前言

随着技术的进步和人类自身的发展,人类对通信的终极需求是实现任何人可以在任何时间、任何地点与其他任何人进行任何方式的沟通。由于移动通信的许多技术特征还不能很好地满足这一需求,使其成为当前通信领域发展最快、应用最广和最前沿的技术之一。

移动通信发展到现在,用户不仅要求有稳定、低廉的语音通信,而且还要求能够进行包括数据、视频、文本和图像等在内的多媒体通信,并且用户对移动宽带的需求呈爆炸性增长态势。针对这些需求,移动通信发展到了3G时代,而且正在开创4G时代。

当今,共有WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA三种3G技术体制并存。WCDMA标准化工作由3GPP负责;cdma2000标准化工作由3GPP2负责;TD-SCDMA的主要优势和贡献在空中接口,而核心网与WCDMA相同。UMTS是基于WCDMA的3G标准,在本书中,UMTS核心网服务于WCDMA和TD-SCDMA两种3G技术。UMTS核心网的CS域提供语音业务;PS域提供分组业务,即网页浏览、流媒体和FTP等数据类业务。在3GPP R5之后,UMTS核心网出现了IMS,IMS基于分组域提供VoIP以及众多的多媒体业务,打破了只有CS域提供语音业务的限制。

人们对带宽的需求是无止境的,为了突破 3G 网络带宽的限制,4G LTE 网络使用了OFDM/FDMA技术。LTE有FDD-LTE和TD-LTE两大阵营,二者的区别就在于空中接口标准不一致,但 LTE 核心网 EPC 是一致的。在本书中,LTE 核心网服务于 TD-LTE 和FDD-LTE两种4G技术。

本书的内容安排大致如下:第一部分对移动核心网技术进行了概述,包括2G GSM网络、2.5G GPRS网络、3G UMTS网络和4G LTE网络;第二部分阐述了UMTS核心网的电路域和分组域(CS和PS),具体包括网络架构和接口协议,以及用户标识、安全机制、移动性管理和业务提供等关键技术点;第三部分阐述了LTE核心网EPC,包括网络架构、接口协议、用户标识、默认承载与专用承载、状态管理、安全机制和移动性管理,重点介绍了核心网的信令流程,如附着、去附着、会话管理、TAU和切换等;第四部分阐述了IMS,具体包括网络架构、接口定义、协议体系、安全机制、用户标识、信令压缩、资源管理、组网路由、业务提供、计费方案、互连互通和网络融合等;第五部分集中介绍了3G/4G业务的分类及IMS业务,包括Presence、即时消息(IM)、组管理和POC等,还介绍了CS/IMS业务融合技术,如SMS和IM互通,以及语音呼叫连续性VCC技术。

本书条例清晰、逻辑性强、内容充实、涵盖范围广,具有较强的技术性和实用性。本书介绍的内容主要基于各标准化组织最新发布的标准或草案,参考了大量的有关文献,并结合了作者丰富的工作经验编写而成。本书引用的部分资料和图表是为了知识内容的阐述和传授,无侵权意图,特此声明。

本书由庞韶敏和李亚波编著。特别感谢电子工业出版社宋梅编辑为本书出版所做的大量耐心细致的工作。非常感谢唐雄燕、何奎、刘明和张歆浩对本书编写工作的支持。在此还要感谢本书中所参考和引用的诸多资料的有关机构和作者。

由于编者水平和视野所限,以及编写时间仓促,加之移动通信技术发展日新月异,对于书中存在的不足之处,敬请各界同仁批评指正。

编著者