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《LTESAE移动通信网络技术》黄韬

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前言随着移动互联网时代的到来,用户越来越习惯随时随地享用宽带接入服务。预计到2012年,全球宽带用户总数将达到18亿,其中约23将是移动宽带用户,这势必对移动通信网络提出更高的要求:更高的峰值速率和更小的时延、更高的频谱利用率和灵活性以及更高的系统容量。因此,3GPP标准组织于2004年年底启动了3G长期演进(Long Term Evolution,LTE)和系统架构演进(System Architecture Evolution,SAE)两大计划的研究与标准化工作。本书系统地介绍了LTE/SAE移动通信网络的系统架构及其关键技术机制,同时穿插介绍了G/GPRS、UMTS网络的基本理论与技术机制,通过对比分析的方法阐述了移动通信网络技术发展演进的思路,便于读者深刻理解LTE/SAE网络的相关核心技术。全书内容共分10章。第1章简要介绍了移动通信和3GPP标准的发展历史,并重点针对LTE与SAE两大计划的需求目标,以及它们在标准制定、测试实验、预商用等方面的进度进行了一个详细的阐述,给出了一个总体的概念,便于后续章节进行具体讲述。第2章详细介绍了EPS网络的系统架构、接口及相应协议栈,并针对EPS网络的主要功能、系统增强的QoS机制,以及新增的EPS系统标识进行了具体介绍。第3章具体介绍了LTE系统中采用的一些新的无线传输技术,主要包括多址方式、多天线、链路自适应、分组调度、小区间干扰抑制、网络自组织技术等。第4章从物理层、数据链路层、无线资源控制层以及非接入(NAS)层的角度,分层次详细介绍了EPS系统空中接口的协议功能及其实现。为便于读者理解,本章最后给出了一个完整的数据封装流程。第5章全面透彻地介绍了EPS网络中涉及的接入与鉴权、移动性管理,以及会话管理等几个主要信令流程和状态转移过程,并针对基于跟踪区(TA)的位置管理、空闲模式下的信令减少(ISR)、多PDN支持等EPS系统中特有的关键机制进行了深入的分析与阐述。第6章具体介绍了非3GPP接入EPC核心网的系统架构,并重点介绍了接入网发现与选择、网络附着与激活、基本切换与移动性管理,以及LTE与cd2000网络之间的切换优化等关键机制与流程。鉴于下一代移动通信网络不断融合、演进的大趋势,本章的内容将具有重要而深远的意义。第7章就ES系统的增强型安全机制进行了详细讨论,重点介绍了EPS系统的双层安全架构,并对EPS系统的密钥体系、安全算法协商等关键问题LTE/SAE移动通信网络技术进行了详细分析。第8章系统地介绍了在EPS系统部署时,需要同步部署的策略控制与计费(PCC)子系统,以完成整个系统的业务策略控制及内容计费,并针对EPS系统中所引入的增强型PCC机制进行了深入讨论与分析。第9章详细介绍了EPS系统中涉及的几个业务连续性课题,重点针对语音呼叫连续性(VCC)、CS语音回落(CS Fallback)、中心化IMS业务控制(ICS)以及多媒体会话连续性(MMSC)等新技术进行了详细讲解。第l0章作为全书最后一章,重点介绍了ITU组织提出的IMT-Advanced目标与需求,并针对LTE-Advanced需求与LTE系统的性能评估结果以及IMT-Advanced的需求目标进行了对比分析,在此基础上对LTE-Advanced系统的几个具有代表性的关键技术进行了讨论,以期为读者以后的研究提供一定的参考。本书结合当前电信技术的发展趋势,分析了EPS系统的网络结构、关键技术与应用场景,介绍了UMTS网络向EPS网络的演进过程及其业务连续性机制,讨论了非3GPP网络与EPS网络之间的无缝漫游与切换。本书结构清晰,内容丰富,适合于广大从事电信工作,尤其是移动通信系统的研发人员和工程技术人员阅读,也可供从事相关课题研究的师生参考。感谢诺西公司的刘颗、谢晓棠、林洁珍、常疆、沈洋、贺敬等专家以及华为公司的相关专家对本书进行的详细审定。感谢工业和信息化部电信研究院的许慕鸿女士在本书的编写过程中无私地提供了许多技术资料和最新的会议材料。感谢中国联通研究院张云勇博士在本书的编写过程中提出的诸多宝贵意见。同时感谢中国联通技术部黄涛为本书提出的很多建设性的意见。另外,要特别感谢高通(中国)公司的朱西鹏博士对本书的大力支持。从本书的初期筹划、撰稿直至完稿的整个过程中,朱博士多次参与了讨论,提出了诸多宝贵建议,并参与了本书的后期审定工作。参与本书编写和审定工作的还有郭达、黄东巍、廖军、吴树兴、王宏鼎、张尼、孙昌璐、滕颖蕾、黄修栋等。最后,还要感谢人民邮电出版社的大力支持和高效工作,使本书能尽早与读者见面。希望通过本书的介绍,读者能够对LTE/SAE网络技术有一个全面而深入的理解。但是,由于作者能力和知识范围有限,且移动通信技术的发展非常迅速,相关的协议规范也正在逐步完善之中,书中疏漏之处在所难免,欢迎广大读者和同行批评指正。大家可通过电子邮件(liuyang@ptpress)与我们联系。
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