發(fā)布時(shí)間：2017-06-20 23:01

  本文關(guān)鍵詞：LTE核心網(wǎng)信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和不斷演進(jìn),人們對(duì)于移動(dòng)通信的要求也不斷變化,越來(lái)越不滿足于現(xiàn)狀。手機(jī)業(yè)務(wù)的發(fā)展令人目不暇接,移動(dòng)通信設(shè)備已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧Ｊ謾C(jī)已經(jīng)從單純的通話工具演變?yōu)榭梢陨暇W(wǎng)、收發(fā)電子郵件、提供多媒體業(yè)務(wù)的信息載體。在全球移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)(GSM)與通用移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)(UMTS)之后,長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)逐漸成為世界主流移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。LTE技術(shù)自2004年底被3GPP提出后,經(jīng)過(guò)了近10年的發(fā)展,已經(jīng)逐漸成熟。隨著LTE產(chǎn)業(yè)及其生態(tài)體系的不斷成熟,演進(jìn)的通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)(E-UTRAN)已廣泛部署在全球大部分城市與地區(qū)。用戶希望享受更高質(zhì)量的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、更豐富的手機(jī)業(yè)務(wù)和更高速的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn),使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈。信令網(wǎng)監(jiān)測(cè)在網(wǎng)絡(luò)資源規(guī)劃與優(yōu)化方面逐漸體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì),近年來(lái)得到了電信運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越多的關(guān)注。目前信令網(wǎng)不僅僅用于電話網(wǎng)與業(yè)務(wù)的控制信令,還廣泛應(yīng)用于移動(dòng)網(wǎng),造成信令網(wǎng)的負(fù)荷量劇增。因此信令網(wǎng)的穩(wěn)定、安全、高效直接影響電信運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)質(zhì)量與運(yùn)營(yíng)收入。 信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是對(duì)信令網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的有效工具,是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控與維護(hù)的重要支撐。隨著4G牌照的發(fā)放與E-UTRAN在全國(guó)范圍內(nèi)的廣泛部署,迫切需要針對(duì)于LTE網(wǎng)絡(luò)的信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。因此本課題實(shí)現(xiàn)了LTE核心網(wǎng)的信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(LCTS),這個(gè)系統(tǒng)將LTE核心網(wǎng)中最重要的S1-MME、S6a和X2接口信令作為研究對(duì)象,對(duì)這些信令進(jìn)行采集、處理,并最終輸出至信令話單中。通過(guò)這些信令話單,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信令數(shù)據(jù)的精確挖掘,從而達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、提升用戶體驗(yàn)的目標(biāo)。 本文首先介紹了LTE網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),并概述了LTE核心網(wǎng)中的主要網(wǎng)元與信令接口及相關(guān)的信令協(xié)議S1AP、X2AP、NAS與Diameter等,而且對(duì)重要的信令過(guò)程進(jìn)行了介紹。接著,本文給出LTE核心網(wǎng)信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體架構(gòu),對(duì)系統(tǒng)每個(gè)模塊和功能進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,而且詳細(xì)闡述了系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)與具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。接著,本文從信令協(xié)議的角度,對(duì)系統(tǒng)中關(guān)鍵處理邏輯進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。隨后利用LCTS輸出的信令話單,本文利用對(duì)網(wǎng)絡(luò)KPI指標(biāo)的逐級(jí)分析法、TopN分析法和趨勢(shì)分析法,對(duì)接入性指標(biāo)、移動(dòng)性指標(biāo)、附著相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了深入的分析。最后,對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的信令分析進(jìn)行了總結(jié)與展望。
【關(guān)鍵詞】：LTE 信令監(jiān)測(cè) 核心網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 KPI
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13
• 1.3 研究意義13-14
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 LTE網(wǎng)絡(luò)概述16-28
• 2.1 LTE網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)16
• 2.2 LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)16-17
• 2.3 網(wǎng)元17-19
• 2.3.1 移動(dòng)性管理組件17
• 2.3.2 演進(jìn)型基站17-18
• 2.3.3 服務(wù)網(wǎng)關(guān)18
• 2.3.4 分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)18
• 2.3.5 歸屬用戶服務(wù)器18-19
• 2.4 接口19-20
• 2.4.1 S1接口19
• 2.4.2 X2接口19-20
• 2.4.3 S6a接口20
• 2.5 信令協(xié)議20-22
• 2.5.1 S1AP協(xié)議20-21
• 2.5.2 X2AP協(xié)議21
• 2.5.3 NAS協(xié)議21-22
• 2.5.4 Diameter協(xié)議22
• 2.6 S1-MME接口重要信令流程22-28
• 2.6.1 初始上下文建立22-23
• 2.6.2 UE上下文釋放23-24
• 2.6.3 S1切換準(zhǔn)備24
• 2.6.4 S1切換資源分配24
• 2.6.5 路徑切換24-25
• 2.6.6 附著25-28
• 第三章 LTE核心網(wǎng)信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)28-38
• 3.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)28
• 3.2 功能設(shè)計(jì)28-32
• 3.2.1 流量采集引擎29-30
• 3.2.2 信令處理引擎30-32
• 3.3 關(guān)鍵技術(shù)32-36
• 3.3.1 進(jìn)程間通信32
• 3.3.2 哈希表高性能遍歷算法32-33
• 3.3.3 ASN.1解碼33-36
• 3.4 LCTS系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)36-37
• 3.4.1 主工作流36
• 3.4.2 S1-MME接口處理36-37
• 3.4.3 S6a/X2接口處理37
• 3.5 系統(tǒng)部署37-38
• 第四章 協(xié)議邏輯實(shí)現(xiàn)38-56
• 4.1 用戶承載上下文維護(hù)38-42
• 4.1.1 用戶承載簡(jiǎn)介38-39
• 4.1.2 ECM和EMM狀態(tài)介紹39-40
• 4.1.3 具體實(shí)現(xiàn)流程40-42
• 4.2 用戶安全上下文維護(hù)42-47
• 4.2.1 LTE安全概述42
• 4.2.2 密鑰生成流程42-43
• 4.2.3 AKA 過(guò)程43-44
• 4.2.4 NAS解密過(guò)程44-45
• 4.2.5 具體解密算法的實(shí)現(xiàn)45-47
• 4.3 用戶切換關(guān)聯(lián)47-51
• 4.3.1 LTE中的切換概述47-48
• 4.3.2 基于X2接口的切換48-49
• 4.3.3 基于S1-MME接口的切換49-51
• 4.4 用戶賬號(hào)維護(hù)51-56
• 4.4.1 用戶賬號(hào)簡(jiǎn)介51
• 4.4.2 包含用戶賬號(hào)的信令消息51-53
• 4.4.3 GUTI的關(guān)聯(lián)53-54
• 4.4.4 IMSI的關(guān)聯(lián)54-56
• 第五章 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析56-66
• 5.1 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析概述56
• 5.2 KPI指標(biāo)分析方法56-57
• 5.2.1 逐級(jí)分析法56
• 5.2.2 TopN分析法56-57
• 5.2.3 趨勢(shì)分析法57
• 5.3 數(shù)據(jù)源57
• 5.4 接入性指標(biāo)57-60
• 5.4.1 計(jì)算方法58
• 5.4.2 總體指標(biāo)分析58-59
• 5.4.3 小區(qū)級(jí)別指標(biāo)分析59-60
• 5.5 移動(dòng)性指標(biāo)60-62
• 5.5.1 計(jì)算方法60
• 5.5.2 總體指標(biāo)分析60
• 5.5.3 小區(qū)級(jí)別指標(biāo)分析60-62
• 5.6 附著用戶數(shù)分析62-64
• 5.6.1 附著用戶數(shù)的時(shí)間分布62-63
• 5.6.2 附著用戶數(shù)的晝夜分布63-64
• 5.7 附著TopN分析64-66
• 5.7.1 最差用戶分析64
• 5.7.2 最差小區(qū)分析64-65
• 5.7.3 失敗原因分析65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 致謝70-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 李小文;王寧;;TD-SCDMA系統(tǒng)中ASN.1編譯碼器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J];重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

2 姬自英;李小文;;LTE網(wǎng)絡(luò)中ESM協(xié)議分析與設(shè)計(jì)[J];電視技術(shù);2010年12期

3 晏國(guó)棟;王瓊;;EPS系統(tǒng)中NAS層安全研究[J];計(jì)算機(jī)安全;2010年04期

4 王朝陽(yáng);曹龍漢;張治中;;LTE網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀中S6a接口Diameter協(xié)議監(jiān)測(cè)方案研究[J];電信科學(xué);2014年05期

5 邊慶利;李芙青;;信令分析及其在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用[J];電子世界;2014年16期

6 李文宇;宋麗娜;何秀淼;;LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析和展望[J];電信科學(xué);2014年03期

7 邢玉芬;;WCDMA網(wǎng)絡(luò)KPI分析[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2012年02期

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本文編號(hào)：467043