隨著智能終端的大批量涌現以及4G移動網絡的廣泛使用,人們通過移動網絡進行溝通的頻率日益增多,如何在海量的移動網絡大數據中,更清晰準確地把握人們的使用習慣成為了運營商的一項重要課題,因此針對4G LTE中承載著大量用戶信令信息的GTP協議進行分析顯得尤為重要。本文以4G移動互聯網發(fā)展的背景為切入點,系統概述了4G LTE的發(fā)展現狀以及4G LTE的相關技術原理,通過對4G EPC架構的深入分析,確立了承載著大量信令信息的GTP協議在4G LTE中的重要性,從而提出設計GTP協議解析系統。后通過對該系統開展需求分析,明確了數據采集、協議解析、數據存儲和用戶管理四大模塊的設計思路與實現方法,如數據采集模塊采用零拷貝采集技術加快數據報文的獲取;協議解析模塊依據基本原理及GTP協議的特點,實現GTP協議關鍵信息的提取;存儲模塊實現對GTP協議關鍵信息的有效存儲;管理模塊實現對系統的綜合管理等。最后,通過展現系統進行的集成測試和系統測試結果,體現GTP協議解析系統的實際作用。 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

LTE網絡架構

圖 2 - 3 EPC 網絡接口議棧面整體協議棧如圖 2-4 所示：SCTPL2L1IPS1-MMEeNodeBMS1-APPMACL1RLCPDCPRRCLTE-UuRelay圖 2 - 4 控制面協議棧現了 E-UTRAN 和 EPC 的信令傳輸，包括 RRC 信令棧如圖 2-5 所示：

從協議棧圖可知，用戶數據包在 GSN 之間的傳輸是嚴格按照各層協議相對應的規(guī)行傳輸的，具體過程如下：第一步是從發(fā)方的 GSN 處開始進行報文封裝，利用 GT添加 GTP 包頭，使報文封裝成 GTP 數據包；第二步是在上一步的基礎上，利用P/TCP 協議再添加包頭，使報文封裝成 UDP 數據包；第三步是在第二步的基礎上 IP 協議添加包頭，使報文封裝成 IP 數據包；第四步是接收方的 GSN 收到報文，據前三步進行反向操作，逐層去掉數據包上的包頭，實現 GTP 凈荷數據的獲取。.1 GTP 協議頭格式GTP 數據包由三部分組成[9,10,11]，分別是 GTP 頭、擴展頭和數據，其中 GTP 協議解的關鍵就是 GTP 頭中的字段。GTP 頭的特點如下：一是用于 GTP-C 和 GTP-U 協二是頭的最小長度為 8 字節(jié)，長度可變；三是具有 PN、S 和 E 三個標志位字段，一標志位為 1，則頭的最小長度從 8 字節(jié)增加為 12 字節(jié)。GTP 頭的具體格式如下

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種高效的零拷貝報文捕獲系統[J]. 呂民強,呂丹丹.  航空計算技術. 2015(05)
[2]LTE信令采集方案分析[J]. 周冬玲,胡曉娟,孫震強.  郵電設計技術. 2014(10)
[3]移動網絡中的大數據用戶行為研究與分析[J]. 于澤涵.  信息通信. 2014(01)
[4]GTP隧道管理消息狀態(tài)分析[J]. 趙明英.  成都工業(yè)學院學報. 2013(04)
[5]一種網絡數據包分析工具的設計與實現[J]. 唐小婕.  科技信息. 2013(26)
[6]零拷貝技術在網絡流量控制系統中的應用[J]. 張素娟,馬軍.  河北聯合大學學報(自然科學版). 2013(03)
[7]網絡數據包還原和內容分析系統的設計與實現[J]. 秦倩,謝寶娣,顧兆軍,王超,黃宇宮.  中國民航大學學報. 2011(03)
[8]基于網絡數據包的即時通信協議信息還原技術的研究[J]. 余飛,吳鑫.  電子測量技術. 2010(06)
[9]GPRS網絡GTP協議解析方法研究[J]. 陳飛,雒江濤.  通信技術. 2009(02)
[10]基于零拷貝的網絡數據捕獲技術的研究與實現[J]. 張珂,權義寧.  電子科技. 2007(11)

碩士論文
[1]基于協議解析的網絡應用監(jiān)控系統設計與實現[D]. 吳震宇.北京交通大學 2015
[2]移動互聯網用戶行為感知系統的設計與實現[D]. 董凱.北京交通大學 2015
[3]基于GTP協議的狀態(tài)檢測技術的研究[D]. 成真.哈爾濱工程大學 2010
[4]基于網絡信息內容的分析還原系統研究與實現[D]. 梁璐.北京交通大學 2009



本文編號：3565896