英语原文共 20 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
WCDMA网络中Iu-PS接口监控技术研究
摘要
本文介绍了WCDMA网络中Iu-PS接口监控的总体设计框架和功能，提出了一种Iu-PS接口监控解决方案，将Iu-PS接口监控模块划分为三个子模块。然后，本文分析了RANAP，GMM和SM协议的解码方法。为了解决Iu-PS 接口测试过程中的技术问题，提出了CDR的综合技术和所有统计指标的统计方法。该解决方案已在WCDMA网络分析仪和监控系统中实施，并在真实的网络测试中表现出色。
1.介绍
随着3G牌照的发布，WCDMA网络在全国范围内大规模建立。WCDMA网络的运维过程不断推进。作为网络技术的重要支柱，WCDMA网络监控技术的研发和应用将在WCDMA系统的实验研发，网络建设和优化，运营和维护等方面发挥着非常重要的作用。对研究具有重要意义。作为WCDMA网络的重要接口之一，Iu-PS接口的监控模块研究在WCDMA网络监控中占有不可或缺的地位。通过消息Iu-PS接口关键协议的解码，呼叫综合和统计，可以有效分析当前网络性能，及时掌握当前网络状态和特征，对满足更好的监控功能和匹配要求具有重要的指导意义。其他接口完成WCDMA网络的全方位性能测试。
2.Iu-PS接口概述
Iu-PS接口是连接UTRAN和CN的PS域接口，也可以看作是SGSN和RNC之间的参考点。Iu-PS接口在WCDMA网络中非常重要。其功能包括：RAB（无线接入轴承）的建立，维护和发布过程;在系统内部进行转换，在系统之间进行转换和SRNS重定向过程;社区广播服务流程;与特定UE无关的一系列通用过程;用户的特定信号管理和每个UE的协议级别的分离过程;UE与CN之间的NAS信令消息的传输过程;UTRAN向CN请求的位置服务，从UTRAN到CN的位置信息的转移过程以及资源预留机制。
Iu-PS接口的监控主要分析了无线接入网应用部分的基本过程，移动性管理的业务流程，会话管理的业务流程以及相关KPI指标的统计值。第一个是通过RANAP协议实现的;第二个是通过GMM协议实现的;第三个是通过SM协议实现的。
3.Iu-PS监测项目的总体设计与分析
根据相关测试规范的要求，Iu-PS接口监控模块应完成以下功能：RANAP，GMM和SM协议的数据 信息解码;父子CDR合成Iu-PS接口，子CDR合成子服务;基于信号点的遵守成功率，认证成功率， PDP上下文激活时间和重定位原因的统计;和统计结果的输出。解码，综合和统计分为三个子模块。Iu-PS接口的积分功能是通过三个子模块的集成实现的。Iu-PS接口监控过程的框架设计如图1所示。
如上所述，积分模块可分为解码模块，合成模块和统计模块。解码模块完成RANAP，GMM和SM协议的PDU基本解码。在IuPS接口的消息过滤之后，由采集卡捕获的数据存储在消息缓冲器中。解码器从消息缓冲区中获取消息，然后逐级解码，以实现每条消息的呼叫信息。
根据不同的协议类别，呼叫信息被发送到相应的协议分析器以进行呼叫综合和统计。记录CDR 集和自定义呼叫统计结果的每个呼叫综合结果作为文件保存在磁盘中。合成模块将相互关联的消息组合到呼叫过程中以形成完整的CDR过程。同时，统计模块完成重定位，路由更新和PDP激活等统计。这两个模块完成所有与测试相关的高级功能。最后，监视器根据用户的要求显示综合统计结果。
图1. Iu-PS接口的监控过程
4.监控分析和Iu-PS接口的实现
4.1Iu-PS接口的协议解码分析
协议解码是Iu-PS接口监控的基础，也是呼叫综合和统计的前提。GMM和SM协议承载RANAP协议。因此，对于Iu-PS接口解码，首先是RANAP协议解码。
RANAP协议有四种数据单元：发起消息，成功结果，不成功结果和结果。在解码过程中，首先，解码器解析出数据元素类型，然后根据每个数据单元中的过程代码确定特定的消息类型。
每个RANAP消息由消息类型和一个或多个信息元素（IE）组成，存储为IE列表。每个IE对应不 同的ID号。根据ID号，可以确定列表节点中的哪个IE。不同的消息可能具有相同的IE。并且每个IE可以由其他IE组成。因此，为了避免代码重复，可以将每个IE解码打包为单独的功能，以便为每个消息解码提供公共入口。这样，无论消息是什么，只要IE的存在，就可以直接调用解析函数，这极大地提高了代码的可读性。
如果RANAP消息类型是发起消息或直接消息，则解码器基于NAS PDU的消息协议类型字段确定顶级协议是GMM或SM或其他协议。此外，解码器解码第三层协议。
GMM和SM协议消息格式类似，由跳转指令，协议鉴别器，消息类型和许多信息元素（IE）组成。可以直接分析和处理所有GMM，SM消息，跳转指令，协议鉴别器和消息类型。虽然IE的解码方法与如上所述的RANAP协议相同。
4.2呼叫综合监控实施方案
消息处理合成又称CDR（呼叫数据记录）合成，是网络监控功能的关键。它通过信号处理对消 息进行分类，并将这些消息与索引链接在一起，以完成高级性能，如呼叫跟踪和呼叫丢失统计。
Iu-PS接口的服务基于SCCP的连接。但是在单个SCCP连接中通常存在多个相同或不同的服务。服务是相互关联的。IuPS接口不仅合成全局CDR，还合成各种子服务CDR，以便更好地观察和分析所有服务。这些包括：GMM附着过程CDR，GMM分离CDR，GMM认证CDR，GMM路由更新CDR，PDP激活CDR，PDP二次激活CDR，修饰CDR，PDP去激发CDR，RAB分配CDR和重定位CDR。子服务的合成由Iu-PS子服务CDR合成模块完成。根据不同业务的不同协议，子业务合成模块可分为：RANAP协议合成，GMM协议合成和SM协议合成。
Iu-PS综合基于成功提取基本呼叫合成信息。全局CDR和子服务CDR提取的CDR属性不同。全局CDR属性是一个SCCP连接中所有服务的公共属性。服务与全球CDR的用户之间没有区别。而子服务CDR属性是服务进程的特定属性。例如，路由更新中的属性包括路由更新时间，路由更新状态等。建立CDR后，CDR属性信息将保存到磁盘，每个CDR将被分配一个唯一的ID。
Iu-PS综合引入了有效的哈希技术，并使用特定关键字作为索引，CDR ID作为映射值来建立数据结构管理模式。不同CDR的合成具有不同的关键值。全局CDR，RANAP协议相关CDR和GMM协议相关CDR的关键值是由下层提供的SCCP连接。与SM协议相关的CDR的关键值是SCCP-connect和服务标签。当消息到达时，首先，查找对应于密钥值的CDR是否存在。如果没有，请创建新的CDR，并设置新 的CDR属性。如果键值存在，则移出CDR并修改其属性，然后将其移回缓冲区。确定消息是否为最 后一个消息，如果是，则完成合成，删除与散列表对应的密钥，并将CDR保存到磁盘。CDR提取算 法建立二级索引：关键字映射相应的CDR ID，并通过相应的ID获取所需的CDR信息。因此，关键词， 呼叫信息和CDR合成数据可以分离，这可以增强搜索灵活性，提高搜索速度，也为动态内存重用提 供保证。
4.3Iu-PS接口的统计监测分析
统计是网络监控中最重要的部分之一。提供准确，详细和关键的统计数据对于理解和判断当前网络状态，分析网络服务功能和解决网络问题具有不可替代的作用。
Iu-PS接口的指标统计包括：Iu-PS的流量负载，附加接受率，路由更新成功率，认证成功率， RAB接受率，PDP上下文激活接受率，重定位接受率和重定位失败原因和其他核心指标。其中，流量负载的统计是基于消息统计，即每个消息到达将是统计的。但其他统计数据基于CDR统计数据。当CDR完成合成或因加班而关闭时，统计数据会继续进行。通常，每个CDR统计项是一个或多个。因此，每个CDR的所有统计项目都将打包成统计术语结构。
Iu-PS接口的子服务统计主要用于信号点对。每当子服务CDR完成合成时，将累积相同信号点对的相同统计项。因此，统计监视功能需要定义统计关键字和统计项之间的映射容器映射。根据键值找到合适的统计列表，修改与键值对应的统计项信息，完成与CDR相关的统计功能。
Iu-PS接口的统计模块调用一次性结果的统计功能，并记录所有统计变量的一次性CDR过程中的值，然后通过关键值的统计搜索地图容器中是否存在相应的统计项。如果不是，请添加新的映射对映射关键字和统计节点。或者，通过调用累积统计函数，将一次性统计结果累积到统计密钥对应的统计节点。
5.Iu-PS接口监控解决方案的结果证明
该监测技术已应用于WCDMA网络测试仪和WCDMA监测系统，图2是WCDMA网络测试仪在实际网络中测试的实现结果，显示了Iu-PS接口的全局CDR合成过程和RANAP的详细解码信息。信息。测试结果表明解码和合成都是正确的。
图2.显示解码和CDR统计结果
6.结论
Iu-PS接口监控是WCDMA网络监控最重要的部分之一。本文介绍了Iu-PS监控解决方案的总体设计，然后分析了解码模块，综合模块和统计模块的具体实现，解决了Iu-PS接口测试过程中的一些技术问题，对测试和测试具有一定的参考价值。开发其他接口。最后，在实际网络中对监控解决方案进行了测试和仿真。测试结果表明，该程序稳定可靠，有效可行，绝对符合监测要求。
优化混合光通信系统，解决当今光网络的一英里和最后一英里问题
摘 要
科学家们提出了一种适用于160Gbps/通道、100Gbps/通道和40Gbps/通道比特率的优化混合光通信系统。该系统由用于长途传输的8通道密集波分复用(DWDM)光纤链路和用于短程、多播应用的无线光扩散链路组成。利用两端的无线光扩散链路，解决了当今光通信网络的第一英里和最后一英里问题。无线光扩散链路采用优化的相干光正交相移键控调制技术，在大气湍流效应存在的情况下，其性能最佳。然而，基于光纤的DWDM系统采用对称色散补偿技术，在存在光纤非线性和色散的情况下，其性能最佳的调制格式是优化的二二进制归零调制格式。该系统的工作中心频率为193.1THz。从质量因子、误码率、睁大眼睛等方面分析了系统性能。对于速率为160Gbps的比特率，优化后的覆盖距离为无线光扩散链路126m和光纤链路450km。
1. 介绍
在目前的情况下，“第一英里”和“最后一英里”的接入对世界电信运营商来说仍然是一个未解决的问题，尽管有许多人试图解决这个问题。可以使用未经授权的无线射频(RF)技术，但容量有限，运营商不愿安装在可能存在干扰问题的系统中。许可的无线射频技术可以提供非常高的容量，但是频谱许可的非经常性初始资本支出通常使业务模型很难实现。同样，在任何给定的城市，许可证只允许两家航空公司参与。目前的每一种网络技术，如同轴电缆、双绞线、微波无线链路、无线(固定/移动)和光纤为每个用户提供不同级别的移动性和特定带宽。这些系统的主要挑战是成本和实现的可行性。近年来的发展趋势反映了宽带(如语音、视频、互联网和无线的“四播”)的需求不断增长，以及移动通信的连通性和高质量标准，对网络技术提出了挑战。由于现有技术的一些固有瓶颈，现有的有线或无线网络只能满足一部分新需求。
因此分别考虑到不断增长的需求和现有技术的优点和缺点,有混合网络的实现的必要性,其中一种技术的局限性可以通过另一种技术的共存,克服在同一个网络。所提出的混合光通信系统是一种很有前途的接入网络体系结构。在这里，光纤不需要穿透终端用户;因此，它扩展了新兴的光接入解决方案，如无源光网络(PON)。
希塔尔等人在2010年设计了一个40Gbps比特率的长距离光纤DWDM通信系统，证明在所有调制格式中，改进的双二进制归零(MDRZ)是最好的，可以容忍光纤中存在的色散和非线性。并证明了在几种色散补偿技术中，对称色散补偿技术是最适合DWDM系统的。
对于扩散链路(DL)的设置，虽然强度调制技术由于其简单性得到了广泛的应用，但它不能提供对湍流诱导的衰落信道的免疫力。湍流水平的非预测行为在接收端产生光强水平的随机波动。因此，需要一个自适应阈值优化性能。由于实现的复杂性，自适应阈值化在实际中并不适用。由于光强水平受到闪烁效应的影响，利用调制技术将信息传输到载波信号的相位或频率是一种合理的方法。对于基于相移键控(PSK)的调制技术，不需要自适应阈值方案，因此在存在大气湍流诱导衰落信道的情况下，其性能优于强度调制技术。在几种PSK技术中，相干光正交相移键控(QPSK)以其频谱效率高、误差概率小、覆盖距离大的特点，被证明是最适合DL设置的技术。为此，本文提出了一种用于数字光放大器的相干光QPSK调制技术。
科学家设计了一种光纤自由空间混合光(FFHO)网络，证明了该技术对新一代移动接入网非常有帮助。类似地，科学家设计了自由空间光学系统，这是光纤网络的延伸，他们证明了该技术有助于最后一英里。对于点对点通信，光纤链路是合适的，但不适合多播。同时DL设置或非视线设置适用于多播，但存在严重的衰减和大气湍流。因此，DL系统不适合长距离通信，而是用于多播目的。针对各系统的优缺点，设计并仿真了一种光纤链路与无线光DL设置相结
全文共9049字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[453382]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
