核心协议栈论文-张佳隆,刁鸣

核心协议栈论文-张佳隆,刁鸣

导读:本文包含了核心协议栈论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:EMM,服务请求,信令流程

核心协议栈论文文献综述

张佳隆,刁鸣[1](2014)在《LTE核心网EMM协议栈服务请求过程的研究与实现》一文中研究指出服务请求过程是LTE信令系统中的重要一环,是控制面与数据面唯一有联系的信令流程。文中重点研究了服务请求过程的正常和异常信令流程,并提出了EMM协议栈服务请求过程的流程设计以及具体实现方法。同时使用Wireshark网络分析仪进行测试,测试结果满足预期要求。(本文来源于《电子科技》期刊2014年03期)

张佳隆[2](2014)在《LTE核心网EMM协议栈的研究与实现》一文中研究指出2013年底,工信部正式发放了 4G牌照,这也意味着业界期盼已久的LIE正式进入了商用阶段。LTE相对于3G,具有更大的技术优势和更好的用户体验。目前国内外的设备商主要是做大型的LTE核心网通信设备,在小型的LTE专网核心网设备这个领域事实上是有空白的。而一个小型的LTE专网系统往往能够以低成本解决诸如煤矿和油田等复杂危险环境下的实际通信问题,具有非常大的研究与实用价值。本课题的背景就是这样的LTE专网核心网系统。本文研究与实现了 LTE核心网非接入层控制面移动性管理协议栈EMM。该协议栈负责LTE核心网非接入层一切移动性管理信令的交互与传输,包括手机开机注册、关机注销、跟踪区域更新、服务请求、鉴权、安全模式控制、身份识别等信令流程,关系到整个LTE系统的正常运行。EMM协议栈同时也是LTE核心网设备的重要组成部分,因此研究与实现该协议栈具有非常重要的意义。本文首先介绍了 LTE核心网的概念和特性,这其中包括LTE核心网的整体架构,相关接口,网元功能,以及诸如IMSI,GUTI等LTE系统中的标识。接着介绍了 LTE核心网控制面和用户面协议栈。之后设计实现了与EMM模块相关的核心网架构以及基础通用模块,系统架构采用了事件驱动的任务调度模型,当该LTE核心网系统开始运行时,系统会不断轮询当前接收的事件,也就是信令,接收到了信令之后根据控制面的协议栈层次对消息进行解码,之后根据相应的情况去回复信息,从而保证整个LTE核心网系统的正常有效运转。几个基础通用模块完成了以下功能:状态机模块是一个存放函数指针的二维数组,横向是状态的枚举值,纵向是动作的枚举值,这样系统就可以根据当前的状态以及接收到的消息去判断下一步的动作;UE上下文管理模块是一个哈希表的数据结构,这个模块保证了核心网移动性管理实体MME能够与特定的手机进行通信并存储手机签约信息以及缓存消息;消息编解码模块分别对NAS消息和S1AP消息进行编解码,保证了信令的正确性;定时器模块控制系统时间。本文在系统的架构、状态机的设计、消息编解码上都有创新性的设计。LTE核心网移动性管理模块总共有七大信令流程,分别是手机的注册,注销,服务请求,跟踪区域更新,鉴权,安全模式控制,身份识别流程。本文根据3GPP协议,将这七个流程分为了两部分,分别是特殊流程和一般流程。特殊流程包括手机的注册,注销,服务请求,跟踪区域更新。本设计在处理特殊流程时分为了两个部分,分别是前期处理部分和后期处理部分。特殊过程的前期处理部分需要调用普通过程,普通过程执行完毕后再次回到特殊过程进行后续处理,完成这个特殊过程,这样做既符合3GPP协议的思想并且使信令流程合理化。一般流程包括手机的鉴权,安全模式控制以及身份识别,对于一般流程的处理,本设计只设计了发送和接收函数,这样使信令流程的处理更加的简单明晰。最后,本设计采用python脚本模拟手机UE和基站EnodeB,采用网络包分析工具Wireshark对本LTE核心网软件系统EMM模块进行了测试,测试结果证明本系统能够应对LTE核心网EMM信令交互的各种情况,符合LTE核心网技术指标。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2014-01-13)

喻后伟,李郑刚[3](2011)在《构建企业IPv4/IPv6双协议栈热备冗余核心网络》一文中研究指出随着IPV4协议地址的日益枯竭,IPV6协议技术的日益成熟,除了各研究机构和高校在构建IPV6网络外,各大企业也根据国家相关政策开始了IPV6网络的建设,为了使网络具有承上启下的功能,实现IPV4到IPV6平滑过渡的愿景,该文在这里介绍一种同时运行IPV4、IPV6且具热备冗余的企业网络,并讨论双协议栈、HSRP等主要协议及其实现的方法。(本文来源于《电脑知识与技术》期刊2011年22期)

张庆扬[4](2011)在《4G核心网控制面协议栈的研究与实现》一文中研究指出随着3G的普及,移动互联网越来越受到人们的关注,但是3G也有自身的缺点,比如通信技术没有统一的标准,这使得3G用户无法在全球内实现无缝漫游的目的。4G的网络体系结构不同于3G,它是一个基于IP的核心网络,在4G中核心网和接入网的相分离使得不同的接入技术对于核心网来说是透明的,这种技术使得4G可以兼容各种不同的接入网技术。同时在4G核心网中,用户数据和控制数据的传输也即是用户面和控制面是分离的,这种扁平的网络结构使得4G的数据传输率可以有更大的提高。核心网是由MME、S-GW、HSS等多个网元组成,其中MME (Mobility Management Entity移动管理实体)是最核心网中重要的网元,它主要负责移动用户的接入,身份的验证,承载的分配等。本文主要关注MME和eNodeB通信的S1接口所使用的S1AP协议本文论述了4G出现的原因,给出了4G核心网的架构,包括架构中每个核心网的功能,重点讨论了MME网元所提供的功能,之后给出了MME参与的协议栈的划分情况。核心网的所有功能都有通过相应的流程来实现的,本文通过讨论Attach流程来讲解如何通过流程来实现MME所提供的功能。然后分析了SCTP的原理以及我们选择其作为传输层协议的理由。最后,对于MME与eNodeB之间的S1AP协议,本文详细介绍了其提供的功能,并以一个流程为例介绍了如何实现协议的通讯,然后给出了协议的通信格式。接着给出了协议栈系统的设计,首先给出了MME模块的划分和架构图,对于关注模块详细介绍各模块功能,然后给出消息处理流程示意图,讨论了消息处理的具体过程。具体模块实现,首先给出了内存管理器的实现原理,内存管理器包含了变长内存管理和定长内存管理,变长管理器适用于分配之前对于要分配的内存未知的情况,但容易产生内存碎片、分配时间相对较长;定长管理器可以避免内存但降低了时间复杂度,但只能适用于分配之前知道所需内存大小的情况。两种管理方式分别在不同情况下使用,可以合理的避免内存浪费和时间性能瓶颈,内存管理使得用户不在需要动态的向系统申请内存,能够减少分配时间,并降低内存泄露的可能性。之后给出了定时器模块的实现原理,提出了时间轮的思想,使得定时器的插入、删除、调整的时间复杂度都为O(1),大大提高了程序时间性能,降低定时器管理成本。S1AP协议是应用层协议,使用的传输层协议为SCTP,本文给出了对于SCTP的封装,包括连接的建立删除,连接异常的发现修复,数据包的发送接收缓存等功能。对于连接的管理主要集中于连接状态的管理,本文通过状态转换图给据具体介绍。长连接的封装使得网络通讯对于上层变的透明,避免了多次开发,并且能够降低网络通信压力,提高网络通信速度。之后论文给出了协议栈所使用的序列化工具,序列化采用key-value对的模式,各个域之间无需分隔符,尽可能得减少序列化之后的数据量,减少了网通信压力,提高通信速率。最后,根据是否是S1AP本身所需要的消息及为分类标准,分别给出例子来介绍S1AP协议处理消息的流程及其所涉及到个中数据结构。(本文来源于《吉林大学》期刊2011-04-01)

金戈良[5](2008)在《GSM移动核心网中基于SIGTRAN协议栈的网络架构的研究与实施》一文中研究指出随着以3G,4G等下一代移动通信为代表的技术规范的出现,对发展电信网络和业务提出了许多新的需求,例如对网络的带宽、扩容速度、对新业务的适应能力和开发新业务的方便程度等方面有了比较迫切的要求,这些需求推动了GSM移动网络从传统的TDM(时分复用)网络向IP网络进行过渡和转型。在这一过程中,SIGTRAN系列协议规范的出现及其相关技术的使用使得这一转变和演进能够成为一个较为平滑的过程。SIGTRAN协议栈是一组建立在IP协议之上,同时处于SCCP和ISUP等电信级应用级传输协议之下的适配层协议的集合。作为GSM移动网络核心网部分的信令协议,SCTP和M3UA被选择在IP网络上,作为原MTP3协议的替代者,向SCCP层提供适配和下层协议的支持。其中,SCTP是一个吸收了TCP和UDP等基于IP的协议长期使用的经验,从而为电信级业务量身定做的,仍然以IP网络为基础的面向连接的一种协议,它特有的机制克服了一些TCP和UDP协议在安全、性能和拥塞控制方面的一些缺陷,拥有多归属关联、贮存信息回应(Cookie Echo)、支持多条消息流并且分别进行数据包顺序控制等特点,使电信业务在IP协议的网络上能够拥有良好的表现。M3UA是众多建立在SCTP协议上为上层应用协议提供适配的协议之一,它被GSM移动核心网采用,为SCCP协议提供与原传统信令协议中MTP3协议几乎相同的功能,由于采用了M3UA协议,使得下层协议的改变和新的工作方式对SCCP层协议保持了透明,在SCCP以上的各协议,如TCAP和MAP等协议能够几乎不受影响的在IP协议的网络上进行正常的工作,而无需进行任何针对性的改动。通过对以上的这些关键概念进行阐述,并以这些概念为基础,本文为使用M3UA/SCTP协议的IP网络建立了几种基本的网络模型来描述可能出现的SIGTRAN网络单独存在或者与传统网络共存的现实可能;以ALCATEL的新一代核心网设备HLR为例,通过对模型的分析提出符合实验室开发测试的网络方案,保证实验室网络既能充分模拟各种网络模型,保障产品研发和功能测试的质量,又能做到经济实用,控制住新产品研发的成本。通过对实验数据的举例分析,验证网络设计的正确性。此外,仍然以ALCATEL的下一代HLR为例,为支持SIGTRAN协议的网络节点如何逐步取代传统信令设备,保持GSM业务平滑升级提供可行的建议方案。最后,针对IP协议网络的服务质量的保证以及安全性提出一些建议。通篇的论述目标是为如何在现实中构建并使用支持SIGTRAN协议的网络提供研究方案和实施指导。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2008-01-07)

张志飞[6](2007)在《蓝牙核心协议栈的分析与实现》一文中研究指出蓝牙(Bluetooth)是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司在1998年联合推出的一项先进的无线网络技术,它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。遵循蓝牙协议的各类数据及语音设备将能够用无线技术非常方便地实现快速、灵活、安全、低价位、低功耗的数据和语音通信。目前全世界数以万计的工程师正在致力于该技术的研究。基于对协议的准确理解和透彻分析的基础上本文介绍了蓝牙技术的主要特点和应用,论述了蓝牙规范的完整框架和蓝牙协议栈的具体内容,介绍了相关技术特性、网络结构。分析蓝牙各层协议之间的联系,并给出蓝牙协议系统的运作原理。本文针对蓝牙技术规范中的链路管理协议(LMP)和逻辑链路控制与适配协议(L2CAP)进行了详细的介绍。对LMP协议层的蓝牙数据包结构、链路的建立和管理、状态机和状态管理、微微网主从设备切换等进行了详细的阐述。对L2CAP协议层的协议复用、分段与重组、服务质量信息的交换、组抽象的四种功能和面向连接信道、无连接信道、信令信道的叁种信道进行了详细的阐述。在此基础上,提出实现了计算机上仿真实现LMP协议和L2CAP协议的软件方案,对仿真程序的数据结构设计、实现流程进行了详细说明,并给出了仿真程序运行结果的图例。(本文来源于《河北工业大学》期刊2007-11-01)

林挺[7](2006)在《蓝牙核心协议栈的研究》一文中研究指出蓝牙是一种短距离的无线通信技术,它最初提出是用来取代电缆连线,也可以用于各种移动设备的互联,组建个人无线局域网。本文讲述如何实现蓝牙协议栈并与Windows操作系统集合实现一些典型的应用。本文从协议工程的角度,提出了实现协议软件的一种方法,主要完成了以下几项工作:1)SDL(Specification Description Language)描述文中采用SDL技术对HCI协议进行了形式化描述。形式化方法可以提供协议规范的无二义性的精确描述。其次,形式化方法的逐步求精策略有助于对协议的总体把握,为协议的实现奠定基础。2)协议的实现本文给出HCI协议的实现方案,从程序设计语言、编译器和操作系统叁个层面阐述C语言实现在可移植性方面应考虑的问题,总结了通信协议实现中应注意的问题,提出了相应的建议。3)应用开发应用开发是把研究成果推向实用的关键阶段。文中主要阐述协议栈与具体的操作系统的结合,实现蓝牙协议栈与Windows系统的无缝集成。(本文来源于《北京交通大学》期刊2006-12-01)

刘芹,冯春燕,曾志民[8](2004)在《WCDMA系统移动核心网络协议栈的测试》一文中研究指出详细介绍了在WCDMA系统的实际研制和测试中,对核心网络协议进行一致性测试的方法、测试系统的设计和实现,并通过对Trillium的3GPP协议栈的测试,给出了测试报告和结果分析。(本文来源于《电信技术》期刊2004年08期)

刘芹,冯春燕,曾志民,柴丽[9](2004)在《WCDMA系统移动核心网络协议栈的测试》一文中研究指出在WCDMA系统中,为了使得来自不同厂家的设备能够成功地进行通信,必须有标准化的协议,但是实现者对于协议的不同理解,导致了不同厂家设备的协议实现是不一致的。所以解决设备协议的非一致性问题将成为整个系统演进过程中一个不可忽略的因素。为了解决这个问题,协议一致性测试应运而生。下面首先简单介绍协议一致性测试原理,WCDMA系统核心网络协议,然后对我们在WCDMA 系统核心网络协议测试中采用的测试方法和测试系统结构、得到的测试结果进行分析。(本文来源于《通信世界》期刊2004年30期)

王沛,于航,潘金贵[10](2003)在《基于Linux的蓝牙系统核心协议栈的设计与实现》一文中研究指出本文设计与实现的基于Linux平台的Bluetooth核心协议栈主要由四个模块组成 :服务发现协议SDP模块 ,逻辑链路控制与适配协议L2CAP模块 ,串行线路模拟协议RFCOMM模块和主机控制接口HCI模块。在本核心协议栈的设计过程中 ,始终将提高整个协议栈的执行效率作为第一目标。为提高协议栈的效率 ,对协议栈进行了设计优化 ,采用了状态自动机、散列技术、缓冲机制、开放式平台、硬件模拟技术等一些先进技术(本文来源于《计算机应用与软件》期刊2003年07期)

核心协议栈论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

2013年底,工信部正式发放了 4G牌照,这也意味着业界期盼已久的LIE正式进入了商用阶段。LTE相对于3G,具有更大的技术优势和更好的用户体验。目前国内外的设备商主要是做大型的LTE核心网通信设备,在小型的LTE专网核心网设备这个领域事实上是有空白的。而一个小型的LTE专网系统往往能够以低成本解决诸如煤矿和油田等复杂危险环境下的实际通信问题,具有非常大的研究与实用价值。本课题的背景就是这样的LTE专网核心网系统。本文研究与实现了 LTE核心网非接入层控制面移动性管理协议栈EMM。该协议栈负责LTE核心网非接入层一切移动性管理信令的交互与传输,包括手机开机注册、关机注销、跟踪区域更新、服务请求、鉴权、安全模式控制、身份识别等信令流程,关系到整个LTE系统的正常运行。EMM协议栈同时也是LTE核心网设备的重要组成部分,因此研究与实现该协议栈具有非常重要的意义。本文首先介绍了 LTE核心网的概念和特性,这其中包括LTE核心网的整体架构,相关接口,网元功能,以及诸如IMSI,GUTI等LTE系统中的标识。接着介绍了 LTE核心网控制面和用户面协议栈。之后设计实现了与EMM模块相关的核心网架构以及基础通用模块,系统架构采用了事件驱动的任务调度模型,当该LTE核心网系统开始运行时,系统会不断轮询当前接收的事件,也就是信令,接收到了信令之后根据控制面的协议栈层次对消息进行解码,之后根据相应的情况去回复信息,从而保证整个LTE核心网系统的正常有效运转。几个基础通用模块完成了以下功能:状态机模块是一个存放函数指针的二维数组,横向是状态的枚举值,纵向是动作的枚举值,这样系统就可以根据当前的状态以及接收到的消息去判断下一步的动作;UE上下文管理模块是一个哈希表的数据结构,这个模块保证了核心网移动性管理实体MME能够与特定的手机进行通信并存储手机签约信息以及缓存消息;消息编解码模块分别对NAS消息和S1AP消息进行编解码,保证了信令的正确性;定时器模块控制系统时间。本文在系统的架构、状态机的设计、消息编解码上都有创新性的设计。LTE核心网移动性管理模块总共有七大信令流程,分别是手机的注册,注销,服务请求,跟踪区域更新,鉴权,安全模式控制,身份识别流程。本文根据3GPP协议,将这七个流程分为了两部分,分别是特殊流程和一般流程。特殊流程包括手机的注册,注销,服务请求,跟踪区域更新。本设计在处理特殊流程时分为了两个部分,分别是前期处理部分和后期处理部分。特殊过程的前期处理部分需要调用普通过程,普通过程执行完毕后再次回到特殊过程进行后续处理,完成这个特殊过程,这样做既符合3GPP协议的思想并且使信令流程合理化。一般流程包括手机的鉴权,安全模式控制以及身份识别,对于一般流程的处理,本设计只设计了发送和接收函数,这样使信令流程的处理更加的简单明晰。最后,本设计采用python脚本模拟手机UE和基站EnodeB,采用网络包分析工具Wireshark对本LTE核心网软件系统EMM模块进行了测试,测试结果证明本系统能够应对LTE核心网EMM信令交互的各种情况,符合LTE核心网技术指标。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

核心协议栈论文参考文献

[1].张佳隆,刁鸣.LTE核心网EMM协议栈服务请求过程的研究与实现[J].电子科技.2014

[2].张佳隆.LTE核心网EMM协议栈的研究与实现[D].哈尔滨工程大学.2014

[3].喻后伟,李郑刚.构建企业IPv4/IPv6双协议栈热备冗余核心网络[J].电脑知识与技术.2011

[4].张庆扬.4G核心网控制面协议栈的研究与实现[D].吉林大学.2011

[5].金戈良.GSM移动核心网中基于SIGTRAN协议栈的网络架构的研究与实施[D].北京邮电大学.2008

[6].张志飞.蓝牙核心协议栈的分析与实现[D].河北工业大学.2007

[7].林挺.蓝牙核心协议栈的研究[D].北京交通大学.2006

[8].刘芹,冯春燕,曾志民.WCDMA系统移动核心网络协议栈的测试[J].电信技术.2004

[9].刘芹,冯春燕,曾志民,柴丽.WCDMA系统移动核心网络协议栈的测试[J].通信世界.2004

[10].王沛,于航,潘金贵.基于Linux的蓝牙系统核心协议栈的设计与实现[J].计算机应用与软件.2003

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