SAE原理與網(wǎng)絡規(guī)劃

目　錄

第1章　引言　1
1.1　移動通信系統(tǒng)發(fā)展概述　1
1.2　移動核心網(wǎng)演進歷程　3
1.2.1　3GPP標準的發(fā)展過程　4
1.2.2　R99核心網(wǎng)絡結構　7
1.2.3　R4核心網(wǎng)絡結構　9
1.2.4　R5核心網(wǎng)絡結構　11
1.2.5　R6核心網(wǎng)絡結構　12
1.2.6　R7核心網(wǎng)絡結構　13
1.2.7　R8核心網(wǎng)絡結構　14
1.2.8　R9～R12核心網(wǎng)絡結構　16
1.3　SAE的引入　16
1.3.1　SAE的產生背景　16
1.3.2　SAE的技術優(yōu)勢　17
1.4　本書主要內容　17

第2章　SAE概述　19
2.1　EPS體系架構　19
2.2　EPC體系架構　20
2.2.1　非漫游架構　20
2.2.2　漫游架構　21
2.2.3　非3GPP網(wǎng)絡接入架構　23
2.3　主要接口　23

第3章　系統(tǒng)架構分析　25
3.1　網(wǎng)絡節(jié)點功能　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　接口協(xié)議　28
3.2.1　控制平面接口協(xié)議　28
3.2.2　用戶平面接口協(xié)議　32
3.2.3　非3GPP接入網(wǎng)絡與EPC網(wǎng)關的接口協(xié)議　34
3.2.4　接口協(xié)議小結　36
3.3　SAE結構的改進　36
3.3.1　兩個平面的分離　36
3.3.2　更精簡的架構　36
3.3.3　全IP的永遠在線方式　36
3.3.4　各接入技術間的兼容　37
3.3.5　位置區(qū)管理的優(yōu)化　37
3.3.6　網(wǎng)絡切換的信令優(yōu)化　37
3.3.7　用戶狀態(tài)模型的優(yōu)化　37
3.3.8　系統(tǒng)標識的兼容與更新　37

第4章　SAE關鍵技術　39
4.1　用戶附著　39
4.1.1　初始附著　39
4.1.2　用戶終端從非3GPP網(wǎng)絡切換至3GPP網(wǎng)絡　43
4.2　3GPP系統(tǒng)內的移動性管理　44
4.2.1　位置更新　44
4.2.2　基于X2接口的切換　46
4.2.3　基于S1接口的切換　47
4.2.4　空閑模式下的信令縮減　50
4.2.5　E-UTRAN與UTRAN系統(tǒng)間切換　51
4.2.6　E-UTRAN與GERAN系統(tǒng)間切換　54
4.3　3GPP與非3GPP接入系統(tǒng)間的互操作　57
4.3.1　非3GPP接入系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)與選擇機制　57
4.3.2　3GPP與非3GPP接入系統(tǒng)間的基本切換　58
4.3.3　E-UTRAN與cdma2000 HRPD間的優(yōu)化切換　61
4.4　語音呼叫連續(xù)性　65
4.4.1　CSFB　65
4.4.2　SRVCC　66
4.4.3　語音連續(xù)性技術比較與總結　67

第5章　SAE系統(tǒng)安全　68
5.1　EPS系統(tǒng)安全架構　68
5.1.1　標準的EPS安全體系架構　68
5.1.2　非3GPP接入EPS系統(tǒng)的安全體系架構　69
5.2　鑒權和密鑰協(xié)商　70
5.2.1　AKA鑒權流程　70
5.2.2　從HSS到網(wǎng)絡的鑒權數(shù)據(jù)分發(fā)流程　72
5.2.3　永久標識的用戶識別流程　73
5.2.4　相同網(wǎng)絡域內IMSI和鑒權數(shù)據(jù)的分發(fā)流程　73
5.2.5　不同網(wǎng)絡域內IMSI和鑒權數(shù)據(jù)的分發(fā)流程　74
5.2.6　MME之間以及MME和SGSN之間UMTS鑒權向量的分發(fā)流程　74
5.3　EPS系統(tǒng)密鑰體系結構　74
5.4　安全模式命令流程和算法協(xié)商　77
5.4.1　安全算法選擇的需求　77
5.4.2　AS算法選擇的流程　77
5.4.3　NAS算法選擇的流程　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　安全算法協(xié)商流程　80
5.5　加密性和完整性保護算法　81
5.6　網(wǎng)絡域安全　84
5.7　用戶域安全　85
5.8　小結　85

第6章　SAE系統(tǒng)的QoS和PCC　86
6.1　SAE系統(tǒng)的QoS　86
6.1.1　EPS承載　86
6.1.2　EPS系統(tǒng)的QoS　89
6.1.3　EPS與UMTS之間QoS參數(shù)的映射　93
6.2　SAE系統(tǒng)的策略和計費控制　95
6.2.1　基本概念　95
6.2.2　PCC架構、功能實體與接口　96
6.2.3　PCC策略和計費控制規(guī)則　100
6.2.4　標準PCC流程　102
6.2.5　EPC網(wǎng)絡的計費　109
6.3　小結　112

第7章　移動通信核心網(wǎng)規(guī)劃要點　113
7.1　概述　113
7.1.1　移動通信核心網(wǎng)的演進　113
7.1.2　移動通信核心網(wǎng)規(guī)劃的重要性　114
7.2　規(guī)劃原則及流程　114
7.2.1　規(guī)劃原則及內容　114
7.2.2　規(guī)劃流程　116
7.3　網(wǎng)絡現(xiàn)狀評估　116
7.3.1　評估流程　116
7.3.2　評估內容　116
7.3.3　規(guī)劃解決方案　117
7.4　網(wǎng)絡部署策略　118
7.4.1　概述　118
7.4.2　電路域融合改造策略　118
7.4.3　分組域融合改造策略　120
7.5　業(yè)務模型及業(yè)務預測　121
7.5.1　概述　121
7.5.2　業(yè)務預測　122
7.5.3　業(yè)務模型　123
7.6　網(wǎng)元設置原則　125
7.6.1　電路域網(wǎng)元設置原則　125
7.6.2　分組域網(wǎng)元設置原則　126
7.6.3　HLR設置原則　127
7.7　網(wǎng)絡組織及承載方式　128
7.7.1　電路域　128
7.7.2　分組域　131
7.8　編號計劃　133
7.8.1　移動用戶及移動臺相關編號　134
7.8.2　與服務區(qū)有關編號　134
7.8.3　信令點編碼　135
7.8.4　接入點名稱　135
7.8.5　IP地址　135
7.9　容災技術　136
7.9.1　容災體系的級別　136
7.9.2　核心網(wǎng)演進中的容災技術　136
7.9.3　容災技術對比　139
7.9.4　小結　140

第8章　SAE核心網(wǎng)規(guī)劃要點　141
8.1　概述　141
8.2　移動通信核心網(wǎng)目標架構　141
8.3　移動核心網(wǎng)分組域的演進　142
8.4　SAE網(wǎng)絡部署總體策略　142
8.4.1　LTE/SAE網(wǎng)絡部署時機　142
8.4.2　SAE組網(wǎng)方式分析　143
8.4.3　網(wǎng)元融合策略　144
8.5　用戶預測及業(yè)務模型　149
8.5.1　用戶預測　149
8.5.2　業(yè)務模型分析　150
8.6　關鍵技術部署　153
8.6.1　Direct Tunnel　153
8.6.2　語音業(yè)務連續(xù)性技術　157
8.6.3　MME Pool　159
8.6.4　PCC技術　162
8.7　網(wǎng)絡組織方案　165
8.7.1　SAE網(wǎng)元設置方案　165
8.7.2　網(wǎng)內組網(wǎng)方式　167
8.7.3　與其他網(wǎng)絡間互通　168

第9章　EPC核心網(wǎng)規(guī)劃示例　170
9.1　規(guī)劃背景　170
9.2　核心網(wǎng)現(xiàn)狀　170
9.2.1　電路域現(xiàn)狀　170
9.2.2　分組域現(xiàn)狀　170
9.2.3　信令網(wǎng)現(xiàn)狀　170
9.3　業(yè)務模型及業(yè)務預測　171
9.3.1　業(yè)務模型　171
9.3.2　業(yè)務預測　173
9.3.3　預測結果　177
9.4　建設原則　178
9.5　建設方案　178
9.5.1　核心網(wǎng)網(wǎng)絡架構　178
9.5.2　核心網(wǎng)容量需求　181
9.5.3　核心網(wǎng)元設置方案　181
9.5.4　其他網(wǎng)元設置方案　182
9.5.5　核心網(wǎng)設備匯總　182
9.6　核心網(wǎng)網(wǎng)絡組織　183
9.6.1　EPC核心網(wǎng)與LTE無線網(wǎng)間網(wǎng)絡組織　183
9.6.2　EPC核心網(wǎng)內網(wǎng)絡組織　183
9.6.3　EPC核心網(wǎng)與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)間網(wǎng)絡組織　183
9.6.4　EPC核心網(wǎng)與現(xiàn)有核心網(wǎng)間網(wǎng)絡組織　183
9.7　編號計劃　184
9.7.1　網(wǎng)絡下發(fā)的PLMN標識　184
9.7.2　國際移動用戶標識碼(IMSI)　184
9.7.3　移動用戶的ISDN號碼(MSISDN)　184
9.7.4　全球唯一MME標識符(GUMMEI)　184
9.7.5　全球唯一臨時標識符(GUTI)　184
9.7.6　MMEI　185
9.7.7　接入點名(APN)　185
9.7.8　信令點編碼　185
9.8　其他　185
9.8.1　IP地址方案　185
9.8.2　網(wǎng)絡管理　185
9.8.3　計費　185
9.8.4　核心網(wǎng)帶寬計算　186
9.8.5　時鐘和時間同步　187
9.8.6　局址選擇　187
9.8.7　對現(xiàn)網(wǎng)的改造要求　187

縮略語　188
參考文獻　199