SAE原理与网络规划(“十二五”国家重点图书出版规划项目) 周晴 等 9787115321 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周晴 等 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115321497

商品编码：29295187895

包装：平装

出版时间：2013-09-01

基本信息

书名：SAE原理与网络规划(“十二五”国家重点图书出版规划项目)

定价：40.00元

作者：周晴 等

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2013-09-01

ISBN：9787115321497

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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目前尚无系统阐述SAE体系架构及规划方法的书籍，搜集并分析了目前各主流设备厂商的SAE核心网设备资料，并对设备的主要参数及主要性能作出了相应的评估。

内容提要

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《SAE原理与网络规划》是TD-LTE领域本专注于核心网网络规划、设计工程的书籍。本书首先介绍了SAE的系统结构、关键技术、系统安全、QoS、PCC；接着重点阐述了SAE核心网络规划设计的方法，包括总体策略、用户业务模型、容灾技术、承载方案、编号计划等；后给出了规划设计的一些实际案例。　　《SAE原理与网络规划》适合电信运营商、电信设备提供商、电信咨询业的相关工程技术人员阅读、参考。

目录

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目　录

章　引言　1
1.1　移动通信系统发展概述　1
1.2　移动核心网演进历程　3
1.2.1　3GPP标准的发展过程　4
1.2.2　R99核心网络结构　7
1.2.3　R4核心网络结构　9
1.2.4　R5核心网络结构　11
1.2.5　R6核心网络结构　12
1.2.6　R7核心网络结构　13
1.2.7　R8核心网络结构　14
1.2.8　R9～R12核心网络结构　16
1.3　SAE的引入　16
1.3.1　SAE的产生背景　16
1.3.2　SAE的技术优势　17
1.4　本书主要内容　17

第2章　SAE概述　19
2.1　EPS体系架构　19
2.2　EPC体系架构　20
2.2.1　非漫游架构　20
2.2.2　漫游架构　21
2.2.3　非3GPP网络接入架构　23
2.3　主要接口　23

第3章　系统架构分析　25
3.1　网络节点功能　25
3.1.1　MME　25
3.1.2　S-GW　26
3.1.3　P-GW　26
3.1.4　PCRF　27
3.1.5　eNode B　27
3.1.6　ePDG　27
3.2　接口协议　28
3.2.1　控制平面接口协议　28
3.2.2　用户平面接口协议　32
3.2.3　非3GPP接入网络与EPC网关的接口协议　34
3.2.4　接口协议小结　36
3.3　SAE结构的改进　36
3.3.1　两个平面的分离　36
3.3.2　更精简的架构　36
3.3.3　全IP的永远在线方式　36
3.3.4　各接入技术间的兼容　37
3.3.5　位置区管理的优化　37
3.3.6　网络切换的信令优化　37
3.3.7　用户状态模型的优化　37
3.3.8　系统标识的兼容与更新　37

第4章　SAE关键技术　39
4.1　用户附着　39
4.1.1　初始附着　39
4.1.2　用户终端从非3GPP网络切换至3GPP网络　43
4.2　3GPP系统内的移动性管理　44
4.2.1　位置更新　44
4.2.2　基于X2接口的切换　46
4.2.3　基于S1接口的切换　47
4.2.4　空闲模式下的信令缩减　50
4.2.5　E-UTRAN与UTRAN系统间切换　51
4.2.6　E-UTRAN与GERAN系统间切换　54
4.3　3GPP与非3GPP接入系统间的互操作　57
4.3.1　非3GPP接入系统的发现与选择机制　57
4.3.2　3GPP与非3GPP接入系统间的基本切换　58
4.3.3　E-UTRAN与cdma2000 HRPD间的优化切换　61
4.4　语音呼叫连续性　65
4.4.1　CSFB　65
4.4.2　SRVCC　66
4.4.3　语音连续性技术比较与总结　67

第5章　SAE系统安全　68
5.1　EPS系统安全架构　68
5.1.1　标准的EPS安全体系架构　68
5.1.2　非3GPP接入EPS系统的安全体系架构　69
5.2　鉴权和密钥协商　70
5.2.1　AKA鉴权流程　70
5.2.2　从HSS到网络的鉴权数据分发流程　72
5.2.3　标识的用户识别流程　73
5.2.4　相同网络域内IMSI和鉴权数据的分发流程　73
5.2.5　不同网络域内IMSI和鉴权数据的分发流程　74
5.2.6　MME之间以及MME和SGSN之间UMTS鉴权向量的分发流程　74
5.3　EPS系统密钥体系结构　74
5.4　安全模式命令流程和算法协商　77
5.4.1　安全算法选择的需求　77
5.4.2　AS算法选择的流程　77
5.4.3　NAS算法选择的流程　78
5.4.4　AS安全模式命令流程　79
5.4.5　NAS安全模式命令流程　79
5.4.6　安全算法协商流程　80
5.5　加密性和完整性保护算法　81
5.6　网络域安全　84
5.7　用户域安全　85
5.8　小结　85

第6章　SAE系统的QoS和PCC　86
6.1　SAE系统的QoS　86
6.1.1　EPS承载　86
6.1.2　EPS系统的QoS　89
6.1.3　EPS与UMTS之间QoS参数的映射　93
6.2　SAE系统的策略和计费控制　95
6.2.1　基本概念　95
6.2.2　PCC架构、功能实体与接口　96
6.2.3　PCC策略和计费控制规则　100
6.2.4　标准PCC流程　102
6.2.5　EPC网络的计费　109
6.3　小结　112

第7章　移动通信核心网规划要点　113
7.1　概述　113
7.1.1　移动通信核心网的演进　113
7.1.2　移动通信核心网规划的重要性　114
7.2　规划原则及流程　114
7.2.1　规划原则及内容　114
7.2.2　规划流程　116
7.3　网络现状评估　116
7.3.1　评估流程　116
7.3.2　评估内容　116
7.3.3　规划解决方案　117
7.4　网络部署策略　118
7.4.1　概述　118
7.4.2　电路域融合改造策略　118
7.4.3　分组域融合改造策略　120
7.5　业务模型及业务预测　121
7.5.1　概述　121
7.5.2　业务预测　122
7.5.3　业务模型　123
7.6　网元设置原则　125
7.6.1　电路域网元设置原则　125
7.6.2　分组域网元设置原则　126
7.6.3　HLR设置原则　127
7.7　网络组织及承载方式　128
7.7.1　电路域　128
7.7.2　分组域　131
7.8　编号计划　133
7.8.1　移动用户及移动台相关编号　134
7.8.2　与服务区有关编号　134
7.8.3　信令点编码　135
7.8.4　接入点名称　135
7.8.5　IP地址　135
7.9　容灾技术　136
7.9.1　容灾体系的级别　136
7.9.2　核心网演进中的容灾技术　136
7.9.3　容灾技术对比　139
7.9.4　小结　140

第8章　SAE核心网规划要点　141
8.1　概述　141
8.2　移动通信核心网目标架构　141
8.3　移动核心网分组域的演进　142
8.4　SAE网络部署总体策略　142
8.4.1　LTE/SAE网络部署时机　142
8.4.2　SAE组网方式分析　143
8.4.3　网元融合策略　144
8.5　用户预测及业务模型　149
8.5.1　用户预测　149
8.5.2　业务模型分析　150
8.6　关键技术部署　153
8.6.1　Direct Tunnel　153
8.6.2　语音业务连续性技术　157
8.6.3　MME Pool　159
8.6.4　PCC技术　162
8.7　网络组织方案　165
8.7.1　SAE网元设置方案　165
8.7.2　网内组网方式　167
8.7.3　与其他网络间互通　168

第9章　EPC核心网规划示例　170
9.1　规划背景　170
9.2　核心网现状　170
9.2.1　电路域现状　170
9.2.2　分组域现状　170
9.2.3　信令网现状　170
9.3　业务模型及业务预测　171
9.3.1　业务模型　171
9.3.2　业务预测　173
9.3.3　预测结果　177
9.4　建设原则　178
9.5　建设方案　178
9.5.1　核心网网络架构　178
9.5.2　核心网容量需求　181
9.5.3　核心网元设置方案　181
9.5.4　其他网元设置方案　182
9.5.5　核心网设备汇总　182
9.6　核心网网络组织　183
9.6.1　EPC核心网与LTE无线网间网络组织　183
9.6.2　EPC核心网内网络组织　183
9.6.3　EPC核心网与外部数据网间网络组织　183
9.6.4　EPC核心网与现有核心网间网络组织　183
9.7　编号计划　184
9.7.1　网络下发的PLMN标识　184
9.7.2　国际移动用户标识码(IMSI)　184
9.7.3　移动用户的ISDN号码(MSISDN)　184
9.7.4　全球MME标识符(GUMMEI)　184
9.7.5　全球临时标识符(GUTI)　184
9.7.6　MMEI　185
9.7.7　接入点名(APN)　185
9.7.8　信令点编码　185
9.8　其他　185
9.8.1　IP地址方案　185
9.8.2　网络管理　185
9.8.3　计费　185
9.8.4　核心网带宽计算　186
9.8.5　时钟和时间同步　187
9.8.6　局址选择　187
9.8.7　对现网的改造要求　187

缩略语　188
参考文献　199

作者介绍

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周晴：高级职业经理人、高级企业管理师、高级工程师，江苏省邮电规划设计院有限责任公司总经理，从事规划设计研究和管理工作近30年。曾担任过及海外众多传输、无线通信等大型工程设计、咨询项目的负责人、主持人，为部、省级多家运营商及海外多家建设单位提供了通信网络的规划、可研编制、咨询等服务，其中一些项目获得了设计和咨询成果奖。

文摘

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序言

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《图解网络构建与优化：从理论到实践》 内容简介： 在信息爆炸、数据洪流的时代，高效、稳定、安全的网络是支撑现代社会运行的基石。从个人通信到企业运作，从智慧城市到全球互联，网络无处不在，其重要性日益凸显。然而，网络的复杂性也令人望而生畏：错综复杂的协议、繁多的设备类型、层出不穷的安全威胁，以及不断增长的带宽需求和用户数量，都对网络的设计、规划、实施和管理提出了严峻的挑战。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的网络构建与优化指南，它将理论知识与实际操作紧密结合，通过图文并茂的方式，帮助读者透彻理解网络的基本原理，掌握网络规划的关键技术，并学会如何应对实际网络环境中可能遇到的各种问题。本书不是一本枯燥的理论教科书，而是一本贴近实际、解决问题的工具书，力求让复杂的网络概念变得生动易懂，让抽象的网络规划过程变得清晰可行。 核心内容聚焦： 本书将从以下几个核心维度展开，层层深入，构建起一个完整的知识体系： 第一部分：网络基础原理的深度解析 网络分层模型： 我们将首先从 OSI 七层模型和 TCP/IP 四层模型入手，详细讲解每一层的功能、协议以及它们之间的交互关系。这不仅仅是概念的罗列，更是对数据如何在网络中传输的“幕后故事”的揭示。例如，我们将深入探讨 MAC 地址和 IP 地址的区别与联系，理解 ARP 协议如何实现 IP 到 MAC 的解析，以及 TCP 和 UDP 在可靠性、速度和应用场景上的权衡。 核心网络协议剖析： 除了 TCP/IP，本书还将详细介绍其他关键协议，如 HTTP、DNS、DHCP、SMTP、POP3/IMAP 等。我们将分析它们的报文结构，工作流程，以及在实际网络通信中的作用。理解这些协议，是理解网络应用和排除网络故障的基础。 物理层与数据链路层： 从线缆类型、连接器到以太网帧格式、MAC 地址、交换机的基本工作原理，本书将带你了解数据如何在物理介质上传输，以及如何在局域网内实现高效的数据交换。我们将解释 VLAN 的概念及其在划分广播域、提高网络效率方面的作用。 网络层与传输层： 重点关注 IP 地址的分配、子网划分（CIDR）、路由协议（如 RIP、OSPF、BGP 的基本思想）的工作原理，以及 NAT（网络地址转换）在解决 IP 地址枯竭和实现安全隔离方面的作用。在传输层，我们将深入剖析 TCP 的三次握手与四次挥手，理解其如何保证数据传输的可靠性，并探讨 UDP 在流媒体、游戏等实时应用中的优势。 应用层与网络服务： 探讨 DNS 的工作原理，解析域名是如何转换为 IP 地址的，以及 DHCP 如何为设备自动分配 IP 地址。同时，我们将介绍 Web 服务、邮件服务等常见网络服务的运行机制。 第二部分：网络规划与设计方法论 需求分析与目标设定： 任何网络规划的起点都是明确的需求。本书将指导读者如何有效地收集和分析用户需求，包括用户数量、应用类型、流量模型、业务优先级、安全需求、预算限制等，并据此设定清晰、可衡量的网络目标。 网络拓扑设计： 介绍各种常见的网络拓扑结构，如星型、总线型、环型、树型和混合型，分析它们的优缺点，并指导读者根据实际场景选择最合适的拓扑。我们将重点讲解大型网络中分层（核心层、汇聚层、接入层）的设计思想，以及如何利用冗余设计提高网络的可用性。 IP 地址规划： 强调 IP 地址规划的重要性，包括 IP 地址段的划分、子网的规划、IP 地址的分配策略，以及如何利用 IPv6 应对 IPv4 地址短缺的问题。我们将提供实际的 IP 地址规划案例，帮助读者掌握科学的规划方法。 设备选型与配置策略： 详细介绍路由器、交换机、防火墙、无线接入点等各类网络设备的功能、技术指标和选型原则。本书将指导读者如何根据网络规模、性能需求和预算，选择合适的设备，并探讨不同设备的配置策略，例如端口配置、VLAN 配置、QoS 配置等。 路由与交换策略： 深入探讨路由选择的机制，包括静态路由和动态路由的区别与选择，以及各种动态路由协议（如 OSPF、BGP）的基本原理和配置方法。在交换方面，将重点介绍二层交换的原理、VLAN 的划分与互通、Trunk 端口的配置，以及 STP（生成树协议）在防止网络环路中的作用。 网络安全设计： 网络安全是网络规划中不可或缺的一环。本书将从防火墙策略、VPN（虚拟专用网络）的建立、入侵检测/防御系统（IDS/IPS）的应用、访问控制列表（ACL）的配置等方面，全面讲解如何构建一个安全的网络环境。同时，还将介绍数据加密、身份认证等安全机制。 高可用性与冗余设计： 探讨如何通过设备冗余（如双机热备、链路聚合）、链路冗余、路由冗余等方式，提高网络的可用性和容错能力，确保关键业务在设备故障时能够持续运行。 第三部分：网络优化与性能调优 流量分析与瓶颈识别： 介绍常用的网络流量监控工具和技术，如 Wireshark、SNMP，以及如何通过流量分析来识别网络瓶颈，例如带宽不足、高延迟、丢包率高等问题。 带宽管理与 QoS（服务质量）： 讲解 QoS 的概念和实现机制，如何通过流量整形、流量监管、优先级队列等技术，为关键应用提供保障，优化网络性能。 负载均衡策略： 介绍负载均衡器的作用，以及如何通过多种负载均衡算法（如轮询、最少连接、IP 哈希）来分散流量，提高服务器和网络整体的可用性和响应速度。 网络延迟与丢包的优化： 针对网络延迟和丢包问题，本书将提供一系列的排查思路和优化方法，包括调整 MTU、优化路由路径、改善链路质量、减少不必要的广播等。 无线网络优化： 针对 Wi-Fi 网络，本书将探讨信道规划、功率控制、漫游设置、安全配置等方面的优化技术，以提升无线网络的覆盖范围、连接稳定性和用户体验。 第四部分：实践案例与未来趋势 小型企业网络构建案例： 通过一个贴近实际的案例，演示如何从零开始规划、设计和部署一个小型企业网络，涵盖 IP 地址规划、设备选型、路由交换配置、安全设置等全过程。 大型园区网络设计思路： 探讨大型园区网络在设计和管理上所面临的挑战，以及如何采用分层架构、划分区域、部署高性能设备等方法来应对。 新兴网络技术展望： 简要介绍 SDN（软件定义网络）、NFV（网络功能虚拟化）、SD-WAN（软件定义广域网）等新兴网络技术，以及它们对未来网络发展的影响，为读者提供前瞻性的视野。 本书特色： 图文并茂： 大量精心绘制的示意图、拓扑图、流程图，将抽象的网络概念可视化，帮助读者更直观地理解。 案例驱动： 结合实际应用场景，通过丰富的案例分析，让理论知识落地，提高读者的解决问题能力。 循序渐进： 从基础概念到高级技术，由浅入深，层层递进，适合不同层次的网络从业者和爱好者。 实用导向： 强调可操作性，提供配置思路和排查方法，帮助读者快速掌握实际网络管理技能。 内容全面： 涵盖了网络构建、规划、设计、优化等各个环节，力求为读者提供一个完整的知识框架。 本书适合于网络工程师、系统管理员、IT 技术人员、网络爱好者，以及所有希望深入了解网络世界、掌握网络构建与优化技能的读者。通过阅读本书，您将能够建立起坚实的网络理论基础，掌握科学的网络规划方法，并具备解决实际网络问题的能力，从而在飞速发展的数字化浪潮中，构建和管理更强大、更可靠的网络。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏把握得非常到位，读起来有一种酣畅淋漓的快感。它不像某些教材那样让人昏昏欲睡，反而充满了驱动力，让人忍不住想一口气读完，同时又时不时地停下来，反复琢磨其中的精妙之处。我尤其喜欢作者在引入新概念时，总能先从一个生动的、具有普遍性的网络痛点切入，这样能瞬间抓住读者的注意力，让枯燥的技术点变得鲜活起来。书中对未来网络发展的趋势判断也十分精准，很多被认为是“未来概念”的东西，作者已经将其技术实现路径描述得非常清晰，这给予了我们极大的前瞻性指导。它不仅仅是在教你如何搭建今天的网络，更是在为你描绘明天网络的蓝图。这本书的印刷质量和排版也值得称赞，清晰的字体和合理的留白，极大地降低了长时间阅读带来的视觉疲劳。对于希望站在行业制高点，把握技术脉搏的人来说，这简直是一份绝佳的投资。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，刚拿到这本书的时候，我对它的期待其实是持保留态度的，市面上的技术书籍汗牛充栋，真正有价值的凤毛麟角。但这本书完全颠覆了我的看法。它在讲述理论时，那种对细节的把握到了令人发指的地步，每一个参数、每一种边界条件的讨论都考虑得非常周全。让我印象深刻的是关于异构网络融合的那一部分，作者清晰地梳理了不同技术栈之间兼容与冲突的难点，并给出了多套可行的迁移策略。我立刻将书中的某些章节内容应用到了我们正在进行的项目评估中，效果立竿见影，大大减少了潜在的风险点。这本书的结构设计也十分合理，知识点的组织逻辑严密，就像是搭建一个复杂的立体建筑，地基打得牢固，上层的结构才能稳固。它不是那种读完就束之高阁的参考资料，而是我时常需要拿出来翻阅，并在遇到新的挑战时，从中汲取智慧的“活字典”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格非常老练，充满了资深工程师的沉稳和洞察力。它没有采用那种佶屈聱牙的学术腔调，而是用一种近乎对话的方式，将那些看似高不可攀的网络协议和优化算法娓娓道来。最让我感到惊喜的是，作者在讨论新技术时，总是能追溯到其背后的历史脉络和设计哲学，这使得我们不仅知其然，更能知其所以然。这对于我们这些需要进行长期系统维护和升级的从业者来说至关重要。我记得有几处关于流量工程的章节，作者的处理方式非常巧妙，他没有直接给出“标准答案”，而是提供了一套解决问题的思维框架，鼓励读者根据自身网络的具体特点去灵活运用和调整。这种启发式的教学方法，极大地锻炼了我的独立思考能力。读完之后，我感觉自己像完成了一次高强度的思维训练，思维的敏捷度和深度都有了显著的提升。对于渴望从“操作员”进化为“架构师”的朋友们，这本书的价值无可估量。

评分☆☆☆☆☆

这本书展现出一种罕见的、对工程艺术的深刻敬畏。它超越了简单的技术手册范畴，更像是一部关于如何优雅地解决复杂系统问题的哲学著作。作者在阐述设计原则时，充满了对效率、可靠性和可扩展性的不懈追求，这些都是构建健壮网络的基石。我特别欣赏它在处理性能瓶颈分析时的系统化方法，它教会我如何像侦探一样，通过细致入微的数据分析，锁定问题的根源，而不是仅仅停留在表面现象。这种自上而下的、结构化的解决问题的能力，才是这本书带给我最宝贵的财富。它让我深刻理解到，优秀的网络规划不是靠运气或拼凑现有方案，而是需要一套严谨的、经过实践检验的理论指导。对于那些需要在高并发、高可靠性环境下进行网络设计和优化的专业人士，这本书无疑是提供了最坚实的技术后盾和最清晰的思维地图。读完它，你会感觉自己掌握了一套可以应对未来一切网络挑战的“内功心法”。

评分☆☆☆☆☆

最近翻开一本关于网络规划的书，真是让我受益匪浅。这本书的深度和广度都超出了我的预期，尤其是在理论基础的阐述上，作者的逻辑清晰，层层递进，让人很容易就能抓住核心概念。我特别欣赏它将复杂的工程实践与前沿的技术趋势结合起来的方式，不是空泛地谈论概念，而是提供了大量贴近实际的案例分析。读完后，我对如何从宏观角度审视整个网络架构，并在微观层面进行优化配置，都有了一个全新的认识。那种豁然开朗的感觉，简直是技术人员梦寐以求的阅读体验。它不仅仅是一本工具书，更像是一部系统的思想指南，指导我们在面对日益复杂的网络环境时，能够保持清醒的头脑和科学的决策能力。书中的图表绘制得极其精美，每一个示意图都恰到好处地解释了一个关键的技术点，省去了我大量查阅其他资料的时间。这本书绝对是技术人员书架上不可或缺的一员，强烈推荐给所有致力于网络领域深耕的同仁们。