[21901]3GPP系统架构演进(SAE)原理与设计

家园副管03

	书　　名　　3GPP系统架构演进(SAE)原理与设计 丛 书 名　　LTE技术丛书 标准书号　　ISBN 978-7-115-21901-5 编目分类　　TN929.533 作　　者　　姜怡华 许慕鸿 习建德 朱丽 沈宇希 朱西鹏 编著 译　　者　　-- 责任编辑　　姚予疆 刘洋 开　　本　　16 开 印　　张　　24.75 字　　数　　608 千字 页　　数　　386 页 装　　帧　　平装 版　　次　　第1版第1次 初版时间　　2010年3月 本 印 次　　2010年3月 首 印 数　　3500 册 定　　价　　65.00 元
目录 前言 序言 第四章试读

内容提要
　　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章着重描述了移动威尼斯人官方网站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，用威尼斯人官方网站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 录第1章　SAE项目背景及概述　1<br /> 1.1　SAE项目背景　1<br /> 1.2　3GPP核心网演进路线　2<br /> 1.3　国内SAE技术的研究　8<br /> 1.4　3GPP LTE/SAE协议结构　9<br /> 1.5　小结　10<br /> 参考文献　11<br /> 第2章　SAE系统需求　12<br /> 2.1　概述　12<br /> 2.2　基本能力要求　13<br /> 2.3　多重接入和无缝移动性　15<br /> 2.4　性能需求　19<br /> 2.5　安全和私密性　19<br /> 2.6　计费需求　20<br /> 2.7　小结　20<br /> 参考文献　21<br /> 第3章　SAE网络架构与特性　22<br /> 3.1　SAE体系架构演进过程　22<br /> 3.1.1　架构需求　22<br /> 3.1.2　3GPP接入的架构演进过程　24<br /> 3.1.3　Non-3GPP接入的架构演进过程　33<br /> 3.2　基于GTP的体系架构　36<br /> 3.2.1　体系架构　36<br /> 3.2.2　网元功能　38<br /> 3.2.3　接口协议　45<br /> 3.3　基于PMIP的体系架构　51<br /> 3.3.1　体系架构　51<br /> 3.3.2　网元功能　55<br /> 3.3.3　接口协议　57<br /> 3.4　SAE网络与GPRS网络的比较　62<br /> 3.5　小结　64<br /> 参考文献　64<br /> 第4章　SAE基本概念与特性　66<br /> 4.1　移动性和连接管理模型　66<br /> 4.1.1　概述　66<br /> 4.1.2　移动性状态模型　67<br /> 4.1.3　EPS连接模型　68<br /> 4.2　跟踪区　69<br /> 4.3　永远在线和默认承载　71<br /> 4.4　IP特性的使用　73<br /> 4.4.1　IP地址分配　73<br /> 4.4.2　IP移动性管理的基本特征　79<br /> 4.5　MME池区域与S-GW服务区域　82<br /> 4.6　节点选择　85<br /> 4.6.1　P-GW选择　85<br /> 4.6.2　S-GW选择　88<br /> 4.6.3　ePDG的选择机制　88<br /> 4.6.4　DSMIPv6家乡链路检测功能　89<br /> 4.7　多PDN功能　89<br /> 4.8　负载均衡　91<br /> 4.8.1　概述　91<br /> 4.8.2　MME的负载均衡　92<br /> 4.8.3　S-GW的负载均衡　93<br /> 4.9　SAE中的UE能力处理　93<br /> 4.10　SAE中的标识及其使用　95<br /> 4.11　UE在ECM-IDLE状态下的可及性管理　101<br /> 4.12　UE的短消息可及性管理　102<br /> 4.13　Non-3GPP的网络发现及选择　102<br /> 4.14　小结　104<br /> 参考文献　104<br /> 第5章　基于GTP的移动性与位置管理　106<br /> 5.1　概述　106<br /> 5.2　网络附着　107<br /> 5.2.1　网络附着过程　107<br /> 5.2.2　默认承载的建立　108<br /> 5.2.3　附着请求中的APN　109<br /> 5.2.4　初始附着与切换附着　109<br /> 5.2.5　静态IP地址与动态IP地址　110<br /> 5.2.6　NAS安全性　111<br /> 5.3　跟踪区更新　111<br /> 5.3.1　跟踪区更新过程的触发　111<br /> 5.3.2　跟踪区更新过程　112<br /> 5.3.3　负载均衡　113<br /> 5.3.4　EPS承载上下文的同步　116<br /> 5.3.5　不同场景的跟踪区更新过程　116<br /> 5.4　业务请求　117<br /> 5.4.1　业务请求过程的触发与执行　117<br /> 5.4.2　业务请求与RRC连接建立　118<br /> 5.4.3　空闲状态下的用户平面终结点　119<br /> 5.4.4　承载的恢复　122<br /> 5.4.5　寻呼重传　122<br /> 5.4.6　下行数据的寻呼触发及限制　123<br /> 5.4.7　用户平面快速建立　123<br /> 5.5　S1连接释放　124<br /> 5.6　GUTI重分配　125<br /> 5.7　网络注销　125<br /> 5.7.1　注销过程的触发和类型　125<br /> 5.7.2　不同注销过程的特点　126<br /> 5.7.3　注销过程中MME与HSS的交互　129<br /> 5.8　HSS用户文件管理　129<br /> 5.9　多PDN连接　130<br /> 5.9.1　默认PDN连接　130<br /> 5.9.2　多PDN连接的建立　130<br /> 5.9.3　多PDN连接的释放　131<br /> 5.10　信令缩减　132<br /> 5.10.1　信令缩减的需求　132<br /> 5.10.2　方案选择　133<br /> 5.10.3　ISR的原理　134<br /> 5.10.4　TIN的使用　135<br /> 5.10.5　SGSN/MME结合节点　136<br /> 5.10.6　M-TMSI与P-TMSI的映射　139<br /> 5.10.7　GUTI与RAI/P-TMSI的映射　139<br /> 5.10.8　周期性TAU与隐式注销　140<br /> 5.10.9　ISR的激活　141<br /> 5.10.10　ISR激活时的下行数据传输　142<br /> 5.10.11　ISR的去激活　142<br /> 5.10.12　ISR激活时的承载删除　143<br /> 5.10.13　ISR激活时的网络注销　143<br /> 5.10.14　承载状态的同步　145<br /> 5.11　E-UTRAN内部切换　146<br /> 5.11.1　E-UTRAN内部切换的类型　146<br /> 5.11.2　X2接口的必要性　147<br /> 5.11.3　S1切换的执行条件　149<br /> 5.11.4　MME/S-GW重定位的必要性　149<br /> 5.11.5　路径转换　150<br /> 5.11.6　CN间切换(数据前转)　152<br /> 5.11.7　未被接纳的承载的释放　153<br /> 5.12　小结　153<br /> 参考文献　154<br /> 第6章　基于MIP的移动性与位置管理　156<br /> 6.1　基于PMIPv6协议的3GPP接入系统移动性管理　156<br /> 6.1.1　S5/S8接口PMIP下的E-UTRAN初始附着　156<br /> 6.1.2　位置更新　158<br /> 6.1.3　网络去附着　158<br /> 6.1.4　多PDN连接　159<br /> 6.2　可信任Non-3GPP接入系统移动性管理　161<br /> 6.2.1　网络附着　161<br /> 6.2.2　网络去附着　169<br /> 6.2.3　多PDN连接建立　173<br /> 6.3　非信任Non-3GPP接入系统移动性管理　173<br /> 6.3.1　概述　173<br /> 6.3.2　网络附着　174<br /> 6.3.3　网络去附着　176<br /> 6.3.4　多PDN连接建立　178<br /> 6.4　Non-3GPP接入系统的位置管理　178<br /> 6.5　小结　178<br /> 参考文献　179<br /> 第7章　会话管理　180<br /> 7.1　基于GTP的承载管理　180<br /> 7.1.1　专用承载激活过程　180<br /> 7.1.2　伴随QoS更新的承载修改过程　181<br /> 7.1.3　P-GW发起的不伴随QoS更新的承载修改过程　182<br /> 7.1.4　承载删除的过程　182<br /> 7.1.5　UE请求的承载资源修改过程　184<br /> 7.1.6　承载建立时QoS的发起　185<br /> 7.1.7　专用承载的保留　185<br /> 7.1.8　承载标识的分配　186<br /> 7.1.9　承载修改过程的触发　186<br /> 7.1.10　QoS的改变对承载修改过程的影响　187<br /> 7.1.11　LBI的使用　188<br /> 7.1.12　PTI的使用　188<br /> 7.2　基于非GTP的承载管理　189<br /> 7.2.1　概述　189<br /> 7.2.2　承载的建立　189<br /> 7.2.3　承载的修改　190<br /> 7.2.4　承载的删除　192<br /> 7.3　小结　192<br /> 参考文献　192<br /> 第8章　QoS与PCC　194<br /> 8.1　SAE的QoS架构　194<br /> 8.1.1　概述　194<br /> 8.1.2　EPS承载QoS架构　194<br /> 8.1.3　EPS与3GPP UTRAN/GERAN之间QoS映射准则　203<br /> 8.2　SAE中PCC架构　204<br /> 8.2.1　概述　204<br /> 8.2.2　PCC的演进历史　205<br /> 8.2.3　EPS PCC架构选择　207<br /> 8.2.4　EPS PCC架构中多PCRF路由机制　212<br /> 8.3　SAE中的PCC/QoS机制　214<br /> 8.4　策略增强演进方向　220<br /> 8.5　小结　220<br /> 参考文献　221<br /> 第9章　SAE系统安全　222<br /> 9.1　用户的身份认证及AKA　222<br /> 9.2　密钥及生成　224<br /> 9.3　信令和用户数据的加密　226<br /> 9.4　信令的完整性保护　227<br /> 9.5　移动性管理过程中的安全　227<br /> 9.6　小结　230<br /> 参考文献　230<br /> 第10章　EPC与其他系统的互操作　231<br /> 10.1　3GPP系统间改变　231<br /> 10.1.1　3GPP系统间互操作架构　231<br /> 10.1.2　传统UMTS CN与EPC的连接方法选择　232<br /> 10.1.3　GGSN与EPC的共存　234<br /> 10.1.4　E-UTRAN与GERAN/UTRAN系统间RAU/TAU　235<br /> 10.1.5　空闲状态UTRAN/GERAN与E-UTRAN系统间改变　236<br /> 10.1.6　连接状态E-UTRAN与GERAN/UTRAN系统间改变　237<br /> 10.1.7　EPS承载与PDP上下文的映射　239<br /> 10.1.8　数据前转　240<br /> 10.1.9　MME与UMTS HSS间接口　243<br /> 10.2　基于PMIP的系统间切换　243<br /> 10.2.1　3GPP接入与Non-3GPP IP接入系统之间的普通切换　243<br /> 10.2.2　E-UTRAN接入系统与cdma2000之间的优化切换　253<br /> 10.2.3　3GPP接入系统与移动WiMAX系统之间的优化切换　259<br /> 10.2.4　Non-3GPP IP接入系统之间的切换特性　260<br /> 10.3　GTP网络与PMIP网络之间漫游的解决方案　265<br /> 10.3.1　直接对等解决方案　265<br /> 10.3.2　代理交互解决方案　266<br /> 10.4　与电路域的互操作　267<br /> 10.4.1　需求概述　267<br /> 10.4.2　CS over PS　269<br /> 10.4.3　CS FallBack　274<br /> 10.4.4　SR-VCC　281<br /> 10.5　小结　287<br /> 参考文献　287<br /> 第11章　SAE对IMS的影响　289<br /> 11.1　概述　289<br /> 11.2　IMS的本地路由疏导　290<br /> 11.2.1　本地路由疏导的场景　291<br /> 11.2.2　本地路由疏导的方案选择　293<br /> 11.3　IMS的媒体面路由优化　293<br /> 11.4　IMS本地路由疏导和媒体面路由优化的比较　299<br /> 11.5　小结　299<br /> 参考文献　300<br /> 第12章　SAE中的GTP　301<br /> 12.1　概述　301<br /> 12.2　GTP消息定义　301<br /> 12.2.1　GTP消息粒度　301<br /> 12.2.2　GTP消息定义规则　303<br /> 12.2.3　GTP消息头的增强　304<br /> 12.2.4　GTP的信元定义　305<br /> 12.2.5　消息的附带发送(Piggyback)　308<br /> 12.3　GTP隧道及可靠传输　309<br /> 12.3.1　GTP隧道　309<br /> 12.3.2　非可靠传输及序列号应答　311<br /> 12.3.3　消息嵌套的隐喻　313<br /> 12.4　异常处理　314<br /> 12.4.1　异常处理概述　314<br /> 12.4.2　部分节点失败处理　315<br /> 12.4.3　条件性可选参数　315<br /> 12.4.4　路径失败　316<br /> 12.5　GTP-U　316<br /> 12.5.1　用户平面特性概述　316<br /> 12.5.2　数据转发结束标识　317<br /> 12.5.3　序列号　318<br /> 12.5.4　错误指示消息　318<br /> 12.6　GTP端口及兼容性　318<br /> 12.7　小结　318<br /> 参考文献　319<br /> 第13章　移动核心网新技术　320<br /> 13.1　概述　320<br /> 13.2　家庭基站　320<br /> 13.2.1　家庭基站的使用场景　321<br /> 13.2.2　家庭基站的业务需求　323<br /> 13.2.3　家庭基站的基本架构　327<br /> 13.3　MBMS　330<br /> 13.3.1　UMTS中的MBMS　330<br /> 13.3.2　EPS中的MBMS　331<br /> 13.4　R9中的其他新技术　333<br /> 13.4.1　通过GPRS和EPS支持IMS紧急呼叫　333<br /> 13.4.2　LTE和EPS支持LCS　334<br /> 13.4.3　增强的接入网发现和选择功能　335<br /> 13.4.4　基于PMIP接口的多PDN连接到同一个APN　335<br /> 13.5　R10中的新技术　336<br /> 13.5.1　机器类型威尼斯人官方网站的网络改进　336<br /> 13.5.2　在人口密集地区的注册　337<br /> 13.5.3　增强的家庭基站　337<br /> 13.5.4　基于GTP的S8链接　338<br /> 13.5.5　多接入PDN连接　338<br /> 13.6　小结　339<br /> 参考文献　339<br /> 第14章　信令流程举例　340<br /> 14.1　E-UTRAN附着——基于GTP　340<br /> 14.2　E-UTRAN附着——基于PMIP　347<br /> 14.3　伴随S-GW改变的TA更新过程　349<br /> 14.4　基于PMIP的TA更新过程　353<br /> 14.5　网络发起的业务请求过程　354<br /> 14.6　基于S1接口的E-UTRAN内切换　356<br /> 14.7　基于S1接口的E-UTRAN内切换拒绝　360<br /> 14.8　E-UTRAN到UTRAN Iu模式的RAT间切换　361<br /> 14.9　GERAN A/Gb模式到E-UTRAN的RAT间切换　365<br /> 14.10　I-RAT切换取消　370<br /> 14.11　S2a接口基于PMIPv6协议的初始附着流程　371<br /> 14.12　3GPP E-UTRAN到cdma2000 HRPD接入网络激活模式下的优化切换　373<br /> 14.12.1　预注册阶段　374<br /> 14.12.2　实际切换阶段　375<br /> 14.13　小结　378<br /> 参考文献　378<br /> 缩略语　379