LTE+Femto网关信令处理模块的研究与实现.pdf

Research and Design of Signaling Processing Module
in LTE Femto Gateway


A Dissertation Submitted for the Degree of Master




Candidate：Zhou PeiShi
Supervisor：Prof. Feng Suili






South China University of Technology
Guangzhou, China
分类号： 学校代号：10561
学 号 ：201121009020


华南理工大学硕士学位论文


LTE Femto 网关信令处理模块的研究与实现





作者姓名：周珮诗 指导教师姓名、职称： 冯穗力 教授
申请学位级别：工程硕士 工程领域名称：电子与通信工程
论文形式：□ 产品研发 □ 工程设计 √应用研究 □ 工程/项目管理 □ 调研报告
研究方向： 通信理论与网络技术
论文提交日期：2013 年 11 月 20 日 论文答辩日期：2013 年 12 月 7 日
学位授予单位：华南理工大学 学位授予日期： 年 月 日
答辩委员会成员：
主席： 张远见 高级工程师
委员： 叶梧 教授； 冯穗力 教授； 薛锋章 研究员
摘要
Femto 家庭基站系统，是一种毫微微米蜂窝小基站系统，采用 IP 宽带技术，借用
固定宽带接入作为其回程网络，将移动业务和家庭固有的有线宽带业务进行融合，远端
则由专用与 Femto 基站配套的 Femto HeNB GW 实现从 IP 网到移动核心网的互通，为
小区域范围的用户提供蜂窝网接入服务。目前新一代无线通信技术 TD-LTE 已经处于实
验阶段，即将投入运营，在未来网络部署的过程中，支持 TD-LTE 的 Femto 系统无疑是
解决室内信号覆盖弱与室内数据音频业务爆炸式增长之间矛盾的重要解决方案。
本文在深入研究 LTE 系统架构的基础上，结合对 TD-LTE Femto 网关的技术规范和
3GPP 的协议标准的理解，分析了本课题网关系统在网络中的部署方案，HeNB GW 仅
在控制平面对信令进行汇聚转发，而数据面则是 HeNB 通过 S1-U 接口与 S-GW 直连。
接着，对网关系统内的 HA 模块、系统管理模块、信令处理模块、安全接入模块进行了
功能设计和工作原理分析，并在对 S1 协议栈需求流程分析的基础上，重点对网关系统
的信令处理模块的功能需求、工作原理、设计方案等进行了细致地阐述，并在 ATCA 的
硬件架构上提出了一种对信令进行有效汇聚转