自2012年以来国内外4G网络处于高速建设期,作为4G网络控制中心和神经中枢的Diameter信令网也渐成规模,根据中国移动运维性能统计数据分析,仅中国Diameter信令网业务量在过去5年增加了20倍以上,随着业务量的飞速增加,其运行风险也逐渐暴露,关于Diameter信令网应用方面的研究也越来越重要,应用研究主要包括建设、运维和优化三个方面。研究课题力求与当前实际工作相契合,利用参与国内4G信令网建设的机会,对Diameter协议在4G网络中应用做了深入研究,在论文编写的过程中对Diameter协议在4G网络中各种接口、各种命令类型、各种类型消息的路由方式等也进行了全面的总结,在中国移动、联通、电信Diameter信令网中采集了几十种Diameter协议接口、上百种命令码的Diameter协议消息,对于各类接口组网、各类命令码发送流程、消息关键信元均进行了详细介绍。由于Diameter消息携带的信元较多,消息路由方式灵活多变,如果没有统一规范,会给Diameter信令网日常维护带来很多问题和隐患,论文对于Diameter协议12种关键接口消息路由方式进行了详细总结,输出了路由设定规范,可以作为新建局点的数据设定参考。论文对Diameter信令网规划和演进路线给出了详细总结,并对Diameter信令网建设给出一些合理化建议。论文详细阐述了中国移动Diameter信令网的建设历程,这部分以第一手的网络设计材料和工程资料为主要研究内容,对分阶段建网的思路和组网细节均作了细致的梳理。本论文详细研究了Diameter信令网维护中遇到的四个重大风险问题和应对方案,对问题影响范围和解决方案给出了详细介绍,具体包括:Diameter会话绑定信息丢失解决方案、Diameter对端拥塞流控解决方案、Diameter路由状态广播缺失解决方案以及Diameter频繁启动Failover导致信令风暴问题解决方案。这些解决方案首先组织在实验室进行功能验证,其次在现网设备上进行试点验证,验证完成后在中国移动、中国联通、中国电信Diameter信令网进行规模部署部署,对于部署后的应用效果,在论文中给出了评估结果。这些技术方案的应用有力保障了三大运营商4G网络的安全运行,有效降低了相关运营成本,产生了良好的社会效益和经效益。