第1章 引言 1
1.1移动通信系统发展概述 1
1.2移动核心网演进历程 3
1.2.1 3GPP标准的发展过程 4
1.2.2 R99核心网络结构 7
1.2.3 R4核心网络结构 9
1.2.4 R5核心网络结构 11
1.2.5 R6核心网络结构 12
1.2.6 R7核心网络结构 13
1.2.7 R8核心网络结构 14
1.2.8 R9～R12核心网络结构 16
1.3 SAE的引入 16
1.3.1 SAE的产生背景 16
1.3.2 SAE的技术优势 17
1.4本书主要内容 17
第2章 SAE概述 19
2.1 EPS体系架构 19
2.2 EPC体系架构 20
2.2.1非漫游架构 20
2.2.2漫游架构 21
2.2.3非3GPP网络接入架构 23
2.3主要接口 23
第3章 系统架构分析 25
3.1网络节点功能 25
3.1.1 MME 25
3.1.2 S-GW 26
3.1.3 P-GW 26
3.1.4 PCRF 27
3.1.5 eNode B 27
3.1.6 ePDG 27
3.2接口协议 28
3.2.1控制平面接口协议 28
3.2.2用户平面接口协议 32
3.2.3非3GPP接入网络与EPC网关的接口协议 34
3.2.4接口协议小结 36
3.3 SAE结构的改进 36
3.3.1两个平面的分离 36
3.3.2更精简的架构 36
3.3.3全IP的永远在线方式 36
3.3.4各接入技术间的兼容 37
3.3.5位置区管理的优化 37
3.3.6网络切换的信令优化 37
3.3.7用户状态模型的优化 37
3.3.8系统标识的兼容与更新 37
第4章 SAE关键技术 39
4.1用户附着 39
4.1.1初始附着 39
4.1.2用户终端从非3GPP网络切换至3GPP网络 43
4.2 3GPP系统内的移动性管理 44
4.2.1位置更新 44
4.2.2基于X2接口的切换 46
4.2.3基于S1接口的切换 47
4.2.4空闲模式下的信令缩减 50
4.2.5 E-UTRAN与UTRAN系统间切换 51
4.2.6 E-UTRAN与GERAN系统间切换 54
4.3 3GPP与非3GPP接入系统间的互操作 57
4.3.1非3GPP接入系统的发现与选择机制 57
4.3.2 3GPP与非3GPP接入系统间的基本切换 58
4.3.3 E-UTRAN与cdma2000HRPD间的优化切换 61
4.4语音呼叫连续性 65
4.4.1 CSFB 65
4.4.2 SRVCC 66
4.4.3语音连续性技术比较与总结 67
第5章 SAE系统安全 68
5.1EPS系统安全架构 68
5.1.1标准的EPS安全体系架构 68
5.1.2非3GPP接入EPS系统的安全体系架构 69
5.2鉴权和密钥协商 70
5.2.1 AKA鉴权流程 70
5.2.2从HSS到网络的鉴权数据分发流程 72
5.2.3永久标识的用户识别流程 73
5.2.4相同网络域内IMSI和鉴权数据的分发流程 73
5.2.5不同网络域内IMSI和鉴权数据的分发流程 74
5.2.6MME之间以及MME和SGSN之间UMTS鉴权向量的分发流程 74
5.3 EPS系统密钥体系结构 74
5.4安全模式命令流程和算法协商 77
5.4.1安全算法选择的需求 77
5.4.2 AS算法选择的流程 77
5.4.3 NAS算法选择的流程 78
5.4.4 AS安全模式命令流程 79
5.4.5 NAS安全模式命令流程 79
5.4.6安全算法协商流程 80
5.5加密性和完整性保护算法 81
5.6网络域安全 84
5.7用户域安全 85
5.8小结 85
第6章 SAE系统的QoS和PCC 86
6.1 SAE系统的QoS 86
6.1.1 EPS承载 86
6.1.2 EPS系统的QoS 89
6.1.3 EPS与UMTS之间 QoS参数的映射 93
6.2 SAE系统的策略和计费控制 95
6.2.1基本概念 95
6.2.2 PCC架构、功能实体与接口 96
6.2.3 PCC策略和计费控制规则 100
6.2.4 标准PCC流程 102
6.2.5 EPC网络的计费 109
6.3小结 112
第7章 移动通信核心网规划要点 113
7.1概述 113
7.1.1移动通信核心网的演进 113
7.1.2移动通信核心网规划的重要性 114
7.2规划原则及流程 114
7.2.1规划原则及内容 114
7.2.2规划流程 116
7.3网络现状评估 116
7.3.1评估流程 116
7.3.2评估内容 116
7.3.3规划解决方案 117
7.4网络部署策略 118
7.4.1概述 118
7.4.2电路域融合改造策略 118
7.4.3分组域融合改造策略 120
7.5业务模型及业务预测 121
7.5.1概述 121
7.5.2业务预测 122
7.5.3业务模型 123
7.6网元设置原则 125
7.6.1电路域网元设置原则 125
7.6.2分组域网元设置原则 126
7.6.3 HLR设置原则 127
7.7网络组织及承载方式 128
7.7.1电路域 128
7.7.2分组域 131
7.8编号计划 133
7.8.1移动用户及移动台相关编号 134
7.8.2与服务区有关编号 134
7.8.3信令点编码 135
7.8.4接入点名称 135
7.8.5 IP地址 135
7.9容灾技术 136
7.9.1容灾体系的级别 136
7.9.2核心网演进中的容灾技术 136
7.9.3容灾技术对比 139
7.9.4小结 140
第8章 SAE核心网规划要点 141
8.1概述 141
8.2移动通信核心网目标架构 141
8.3移动核心网分组域的演进 142
8.4 SAE网络部署总体策略 142
8.4.1 LTE/SAE网络部署时机 142
8.4.2 SAE组网方式分析 143
8.4.3网元融合策略 144
8.5用户预测及业务模型 149
8.5.1用户预测 149
8.5.2业务模型分析 150
8.6关键技术部署 153
8.6.1 Direct Tunnel 153
8.6.2语音业务连续性技术 157
8.6.3 MME Pool 159
8.6.4 PCC技术 162
8.7网络组织方案 165
8.7.1 SAE网元设置方案 165
8.7.2网内组网方式 167
8.7.3与其他网络间互通 168
第9章 EPC核心网规划示例 170
9.1规划背景 170
9.2核心网现状 170
9.2.1电路域现状 170
9.2.2分组域现状 170
9.2.3信令网现状 170
9.3业务模型及业务预测 171
9.3.1业务模型 171
9.3.2业务预测 173
9.3.3预测结果 177
9.4建设原则 178
9.5建设方案 178
9.5.1核心网网络架构 178
9.5.2核心网容量需求 181
9.5.3核心网元设置方案 181
9.5.4其他网元设置方案 182
9.5.5核心网设备汇总 182
9.6核心网网络组织 183
9.6.1 EPC核心网与LTE无线网间网络组织 183
9.6.2 EPC核心网内网络组织 183
9.6.3 EPC核心网与外部数据网间网络组织 183
9.6.4 EPC核心网与现有核心网间网络组织 183
9.7编号计划 184
9.7.1网络下发的PLMN标识 184
9.7.2国际移动用户标识码（IMSI） 184
9.7.3移动用户的ISDN号码（MSISDN） 184
9.7.4全球唯一MME标识符（GUMMEI） 184
9.7.5全球唯一临时标识符（GUTI） 184
9.7.6 MMEI 185
9.7.7接入点名（APN） 185
9.7.8信令点编码 185
9.8其他 185
9.8.1 IP地址方案 185
9.8.2网络管理 185
9.8.3计费 185
9.8.4核心网带宽计算 186
9.8.5时钟和时间同步 187
9.8.6局址选择 187
9.8.7对现网的改造要求 187
缩略语 188
参考文献 199