4G核心網絡規劃與設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王暉 餘永聰 張磊等 著

圖書標籤:

• 4G
• 核心網
• 規劃
• 設計
• 通信工程
• 無綫通信
• 網絡技術
• 移動通信
• LTE
• 網絡優化
• 通信網絡

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115402912

商品編碼：29626633938

包裝：平裝

齣版時間：2016-01-01

基本信息

書名：4G核心網絡規劃與設計

定價：69.00元

作者：王暉 餘永聰 張磊等

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2016-01-01

ISBN：9787115402912

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版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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1.本書作者為廣東省電信規劃設計院有限公司具有十多年通信工程規劃設計經驗的高級工程師，他們參與瞭編製運營商4G相關技術規範，並負責運營商內部試驗網絡及商用網絡的工程建設規劃設計，對4G核心網的規劃設計工作有深刻的理解。2.本書提供具體、實用的4G核心網規劃設計案例。3.本書有豐富的4G及其互操作流程說明。

內容提要

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隨著4G技術的成熟和LTE牌照的發放，三大運營商在4絡的投入預計將達到每年數韆億人民幣的規模，因此4G移動通信的技術原理和規劃設計知識正成為從事通信建設人員的學習熱點。目前介紹4G核心網的書籍較少，一方麵往往隻介紹EPC或IMS網絡，另一方麵，現有書籍主要介紹相關技術規範和原理，缺乏對於實際工程建設規劃設計的方法指引。因此本書從技術全麵性和工程實用性齣發，專注於4G核心網，係統全麵的闡述瞭EPC IMS PCC的技術原理和相互聯係，更貼近實際運營的有機整體的4G核心網絡；同時，從理論到實踐，憑藉作者豐富的工程經驗，基於具體案例和計算過程，細緻深入的分析瞭4G核心網的規劃測算方法和工程設計要求。本書適閤從事4G核心網工程建設、運營維護領域的技術人員和高校通信相關專業的師生參考使用。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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4G核心網絡規劃與設計：構建下一代通信的基石 本書深入剖析瞭4G核心網絡（EPC）的設計原理、關鍵技術以及實際應用中的規劃策略。在移動通信技術飛速發展的今天，4G網絡作為當前主流的移動寬帶技術，其核心網絡的穩定、高效和可擴展性直接關係到億萬用戶的通信體驗和産業的數字化進程。本書旨在為讀者提供一個全麵、係統且深入的理解，幫助網絡工程師、係統設計師、技術管理者以及對下一代通信技術感興趣的研究者，掌握4G核心網絡的精髓，並能應對未來網絡演進的挑戰。 第一部分：4G核心網絡架構與關鍵技術解析 在開始深入探討規劃與設計之前，我們首先需要對4G核心網絡的整體架構有一個清晰的認識。EPC並非一個孤立的實體，而是由一係列邏輯節點組成，協同工作以提供端到端的IP連接和移動性管理。 EPC的邏輯節點組成： MME (Mobility Management Entity) 移動性管理實體： MME是EPC的核心控製節點，負責處理用戶注冊、移動性管理（位置更新、切換）、UE（用戶設備）鑒權、網絡接入選擇等功能。它扮演著“大腦”的角色，協調UE與數據網絡之間的交互。MME的可靠性和性能直接影響到用戶接入的成功率和網絡整體的響應速度。 S-GW (Serving Gateway) 服務網關： S-GW是數據平麵的用戶麵錨點。它負責IP包的路由和轉發，並在UE在不同eNodeB之間切換時，提供本地移動性錨點。S-GW還負責數據包的緩衝和下發，以及在UE與外部IP網絡之間進行數據傳輸。S-GW的高吞吐量和低延遲是保障用戶數據業務流暢的關鍵。 P-GW (PDN Gateway) 分組數據網絡網關： P-GW是EPC與外部IP網絡（如互聯網、企業內網）的接口。它負責IP地址分配、QoS（服務質量）策略執行、策略和計費規則（PCRF）的集成、以及用戶數據的路由和透傳。P-GW是用戶能夠訪問外部網絡的門戶，其策略控製能力對於實現差異化服務和精細化計費至關重要。 HSS (Home Subscriber Server) 傢庭用戶服務器： HSS是EPC中用戶的歸屬地數據庫，存儲瞭用戶的身份信息、鑒權信息、服務訂閱信息、以及用戶在網絡中的歸屬地信息。HSS與MME、P-GW等節點進行交互，提供用戶相關的查詢和認證服務。HSS的高可用性和數據一緻性是保障用戶安全接入和正常使用的基礎。 PCRF (Policy and Charging Rules Function) 策略與計費控製功能： PCRF負責製定和執行網絡策略，包括QoS策略、流量路由策略、以及計費策略。它與P-GW緊密集成，根據預定義的業務規則和用戶的訂閱信息，動態地控製用戶的數據流。PCRF的靈活性是實現豐富增值業務和精細化運營的關鍵。 AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) 認證、授權和計費服務器： 雖然在EPC架構中，HSS承擔瞭部分認證和授權的功能，但AAA服務器在某些部署場景下仍然扮演著重要角色，尤其是在與外部認證係統集成時。 關鍵接口與協議： S1-MME/S1-U： 連接eNodeB（LTE基站）與MME（S1-MME）和S-GW（S1-U）的接口。S1-MME用於信令傳輸，S1-U用於用戶數據傳輸。 S6a： MME與HSS之間的接口，用於用戶鑒權和用戶信息的獲取。 Gx/Gy： P-GW與PCRF之間的接口（Gx用於策略控製，Gy用於計費信息）。 S5/S8： S-GW與P-GW之間的接口（S5用於同一PLMN內，S8用於漫遊場景）。 Diameter協議： EPC中廣泛使用的信令協議，用於節點間的通信，如MME與HSS之間的S6a接口。 EPC的功能特點： 全IP化： EPC是全IP網絡，所有信令與用戶數據都以IP包的形式傳輸，簡化瞭網絡結構，提高瞭靈活性。 服務化架構： EPC采用麵嚮服務的架構（SOA），將功能分解為獨立的邏輯實體，易於升級和擴展。 用戶麵與控製麵分離： 用戶麵（數據傳輸）和控製麵（信令處理）的邏輯分離，使得網絡設計更具彈性，能夠獨立優化各自的性能。 靈活的移動性管理： 支持不同層級的移動性錨點，確保用戶在高速移動中的無縫切換。 強大的策略控製與計費能力： PCRF提供瞭高度可定製的策略和計費規則，支持多樣化的業務模式。 第二部分：4G核心網絡規劃策略與實踐 在掌握瞭EPC的基本架構和關鍵技術後，本書將重點闡述在實際部署過程中，如何進行有效的規劃。一個成功的4G核心網絡規劃，需要綜閤考慮業務需求、技術演進、成本效益以及未來擴展性。 需求分析與容量規劃： 業務場景分析： 詳細分析各類業務（如語音、視頻、數據下載、遊戲、物聯網應用）的用戶數量、流量特徵、帶寬需求、時延要求等。 用戶發展預測： 基於市場調研和曆史數據，預測用戶數量和數據流量的增長趨勢，為網絡擴容提供依據。 關鍵性能指標（KPI）定義： 確定影響用戶體驗的關鍵KPI，如接入成功率、切換成功率、數據吞吐量、時延、丟包率等，並將KPI納入容量規劃的考量範圍。 節點容量估算： 根據用戶數量、業務流量和KPI要求，估算MME、S-GW、P-GW等核心網節點的容量需求，包括吞吐量、並發用戶數、信令處理能力等。 網絡冗餘與高可用性設計： 規劃節點的冗餘備份方案，確保在設備故障時，網絡服務能夠快速恢復，滿足運營商對高可用性的要求。 網絡拓撲與選址： 數據中心與機房選址： 考慮供電、製冷、網絡接入、物理安全等因素，選擇閤適的機房位置，以支持核心網節點的部署。 核心網節點部署模式： 確定核心網節點是集中部署還是分散部署，以及如何與接入網（eNodeB）進行連接，優化網絡時延和帶寬消耗。 IP地址規劃： 規劃核心網內部接口的IP地址段，確保地址的唯一性和可管理性。 路由策略設計： 設計核心網內部以及與外部網絡之間的路由策略，確保數據包能夠高效、可靠地傳輸。 核心網功能與資源分配： MME功能粒度與數量規劃： 根據覆蓋範圍、用戶密度和業務需求，規劃MME的功能部署方式（如獨立部署、集群部署）和數量，以滿足用戶管理和信令處理的需求。 S-GW/P-GW功能部署與性能保障： 規劃S-GW和P-GW的部署模式（如集中式、分布式），並根據業務流量需求，配置足夠的處理能力和轉發能力。 HSS冗餘與部署策略： 規劃HSS的冗餘部署方案，以保證用戶數據庫的可用性和數據的一緻性。 PCRF策略與集成： 規劃PCRF的部署方式，並將其與P-GW、AAA服務器等進行有效集成，實現靈活的策略控製。 互聯互通與漫遊規劃： 與外部IP網絡互聯： 規劃P-GW如何連接到互聯網、企業專網或其他IP網絡，確保用戶能夠訪問外部資源。 與運營商內部其他網絡（如2G/3G）互聯： 規劃EPC與現有2G/3G核心網的互聯方案，支持用戶的無縫接入和漫遊。 國際漫遊規劃： 針對國際漫遊場景，規劃S8接口的連接，以及與漫遊夥伴運營商之間的互聯互通策略。 安全與計費策略： 網絡安全防護： 規劃核心網的安全防護措施，包括訪問控製、流量過濾、入侵檢測等，保障網絡安全。 鑒權與加密機製： 確保用戶身份鑒權和通信數據的加密，保護用戶隱私。 計費數據生成與采集： 規劃計費數據的生成點（如P-GW）和采集方式，以支持運營商的計費結算。 策略與計費集成： 確保PCRF能夠根據業務需求，為計費係統提供準確的計費策略。 第三部分：4G核心網絡的演進與展望 隨著5G時代的到來，4G核心網絡並非走嚮終結，而是作為重要的組成部分，與5G網絡協同工作，並為未來演進奠定基礎。 EPC與5G核心網（5GC）的協同： NSA（非獨立組網）模式： 在NSA模式下，4G EPC仍然是語音服務（VoLTE）和部分數據服務的錨點，與5G的接入網（NR）協同工作。 SA（獨立組網）模式下的演進： 即使在SA模式下，EPC的某些功能或邏輯實體也可能通過兼容性接口與5GC進行交互，以支持老用戶和特定業務。 網絡功能虛擬化（NFV）與軟件定義網絡（SDN）在EPC中的應用： vEPC（虛擬化EPC）： 將EPC的各個邏輯節點部署在通用服務器上，通過NFV技術實現資源的靈活分配和動態伸縮，降低運營成本，提高部署效率。 SDN的應用： 通過SDN控製器實現對數據平麵的集中控製，提高網絡的靈活性和可編程性。 麵嚮未來的網絡切片與邊緣計算： 網絡切片： 盡管網絡切片是5G的核心特性，但EPC的設計思路也為支持網絡切片奠定瞭基礎，例如通過PCRF的策略控製，可以實現對不同用戶群體的差異化服務。 邊緣計算： 隨著對低時延業務的需求增加，EPC的架構也需要考慮如何與邊緣計算節點進行集成，以提供更靠近用戶的服務。 結論 《4G核心網絡規劃與設計》一書，旨在為讀者提供一個全麵、深入的視角，理解4G核心網絡的復雜性與精妙之處。從宏觀的架構設計到微觀的參數調優，從實際的部署挑戰到未來的演進趨勢，本書都力求做到嚴謹、準確且具有前瞻性。掌握EPC的規劃與設計，不僅意味著理解當前通信技術的基石，更是為迎接未來更加智能、互聯的通信世界做好準備。本書的內容將幫助您成為構建下一代通信網絡的關鍵力量，驅動數字化社會的不斷前行。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容真的讓我大開眼界，特彆是關於4G核心網絡的一些部署策略。作者深入淺齣地講解瞭LTE-EPC（Evolved Packet Core）架構中的關鍵組件，比如MME（Mobility Management Entity）、S-GW（Serving Gateway）和P-GW（PDN Gateway）等，以及它們之間是如何協同工作的。我一直對如何在復雜的網絡環境中實現高效的移動性管理感到好奇，這本書在這方麵給齣瞭非常詳盡的解釋，包括切換過程、附著過程和會話管理。它不僅僅是羅列概念，而是通過實際的案例分析，展示瞭不同網絡場景下，這些組件扮演的角色和相互之間的影響。例如，書中關於如何優化MME的負載均衡和高可用性，以應對海量用戶接入的策略，對我來說非常有啓發。而且，作者還討論瞭與IMS（IP Multimedia Subsystem）的集成，這對於理解VoLTE（Voice over LTE）等新興業務的實現至關重要。我尤其喜歡書中關於網絡切片（Network Slicing）的探討，雖然這是更偏嚮5G的概念，但作者將其在4G核心網中的早期演進和思想基礎做瞭很好的鋪墊，讓我對未來的網絡發展有瞭更清晰的認識。總的來說，這本書對於想深入瞭解4G核心網技術細節和實際應用的人來說，是一本不可多得的寶藏，它填補瞭我之前在理論理解上的很多空白。

評分☆☆☆☆☆

我原本以為這本書會像很多網絡技術書一樣，充斥著各種枯燥的圖錶和公式，但齣乎意料的是，這本書的敘述方式非常生動有趣。作者在講解復雜的EPC網絡架構時，會用一些非常形象的比喻，將抽象的概念變得容易理解。比如，在解釋MME的功能時，作者將其比作一個“交通指揮中心”，負責調度用戶的注冊、附著和切換等一係列移動性管理。這樣的類比讓我在腦海中形成瞭一個清晰的畫麵，而不是死記硬背一堆術語。書中對於不同場景下核心網設計的考量，比如在密集城區、郊區、高速公路等不同環境下，如何設計MME、SGW的部署密度和容量，都進行瞭深入的探討。而且，作者還特彆強調瞭網絡的可擴展性和演進性，對於未來網絡升級和引入新技術所帶來的影響，也進行瞭前瞻性的分析。雖然我不是技術齣身，但通過這本書，我竟然也能理解4G核心網的不少核心理念。這本書的語言風格非常接地氣，沒有過多地使用那些晦澀難懂的專業術語，即便是初學者，也能在其中找到學習的樂趣。對於想快速入門4G核心網，並且希望從宏觀上把握整個技術體係的讀者來說，這本書無疑是一個絕佳的選擇。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，這本書在4G核心網絡規劃和設計方麵，提供瞭一個非常全麵且具有前瞻性的視角。作者不僅詳細闡述瞭EPC的核心組件及其功能，更重要的是，他深入分析瞭不同場景下的網絡設計原則和優化策略。我尤其欣賞書中關於網絡演進和麵嚮未來需求的考量，例如在討論LTE-Advanced Pro時，作者就提前預示瞭其在帶寬、時延和連接數方麵相較於LTE的巨大提升，並結閤瞭其在核心網架構上的相應演進。書中還對網絡安全和用戶數據保護進行瞭充分的討論，這在當今信息安全日益重要的背景下顯得尤為關鍵。作者通過大量的實際案例和理論推導，展現瞭如何根據業務需求、用戶規模和地理環境等因素，科學地規劃和設計一個高效、穩定且具備可擴展性的4G核心網絡。這本書對於從事電信行業的技術人員，尤其是那些負責網絡規劃、設計和優化的工程師而言，具有極高的參考價值。它不僅能夠幫助讀者鞏固和深化對4G核心網的理解，更能啓發他們在實際工作中解決復雜問題的思路和方法。可以說，這是一本集理論深度、實踐指導和未來視野於一體的優秀著作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容實在是太專業瞭！我之前對4G技術一直抱著一種“知道它存在，但不知道它怎麼運作”的態度，而這本書完全把我拉進瞭4G核心網的深水區。它詳細地解析瞭EPC的每一個模塊，從信令流程到數據通路，都有細緻的描述。我花瞭相當長的時間去理解MME與SGSN/GGSN（在LTE之前的技術）的演進關係，以及S-GW和P-GW是如何承擔起用戶麵的數據轉發和IP地址分配的。書中關於IP多媒體子係統（IMS）與EPC的接口和交互方式的講解，讓我對VoLTE通話的底層原理有瞭前所未有的清晰認知。尤其是對QoS（Quality of Service）機製的闡述，詳細說明瞭它是如何在核心網層麵實現不同業務的優先級管理的，這對於理解網絡資源的閤理分配至關重要。雖然有些章節涉及的數學模型和協議細節讓我需要反復閱讀，甚至查閱其他資料，但這恰恰說明瞭本書內容的深度和嚴謹性。對於那些想要在4G核心網領域深耕，甚至以此為職業發展方嚮的讀者來說，這本書提供瞭一個紮實的基礎。我個人在閱讀過程中，也時不時地會聯想到自己日常接觸到的網絡現象，然後嘗試用書中的知識去解釋，這種學習方式非常有成就感。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我買這本書的初衷是希望能從中找到一些關於提升現有4G網絡性能的實用技巧，比如如何通過優化參數來降低時延，或者改善用戶體驗。讀完之後，我發現這本書更側重於4G核心網的整體規劃和設計理念，而不是具體的性能調優方法。它更多地是講述瞭“為什麼”要這樣做，而不是“如何”去精細化地操作。雖然在介紹MME、SGW、PGW時，也提到瞭它們的功能和配置，但並沒有深入到每一個參數的細微調整對實際網絡會産生怎樣的影響。對於那些希望快速提升一綫運維技能的讀者，這本書的直接幫助可能有限。但是，如果你想從更宏觀的視角去理解4G核心網的構建邏輯，瞭解不同業務場景下網絡設計的考量因素，那麼這本書絕對是你的菜。它提供瞭一個很好的框架，讓你能夠站在更高的維度上去審視網絡架構。比如，書中關於網絡安全設計的部分，雖然沒有深入到加密算法的細節，但它勾勒齣瞭核心網的安全邊界和防護策略，對於理解整個網絡的安全性非常有幫助。我個人認為，對於網絡規劃師、係統架構師這類角色，這本書的價值會比運維工程師更高一些。