书籍详情
5G核心网规划与应用
作者：吴成林 著
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2020-10-01
ISBN：9787115546265
定价：¥188.00
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内容简介
本书首先介绍了5G在全球的商用情况及5G对未来发展的展望，以及国际、国内各组织对5G发展的推动情况；其次介绍了5G核心网NSA和SA架构，对5G SA核心网的关键技术（例如，SBA架构、网络切片、边缘计算等）进行了详细阐述，结合5G网络的技术特点，全面介绍了5G的主要应用场景；然后详细介绍了5G SA核心网的规划思路和方法，并对5G SA核心网各网元在网络中的功能用途进行了阐述；最后对5G的安全进行了系统的说明。本书适合从事5G移动通信网络核心网规划、设计和维护的工程技术人员、管理人员参考使用，对从事5G安全以及5G业务应用相关的工程技术人员有参考价值，也可供高等院校移动通信相关的专业师生阅读。
作者简介
吴成林 毕业于南京邮电学院，高级工程师，一直从事固定交换网、移动核心网的网络规划、咨询和设计工作，20余年移动通信相关领域的从业经验。编写著作1部，发表论文4篇。 陶伟宜硕士毕业于浙江大学，高级工程师，一直从事核心网网络规划与设计工作，在移动通信领域的2G/3G/4G/5G核心网网络规划、工程设计等方面有着丰富的经验。已发表论文10余篇，主编行标1项，参编行标1项。 张子扬 毕业于武汉大学，硕士研究生，高级工程师，一直从事移动通信领域的2G/3G/4G/5G核心网网络安全系统的咨询、设计工作，拥有10余年移动通信核心网相关领域的从业经验。赵迎升毕业于浙江大学，长期从事移动通信3G/4G/5G核心网络规划、设计及研究工作。主编国家行业标准1项，参编国家行业标准1项，发表2篇论文。周悦毕业于南京邮电大学，高级工程师，一直从事核心网络规划与设计工作，20余年移动通信相关领域的从业经验。徐伟杰毕业于浙江大学，博士研究生，高级工程师，一直从事IP网络、支撑系统的规划与设计工作，发表论文数篇，参编国标1项。景建新 毕业于中国民航学院，高级工程师，一直从事2G/3G/4G/5G移动核心网的规划、咨询、设计工作，同时在网络安全和信息安全方面有多年的研究。
目录
第一章 5G部署及标准发展
1．1 概述 / 1
1．2 5G全球部署 / 1
1．2．1 5G商用 / 1
1．2．2 5G展望 / 2
1．2．3 国内发展 / 4
1．3 标准 / 7
1．3．1 标准组织 / 7
1．3．2 标准推进 / 12
1．3．3 中国进展 / 14
1．3．4 各国企业对5G标准的贡献 / 17
参考文献 / 20
第二章 5G核心网架构概述
2．1 服务化架构和传统参考点
架构 / 23
2．2 5G核心网与4G核心网架构
对比 / 24
2．3 5G NSA组网架构 / 26
2．4 5G SA组网架构 / 31
2．5 NSA与SA的组网分析对比 / 31
2．6 5G NSA组网和SA组网并存 / 34
参考文献 / 35
第三章 5G核心网关键技术
3．1 概述 / 37
3．2 SBA / 37
3．2．1 SBA概念 / 37
3．2．2 SBA特征 / 38
3．2．3 服务化框架 / 39
3．2．4 基于服务化的5G网络功能
架构 / 40
3．2．5 网络功能服务 / 43
3．3 网络切片 / 55
3．3．1 网络切片的概念 / 55
3．3．2 网络切片使用技术 / 59
3．3．3 网络切片的管理 / 65
3．3．4 网络切片安全 / 69
3．3．5 网络切片技术部署建议 / 69
3．4 多接入边缘技术（MEC） / 70
3．4．1 MEC基本概念 / 70
3．4．2 MEC系统框架和参考架构 / 76
3．4．3 MEC与5G网络融合 / 84
3．4．4 MEC在5G网络中的部署 / 89
3．4．5 MEC应用问题 / 91
3．4．6 MEC安全问题 / 96
3．4．7 MEC硬件问题 / 99
参考文献 / 103
第四章 5G主要业务场景
4．1 概述 / 105
4．2 eMBB / 106
4．2．1 更高数据速率 / 106
4．2．2 更高密度 / 106
4．2．3 部署与覆盖范围 / 107
4．2．4 更高的用户移动性 / 107
4．2．5 数据速率变化很大的设备 / 108
4．2．6 固定移动融合 / 108
4．2．7 家庭基站部署 / 109
4．3 mIoT / 110
4．3．1 运营方面 / 111
4．3．2 连通性方面 / 113
4．3．3 资源效率方面 / 115
4．4 关键通信 / 116
4．4．1 更高可靠性和更低时延 / 117
4．4．2 更高可靠性、更高可用性和
更低时延 / 121
4．4．3 极低时延 / 122
4．4．4 更高精度定位 / 123
4．4．5 更高可用性 / 125
4．4．6 关键任务服务 / 126
4．5 eV2X / 127
4．5．1 eV2X支持车辆编队 / 128
4．5．2 编队内的信息交换 / 129
4．5．3 汽车自动驾驶：传感器和状态
图共享 / 129
4．5．4 eV2X支持远程驾驶 / 130
4．5．5 用于短距离分组的自动协同
驾驶 / 131
4．5．6 集体环境感知 / 132
4．5．7 不同3GPP RAT的车辆之间的
通信 / 133
4．5．8 多PLMN环境 / 134
4．5．9 连续的自动驾驶汽车的协同
防撞 / 134
4．5．10 局部/有条件自动驾驶的信息
共享 / 135
4．5．11 高/全自动驾驶的信息共享 / 136
4．5．12 局部/有条件自动编队的信息
共享 / 137
4．5．13 高/全自动编队的信息共享 / 137
4．5．14 动态乘车共享 / 138
4．5．15 多RAT用例 / 138
4．5．16 用于辅助和改进自动驾驶的视频
数据共享 / 139
4．5．17 改变驾驶模式 / 139
4．5．18 通过车辆上网 / 139
4．5．19 5G覆盖范围之外的用例 / 140
4．5．20 紧急轨迹对齐 / 140
4．5．21 远程驾驶支持 / 141
4．5．22 提供交叉路口安全
信息 / 141
4．5．23 自动驾驶车辆的协作车道变换 / 142
4．5．24 关于电子控制单元安全软件更新的提案 / 142
4．5．25 V2X场景的3D视频合成 / 143
4．5．26 车辆编队的QoS方面 / 143
4．5．27 高级驾驶的QoS方面 / 143
4．5．28 远程驾驶的QoS方面 / 144
4．5．29 扩展传感器的QoS方面 / 145
4．5．30 针对不同V2X应用的不同QoS
预估 / 145
4．5．31 性能要求 / 145
参考文献 / 151
第五章 5G核心网规划
5．1 总体原则 / 153
5．2 5G核心网规划的内容和
流程 / 154
5．3 业务需求、业务模型和用户预测 / 155
5．4 网络整体架构 / 157
5．4．1 功能实体和分期建设 / 157
5．4．2 网络整体架构组织模式 / 159
5．4．3 漫游网络架构 / 163
5．5 5GC VNF网络建设
方案 / 167
5．5．1 各网元设置原则 / 167
5．5．2 AMF建设方案 / 170
5．5．3 UDM组网方案 / 173
5．5．4 PCF组网方案 / 180
5．5．5 SMF 组网方案 / 180
5．5．6 UPF / 183
5．5．7 NRF组网方案 / 186
5．5．8 BSF组网方案 / 190
5．5．9 NSSF组网方案 / 192
5．5．10 5GC VNF建设方案汇总 / 193
5．6 容灾方案 / 194
5．6．1 容灾方案概述 / 194
5．6．2 AMF容灾方案 / 196
5．6．3 SMF容灾方案 / 197
5．6．4 UPF容灾方案 / 199
5．6．5 UDM/PCF容灾方案 / 200
5．6．6 NRF容灾方案 / 201
5．6．7 NSSF容灾方案 / 202
5．7 路由方案 / 203
5．7．1 信令面路由方案 / 203
5．7．2 用户面路由方案 / 204
5．8 编号和标识管理 / 205
5．8．1 用户相关标识 / 205
5．8．2 网络相关标识 / 209
5．9 5GC云资源池方案 / 213
5．9．1 基于NFV架构的5GC / 213
5．9．2 云资源需求 / 217
5．9．3 云安全要求 / 220
5．9．4 NFVI组网设计 / 222
参考文献 / 224
第六章 5G核心网设备要求
6．1 AMF功能 / 227
6．1．1 接入控制功能 / 227
6．1．2 移动性管理功能 / 227
6．1．3 其他功能 / 233
6．2 UPF功能 / 235
6．2．1 用户面功能 / 235
6．2．2 深度包检测（DPI） / 245
6．2．3 UPF和SMF间的会话管理 / 246
6．2．4 其他 / 249
6．3 SMF / 250
6．3．1 会话管理 / 251
6．3．2 用户面管理 / 258
6．3．3 数据转发功能 / 260
6．3．4 切换 / 263
6．3．5 策略控制功能 / 265
6．3．6 QoS控制 / 268
6．3．7 计费功能 / 271
6．3．8 其他 / 274
6．4 AUSF / 276
6．4．1 5G-AKA鉴权 / 277
6．4．2 EAP-AKA'鉴权 / 278
6．4．3 其他 / 279
6．5 UDM / 280
6．5．1 5G系统鉴权功能 / 281
6．5．2 移动性管理 / 282
6．5．3 SMF会话管理 / 283
6．5．4 语音短信业务的支持 / 284
6．5．5 其他 / 284
6．6 UDR / 285
6．6．1 服务操作和数据访问授权 / 286
6．6．2 数据存储 / 288
6．7 PCF / 292
6．7．1 会话管理策略控制 / 294
6．7．2 AMF事件订阅功能 / 300
6．7．3 接入与移动性管理策略控制
功能 / 300
6．7．4 UE策略控制功能 / 301
6．7．5 PCF其他技术要求 / 303
6．8 NSSF / 309
6．8．1 切片选择 / 310
6．8．2 NSSF和其他NF间的切片可用性
服务 / 310
6．9 NRF / 311
6．9．1 NRF提供的服务 / 311
6．9．2 结构化数据类型定义 / 321
6．9．3 其他 / 324
6．10 共性功能 / 326
6．10．1 服务化功能 / 326
6．10．2 网络切片功能 / 330
6．10．3 云化部署要求 / 332
参考文献 / 335
第七章 5G核心网安全
7．1 5G安全架构概述 / 337
7．2 5G安全实体 / 339
7．2．1 AMF / 339
7．2．2 UPF / 346
7．2．3 UDM / 349
7．2．4 SMF / 351
7．2．5 SEPP / 352
7．2．6 NEF / 354
7．2．7 AUSF / 356
7．3 5G核心网安全重点内容 / 357
7．3．1 认证和鉴权 / 357
7．3．2 接口安全 / 383
7．3．3 切片管理安全 / 398
参考文献 / 399
缩略语
附录
附录1 移动性管理 / 408
附录2 安全管理 / 419
附录3 用户数据管理 / 424
附录4 会话管理 / 427
附录5 4G/5G互操作 / 434
附录6 语音业务 / 438
参考文献 / 440
1．1 概述 / 1
1．2 5G全球部署 / 1
1．2．1 5G商用 / 1
1．2．2 5G展望 / 2
1．2．3 国内发展 / 4
1．3 标准 / 7
1．3．1 标准组织 / 7
1．3．2 标准推进 / 12
1．3．3 中国进展 / 14
1．3．4 各国企业对5G标准的贡献 / 17
参考文献 / 20
第二章 5G核心网架构概述
2．1 服务化架构和传统参考点
架构 / 23
2．2 5G核心网与4G核心网架构
对比 / 24
2．3 5G NSA组网架构 / 26
2．4 5G SA组网架构 / 31
2．5 NSA与SA的组网分析对比 / 31
2．6 5G NSA组网和SA组网并存 / 34
参考文献 / 35
第三章 5G核心网关键技术
3．1 概述 / 37
3．2 SBA / 37
3．2．1 SBA概念 / 37
3．2．2 SBA特征 / 38
3．2．3 服务化框架 / 39
3．2．4 基于服务化的5G网络功能
架构 / 40
3．2．5 网络功能服务 / 43
3．3 网络切片 / 55
3．3．1 网络切片的概念 / 55
3．3．2 网络切片使用技术 / 59
3．3．3 网络切片的管理 / 65
3．3．4 网络切片安全 / 69
3．3．5 网络切片技术部署建议 / 69
3．4 多接入边缘技术（MEC） / 70
3．4．1 MEC基本概念 / 70
3．4．2 MEC系统框架和参考架构 / 76
3．4．3 MEC与5G网络融合 / 84
3．4．4 MEC在5G网络中的部署 / 89
3．4．5 MEC应用问题 / 91
3．4．6 MEC安全问题 / 96
3．4．7 MEC硬件问题 / 99
参考文献 / 103
第四章 5G主要业务场景
4．1 概述 / 105
4．2 eMBB / 106
4．2．1 更高数据速率 / 106
4．2．2 更高密度 / 106
4．2．3 部署与覆盖范围 / 107
4．2．4 更高的用户移动性 / 107
4．2．5 数据速率变化很大的设备 / 108
4．2．6 固定移动融合 / 108
4．2．7 家庭基站部署 / 109
4．3 mIoT / 110
4．3．1 运营方面 / 111
4．3．2 连通性方面 / 113
4．3．3 资源效率方面 / 115
4．4 关键通信 / 116
4．4．1 更高可靠性和更低时延 / 117
4．4．2 更高可靠性、更高可用性和
更低时延 / 121
4．4．3 极低时延 / 122
4．4．4 更高精度定位 / 123
4．4．5 更高可用性 / 125
4．4．6 关键任务服务 / 126
4．5 eV2X / 127
4．5．1 eV2X支持车辆编队 / 128
4．5．2 编队内的信息交换 / 129
4．5．3 汽车自动驾驶：传感器和状态
图共享 / 129
4．5．4 eV2X支持远程驾驶 / 130
4．5．5 用于短距离分组的自动协同
驾驶 / 131
4．5．6 集体环境感知 / 132
4．5．7 不同3GPP RAT的车辆之间的
通信 / 133
4．5．8 多PLMN环境 / 134
4．5．9 连续的自动驾驶汽车的协同
防撞 / 134
4．5．10 局部/有条件自动驾驶的信息
共享 / 135
4．5．11 高/全自动驾驶的信息共享 / 136
4．5．12 局部/有条件自动编队的信息
共享 / 137
4．5．13 高/全自动编队的信息共享 / 137
4．5．14 动态乘车共享 / 138
4．5．15 多RAT用例 / 138
4．5．16 用于辅助和改进自动驾驶的视频
数据共享 / 139
4．5．17 改变驾驶模式 / 139
4．5．18 通过车辆上网 / 139
4．5．19 5G覆盖范围之外的用例 / 140
4．5．20 紧急轨迹对齐 / 140
4．5．21 远程驾驶支持 / 141
4．5．22 提供交叉路口安全
信息 / 141
4．5．23 自动驾驶车辆的协作车道变换 / 142
4．5．24 关于电子控制单元安全软件更新的提案 / 142
4．5．25 V2X场景的3D视频合成 / 143
4．5．26 车辆编队的QoS方面 / 143
4．5．27 高级驾驶的QoS方面 / 143
4．5．28 远程驾驶的QoS方面 / 144
4．5．29 扩展传感器的QoS方面 / 145
4．5．30 针对不同V2X应用的不同QoS
预估 / 145
4．5．31 性能要求 / 145
参考文献 / 151
第五章 5G核心网规划
5．1 总体原则 / 153
5．2 5G核心网规划的内容和
流程 / 154
5．3 业务需求、业务模型和用户预测 / 155
5．4 网络整体架构 / 157
5．4．1 功能实体和分期建设 / 157
5．4．2 网络整体架构组织模式 / 159
5．4．3 漫游网络架构 / 163
5．5 5GC VNF网络建设
方案 / 167
5．5．1 各网元设置原则 / 167
5．5．2 AMF建设方案 / 170
5．5．3 UDM组网方案 / 173
5．5．4 PCF组网方案 / 180
5．5．5 SMF 组网方案 / 180
5．5．6 UPF / 183
5．5．7 NRF组网方案 / 186
5．5．8 BSF组网方案 / 190
5．5．9 NSSF组网方案 / 192
5．5．10 5GC VNF建设方案汇总 / 193
5．6 容灾方案 / 194
5．6．1 容灾方案概述 / 194
5．6．2 AMF容灾方案 / 196
5．6．3 SMF容灾方案 / 197
5．6．4 UPF容灾方案 / 199
5．6．5 UDM/PCF容灾方案 / 200
5．6．6 NRF容灾方案 / 201
5．6．7 NSSF容灾方案 / 202
5．7 路由方案 / 203
5．7．1 信令面路由方案 / 203
5．7．2 用户面路由方案 / 204
5．8 编号和标识管理 / 205
5．8．1 用户相关标识 / 205
5．8．2 网络相关标识 / 209
5．9 5GC云资源池方案 / 213
5．9．1 基于NFV架构的5GC / 213
5．9．2 云资源需求 / 217
5．9．3 云安全要求 / 220
5．9．4 NFVI组网设计 / 222
参考文献 / 224
第六章 5G核心网设备要求
6．1 AMF功能 / 227
6．1．1 接入控制功能 / 227
6．1．2 移动性管理功能 / 227
6．1．3 其他功能 / 233
6．2 UPF功能 / 235
6．2．1 用户面功能 / 235
6．2．2 深度包检测（DPI） / 245
6．2．3 UPF和SMF间的会话管理 / 246
6．2．4 其他 / 249
6．3 SMF / 250
6．3．1 会话管理 / 251
6．3．2 用户面管理 / 258
6．3．3 数据转发功能 / 260
6．3．4 切换 / 263
6．3．5 策略控制功能 / 265
6．3．6 QoS控制 / 268
6．3．7 计费功能 / 271
6．3．8 其他 / 274
6．4 AUSF / 276
6．4．1 5G-AKA鉴权 / 277
6．4．2 EAP-AKA'鉴权 / 278
6．4．3 其他 / 279
6．5 UDM / 280
6．5．1 5G系统鉴权功能 / 281
6．5．2 移动性管理 / 282
6．5．3 SMF会话管理 / 283
6．5．4 语音短信业务的支持 / 284
6．5．5 其他 / 284
6．6 UDR / 285
6．6．1 服务操作和数据访问授权 / 286
6．6．2 数据存储 / 288
6．7 PCF / 292
6．7．1 会话管理策略控制 / 294
6．7．2 AMF事件订阅功能 / 300
6．7．3 接入与移动性管理策略控制
功能 / 300
6．7．4 UE策略控制功能 / 301
6．7．5 PCF其他技术要求 / 303
6．8 NSSF / 309
6．8．1 切片选择 / 310
6．8．2 NSSF和其他NF间的切片可用性
服务 / 310
6．9 NRF / 311
6．9．1 NRF提供的服务 / 311
6．9．2 结构化数据类型定义 / 321
6．9．3 其他 / 324
6．10 共性功能 / 326
6．10．1 服务化功能 / 326
6．10．2 网络切片功能 / 330
6．10．3 云化部署要求 / 332
参考文献 / 335
第七章 5G核心网安全
7．1 5G安全架构概述 / 337
7．2 5G安全实体 / 339
7．2．1 AMF / 339
7．2．2 UPF / 346
7．2．3 UDM / 349
7．2．4 SMF / 351
7．2．5 SEPP / 352
7．2．6 NEF / 354
7．2．7 AUSF / 356
7．3 5G核心网安全重点内容 / 357
7．3．1 认证和鉴权 / 357
7．3．2 接口安全 / 383
7．3．3 切片管理安全 / 398
参考文献 / 399
缩略语
附录
附录1 移动性管理 / 408
附录2 安全管理 / 419
附录3 用户数据管理 / 424
附录4 会话管理 / 427
附录5 4G/5G互操作 / 434
附录6 语音业务 / 438
参考文献 / 440
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