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第1章　SAE项目背景及概述1

1.1 SAE项目背景1

1.2　3GPP核心网演进路线2

1.3 国内SAE技术的研究8

1.4 3GPP LTE/SAE协议结构9

1.5　小结10

参考文献11

第2章　SAE系统需求12

2.1　概述12

2.2　基本能力要求13

2.3　多重接入和无缝移动性15

2.4　性能需求19

2.5　安全和私密性19

2.6　计费需求20

2.7 小结20

参考文献21

第3章　SAE网络架构与特性22

3.1 SAE体系架构演进过程22

3.1.1 架构需求22

3.1.2　3GPP接入的架构演进过程24

3.1.3　Non-3GPP接入的架构演进过程33

3.2　基于GTP的体系架构36

3.2.1 体系架构36

3.2.2 网元功能38

3.2.3　接口协议45

3.3　基于PMIP的体系架构51

3.3.1　体系架构51

3.3.2　网元功能55

3.3.3 接口协议57

3.4　SAE网络与GPRS网络的比较62

3.5 小结64

参考文献64

第4章　SAE基本概念与特性66

4.1　移动性和连接管理模型66

4.1.1　概述66

4.1.2　移动性状态模型67

4.1.3　EPS连接模型68

4.2　跟踪区69

4.3　永远在线和默认承载71

4.4　IP特性的使用73

4.4.1　IP地址分配73

4.4.2　IP移动性管理的基本特征79

4.5　MME池区域与S-GW服务区域82

4.6　节点选择85

4.6.1 P-GW选择85

4.6.2　S-GW选择88

4.6.3 ePDG的选择机制88

4.6.4　DSMIPv6家乡链路检测功能89

4.7　多PDN功能89

4.8 负载均衡91

4.8.1　概述91

4.8.2　MME的负载均衡92

4.8.3 S-GW的负载均衡93

4.9 SAE中的UE能力处理93

4.10　SAE中的标识及其使用95

4.11　UE在ECM-IDLE状态下的可及性管理101

4.12 UE的短消息可及性管理102

4.13 Non-3GPP的网络发现及选择102

4.14 小结104

参考文献104

第5章 基于GTP的移动性与位置管理106

5.1 概述106

5.2 网络附着107

5.2.1 网络附着过程107

5.2.2 默认承载的建立108

5.2.3 附着请求中的APN109

5.2.4 初始附着与切换附着109

5.2.5　静态IP地址与动态IP地址110

5.2.6　NAS安全性111

5.3　跟踪区更新111

5.3.1 跟踪区更新过程的触发111

5.3.2　跟踪区更新过程112

5.3.3　负载均衡113

5.3.4　EPS承载上下文的同步116

5.3.5 不同场景的跟踪区更新过程116

5.4　业务请求117

5.4.1 业务请求过程的触发与执行117

5.4.2　业务请求与RRC连接建立118

5.4.3　空闲状态下的用户平面终结点119

5.4.4　承载的恢复122

5.4.5 寻呼重传122

5.4.6　下行数据的寻呼触发及限制123

5.4.7　用户平面快速建立123

5.5　S1连接释放124

5.6　GUTI重分配125

5.7 网络注销125

5.7.1　注销过程的触发和类型125

5.7.2　不同注销过程的特点126

5.7.3　注销过程中MME与HSS的交互129

5.8　HSS用户文件管理129

5.9　多PDN连接130

5.9.1 默认PDN连接130

5.9.2　多PDN连接的建立130

5.9.3　多PDN连接的释放131

5.10　信令缩减132

5.10.1　信令缩减的需求132

5.10.2　方案选择133

5.10.3　ISR的原理134

5.10.4　TIN的使用135

5.10.5　SGSN/MME结合节点136

5.10.6　M-TMSI与P-TMSI的映射139

5.10.7　GUTI与RAI/P-TMSI的映射139

5.10.8　周期性TAU与隐式注销140

5.10.9　ISR的激活141

5.10.10　ISR激活时的下行数据传输142

5.10.11　ISR的去激活142

5.10.12 ISR激活时的承载删除143

5.10.13 ISR激活时的网络注销143

5.10.14 承载状态的同步145

5.11 E-UTRAN内部切换146

5.11.1 E-UTRAN内部切换的类型146

5.11.2 X2接口的必要性147

5.11.3 S1切换的执行条件149

5.11.4 MME/S-GW重定位的必要性149

5.11.5 路径转换150

5.11.6 CN间切换（数据前转）152

5.11.7 未被接纳的承载的释放153

5.12 小结153

参考文献154

第6章 基于MIP的移动性与位置管理156

6.1 基于PMIPv6协议的3GPP接入系统移动性管理156

6.1.1 S5/S8接口PMIP下的E-UTRAN初始附着156

6.1.2 位置更新158

6.1.3 网络去附着158

6.1.4 多PDN连接159

6.2 可信任Non-3GPP接入系统移动性管理161

6.2.1 网络附着161

6.2.2 网络去附着169

6.2.3 多PDN连接建立173

6.3 非信任Non-3GPP接入系统移动性管理173

6.3.1 概述173

6.3.2 网络附着174

6.3.3 网络去附着176

6.3.4 多PDN连接建立178

6.4 Non-3GPP接入系统的位置管理178

6.5 小结178

参考文献179

第7章 会话管理180

7.1 基于GTP的承载管理180

7.1.1 专用承载激活过程180

7.1.2 伴随QoS更新的承载修改过程181

7.1.3 P-GW发起的不伴随QoS更新的承载修改过程182

7.1.4　承载删除的过程182

7.1.5　UE请求的承载资源修改过程184

7.1.6　承载建立时QoS的发起185

7.1.7　专用承载的保留185

7.1.8　承载标识的分配186

7.1.9　承载修改过程的触发186

7.1.10　QoS的改变对承载修改过程的影响187

7.1.11　LBI的使用188

7.1.12　PTI的使用188

7.2　基于非GTP的承载管理189

7.2.1　概述189

7.2.2　承载的建立189

7.2.3　承载的修改190

7.2.4　承载的删除192

7.3　小结192

参考文献192

第8章　QoS与PCC194

8.1　SAE的QoS架构194

8.1.1 概述194

8.1.2　EPS承载QoS架构194

8.1.3 EPS与3GPP UTRAN/GERAN之间QoS映射准则203

8.2　SAE中PCC架构204

8.2.1　概述204

8.2.2　PCC的演进历史205

8.2.3　EPS PCC架构选择207

8.2.4　EPS PCC架构中多PCRF路由机制212

8.3　SAE中的PCC/QoS机制214

8.4　策略增强演进方向220

8.5　小结220

参考文献221

第9章　SAE系统安全222

9.1　用户的身份认证及AKA222

9.2　密钥及生成224

9.3　信令和用户数据的加密226

9.4　信令的完整性保护227

9.5　移动性管理过程中的安全227

9.6　小结230

参考文献230

第10章　EPC与其他系统的互操作231

10.1　3GPP系统间改变231

10.1.1　3GPP系统间互操作架构231

10.1.2　传统UMTS CN与EPC的连接方法选择232

10.1.3　GGSN与EPC的共存234

10.1.4 E-UTRAN与GERAN/UTRAN系统间RAU/TAU235

10.1.5　空闲状态UTRAN/GERAN与E-UTRAN系统间改变236

10.1.6　连接状态E-UTRAN与GERAN/UTRAN系统间改变237

10.1.7　EPS承载与PDP上下文的映射239

10.1.8　数据前转240

10.1.9　MME与UMTS HSS间接口243

10.2　基于PMIP的系统间切换243

10.2.1 3GPP接入与Non-3GPP IP接入系统之间的普通切换243

10.2.2　E-UTRAN接入系统与cdma2000之间的优化切换253

10.2.3　3GPP接入系统与移动WiMAX系统之间的优化切换259

10.2.4　Non-3GPP IP接入系统之间的切换特性260

10.3　GTP网络与PMIP网络之间漫游的解决方案265

10.3.1　直接对等解决方案265

10.3.2　代理交互解决方案266

10.4　与电路域的互操作267

10.4.1 需求概述267

10.4 2　CS over PS269

10.4.3 CS FallBack274

10.4.4　SR-VCC281

10.5　小结287

参考文献287

第11章　SAE对IMS的影响289

11.1　概述289

11.2　IMS的本地路由疏导290

11.2.1 本地路由疏导的场景291

11.2.2　本地路由疏导的方案选择293

11.3 IMS的媒体面路由优化293

11.4　IMS本地路由疏导和媒体面路由优化的比较299

11.5　小结299

参考文献300

第12章 SAE中的GTP301

12.1　概述301

12.2　GTP消息定义301

12.2.1 GTP消息粒度301

12.2.2 GTP消息定义规则303

12.2.3 GTP消息头的增强304

12.2.4 GTP的信元定义305

12.2.5 消息的附带发送（Piggyback）308

12.3 GTP隧道及可靠传输309

12.3.1 GTP隧道309

12.3.2 非可靠传输及序列号应答311

12.3.3 消息嵌套的隐喻313

12.4 异常处理314

12.4.1 异常处理概述314

12.4.2 部分节点失败处理315

12.4.3 条件性可选参数315

12.4.4 路径失败316

12.5 GTP-U316

12.5.1 用户平面特性概述316

12.5.2 数据转发结束标识317

12.5.3 序列号318

12.5.4 错误指示消息318

12.6 GTP端口及兼容性318

12.7 小结318

参考文献319

第13章 移动核心网新技术320

13.1 概述320

13.2 家庭基站320

13.2.1 家庭基站的使用场景321

13.2.2 家庭基站的业务需求323

13.2.3 家庭基站的基本架构327

13.3 MBMS330

13.3.1 UMTS中的MBMS330

13.3.2 EPS中的MBMS331

13.4 R9中的其他新技术333

13.4.1 通过GPRS和EPS支持IMS紧急呼叫333

13.4.2 LTE和EPS支持LCS334

13.4.3 增强的接入网发现和选择功能335

13.4.4 基于PMIP接口的多PDN连接到同一个APN335

13.5 R10中的新技术336

13.5.1 机器类型通信的网络改进336

13.5.2 在人口密集地区的注册337

13.5.3 增强的家庭基站337

13.5.4 基于GTP的S8链接338

13.5.5 多接入PDN连接338

13.6 小结339

参考文献339

第14章 信令流程举例340

14.1 E-UTRAN附着——基于GTP340

14.2 E-UTRAN附着——基于PMIP347

14.3　伴随S-GW改变的TA更新过程349

14.4　基于PMIP的TA更新过程353

14.5　网络发起的业务请求过程354

14.6　基于S1接口的E-UTRAN内切换356

14.7　基于S1接口的E-UTRAN内切换拒绝360

14.8 E-UTRAN到UTRAN Iu模式的RAT间切换361

14.9 GERAN A/Gb模式到E-UTRAN的RAT间切换365

14.10　I-RAT切换取消370

14.11 S2a接口基于PMIPv6协议的初始附着流程371

14.12　3GPPE-UTRAN到cdma2000HRPD接入网络激活模式下的优化切换373

14.12.1　预注册阶段374

14.12.2　实际切换阶段375

14.13 小结378

参考文献378

缩略语379