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LTE-M S1接口监测系统的设计与实现
| 论文题名： | LTE-M S1接口监测系统的设计与实现 |
| 关键词： | 城市轨道交通;数据通信系统;物联网;接口信令;监测系统;模块化设计 |
| 摘要： | DCS(Data Communication System，数据通信系统)是CBTC(Communications Based Train Control，基于通信的列车运行控制)系统的重要组成部分。当前的数据通信系统逐步采用LTE-M制式为城市轨道交通车地通信业务服务，因此在LTE-M网络建设维护过程中，非常有必要对网络设备的运行状况和承载业务的质量进行监测和评估，这就需要依靠对LTE-M网络的信令进行监测和统计分析来完成。而当前市场中的信令监测设备都是面向于LTE公网所设计的，不能完全满足LTE-M网络的需求。 本文设计实现了LTE-M S1接口监测系统，用于对LTE-M网络接口进行信令监测工作。本文完成的工作主要概括为以下几点: (1)基于LTE-M系统的网络架构，详细地描述了LTE-M S1接口所使用的协议、报文格式及重要的信令流程，以及LTE应用于城市轨道交通环境中所产生的新需求。 (2)参考市场中成熟的信令监测设备及信令监测方面的论文，并结合LTE-M在城市轨道交通的应用需求，提出并实现了LTE-M S1接口信令监测系统。该接口监测系统包含以下模块: 1)解码模块根据接口信令采用的编码方式以及协议中规定的报文格式，将捕获到的原始数据进行简单解码; 2)解密模块根据LTE-M网络用户数量少的特点，通过特定的方法实现了目前市场中信令监测设备尚未能实现的NAS解密功能; 3)呼叫详细记录合成模块根据终端状态转变的特点，将属于同一个通信流程的信令组织成有序的结构，使用户避免直接观察混乱无序的解码结果; 4)多段关联模块以呼叫详细记录合成结果为基础，根据终端发起流程所使用的用户标识，将属于相同终端的信令归类，再以终端的永久用户标识结合其他接口的信令，形成完整的通信流程。 5)统计模块以多段关联模块的关联结果为基础，对终端所发起的多种类型的通信流程进行统计。依据统计结果整体反映LTE-M网络的服务质量，并重点关注频繁出现的失败原因，警示工作人员将其作为网络日常维护工作的重点。 (3)结合燕房线的现场数据对本系统进行了测试，证明了该系统可以持续稳定工作，达到了信令监测的设计目标。 |
| 作者： | 黄罡 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 蒋海林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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