在SGSN侧GTPC协议的设计、实现和测试

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1、南京理工大学硕士学位论文在SGSN侧GTPC协议的设计、实现和测试姓名：涂小勇申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：杨余旺20040701硕士论文在SGSN侧GTPc协议的设计、实现和测试摘要第三代移动通信系统(3G)是一种能够提供多种类型和高质量的数据业务、能实现全球无缝覆盖、具有全球漫游能力、与固定网络互连互通并以小型便携式终端在任何时候与任何地点进行任何类型的通信系统。作为3G的候选方案之一，通用移动通信系统(uMTs)采用宽带码分多址作为其无线传输技术。UMTS核心网兼容全球移动通信系统(GSM)。由于GSM在世界范围内的主导地位，GSM向UMTS的

2、过渡将是2G向3G过渡的主要方式。GSM以传输话音和低速数据业务为目的，基于电路交换(CimmtS谢tched，CS)，而UMTS致力于提供多种类型和带有服务质量(Qos)的业务，这些业务既可以是基于电路域的也可以是基于分组域的。为实现核心网从GsM向uMTs的平滑过渡，引入了通用分组无线业务(GPRS)，在电路交换的基础上，增加了分组交换(PacketSwitehcd，PS)模式。为了支持基于分组域的业务，增加了两个网络功能实体(NetworkEntity)：SGSN(服务的GPRS支持节点)与GGSN(网关GPRS支持节点)。为了支持MS能接入多种网络中的应用业务，S

3、GSN与GGSN之间的通讯通过GPRS隧道协议(GTP)，GPRS隧道协议可以封装多种类型的数据包，比如IPV4、IPV6和PPP等协议的数据包，这样MS能够通过UMTS网络访问多种类型网络。本课属于中兴通讯南京分公司3GSGSN与GGSN项目组，主要依据3GPP2(ThirdGenermionPartnershipProiect2)2003年12月发布的R4协议29．060v4．10．0(2003-12)，结合测试开发的实践，在SGSN侧实现R4版本的GTPC协议。首先，作为背景知识，简单介绍了UMTS网络和GTPC协议。然后，对系统的总体设计思路做了一个介绍：采用多任

4、务方式，任务间采用消息队列的通信方式，每个任务拥有自己的消息队列。消息驱动任务的运行，任务再把相应的消息分发到相应的独立通讯进程，独立通讯进程具体处理消息。这种设计方式降低了消息处理之间的耦合，使系统流程清晰，层次化和模块化好，如果要增加一个模块的功能，只需要增加相应的消息处理函数，特别适合增量开发方法和不断变化的协议版本。接着，具体讨论SGTPC模块的设计和实现。对SGTPC模块按照2．5G和3G完全合一的原则进行设计，向下完全兼容2．5G的GTPC，其重点是接口设计和消息的封装及可靠性传输。最后，对SGTPC模块进行了一个细致的单元测试。关键词：3G，UMTS，GTP

5、，单元测试，分组交换!旦型型生————．—————苎!鱼!翌型竺!!堡望塑塑生：壅堡塑!!堡ABSTF{ACT3GmobilecommunicationsystemcallprovidemanykindsofdataserviceswithQostosubscribersthatcommunicatewitheachotherorwithuser$accesstofixednetworkbyusingmobilestationanywhereandanytime．Asafamilymemberof3GUMTSadoptsWCDMAasitsradiotransmissio

6、ntechnology．InUMTS．corenetworkiscompatiblewithGSM．BecauseofthedominationofGSMintheworld，theevolutionfromGSMtoUMTSisthemainstepfrom2Gto3G．AsacircuitswitchedSystem，GSMaimedatvoiceandlowspeeddatawhileUMTSprovideshighspeeddataserviceswithQoswhichiseitherpacketswitchedorcircuitswitched．Forthes

7、moothtransitionfromGSMtoUMTS．GPRSisinvolvedin．Itaddspacketswitchedmode．Tosupportpacketswitchedmode，UMTSaddstwonetworkentitiesSGSNandGGSN．GSNscommunicatewitlleachotherbyusingGTPwhichcanencapsulatemanykindsofPDUsuchasIPV4，IPV6，PPPandSOon．MSCanaccesstovaritiesofnetwork