WCDMA基站监控系统的设计与开发
这是一篇关于基站,3G,核心网,GSM,GPRS,WCDMA,G-Prime NodeB,SVAP,SNMP,SNMP Agent,OMC的论文, 主要内容为现代的移动通信发展至今主要走过了两代。第一代移动通信系统(1G)是模拟制式的蜂 窝移动通信系统，主要提供话音服务。第二代移动通信系统(2G)是数字移动通系统，能提 供低速率数据业务。由于网络的发展，数据和多媒体通信有了迅猛的发展势头。第三代移动 通信系统(3G)是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有 全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种 类通信的通信系统。由于其诸多优点，全世界各个运营商、生产厂家对此产生浓厚的兴趣。 如今各个电信运营商、电信设备生产商都纷纷投入大量的研发力量对3G进行研究与开发， 希望能从中分到自己的一杯羹。中国作为全球最大的电信市场，竞争剧烈更是不言而喻。 杭州宇通科技有限公司(UCTH)是致力于3G无线基站系统的研究与开发的高科技企 业，在过去的两年里已经开发出了多个版本的NodeB系统，G-Prime NodeB系统是其中的 一个版本。本文主要描述了G-Prime NodeB的基站监控系统(SVAP：Supervial Application)的 设计和开发。SVAP是G-Prime NodeB基站系统的管家，提供对整个基站系统的监视、控制 与维护功能。SVAP是内置于硬件板内的嵌入式应用程序，需要与外部应用程序结合共同实 现对基站的监控与维护功能。它提供了对操作维护中心OMC(Operation Maintenance Center) 和本地维护终端LMT(Local Maintenance Ferminal)的通信接口，OMC位于核心网(Core Network)处，通过OMC能够实现对基站的远程操作和维护；LMT位于基站现场，通过LMT 能够实现在基站现场对基站的操作与维护。 本文主要从以下几个方面介绍了G-Prime NodeB基站监控系统的设计与开发： 首先，介绍了G-Prime NodeB系统的开发背景并且对移动通信技术做了综述。分析了 GSM系统、GPRS系统和作为3G标准之一的WCDMA系统的构成原理及网络架构。 其次，对G-Prime NodeB基站系统进行整体介绍。 接着，介绍了G-Prime NodeB基站监控系统(SVAP)了概要设计和软件平台设计。 最后，对本文做了个总结。
基于NFV的LTE核心网的设计与实现
这是一篇关于网络功能虚拟化,LTE,核心网的论文, 主要内容为随着互联网技术的发展,原电信运营商的传统业务受到了来自互联网数据业务极大的冲击和侵蚀,如微信,QQ取代了原来的短信,skype语音电话取代了原来的越洋长途电话,等等。而另一方面,运营商在升级和更新网络设备中的投入却在逐年增加,运营商面临着一边加大投入成本而另一边收入不增反减的残酷局面。运营商不甘心被边缘化,希望引入IT基因来重构网络。而NFV架构正是实现重构的重要手段,各供应商的LTE核心网中的网元则急需进行NFV架构转型,以便应对运营商新的需求。本文对LTE核心网从传统的专有硬件架构转型为NFV架构进行了研究,设计和实现。由于LTE核心网是已经存在的网元实体,所以在NFV转型中,尽量复用原有的功能模块,本文的设计分4个阶段完成转型:软件化,虚拟化,云化,分解。软件化主要的工作在于两个方面:一是将LTE核心网从嵌入式的专有硬件平台,转化为标准x86的硬件平台,另一个是遵循云架构的9个原则进行重构。虚拟化的主要工作是性能方面的提升,由于虚拟化的特性会导致性能受到严重的影响,主要体现在网络I/O方面,本文针对网络性能的提升提出了实现方案。云化的主要工作是实现自动化部署和弹性伸缩。分解的主要工作是将原有的集中式的单机架构修改为分布式的架构,以微服务的方式实现,从而为弹性伸缩提供支撑。另外,针对NFV架构中新增的虚拟化编排与管理域MANO,本文开发了虚拟网络功能管理VNFM,它是基于Java开发实现的一个服务,同时提供Web GUI和CLI两种用户交互形式,对LTE核心网中各个虚拟网络功能VNF进行生命周期的管理,性能的监控以及弹性伸缩的管理。最后对整个项目进行了测试和验证,通过VNFM自动创建出了LTE核心网中的网元,并能实现性能监控,从而说明LTE核心网转型到NFV架构是可行的,这也为其它网络(如IMS网)的NFV转型提供了技术指导。
基于NFV的LTE核心网的设计与实现
这是一篇关于网络功能虚拟化,LTE,核心网的论文, 主要内容为随着互联网技术的发展,原电信运营商的传统业务受到了来自互联网数据业务极大的冲击和侵蚀,如微信,QQ取代了原来的短信,skype语音电话取代了原来的越洋长途电话,等等。而另一方面,运营商在升级和更新网络设备中的投入却在逐年增加,运营商面临着一边加大投入成本而另一边收入不增反减的残酷局面。运营商不甘心被边缘化,希望引入IT基因来重构网络。而NFV架构正是实现重构的重要手段,各供应商的LTE核心网中的网元则急需进行NFV架构转型,以便应对运营商新的需求。本文对LTE核心网从传统的专有硬件架构转型为NFV架构进行了研究,设计和实现。由于LTE核心网是已经存在的网元实体,所以在NFV转型中,尽量复用原有的功能模块,本文的设计分4个阶段完成转型:软件化,虚拟化,云化,分解。软件化主要的工作在于两个方面:一是将LTE核心网从嵌入式的专有硬件平台,转化为标准x86的硬件平台,另一个是遵循云架构的9个原则进行重构。虚拟化的主要工作是性能方面的提升,由于虚拟化的特性会导致性能受到严重的影响,主要体现在网络I/O方面,本文针对网络性能的提升提出了实现方案。云化的主要工作是实现自动化部署和弹性伸缩。分解的主要工作是将原有的集中式的单机架构修改为分布式的架构,以微服务的方式实现,从而为弹性伸缩提供支撑。另外,针对NFV架构中新增的虚拟化编排与管理域MANO,本文开发了虚拟网络功能管理VNFM,它是基于Java开发实现的一个服务,同时提供Web GUI和CLI两种用户交互形式,对LTE核心网中各个虚拟网络功能VNF进行生命周期的管理,性能的监控以及弹性伸缩的管理。最后对整个项目进行了测试和验证,通过VNFM自动创建出了LTE核心网中的网元,并能实现性能监控,从而说明LTE核心网转型到NFV架构是可行的,这也为其它网络(如IMS网)的NFV转型提供了技术指导。
基于微服务的5G核心网管理与编排技术研究
这是一篇关于微服务架构,核心网,管理与编排,弹性伸缩,自动控制的论文, 主要内容为5G赋能千行百业,成为数字经济的新引擎。因此,与传统移动通信系统不同,5G将面对多种多样的应用场景,满足各类垂直行业迥异的性能需求。这对5G核心网的管理与编排(Management and Orchestration,MANO)提出了挑战。本文旨在设计与实现基于微服务的5G核心网管理与编排架构,并在其基础上实现对于5G核心网资源的弹性伸缩,从而按需部署5G核心网并提高资源利用率。本文的主要研究内容如下:(1)本文在5G核心网架构中引入微服务化的管理与编排面,实现了多种应用场景下5G核心网的按需部署。本文首先参考网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)架构设计了包含应用面和管理与编排面的5G核心网系统架构,并提出基于微服务架构重构管理与编排面。其次,本文设计并实现了管理与编排面中的各个网络功能,并针对5G核心网生命周期的多个阶段设计了各个网络功能之间的调用流程,从而实现5G核心网实例的创建、实例化、扩缩容、终止及删除。最后,搭建实验平台,并对基于微服务的5G核心网管理与编排架构进行了功能验证以及性能测试。实验结果表明微服务化的管理与编排技术,具备较好的资源利用率和容灾能力。(2)本文对5G核心网管理与编排过程中的扩缩容过程进行了研究。针对移动通信运营商在5G核心网面对负载波动时如何动态调整资源分配这一问题,设计了一种水平伸缩与垂直伸缩结合的5G核心网弹性伸缩器。该弹性伸缩器设计基于自动控制理论,支持水平伸缩器和垂直伸缩器的同时运行,结合了水平伸缩范围广和垂直伸缩精度高的优点,并加入了负载预测机制以保证扩缩容的及时性。本文首先对弹性伸缩器的各个模块进行了详细设计,并对弹性伸缩器参数设置的合理范围进行了推导,并通过仿真给出了较为合理的参数配置。最后通过仿真验证了本文提出的弹性伸缩器的性能,仿真结果表明本文设计的弹性伸缩器相比于Kubernetes的水平Pod自动伸缩器(Horizontal Pod Autoscaler,HPA)具备更高的资源利用率。
基于NFV的LTE核心网的设计与实现
这是一篇关于网络功能虚拟化,LTE,核心网的论文, 主要内容为随着互联网技术的发展,原电信运营商的传统业务受到了来自互联网数据业务极大的冲击和侵蚀,如微信,QQ取代了原来的短信,skype语音电话取代了原来的越洋长途电话,等等。而另一方面,运营商在升级和更新网络设备中的投入却在逐年增加,运营商面临着一边加大投入成本而另一边收入不增反减的残酷局面。运营商不甘心被边缘化,希望引入IT基因来重构网络。而NFV架构正是实现重构的重要手段,各供应商的LTE核心网中的网元则急需进行NFV架构转型,以便应对运营商新的需求。本文对LTE核心网从传统的专有硬件架构转型为NFV架构进行了研究,设计和实现。由于LTE核心网是已经存在的网元实体,所以在NFV转型中,尽量复用原有的功能模块,本文的设计分4个阶段完成转型:软件化,虚拟化,云化,分解。软件化主要的工作在于两个方面:一是将LTE核心网从嵌入式的专有硬件平台,转化为标准x86的硬件平台,另一个是遵循云架构的9个原则进行重构。虚拟化的主要工作是性能方面的提升,由于虚拟化的特性会导致性能受到严重的影响,主要体现在网络I/O方面,本文针对网络性能的提升提出了实现方案。云化的主要工作是实现自动化部署和弹性伸缩。分解的主要工作是将原有的集中式的单机架构修改为分布式的架构,以微服务的方式实现,从而为弹性伸缩提供支撑。另外,针对NFV架构中新增的虚拟化编排与管理域MANO,本文开发了虚拟网络功能管理VNFM,它是基于Java开发实现的一个服务,同时提供Web GUI和CLI两种用户交互形式,对LTE核心网中各个虚拟网络功能VNF进行生命周期的管理,性能的监控以及弹性伸缩的管理。最后对整个项目进行了测试和验证,通过VNFM自动创建出了LTE核心网中的网元,并能实现性能监控,从而说明LTE核心网转型到NFV架构是可行的,这也为其它网络(如IMS网)的NFV转型提供了技术指导。
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