gsm空口协议分析软件的实现及应用

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1、？ＵＮＩＥＥＣＨＮＬＯＧＹＯＦＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬ巨ＣＴＲＯＮＩＣＳＣＮＣＥＡＮＤＴＯＣＨ专业学位硕±学位论文ＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＶＳ，＼ｙ．论文题目ＧＳＭ空口协议分析软件的实现及应用专业学位类别工程硕ｄｒ学号２０１３２２２６０２１３作者烛名鄰沐＾■指导教师熊文汇副教授：—＇＊－－’站巧．．．＇ｊＭ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行

2、的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表Ｗ谢意。、ｉ＇壬作者签名＝Ｉ日期６：＞年ｒ月日ｐ论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文

3、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影巧、缩印或扫描等复制手、汇论文。段保存编学位（保）密的学位论文在解密后应遵守此规定妻辛签：签作者名导师名乙ｆ：如日期年月日／义分类号密级注1UDCGSM（题名和副题名）（作者姓名）指导教师（姓名、职称、单位名称）申请学位级别专业学位类别工程领域名称提交论文日期2016.04.14论文答辩日期2016.05.26学位授予单位和日期2016628答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。TheDesignandApplicationofGSM

4、AirInterfaceProtocolAnalysisSoftwareAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:MuZhengSupervisor:AssociateProfessorWenhuiXiongNationalKeyLaboratoryofScienceandSchool:TechnologyonCommunications摘要摘要近三十年来，移动通信

5、技术取得了飞速发展，GSM系统作为第二代移动通信系统的主要代表，在目前的移动通信系统格局中仍然占据着十分重要的地位，GSM系统用户量仍然非常多。空中接口是移动台与基站之间的通信接口，空中接口信号监测具有成本低、灵活性高等特点。所以作者研究了GSM系统的空中接口协议，并依据协议设计了此GSM空口协议分析软件。本设计在由FPGA和PC组成的软件无线电平台上实现，本文中研究的是PC上的软件部分。本文对GSM的空中接口三层协议进行了研究，对软件按照协议层次进行了模块划分和软件设计，物理层实现帧同步、信道映射、信道解码等功能；数据链路层实现

6、链路管理、消息重组等功能；网络层则实现信令解析、小区配置、无线资源管理等功能。软件设计时即按照上述功能模块对软件各部分进行了协议研究和流程设计。最终GSM空口协议分析软件配合FPGA部分可以实现多个小区、多用户、上下行信道同时接收的基本协议分析功能。除此以外，本文还对软件的应用层部分进行了扩展，比如在研究中发现测量报告信令可以提供附近基站的信号强度，据此我们研究了指纹匹配定位算法，提出了测量报告信令的定位，将此定位技术加入了软件的应用层当中。除了定位，软件的应用层还具备了频点扫描等功能。本文还对于GSM空口协议分析软件进行了实测验

7、证，软件可以成功的解析网络层的各种信令，成功跟踪了通话的建立、切换、断连等信令流程，这也侧面证明了软件设计的物理层和数据链路层设计的正确性。本文同样也对软件的定位模块进行了实测验证，定位验证在电子科技大学主楼B3区的室内外进行，得到了良好的结果。经验证发现这种基于测量报告的指纹定位很适合于室内的定位。关键词：GSM，空中接口协议，测量报告，指纹定位IABSTRACTABSTRACTDuringnearlythreedecades,mobilecommunicationtechnologyhasmaderapiddevelopmen

8、t.Asthemainrepresentativeofthesecondgenerationofmobilecommunicationsystem,GSMisstillveryimportant,andGSMusersstillaccountfor