BSS系统网元内可靠数据传输的设计和实现

摘要

移动通信网络的全IP化是移动通讯技术发展的必然趋势，3GPP2组织已经提出了基于全IP技术的CDMA2000扩频移动通信网。在IP技术和移动通讯网络融合的过程中需要对传统TCP/IP协议栈中的某些协议进行改进，以保证系统的电信级要求。ZXC10-BSS软件是一个应用于CDMA2000的大型分布式系统，它由多个模块所组成，模块之间通过特定的协议来进行通信，各个模块之间相互协作，紧密配合构成一个整体。 本文重点研究了传统TCP/IP协议栈在移动通信网络中传输层协议的选择问题，针对网元内部通信的特点和网元内部一般采用局域以太网的情况，经过详细的对比分析和研究，最后选择了UDP协议作为控制流通信的底层承载协议。在此基础上，本文提出了Reliable UDP协议来实现控制流的可靠性传输。Reliable UDP就是在原TCP/IP协议的传输层和应用层之间加入了一层为保证可靠数据传送而形成的一个五层体系结构，利用UDP协议实现一种基于消息的面向连接的可靠数据传递机制，它兼顾有TCP的可靠性与UDP的高效性。整个模块的运行依靠两个任务实现，一个是UDP驱动任务，一个是协议处理任务，两个任务共同完成每个连接的状态机的维护和消息的收发。 根据系统控制流传输特点，设计并实现了控制流通信测试工具，对Reliable UDP协议模块在ZXC10-BSS系统中的运行进行了多次测试，推动了Reliable UDP模块的不断优化。测试数据表明，Reliable UDP协议技术能够保证系统内部信令数据的传输性能要求，完全可以满足移动通信网络对可靠性和高效性的要求。目前该模块已成功应用于中兴通讯的ZXC10设备中。

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第一章 绪 论

1.1选题的依据、背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要内容及研究方法

1.4本文的结构框架

第二章BSS网元系统概述

2.1 CDMA2000系统的基本原理

2.2 CDMA基站系统软件架构

2.3 BSS系统内部通信特点

2.4 CDMA基站侧网元通信架构功能

2.4.1前向数据流程(基站控制器-＞基站收发器)

2.4.2反向数据流程(基站收发器-＞基站控制器)

第三章TCP和UDP协议的对比分析

3.1 UDP协议通信特点

3.2 TCP协议通信特点

3.3效率分析

3.3.1 TCP和UDP传输效率分析

3.3.2 TCP和局域以太网结合的效率分析

3.3.3 UDP和局域以太网结合的效率分析

3.3.4分析结论

第四章可靠UDP传输的总体架构及设计

4.1可靠UDP通信模块的位置

4.2可靠UDP传输的基本原理

4.3可靠UDP模块总体流程描述

4.4 RUDP协议传输层设计

4.4.1滑窗机制

4.4.2接收方和发送方处理流程

4.4.3流量控制方法

4.4.4定时器的使用

4.4.5逻辑地址解析

4.4.6主备倒换流程

第五章 可靠UDP模块性能测试及分析

5.1 可靠UDP性能分析模型

5.2 可靠UDP与TCP性能测试对比

5.2.1环境搭建

5.2.2实验设计及结果

5.2.3可靠UDP与TCP的通信效率比较

5.3可靠UDP模块集成测试的实现与分析

5.3.1 TST InterBoard进程描述

5.3.2算法简述

5.3.3特殊说明

5.3.4测试工具操作步骤

5.3.5测试数据

结束语

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间所发表的论文