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下一代网中基于M3UA的协议适配的设计与实现

2020-11-27阅读(703)

下一代网中基于M3UA的协议适配的设计与实现

论文摘要

未来网络正朝着业务融合、网络融合与技术融合的方向发展，其中IP网络和电信网络的融合已经成为不可阻挡的趋势，基于软交换的下一代网络（Next Generation Network，NGN）成为研究热点。IP网络和电路交换网（Switch Circuit Network，SCN）的互通成为必须要面对的问题。在此需求的推动下，具有互通功能的网关出现在IP网和SCN网交界处，即媒体网关（Media Gateway，MG）、信令网关（Signalling Gateway，SG），分别完成不通媒体流和不同信令之间的承载传送和转换。其中，SG和MGC之间通过SIGTRAN（Signalling Transport，SIGTRAN）传送信令。这要求SG和MGC都能够支持SIGTRAN协议。在移动领域，用的最多的是M3UA（Message Transfer Part 3-User Adaptation Layer，M3UA）协议。3GPP（3rd Generation Partnership Project）在R4版本提出了信令基于M3UA／SCTP（Stream Control Transmission Protocol，SCTP）／IP承载的方案。无论在移动领域还是固定领域，在SG和MGC中M3UA成为首选的一种协议适配器。在各个相关网元中，M3UA协议栈占有较为重要的位置。本文研究了SIGTRAN以及底层传输协议SCTP在NGN中的作用和地位，结合智能网中IPSCP和SG、IPSP模式实现了一种通用M3UA协议栈。本文具体内容可以归纳如下：论文第一部分介绍了信令网相关技术。先阐述了传统电信网与NGN的关系，提出信令互通的问题。接着，介绍一下七号信令网。然后，介绍一些SIGTRAN协议族。最后对IP信令网的组网方式做了相应的介绍。论文第二部分对SIGTRAN中的M3UA进行了分析。首先，简介M3UA和一些基本概念。接着详细介绍了M3UA的服务、功能、路由、边界定义、消息及其格式和相关消息流程。论文第三部分详细的介绍了M3UA协议栈的设计与实现。首先，介绍了M3UA的系统总体设计。然后，详细的对系统各模块进行了设计和实现。作者运用模块化思想和设计模式实现了一个通用的M3UA协议栈，具有良好的拓展性。最后，论文给出了本系统的测试结果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 研究工作
  • 1.3 论文主要内容
  • 第2章 SS7与SIGTRAN
  • 2.1 传统电信网与NGN
  • 2.2 七号信令网
  • 2.2.1 SS7协议栈
  • 2.2.2 SS7网络体系结构
  • 2.3 SIGTRAN
  • 2.3.1 SIGTRAN的体系结构
  • 2.3.2 SIGTRAN中的传输层协议SCTP
  • 2.3.3 SIGTRAN中的适配层协议
  • 2.3.4 IP信令网的组网方式
  • 第3章 M3UA协议分析
  • 3.1 M3UA简介
  • 3.2 M3UA中的一些术语
  • 3.3 M3UA协议分析
  • 3.3.1 M3UA提供的业务
  • 3.3.2 M3UA的信令点码表示和消息选路
  • 3.3.3 M3UA的边界定义
  • 3.3.4 M3UA的消息及其格式
  • 3.3.5 M3UA消息流程
  • 第4章 M3UA系统总体设计
  • 4.1 M3UA设计目标
  • 4.2 M3UA系统概述
  • 4.3 M3UA系统设计
  • 4.3.1 M3UA系统框架设计
  • 4.3.2 M3UA系统功能设计
  • 第5章 M3UA的详细设计与实现
  • 5.1 传输层模块
  • 5.1.1 SCTP接口
  • 5.1.2 TCP接口
  • 5.1.3 MANAGER接口
  • 5.2 层管理模块
  • 5.2.1 SSNM
  • 5.2.2 ASPM
  • 5.2.3 RKM
  • 5.2.4 ASPTM
  • 5.2.5 MGMT
  • 5.2.6 MANEGER接口
  • 5.3 消息处理模块
  • 5.4 路由模块
  • 5.4.1 ASP侧主要数据结构和对象模型
  • 5.4.2 SG侧主要数据结构和对象模型
  • 5.4.3 选路相关流程
  • 5.5 公共模块
  • 5.5.1 事件队列
  • 5.5.2 定时器队列
  • 5.5.3 配置模块
  • 5.5.4 调试工具
  • 5.6 UI模块
  • 5.7 ADAPTER模块
  • 5.8 模块主要交互序列流程
  • 5.8.1 ASP侧序列图
  • 5.8.2 SG侧序列图
  • 5.9 M3UA协议栈实现的关键技术
  • 5.9.1 多线程模型
  • 5.9.2 事件队列和内存池
  • 5.9.3 定时器队列
  • 5.9.4 路由设计
  • 5.9.5 设计模式
  • 5.9.6 调试工具Trace
  • 第6章 系统测试
  • 6.1 测试环境
  • 6.2 功能测试
  • 6.2.1 IPSP作为服务器时，IPSP中M3UA协议的测试
  • 6.2.2 IPSP作为客户端时，IPSP中M3UA协议的测试
  • 6.3 性能测试
  • 6.4 测试结果
  • 第7章 结束语
  • 7.1 论文总结
  • 7.2 工作总结
  • 7.3 工作展望
  • 参考文献
  • 附录 缩略语
  • 致谢

    • 相关论文文献

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