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第一部分 移动核心网综述1

第1章 移动核心网概述3

1.1 移动网络技术发展历程4

1.2 移动核心网发展演进5

1.3 2G GSM网络7

1.3.1 GSM网络历史和现状7

1.3.2 GSM系统的网络结构8

1.4 2.5G GPRS网络12

1.4.1 GPRS网络概况12

1.4.2 GPRS网络结构12

1.4.3 GPRS演进到EGPRS14

1.5 3G UMTS核心网CS＆PS＆IMS15

1.5.1 UMTS概述15

1.5.2 UMTS R99网络结构15

1.5.3 UMTS R4网络结构17

1.5.4 UMTS R5网络结构19

1.5.5 UMTS R6＆R7网络结构21

第二部分 UMTS核心网CS和PS23

第2章 UMTS CS和PS核心网协议25

2.1 UMTS R99接口协议体系26

2.2 UMTS R4接口协议体系28

2.3 UMTS核心网与无线接入网间接口协议28

2.3.1 GSM A接口28

2.3.2 GPRS Gb接口30

2.3.3 3G Iu接口31

2.4 UMTS核心网协议描述35

2.4.1 基于No.7的信令协议35

2.4.2 Sigtran协议栈40

2.4.3 H.248协议41

2.4.4 BICC42

2.4.5 Nb接口43

2.4.6 GTP协议43

第3章 UMTS CS和PS核心网基础45

3.1 网络编码46

3.1.1 GSM网LAI和CGI46

3.1.2 GPRS网RA和RAI47

3.1.3 UMTS网中SA和SAI47

3.1.4 CS核心网编码47

3.1.5 PS核心网编码49

3.1.6 E.164/E.212/E.21450

3.2 移动台类型52

3.3 网络操作模式53

3.3.1 网络操作模式Ⅰ(NOM Ⅰ)53

3.3.2 网络操作模式Ⅱ(NOM Ⅱ)54

3.3.3 网络操作模式Ⅲ(NOM Ⅲ)54

3.4 移动性管理状态55

3.4.1 GSM移动台状态55

3.4.2 GPRS移动性管理状态55

3.4.3 3G PS域移动性管理状态58

3.5 手机终端和用户卡58

3.6 终端开机过程59

3.7 GSM/GPRS/UMTS CS/UMTS PS60

第4章 UMTS CS和PS核心网信令流程63

4.1 CS和PS位置更新64

4.1.1 CS域开关机时位置更新（IMSI附着）64

4.1.2 CS域普通位置更新65

4.1.3 PS域开关机时位置更新（GPRS附着／显式分离）68

4.1.4 PS域路由区更新72

4.1.5 周期性位置更新73

4.2 2G与3G安全机制74

4.2.1 2G安全机制74

4.2.2 3G安全机制78

4.2.3 2G/3G网络共存时双模手机鉴权加密机制83

4.2.4 临时身份识别（TMSI/P-TMSI）85

4.3 CS呼叫控制流程85

4.3.1 局内3G用户呼叫3G用户86

4.3.2 3G用户呼叫外网用户89

4.3.3 外网用户呼叫3G用户90

4.3.4 彩铃业务实现流程91

4.4 PS会话管理流程92

4.4.1 PDP Context激活93

4.4.2 PDP Context去激活96

4.4.3 PDP Context修改97

4.4.4 PDP Context保留过程和RAB重建97

4.4.5 3G PS QOS协商98

4.5 CS＆PS切换101

4.5.1 3G CS域切换流程101

4.5.2 3G PS域切换流程105

4.5.3 3G RNC迁移107

4.5.4 2G/3G互操作109

4.6 短信业务111

4.6.1 移动始发短信流程112

4.6.2 移动终止短信流程113

4.6.3 短信提醒流程114

4.7 移动智能网115

4.7.1 GSM移动智能网及结构116

4.7.2 GPRS移动智能网118

4.7.3 移动智能网的业务触发机制119

4.7.4 主要CAP消息介绍120

4.7.5 预付费业务处理流程121

第三部分 IMS网络技术125

第5章 IMS网络体系和功能127

5.1 IMS的分层体系128

5.2 IMS的网络结构和网元功能129

5.3 IMS接口协议体系137

5.4 IMS漫游和GPRS漫游139

5.5 地址与标识141

5.5.1 私有用户标识IMPI141

5.5.2 公有用户标识IMPU142

5.5.3 UE端IMPI和IMPU的获得142

5.5.4 私有用户标识、公有用户标识和业务签约信息的关系143

5.5.5 全球可路由的用户代理统一资源标识符（GRUU）145

5.5.6 IMS网元的标识147

5.5.7 公共业务标识（PSI）148

5.6 用户配置数据（User Profile）148

5.7 IMS用户数据的组成150

5.8 应用服务器（AS）152

5.9 应用服务器的工作模式154

5.10 IMS的业务触发机制155

5.10.1 业务触发架构和业务触发点（SPT）155

5.10.2 过滤规则（iFC）的定义157

5.10.3 业务触发控制算法159

5.10.4 业务触发举例160

5.11 SIP信令压缩162

5.12 IMS计费164

第6章 IMS注册过程167

6.1 P-CSCF的发现168

6.2 Cx接口消息及应用场景169

6.3 S-CSCF的指配173

6.4 传输协议175

6.5 注册与注销概述175

6.6 用户初始注册177

6.7 Path消息头和Service-Route消息头183

6.8 用户重注册184

6.9 注册保存信息184

6.10 隐式注册185

6.11 注册状态／事件的订阅和通知187

6.12 网络发起的重认证190

6.13 第三方注册191

6.14 用户发起的注销191

6.15 网络发起的注销193

第7章 IMS会话过程197

7.1 会话阶段划分198

7.2 IMS会话初始呼叫处理过程200

7.3 S-CSCF服务模式及会话情形的判定200

7.4 IMS会话建立流程201

7.5 IMS会话释放流程205

7.6 主叫和被叫的身份206

7.7 Tel URI与ENUM号码208

7.8 主叫用户的位置信息209

7.9 S-CSCF的原始对话标识210

7.10 会话路由及Via、Route、Record-Route和Contact211

7.11 IMS会话建立详细过程212

7.11.1 主叫始发段过程212

7.11.2 中间段路由过程215

7.11.3 被叫接收段过程217

7.12 PSI/AS会话的路由219

7.13 IMS与PSTN/PLMN网络的互通221

7.13.1 IMS与PSTN/PLMN网络互通模型和协议221

7.13.2 IMS用户发起的会话224

7.13.3 PSTN用户发起的会话225

第8章 IMS网络的安全体系227

8.1 IMS网络的安全体系概述228

8.2 IMS网络的访问接入安全机制230

8.2.1 用户和网络的认证和授权230

8.2.2 鉴权向量的生成和ISIM235

8.2.3 用户的重认证236

8.2.4 完整性保护236

8.2.5 网络拓扑隐藏237

8.2.6 IMS网络中的私密性保护237

8.3 安全联盟（SA）的建立238

8.3.1 IPsec原理简介238

8.3.2 安全联盟（SA）的含义239

8.3.3 安全联盟的建立过程240

8.4 IMS网络域的安全244

8.4.1 基于IP传输的网络域安全（NDS/IP）244

8.4.2 IKE协议246

第9章 IMS的承载控制与NAT247

9.1 IMS端到端的QoS体系248

9.2 IMS承载控制体系的演进250

9.3 IMS的SBLP承载控制体系251

9.3.1 相关功能实体252

9.3.2 Gq和Go接口功能和消息254

9.4 IMS的SBLP承载控制过程255

9.5 前提（Precondition）机制261

9.6 IMS承载控制体系对GPRS网络的要求265

9.7 扩展的IMS架构和SBC的定位267

9.8 NAT穿越和SBC268

9.8.1 IMS网络中NAT穿越问题268

9.8.2 NAT穿越解决方案270

9.8.3 SBC解决方案270

9.9 IMS网络部署和SBC271

第四部分 IMS业务和业务融合273

第10章 IMS业务实现275

10.1 3G业务分类276

10.2 IMS业务特点277

10.3 补充业务——呼叫转移278

10.4 Centrex业务279

10.5 多媒体彩铃业务281

10.6 多媒体会议业务282

10.6.1 多媒体会议概述282

10.6.2 Web会议建立流程示例282

10.7 呈现业务（Presence Service,PS）284

10.7.1 Presence业务概念284

10.7.2 Presence业务功能实体285

10.7.3 Presence业务实现流程287

10.8 组管理289

10.8.1 组管理概念289

10.8.2 XDM功能和架构290

10.8.3 XDM客户端操作流程示例292

10.9 即时消息业务（Instant Message,IM）293

10.9.1 即时消息概念293

10.9.2 IM体系架构294

10.9.3 Page Mode IM流程295

10.9.4 Session Mode IM流程297

10.10 PoC业务299

10.10.1 PoC概念299

10.10.2 PoC业务架构和功能实体300

第11章 CS/IMS业务融合305

11.1 SMS和IM互通306

11.1.1 SMS和IM互通概述306

11.1.2 IMS UE注册流程307

11.1.3 IMS UE发送消息流程308

11.1.4 IMS UE接收消息流程308

11.2 CSI技术及应用309

11.2.1 CSI典型业务309

11.2.2 CSI技术概念310

11.2.3 CSI通用架构311

11.2.4 CSI能力交换311

11.2.5 CSI业务流程312

11.3 VCC技术：CS和IMS间的无缝切换315

11.3.1 无缝移动技术的演进315

11.3.2 CS和IMS间的VCC技术315

附录A 缩略语323

参考文献329