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CDMA(Code Division Multiple Access)作为移动宽带网络的关键技术,近年来得到了快速的发展。然而利用CDMA移动宽带网络的网络犯罪问题也已突显出来,危及到国家安全及社会稳定。PDSN(Packet Data Serving Node:分组数据服务节点)作为CDMA20001X系统中的关键设备,是移动终端访问互联网的接入系统。凭借对PDSN的内容监控可以实现对整个CDMA20001X分组域网络通讯内容的监管。本文工作是作者在东南大学信息安全中心从事“CDMA移动互联网内容监管”863课题的一部分,主要包括:
(1)分析了PDSN分组数据业务功能及其协议结构,结合中国信息产业部关于CDMA2000移动通信网络内容监管的建议,提出了一种基于X接口(警用接口)的PDSN监管系统设计方案,实现安全主管部门对CDMA20001X分组域网络通讯内容的有效监管。
(2)考虑到PDSN设备的高性能需求,课题采用网络处理器作为PDSN监管系统的硬件平台。在介绍网络处理器并行硬件体系结构的基础上,分析了网络处理器中由并行技术带来的应用开发问题,概述了网络处理器并行软件模式的研究状况;并介绍了Intel在该领域的最新研究成果--IXA编译器,分析了IXA编译器中两种主要的并行模式:多处理器多线程模式(MTP:Multiprocessor/Multithread)和流水线模式(CTP:Context Pipeline)。
(3)深入分析和研究了并行流水线模式中的关键技术--流水线划分算法,给出了该算法的程序实现;并将流水线划分算法应用于PDSN监管系统的设计实现中,完成将串行任务逻辑映射到网络处理器并行硬件资源上的工作,有效利用了网络处理器的并行特性,提高了系统性能。
(4)在PDSN监管系统采用并行流水线设计的基础上,详细描述了其中部分关键模块的数据结构和实现算法。其中HDLC处理模块是对数据包基于比特流的处理过程,系统消耗很大,本文通过FPGA硬件来实现,有效的改善了系统性能。
(5)在模拟的CDMA分组域网络环境中对PDSN监管系统的功能和性能进行测试,并与内容分析系统联机进行整体测试。测试结果表明该系统能够对CDMA分组域网络通讯内容进行有效监控,并且性能良好。