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出版社:電子工業出版社出版時間:2016-09-01
開本: 32開 頁數: 432
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移動通信核心網 版權信息

移動通信核心網 本書特色

本書全面而系統地闡述了3G UMTS和4G LTE核心網,以及IMS的技術原理及應用,描述了網絡架構、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多媒體子系統(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。

移動通信核心網 內容簡介

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。

移動通信核心網 目錄

目 錄
**部分 移動核心網綜述
第1章 移動核心網概述 2
1.1 移動網絡技術發展歷程 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 5G網絡標準化發展過程 11
1.3 2G GSM網絡 13
1.3.1 GSM網絡歷史和現狀 13
1.3.2 GSM系統的網絡結構 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目 錄
**部分 移動核心網綜述
第1章 移動核心網概述 2
1.1 移動網絡技術發展歷程 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 5G網絡標準化發展過程 11
1.3 2G GSM網絡 13
1.3.1 GSM網絡歷史和現狀 13
1.3.2 GSM系統的網絡結構 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 5G網絡架構 28
1.7.1 5G網絡概述 28
1.7.2 5G網絡架構 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接口協議體系 32
2.2 UMTS R4接口協議體系 34
2.3 UMTS核心網與無線接入網間接口協議 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 基于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 移動臺類型 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移動臺狀態 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制 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 非漫游架構 128
5.1.2 漫游架構 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系統中的標識 144
6.2 EPS系統的承載與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內基于X2的切換——MME和SGW不變 182
7.7.2 E-UTRAN內基于S1的切換——MME和SGW不變 185
7.7.3 E-UTRAN內基于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網絡體系和功能 202
8.1 IMS的分層體系 202
8.2 IMS的網絡結構和網元功能 203
8.3 IMS接口協議體系 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、公有用戶標識和業務簽約信息的關系 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的業務觸發機制 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 業務觸發控制算法 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
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
第11章 IMS的安全體系 298
11.1 IMS網絡的安全體系概述 298
11.2 IMS網絡的訪問接入安全機制 300
11.2.1 用戶和網絡的認證和授權 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 基于IP傳輸的網絡域安全(NDS/IP) 314
11.4.2 IKE協議 316
第12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
第13章 IMS業務 323
13.1 IMS業務信息
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移動通信核心網 作者簡介

龐韶敏:碩士,長期在網通集團研究院、摩托羅拉公司、大唐聯誠信息系統技術有限公司等知名企業從事通信核心網方面的技術工作,參與了摩托羅拉TD-LTE系統核心網培訓教程編制他和摩托羅拉IMS方面標準工作,以及網通企業標準制定工作和中國通信標準化協會工作;出版相關技術專訪著3部,發表論文若干。

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