4G移动互联网GTP协议解析系统
发布时间：2022-01-03 07:55
随着智能终端的大批量涌现以及4G移动网络的广泛使用,人们通过移动网络进行沟通的频率日益增多,如何在海量的移动网络大数据中,更清晰准确地把握人们的使用习惯成为了运营商的一项重要课题,因此针对4G LTE中承载着大量用户信令信息的GTP协议进行分析显得尤为重要。本文以4G移动互联网发展的背景为切入点,系统概述了4G LTE的发展现状以及4G LTE的相关技术原理,通过对4G EPC架构的深入分析,确立了承载着大量信令信息的GTP协议在4G LTE中的重要性,从而提出设计GTP协议解析系统。后通过对该系统开展需求分析,明确了数据采集、协议解析、数据存储和用户管理四大模块的设计思路与实现方法,如数据采集模块采用零拷贝采集技术加快数据报文的获取;协议解析模块依据基本原理及GTP协议的特点,实现GTP协议关键信息的提取;存储模块实现对GTP协议关键信息的有效存储;管理模块实现对系统的综合管理等。最后,通过展现系统进行的集成测试和系统测试结果,体现GTP协议解析系统的实际作用。
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LTE网络架构
图 2 - 3 EPC 网络接口议栈面整体协议栈如图 2-4 所示：SCTPL2L1IPS1-MMEeNodeBMS1-APPMACL1RLCPDCPRRCLTE-UuRelay图 2 - 4 控制面协议栈现了 E-UTRAN 和 EPC 的信令传输，包括 RRC 信令栈如图 2-5 所示：
从协议栈图可知，用户数据包在 GSN 之间的传输是严格按照各层协议相对应的规行传输的，具体过程如下：第一步是从发方的 GSN 处开始进行报文封装，利用 GT添加 GTP 包头，使报文封装成 GTP 数据包；第二步是在上一步的基础上，利用P/TCP 协议再添加包头，使报文封装成 UDP 数据包；第三步是在第二步的基础上 IP 协议添加包头，使报文封装成 IP 数据包；第四步是接收方的 GSN 收到报文，据前三步进行反向操作，逐层去掉数据包上的包头，实现 GTP 净荷数据的获取。.1 GTP 协议头格式GTP 数据包由三部分组成[9,10,11]，分别是 GTP 头、扩展头和数据，其中 GTP 协议解的关键就是 GTP 头中的字段。GTP 头的特点如下：一是用于 GTP-C 和 GTP-U 协二是头的最小长度为 8 字节，长度可变；三是具有 PN、S 和 E 三个标志位字段，一标志位为 1，则头的最小长度从 8 字节增加为 12 字节。GTP 头的具体格式如下
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种高效的零拷贝报文捕获系统[J]. 吕民强,吕丹丹. 航空计算技术. 2015(05)
[2]LTE信令采集方案分析[J]. 周冬玲,胡晓娟,孙震强. 邮电设计技术. 2014(10)
[3]移动网络中的大数据用户行为研究与分析[J]. 于泽涵. 信息通信. 2014(01)
[4]GTP隧道管理消息状态分析[J]. 赵明英. 成都工业学院学报. 2013(04)
[5]一种网络数据包分析工具的设计与实现[J]. 唐小婕. 科技信息. 2013(26)
[6]零拷贝技术在网络流量控制系统中的应用[J]. 张素娟,马军. 河北联合大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]网络数据包还原和内容分析系统的设计与实现[J]. 秦倩,谢宝娣,顾兆军,王超,黄宇宫. 中国民航大学学报. 2011(03)
[8]基于网络数据包的即时通信协议信息还原技术的研究[J]. 余飞,吴鑫. 电子测量技术. 2010(06)
[9]GPRS网络GTP协议解析方法研究[J]. 陈飞,雒江涛. 通信技术. 2009(02)
[10]基于零拷贝的网络数据捕获技术的研究与实现[J]. 张珂,权义宁. 电子科技. 2007(11)
硕士论文
[1]基于协议解析的网络应用监控系统设计与实现[D]. 吴震宇.北京交通大学 2015
[2]移动互联网用户行为感知系统的设计与实现[D]. 董凯.北京交通大学 2015
[3]基于GTP协议的状态检测技术的研究[D]. 成真.哈尔滨工程大学 2010
[4]基于网络信息内容的分析还原系统研究与实现[D]. 梁璐.北京交通大学 2009
本文编号：3565896
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LTE网络架构
图 2 - 3 EPC 网络接口议栈面整体协议栈如图 2-4 所示：SCTPL2L1IPS1-MMEeNodeBMS1-APPMACL1RLCPDCPRRCLTE-UuRelay图 2 - 4 控制面协议栈现了 E-UTRAN 和 EPC 的信令传输，包括 RRC 信令栈如图 2-5 所示：
从协议栈图可知，用户数据包在 GSN 之间的传输是严格按照各层协议相对应的规行传输的，具体过程如下：第一步是从发方的 GSN 处开始进行报文封装，利用 GT添加 GTP 包头，使报文封装成 GTP 数据包；第二步是在上一步的基础上，利用P/TCP 协议再添加包头，使报文封装成 UDP 数据包；第三步是在第二步的基础上 IP 协议添加包头，使报文封装成 IP 数据包；第四步是接收方的 GSN 收到报文，据前三步进行反向操作，逐层去掉数据包上的包头，实现 GTP 净荷数据的获取。.1 GTP 协议头格式GTP 数据包由三部分组成[9,10,11]，分别是 GTP 头、扩展头和数据，其中 GTP 协议解的关键就是 GTP 头中的字段。GTP 头的特点如下：一是用于 GTP-C 和 GTP-U 协二是头的最小长度为 8 字节，长度可变；三是具有 PN、S 和 E 三个标志位字段，一标志位为 1，则头的最小长度从 8 字节增加为 12 字节。GTP 头的具体格式如下
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种高效的零拷贝报文捕获系统[J]. 吕民强,吕丹丹. 航空计算技术. 2015(05)
[2]LTE信令采集方案分析[J]. 周冬玲,胡晓娟,孙震强. 邮电设计技术. 2014(10)
[3]移动网络中的大数据用户行为研究与分析[J]. 于泽涵. 信息通信. 2014(01)
[4]GTP隧道管理消息状态分析[J]. 赵明英. 成都工业学院学报. 2013(04)
[5]一种网络数据包分析工具的设计与实现[J]. 唐小婕. 科技信息. 2013(26)
[6]零拷贝技术在网络流量控制系统中的应用[J]. 张素娟,马军. 河北联合大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]网络数据包还原和内容分析系统的设计与实现[J]. 秦倩,谢宝娣,顾兆军,王超,黄宇宫. 中国民航大学学报. 2011(03)
[8]基于网络数据包的即时通信协议信息还原技术的研究[J]. 余飞,吴鑫. 电子测量技术. 2010(06)
[9]GPRS网络GTP协议解析方法研究[J]. 陈飞,雒江涛. 通信技术. 2009(02)
[10]基于零拷贝的网络数据捕获技术的研究与实现[J]. 张珂,权义宁. 电子科技. 2007(11)
硕士论文
[1]基于协议解析的网络应用监控系统设计与实现[D]. 吴震宇.北京交通大学 2015
[2]移动互联网用户行为感知系统的设计与实现[D]. 董凯.北京交通大学 2015
[3]基于GTP协议的状态检测技术的研究[D]. 成真.哈尔滨工程大学 2010
[4]基于网络信息内容的分析还原系统研究与实现[D]. 梁璐.北京交通大学 2009
本文编号：3565896
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3565896.html
