随着移动通信技术高速发展和移动网络数据量的暴增,在5G网络商用初期阶段,无论是网络技术试验、维护和优化都面临着诸多挑战,迫切需要专业化的测试工具。因此,研发一款适用于5G网络建设、优化和研究等环节的5G终端模拟器工具显得尤为重要。本文依托国家科技重大专项和重庆市重点产业共性关键技术创新专项,以5G网络系统协议栈中无线资源控制层(Radio Resource Control,RRC)层协议标准为理论支撑。本文重点研究并改进信令分析算法,提出一种斐波那契哈希大顶堆信令分析改进算法以及一种符合课题要求的新型信令分析系统架构方案。对其进行了模块设计和实现,并完成测试。论文主要研究内容如下:1.对5G网络架构、协议栈、RRC层协议和信令分析关键技术做了详细概述。基于5G终端模拟器项目功能需求,介绍了系统总体架构、逻辑设计及系统流程。2.在传统信令分析算法基础上,对5G系统信令分析算法进行研究与分析。通过对哈希信令分析算法构造哈希函数、处理哈希冲突两方面进行研究与改进,提出一种斐波那契哈希大顶堆信令分析改进算法。仿真结果表明,相对于传统算法,改进算法的耗时和内存平均降低45.85%和61.83%,达到预期效果,满足课题需求。3.基于5G网络“微服务”理念,在信令关联合成过程中结合所提改进算法,采用模块化设计思想,提出一种新型RRC信令分析模块总体系统架构与高层软件架构。基于以上架构对数据采集、解码合成、多协议关联和信令反查等主要模块,及各子功能模块进行详细设计。4.对测试平台进行介绍,设计符合课题需求的RRC信令分析模块测试方案,依据方案对各模块进行功能测试。测试与分析结果表明,信令分析解码合成正确率达到课题要求,系统信令查找、数据回放等功能性能稳定可靠,达到预期目标。本文对信令分析技术的探索和研究,为5G移动通信研究提供了理论支撑,技术方案应用于5G终端模拟器项目开发,为5G网络建设与优化提供了有效支撑。