全球各电信运营商和设备厂商积极推进LTE商用进程，LTE网络规模势必会逐步扩大。LTE网络的建设和维护，需借助网络监测设备来监测网络运行状况、实现业务质量评估和故障诊断等。测试仪表由于其灵活性等特点适用于建设初期的LTE网络。LTE网络采用了全新的网元架构，引入了新的应用协议，传统的2G、3G网络测试仪不能满足其监测需求，再加上国内的LTE测试仪研究起步晚，其种类较少。因此，LTE网络测试仪的研究与开发具有重要意义。S11接口作为MME和S-GW之间的接口，承载管理及移动性管理隧道，在LTE网络中占据的位置举足轻重，故针对S11接口的信令监测是LTE网络测试仪中不可或缺的部分。　　 本文首先介绍了LTE的通信技术特点、网络架构、LTE网络测试仪的技术特点，分析了LTE网络测试仪的需求分析，研究了LTE网络测试仪整体架构设计、S11接口的协议栈、关键协议及其信令流程。并在此研究基础上，提出了S11接口监测模块的方案总体设计;然后在此基础上，分别对S11接口解码、信令合成、多段关联的设计与实现进行了详细阐述。解码模块实现完整的协议解析，借助协议解码方法和解码实现分离的设计思想，对协议解码方法的实现进行独立封装，使得代码的独立性、扩展性和灵活性的以增强;合成模块的执行基准是连接和业务，并引入哈希索引和超时管理机制以确保合成的准确性及有效性;多段关联基于文本方式配置，其处理流程嵌入合成流程中，使得可靠性和实时性得以增强，同时降低了仪表负荷。结合大量的现网数据，论文测试验证了本S11接口信令监测方案，分别展示了解码、合成和多段关联等模块的测试结果，并作分析说明。通过测试和验证，表明该方案实现对S11接口信令的监测，且能保证监测结果的准确性和有效性。最后，本文全面总结了论文工作，并对下一步研究进行了展望。　　 本文研究的S11接口信令监测方案已成功应用于LTE网络测试仪中，该测试仪已通过中国移动研究院测试。