lte网络负载均衡及信令仿真测试地研究

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1、摘要传统的无线通信系统负载均衡都是针对用户业务数据量进行，全部集中在接入网一侧，并没有上升到核心网。在LTE无线通信系统中，eNB与核心网的信令交互都是通过S1接口由MME控制，所以MME在整个LTE系统中扮演着重要的角色。因此，在这种采用MME资源池的LTE核心网模式下，MME负载均衡也显得尤为重要。论文首先介绍了LTE系统的整体网络架构，以及LTE系统用户面与控制面协议栈的结构。然后对S1接口和X2接口进行了介绍，同时根据S1接口与X2接口上有关负载均衡的部分信令流程分析，引出MME负载均衡的主要步骤与方式。然后根据LTE网络接口一致性测试关键技术，搭建了基于GTR的SI

2、&X2接口信令一致性测试系统，包括GTR测试系统的环境结构，测试系统的脚本语言TTCN3以及测试系统的组件。通过利用UE开机附着的三个重要信令流程：S1接口建立流程、初始UE消息流程以及初始上下文建立流程，来着重论述具体的信令消息模板、MME的行为函数和测试用例，说明如何通过TTCN3语言以及GTR仿真平台对不同的信令流程进行仿真测试。最后，本文通过对现有的主流NNSF算法的分析得知，NNSF算法是一种静态算法，当池区内的MME已经无法满足业务需求需要进行扩容时，必须人为地重新修改预先设置好的容量因子，此算法不能很好的自动调整MME的容量因子，所以本文对MME上附着的UE数与

3、正在服务的UE数之比大小，以及MME剩余容量多少的分析，可以区分出不同MME的负荷情况，然后根据文中的负载均衡仿真测试研究，设计了一种基于附着服务比的MME负载均衡选择算法。该算法除考虑到对系统运行初期新接入eNB的UE如何分配不造成单一MME负载过高，还考虑了在整个系统运行较长时间，池区内MME基本达到饱和时，如何均衡MME上的负载。仿真结果也表明，本文所设计的附着服务比算法在随着UE大量接入时，能更好地降低UE溢出概率，使系统在较高负载情况下也能实现信令的有效传输。关键词tLTE；MME；SI&X2：负载均衡；附着服务比；剩余容量AbstractAIltraditiona

4、lloadbalancingpoliciesareonhowtobalalicetheamountofdataforusers，whichareallconcentratedattheaccessnetworkside，andarenotuptothecorenetwork．IntheLTEwirelesscommunicationsystem，thesignalinginteractionbetweeneNBandthecorenetworkiscontrolledbytheMMEviaS1interface，SOMMEplaysanimportantroleintheLT

5、Esystem．WhileintheMMEresourcepoolmodeinLTEsystem，MMEloadbalancingisalsoparticularlyimportant．ThisthesisfirstlyintroducesthewholenetworkarchitectureofLTEsystem，includingtheprotocolstackofuserplaneandcontrolplane．ThenitintroducesS1andX2interfaces．Meanwhile，throughtheanlaysisofthesignalingproc

6、eduresofloadbalancingonS1andX2interfaces，themainmannersandstepsofMMEloadbalancingcanbeobtained．AccordingtothekeytechnologiesoftheinterfaceconsistencytestforLTEnetworkinterface，atestsystembasedonGTRwassetup，includingthetestenvironmentstructure，thescriptinglanguage“TTCN3”ofthetestsystem，andth

7、ecomponentsofthetestsystem．AndthroughthreeimportantsignalingproceduresofUE’Sattachment,thisthesismainlyexplainsthespecifictemplatesofthesignalingmessage，thebehaviorfunctionsofMMEandthetestcases．Besides，italsoexplainshowtOuseTTCN3andGTRsimulationplatformt