CN108668269B - 一种直径Diameter消息路由方法、路由设备及系统 - Google Patents

一种直径Diameter消息路由方法、路由设备及系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种Diameter消息路由方法、设备。在本发明实施例中，拜访地的DRA通过向归属地的DRA发送删除路由记录的Rx会话消息，可以使得路由过该Rx会话消息的归属地DRA设备再次对该Rx会话消息进行路由，从而在发生循环情况下，也可以将Rx会话消息路由到归属地的PCRF。即使处于负荷分担状态的归属地DRA发生故障，也能保证Rx会话消息路由到归属地的PCRF，不会导致用户的业务出现异常，例如呼叫失败。

Description

一种直径Diameter消息路由方法、路由设备及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种直径Diameter消息路由方法、路由设备及系统。
背景技术
第三代伙伴关系计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)的应用中，会话绑定是指在策略和计费控制(Policy and Charging Control，PCC)组网中，将不同通信接口或网络设备发送的有关同一个会话的消息都被路由设备转发到同一个策略与计费规则功能设备(Policy and Charging Rules Function，PCRF)上去。
如图1所示，现有技术在进行会话绑定时，用户的Gx会话消息和Rx会话消息都需要路由到同一个PCRF1。其中，Gx接口是PCRF、策略与计费规则执行设备(Policy andCharging Enforcement Function，PCEF)之间的接口，Rx接口是PCRF和应用功能设备(Application Function，AF)之间的接口，路由设备具体为直径路由代理设备(DiameterRouting Agent，DRA)。
其中，DRA1、DRA2作为双平面DRA，处于负荷分担的状态。DRA3、DRA4作为双平面DRA，也处于负荷分担的状态。当AF向DRA2发送Rx会话消息后，DRA2向拜访地的DRA4路由该Rx会话消息，拜访地的DRA4查询会话绑定信息后，获知该消息需要理由到归属地的PCRF1，则沿着DRA3-DRA1-PCRF1的路径路由到PCRF1进行处理。
根据相关协议，Rx会话消息属于Diameter消息的一种，Diameter消息不会经过任意一个已经经过的设备，从而避免消息循环。但是，如果处于负荷分担状态的DRA1发生故障，将导致DRA4无法再将Rx会话消息通过DRA2路由到归属地的PCRF1，用户的业务处理发生异常。
发明内容
本发明实施例提供了一种Diameter消息路由方法、路由设备及系统，用于确保Rx会话消息被路由到归属地的PCRF。
一方面，本发明实施例提供了一种Diameter消息路由方法，应用于用户拜访地的路由设备，该方法包括：
接收归属地的路由设备发送的Rx会话消息，在确定所述Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF时，删除所述Rx会话消息中的路由记录，然后向所述归属地的路由设备发送删除了所述路由记录的Rx会话消息，可以使得路由过该Rx会话消息的归属地路由设备再次对该Rx会话消息进行路由，从而在发生循环情况下，也可以将Rx会话消息路由到归属地的PCRF1。即使处于负荷分担状态的DRA1或DRA2发生故障，也能保证Rx会话消息路由到归属地的PCRF1，不会导致用户的业务出现异常，例如呼叫失败。
在一个可选的实现方式中，所述Rx会话消息中携带所述用户的标识，所述路由设备根据所述用户的标识查询会话绑定信息，确定所述Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF。
在一个可选的实施方式中，所述路由设备根据所述用户的标识查询会话绑定信息，获得所述Rx会话消息的目的地址(IP地址或设备标识)。在所述目的地址为归属地的PCRF的地址时，删除Rx会话消息中的路由记录。
在一个可选的方式中，在所述接收归属地的路由设备发送的Rx会话消息之前，先接收所述归属地的路由设备发送的Gx会话消息或S9会话消息，然后根据Gx会话消息或S9会话消息保存会话绑定信息，所述会话绑定信息中携带用户的标识和归属地的PCRF的对应关系。
在一个可选的方式，拜访地的路由设备向归属地的路由设备发送删除所述路由记录的Rx会话消息包括：
向拜访地的高级路由代理设备发送所述删除路由记录的Rx会话消息，所述拜访地的高级路由代理设备转发所述删除路由记录的Rx会话消息到归属地的高级路由代理设备。从而使得归属地的高级路由代理设备将该Rx会话消息转发给归属地的PCRF设备，实现在多层级路由代理设备的场景下Rx会话消息的路由。
另一方面，本发明实施例提供一种Diameter消息路由设备，其包括：接收单元，消息处理单元以及发送单元。
所述接收单元用于接收归属地的路由设备发送的Rx会话消息；
所述消息处理单元用于在确定所述Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF时，删除所述Rx会话消息中的路由记录；
所述发送单元用于向所述归属地的路由设备发送删除了所述路由记录的Rx会话消息。
在一个可选的方式中，消息处理单元还用于在删除所述Rx会话消息中的路由记录时，将所述用户归属地的PCRF的标识或用户的标识增加到所述删除路由记录的Rx会话消息。
在一个可选的方式中，接收单元在接收归属地的路由设备发送的Rx会话消息之前，还接收归属地的路由设备发送的Gx会话消息或S9会话消息；
所述消息处理单元还用于根据所述Gx会话消息或S9会话消息保存会话绑定信息，所述会话绑定信息中携带所述用户的标识和归属地的PCRF的对应关系。
在一个可选的方式中，接收单元接收到的Rx会话消息中携带所述用户的标识，所述消息处理单元根据所述用户的标识查询所述会话绑定信息，确定所述Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF。
在一个可选的方式中，对于归属地网络和拜访地网络存在多级别的路由代理设备的情况下，发送单元向归属地的路由设备发送删除所述路由记录的Rx会话消息可以包括：发送单元向拜访地的高级路由代理设备发送所述删除路由记录的Rx会话消息，所述拜访地的高级路由代理设备转发所述删除路由记录的Rx会话消息到归属地的高级路由代理设备。归属地的高级路由代理设备转发所述删除路由记录的Rx会话消息到归属地的低级路由代理设备，归属地的低级路由代理设备转发所述删除路由记录的Rx会话消息到归属地的PCRF设备。
第三方面，本发明实施例还提供了一种Diameter消息路由设备，其包括：输入输出设备、处理器以及存储器；其中存储器中存储可执行软件代码，处理器通过执行该可执行软件代码实现前述第一方面所提到的方法流程。
在以上所有方面提供的实施方式中，用户的标识可以为用户使用的用户设备的IP地址或用户的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)，消息路由设备中保存的会话绑定信息为所述用户的Gx会话和Rx会话的绑定信息或所述用户的S9会话和Rx会话的绑定信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中消息路由的示意图；
图2为本发明实施例提供的消息路由方法的应用场景图；
图3为本发明另一实施例提供的消息路由方法的应用场景图；
图4为本发明另一实施例提供的消息路由方法的应用场景图；
图5为本发明实施例提供的消息路由设备的功能示意图；
图6为本发明实施例提供的消息路由设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图2所示，为本发明实施例的一个典型应用场景的网络架构示意图。其中，PCRF1、PCRF2、AF、DRA1和DRA2均位于用户归属地网络中。PCRF3、PCRF4、DRA3、DRA4和PGW均位于拜访地网络中。PCEF设备通常位于网关中，例如PGW。DRA1和DRA2互为负荷分担，DRA3和DRA4互为负荷分担，DRA1-DRA4也可以称为双平面DRA。
其中，PCRF1和PGW之间已经建立了Gx会话，Gx会话消息(也可以称为Gx接口消息或简称Gx消息)通过DRA1、DRA3在PCRF1和PGW之间进行传输(图2所示)。此外，DRA3和DRA4上均存储了用户的会话绑定信息，例如Gx会话和Rx会话的绑定信息。当AF发送Rx会话消息(也可以称为Rx接口消息或简称Rx消息)给DRA2时，DRA2向DRA4或DRA3发送该Rx会话消息。上述Gx消息和Rx消息都属于Diameter消息。
其中，DRA3作为DRA4的负荷分担节点，其也可以执行本发明实施例提供的消息路由方法，以下以DRA4为例来描述本发明实施例提供的消息路由方法。
参阅图2所示的网络架构示意图，本发明实施例提供的Diameter消息的路由方法可以包括如下步骤：
步骤S201、DRA4接收DRA2发送的Rx会话消息，在确定Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF时，删除Rx会话消息中的路由记录。
其中，DRA4可以根据本地保存的会话绑定信息来确定该Rx会话消息需要路由的目的设备。DRA4可以删除Rx会话消息中的路由记录Route-Record属性值对(Attribute ValuePair，AVP)。
由于DRA4是从归属地的DRA2接收到的Rx会话消息，当该Rx会话消息需要路由到归属地的PCRF时，则说明该消息可能循环，DRA4删除该Rx会话消息中的路由记录。
步骤S202、DRA4向归属地的DRA发送该删除路由记录的Rx会话消息。
其中，DRA4可以向DRA1或DRA2发送上述删除了路由记录的Rx会话消息。图2中以Rx会话消息路由到DRA2为例来说明。
在本发明实施例中，DRA4通过向归属地的DRA发送删除路由记录的Rx会话消息，可以使得路由过该Rx会话消息的归属地DRA设备再次对该Rx会话消息进行路由，从而在发生循环情况下，也可以将Rx会话消息路由到归属地的PCRF1。即使处于负荷分担状态的DRA1发生故障，也能保证Rx会话消息通过归属地的DRA2路由到归属地的PCRF1，不会导致用户的业务出现异常，例如呼叫失败。
在另一实施例中，PCRF1和PCRF3之间可以建立S9会话，S9会话消息(也可以称为S9接口消息或简称S9消息)通过DRA1、DRA3在PCRF1和PCRF3之间进行传输(图2所示)。此外，DRA3和DRA4上均存储了用户的会话绑定信息，例如S9会话和Rx会话的会话绑定信息。当AF发送Rx会话消息给DRA2时，DRA2利用S9会话和Rx会话的绑定信息向DRA4或DRA3发送该Rx会话消息的过程可以参考上述步骤S201-S202。上述S9消息和Rx消息都属于Diameter消息的范围。
在本发明实施例中，DRA4中保存的会话绑定信息可以为Gx/S9会话和Rx会话的绑定信息，绑定信息中可以包括用户的标识、PCRF的标识、Gx/S9会话的会话ID、接入点名称(Access Point Name，APN)等信息。其中，用户的标识可以为用户设备的IP地址或用户的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)或用户的手机号码等。上述PCRF的标识可以为PCRF的主机名、IP地址等。
由于DRA4接收到的Rx会话消息中也携带用户的标识，例如用户设备的IP地址，DRA4即可根据Rx会话消息中携带用户的标识查询上述会话绑定信息，获得PCRF的标识，根据该PCRF的标识即可获知该Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF。
在本实施例中，路由设备DRA4可以在删除Rx会话消息中的路由记录时，将上述会话绑定信息中的PCRF的标识，例如用户的IMSI，增加到上述删除了路由记录的Rx会话消息中，然后将增加了PCRF的标识或IMSI的Rx会话消息发送给归属地的路由设备，例如DRA1或DRA2，归属地的路由设备即可根据PCRF的标识或IMSI将接收到的Rx会话消息路由到对应的归属地PCRF，即PCRF1。
在本发明实施例中，归属地网络和拜访地网络可能部署了多层级的DRA，例如高级Diameter路由代理(High Diameter Routing Agent，HDRA)以及低级Diameter路由代理(Low Diameter Routing Agent，LDRA)，增加了HDRA和LDRA后，其网络架构如图3所示。其中，LDRA1和LDRA2互为负荷分担，HDRA1和HDRA2互为负荷分担，LDRA3和LDRA4互为负荷分担，HDRA3和HDRA4互为负荷分担。如图3所示，本发明实施例提供的Diameter消息的路由方法包括：
步骤S301、LDRA4接收到归属地的DRA发送的Rx会话消息，在确定Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF时，删除Rx会话消息中的路由记录。
其中，LDRA4接收到的Rx会话消息是LDRA2-HDRA2-HDRA4-LDRA4路径转发过来的。LDRA4确定Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF时，删除Rx会话消息中的路由记录的具体过程可以参见上述实施例的相关步骤S201的描述。
步骤S302、LDRA4向归属地的DRA发送该删除路由记录的Rx会话消息。
其中，删除路由记录的Rx会话消息经由LDRA4-HDRA4-HDRA2-LDRA2进行路由，然后由LDRA2转发给归属地的PCRF1，PCRF1即可对该Rx会话消息进行处理，用户的VOLTE业务继续接通。
参见图4，图4为本发明实施例提供的Diameter消息路由方法的另一实施例的流程图。
用户(使用用户设备)从归属地漫游到拜访地，拜访地的网关为用户设备分配IP地址，同时与PCRF之间建立Gx会话，在Gx会话建立后，用户设备开始进行LTE语音(Voice OverLong Term Evolution，VOLTE)呼叫业务，拜访地网络的AF将向用户归属地的PCRF上报该业务事件，具体的消息流程包括如下步骤：
步骤401、拜访地DRA3接收网关发送的Gx会话建立请求。
其中，Gx会话建立请求具体可以为信用控制请求(Credit Control Request，CCR)初始化消息，该消息中携带用户的IMSI、IP地址和PCRF1的主机名。
步骤402、拜访地DRA3向归属地的DRA1转发Gx会话建立请求。
步骤403、归属地的DRA1向PCRF1发送Gx会话建立请求。
步骤404、PCRF1向归属地的DRA1发送Gx会话建立响应。
其中，Gx会话建立响应具体可以为信用控制响应(Credit Control Answer，CCA)消息，该消息中携带用户的IMSI、IP地址、Gx会话ID和PCRF1的主机名。
步骤405、DRA1向DRA3转发Gx会话建立响应。DRA3接收该Gx会话建立响应。
步骤406、DRA3接收Gx会话建立响应，并建立会话绑定信息。
其中，会话绑定信息中包括用户的IMSI、IP地址、Gx会话ID和PCRF1的主机名。
由于DRA4与DRA3互为负荷分担，则DRA3也存储上述会话绑定信息。
步骤407、DRA3向网关转发会话建立响应。
网关在接收到会话建立响应后，其与PCRF1之间的Gx会话建立完成。用户发起VoLTE呼叫，则用户设备执行以下步骤408。
步骤408、UE向归属地的AF发送呼叫请求。
其中，该呼叫请求可以为会话初始化协议(Session Initiation Protocol，SIP)的邀请Invite消息，其中携带UE的IP地址。AF具体可以为呼叫会话控制功能设备或应用服务器。
步骤409、AF向归属地的DRA2发送Rx会话消息。
其中，该会话消息用于通知用户归属地的PCRF用户已经发起了VoLTE业务呼叫，具体可以为认证授权请求(Authentication Authorization Request，AAR)消息。AAR消息中携带UE的IP地址以及VoLTE业务呼叫事件。
由于AF上没有存储会话绑定信息，因而AF无法确定Rx会话消息需要发到哪个PCRF，则AF将Rx会话消息发送到归属地的DRA2，由DRA2确定具体的路由地址。
步骤410、DRA2向拜访地的DRA4转发Rx会话消息。
其中，Rx会话消息中携带IP地址，该IP地址是由拜访地的网关分配的，因而DRA2向拜访地的DRA4或DRA3转发Rx会话消息，由DRA4或DRA3确定具体的路由地址，本实施例中以DRA4处理该Rx会话消息为例来说明，DRA3也可以执行相同的方法流程。DRA2在转发该Rx会话消息时，在路由记录中增加了DRA2的地址，表明该消息由DRA2路由过。
步骤411、DRA4确定Rx会话消息需要路由到的目的设备。
其中，DRA4根据会话绑定信息以及Rx会话消息中携带的IP地址确定该Rx会话消息需要路由到的目的设备为归属地的PCRF1。
步骤412、DRA4删除Rx会话消息中的路由记录，增加PCRF1的主机名到Rx会话消息中。
步骤413、DRA4向归属地的DRA2转发修改后的Rx会话消息。
步骤414、DRA2向PCRF1转发接收到的Rx会话消息。
由于DRA4删除了Rx会话消息中的路由记录，因而DRA2在收到上述Rx会话消息后，发现其中并没有DRA2的地址，则根据PCRF1的主机名向归属地的PCRF1路由该Rx会话消息，从而PCRF1接收到该Rx会话消息，保证了用户的VoLTE业务的不会受到影响。
在本发明实施例中，DRA2在接收到拜访地的DRA4修改后的Rx会话消息(即上述步骤413)后，可以在Rx会话消息中增加路由记录，即增加DRA2的IP地址到Rx会话消息中，防止Rx会话消息发生循环。
本发明实施例还提供了一种Diameter消息路由设备，如图5所示，包括：接收单元501，消息处理单元502以及发送单元503。
其中，接收单元501用于接收归属地的路由设备发送的Rx会话消息；消息处理单元502用于在确定所述Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF时，删除所述Rx会话消息中的路由记录。消息处理单元502确定Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF，以及删除Rx会话消息中的路由记录的具体过程参见上述实施例中步骤201的相关描述。
发送单元503用于向所述归属地的路由设备发送删除所述路由记录的Rx会话消息。发送单元503发送Rx会话消息的具体过程参见上述实施例中步骤202的相关描述。
进一步地，上述消息处理单元502还用于在删除所述Rx会话消息中的路由记录时，将所述用户归属地的PCRF的标识增加到所述删除路由记录的Rx会话消息。
在本发明实施例中，接收单元501在接收归属地的路由设备发送的Rx会话消息之前，还可以接收归属地的路由设备发送的Gx会话消息或S9会话消息，然后由消息处理单元502根据所述Gx会话消息或S9会话消息保存会话绑定信息，所述会话绑定信息中携带所述用户的标识和归属地的PCRF的对应关系，进而后续接收单元501接收到的Rx会话消息中携带所述用户的标识，由消息处理单元502根据所述用户的标识查询会话绑定信息，确定所述Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF，从而实现Rx会话消息的路由。
对于归属地网络和拜访地网络存在多级别的路由代理设备的情况下，发送单元503向归属地的路由设备发送删除所述路由记录的Rx会话消息可以包括：发送单元503向拜访地的高级路由代理设备发送所述删除路由记录的Rx会话消息，所述拜访地的高级路由代理设备转发所述删除路由记录的Rx会话消息到归属地的高级路由代理设备。归属地的高级路由代理设备转发所述删除路由记录的Rx会话消息到归属地的低级路由代理设备，归属地的低级路由代理设备转发所述删除路由记录的Rx会话消息到归属地的PCRF设备。
本发明实施例还提供了另一种Diameter消息路由设备，如图6所示，包括：输入输出设备601、处理器602、存储器603以及电源等零件。
其中存储器603中可以存储可执行软件代码，处理器602通过执行该可执行软件代码实现前述实施例中的方法流程，可以一并参阅前述方法实施例。例如，拜访地的路由代理设备执行存储器603中存储的可执行软件代码，该拜访地的路由代理设备可以执行上述实施例中的步骤201-201、301-302以及401-402、405-407、410-413，详情参见上述实施例的描述。
值得注意的是，上述路由设备实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各方法实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种Diameter消息路由方法，应用于拜访地的路由设备，其特征在于，包括：
接收归属地的第一路由设备发送的Rx会话消息，在确定所述Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF时，删除所述Rx会话消息中的路由记录，将所述用户归属地的PCRF的标识增加到所述删除路由记录的Rx会话消息；
在所述归属地设备的第二路由设备发生故障时，向所述归属地的第一路由设备发送删除了所述路由记录的Rx会话消息；
其中，所述归属地的第一路由设备和所述归属地的第二路由设备是互为负荷分担的路由设备。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Rx会话消息中携带所述用户的标识；
所述路由设备根据所述用户的标识查询会话绑定信息，确定所述Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述会话绑定信息为所述用户的Gx会话和Rx会话的绑定信息。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述会话绑定信息为所述用户的S9会话和Rx会话的绑定信息。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用户的标识为IP地址或国际移动用户识别码IMSI。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述接收归属地的第一路由设备发送的Rx会话消息之前，还包括：
接收所述归属地的第二路由设备发送的Gx会话消息或S9会话消息；
根据所述Gx会话消息或S9会话消息保存会话绑定信息，所述会话绑定信息中携带所述用户的标识和归属地的PCRF的对应关系。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向归属地的第一路由设备发送删除所述路由记录的Rx会话消息包括：
向拜访地的高级路由代理设备发送所述删除路由记录的Rx会话消息，所述拜访地的高级路由代理设备转发所述删除路由记录的Rx会话消息到归属地的高级路由代理设备。
8.一种Diameter消息路由设备，其特征在于，包括：接收单元，消息处理单元以及发送单元；
所述接收单元用于接收归属地的第一路由设备发送的Rx会话消息；
所述消息处理单元用于在确定所述Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF时，删除所述Rx会话消息中的路由记录，将所述用户归属地的PCRF的标识增加到所述删除路由记录的Rx会话消息；
所述发送单元用于在所述归属地设备的第二路由设备发生故障时，向所述归属地的第一路由设备发送删除了所述路由记录的Rx会话消息；
其中，所述归属地的第一路由设备和所述归属地的第二路由设备是互为负荷分担的路由设备。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述接收单元在接收归属地的第一路由设备发送的Rx会话消息之前，还接收归属地的第二路由设备发送的Gx会话消息或S9会话消息；
所述消息处理单元502还用于根据所述Gx会话消息或S9会话消息保存会话绑定信息，所述会话绑定信息中携带所述用户的标识和归属地的PCRF的对应关系。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述接收单元接收到的Rx会话消息中携带所述用户的标识，所述消息处理单元根据所述用户的标识查询所述会话绑定信息，确定所述Rx会话消息需要路由到用户归属地的PCRF。
11.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述发送单元向归属地的第一路由设备发送删除所述路由记录的Rx会话消息包括：
发送单元向拜访地的高级路由代理设备发送所述删除路由记录的Rx会话消息，所述拜访地的高级路由代理设备转发所述删除路由记录的Rx会话消息到归属地的高级路由代理设备。
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