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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店铺： 天乐图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115321497

商品编码：29322548973

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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目前国内尚无系统阐述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。曾担任过国内及海外众多传输、无线通信等大型工程设计、咨询项目的负责人、主持人，为国内部、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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《汽车电子系统与网络架构设计》 内容简介 本书深入探讨了现代汽车电子系统的原理、设计方法与网络规划，旨在为汽车工程、电子工程、计算机科学等相关领域的专业人士和研究者提供一套系统、全面的理论框架和实践指导。在当前汽车产业智能化、网联化、电动化发展浪潮下，汽车电子系统已不再是简单的功能堆砌，而是集成了复杂的传感器、执行器、控制器以及高速通信网络，共同构成了一个高度集成的智能终端。本书紧密围绕这一核心，从基础原理到前沿技术，层层递进，力求展现汽车电子系统设计的全貌。 第一部分：汽车电子系统基础理论与核心组件 本部分将首先回顾汽车电子系统的发展历程，梳理其在汽车工业中的战略地位以及不断演进的趋势。随后，深入剖析构成汽车电子系统的关键硬件组件，包括但不限于： 微控制器（MCU）与微处理器（MPU）： 详细介绍不同类型MCU/MPU的架构、性能特点、选型原则及其在汽车电子控制单元（ECU）中的应用。我们将探讨如何根据具体应用场景（如发动机控制、底盘控制、车身控制等）选择合适的处理器，并分析其在实时性、可靠性、功耗等方面的考量。 传感器技术： 全面覆盖汽车中常用的各类传感器，例如： 环境感知传感器： 雷达、激光雷达（LiDAR）、摄像头、超声波传感器等，重点阐述其工作原理、技术指标、数据融合策略以及在高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶中的关键作用。 状态监测传感器： 温度传感器、压力传感器、位置传感器、速度传感器、加速度传感器、陀螺仪等，分析其在发动机管理、制动防抱死系统（ABS）、电子稳定程序（ESP）等功能中的应用。 驾驶员状态监测传感器： 瞳孔追踪、面部识别、疲劳检测传感器等，探讨其在提升驾驶安全和用户体验方面的潜力。 执行器技术： 详述各类执行器，如电磁阀、步进电机、直流电机、液压执行器等，分析其工作原理、控制方式及其在动力传动、转向、制动、悬架等系统中的具体应用。本书将重点关注如何通过精确的控制算法实现对执行器的优化调校，以提升系统性能和响应速度。 电源管理单元（PMU）： 探讨汽车电源系统的构成、车载电源管理芯片（PMIC）的设计原理、功率分配策略以及在满足不同ECU功耗需求、保障系统稳定运行方面的作用。 第二部分：汽车通信网络架构与协议栈 通信网络是现代汽车电子系统的“神经系统”，本书将深入解析汽车内部和外部的通信网络架构： 车载局域网络（In-Vehicle Network）： CAN（Controller Area Network）协议： 详细介绍CAN总线的物理层、数据链路层、消息帧格式、仲裁机制、错误检测与处理等核心概念。我们将分析CAN在汽车电子中的广泛应用，并探讨其变种如CAN FD（Flexible Data-Rate）在提升带宽方面的优势。 LIN（Local Interconnect Network）协议： 讲解LIN总线的结构、主从通信模式、报文帧、同步机制等，并分析其在非关键性、低成本应用场景（如车窗升降、座椅调节）中的优势。 FlexRay协议： 介绍FlexRay的高可靠性、确定性时序以及其在动力总成、底盘等对实时性和安全性要求极高的系统中的应用潜力。 Ethernet（车载以太网）： 重点阐述车载以太网在带宽、拓扑灵活性、PoE（Power over Ethernet）等方面的优势，以及其在支持高清摄像头、雷达数据传输、车内娱乐系统和软件定义汽车（SDV）等新一代汽车应用中的核心地位。我们将讨论TSN（Time-Sensitive Networking）在车载以太网中的应用，以满足实时性要求。 车外通信网络： V2X（Vehicle-to-Everything）通信： 深入探讨V2V（Vehicle-to-Vehicle）、V2I（Vehicle-to-Infrastructure）、V2P（Vehicle-to-Pedestrian）、V2N（Vehicle-to-Network）等通信模式，分析其技术实现（如DSRC、C-V2X）以及在提升交通安全、缓解交通拥堵、支持自动驾驶方面的关键作用。 蜂窝通信（4G/5G）： 介绍车载通信系统如何利用蜂窝网络实现车联网（V2N）服务，如远程诊断、OTA（Over-the-Air）更新、高清地图下载、云服务接入等。 网络规划与拓扑设计： 本部分将指导读者如何根据系统需求、性能指标、成本以及可靠性要求，进行合理的网络拓扑设计。我们将讨论总线型、星型、环型等不同拓扑结构在汽车设计中的优劣，并介绍网络分区、网关设计、带宽管理等关键技术，以构建高效、鲁棒的汽车通信网络。 第三部分：汽车电子系统集成与软件开发 硬件与软件的协同工作是汽车电子系统实现功能的基石。本部分将聚焦于此： ECU（Electronic Control Unit）设计与集成： 讲解ECU的硬件设计流程，包括原理图设计、PCB布局、EMC（Electromagnetic Compatibility）设计等。同时，阐述ECU的软件架构，包括操作系统（如AUTOSAR）、驱动程序、中间件、应用软件的开发与集成。 操作系统与中间件： 重点介绍AUTOSAR（Automotive Open System Architecture）标准，分析其分层架构、模块划分以及对软件的可移植性、可重用性和标准化带来的重要意义。我们将探讨RTOS（Real-Time Operating System）在汽车电子中的应用，以及服务导向中间件（SOM）等新技术。 分布式系统与软件开发流程： 探讨分布式ECU的协同工作机制，以及适用于汽车电子开发的敏捷开发、DevOps等软件工程方法。我们将介绍仿真测试、硬件在环（HIL）测试、集成测试等验证方法，确保软件的质量和可靠性。 数据管理与安全： 随着车载数据量的爆炸式增长，本书将触及车载数据采集、存储、处理以及数据安全与隐私保护的挑战。 第四部分：前沿技术与未来发展趋势 展望未来，汽车电子系统将朝着更加智能、互联和个性化的方向发展。本部分将对以下前沿领域进行探讨： 自动驾驶技术： 深入分析自动驾驶感知、决策、控制等关键技术，以及支撑这些技术的高性能计算平台、传感器融合算法、AI/ML在自动驾驶中的应用。 智能座舱： 探讨以人为本的智能座舱设计，包括人机交互（HMI）的创新、多模态交互、车载信息娱乐系统（IVI）、个性化服务等。 软件定义汽车（SDV）： 阐述SDV的核心理念，即软件成为汽车定义功能和价值的关键，以及其对汽车电子架构、开发模式和商业模式带来的颠覆性变革。 网络安全： 随着汽车联网程度的提高，网络安全成为重中之重。本书将探讨汽车网络安全威胁、防护策略、加密技术、入侵检测与防御等。 功能安全（Functional Safety）： 深入解析ISO 26262等功能安全标准，以及在汽车电子系统设计、开发和验证过程中如何确保系统的安全性和可靠性。 本书内容覆盖广泛，理论讲解深入浅出，并结合了大量的实例和行业应用，力求使读者能够全面掌握汽车电子系统的设计与规划精髓，为应对未来汽车工业的挑战做好充分准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就给人一种厚重而专业的感觉，那种深邃的蓝色调和清晰的字体排版，一下子就抓住了我的眼球。我是一个刚刚步入网络工程领域的新人，面对市面上那些五花八门的教材和参考书，常常感到无从下手。选择这本，很大程度上是因为它被列入了“十二五”国家重点图书出版规划项目，这至少说明了它的权威性和内容的系统性。在翻阅的初期，我最欣赏的是它对基础理论的阐述，那种抽丝剥茧的讲解方式，把那些复杂的协议和概念，用非常直观的方式呈现出来。尤其是涉及到网络拓扑构建和故障排查的部分，作者的叙述逻辑性极强，仿佛有一位经验丰富的工程师在我耳边循循善诱。我记得有一章专门讲了不同层次网络结构下的性能优化，里面的图表绘制得极其精妙，让我这个初学者也能迅速理解不同场景下带宽分配的权衡之道。这本书的价值不在于堆砌晦涩的术语，而在于如何将理论与实际工程应用紧密结合起来，读完前几章，我感觉自己对整个网络世界的宏观框架已经有了一个清晰的认知，不再是碎片化的知识点，而是一个完整的知识体系正在我的脑海中搭建起来。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我对这种“国家重点项目”的图书抱有一丝警惕，担心内容会过于陈旧或者过于理论化，脱离了当下快速迭代的网络技术前沿。然而，这本书带给我的惊喜在于它对前瞻性技术的探讨深度。书中对于未来网络架构的设想，尤其是关于软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的介绍，远比我之前在一些行业报告上看到的要深入和结构化得多。作者并没有停留在概念介绍的层面，而是深入到了控制平面与数据平面的解耦机制，以及如何在现有基础设施上平滑过渡的策略分析。这种前瞻性思维，对于我们这些需要面向未来十年进行规划的工程师来说，是至关重要的。我特别喜欢其中关于网络安全与弹性设计的章节，它不仅仅是罗列了防火墙和入侵检测系统，而是探讨了如何从网络设计源头上建立起纵深防御体系，那种系统工程的思维方式，让我醍醐灌顶。这本书的视野之广，已经超越了一本单纯的技术手册的范畴，更像是一部关于未来信息基础设施建设的白皮书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和索引设计也体现了其专业性，这对于一本参考价值极高的技术著作来说至关重要。在查找特定术语或某个特定协议字段的解释时，能够迅速定位到相关内容，可以大大提高工作效率。我发现书中的图例和表格设计得非常清晰，即使是那些涉及多层嵌套结构或复杂数据流向的示意图，也能通过恰当的颜色区分和箭头指示，让人一目了然。更值得称赞的是，作者在正文之外，还穿插了一些“案例剖析”或者“行业最佳实践”的小节。这些内容往往篇幅不长，但却像是从真实的项目经验中提炼出来的精华，它们往往能解释为什么某些看似合理的理论设计在实际部署中会遭遇瓶颈。这种软知识和硬技术的结合，使得整本书的知识密度非常高，每一次重读都能发现新的细节和理解角度。对于我这样需要经常在理论研究和现场实施之间切换的角色而言，这本书无疑是我的案头必备之选，它提供了一个稳定、可靠的知识基准线，让我面对层出不穷的新技术时，依然能保持清晰的头脑和坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，坦率地说，并非一帆风顺，它对读者的基础知识有一定的要求。这不是那种可以让你轻松翻阅、无需思考的入门读物。每当我在学习某个高级路由协议的细节时，都会被要求回顾之前章节中关于IP寻址和子网划分的内容。这种强迫式的知识串联，虽然在阅读过程中会让人感到略微吃力，但正是这种“不放过”的态度，确保了知识的吸收是扎实而非浮于表面的。我记得有一次，我试图跳过一个复杂的算法推导，结果在后续的流量工程案例分析中就遇到了障碍。回过头来，重新仔细研读了那个推导过程，才真正明白了为什么在特定的拥塞情况下，网络必须采取那样一种调度策略。作者的写作风格非常严谨，每一个论断都基于扎实的数学模型或经过验证的实践案例。这使得这本书在作为工具书查阅时，也具有极高的可信度，不会出现那种“似乎是对的，但实际操作起来却行不通”的尴尬局面。它要求你投入时间去理解，但回报是远超预期的工程洞察力。

评分☆☆☆☆☆

在实践应用层面，这本书的价值体现在它提供了极具操作性的指导框架。很多技术书籍往往止步于“是什么”，而这本则非常细致地阐述了“怎么做”以及“为什么这么做”。我利用书中提供的网络规划模型，对照我们公司正在进行的现有网络升级项目，进行了一次全面的评估。书中关于不同规模网络场景下，选择集中式还是分布式控制架构的对比分析，为我们的决策提供了强有力的理论支撑。特别是关于网络冗余和灾备的章节，它不仅提出了多种备份方案（N+1, 负载均衡等），还针对每种方案的切换时间、资源消耗和管理复杂性进行了量化的比较。这使得我们不再是凭感觉来选择方案，而是可以根据量化的指标，选择最符合我们业务连续性要求的部署方式。阅读过程中，我常常需要停下来，在我的白板上画出作者描述的各种逻辑连接图，只有当我能够清晰地将书中的抽象概念转化为实际设备间的连接关系时，我才算真正理解了这一部分内容。这种强烈的代入感，是很多纯理论书籍无法比拟的优势。