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下一代移动核心网中信令网关设备功能的分析与设计

作　者: 章海松
导　师: 邓平
学　校: 西南交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 下一代网络(NGN) 信令网关(SG) SIGTRAN协议 节点互通功能(NIF)
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 115次
引　用: 2次
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内容摘要


移动通信网络的发展方向是分组化、智能化和宽带化,第三代移动通信网络（3G）向分组化全IP网络的演进是一个循序渐进的过程,作为其支撑的3G信令网在较长时间内面临着基于电路交换的SS7信令与基于IP网的信令之间互通的问题。信令网关（Signaling Gateway）SG是SS7信令网与IP网的边缘接收和发送信令消息的信令代理设备,可对信令消息进行中继、翻译或终结处理,其实质是为了实现PSTN端局与软交换设备的SS7信令互通,由其实现信令承载层电路交换（TDM）形式与IP形式的转换功能。软交换体系中SG的出现,证实了基于IP承载技术来解决各节点之间信令传送是可行的,是顺应网络演进需求的一种解决方案。本文将依据IETF SIGTRAN协议和信产部的设备技术规范要求,采用业界开放的ATCA电信级硬件架构和Tomix开发平台,研究阿尔卡特-朗讯公司Spatial AtriumTM解决方案中的7570媒体网关产品内置SG功能的实现。本文介绍了下一代IP信令网的演进方案,分析了SG产品的功能应用以及设计的硬件、软件总体架构,重点针对信令转换的关键部分——节点互通功能（NIF）进行了深入的剖析,详细探讨了NIF的实现机制和工作流程,并给出了相应的MIB管理库结构定义和一个程序设计示例——MTP-3分发器的应用。最后对信令网关产品设计完成后从平台到入网的各项测试工作进行了分析,特别是对实验室性能测试的内容和结果进行了定性和定量分析。论文的第一章概述了本次研究的背景和国内网研究现状;第二章介绍了下一代移动核心网特别是IP信令网的演进方向和可行方案;第三章就信令网关设备的功能和需求进行了分析;第四章介绍了信令网关SG设备开发设计的总体硬件、软件架构;第五章详细探讨了信令网关的核心功能NIF的实现机制;第六章是对产品平台测试、实验室性能测试和现网测试工作的分析。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 研究背景  8-9
    1.1.1 移动核心网的发展  8-9
    1.1.2 信令网的演进  9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 研究内容和目标  10-12
第二章 下一代移动核心网  12-22
  2.1 下一代网络(NGN)综述  12-14
    2.1.1 NGN的定义  12
    2.1.2 NGN的特点  12-13
    2.1.3 NGN的结构  13-14
  2.2 下一代移动核心网的发展  14-15
    2.2.1 移动核心网架构概述  14
    2.2.2 下一代移动核心网的演进  14-15
  2.3 下一代 IP信令网的演进  15-22
    2.3.1 IP信令网的演进概念  16
    2.3.2 IP信令网目标网组网分析  16-17
    2.3.3 IP信令网演进方案分析  17-22
第三章 信令网关设备功能分析  22-37
  3.1 信令网关的概念  22-23
  3.2 SIGNTRAN协议栈  23-29
    3.2.1 SIGNTRAN概述  23-24
    3.2.2 流控制传输协议(SCTP)  24-26
    3.2.3 SS7信令适配层协议  26-29
  3.3 信令网关的组网应用方式  29-31
  3.4 Spatial Atrium~(TM)移动核心网解决方案  31-33
    3.4.1 Spatial Atrium~(TM)解决方案介绍  31-33
  3.5 Spatial Atrium~(TM)7570信令网关需求分析  33-37
    3.5.1 功能需求分析  33-35
    3.5.2 组网需求分析  35-37
第四章 信令网关设备架构设计  37-46
  4.1 7570信令网关硬件结构  37-40
    4.1.1 电信级 ATCA平台简介  37-38
    4.1.2 7570信令网关设备的硬件系统结构  38-40
  4.2 7570信令网关软件体系  40-46
    4.2.1 Tomix平台简介  40-41
    4.2.2 Netcare中间件  41-46
第五章 信令网关节点互通功能(NIF)的实现  46-66
  5.1 NIF概述  46-48
  5.2 NIF的接口和通信端口描述  48-51
  5.3 NIF的初始化  51
  5.4 NIF的数据结构  51-53
  5.5 NIF的工作流程  53-54
  5.6 NIF MIB库结构定义  54-59
  5.7 程序设计示例-MTP-3分发器的应用  59-66
    5.7.1 MTP-3分发器的定义  59
    5.7.2 MTP-3分发器的应用  59-61
    5.7.3 配置规则  61-62
    5.7.4 MTP-3分发器 API应用示例  62-66
第六章 产品测试  66-79
  6.1 Tomix平台上的 SIGTRAN功能测试  66-67
  6.2 实验室性能测试  67-75
    6.2.1 测试内容  67
    6.2.2 测试环境配置  67-70
    6.2.3 测试结果分析  70-75
  6.3 中国移动设备入网测试  75-79
结论  79-81
致谢  81-82
参考文献  82-85
攻读硕士学位期间发表的论文  85-86
附录 NIF不同工作模式的流程图示  86-90
缩写与术语  90

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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