4G核心网络规划与设计 王晖 余永聪 张磊等 9787115402912 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王晖 余永聪 张磊等 著

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• 张磊

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115402912

商品编码：29308618454

包装：平装

出版时间：2016-01-01

基本信息

书名：4G核心网络规划与设计

定价：69.00元

作者：王晖 余永聪 张磊等

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2016-01-01

ISBN：9787115402912

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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1.本书作者为广东省电信规划设计院有限公司具有十多年通信工程规划设计经验的高级工程师，他们参与了编制运营商4G相关技术规范，并负责运营商内部试验网络及商用网络的工程建设规划设计，对4G核心网的规划设计工作有深刻的理解。2.本书提供具体、实用的4G核心网规划设计案例。3.本书有丰富的4G及其互操作流程说明。

内容提要

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随着4G技术的成熟和国内LTE牌照的发放，三大运营商在4络的投入预计将达到每年数千亿的规模，因此4G移动通信的技术原理和规划设计知识正成为从事通信建设人员的学习热点。目前介绍4G核心网的书籍较少，一方面往往只介绍EPC或IMS网络，另一方面，现有书籍主要介绍相关技术规范和原理，缺乏对于实际工程建设规划设计的方法指引。因此本书从技术全面性和工程实用性出发，专注于4G核心网，系统全面的阐述了EPC IMS PCC的技术原理和相互联系，更贴近实际运营的有机整体的4G核心网络；同时，从理论到实践，凭借作者丰富的工程经验，基于具体案例和计算过程，细致深入的分析了4G核心网的规划测算方法和工程设计要求。本书适合从事4G核心网工程建设、运营维护领域的技术人员和高校通信相关专业的师生参考使用。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《下一代移动通信网络架构与演进》 概述 随着移动通信技术的飞速发展，从3G到4G，再到如今蓬勃发展的5G，网络架构的每一次迭代都带来了用户体验的巨大飞跃和产业的深刻变革。本书聚焦于下一代移动通信网络的核心架构，深入剖析其设计理念、关键技术和未来演进方向。我们将从宏观视角出发，系统性地梳理移动通信网络发展的脉络，重点关注下一代网络在架构设计上的创新，以及这些创新如何驱动业务的多元化和用户需求的满足。本书旨在为通信行业从业者、技术研究人员以及对未来通信技术感兴趣的读者提供一个全面、深入的认知框架。 第一部分：移动通信网络架构的演进与基础 在深入探讨下一代网络架构之前，回顾移动通信网络的发展历程是至关重要的。我们将首先简要回顾2G、3G和4G网络的演进，重点分析每个时代网络架构的关键特征、技术突破以及为用户带来的价值。这有助于我们理解下一代网络架构设计的驱动因素和解决的核心痛点。 2G时代： 以GSM为代表，实现了语音通信的数字化，开启了移动通信的大众化时代。 3G时代： 以WCDMA、CDMA2000等为代表，引入了分组交换，实现了移动数据业务的初步发展，如网页浏览、彩信等。 4G时代： 以LTE为代表，实现了全IP化，大幅提升了数据传输速率，推动了移动互联网应用的爆发，如高清视频、移动支付、社交媒体等。 在此基础上，我们将详细介绍当前主流移动通信网络（以4G LTE为例）的核心网（Core Network）的基本组成部分，包括： 分组交换网（PS Domain）： 负责用户数据的传输，主要包括Serving Gateway (SGW)、Packet Data Network Gateway (PGW)、Mobility Management Entity (MME) 等关键节点。 电路交换网（CS Domain）： （在4G中逐渐弱化，但仍为回落提供支持）负责语音业务的传输。 接入网（Access Network）： 以eNodeB为代表，负责无线信号的接入和管理。 我们将重点阐述这些节点的职责、接口以及它们之间的协同工作方式。深入理解4G核心网的架构，能够更好地把握下一代网络在哪些方面进行了优化和颠覆。 第二部分：下一代移动通信网络架构的核心理念与设计原则 本书将重点探讨下一代移动通信网络（以5G为代表，但包含通用性原则）在架构设计上的核心理念和驱动原则。这些理念不仅是技术革新的基石，更是应对未来海量连接、多样化业务和低时延需求的必然选择。 服务化架构（Service-Based Architecture, SBA）： 这是下一代核心网最显著的变革之一。我们将详细阐述SBA的优势，例如： 模块化与解耦： 将网络功能分解为独立的、可重用的服务单元，打破了传统网元之间的强耦合关系。 开放性与灵活性： 服务之间通过标准化的API进行交互，便于第三方开发者集成新业务和功能。 敏捷性与可扩展性： 允许根据业务需求快速部署、更新和扩展特定网络功能。 云原生设计： SBA与云原生技术深度融合，支持网络功能的容器化部署、自动化运维和弹性伸缩。 我们将深入解析SBA下的关键网络功能（Network Functions, NFs），例如： 接入与移动性管理功能（AMF）： 负责用户接入、移动性管理和连接管理。 会话管理功能（SMF）： 负责用户数据会话的建立、修改和释放。 用户数据管理功能（UDM）： 负责用户身份、订阅信息和认证的管理。 策略控制功能（PCF）： 负责网络策略的制定和执行，以支持不同的服务质量（QoS）需求。 网络切片管理功能（NSSF）： 负责网络切片的生命周期管理和切片选择。 网络切片（Network Slicing）： 这是下一代网络实现差异化服务和满足多样化业务需求的核心技术。我们将深入探讨： 网络切片的定义与目标： 理解网络切片如何将物理网络抽象成多个逻辑上隔离的、端到端的虚拟网络。 网络切片的关键技术： 包括SDN（Software-Defined Networking）、NFV（Network Functions Virtualization）在网络切片中的作用。 不同切片的典型应用场景： 例如，为超可靠低时延通信（URLLC）服务设计一个切片，为增强型移动宽带（eMBB）设计另一个切片，以及为海量机器类通信（mMTC）设计第三个切片。 网络切片的生命周期管理： 包括切片的创建、配置、监控、优化和终止。 边缘计算（Multi-access Edge Computing, MEC）： 随着低时延业务的兴起，将计算和存储能力推送到网络边缘成为必然趋势。本书将探讨MEC如何与下一代核心网融合： MEC的架构与部署： 在基站侧、接入网侧甚至用户终端侧部署计算和存储资源。 MEC的应用价值： 降低时延，减少网络带宽消耗，提高数据处理效率，支持实时分析和决策。 MEC与网络切片的协同： 如何为不同的MEC应用场景动态分配和管理网络资源。 虚拟化与云化（NFV & Cloud Native）： NFV和云原生技术是实现下一代网络架构灵活、高效、可扩展的关键支撑。 NFV的优势： 将传统的专用硬件设备替换为运行在通用硬件上的软件，降低成本，加速部署。 云原生技术的应用： 容器化（如Docker）、微服务、Kubernetes等技术如何赋能网络功能的快速迭代和自动化运维。 软件定义网络（SDN）的作用： 分离网络控制平面和数据平面，实现网络的集中化、智能化控制。 第三部分：下一代移动通信网络的设计关键技术与实现 在明确了下一代网络的核心理念后，本书将深入探讨实现这些理念所依赖的关键技术细节。 信令与接口协议： SBA下的接口协议： 详细介绍HTTP/2、RESTful API等在服务化架构中的应用。 AMF、SMF、UDM等NFs之间的交互协议。 与接入网（gNB）的接口协议（NG interface）。 与外部数据网络的接口协议（UPF等）。 数据平面设计： 用户平面功能（UPF）的设计： 作为下一代网络中用户数据传输的关键节点，我们将分析其在转发、策略执行、QoS控制等方面的能力。 流量的路由与调度： 如何根据不同的业务需求，实现对用户流量的智能路由和调度。 安全机制： 下一代网络的安全挑战： 分布式架构、服务化接口带来的安全风险。 认证、授权与计费（AAA）机制的演进。 网络切片的安全隔离。 数据加密与完整性保护。 网络管理与编排（MANO）： MANO在NFV和SBA中的作用： 自动化地部署、配置、监控和管理网络功能。 NFV Orchestrator (NFVO) 和 VNF Manager (VNFM) 的职责。 面向服务的编排： 如何基于服务需求进行端到端的网络切片和业务编排。 第四部分：下一代移动通信网络的应用场景与未来展望 本书的最后部分将聚焦于下一代移动通信网络带来的创新应用场景，并展望其未来的发展趋势。 海量物联网（IoT）连接： mMTC的场景： 智慧城市、智能家居、工业物联网等。 网络能力要求： 低功耗、广覆盖、海量连接。 网络架构如何支持： 优化信令流程，减少资源消耗。 超可靠低时延通信（URLLC）： URLLC的场景： 自动驾驶、远程医疗、工业自动化、虚拟现实/增强现实（VR/AR）。 网络能力要求： 极低时延（毫秒级）、极高可靠性（99.999%）。 网络架构如何支持： 网络切片、MEC、快速切换机制。 增强型移动宽带（eMBB）： eMBB的场景： 高清视频、VR/AR体验、游戏等。 网络能力要求： 超大带宽、高速率。 网络架构如何支持： 更优化的用户面设计，更高效的资源分配。 行业专网与垂直行业应用： 网络切片在垂直行业的应用： 如何为特定行业定制化地提供网络服务。 赋能产业数字化转型。 未来的发展趋势： 6G展望： 更高的带宽、更低的延迟、更广泛的连接（AI、感知、通信融合）。 AI与网络的深度融合： AI在网络设计、优化、运维中的应用。 天空地一体化网络： 卫星通信与地面通信的融合。 总结 《下一代移动通信网络架构与演进》旨在为读者提供一个全面、深入的视角，理解下一代通信网络从概念到实现的完整图景。通过对核心架构、关键技术、设计原则和应用场景的详细阐述，本书将帮助读者把握未来通信网络发展的脉搏，为迎接更智能、更互联的数字时代做好准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都令人印象深刻，尤其是在网络安全和运维管理方面的内容，展现了作者团队超越一般技术实现的视野。在规划阶段如何嵌入安全冗余和灾备机制，这一点很多教材往往一带而过，但这本书却用了相当的篇幅来详述。它清晰地指出了在网络演进过程中，如何确保核心网的健壮性和抗攻击能力，从物理层到应用层的安全域划分和策略部署，都有详尽的描述。更让我受益匪浅的是，它对于网络生命周期管理（LCM）的论述。从初期的选型、部署，到后期的扩容、优化，再到最终的退役升级，作者们提供了一个非常系统的、闭环的管理思路。这对于我们这些需要对网络整体投资负责的技术管理者来说，至关重要。它教会我们如何从长远角度去评估一个技术方案的“性价比”，而不仅仅是眼前的性能指标达标。这种将技术决策与业务连续性、财务预算紧密结合的叙述方式，使得本书不仅仅是一本技术工具书，更是一部网络战略规划的参考指南。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的排版和图表制作水平堪称业界典范。在如此复杂的技术领域，清晰的示意图是理解架构的关键。这本书中的网络拓扑图、流程图以及性能指标对比曲线，都绘制得极其专业和直观。我常常发现，一个我苦思冥想半小时也无法完全理解的协议流程，在书中的一张精心设计的时序图下一目了然。例如，在解释QoS保障机制时，它用不同的颜色和箭头清晰地标示了数据流的路径和不同等级报文的处理优先级，这种可视化处理极大地降低了学习曲线。此外，书中引用的部分标准和行业最佳实践，也都有明确的标注和来源说明，体现了作者严谨的治学态度。对于正在准备相关高级认证考试的读者来说，这本书提供的结构化知识体系和高清晰度的图示，绝对是提升效率、加深理解的利器。它不仅仅是在传递信息，更是在用一种高效、美观的方式来组织知识，让人在阅读过程中感到愉悦，而不是一种负担。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常“落地”，充满了实战智慧，这大概是我最看重的一点。它没有停留在官方标准文档那种理想化的描述上，而是直面了运营商在实际部署中遇到的那些“脏活累活”和“头疼的问题”。比如，在讨论MME（移动性管理实体）的负载均衡和容灾切换时，它没有简单地说“系统支持切换”，而是深入分析了在快速切换过程中，信令压力如何瞬间激增，以及如何通过调整心跳包间隔和预先分配资源池来平滑过渡。这些都是只有长期在一线奋战的人才能积累下来的宝贵经验。更难能可贵的是，作者们在不同章节之间构建了清晰的知识关联，让你能清晰地看到网络不同层级的模块是如何相互依赖、相互影响的。当你读到传输层的规划时，你会联想到它对核心网时延的影响；读到安全策略时，你会回溯到物理规划阶段的选择。这种全景式的、互联互通的视角，让我对“系统工程”有了更深一层的认识。它绝对不是一本可以速成的书，但它绝对是一本值得你反复研读、并在实际工作中不断印证和回顾的工程实践手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我们这些刚刚踏入通信行业，或者正在努力啃5G技术的老兵们量身定做的宝典！我记得我刚拿到手的时候，就被它厚实的篇幅和严谨的排版震撼了。它不仅仅是简单地罗列技术名词，而是真正深入到了“规划”与“设计”这两个核心环节的精髓。比如，书中对于网络容量的预估模型，简直是手把手教你如何从实际业务需求出发，推算出最合理的基站密度和设备选型，而不是那种纸上谈兵的理论公式。我尤其欣赏它对不同场景下网络部署策略的细致区分，无论是繁华的CBD高楼密集区，还是广阔的郊区低密度覆盖，作者们都给出了切实可行的技术路径和权衡分析。读完这部分内容，我感觉自己脑子里那些零散的技术点一下子串联了起来，对整个网络架构的宏观把控能力得到了质的飞跃。那种感觉就像是，以前只能看到一个个零件，现在忽然拥有了整套机器的蓝图，知道每个齿轮该如何咬合才能高效运转。对于想要从事网络优化和优化工作的专业人士来说，这本书提供的思路和方法论，其价值远超书本本身的定价。它成功地架起了理论与工程实践之间的桥梁，让那些教科书上晦涩难懂的概念，变得清晰可见、可操作性极强。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我对这种技术专著的阅读体验是持保留态度的，总怕充斥着大量枯燥的公式和晦涩的术语，读起来会昏昏欲睡。但是这本书完全颠覆了我的预期。作者们显然花了很多心思在如何组织叙述逻辑上。它不像某些书籍那样上来就堆砌标准和协议栈，而是巧妙地从实际工程问题的痛点出发，引导读者逐步深入到技术细节。比如在讨论核心网的集中化部署策略时，它不仅讲解了架构上的优势，更深入剖析了在实际部署中需要考虑的传输资源预留、信令风暴应对以及跨域互联的兼容性问题。这种“带着问题去学习”的方式，极大地激发了我的阅读兴趣。书中穿插的许多案例分析，虽然是基于早期技术的描述，但其背后的设计哲学——如何平衡性能、成本和可靠性——在今天的4G网络优化中依然具有极强的指导意义。我感觉自己不是在看一本技术手册，而是在跟随几位经验丰富的老工程师进行深度项目复盘，那种对工程细节的执着和对潜在风险的预判能力，是书本以外最宝贵的东西。