本書全面而系統地闡述了3G UMTS和4G LTE核心網，以及IMS的技術原理及套用，描述了網路架構、協定、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。
基本介紹
- 書名：3G UMTS與4G LTE核心網——CS,PS,EPC,IMS
- 作者：龐韶敏
- ISBN：9787121142260
- 頁數：383
- 定價：59.00
- 出版社：電子工業出版社
- 開本：16 開
基本信息,內容簡介,讀者對象,目錄,
基本信息
書名：《3G UMTS與4G LTE核心網——CS,PS,EPC,IMS》
ISBN:9787121142260
作者：龐韶敏
定價：59.00元
開碼：16
頁碼：383
出版時間：2011-08
出版社：電子工業出版社
內容簡介
本書全面而系統地闡述了3G UMTS和4G LTE核心網，以及IMS的技術原理及套用，描述了網路架構、協定、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。
讀者對象
本書內容豐富，結構清晰，可供廣大從事移動通信工作的系統架構設計師、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。
目錄
第一部分 移動核心網綜述
第1章 移動核心網概述 2
1.1 行動網路技術發展歷程 2
1.2 移動核心網發展演進 4
1.3 2G GSM網路 7
1.3.1 GSM網路歷史和現狀 7
1.3.2 GSM系統的網路結構 8
1.4 2.5G GPRS網路 11
1.4.1 GPRS網路概況 11
1.4.2 GPRS網路結構 12
1.4.3 GPRS演進到EGPRS 14
1.5 3G UMTS核心網CS&PS&IMS 14
1.5.1 UMTS概述 14
1.5.2 UMTS R99網路結構 14
1.5.3 UMTS R4網路結構 16
1.5.4 UMTS R5網路結構 18
1.5.5 UMTS R6&R7網路結構 20
1.6 4G LTE核心網EPC&IMS 21
1.6.1 LTE網路概述 21
1.6.2 LTE網路結構 21
第二部分 UMTS核心網CS&PS
第2章 UMTS CS&PS核心網協定 24
2.1 UMTS R99接口協定體系 24
2.2 UMTS R4接口協定體系 26
2.3 UMTS核心網與無線接入網間接口協定 26
2.3.1 GSM A接口 26
2.3.2 GPRS Gb接口 28
2.3.3 3G Iu接口 29
2.4 UMTS核心網協定描述 34
2.4.1 基於No.7的信令協定 34
2.4.2 Sigtran協定棧 38
2.4.3 H.248協定 39
2.4.4 BICC 40
2.4.5 Nb接口 41
2.4.6 GTP協定 42
第3章 UMTS CS&PS核心網基礎 43
3.1 網路編碼 43
3.1.1 GSM網LAI和CGI 43
3.1.2 GPRS網RA和RAI 44
3.1.3 UMTS網中SA和SAI 44
3.1.4 CS核心網編碼 44
3.1.5 PS核心網編碼 46
3.1.6 E.164/E.212/E.214 47
3.2 移動台類型 49
3.3 網路操作模式 50
3.3.1 網路操作模式I（NOM I） 50
3.3.2 網路操作模式II（NOM II） 51
3.3.3 網路操作模式III（NOM III） 51
3.4 移動性管理狀態 52
3.4.1 GSM移動台狀態 52
3.4.2 GPRS移動性管理狀態 52
3.4.3 3G PS域移動性管理狀態 55
3.5 手機終端和用戶卡 55
3.6 終端開機過程 56
3.7 GSM/GPRS/UMTS CS/UMTS PS 57
第4章 UMTS CS&PS核心網信令流程 58
4.1 CS和PS位置更新 58
4.1.1 CS域開關機時位置更新（IMSI附著） 58
4.1.2 CS域普通位置更新 59
4.1.3 PS域開關機時位置更新（GPRS附著/顯式分離） 62
4.1.4 PS域路由區更新 66
4.1.5 周期性位置更新 67
4.2 2G與3G安全機制 68
4.2.1 2G安全機制 68
4.2.2 3G安全機制 72
4.2.3 2G/3G網路共存時雙模手機鑒權加密機制 77
4.2.4 臨時身份識別（TMSI/P-TMSI） 79
4.3 CS呼叫控制流程 79
4.3.1 局內3G用戶呼叫3G用戶 80
4.3.2 3G用戶呼叫外網用戶 83
4.3.3 外網用戶呼叫3G用戶 84
4.3.4 彩鈴業務實現流程 85
4.4 PS會話管理流程 86
4.4.1 PDP Context激活 87
4.4.2 PDP Context去激活 90
4.4.3 PDP Context修改 91
4.4.4 PDP Context保留過程和RAB重建 91
4.4.5 3G PS QoS協商 92
4.5 CS&PS切換 95
4.5.1 3G CS域切換流程 95
4.5.2 3G PS域切換流程 99
4.5.3 3G RNC遷移 101
4.5.4 2G/3G互操作 103
4.6 簡訊業務 105
4.6.1 移動始發簡訊流程 106
4.6.2 移動終止簡訊流程 107
4.6.3 簡訊提醒流程 108
4.7 移動智慧型網 109
4.7.1 GSM移動智慧型網及結構 110
4.7.2 GPRS移動智慧型網 112
4.7.3 移動智慧型網的業務觸發機制 113
4.7.4 主要CAP訊息介紹 114
4.7.5 預付費業務處理流程 115
第三部分 LTE核心網EPC
第5章 LTE網路結構與協定 120
5.1 LTE網路架構 120
5.1.1 非漫遊架構 120
5.1.2 漫遊架構 121
5.2 EPC協定棧 123
5.3 EPC協定匯總 124
5.4 S1接口協定 125
5.5 X2接口協定 128
5.6 GTP協定 129
5.7 S6a接口訊息 130
5.8 網元功能 130
5.8.1 E-UTRAN 130
5.8.2 MME 131
5.8.3 S-GW（Serving Gateway） 131
5.8.4 P-GW（PDN GW） 132
5.8.5 PCRF 132
5.8.6 HSS 133
5.8.7 SGSN 133
5.9 節點選擇功能 133
5.9.1 P-GW選擇 133
5.9.2 S-GW選擇 134
5.9.3 MME選擇 135
5.9.4 SGSN選擇 135
5.9.5 PCRF選擇 135
第6章 LTE核心網概念與特性 136
6.1 EPS系統中的標識 136
6.2 EPS系統的承載與QoS 137
6.2.1 EPS承載架構 137
6.2.2 QoS參數 138
6.2.3 標準QCI屬性 139
6.2.4 EPS默認承載和專用承載 140
6.2.5 EPS承載建立 141
6.3 UE的IP位址分配 142
6.4 EPS狀態管理 143
6.4.1 NAS協定 143
6.4.2 EMM 144
6.4.3 ECM 145
6.4.4 EMM&ECM狀態轉換 146
6.4.5 ESM 148
6.5 用戶數據存儲 149
6.6 EPS安全機制 151
6.7 策略控制與計費（PCC） 153
6.8 負載均衡與容災功能 154
6.9 ISR功能 155
第7章 LTE核心網信令流程 157
7.1 附著（Attach） 157
7.1.1 附著流程，用戶身份標識為IMSI 157
7.1.2 附著流程，MME可能改變 159
7.1.3 附著過程中的S1AP訊息和NAS訊息分析 162
7.2 去附著（Detach） 163
7.2.1 UE發起的去附著 163
7.2.2 MME發起的去附著 164
7.2.3 HSS發起的去附著 166
7.3 S1釋放（S1 Release） 167
7.4 業務請求（Service Request） 168
7.4.1 UE發起的業務請求 168
7.4.2 網路發起的業務請求 169
7.5 跟蹤區更新（Tracking Area Update） 170
7.5.1 跟蹤區更新過程的觸發 170
7.5.2 TAU過程，Serving GW不變，MME不變 171
7.5.3 TAU過程，Serving GW改變，MME改變 172
7.6 GUTI重分配 174
7.7 切換 174
7.7.1 E-UTRAN內、基於X2的切換——MME和SGW不變 174
7.7.2 E-UTRAN內基於S1的切換——MME和SGW不變 177
7.7.3 E-UTRAN內基於S1的切換——MME和SGW改變 178
7.7.4 E-UTRAN到UTRAN Iu模式下的RAT間切換 180
7.8 會話管理 182
7.8.1 專用承載激活 182
7.8.2 專用承載去激活，在ECM-Connected狀態下 184
7.8.3 專用承載去激活，其他情況 185
7.8.4 PGW發起的承載改變 185
7.8.5 UE請求的承載資源修改 187
7.9 多PDN的支持 188
7.9.1 概述 188
7.9.2 UE發起的PDN連線建立 188
7.9.3 UE發起的PDN去連線 190
第四部分 IMS網路技術
第8章 IMS網路體系和功能 194
8.1 IMS的分層體系 194
8.2 IMS的網路結構和網元功能 195
8.3 IMS接口協定體系 203
8.4 IMS漫遊和GPRS漫遊 205
8.5 地址與標識 207
8.5.1 私有用戶標識IMPI 207
8.5.2 公有用戶標識IMPU 208
8.5.3 UE端IMPI和IMPU的獲得 208
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 209
8.5.5 全球可路由的用戶代理統一資源標識符（GRUU） 211
8.5.6 IMS網元的標識 213
8.5.7 公共業務標識（PSI） 214
8.6 用戶配置數據（User Profile） 214
8.7 IMS用戶數據的組成 216
8.8 套用伺服器（AS） 218
8.9 套用伺服器的工作模式 220
8.10 IMS的業務觸發機制 221
8.10.1 業務觸發架構和業務觸發點（SPT） 221
8.10.2 過濾規則（iFC）的定義 223
8.10.3 業務觸發控制算法 225
8.10.4 業務觸發舉例 226
8.11 SIP信令壓縮 228
8.12 IMS計費 230
第9章 IMS註冊過程 233
9.1 P-CSCF的發現 233
9.2 Cx接口訊息及套用場景 234
9.3 S-CSCF的指配 238
9.4 傳輸協定 240
9.5 註冊與註銷概述 240
9.6 用戶初始註冊 242
9.7 Path訊息頭和Service-Route訊息頭 248
9.8 用戶重註冊 249
9.9 註冊保存信息 249
9.10 隱式註冊 250
9.11 註冊狀態/事件的訂閱和通知 252
9.12 網路發起的重認證 255
9.13 第三方註冊 256
9.14 用戶發起的註銷 257
9.15 網路發起的註銷 258
第10章 IMS會話過程 261
10.1 會話階段劃分 261
10.2 IMS會話初始呼叫處理過程 263
10.3 S-CSCF服務模式及會話情形的判定 263
10.4 IMS會話建立流程 264
10.5 IMS會話釋放流程 268
10.6 主叫和被叫的身份 269
10.7 Tel URI與ENUM號碼 271
10.8 主叫用戶的位置信息 272
10.9 S-CSCF的原始對話標識 273
10.10 會話路由及Via、Route、Record-Route和Contact 274
10.11 IMS會話建立詳細過程 275
10.11.1 主叫始發段過程 275
10.11.2 中間段路由過程 278
10.11.3 被叫接收段過程 280
10.12 PSI/AS會話的路由 282
10.13 IMS與PSTN/PLMN網路的互通 284
10.13.1 IMS與PSTN/PLMN網路互通模型和協定 284
10.13.2 IMS用戶發起的會話 287
10.13.3 PSTN用戶發起的會話 288
第11章 IMS的安全體系 290
11.1 IMS網路的安全體系概述 290
11.2 IMS網路的訪問接入安全機制 292
11.2.1 用戶和網路的認證和授權 292
11.2.2 鑒權向量的生成和ISIM 297
11.2.3 用戶的重認證 298
11.2.4 完整性保護 298
11.2.5 網路拓撲隱藏 299
11.2.6 IMS網路中的私密性保護 299
11.3 安全聯盟（SA）的建立 300
11.3.1 IPsec 原理簡介 300
11.3.2 安全聯盟（SA）的含義 301
11.3.3 安全聯盟的建立過程 302
11.4 IMS網路域的安全 306
11.4.1 基於IP傳輸的網路域安全（NDS/IP） 306
11.4.2 IKE協定 308
第12章 IMS的承載控制與NAT 309
12.1 IMS端到端的QoS體系 309
12.2 IMS承載控制體系的演進 311
12.3 IMS的SBLP承載控制體系 312
12.3.1 相關功能實體 313
12.3.2 Gq和Go接口功能和訊息 315
12.4 IMS的SBLP承載控制過程 316
12.5 前提（Precondition）機制 322
12.6 IMS承載控制體系對GPRS網路的要求 326
12.7 擴展的IMS架構和SBC的定位 328
12.8 NAT穿越和SBC 329
12.8.1 IMS網路中NAT穿越問題 329
12.8.2 NAT穿越解決方案 331
12.8.3 SBC解決方案 331
12.9 IMS網路部署和SBC 332
第五部分 IMS業務和業務融合
第13章 IMS業務實現 336
13.1 3G/4G業務分類 336
13.2 IMS業務特點 337
13.3 補充業務——呼叫轉移 338
13.4 Centrex業務 339
13.5 多媒體彩鈴業務 341
13.6 多媒體會議業務 342
13.6.1 多媒體會議概述 342
13.6.2 Web會議建立流程示例 343
13.7 呈現業務（Presence Service，PS） 344
13.7.1 Presence業務概念 344
13.7.2 Presence業務功能實體 345
13.7.3 Presence業務實現流程 347
13.8 組管理 349
13.8.1 組管理概念 349
13.8.2 XDM功能和架構 350
13.8.3 XDM客戶端操作流程示例 352
13.9 即時訊息業務（Instant Message，IM） 353
13.9.1 即時訊息概念 353
13.9.2 IM體系架構 354
13.9.3 Page Mode IM流程 355
13.9.4 Session Mode IM流程 357
13.10 PoC業務 359
13.10.1 PoC概念 359
13.10.2 PoC業務架構和功能實體 360
第14章 CS/IMS業務融合 364
14.1 SMS和IM互通 364
14.1.1 SMS和IM互通概述 364
14.1.2 IMS UE註冊流程 365
14.1.3 IMS UE傳送訊息流程 365
14.1.4 IMS UE接收訊息流程 366
14.2 語音呼叫連續性（VCC） 367
14.2.1 VCC概述 367
14.2.2 R7版本VCC 367
14.2.3 R8版本SR-VCC 370
