内容简介
本书系统地介绍了移动通信系统架构的概念、构成与设计方法,揭示了任务变化驱动移动通信网络架构代际变革的总体规律,并以5G 网络架构为例,详细阐述了5G 服务化架构的提出与设计思路。进一步地,本书从新特性、新流程、新能力三个层面剖析了5G 服务化架构的具体细节及应用场景。此外,本书还对6G 网络架构的设计进行了展望,提出了全服务化的逻辑架构以及分布式自治的组网架构等,为6G 的发展提供了有益的参考。 本书适合从事移动通信系统设计、研发及运维的工程技术人员,通信行业的管理者,以及高等院校通信工程和电子信息相关专业的师生阅读参考,同时也适合对移动通信技术及其未来发展感兴趣的普通读者。
目录
第1章 导论 1
1.1 移动通信系统概述 2
1.2 移动通信代际发展的“十年定律” 3
第2章 概念、理论与方法 6
2.1 什么是架构 7
2.2 架构构成及关系 8
2.3 架构分类及关系 10
2.4 架构基础理论 11
2.4.1 复杂网络理论基础 11
2.4.2 架构的建模与评估 13
2.5 架构设计方法 18
2.5.1 全局协同化 18
2.5.2 要素系统化 20
2.5.3 平台服务化 21
2.5.4 移动通信网络系统架构设计方法 21
第3章 5G网络新架构 24
3.1 系统论角度的移动通信网络架构 25
3.2 两次任务跃变驱动移动通信网络架构两次重大变革 26
3.3 5G时代任务的重大变化 33
3.4 5G服务化网络架构的提出 34
3.4.1 IT系统架构演进概述 34
3.4.2 5G网络新架构的设计思路 40
第4章 5G服务化架构总体设计 42
4.1 层间软硬件解耦 43
4.2 软件功能重构和原子化拆分 43
4.3 原子服务的管理编排 46
4.4 新型接口协议的设计 49
4.5 5G服务化架构具体设计 50
第5章 5G服务化架构新特性 61
5.1 移动性管理 62
5.1.1 接入控制 62
5.1.2 注册和连接管理 62
5.1.3 终端可达性和寻呼管理 64
5.2 会话管理 65
5.2.1 概述 65
5.2.2 会话生命周期管理 66
5.2.3 IP地址管理 67
5.2.4 会话和业务连续性管理 69
5.2.5 二次鉴权 71
5.2.6 ETSUN 72
5.3 QoS机制 73
5.3.1 5G QoS原理 73
5.3.2 5G QoS参数 76
5.3.3 5G QoS特性 79
5.3.4 标准化5QI到QoS特性映射 81
5.3.5 反射QoS 82
5.4 策略与计费控制 83
5.4.1 概述 83
5.4.2 策略控制 84
5.4.3 计费 86
5.5 系统间互操作 88
5.6 网络智能化 90
5.6.1 驱动 90
5.6.2 架构 91
5.6.3 关键技术 93
5.7 语音及消息服务 97
5.7.1 语音服务 97
5.7.2 消息服务 100
5.8 能力开放 101
5.8.1 能力开放架构 101
5.8.2 网络能力开放 102
5.9 统一用户数据架构 104
5.10 固定移动融合架构 105
5.11 多接入及流量疏导架构 106
第6章 5G服务化架构新流程 108
6.1 注册管理 109
6.1.1 基本注册请求 109
6.1.2 AMF重定向的注册请求 112
6.2 连接管理和寻呼 114
6.2.1 服务请求 114
6.2.2 寻呼 117
6.3 会话管理 119
6.3.1 会话建立流程 119
6.3.2 会话释放流程 122
6.4 系统内切换 125
6.4.1 Xn切换 125
6.4.2 N2切换 126
6.5 4G/5G互操作 130
6.5.1 基于互通接口的互操作方案 130
6.5.2 无互通接口的互操作方案 133
6.6 语音流程 135
6.6.1 VoNR 135
6.6.2 EPS Fallback 137
6.7 计费 141
第7章 5G服务化架构新能力 143
7.1 移动边缘计算 144
7.1.1 移动边缘计算提出背景 144
7.1.2 移动边缘计算的业务场景 147
7.1.3 移动边缘计算的架构 150
7.1.4 边缘业务的路由寻址 155
7.1.5 应用层影响的数据路由 159
7.2 网络切片 161
7.2.1 网络切片提出背景 161
7.2.2 网络切片的架构设计 162
7.2.3 网络切片管理 168
7.2.4 网络切片SLA(服务质量保障) 171
7.3 5G LAN 175
7.3.1 背景 175
7.3.2 5G LAN标准关键技术 176
7.3.3 对网元的功能要求 180
7.3.4 应用案例 181
7.4 NPN 181
7.4.1 行业专网需求 181
7.4.2 独立非公共网络 182
7.4.3 PLMN网络集成的非公共网络 187
7.4.4 对网元功能要求 190
7.4.5 5G移动通信非公共网络概述 191
7.5 TSN 192
7.5.1 行业需求 192
7.5.2 TSN起源 193
7.5.3 5G TSN标准关键技术 193
7.6 NTN 206
7.6.1 研究背景 206
7.6.2 NTN标准进展 208
7.6.3 NTN网络关键技术 211
7.7 mMTC 216
7.7.1 研究背景 216
7.7.2 mMTC的关键技术 216
7.8 V2X 222
7.8.1 研究背景 222
7.8.2 车联网典型场景及研究现状 224
7.8.3 车联网的网络关键技术 225
7.9 无人机 231
7.9.1 研究背景 231
7.9.2 无人机场景研究现状 233
7.9.3 无人机控制相关关键技术 233
7.10 近场通信 236
7.10.1 研究背景 236
7.10.2 近场通信关键技术 236
第8章 6G网络架构展望 240
8.1 6G网络架构发展的驱动力 241
8.1.1 新战略驱动 241
8.1.2 新场景新需求驱动 242
8.1.3 新技术融合驱动 243
8.1.4 现网部署的启示 244
8.1.5 5G-A发展的启示 245
8.2 6G网络架构设计理念 246
8.3 6G网络架构总体设计 248
8.3.1 6G网络