GGSN软件的分析和设计
论文摘要
随着移动通信技术的发展,移动通信网络在支持现有话音业务同时,还需要支持分组交换数据业务。以GSM网络为例,现有的移动通信网络在逐步从GSM网络升级到GPRS和第三代移动通信网络。为了支持分组数据业务,在GPRS和第三代移动通信网中引入了分组域核心网设备,主要由SGSN和GGSN两个设备组成,其中的GGSN作为一个网关设备连接移动通信网络和外部分组数据网络,它既是一个路由器,还是一个协议转换设备,它支持对GTP协议的封装和去封装及对用户数据的中继和转发。本文从3GPP规范中对GGSN和GTP协议的描述出发,使用面向对象的分析方法对如何实现GGSN的Gn和Gi接口、如何实现网关功能作了详细的描述,在此基础上,尝试给出GGSN软件的设计方案。这种方案有利于降低GGSN产品的成本,提高产品的处理能力和冗余性,而且,相比于使用专用硬件平台的GGSN产品来说,不会由于硬件平台的落后而阻碍提高其处理能力。本文在设计中采用了GTPC和GTPU处理器分开的方法,并讨论了如何在二者之间同步PDP上下文数据库,这种设计可以有效提高GGSN的负荷分担能力,并可以有效地提高GGSN的容量。最后,本文就GGSN产品的发展,做出了进一步的展望和建议。
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摘要ABSTRACT第一章 引言1.1 课题背景1.2 课题任务1.3 论文结构第二章 GPRS/UMTS网络数据业务工作原理2.1 GPRS/UMTS系统概述2.2 GPRS/UMTS系统的分组域2.3 GPRS/UMTS数据传输和信令协议平台2.3.1 GPRS传输平台2.3.2 UMTS传输平台2.3.3 GSN节点信令平台2.4 3GPP规范中GGSN的功能2.5 PDP上下文和分组业务会话流程2.5.1 分组业务会话连接建立2.5.2 分组业务会话阶段2.5.3 分组业务会话结束2.6 GTP协议及GTP PDU结构2.6.1 GTP包头格式2.6.2 GTPC PDU IE格式2.6.3 GTPU PDU2.6.4 GTP协议容错处理2.6.5 GTP隧道工作机制第三章 GGSN软件需求分析3.1 用户对GGSN软件的要求3.2 GGSN用例说明3.3 GGSN软件用例分析3.3.1 新建PDP上下文用例3.3.2 删除PDP上下文用例3.3.3 修改PDP上下文用例3.3.4 路径检测用例3.3.5 上行用户数据转发用例3.3.6 下行用户数据转发用例3.3.7 PDP上下文数据同步3.4 GGSN软件中包括的对象第四章 GGSN软件系统设计4.1 GGSN软件子系统设计4.2 GGSN软件对象设计4.2.1 GTPC子系统对象设计4.2.2 GTPU子系统对象设计4.2.3 GTPC子系统对象之间的关系4.2.4 GTPU子系统对象之间的关系4.2.5 GTPC和GTPU子系统之间的关系4.2.6 GTPC和GTPU子系统PDP上下文同步接口PDU格式描述第五章 结束语5.1 论文工作总结5.2 问题和展望参考文献附录附录1 缩写附录2 GTP消息常量附录3 IE字段常量致谢
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