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《基于軟件無線電的空中接口監(jiān)測系統(tǒng)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、基于軟件無線電的空中接口監(jiān)測系統(tǒng)研究專業(yè)名稱：系統(tǒng)分析與集成申請人：蔡正翔指導教師：王力虎教授論文答辯委員會主席：委員：廣西師范大學碩士學位論文基于軟件無線電的空中接口監(jiān)測系統(tǒng)研究摘要良好的移動網絡是移動運營商在網絡運營上最重要的基礎，網絡的服務質量、容量還有網絡覆蓋都決定了運營商的收入和運營的效率。在第二代數(shù)字移動蜂窩網GSM系統(tǒng)中，影響網絡覆蓋和質量最重要的部分是移動通信系統(tǒng)的空中接口。網絡容量、網絡覆蓋和服務質量都與無線網絡的空中接口息息相關?？罩薪涌谑且苿泳W絡終端設備與基站之間的無線接口，根據(jù)使用環(huán)境的不同，各種
2、因素的影響較大，存在很多不穩(wěn)定的因素，空中接口協(xié)議以及信令消息相對有線結構更為復雜。所以，對移動網絡空中接口的監(jiān)測是網絡監(jiān)測的重點，唯有對其實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測，對網絡故障的分析才會更準確。這也是網絡規(guī)劃、網絡評測和網絡優(yōu)化所關注的領域。當前的GSM網絡監(jiān)測手段比較成熟的是Abis接口，A接口和PRl接口電纜接口的測量，國內對于無線空中接口的監(jiān)測研究較少，并且移動通信網絡屬于高新產業(yè)，發(fā)展速度極快。移動通信網絡更新?lián)Q代快，采用傳統(tǒng)硬件設計的移動通信網絡空中接口監(jiān)測系統(tǒng)由于硬件的限制，存在硬件不易更換、通用性差等缺點。因此，本系統(tǒng)
3、采用軟件無線電技術(SoftwareDefinedRadio)。在通用型計算機和通用軟件無線電平臺上，設計并實現(xiàn)了GSM空中接口監(jiān)測系統(tǒng)。在國內，主要研究集中在以GSM專用接收芯片為核心，或是解調解碼算法上的仿真。國外研究中，使用軟件無線電技術對移動通信網絡空中接口進行分析的項目始于5年前啟動的Airprobe開源GSM系統(tǒng)空中接口監(jiān)測項目，該項目使用開源的GNURadio軟件無線電平臺和通用軟件無線電外設USRPl平臺，成功接收并分析了GSM基站的廣播信道和公共控制信道。ilistener系統(tǒng)是在空中接口監(jiān)測系統(tǒng)Air
4、probe開源的基礎上，通過對Airprobe開源代碼的重建、再現(xiàn)，通過對GSM網絡空中接口監(jiān)測系統(tǒng)應用背景的學習與積累，逐漸發(fā)現(xiàn)了其針對Airprobe系統(tǒng)所存在的不足進行改進與提升，并進行了研究和系統(tǒng)設計。本課題取得的具體研究成果如下：(1)Airprobe系統(tǒng)中，將信號接收與數(shù)據(jù)處理作為同一個程序。程序代碼功能單一，代碼實現(xiàn)上也沒有采用多線程技術進行優(yōu)化。針對該問題，ilistener系統(tǒng)程序部分分拆為四部分：信號接收模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、信令解析模塊與控制中心模塊。在代碼的實現(xiàn)上，采用了多線程編程技術，充分的利用通
5、用計算機多核處理器的資源。(2)通過深入研究一TGSM網絡空中接口部分的相關協(xié)議，軟件無線電技術應用在現(xiàn)有GSM網絡空中接口系統(tǒng)的研究。并對現(xiàn)有基于軟件無線電技術的GSM空中接口分析系統(tǒng)Airprobe進行了深入分析。Airprobe系統(tǒng)主要解決了廣播信道的接收分析，缺少對專用控制信道接收分析，也不能對采用跳頻通信的GSM網絡進行分析?，F(xiàn)有Airprobe系統(tǒng)廣西師范大學碩士學位論文由于采用單通道接收機的設計，因此并不適用于對跳頻通信及空中接口上行信道的分析，對此，本文研究了多通道接收機的原理，設計了多通道接收機。通過對
6、GSM協(xié)議的研究，根據(jù)GSM協(xié)議中突發(fā)脈沖序列的結構、GSM網絡系統(tǒng)幀結構與專用控制信道等在物理信道上的映射，對信號接收模塊進行了代碼的實現(xiàn)，使得ilistener系統(tǒng)能夠實時對空中接口進行分析。(3)為了提高系統(tǒng)對專用控制信道監(jiān)測的工作效率，研究了計算機網絡中網絡結構與網絡編程，在系統(tǒng)中加入了數(shù)據(jù)通信模塊，加入了數(shù)據(jù)通信模塊，使得系統(tǒng)的接收部分與分析部分能通過網絡連接，提高系統(tǒng)部署的靈活性，網絡通信是Airprobe系統(tǒng)所不具備的功能。(4)對GSM協(xié)議中信道分配部分原理進行研究，設計了信令解析模塊。信令解析模塊根據(jù)G
7、SM專用控制信道的組成及信道分配的過程，對通過數(shù)據(jù)通信模塊接收到的部分進行處理，最終輸出空中接口的信令消息到XML文件，實現(xiàn)了上行信道與跳頻通信環(huán)境下空中接口專用控制信道中信令的實監(jiān)測。(5)通過研究SSH協(xié)議在遠程控制計算機方面的原理，設計了控制中心模塊。通過控制中心模塊，ilistener系統(tǒng)的使用者可以方便使用，并能在局域網內遠程控制ilistener系統(tǒng)。在信號接收部分加入了小區(qū)掃描功能，這部分也是Airprobe系統(tǒng)所缺少的。關鍵字：空中接口監(jiān)測系統(tǒng)；軟件無線電技術；專用控制信道II廣西師范大學碩士學位論文Th
8、eResearchofairinterfacemonitoringsystembased0nS0ltwaredeJinedradio一．?1一’’‘AbstractAgoodmobilenetworkisthemostimportantbasisonnetworkoperationformobileoperators
