4G移动宽带革命：全面解析EPC和4G分组网络（原书第2版）

　　本书系统介绍了SAE/EPC的网络架构、概念和标准，以及相关接口、协议和流程的细节。全书共分为五个部分，共18章，从EPC的背景和愿景、EPC概述、主要概念和服务、EPC的具体细节、EPC的总结与展望等五个部分有序地进行介绍，主要内容包括：EPS架构概述，EPS部署场景和运营示例，EPS中的数据业务，EPS中的话音业务，会话管理和移动性，安全功能，QoS、计费和策略管理，选择功能，用户数据管理，话音和紧急服务，LTE广播，定位功能，卸载功能和同时使用多种接入方式功能，EPS网络实体和接口，相关协议和流程，总结与展望等。本书的第1版发行后迅速成为了SAE/LTE网络基本原理的重要参考书之一，第2版在第1版基础补充了在SAE/LTE开始主导移动网络后日趋重要的一些领域的相关内容。本书既可以作为通信和网络领域的企业和高校研究人员从事研究和设计新一代无线宽带移动通信系统的参考书，也可以作为LTE研发人员加深对SAE/EPC理解的工具书。

　　本书所有的作者都来自爱立信公司，他们已经在EPC和3GPP的商业和技术方面工作了很多年。其中几个作者还积极从事了3GPP标准推动。马格努斯.奥尔森 爱立信公司在系统架构和标准化方面的专家。自从1995年加入Ericsson以来，他就一直从事整个移动网络架构方面的工作，并且在移动系统标准化方面具有十年以上的经验。他担任3GPP TSG SA WG2（架构工作组）主席4年时间，在其中其贡献了大量的标准规范。从驱动系统架构演进（SAE，System Architecture Evolution）工作项目在3GPP启动以来，马格努斯.奥尔森就参与了其中的工作。他拥有瑞典林雪坪工学院应用物理和电子工程专业的理学硕士学位。凯瑟琳.穆里根目前担任英国伦敦帝国理工学院的研究员。她的研究方向包括通信行业的先进技术以及围绕与此相关的数据流的新的商业模式。她具有15年的通行行业的从业经验，其中就包括在Ericsson的10年。涉及移动行业的经济和技术方面，她拥有数个专利，并且是的相关的多本书籍的作者。凯瑟琳拥有剑桥大学工程哲学硕士和经济学博士学位，并且获得了澳大利亚新南威尔士大学商业信息技术的荣誉学士学位。

作者目录序言——Kalyani Bogineni博士序言——Ulf Nilsson博士致谢前言第1部分EPC的背景和愿望第1章移动宽带与核心网演进1.1一个全球化标准1.2 EPC的起源1.2.1 3GPP无线接入技术1.2.2 3GPP2无线接入技术1.2.3 SAE——在不同网络之间架起了桥梁1.3转移价值链1.4本书使用的术语第2部分EPC概述第2章架构概览2.1 EPS架构2.1.1 LTE网络中的IP连接2.1.2 LTE接入网的新型功能2.1.3 LTE和GSM/GPRS或WCDMA/HSPA间的交互2.1.4 3GPP语音业务2.1.5 LTE和CDMA网络的交互2.1.6 3GPP接入技术和非3GPP接入技术间的交互2.1.7蜂窝网络中对广播的支持2.1.8位置服务2.1.9微型小区和本地接入的优化2.1.10其他特性2.1.11结构概述的总结2.2移动网络无线技术2.2.1移动服务的无线网络概览2.2.2无线网络功能2.2.3 GSM2.2.4 WCDMA2.2.5 LTE第3章 EPS部署场景和运营商实例3.1场景1：部署LTE/EPC的现有GSM/GPRS或WCDMA/HSPA运营商3.1.1第一阶段——初始化EPC部署3.1.2第二阶段——现存分组核心的聚合3.1.3第三阶段——进一步优化通用分组核心3.2场景2：现有CDMA运营商的LTE/EPC部署3.3场景3：部署LTE/EPC的新运营商第4章EPS中的数据业务4.1消息业务4.2机器间通信（M2M）4.2.1工业和企业使用场景4.2.2社会性——M2M和可持续发展第5章EPS中的语音服务5.1LTE网络上实现语音服务5.2基于IMS技术的语音服务5.3 SRVCC——单频语音呼叫连续性5.4电路交换回退5.5 MMTel/SRVCC和CSFB的比较5.6 IMS紧急呼叫和优先服务第3部分EPC主要概念和服务第6章会话管理和移动性6.1 IP连接性和会话管理6.2会话管理、承载和QoS 6.2.1概述6.2.2 E-TURAN接入的EPS承载6.2.3 EPS和GERAN/UTRAN接入的会话管理6.2.4其他接入的会话管理6.3用户身份标识和相关的传统身份标识6.3.1用户永久标识6.3.2用户临时标识6.3.3与2G/3G中用户身份标识的关系6.4移动性原则6.4.1概述6.4.2 3GPP接入族的移动性6.4.3空闲模式信令缩减（ISR）6.4.4闭合用户组6.4.5 E-UTRAN和HRPD之间的移动性6.4.6 3GPP接入和非3GPP接入间的通用移动架构6.4.7接入网发现和选择6.5与管理的WLAN网络之间的交互6.6池化、过载保护和拥塞控制第7章安全功能7.1安全介绍7.2安全服务7.3网络接入安全7.3.1 E-UTRAN中的接入安全7.3.2与GERAN/UTRAN的交互7.3.3针对IMS紧急呼叫的特殊考虑7.3.4可信和不可信的非3GPP接入7.3.5可信非3GPP接入中的接入安全7.3.6不可信非3GPP接入中的接入安全7.3.7基于主机的移动性（DSMIPv6）的特殊考虑7.4网络域安全7.5用户域安全7.6家庭eNB和NB的安全问题7.6.1 H(e)NB安全架构7.6.2封闭用户组7.6.3设备认证7.6.4托管方认证7.6.5回程链路安全7.6.6位置验证7.7法律干预第8章服务质量、计费和策略控制8.1服务质量（QoS）8.1.1 E-UTRAN中的QoS8.1.2与GERAN/UTRAN的交互8.1.3与其他接入方式交互时QoS方面的内容8.2策略控制和计费控制8.2.1 PCC架构8.2.2 PCC基本概念8.2.3网络侧发起的QoS控制和终端侧发起的QoS控制8.2.4 PCC和漫游8.2.5 3GPP Release 8以来的PCC新增特征8.2.6固定宽带接入的PCC支持8.3计费第9章选择功能9.1选择功能架构9.2 MME、SGSN、SGW和PDN GW的选择9.2.1选择过程概述9.2.2 DNS基础设施的使用9.2.3 MME选择9.2.4 EPS中的SGSN选择功能9.2.5 GW选择概述9.2.6 PDN GW选择功能9.2.7 Serving GW选择功能9.2.8切换（非3GPP接入）和PDN GW选择9.3 PCRF选择第10章用户数据管理10.1家乡用户服务器10.2用户配置文件库10.3用户数据汇聚10.3.1 UDC整体描述10.3.2前端和用户数据库第11章语音和应急服务11.1基于电路交换技术的语音业务11.2基于IMS技术的语音服务11.3 MMTel及其架构11.4 VoLTE11.5 T-ADS11.6单一无线语音呼叫连续性11.7 IMS集中化服务 (ICS)11.7.1业务集中化和连续性应用服务器(SCC-AS)11.7.2从E-UTRAN至GERAN或UTRAN的SRVCC11.8 E-UTRAN切换至CDMA 1xRTT的SRVCC11.9电路交换域回落（CSFB）11.10电路交换与VoLTE的迁移路径和共存11.11 IMS紧急呼叫的EPS紧急承载服务11.12多媒体优先服务第12章LTE广播12.1背景和主要概念12.2 MBMS解决方案概述12.3 MBMS用户服务12.4 MBMS移动网络架构12.4.1架构概览12.4.2接口12.5 MBMS承载服务12.5.1会话开启12.5.2会话停止12.5.3会话更新第13章定位功能13.1定位解决方案13.2定位架构与协议13.3定位方法13.4定位报告格式13.5 EPS定位实体和接口13.6定位过程第14章卸载功能和同时多接入14.1介绍14.2 3GPP无线接入网络卸载——同时多接入14.2.1多接入PDN连接性 （MAPCON） 14.2.2 IP流移动性（IFOM） 14.2.3非无缝WLAN卸载（NSWO）14.3卸载核心和传输网络——有选择的IP流量卸载（SIPTO）14.4到本地网络的访问 ——本地IP访问（LIPA）第4部分EPC的具体细节第15章EPS网络实体和接口15.1网络实体15.1.1 eNodeB15.1.2 MME15.1.3 Serving GW15.1.4 PDN GW15.1.5 PCRF15.1.6家庭基站子系统和相关实体15.2 UE、eNodeB和MME的控制平面（S1-MME）15.3基于GTP的接口15.3.1控制平面15.3.2 MME←→MME(s10)15.3.3 MME←→Serving GW(S11)15.3.4 Serving GW←→PDN GW (S5/S8)15.3.5 SGSN←→MME (S3)15.3.6 SGSN←→Serving GW (S4)15.3.7 SGSN←→SGSN (S16)15.3.8可信的WLAN接入网络←→PDN GW (S2a)15.3.9 ePDG←→PDN GW (S2b)15.3.10用户面15.3.11 eNodeB←→Serving GW (S1-U)15.3.12 UE←→eNodeB←→Serving GW←→PDN GW (GTP-U)15.3.13 UE←→BSS←→SGSN←→Serving GW←→PDN GW (GTP-U)15.3.14 UE←→UTRAN←→Serving GW←→PDN GW(GTP-U)15.3.15 UE←→UTRANvGSN←→Serving GW←→PDN GW (GTP-U)15.3.16 UE←→可信WLAN接入网络←→PDN GW (GTP-U)15.3.17 UE←→ePDG←→PDN GW (GTP-U)15.4基于PMIP的接口15.4.1Serving GW-PDN GW (S5/S8)15.4.2可信非3GPP接入——PDN GW (S2a)15.4.3 PDG-PDN GW (S2b)15.5基于DMISPv6接口（UE-PDN GW（S2C））15.6与HSS相关的接口和协议15.6.1概述15.6.2 ME-HSS (S6a) 和 SGSN–HSS (S6d)15.7与AAA相关的接口15.7.1概述15.7.2 AA服务器-HSS(SWx)15.7.3可信非3GPP接入–3GPP AAA 服务器/代理 (STa)15.7.4不可信的非3GPP IP接入-3GPP AAA 服务器/代理 (SWa)15.7.5 ePDG-3GPP AAA服务器/代理（SWm）15.7.6 PDN GW-3GPP AAA服务器/代理（S6b）15.7.7 3GPP AAA代理—3GPP AAA服务器/代理 (SWd)15.8 PCC相关接口15.8.1概述15.8.2 PCEF-PCRF (Gx)15.8.3 BBERF-PCRF（Gxa/Gxc)15.8.4 PCRF-AF(Rx)15.8.5 TDF-PCRF (Sd)15.8.6 OCS-PCRF (Sy)15.8.7 PCRF-PCRF (S9)15.8.8 BPCF-PCRF (S9a)15.8.9 SPR-PCRF (Sp)15.9与EIR相关的接口（MME-EIR和SGSN-EIR接口（S13和515′））15.10与I-WLAN相关的接口（UE-ePDG(SWu)）15.11与ANDSF相关的接口15.11.1 ISMP策略节点15.11.2发现信息节点15.11.3 UE位置节点15.11.4 ISRP节点15.11.5 Ext节点15.12与HRPD IW相关的接口15.12.1优化切换和相关接口(S101和S103)15.12.2 MMEeHRPD接入网络(S101)15.12.3 Serving GWHSGW (S103)15.13到外部网络的接口15.13.1概述15.13.2功能15.14 CSS接口（MME-CSS接口(S7a)）第16章协议16.1简介16.2 GPRS隧道协议综述16.2.1协议结构16.2.2控制面（GTPv2-C）16.2.3用户平面（GTPv1-U）16.2.4协议格式16.3移动IP16.3.1概述16.3.2基于主机的和基于网络的移动性机制16.3.3移动IP的基本原则16.3.4移动IPv6的安全性16.3.5包格式16.3.6双栈操作16.3.7额外的MIPv6特性——路由优化16.4代理移动IPv616.4.1概述16.4.2基本流程16.4.3 PMIPv6安全16.4.4 PMIPv6数据包格式16.4.5双栈操作16.5 Diameter协议16.5.1背景16.5.2协议结构16.5.3 Diameter节点16.5.4 Diameter会话、连接和传输16.5.5 Diameter请求路由16.5.6节点发现16.5.7 Diameter消息格式16.6通用路由封装16.6.1背景16.6.2基本协议16.6.3 GRE分组格式16.7 S1-AP16.8非接入层（NAS）16.8.1 EPS移动管理16.8.2 EPS会话管理16.8.3消息结构16.8.4安全保护的NAS消息16.8.5消息传输16.8.6未来扩展和后向兼容16.9 IP安全16.9.1引言16.9.2安全封装载荷与认证头部16.9.3互联网密钥交换16.9.4 IKEv2的移动性和多宿主16.10扩展认证协议16.10.1概览16.10.2协议16.11流控制传输协议16.11.1背景16.11.2基本协议特性16.11.3多流16.11.4多宿主16.11.5数据包结构第17章流程17.1 E-UTRAN的附着和分离17.1.1 E-UTRAN的附着过程17.1.2 E-UTRAN的分离过程17.2 E-UTRAN的跟踪域（TA）更新17.2.1跟踪域更新过程17.2.2 MME改变时的TA更新17.3 E-UTRAN的服务请求17.3.1 UE触发的服务请求17.3.2网络触发服务请求17.4域间及域内3GPP接入移动切换17.4.1移动切换过程的阶段17.4.2 EPS中的3GPP切换案例17.4.3 E-UTRAN接入方式下的移动切换17.4.4 E-UTRAN以及其他3GPP接入方式（GERAN和UTRAN）之间的使用S4SGSN的切换17.4.5基于Gn/Gp的SGSN切换17.4.6 GERAN和UTRAN接入网之间的使用S4 SGSN以及GTP/PMIP的切换17.5承载和QoS相关架构17.5.1 E-UTRAN承载管理17.5.2 GERAN/UTRAN承载管理17.6 Non-3GPP系统的移动管理17.6.1 GTPv2的S2a接口的可信WLAN接入网（TWAN）的初始附着17.6.2 GTPv2的S2a接口的可信WLAN接入网（TWAN）的去附着17.6.3 S2b接口的PMIP下不可信Non-3GPP接入附着17.6.4 S2b接口的PMIP下不可信Non-3GPP接入去附着17.6.5 S2c接口的DSPMIP下可信Non-3GPP接入附着17.6.6 S2c接口的DSPMIP下可信Non-3GPP接入去附着17.7 3GPP系统和Non-3GPP系统间的移动切换17.7.1概述17.7.2 Non-3GPP的EPS切换17.8 Non-3GPP接入的QoS相关过程第5部分EPC的总结与展望第18章总结和展望附录附录AEPC相关标准实体附录B相关缩写参考文献