3GPP系统架构演进(SAE)原理与设计(LTE技术丛书)
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品牌: 姜怡华
基本信息·出版社：人民邮电出版社
·页码：386 页
·出版日期：2010年03月
·ISBN：9787115219015
·条形码：9787115219015
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：LTE技术丛书
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内容简介本书系统地介绍了3GPP系统架构演进(SAE)的原理和设计。全书共分为14章：第1章简单介绍了SAE项目背景以及核心网的演进路线，第2章介绍了SAE系统的需求，第3章主要描述了SAE系统架构，第4章对SAE系统中的基本概念和特性进行了描述，第5章和第6章着重描述了移动通信系统中重要的移动性管理和位置管理功能，第7章分析了会话管理功能，第8章对系统中的QoS机制和PCC架构进行了介绍，第9章介绍了SAE系统的安全机制，第10章是关于SAE系统与其他系统间进行互操作时涉及的问题，第11章主要描述了SAE架构的引入对IMS系统的影响，第12章对SAE系统中的一个主要协议——GTP进行了介绍，第13章介绍了3GPP在SAE标准之后继续开展的工作，第14章给出了SAE系统中部分消息流程。 本书围绕SAE体系架构和系统设计必需的基本要素，用通信行业技术人员熟悉的语言和思维方式有选择地介绍相关技术和接口协议，力图使读者对SAE系统有一个较为全面和清晰的理解。本书能够帮助我国的LTE研发和工程技术人员加深对SAE的理解，并为我国企业和高校研究人员研究设计新一代宽带无线移动系统提供参考。
目录
目录 第1章SAE项目背景及概述1 1.1SAE项目背景1 1.23GPP核心网演进路线2 1.3国内SAE技术的研究8 1.43GPP LTE/SAE协议结构9 1.5小结10 参考文献11 第2章SAE系统需求12 2.1概述12 2.2基本能力要求13 2.3多重接入和无缝移动性15 2.4性能需求19 2.5安全和私密性19 2.6计费需求20 2.7小结20 参考文献21 第3章SAE网络架构与特性22 3.1SAE体系架构演进过程22 3.1.1架构需求22 3.1.23GPP接入的架构演进过程24 3.1.3Non-3GPP接入的架构演进过程33 3.2基于GTP的体系架构36 3.2.1体系架构36 3.2.2网元功能38 3.2.3接口协议45 3.3基于PMIP的体系架构51 3.3.1体系架构51 3.3.2网元功能55 3.3.3接口协议57 3.4SAE网络与GPRS网络的比较62 3.5小结64 参考文献64 第4章SAE基本概念与特性66 4.1移动性和连接管理模型66 4.1.1概述66 4.1.2移动性状态模型67 4.1.3EPS连接模型68 4.2跟踪区69 4.3永远在线和默认承载71 4.4IP特性的使用73 4.4.1IP地址分配73 4.4.2IP移动性管理的基本特征79 4.5MME池区域与S-GW服务区域82 4.6节点选择85 4.6.1P-GW选择85 4.6.2S-GW选择88 4.6.3ePDG的选择机制88 4.6.4DSMIPv6家乡链路检测功能89 4.7多PDN功能89 4.8负载均衡91 4.8.1概述91 4.8.2MME的负载均衡92 4.8.3S-GW的负载均衡93 4.9SAE中的UE能力处理93 4.10SAE中的标识及其使用95 4.11UE在ECM-IDLE状态下的可及性管理101 4.12UE的短消息可及性管理102 4.13Non-3GPP的网络发现及选择102 4.14小结104 参考文献104 第5章基于GTP的移动性与位置管理106 5.1概述106 5.2网络附着107 5.2.1网络附着过程107 5.2.2默认承载的建立108 5.2.3附着请求中的APN109 5.2.4初始附着与切换附着109 5.2.5静态IP地址与动态IP地址110 5.2.6NAS安全性111 5.3跟踪区更新111 5.3.1跟踪区更新过程的触发111 5.3.2跟踪区更新过程112 5.3.3负载均衡113 5.3.4EPS承载上下文的同步116 5.3.5不同场景的跟踪区更新过程116 5.4业务请求117 5.4.1业务请求过程的触发与执行117 5.4.2业务请求与RRC连接建立118 5.4.3空闲状态下的用户平面终结点119 5.4.4承载的恢复122 5.4.5寻呼重传122 5.4.6下行数据的寻呼触发及限制123 5.4.7用户平面快速建立123 5.5S1连接释放124 5.6GUTI重分配125 5.7网络注销125 5.7.1注销过程的触发和类型125 5.7.2不同注销过程的特点126 5.7.3注销过程中MME与HSS的交互129 5.8HSS用户文件管理129 5.9多PDN连接130 5.9.1默认PDN连接130 5.9.2多PDN连接的建立130 5.9.3多PDN连接的释放131 5.10信令缩减132 5.10.1信令缩减的需求132 5.10.2方案选择133 5.10.3ISR的原理134 5.10.4TIN的使用135 5.10.5SGSN/MME结合节点136 5.10.6M-TMSI与P-TMSI的映射139 5.10.7GUTI与RAI/P-TMSI的映射139 5.10.8周期性TAU与隐式注销140 5.10.9ISR的激活141 5.10.10ISR激活时的下行数据传输142 5.10.11ISR的去激活142 5.10.12ISR激活时的承载删除143 5.10.13ISR激活时的网络注销143 5.10.14承载状态的同步145 5.11E-UTRAN内部切换146 5.11.1E-UTRAN内部切换的类型146 5.11.2X2接口的必要性147 5.11.3S1切换的执行条件149 5.11.4MME/S-GW重定位的必要性149 5.11.5路径转换150 5.11.6CN间切换(数据前转)152 5.11.7未被接纳的承载的释放153 5.12小结153 参考文献154 第6章基于MIP的移动性与位置管理156 6.1基于PMIPv6协议的3GPP接入系统移动性管理156 6.1.1S5/S8接口PMIP下的E-UTRAN初始附着156 6.1.2位置更新158 6.1.3网络去附着158 6.1.4多PDN连接159 6.2可信任Non-3GPP接入系统移动性管理161 6.2.1网络附着161 6.2.2网络去附着169 6.2.3多PDN连接建立173 6.3非信任Non-3GPP接入系统移动性管理173 6.3.1概述173 6.3.2网络附着174 6.3.3网络去附着176 6.3.4多PDN连接建立178 6.4Non-3GPP接入系统的位置管理178 6.5小结178 参考文献179 第7章会话管理180 7.1基于GTP的承载管理180 7.1.1专用承载激活过程180 7.1.2伴随QoS更新的承载修改过程181 7.1.3P-GW发起的不伴随QoS更新的承载修改过程182 7.1.4承载删除的过程182 7.1.5UE请求的承载资源修改过程184 7.1.6承载建立时QoS的发起185 7.1.7专用承载的保留185 7.1.8承载标识的分配186 7.1.9承载修改过程的触发186 7.1.10QoS的改变对承载修改过程的影响187 7.1.11LBI的使用188 7.1.12PTI的使用188 7.2基于非GTP的承载管理189 7.2.1概述189 7.2.2承载的建立189 7.2.3承载的修改190 7.2.4承载的删除192 7.3小结192 参考文献192 第8章QoS与PCC194 8.1SAE的QoS架构194 8.1.1概述194 8.1.2EPS承载QoS架构194 8.1.3EPS与3GPP UTRAN/GERAN之间QoS映射准则203 8.2SAE中PCC架构204 8.2.1概述204 8.2.2PCC的演进历史205 8.2.3EPS PCC架构选择207 8.2.4EPS PCC架构中多PCRF路由机制212 8.3SAE中的PCC/QoS机制214 8.4策略增强演进方向220 8.5小结220 参考文献221 第9章SAE系统安全222 9.1用户的身份认证及AKA222 9.2密钥及生成224 9.3信令和用户数据的加密226 9.4信令的完整性保护227 9.5移动性管理过程中的安全227 9.6小结230 参考文献230 第10章EPC与其他系统的互操作231 10.13GPP系统间改变231 10.1.13GPP系统间互操作架构231 10.1.2传统UMTS CN与EPC的连接方法选择232 10.1.3GGSN与EPC的共存234 10.1.4E-UTRAN与GERAN/UTRAN系统间RAU/TAU235 10.1.5空闲状态UTRAN/GERAN与E-UTRAN系统间改变236 10.1.6连接状态E-UTRAN与GERAN/UTRAN系统间改变237 10.1.7EPS承载与PDP上下文的映射239 10.1.8数据前转240 10.1.9MME与UMTS HSS间接口243 10.2基于PMIP的系统间切换243 10.2.13GPP接入与Non-3GPP IP接入系统之间的普通切换243 10.2.2E-UTRAN接入系统与cdma2000之间的优化切换253 10.2.33GPP接入系统与移动WiMAX系统之间的优化切换259 10.2.4Non-3GPP IP接入系统之间的切换特性260 10.3GTP网络与PMIP网络之间漫游的解决方案265 10.3.1直接对等解决方案265 10.3.2代理交互解决方案266 10.4与电路域的互操作267 10.4.1需求概述267 10.4.2CS over PS269 10.4.3CS FallBack274 10.4.4SR-VCC281 10.5小结287 参考文献287 第11章SAE对IMS的影响289 11.1概述289 11.2IMS的本地路由疏导290 11.2.1本地路由疏导的场景291 11.2.2本地路由疏导的方案选择293 11.3IMS的媒体面路由优化293 11.4IMS本地路由疏导和媒体面路由优化的比较299 11.5小结299 参考文献300 第12章SAE中的GTP301 12.1概述301 12.2GTP消息定义301 12.2.1GTP消息粒度301 12.2.2GTP消息定义规则303 12.2.3GTP消息头的增强304 12.2.4GTP的信元定义305 12.2.5消息的附带发送(Piggyback)308 12.3GTP隧道及可靠传输309 12.3.1GTP隧道309 12.3.2非可靠传输及序列号应答311 12.3.3消息嵌套的隐喻313 12.4异常处理314 12.4.1异常处理概述314 12.4.2部分节点失败处理315 12.4.3条件性可选参数315 12.4.4路径失败316 12.5GTP-U316 12.5.1用户平面特性概述316 12.5.2数据转发结束标识317 12.5.3序列号318 12.5.4错误指示消息318 12.6GTP端口及兼容性318 12.7小结318 参考文献319 第13章移动核心网新技术320 13.1概述320 13.2家庭基站320 13.2.1家庭基站的使用场景321 13.2.2家庭基站的业务需求323 13.2.3家庭基站的基本架构327 13.3MBMS330 13.3.1UMTS中的MBMS330 13.3.2EPS中的MBMS331 13.4R9中的其他新技术333 13.4.1通过GPRS和EPS支持IMS紧急呼叫333 13.4.2LTE和EPS支持LCS334 13.4.3增强的接入网发现和选择功能335 13.4.4基于PMIP接口的多PDN连接到同一个APN335 13.5R10中的新技术336 13.5.1机器类型通信的网络改进336 13.5.2在人口密集地区的注册337 13.5.3增强的家庭基站337 13.5.4基于GTP的S8链接338 13.5.5多接入PDN连接338 13.6小结339 参考文献339 第14章信令流程举例340 14.1E-UTRAN附着——基于GTP340 14.2E-UTRAN附着——基于PMIP347 14.3伴随S-GW改变的TA更新过程349 14.4基于PMIP的TA更新过程353 14.5网络发起的业务请求过程354 14.6基于S1接口的E-UTRAN内切换356 14.7基于S1接口的E-UTRAN内切换拒绝360 14.8E-UTRAN到UTRAN Iu模式的RAT间切换361 14.9GERAN A/Gb模式到E-UTRAN的RAT间切换365 14.10I-RAT切换取消370 14.11S2a接口基于PMIPv6协议的初始附着流程371 14.123GPP E-UTRAN到cdma2000 HRPD接入网络激活模式下的优化切换373 14.12.1预注册阶段374 14.12.2实际切换阶段375 14.13小结378 参考文献378 缩略语379
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