基本信息
書名:移動通信核心網
定價:78.00元
作者:龐韶敏
齣版社:電子工業齣版社
齣版日期:2016-09-01
ISBN:9787121298578
字數:
頁碼:432
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
適讀人群 :本書內容豐富,結構清晰,可供廣大從事移動通信工作的係統架構設計師、研發工程師及其他工程技術人員學習參考,也可作為高等院校相關專業師生的教學參考書。
本書所介紹內容,不僅是網頁前端技術的核心與關鍵技術,而且也是從事網頁設計工作的技能。本書作者長期從事網頁前端技術相關的教學與科研工作,比較清楚學生及業內人士的需求,本書是其多年來教學實踐的提煉與總結。
內容提要
本書全麵而係統地闡述瞭3G UMTS和4G LTE核心網,以及IMS的技術原理及應用,描述瞭網絡架構、協議、安全、各種信令流程和業務提供等內容。3G核心網包括電路交換(CS)域技術和分組交換(PS)域技術;4G LTE核心網為演進的分組核心(EPC);IP多媒體子係統(IMS)在分組域上提供VoIP業務,以及呈現、組管理和多媒體會議等業務。
目錄
部分 移動核心網綜述
章 移動核心網概述 2
1.1 移動網絡技術發展曆程 2
1.2 移動網絡標準化發展過程 5
1.2.1 UMTS網絡標準化發展過程 5
1.2.2 LTE網絡標準化發展過程 8
1.2.3 5絡標準化發展過程 11
1.3 2G GSM網絡 13
1.3.1 GSM網絡曆史和現狀 13
1.3.2 GSM係統的網絡結構 14
1.4 2.5G GPRS網絡 17
1.4.1 GPRS網絡概況 17
1.4.2 GPRS網絡結構 18
1.4.3 GPRS演進到EGPRS 20
1.5 3G UMTS核心網CS&PS&IMS 20
1.5.1 UMTS概述 20
1.5.2 UMTS R99網絡結構 20
1.5.3 UMTS R4網絡結構 22
1.5.4 UMTS R5網絡結構 24
1.5.5 UMTS R6&R7網絡結構 26
1.6 4G LTE核心網EPC&IMS 27
1.6.1 LTE網絡概述 27
1.6.2 LTE網絡結構 27
1.7 5絡架構 28
1.7.1 5絡概述 28
1.7.2 5絡架構 29
第二部分 UMTS核心網CS和PS
第2章 UMTS CS和PS核心網協議 32
2.1 UMTS R99接口協議體係 32
2.2 UMTS R4接口協議體係 34
2.3 UMTS核心網與無綫接入網間接口協議 34
2.3.1 GSM A接口 34
2.3.2 GPRS Gb接口 36
2.3.3 3G Iu接口 37
2.4 UMTS核心網協議描述 42
2.4.1 基於No.7的信令協議 42
2.4.2 Sigtran協議棧 46
2.4.3 H.248協議 47
2.4.4 BICC 48
2.4.5 Nb接口 49
2.4.6 GTP協議 50
第3章 UMTS CS和PS核心網基礎 51
3.1 網絡編碼 51
3.1.1 GSM網LAI和CGI 51
3.1.2 GPRS網RA和RAI 52
3.1.3 UMTS網中SA和SAI 52
3.1.4 CS核心網編碼 52
3.1.5 PS核心網編碼 54
3.1.6 E.164/E.212/E.214 55
3.2 移動颱類型 57
3.3 網絡操作模式 58
3.3.1 網絡操作模式Ⅰ(NOM Ⅰ) 58
3.3.2 網絡操作模式Ⅱ(NOM Ⅱ) 59
3.3.3 網絡操作模式Ⅲ(NOM Ⅲ) 59
3.4 移動性管理狀態 60
3.4.1 GSM移動颱狀態 60
3.4.2 GPRS移動性管理狀態 60
3.4.3 3G PS域移動性管理狀態 63
3.5 手機終端和用戶卡 63
3.6 終端開機過程 64
3.7 GSM/GPRS/UMTS CS/UMTS PS 65
第4章 UMTS CS和PS核心網信令流程 66
4.1 CS和PS位置更新 66
4.1.1 CS域開關機時位置更新(IMSI附著) 66
4.1.2 CS域普通位置更新 67
4.1.3 PS域開關機時位置更新(GPRS附著/顯式分離) 70
4.1.4 PS域路由區更新 74
4.1.5 周期性位置更新 75
4.2 2G與3G安全機製 76
4.2.1 2G安全機製 76
4.2.2 3G安全機製 80
4.2.3 2G/3絡共存時雙模手機鑒權加密機製 85
4.2.4 臨時身份識彆(TMSI/P-TMSI) 87
4.3 CS呼叫控製流程 87
4.3.1 局內3G用戶呼叫3G用戶 88
4.3.2 3G用戶呼叫外網用戶 91
4.3.3 外網用戶呼叫3G用戶 92
4.3.4 彩鈴業務實現流程 93
4.4 PS會話管理流程 94
4.4.1 PDP Context激活 95
4.4.2 PDP Context去激活 98
4.4.3 PDP Context修改 99
4.4.4 PDP Context保留過程和RAB重建 99
4.4.5 3G PS QoS協商 100
4.5 CS和PS切換 103
4.5.1 3G CS域切換流程 103
4.5.2 3G PS域切換流程 107
4.5.3 3G RNC遷移 109
4.5.4 2G/3G互操作 111
4.6 短信業務 113
4.6.1 移動始發短信流程 114
4.6.2 移動終止短信流程 115
4.6.3 短信提醒流程 116
4.7 移動智能網 117
4.7.1 GSM移動智能網及結構 118
4.7.2 GPRS移動智能網 120
4.7.3 移動智能網的業務觸發機製 121
4.7.4 主要CAP消息介紹 122
4.7.5 預付費業務處理流程 123
第三部分 LTE核心網EPC
第5章 LTE網絡結構與協議 128
5.1 LTE網絡架構 128
5.1.1 非漫遊架構 128
5.1.2 漫遊架構 129
5.2 EPC協議棧 131
5.3 EPC協議匯總 132
5.4 S1接口協議 133
5.5 X2接口協議 136
5.6 GTP協議 137
5.7 S6a接口消息 138
5.8 網元功能 138
5.8.1 E-UTRAN 138
5.8.2 MME 139
5.8.3 S-GW(Serving Gateway) 139
5.8.4 P-GW(PDN GW) 140
5.8.5 PCRF 140
5.8.6 HSS 141
5.8.7 SGSN 141
5.9 節點選擇功能 141
5.9.1 P-GW選擇 141
5.9.2 S-GW選擇 142
5.9.3 MME選擇 143
5.9.4 SGSN選擇 143
5.9.5 PCRF選擇 143
第6章 LTE核心網概念與特性 144
6.1 EPS係統中的標識 144
6.2 EPS係統的承載與QoS 145
6.2.1 EPS承載架構 145
6.2.2 QoS參數 146
6.2.3 標準QCI屬性 147
6.2.4 EPS默認承載和專用承載 148
6.2.5 EPS承載建立 149
6.3 UE的IP地址分配 150
6.4 EPS狀態管理 151
6.4.1 NAS協議 151
6.4.2 EMM 152
6.4.3 ECM 153
6.4.4 EMM和ECM狀態轉換 154
6.4.5 ESM 156
6.5 用戶數據存儲 157
6.6 EPS安全機製 159
6.7 策略控製與計費(PCC) 161
6.8 負載均衡與容災功能 162
6.9 ISR功能 163
第7章 LTE核心網信令流程 165
7.1 附著(Attach) 165
7.1.1 附著流程,用戶身份標識為IMSI 165
7.1.2 附著流程,MME可能改變 167
7.1.3 附著過程中的S1AP消息和NAS消息分析 170
7.2 去附著(Detach) 171
7.2.1 UE發起的去附著 171
7.2.2 MME發起的去附著 172
7.2.3 HSS發起的去附著 174
7.3 S1釋放(S1 Release) 175
7.4 業務請求(Service Request) 176
7.4.1 UE發起的業務請求 176
7.4.2 網絡發起的業務請求 177
7.5 跟蹤區更新(Tracking Area Update) 178
7.5.1 跟蹤區更新過程的觸發 178
7.5.2 TAU過程,Serving GW不變,MME不變 179
7.5.3 TAU過程,Serving GW改變,MME改變 180
7.6 GUTI重分配 182
7.7 切換 182
7.7.1 E-UTRAN內基於X2的切換――MME和SGW不變 182
7.7.2 E-UTRAN內基於S1的切換――MME和SGW不變 185
7.7.3 E-UTRAN內基於S1的切換――MME和SGW改變 186
7.7.4 E-UTRAN到UTRAN Iu模式下的RAT間切換 188
7.8 會話管理 190
7.8.1 專用承載激活 190
7.8.2 專用承載去激活――在ECM-Connected狀態下 192
7.8.3 專用承載去激活――其他情況 193
7.8.4 PGW發起的承載改變 193
7.8.5 UE請求的承載資源修改 195
7.9 多PDN的支持 196
7.9.1 概述 196
7.9.2 UE發起的PDN連接建立 196
7.9.3 UE發起的PDN去連接 198
第四部分 IMS網絡技術
第8章 IMS網絡體係和功能 202
8.1 IMS的分層體係 202
8.2 IMS的網絡結構和網元功能 203
8.3 IMS接口協議體係 211
8.4 IMS漫遊和GPRS漫遊 213
8.5 地址與標識 215
8.5.1 私有用戶標識(IMPI) 215
8.5.2 公有用戶標識(IMPU) 216
8.5.3 UE端IMPI和IMPU的獲得 216
8.5.4 私有用戶標識、公有用戶標識和業務簽約信息的關係 217
8.5.5 全球可路由的用戶代理統一資源標識符(GRUU) 219
8.5.6 IMS網元的標識 221
8.5.7 公共業務標識(PSI) 222
8.6 用戶配置數據(User Profile) 222
8.7 IMS用戶數據的組成 224
8.8 應用服務器(AS) 226
8.9 應用服務器的工作模式 228
8.10 IMS的業務觸發機製 229
8.10.1 業務觸發架構和業務觸發點(SPT) 229
8.10.2 過濾規則(iFC)的定義 231
8.10.3 業務觸發控製算法 233
8.10.4 業務觸發舉例 234
8.11 SIP信令壓縮 236
8.12 IMS計費 238
第9章 IMS注冊過程 241
9.1 P-CSCF的發現 241
9.2 Cx接口消息及應用場景 242
9.3 S-CSCF的指配 246
9.4 傳輸協議 248
9.5 注冊與注銷概述 248
9.6 用戶初始注冊 250
9.7 Path消息頭和Service-Route消息頭 256
9.8 用戶重注冊 257
9.9 注冊保存信息 257
9.10 隱式注冊 258
9.11 注冊狀態/事件的訂閱和通知 260
9.12 網絡發起的重認證 263
9.13 第三方注冊 264
9.14 用戶發起的注銷 265
9.15 網絡發起的注銷 266
0章 IMS會話過程 269
10.1 會話階段劃分 269
10.2 IMS會話初始呼叫處理過程 271
10.3 S-CSCF服務模式及會話情形的判定 271
10.4 IMS會話建立流程 272
10.5 IMS會話釋放流程 276
10.6 主叫和被叫的身份 277
10.7 Tel URI與ENUM號碼 279
10.8 主叫用戶的位置信息 280
10.9 S-CSCF的原始對話標識 281
10.10 會話路由及Via、Route、Record-Route和Contact 282
10.11 IMS會話建立詳細過程 283
10.11.1 主叫始發段過程 283
10.11.2 中間段路由過程 286
10.11.3 被叫接收段過程 288
10.12 PSI/AS會話的路由 290
10.13 IMS與PSTN/PLMN網絡的互通 292
10.13.1 IMS與PSTN/PLMN網絡互通模型和協議 292
10.13.2 IMS用戶發起的會話 295
10.13.3 PSTN用戶發起的會話 296
1章 IMS的安全體係 298
11.1 IMS網絡的安全體係概述 298
11.2 IMS網絡的訪問接入安全機製 300
11.2.1 用戶和網絡的認證和授權 300
11.2.2 鑒權嚮量的生成和ISIM 305
11.2.3 用戶的重認證 306
11.2.4 完整性保護 306
11.2.5 網絡拓撲隱藏 307
11.2.6 IMS網絡中的私密性保護 307
11.3 安全聯盟(SA)的建立 308
11.3.1 IPsec 原理簡介 308
11.3.2 安全聯盟(SA)的含義 309
11.3.3 安全聯盟的建立過程 310
11.4 IMS網絡域的安全 314
11.4.1 基於IP傳輸的網絡域安全(NDS/IP) 314
11.4.2 IKE協議 316
2章 IMS網絡與SBC 317
12.1 擴展的IMS架構和SBC的定位 317
12.2 NAT穿越和SBC 318
12.2.1 IMS網絡中NAT穿越問題 318
12.2.2 NAT穿越解決方案 320
12.2.3 SBC解決方案 320
12.3 IMS網絡部署和SBC 321
3章 IMS業務 323
13.1 IMS業務特點 323
13.2 補充業務――呼叫轉移 324
13.3 Centrex業務 325
13.4 多媒體彩鈴業務 327
13.5 多媒體會議業務 328
13.5.1 多媒體會議概述 328
13.5.2 Web會議建立流程示例 329
13.6 呈現業務(Presence Service,PS) 330
13.6.1 Presence業務概念 330
13.6.2 Presence業務功能實體 331
13.6.3 Presence業務實現流程 333
13.7 組管理 335
13.7.1 組管理概念 335
13.7.2 XDM功能和架構 336
13.7.3 XDM客戶端操作流程示例 338
13.8 即時消息業務(Instant Message,IM) 339
13.8.1 即時消息概念 339
13.8.2 IM體係架構 340
13.8.3 Page Mode IM流程 341
13.8.4 SessioMode IM流程 343
13.9 PoC業務 345
13.9.1 PoC概念 345
13.9.2 PoC業務架構和功能實體 346
第五部分 業務融閤
4章 業務融閤概述 352
14.1 3G/4G業務分類 352
14.2 LTE時代語音解決方案 353
5章 CSFB 355
15.1 CSFB架構 355
15.2 移動性管理 355
15.2.1 TAI列錶和LAI分配 355
15.2.2 EPS/IMSI聯閤附著過程 356
15.3 MO呼叫和MT呼叫過程 357
15.3.1 支持PS HO的MO呼叫過程 357
15.3.2 支持PS切換的激活模式下MT呼叫過程 360
15.4 SGs接口短消息流程 363
15.4.1 空閑模式下用戶發起的短消息(MO SMS)過程 363
15.4.2 激活模式下用戶發起的短消息(MO SMS)過程 364
15.4.3 空閑模式下終止於用戶的短消息(MT SMS)過程 364
15.4.4 激活模式下終止於用戶的短消息(MT-SMS)過程 366
6章 VoLTE 367
16.1 VoLTE架構 367
16.1.1 VoLTE係統架構圖 367
16.1.2 新增設備功能 368
16.1.3 新增接口 370
16.1.4 VoLTE的QoS保障 370
16.1.5 IMS APN 371
16.2 語音呼叫連續性(VCC) 371
16.2.1 VCC概述 371
16.2.2 R8 SRVCC 372
16.2.3 R10 SRVCC 375
16.3 SRVCC相關流程 376
16.3.1 與SRVCC相關的E-UTRAN附著過程 376
16.3.2 與SRVCC相關的業務請求過程 376
16.3.3 與SRVCC相關的PS域切換流程 376
16.3.4 E-UTRAN發起的SRVCC過程 377
16.4 SMS和IM互通 381
16.4.1 SMS和IM互通概述 381
16.4.2 IMS UE注冊流程 382
16.4.3 IMS UE發送消息流程 382
16.4.4 IMS UE接收消息流程 383
第六部分 5絡展望
7章 5絡及其關鍵技術 386
17.1 5G需求和網絡功能映射 386
17.2 NFV/SDN概述 387
17.2.1 NFV概述 387
17.2.2 SDN概述 389
17.2.3 NFV/SDN架構下的移動核心網 390
17.3 5G組網設計 391
17.3.1 5絡平颱視圖 391
17.3.2 5絡組網視圖 392
17.4 5絡關鍵技術 394
17.4.1 網關控製轉發分離 394
17.4.2 按需定製的移動網絡 394
17.4.3 按需組網和網絡切片 396
17.4.4 網絡能力開放 398
17.4.5 移動邊緣計算 401
17.4.6 以用戶為中心的無綫接入網 403
附錄A 縮略語 405
參考文獻 413
作者介紹
龐韶敏,碩士,長期在網通集團研究院、摩托羅拉公司、大唐聯誠信息係統技術有限公司等知名企業從事通信核心網方麵的技術工作,參與瞭摩托羅拉TD-LTE係統核心網培訓教程編製他和摩托羅拉IMS方麵標準工作,以及網通企業標準製定工作和中國通信標準化協會工作;齣版相關技術專訪著3部,發錶論文若乾。
文摘
序言
我必須承認,這本書的閱讀門檻不低,它假設讀者已經對TCP/IP協議棧和基礎的電信知識有所瞭解。但對於願意投入精力的讀者來說,迴報是巨大的。它沒有迴避那些極其繁瑣和拗口的協議細節,比如Diameter協議的AVP編碼規則、SCTP多宿主連接的建立過程,作者是用一種近乎“考古學”的細緻態度去解析這些底層機製的。我特彆喜歡它在闡述新興技術如網絡功能虛擬化(NFV)和軟件定義網絡(SDN)對核心網帶來的衝擊時所采取的批判性視角。作者沒有盲目追捧新技術,而是深入分析瞭虛擬化部署中可能引入的性能瓶頸和安全風險,並給齣瞭相應的緩解策略。這種不偏不倚、注重工程實踐的討論方式,讓我對新技術的使用保持瞭一種必要的審慎態度。可以說,這本書不僅教會瞭我“怎麼做”,更教會瞭我“為什麼要這麼做,以及不這麼做可能會導緻什麼後果”。
評分這本書的價值,在於它構建瞭一個完整的、閉環的知識體係,讓我對移動通信的核心網不再是零散的知識點堆砌,而是一個相互關聯、邏輯嚴密的係統工程有瞭宏觀的認識。我一直覺得,要真正掌握一個復雜的係統,必須理解它的“骨架”和“血液”。這本書的“骨架”就是它對不同網元的功能劃分和相互依賴關係的闡述,清晰到幾乎可以讓我把整個網絡架構在腦海中“可視化”。至於“血液”,則是書中對數據流和控製流的精妙追蹤。特彆是關於QoS保障和策略控製(PCRF)的部分,作者用非常精妙的流程圖展示瞭策略規則的下發、激活和退役的全過程,讓我終於弄明白瞭業務體驗如何被底層網絡參數精確控製。相比市麵上其他隻關注單一網元或單一接口的書籍,這本書的優勢在於其係統性,它能讓你明白,當你修改一個參數時,會對整個網絡産生什麼連鎖反應。對於想要晉升到架構師崗位的同行來說,這種全局觀是至關重要的。
評分讀完這本大部頭,我的第一感受是,作者顯然是一位在行業內摸爬滾打多年的資深專傢,其內容的深度和廣度遠超一般的教材。它絕不僅僅是停留在理論層麵,而是大量穿插瞭實際部署中遇到的陷阱和優化技巧。比如,書中關於MME/S-GW/P-GW之間信令交互的描述,不僅畫齣瞭標準流程圖,還特意用粗體標齣瞭“常見錯誤點及排查思路”,這種實戰經驗的分享是教科書裏學不到的。我記得我最近在處理一個跨區域漫遊鑒權延遲的問題時,翻到書中關於HSS與MME交互延遲分析的一小節,裏麵提到瞭網絡切片的資源預留機製對鑒權流程的影響,瞬間茅塞頓開,原來問題齣在資源池調度策略上。這本書的語言風格非常直接和嚴謹,不講虛的,直擊痛點,每一個章節的結尾都有“本章小結與未來展望”,這有助於讀者快速鞏固知識點,並對該技術領域未來的發展趨勢有一個大緻的判斷。它更像一本可以隨時翻閱的“武功秘籍”,而不是一本隻能從頭讀到尾的純理論著作。
評分如果用一句話來概括我的感受,那就是“厚重而不失靈動”。盡管涉及的內容無比深奧龐雜,但作者的筆觸始終保持著一種令人信服的流暢感。書中對不同代際技術(如從4G到5G核心網的演進)的對比分析做得尤為精彩,它不是簡單地羅列新特性,而是從用戶需求和業務場景的演變角度,來論證技術升級的必然性。我印象深刻的是關於網絡切片的應用案例分析,作者提供瞭一個基於特定垂直行業的端到端切片部署案例,從業務需求定義(DN)到網絡功能實例化(VNF)的整個生命周期管理都被詳盡描述,這種貼近商業場景的講解方式,極大地提升瞭我的學習興趣。這本書的參考價值極高,對於在校學生而言,它是一扇通往專業領域的大門;對於在職工程師來說,它是一本可以隨時迴來查閱和印證復雜問題的可靠工具書。它真正做到瞭將前沿研究與工程落地完美結閤。
評分這本書的封麵設計簡潔大氣,黑底白字,給人一種專業且沉穩的感覺,非常符閤移動通信核心網這樣技術深度極高的主題。我拿到手的時候,首先被它厚重的質感吸引,翻開目錄,內容結構安排得非常清晰閤理,從基礎概念的梳理到復雜協議棧的深入剖析,層層遞進,邏輯性很強。作者在介紹初期係統架構時,沒有直接堆砌晦澀難懂的縮寫和參數,而是用瞭很多類比和圖示來輔助理解,這對於初學者來說簡直是福音。我尤其欣賞它對3GPP標準的引用和解讀方式,不是簡單的羅列標準條文,而是深入淺齣地解釋瞭每個技術決策背後的驅動力和演進思路,讓我能真正理解“為什麼是這樣設計”,而不是停留在“是什麼”的層麵。比如,在講解承載網與核心網的接口協議時,作者詳細梳理瞭不同版本之間的兼容性和升級路徑,這對於我們日常維護和網絡規劃工作提供瞭極大的指導價值。這本書的排版也很舒服,字體大小適中,注釋清晰,即使是長時間閱讀也不會感到視覺疲勞。總體來說,這是一本係統性強、講解透徹的專業參考書,非常適閤希望係統學習核心網技術的工程師和學生。
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