【摘要】：隨著移動網(wǎng)絡用戶的增加,智能終端的普及和移動應用服務的的主流化,現(xiàn)在的移動通信已經(jīng)呈現(xiàn)了爆炸性增長趨勢。移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務和M2M(Machine to Machine)等新興業(yè)務在給用戶提供服務的同時,也給核心網(wǎng)信令控制帶來很大的負擔,容易造成信令在MME(Mobility Management Entity)出現(xiàn)阻塞從而導致網(wǎng)絡整體性能下降。核心網(wǎng)控制網(wǎng)元MME的負載均衡功能可以實現(xiàn)若干MME之間的資源共享和負荷分擔,從而有效預防網(wǎng)絡中信令傳輸?shù)淖枞�。本文依托“基于TD-LTE的寬帶移動專用通信網(wǎng)絡總體方案與測試評估研究”國家科技重大專項,首先在第三章中針對MME軟件實現(xiàn)的必要接口以及協(xié)議進行了研究分析,接著第四章對MME間的負載均衡算法進行了研究設計并進行仿真驗證,通過前兩章的準備第五章在實驗系統(tǒng)中實現(xiàn)了MME軟件的負載均衡功能。首先,本文對MME間的負載均衡算法進行了研究與設計。本文通過對MME性能影響因素的分析,篩選出UE附著數(shù)量以及承載激活數(shù)量作為衡量MME性能權重的主要因素,并通過數(shù)學建模設計出了MME權重計算的多準則表達式。在此基礎上,對普通負載均衡方法中使用固定周期進行權重更新的做法進行了改進,設計出能夠根據(jù)相鄰周期內(nèi)MME上用戶數(shù)量的變化趨勢而自適應調(diào)整下一次權重更新時間的負載均衡算法,縮小了對用戶數(shù)量變化趨勢的感知粒度,從而進一步提高MME的負載均衡能力。基于以上研究,本文對改進的負載均衡算法進行了仿真。仿真結(jié)果驗證了改進后的算法提高了MME負載均衡性能,更加充分地利用了MME資源。在MME負載均衡算法設計的基礎上,文章結(jié)合項目需求在MME實驗軟件中實現(xiàn)了負載均衡功能�；谠趪铱萍贾卮髮ｍ椫袑ME實現(xiàn)技術的研究,本文對OpenAirInterface 4G開源項目中的MME實驗軟件進行改進,通過添加統(tǒng)計功能、MME權重計算功能、相關消息定義以及MME配置更新的交互過程,實現(xiàn)了MME的負載均衡功能。最后文章還對MME實驗軟件進行了測試,首先模擬搭建了一個簡單的MME池,通過該測試環(huán)境對MME基本通信流程和MME負載均衡軟件流程分別進行了功能測試,驗證了MME實驗軟件負載均衡功能的有效性。
[Abstract]:With the increase of mobile network users, the popularity of intelligent terminals and the mainstream of mobile application services, mobile communication has shown an explosive growth trend. The new services such as mobile Internet service and M2m (Machine to Machine) service not only provide service to users, but also bring a great burden to the core network signaling control. It is easy to cause signaling blocking in MME (Mobility Management Entity), which leads to the deterioration of overall network performance. The load balancing function of the core network control network element (MME) can realize resource sharing and load sharing among several MME so as to effectively prevent the blocking of signaling transmission in the network. This paper relies on the "Research on the overall Scheme and Test Evaluation of Broadband Mobile Private Communication Network based on TD-LTE". Firstly, in Chapter 3, the necessary interfaces and protocols of MME software are studied and analyzed. In chapter 4, the load balancing algorithm between MME is designed and simulated. In the fifth chapter, the load balancing function of MME software is realized in the experimental system by the preparation of the first two chapters. Firstly, the load balancing algorithm between MME is studied and designed. Based on the analysis of the factors affecting the performance of MME, the number of UE attachment and the number of load-bearing activation are selected as the main factors to measure the weight of MME, and the multi-criteria expression for calculating the weight of MME is designed by mathematical modeling. On this basis, the method of using fixed period to update the weight in the ordinary load balancing method is improved. A load balancing algorithm which adaptively adjusts the next weight update time according to the changing trend of the number of users on the MME during the adjacent period is designed, which reduces the perceived granularity of the changing trend of the number of users. Thus, the load balancing ability of MME is further improved. Based on the above research, the improved load balancing algorithm is simulated in this paper. The simulation results show that the improved algorithm improves the load balancing performance of MME and makes full use of MME resources. Based on the design of MME load balancing algorithm, this paper realizes the load balancing function in MME experiment software combined with project requirements. Based on the research of the MME implementation technology in the important national science and technology project, this paper improves the MME experimental software in the OpenAirInterface 4G open source project, through adding the statistical function, the MME weight calculation function, The related message definition and the interactive process of MME configuration update realize the load balancing function of MME. Finally, the MME experimental software is tested. First, a simple MME pool is built, and the basic communication flow of MME and the MME load balancing software flow are tested by the test environment. The effectiveness of the load balancing function of MME experimental software is verified.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 邵洪成;教學與實驗軟件的安裝與管理[J];淮陰工學院學報;2003年01期

2 林偉君;;實驗類型與實驗軟件選擇的博弈分析[J];實驗室科學;2011年03期

3 劉北湘;運動技術錄像解析教學實驗軟件的開發(fā)[J];首都體育學院學報;2005年03期

4 張?zhí)祺?智能物理實驗軟件的開發(fā)及應用[J];深圳教育學院學報(綜合版);1999年01期

5 劉曉蘭,孔金生,劉曉梅,關科鋒;“電力電子技術”實驗軟件的開發(fā)[J];現(xiàn)代電子技術;2005年14期

6 蘇秦,陳逸新;紅珠實驗軟件的設計與開發(fā)[J];工業(yè)工程;2001年02期

7 魏寶石;;編程型面向?qū)ο笥螒驅(qū)嶒炣浖䦟崿F(xiàn)[J];黑龍江科技信息;2012年02期

8 朱瑞興,顧敏杰;計算機模擬物理實驗軟件的研制[J];上海師范大學學報(自然科學版);1998年04期

9 馬項楠;余立建;;一種基于小波變換的LTE系統(tǒng)下行鏈路信道估計算法[J];西南科技大學學報;2011年04期

10 林錫川;費師謹;;同步電機實驗軟件開發(fā)難點分析[J];防爆電機;2007年06期

相關會議論文 前7條

1 劉北湘;;運動技術錄像解析教學實驗軟件的開發(fā)[A];第七屆全國體育科學大會論文摘要匯編（二）[C];2004年

2 孟江濤;邢小剛;;LTE系統(tǒng)隧道覆蓋設計探討[A];2011全國無線及移動通信學術大會論文集[C];2011年

3 王瑋;黃敏;汪定偉;;交貨期窗口下的準時化生產(chǎn)計劃系統(tǒng)實驗軟件開發(fā)[A];1998年中國智能自動化學術會議論文集（下冊）[C];1998年

4 章小梅;姜茂仁;鄭海波;;基于Labwindows/CVI平臺數(shù)字信號處理實驗軟件的研制[A];中國儀器儀表學會第三屆青年學術會議論文集（下）[C];2001年

5 劉曉龍;李眉娟;田庚方;劉蘊韜;陳東風;;中國先進研究堆中子織構(gòu)譜儀實驗軟件設計[A];中國晶體學會第五屆全國會員代表大會暨學術大會（粉末衍射分會場）論文摘要集[C];2012年

6 朱紅梅;熊尚坤;王慶楊;;LTE系統(tǒng)針對信令風暴的解決方案[A];2012全國無線及移動通信學術大會論文集（上）[C];2012年

7 陳曉冬;王慶揚;蔡康;;LTE系統(tǒng)中語音業(yè)務空口承載能力分析[A];中國通信學會信息通信網(wǎng)絡技術委員會2011年年會論文集（上冊）[C];2011年

相關重要報紙文章 前1條

1 楊建悅;順利實現(xiàn)LTE系統(tǒng)互操作[N];人民郵電;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 劉銳群;LTE系統(tǒng)中MME負載均衡的研究[D];電子科技大學;2017年

2 韓丹丹;LTE系統(tǒng)中Turbo碼譯碼技術的研究[D];河北工業(yè)大學;2015年

3 周璐;LTE系統(tǒng)同步的低功耗FPGA實現(xiàn)[D];黑龍江大學;2015年

4 鄭靈杰;LTE系統(tǒng)中網(wǎng)絡信令負載優(yōu)化研究[D];電子科技大學;2015年

5 賈仟浩;LTE系統(tǒng)中家庭基站的資源分配與接入選擇算法研究[D];西安電子科技大學;2014年

6 林佳鋒;基于LTE系統(tǒng)的高速鐵路專網(wǎng)覆蓋及優(yōu)化問題研究[D];南京郵電大學;2015年

7 劉曉s，

本文編號：2293407