3G技術(shù)與UMTS網(wǎng)絡(luò)

前言

　　1991年7月1日，在芬蘭赫爾辛基的一個(gè)城市公園中進(jìn)行了世界上第一次基于公共GSM系統(tǒng)的通話，這是第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)誕生的標(biāo)志。GSM系統(tǒng)取得了出乎預(yù)料的巨大成功。在過去的十年中，GSM已經(jīng)成為真正意義上的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。目前，蜂窩移動(dòng)電話在很多國家的持有率已經(jīng)超過了70％，在北歐國家已經(jīng)接近了90％．而且，全球移動(dòng)用戶的數(shù)量已經(jīng)超過了固定電話用戶的數(shù)量。在不久的將來，移動(dòng)用戶的數(shù)量將會(huì)超過預(yù)計(jì)的15億。

內(nèi)容概要

　　《3G技術(shù)與UMTS網(wǎng)絡(luò)(第2版)》是一本全面介紹3G系統(tǒng)特別是通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)網(wǎng)絡(luò)的專著。《3G技術(shù)與UMTS網(wǎng)絡(luò)(第2版)》的一大特色是詳細(xì)介紹了WCDMA標(biāo)準(zhǔn)所采用的UMTS網(wǎng)絡(luò)，包括UMTS的網(wǎng)絡(luò)演化、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和組成、移動(dòng)管理和業(yè)務(wù)等?！?G技術(shù)與UMTS網(wǎng)絡(luò)(第2版)》深入闡述了移動(dòng)通信的發(fā)展和演化、UMTS的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、UMTS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議組成、UMTS的空中接口技術(shù)原理、UMTS核心網(wǎng)技術(shù)和UMTS網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。

書籍目錄

第一部分第1章　緒論　21.1　3G的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程　31.2　3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)介紹　61.2.1　概念化網(wǎng)絡(luò)模型　61.2.2　結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)體系　71.2.3　資源管理體系　101.2.4　UMTS承載體系　10第2章　從GSM到UMTS多址接入的演進(jìn)　122.1　從模擬到數(shù)字　132.2　從數(shù)字到可達(dá)性　142.3　向分組和高速發(fā)展　152.4　3GPP R99　172.5　3GPP R4　192.6　3GPP R5　202.7　后3GPP R5的趨勢　22第二部分第3章　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面臨的主要挑戰(zhàn)　243.1　無線通信的限制　243.2　蜂窩無線通信原理　283.3　多址接入技術(shù)　313.4　設(shè)備移動(dòng)性　343.5　網(wǎng)絡(luò)傳輸　363.6　UMTS中的替代傳送技術(shù)　373.6.1　UMTS中的異步傳輸模式　383.6.2　IP傳輸　393.7　網(wǎng)絡(luò)管理　403.8　頻譜及其規(guī)范　42第4章　UMTS無線接入技術(shù)總述　474.1　WCDMA要素　474.1.1　基本概念　474.1.2　WCDMA無線信道　524.1.3　WCDMA幀結(jié)構(gòu)　584.2　WCDMA增強(qiáng)版——HSDPA　614.2.1　引言　614.2.2　益處和影響　624.2.3　基本概念　624.2.4　自適應(yīng)調(diào)制編碼　644.2.5　混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求　644.2.6　快速調(diào)度　654.2.7　無縫小區(qū)切換　654.2.8　基本操作和結(jié)構(gòu)問題　664.3　GSM/EDGE　674.3.1　基本概念　674.3.2　無線信道和幀結(jié)構(gòu)　694.3.3　通用分組無線業(yè)務(wù)　734.3.4　改進(jìn)數(shù)據(jù)速率Global/GSM服務(wù)(EDGE)　754.4　WLAN技術(shù)　764.4.1　物理層技術(shù)　764.4.2　媒體接入控制　774.4.3　網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成　79第5章　UMTS無線接入網(wǎng)　815.1　UTRAN結(jié)構(gòu)　825.2　BS　835.2.1　基站結(jié)構(gòu)　835.2.2　調(diào)制方式　845.2.3　接收機(jī)技術(shù)　875.2.4　小區(qū)容量　885.2.5　基站中的控制功能　905.3　無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)　905.3.1　RRM　915.3.2　UTRAN控制功能　109第6章　UMTS核心網(wǎng)　1176.1　UMTS核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)　1186.1.1　域和子系統(tǒng)的通用核心網(wǎng)實(shí)體　1206.1.2　電路交換域　1216.1.3　PS域　1236.2　核心網(wǎng)管理任務(wù)和控制任務(wù)　1256.2.1　移動(dòng)性管理　1256.2.2　通信管理　1376.3　計(jì)費(fèi)、賬單及結(jié)算　1426.3.1　計(jì)費(fèi)和結(jié)算　1426.3.2　賬單　1466.4　IP多媒體子系統(tǒng)　1476.5　IP多媒體子系統(tǒng)基本原理　1476.6　IMS實(shí)體及功能　1516.6.1　呼叫會(huì)話控制功能　1516.6.2　數(shù)據(jù)庫　1546.6.3　互通功能　1546.6.4　業(yè)務(wù)相關(guān)的功能　1556.6.5　支持功能　1566.6.6　計(jì)費(fèi)功能　157第7章　UMTS終端　1597.1　終端結(jié)構(gòu)　1597.2　終端的差異　1637.3　終端的功能　1657.4　UMTS用戶　1667.5　用戶界面　168第8章　UMTS環(huán)境下的業(yè)務(wù)　1698.1　業(yè)務(wù)綜述　1698.1.1　用戶真正需要什么　1698.1.2　怎樣從中獲取利潤　1708.1.3　對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，最恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)原則是什么　1718.1.4　業(yè)務(wù)相關(guān)因素在移動(dòng)網(wǎng)和固網(wǎng)中有什么區(qū)別　1728.2　QoS　1728.2.1　業(yè)務(wù)類型和QoS屬性　1728.2.2　QoS機(jī)制　1768.2.3　RSVP　1778.2.4　區(qū)分服務(wù)　1788.2.5　MPLS　1798.3　業(yè)務(wù)子系統(tǒng)　1808.3.1　從GSM繼承的業(yè)務(wù)　1818.3.2　USAT　1828.3.3　瀏覽工具　1838.3.4　LCS　1858.3.5　IMS業(yè)務(wù)機(jī)制——短信　2028.3.6　IMS業(yè)務(wù)機(jī)制——呈現(xiàn)業(yè)務(wù)　2038.4　總結(jié)　205第9章　UMTS環(huán)境中的安全問題　2069.1　UMTS接入安全　2079.1.1　2G的遺產(chǎn)　2079.1.2　相互鑒權(quán)　2089.1.3　鑒權(quán)密碼學(xué)　2109.1.4　臨時(shí)標(biāo)識(shí)碼　2139.1.5　UTRAN加密　2149.1.6　RRC信令的完整性保護(hù)　2159.1.7　接入安全總結(jié)　2179.2　3GPP R99中的輔加安全特性　2189.2.1　加密指示　2189.2.2　UE識(shí)別　2189.2.3　LCS的安全　2189.2.4　用戶到USIM的鑒權(quán)　2189.2.5　USIM應(yīng)用工具箱中的安全特性　2189.3　系統(tǒng)級(jí)和網(wǎng)絡(luò)級(jí)的安全　2199.3.1　典型的安全攻擊　2199.3.2　3GPP網(wǎng)絡(luò)域安全概述　2209.3.3　IPSec　2219.3.4　MAPSec　2239.4　應(yīng)用和服務(wù)的保護(hù)　2239.4.1　IMS安全　2249.4.2　應(yīng)用層安全機(jī)制實(shí)例　2279.4.3　會(huì)話層安全　2279.4.4　AAA安全機(jī)制　2279.5　合法監(jiān)聽　228第三部分第10章　UMTS協(xié)議　23210.1　3GPP協(xié)議參考結(jié)構(gòu)　23210.1.1　無線接口協(xié)議參考模型　23210.1.2　UTRAN協(xié)議參考模型　23410.1.3　CN協(xié)議參考模型　23510.2　UMTS協(xié)議交互結(jié)構(gòu)　23710.3　傳輸網(wǎng)絡(luò)協(xié)議　24010.3.1　傳輸網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)　24010.3.2　在Uu接口中的WCDMA物理層　24110.3.3　其他接口中的骨干網(wǎng)　24310.3.4　UMTS傳輸網(wǎng)絡(luò)協(xié)議　24910.4　無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議　25710.4.1　無線網(wǎng)絡(luò)控制平面　25710.4.2　無線網(wǎng)絡(luò)用戶平面　26510.5　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議　26810.5.1　非接入層協(xié)議　26810.5.2　CN節(jié)點(diǎn)間的控制平面　27510.5.3　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的用戶平面　27710.6　UMTS網(wǎng)絡(luò)協(xié)議總述　27810.7　IMS協(xié)議總述　279第11章　處理過程實(shí)例　28311.1　基本處理過程　28311.1.1　尋呼　28411.1.2　RRC連接建立過程　28511.1.3　事務(wù)論證　28711.1.4　鑒權(quán)和安全控制　28811.1.5　采用無線接入承載分配的事務(wù)建立　28811.1.6　事務(wù)　29111.1.7　事務(wù)清除和RAB釋放　29111.1.8　RRC連接釋放　29311.2　RRM處理過程實(shí)例　29411.2.1　軟切換-鏈路增加和刪除　29411.2.2　SRNS重定位——電路交換　29611.2.3　從UMTS到GSM的系統(tǒng)間切換——電路交換　29811.3　MM處理過程實(shí)例　30011.3.1　小區(qū)更新　30011.3.2　URA更新　30111.3.3　CN CS域的位置更新　30211.3.4　CN PS域的路由區(qū)更新　30311.4　CC過程實(shí)例　30411.5　分組數(shù)據(jù)實(shí)例　30611.6　IMS實(shí)例　30811.6.1　IMS注冊(cè)實(shí)例　30811.6.2　IMS會(huì)話實(shí)例　310縮略語對(duì)照表　314參考文獻(xiàn)　329

章節(jié)摘錄

　　第一部分　　第1章　緒論　　今天，三代不同的、已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了的移動(dòng)通信已廣為人知（如圖1．1所示）。第一代（1G）是20世紀(jì)80年代中期建立的模擬或半模擬（模擬無線信道，但是采用數(shù)字交換）移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，例如NM7（北歐移動(dòng)電話）系統(tǒng)和AMPS（美國移動(dòng)電話系統(tǒng)）。這些網(wǎng)絡(luò)為用戶提供基本業(yè)務(wù)，主要是話音及和話音相關(guān)的業(yè)務(wù)。1G網(wǎng)絡(luò)僅僅是以一國為范圍而開發(fā)的，經(jīng)常出現(xiàn)的情形是政府的電信運(yùn)營商和國內(nèi)行業(yè)就主要技術(shù)要求達(dá)成一致，并不在更大范圍內(nèi)發(fā)行標(biāo)準(zhǔn)。由于是國家性的標(biāo)準(zhǔn)，不同的1G網(wǎng)絡(luò)彼此互不兼容，而且在當(dāng)時(shí)，移動(dòng)通信被認(rèn)為是一種新奇的事物，是固網(wǎng)上的增值業(yè)務(wù)?！　∫苿?dòng)通信需求的增長產(chǎn)生了對(duì)更為全球化的移動(dòng)通信系統(tǒng)的需求。國際性的標(biāo)準(zhǔn)化組織開始具體指定2G（第二代）應(yīng)該是什么樣子。2G的重點(diǎn)著眼于兼容性和國際透明度，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是區(qū)域性的（例如歐洲范圍）或是半全球性的，用戶基本上應(yīng)該能在這個(gè)范圍內(nèi)的任何地點(diǎn)接人系統(tǒng)。從終端用戶的角度看，2G網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)更具吸引力的“套餐”，除了傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)外，它還能提供一些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和高級(jí)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)化的區(qū)域特性使全球化這個(gè)概念沒有完全實(shí)現(xiàn)，市場上并存著多種2G系統(tǒng)。其中GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）以其改進(jìn)系統(tǒng)成為商業(yè)成功的神話，無論是技術(shù)方面還是商業(yè)方面，它都超越了人們的種種預(yù)想。　　人們期望3c（第三代）能夠完成移動(dòng)通信的全球化進(jìn)程。但不同國家和區(qū)域的利益沖突仍然存在，其難度也是可想而知的。不過大勢所趨的是，3G將主要基于GSM的技術(shù)解決方案，其原因有以下兩點(diǎn)：GSM技術(shù)主導(dǎo)著市場，對(duì)GSM的巨大投資應(yīng)當(dāng)盡可能地利用。鑒于此，標(biāo)準(zhǔn)化組織提出了未來10年中移動(dòng)通信將如何發(fā)展的愿景。在這個(gè)愿景中，對(duì)3G的一些要求簡列如下?！　。?）系統(tǒng)必須完全規(guī)范化（如GSM），主要接口應(yīng)當(dāng)是標(biāo)準(zhǔn)化的和開放的。所形成的標(biāo)準(zhǔn)必須在全球范圍內(nèi)有效?！　。?）系統(tǒng)相對(duì)于GSM在各個(gè)方面都要有明顯的增值。但在初期，系統(tǒng)至少應(yīng)后向兼容GSM和ISDN（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）?！　。?）在整個(gè)系統(tǒng)中，多媒體及其所有的組成部分都必須獲得支持?！　。?）3G的無線接人必須能提供寬帶容量，這個(gè)容量應(yīng)具有足夠的一般性以適用于全世界。寬帶（wideband）這個(gè)詞反映了它的容量要求介于2G的窄帶容量和固定通信介質(zhì)的廣帶（broadband）容量之間。

媒體關(guān)注與評(píng)論

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編輯推薦

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