随着移动通信技术的发展和不断演进,人们对于移动通信的要求也不断变化,越来越不满足于现状。手机业务的发展令人目不暇接,移动通信设备已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。手机已经从单纯的通话工具演变为可以上网、收发电子邮件、提供多媒体业务的信息载体。在全球移动通信系统技术(GSM)与通用移动通信系统技术(UMTS)之后,长期演进(LTE)逐渐成为世界主流移动通信技术标准。LTE技术自2004年底被3GPP提出后,经过了近10年的发展,已经逐渐成熟。随着LTE产业及其生态体系的不断成熟,演进的通用陆地无线接入网(E-UTRAN)已广泛部署在全球大部分城市与地区。用户希望享受更高质量的移动通信网络、更丰富的手机业务和更高速的网络体验,使得市场竞争越发激烈。信令网监测在网络资源规划与优化方面逐渐体现出优势,近年来得到了电信运营商越来越多的关注。目前信令网不仅仅用于电话网与业务的控制信令,还广泛应用于移动网,造成信令网的负荷量剧增。因此信令网的稳定、安全、高效直接影响电信运营商的业务质量与运营收入。信令监测系统是对信令网进行实时监控的有效工具,是移动通信网络进行监控与维护的重要支撑。随着4G牌照的发放与E-UTRAN在全国范围内的广泛部署,迫切需要针对于LTE网络的信令监测系统。因此本课题实现了LTE核心网的信令监测系统(LCTS),这个系统将LTE核心网中最重要的S1-MME、S6a和X2接口信令作为研究对象,对这些信令进行采集、处理,并最终输出至信令话单中。通过这些信令话单,可以实现对信令数据的精确挖掘,从而达到实时监测网络问题、优化网络质量、提升用户体验的目标。本文首先介绍了LTE网络的特点与优势,并概述了LTE核心网中的主要网元与信令接口及相关的信令协议S1AP、X2AP、NAS与Diameter等,而且对重要的信令过程进行了介绍。接着,本文给出LTE核心网信令监测系统的总体架构,对系统每个模块和功能进行了详细的介绍,而且详细阐述了系统中的关键技术与具体实现细节。接着,本文从信令协议的角度,对系统中关键处理逻辑进行了详细的介绍。随后利用LCTS输出的信令话单,本文利用对网络KPI指标的逐级分析法、TopN分析法和趋势分析法,对接入性指标、移动性指标、附着相关指标进行了深入的分析。最后,对移动网络的信令分析进行了总结与展望。