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移動通信核心網(wǎng) 
定 價：78 元
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本書全面而系統(tǒng)地闡述了3G UMTS和4G LTE核心網(wǎng)，以及IMS的技術原理及應用，描述了網(wǎng)絡架構、協(xié)議、安全、各種信令流程和業(yè)務提供等內(nèi)容。3G核心網(wǎng)包括電路交換（CS）域技術和分組交換（PS）域技術；4G LTE核心網(wǎng)為演進的分組核心（EPC）；IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）在分組域上提供VoIP業(yè)務，以及呈現(xiàn)、組管理和多媒體會議等業(yè)務。
本書所介紹內(nèi)容，不僅是網(wǎng)頁前端技術的核心與關鍵技術，而且也是從事網(wǎng)頁設計工作必備的技能。本書作者長期從事網(wǎng)頁前端技術相關的教學與科研工作，比較清楚學生及業(yè)內(nèi)人士的需求，本書是其多年來教學實踐的提煉與總結。
隨著技術的進步和人類自身的發(fā)展，人類對通信的終極需求是實現(xiàn)任何人可以在任何時間、任何地點與其他任何人進行任何方式的溝通。由于移動通信的許多技術特征還不能很好地滿足這一需求，使其成為當前通信領域發(fā)展最快、應用最廣和最前沿的技術之一。
移動通信發(fā)展到現(xiàn)在，用戶不僅要求有穩(wěn)定、低廉的語音通信，而且還要求能夠進行包括數(shù)據(jù)、視頻、文本和圖像等在內(nèi)的多媒體通信，并且用戶對移動寬帶的需求呈爆炸性增長態(tài)勢。針對這些需求，移動通信經(jīng)歷了1G、2G、3G時代，目前處于4G時代，將于2020年開啟5G。 UMTS是基于WCDMA的3G標準，UMTS核心網(wǎng)服務于WCDMA和TD-SCDMA兩種3G技術。UMTS核心網(wǎng)的CS域提供語音業(yè)務；PS域提供分組業(yè)務，即網(wǎng)頁瀏覽、流媒體和FTP等數(shù)據(jù)類業(yè)務。在3GPP R5之后，UMTS核心網(wǎng)出現(xiàn)了IMS，IMS基于分組域提供VoIP以及眾多的多媒體業(yè)務，打破了只有CS域提供語音業(yè)務的限制。 4G LTE有FDD-LTE和TD-LTE兩大陣營，二者的區(qū)別就在于空中接口標準不一致，但LTE核心網(wǎng)EPC是一致的。在本書中，LTE核心網(wǎng)服務于TD-LTE和FDD-LTE兩種4G技術。LTE時代語音解決方案有CSFB和VoLTE。 面向2020年及未來，移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務將成為移動通信發(fā)展的主要驅動力。5G將解決多樣化應用場景下差異化性能指標帶來的挑戰(zhàn)。5G網(wǎng)絡基于SDN/NFV技術實現(xiàn)了其架構設計和關鍵技術。 本書的內(nèi)容安排大致如下：第一部分對移動核心網(wǎng)技術進行了概述，包括2G GSM網(wǎng)絡、2.5G GPRS網(wǎng)絡、3G UMTS網(wǎng)絡、4G LTE網(wǎng)絡和5G網(wǎng)絡；第二部分闡述了UMTS核心網(wǎng)的電路域和分組域（CS和PS），具體包括網(wǎng)絡架構和接口協(xié)議，以及用戶標識、安全機制、移動性管理和業(yè)務提供等關鍵技術點；第三部分闡述了LTE核心網(wǎng)EPC，包括網(wǎng)絡架構、接口協(xié)議、用戶標識、默認承載與專用承載、狀態(tài)管理、安全機制和移動性管理，重點介紹了核心網(wǎng)的信令流程，如附著、去附著、會話管理、TAU和切換等；第四部分闡述了IMS，具體包括網(wǎng)絡架構、接口定義、協(xié)議體系、安全機制、用戶標識、信令壓縮、資源管理、組網(wǎng)路由、業(yè)務提供、計費方案、互連互通和網(wǎng)絡融合等，并介紹了IMS業(yè)務，包括Presence、即時消息（IM）、組管理和POC等；第五部分的主題是業(yè)務融合，首先介紹了3G/4G業(yè)務的分類及LTE時代語音解決方案，然后介紹了CS/IMS業(yè)務融合技術，重點介紹了CSFB和VoLTE的架構和流程。第六部分為5G網(wǎng)絡展望，首先介紹了SDN/NFV概念、5G網(wǎng)絡組網(wǎng)設計，重點介紹了5G網(wǎng)絡關鍵技術，包括網(wǎng)關控制轉發(fā)分離、按需定制的移動網(wǎng)絡、網(wǎng)絡切片、網(wǎng)絡能力開放、移動邊緣計算等。 本書條理清晰、邏輯性強、內(nèi)容充實、涵蓋范圍廣，具有較強的技術性和實用性。本書介紹的內(nèi)容主要基于各標準化組織最新發(fā)布的標準或草案，參考了大量的有關文獻，并結合了作者豐富的工作經(jīng)驗編寫而成。本書引用的部分資料和圖表是為了知識內(nèi)容的闡述和傳授，無侵權意圖，特此聲明。 本書由龐韶敏和李亞波編著。特別感謝電子工業(yè)出版社宋梅編審為本書出版所做的大量耐心細致的工作。非常感謝唐雄燕、劉明、張歆浩、錢青海對本書編寫工作的支持。在此還要感謝本書中所參考和引用的諸多資料的有關機構和作者。 由于編者水平和視野所限，以及編寫時間倉促，加之移動通信技術發(fā)展日新月異，對于書中存在的不足之處，敬請各界同仁批評指正。 編著者 2016年7月
龐韶敏，碩士，長期在網(wǎng)通集團研究院、摩托羅拉公司、大唐聯(lián)誠信息系統(tǒng)技術有限公司等知名企業(yè)從事通信核心網(wǎng)方面的技術工作，參與了摩托羅拉TD-LTE系統(tǒng)核心網(wǎng)培訓教程編制他和摩托羅拉IMS方面標準工作，以及網(wǎng)通企業(yè)標準制定工作和中國通信標準化協(xié)會工作；出版相關技術專訪著3部，發(fā)表論文若干。
第一部分 移動核心網(wǎng)綜述
第1章 移動核心網(wǎng)概述 2 1．1 移動網(wǎng)絡技術發(fā)展歷程 2 1．2 移動網(wǎng)絡標準化發(fā)展過程 5 1．2．1 UMTS網(wǎng)絡標準化發(fā)展過程 5 1．2．2 LTE網(wǎng)絡標準化發(fā)展過程 8 1．2．3 5G網(wǎng)絡標準化發(fā)展過程 11 1．3 2G GSM網(wǎng)絡 13 1．3．1 GSM網(wǎng)絡歷史和現(xiàn)狀 13 1．3．2 GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構 14 1．4 2．5G GPRS網(wǎng)絡 17 1．4．1 GPRS網(wǎng)絡概況 17 1．4．2 GPRS網(wǎng)絡結構 18 1．4．3 GPRS演進到EGPRS 20 1．5 3G UMTS核心網(wǎng)CS＆PS＆IMS 20 1．5．1 UMTS概述 20 1．5．2 UMTS R99網(wǎng)絡結構 20 1．5．3 UMTS R4網(wǎng)絡結構 22 1．5．4 UMTS R5網(wǎng)絡結構 24 1．5．5 UMTS R6＆R7網(wǎng)絡結構 26 1．6 4G LTE核心網(wǎng)EPC＆IMS 27 1．6．1 LTE網(wǎng)絡概述 27 1．6．2 LTE網(wǎng)絡結構 27 1．7 5G網(wǎng)絡架構 28 1．7．1 5G網(wǎng)絡概述 28 1．7．2 5G網(wǎng)絡架構 29 第二部分 UMTS核心網(wǎng)CS和PS 第2章 UMTS CS和PS核心網(wǎng)協(xié)議 32 2．1 UMTS R99接口協(xié)議體系 32 2．2 UMTS R4接口協(xié)議體系 34 2．3 UMTS核心網(wǎng)與無線接入網(wǎng)間接口協(xié)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(wǎng)協(xié)議描述 42 2．4．1 基于No．7的信令協(xié)議 42 2．4．2 Sigtran協(xié)議棧 46 2．4．3 H．248協(xié)議 47 2．4．4 BICC 48 2．4．5 Nb接口 49 2．4．6 GTP協(xié)議 50 第3章 UMTS CS和PS核心網(wǎng)基礎 51 3．1 網(wǎng)絡編碼 51 3．1．1 GSM網(wǎng)LAI和CGI 51 3．1．2 GPRS網(wǎng)RA和RAI 52 3．1．3 UMTS網(wǎng)中SA和SAI 52 3．1．4 CS核心網(wǎng)編碼 52 3．1．5 PS核心網(wǎng)編碼 54 3．1．6 E．164/E．212/E．214 55 3．2 移動臺類型 57 3．3 網(wǎng)絡操作模式 58 3．3．1 網(wǎng)絡操作模式Ⅰ（NOM Ⅰ） 58 3．3．2 網(wǎng)絡操作模式Ⅱ（NOM Ⅱ） 59 3．3．3 網(wǎng)絡操作模式Ⅲ（NOM Ⅲ） 59 3．4 移動性管理狀態(tài) 60 3．4．1 GSM移動臺狀態(tài) 60 3．4．2 GPRS移動性管理狀態(tài) 60 3．4．3 3G PS域移動性管理狀態(tài) 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(wǎng)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(qū)更新 74 4．1．5 周期性位置更新 75 4．2 2G與3G安全機制 76 4．2．1 2G安全機制 76 4．2．2 3G安全機制 80 4．2．3 2G/3G網(wǎng)絡共存時雙模手機鑒權加密機制 85 4．2．4 臨時身份識別（TMSI/P-TMSI） 87 4．3 CS呼叫控制流程 87 4．3．1 局內(nèi)3G用戶呼叫3G用戶 88 4．3．2 3G用戶呼叫外網(wǎng)用戶 91 4．3．3 外網(wǎng)用戶呼叫3G用戶 92 4．3．4 彩鈴業(yè)務實現(xiàn)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(xié)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(yè)務 113 4．6．1 移動始發(fā)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(wǎng) 117 4．7．1 GSM移動智能網(wǎng)及結構 118 4．7．2 GPRS移動智能網(wǎng) 120 4．7．3 移動智能網(wǎng)的業(yè)務觸發(fā)機制 121 4．7．4 主要CAP消息介紹 122 4．7．5 預付費業(yè)務處理流程 123 第三部分 LTE核心網(wǎng)EPC 第5章 LTE網(wǎng)絡結構與協(xié)議 128 5．1 LTE網(wǎng)絡架構 128 5．1．1 非漫游架構 128 5．1．2 漫游架構 129 5．2 EPC協(xié)議棧 131 5．3 EPC協(xié)議匯總 132 5．4 S1接口協(xié)議 133 5．5 X2接口協(xié)議 136 5．6 GTP協(xié)議 137 5．7 S6a接口消息 138 5．8 網(wǎng)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(jié)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(wǎng)概念與特性 144 6．1 EPS系統(tǒng)中的標識 144 6．2 EPS系統(tǒng)的承載與QoS 145 6．2．1 EPS承載架構 145 6．2．2 QoS參數(shù) 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(tài)管理 151 6．4．1 NAS協(xié)議 151 6．4．2 EMM 152 6．4．3 ECM 153 6．4．4 EMM和ECM狀態(tài)轉換 154 6．4．5 ESM 156 6．5 用戶數(shù)據(jù)存儲 157 6．6 EPS安全機制 159 6．7 策略控制與計費（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(wǎng)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(fā)起的去附著 171 7．2．2 MME發(fā)起的去附著 172 7．2．3 HSS發(fā)起的去附著 174 7．3 S1釋放（S1 Release） 175 7．4 業(yè)務請求（Service Request） 176 7．4．1 UE發(fā)起的業(yè)務請求 176 7．4．2 網(wǎng)絡發(fā)起的業(yè)務請求 177 7．5 跟蹤區(qū)更新（Tracking Area Update） 178 7．5．1 跟蹤區(qū)更新過程的觸發(fā) 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(nèi)基于X2的切換――MME和SGW不變 182 7．7．2 E-UTRAN內(nèi)基于S1的切換――MME和SGW不變 185 7．7．3 E-UTRAN內(nèi)基于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(tài)下 192 7．8．3 專用承載去激活――其他情況 193 7．8．4 PGW發(fā)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(fā)起的PDN連接建立 196 7．9．3 UE發(fā)起的PDN去連接 198 第四部分 IMS網(wǎng)絡技術 第8章 IMS網(wǎng)絡體系和功能 202 8．1 IMS的分層體系 202 8．2 IMS的網(wǎng)絡結構和網(wǎng)元功能 203 8．3 IMS接口協(xié)議體系 211 8．4 IMS漫游和GPRS漫游 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(yè)務簽約信息的關系 217 8．5．5 全球可路由的用戶代理統(tǒng)一資源標識符（GRUU） 219 8．5．6 IMS網(wǎng)元的標識 221 8．5．7 公共業(yè)務標識（PSI） 222 8．6 用戶配置數(shù)據(jù)（User Profile） 222 8．7 IMS用戶數(shù)據(jù)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(yè)務觸發(fā)機制 229 8．10．1 業(yè)務觸發(fā)架構和業(yè)務觸發(fā)點（SPT） 229 8．10．2 過濾規(guī)則（iFC）的定義 231 8．10．3 業(yè)務觸發(fā)控制算法 233 8．10．4 業(yè)務觸發(fā)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(fā)現(xiàn) 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(xié)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(tài)／事件的訂閱和通知 260 9．12 網(wǎng)絡發(fā)起的重認證 263 9．13 第三方注冊 264 9．14 用戶發(fā)起的注銷 265 9．15 網(wǎng)絡發(fā)起的注銷 266 第10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(fā)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(wǎng)絡的互通 292 10．13．1 IMS與PSTN/PLMN網(wǎng)絡互通模型和協(xié)議 292 10．13．2 IMS用戶發(fā)起的會話 295 10．13．3 PSTN用戶發(fā)起的會話 296 第11章 IMS的安全體系 298 11．1 IMS網(wǎng)絡的安全體系概述 298 11．2 IMS網(wǎng)絡的訪問接入安全機制 300 11．2．1 用戶和網(wǎng)絡的認證和授權 300 11．2．2 鑒權向量的生成和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(wǎng)絡拓撲隱藏 307 11．2．6 IMS網(wǎng)絡中的私密性保護 307 11．3 安全聯(lián)盟（SA）的建立 308 11．3．1 IPsec 原理簡介 308 11．3．2 安全聯(lián)盟（SA）的含義 309 11．3．3 安全聯(lián)盟的建立過程 310 11．4 IMS網(wǎng)絡域的安全 314 11．4．1 基于IP傳輸?shù)木W(wǎng)絡域安全（NDS/IP） 314 11．4．2 IKE協(xié)議 316 第12章 IMS網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡部署和SBC 321 第13章 IMS業(yè)務 323 13．1 IMS業(yè)務特點 323 13．2 補充業(yè)務――呼叫轉移 324 13．3 Centrex業(yè)務 325 13．4 多媒體彩鈴業(yè)務 327 13．5 多媒體會議業(yè)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(xiàn)業(yè)務（Presence Service，PS） 330 13．6．1 Presence業(yè)務概念 330 13．6．2 Presence業(yè)務功能實體 331 13．6．3 Presence業(yè)務實現(xiàn)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(yè)務（Instant Message，IM） 339 13．8．1 即時消息概念 339 13．8．2 IM體系架構 340 13．8．3 Page Mode IM流程 341 13．8．4 Session Mode IM流程 343 13．9 PoC業(yè)務 345 13．9．1 PoC概念 345 13．9．2 PoC業(yè)務架構和功能實體 346 第五部分 業(yè)務融合 第14章 業(yè)務融合概述 352 14．1 3G/4G業(yè)務分類 352 14．2 LTE時代語音解決方案 353 第15章 CSFB 355 15．1 CSFB架構 355 15．2 移動性管理 355 15．2．1 TAI列表和LAI分配 355 15．2．2 EPS/IMSI聯(lián)合附著過程 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(fā)起的短消息（MO SMS）過程 363 15．4．2 激活模式下用戶發(fā)起的短消息（MO SMS）過程 364 15．4．3 空閑模式下終止于用戶的短消息（MT SMS）過程 364 15．4．4 激活模式下終止于用戶的短消息（MT-SMS）過程 366 第16章 VoLTE 367 16．1 VoLTE架構 367 16．1．1 VoLTE系統(tǒng)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(xù)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(yè)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(fā)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(fā)送消息流程 382 16．4．4 IMS UE接收消息流程 383 第六部分 5G網(wǎng)絡展望 第17章 5G網(wǎng)絡及其關鍵技術 386 17．1 5G需求和網(wǎng)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(wǎng) 390 17．3 5G組網(wǎng)設計 391 17．3．1 5G網(wǎng)絡平臺視圖 391 17．3．2 5G網(wǎng)絡組網(wǎng)視圖 392 17．4 5G網(wǎng)絡關鍵技術 394 17．4．1 網(wǎng)關控制轉發(fā)分離 394 17．4．2 按需定制的移動網(wǎng)絡 394 17．4．3 按需組網(wǎng)和網(wǎng)絡切片 396 17．4．4 網(wǎng)絡能力開放 398 17．4．5 移動邊緣計算 401 17．4．6 以用戶為中心的無線接入網(wǎng) 403 附錄A 縮略語 405 參考文獻 413
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