核心网是构成移动通信网络系统的一个重要组成部分,它是连接无线接入网与分组数据业务网络的重要中间网络。演进分组核心网(Evolved Packet Core, EPC)是一套全IP化的分组核心网标准,同时也是4G时代核心网分组域的演进目标。EPC采用了扁平化的架构,能够支持多种无线接入网络,进行高效的分组转发,满足用户终端对移动数据业务不断增长的需求。移动管理实体(Mobility Management Entity, MME)是EPC网络中唯一的控制平面设备,涉及S1应用协议(S1Application Protocol, S1-AP),非接入层(Non-Access Stratum, NAS)协议和GPRS隧道协议(GPRS Tunnel Protocol, GTP)。本文首先介绍了各种场景下的EPC网络结构和网络中各个网元的功能,进而对EPC网络中的主要接口和协议进行了分析,重点针对S1-AP, NAS和GTP-C这三个协议的功能和相关信令流程进行了研究,结合软件设计和编程理论,提出了一套MME模拟器的纯软件实现方案。然后,进一步介绍了该MME模拟器的总体设计架构,将MME模拟器分为S1-AP, NAS和GTP-C三个模块,分析了这三个模块实现的功能与信令流程,提出了各模块的实现方法,设计了模块间通信的接口与原语,使得MME模拟器能够实现MME网元的基本功能。最后,搭建了由eNodeB, MME, S-GW和P-GW组成的实验室EPC仿真网络,对MME模拟器进行了相关测试,分析了各个流程的测试结果,证明了MME模拟器的可行性与正确性。