5G核心网原理与实践

第1章 绪论 1 1.1 通信技术发展历程 1 1.1.1 通信发展简史 1 1.1.2 移动通信发展历程 3 1.2 移动通信基础 8 1.2.1 基本概念和特点 8 1.2.2 网络的构成和功能 9 1.2.3 基本业务流程 10 1.3 5G网络概述 14 1.3.1 5G和5G-Advanced的驱动力及愿景 14 1.3.2 5G全球商用情况 18 1.3.3 5G对行业用户的吸引力 18 1.3.4 行业对5G的需求 19 本章小结 19 第2章 5G网络架构 20 2.1 5G网络架构概述 20 2.1.1 4G网络架构 20 2.1.2 5G网络架构 21 2.1.3 SBA架构 22 2.1.4 控制面和用户面分离(CUPS) 27 2.2 5G网络功能介绍 31 2.2.1 接入和移动性管理功能(AMF) 31 2.2.2 会话管理功能(SMF) 32 2.2.3 用户面功能(UPF) 32 2.2.4 统一数据管理(UDM) 33 2.2.5 鉴权服务功能(AUSF) 33 2.2.6 策略控制功能(PCF) 34 2.2.7 网络能力开放功能(NEF) 34 2.2.8 网络切片选择功能(NSSF) 35 2.2.9 网络存储功能(NRF) 36 本章小结 36 第3章 5G移动性管理 37 3.1 概述 37 3.1.1 移动性管理流程 37 3.1.2 用户标识 38 3.2 注册与连接状态管理 38 3.2.1 注册状态 38 3.2.2 连接状态 39 3.3 移动性管理机制 41 3.3.1 移动性限制 41 3.3.2 移动性模式 42 3.3.3 UE的可达性管理 43 3.3.4 MICO模式 44 3.4 注册管理流程 44 3.4.1 初始注册流程 45 3.4.2 移动性注册更新流程 48 3.4.3 周期性注册更新流程 52 3.4.4 AMF重分配注册流程 53 3.4.5 UE发起的去注册流程 55 3.4.6 网络侧发起的去注册流程 57 3.5 连接管理流程 58 3.5.1 AN Release流程 58 3.5.2 UE触发的服务请求 60 3.5.3 网络侧触发的服务请求 65 3.6 切换流程 66 3.6.1 基于Xn接口的切换流程 68 3.6.2 基于N2接口的切换流程 69 3.7 UE配置更新流程 76 本章小结 78 第4章 5G会话管理 79 4.1 会话管理概述 79 4.2 会话管理的控制网元 79 4.3 4G和 5G会话管理的差异 80 4.4 会话管理的流程 81 4.4.1 会话建立 81 4.4.2 二次认证/鉴权 82 4.4.3 会话修改 83 4.4.4 有选择的会话去激活 84 4.4.5 会话释放 85 4.5 会话和业务连续性 87 4.5.1 SSC Mode 2会话切换 88 4.5.2 SSC Mode 3会话切换 88 4.6 业务本地分流 89 4.6.1 本地业务分流简介 89 4.6.2 本地分流架构 90 本章小结 91 第5章 5G服务质量管理 92 5.1 服务质量概述 92 5.2 QoS框架 92 5.3 QoS关键机制 94 5.3.1 QoS控制机制 94 5.3.2 反射QoS控制 95 5.4 QoS参数 96 本章小结 99 第6章 5G策略控制架构 100 6.1 策略控制架构概述 100 6.2 PCF发现与选择 103 6.3 UE策略 104 6.3.1 UE策略控制 104 6.3.2 UE策略传递 104 6.3.3 UE策略结构 105 6.3.4 UE策略执行 106 6.4 接入与移动性管理策略控制 107 6.5 会话管理策略控制 108 6.5.1 会话管理策略规则 108 6.5.2 会话管理绑定机制 109 6.5.3 会话管理策略控制示例 110 本章小结 111 第7章 5G接口协议 112 7.1 接口介绍 112 7.2 服务化接口的协议栈 114 7.3 服务化接口示例 115 7.4 非服务化接口示例 117 本章小结 119 第8章 5G核心网关键技术 120 8.1 云原生 120 8.1.1 运营商面临的挑战和驱动力 120 8.1.2 电信云的概念 125 8.1.3 电信云的发展阶段 126 8.1.4 电信云的关键技术 129 8.1.5 电信云与5GC的关系 136 8.2 MEC 142 8.2.1 背景和趋势 142 8.2.2 MEC的架构 144 8.2.3 MEC的原理 148 8.2.4 MEC的应用场景 154 8.2.5 MEC的关键技术 156 8.2.6 MEC的应用 158 8.3 网络切片 159 8.3.1 背景概述 160 8.3.2 网络切片管理 162 8.3.3 网络切片运维 171 本章小结 174 第9章 未来网络展望 175 9.1 信息智能化 175 9.2 网络即服务和可编程 176 9.3 全息和新媒体技术 179 9.4 精准超实时确定性 180 9.5 软件技术的变革 181 9.6 区块链 182 本章小结 184 第10章 5G核心网实验 185 10.1 实验网络组成 185 10.2 实验相关准备 185 10.2.1 远端手机控制 185 10.2.2 PDU会话相关知识 189 10.3 5G First Call数据业务实验 192 10.3.1 实验描述 192 10.3.2 实验步骤 192 本章小结 199 附录 缩略词表 200 参考文献 205