IP多媒体子系统信令分析工具的设计与实现

摘要

IP多媒体子系统（InternetProtocolMultimediaSubsystem，IMS）为基于IP的移动和固定通信融合提供了基础，并被业界认为是网络演进的一个重要阶段。与此同时，信令分析工具一直被电信运营商、设备供应商、测试仪器厂商广泛而深入的关注。一款优秀的信令分析工具，可以使设备供应商在产品的开发和测试过程中高效的发现问题、定位问题、回归问题，同时可以减轻研发人员对复杂信令流程的人工分析，提高工作效率，加快产品推向市场的速度；信令分析工具可以帮助运营商高效的验证被测系统是否符合规范要求，更可以监控商用系统运行质量，从而进行优化提高服务质量；信令分析工具有着巨大的市场应用和丰厚的经济利益，是测试仪器厂商争相开发竞争激烈的产品。IMS信令分析工具成为了通信领域研究与实践的一个重要课题。
　　本论文根据IMS常用信令协议和IMS解决方案的测试工具需求，进行了以下工作：IMS架构和协议研究。分析IMS体系架构和协议标准，确定IMS关键信令和流程；研究libpcap（PacketCapturelibrary）文件结构，进行数据包处理方法的设计和实现。针对数据包格式的复杂性，给出快速解析数据包内容的处理算法；信令流程图生成的设计和实现。解析的大量信令是复杂零乱的，通过设计和实现信令流程图生成方法，建立信令关联，屏蔽协议细节，提供直观的信令流程观察手段；针对开发的信令分析工具进行专项测试设计和执行，验证信令分析工具的功能、兼容性、性能。
　　通过以上工作，为IMS系统的开发和测试提供了一款易使用成本低，效率高可扩展的IMS信令分析工具。同时把工具的使用拓展到NGN（NextGenerationNetwork）领域，得到设备开发商和运营商工程师的认可，使得问题定位周期缩短问题定位质量提升，保证和加快了产品上市和商用。

目录

IP多媒体子系统信令分析工具的设计与实现

THE DESIGN AND IMPLEMENTATION OFIP MULTIMEDIA SUBSYSTEM SIGNALINGANALYSIS TOOLS

摘 要

Abstract

绪论

1.1 课题来源及背景

1.2 与课题相关的国内外研究综述

1.3 本论文的主要工作内容

IMS信令分析工具需求分析及相关技术

2.1 需求分析

2.1.1 概述

2.1.2 应用场景分析

2.1.3 软件需求

2.2 IMS介绍

2.2.1 IMS概述

2.2.2 IMS核心网系统与IMS体系

2.3 SIP协议分析

2.3.1 SIP协议概述

2.3.2 SIP实体与SIP消息

2.4 Libpcap文件格式分析

2.5 模式匹配

2.5.1 通配符与位置通配符

2.5.2 字符类

2.5.3 替换

2.6 本章小结

IMS信令分析工具的设计

3.1 技术方案

3.1.1 系统架构与模块功能

3.1.2 技术难点与解决办法

3.1.3 程序语言选择

3.2 参数处理模块的设计

3.3 数据包处理模块的设计

3.3.1 设计描述

3.3.2 文件读取和文件头处理

3.3.3 消息包处理和帧解析

3.3.4 SIP消息解析

3.4 信令流程生成模块的设计

3.4.1 设计描述

3.4.2 信令流程图的生成

3.4.3 消息详细描述的生成

3.5 报告生成模块与错误处理模块的设计

3.6 本章小结

第4章 IMS信令分析工具的实现及应用

4.1 IMS信令分析工具的实现

4.1.1 参数处理的实现

4.1.2 数据包处理的实现

4.1.3 信令流程生成的实现与结果

4.1.4 报告生成的实现与结果

4.1.5 错误处理的实现

4.2 IMS信令分析工具的测试

4.2.1 软件测试方法

4.2.2 测试用例设计与测试执行

4.2.3 问题解决与回归测试

4.2.4 验收测试与测试结论

4.3 应用案例和效果

4.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢