超进化!行动网路核心全面剖析:Analysis of Mobile Core Network And Evolution

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具体描述

本书对行动网路核心技术进行全面的介绍,并从业务角度分析运营商行动网路核心如何更好地支援行动互联网业务和大量的M2M业务。书中深入的技术剖析和实践成果对于行动网路核心技术的研究和开发人员有很高的参考价值,一些新的观点对读者也有很好的启迪作用。

  本书分别以行动网路核心的网路演进和行动互联网业务承载的关键技术为两条主线,阐述行动网路核心的技术发展历程、演进趋势、网路架构、智慧感知与调度等新型能力,也分享了该领域内众多实践案例,同时增加了对M2M、PCC、网路间交互操作等关键技术的深入剖析,并围绕移动业务应用对网路的冲击展开讨论,提出了应对思路。
 
探索前沿科技的深度著作:移动通信网络与演进的宏大叙事 一、 核心理念与时代背景:构建下一代通信的基石 本书旨在深入剖析当前及未来移动通信网络架构的核心原理、关键技术及其演进路径。我们不再停留于对现有技术的简单罗列,而是致力于提供一个宏大而精密的分析框架,帮助读者理解驱动全球信息社会变革的底层逻辑。 当前,万物互联(IoE)已不再是遥远的愿景,而是正在发生的现实。5G、乃至展望中的6G,正以前所未有的速度和能力重塑工业生产、城市管理、医疗健康乃至个人生活。要驾驭这场变革,必须透彻理解支撑这些创新的网络核心——行动网络(Mobile Core Network)——的复杂性与灵活性。 本书的核心出发点是:网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)的融合,已彻底颠覆了传统电信设备的烟囱式架构,催生了云原生、服务化的全新网络范式。 我们将聚焦于这一范式转变带来的工程挑战、设计哲学以及实现路径。 二、 架构解耦与云原生转型:面向服务的演进 传统的核心网是基于专用硬件和严格的耦合设计,这极大地限制了其灵活性和部署速度。本书的第一个重要篇幅,将详尽阐述如何通过服务化架构(SBA) 彻底重构核心网。 2.1 面向服务的架构(SBA)的本质: 我们将详细剖析SBA如何将网络功能(如AMF, SMF, UPF等)解耦为独立的、可独立部署和升级的微服务。重点讨论在3GPP标准框架下,这些服务如何通过标准化的接口(如HTTP/2、JSON)进行高效交互。这不仅仅是技术选型,更是一种工程哲学的回归——以松耦合实现高内聚。 2.2 虚拟化与云化基础设施: 核心网部署的成功离不开强大的基础设施支撑。本书将深入探讨如何利用容器技术(如Kubernetes) 来承载这些网络功能。详细分析在容器化环境中,如何保证网络功能的实时性、高可靠性和低延迟性能。我们将对比传统的虚拟机部署与容器化部署在资源隔离、启动速度和资源密度上的差异,并给出云原生网络功能(CNF)的最佳实践模型。 2.3 关键网络功能(NFs)的深度剖析: 本书将选取几个核心网络功能作为案例进行深度解析。例如,接入与移动性管理功能(AMF)如何处理大规模设备接入和复杂的移动性锚定;会话管理功能(SMF)如何结合策略控制功能(PCF)实现灵活的会话建立与管理。我们力求揭示这些功能背后的复杂状态机和决策逻辑。 三、 数据流与控制流的分离:UPF的战略地位 在5G及后续架构中,用户面(Control Plane, CP)与用户面(User Plane, UP)的彻底分离是实现网络切片和边缘计算的关键。 3.1 用户面功能(UPF)的战略部署: UPF不再仅仅是一个数据包转发器。我们将探讨UPF如何被战略性地部署在网络边缘(MEC/Edge),从而实现流量的就近卸载和低延迟服务。讨论包括如何通过P4语言 或其他转发平面技术,加速UPF的数据包处理能力,以满足毫秒级的时延要求。 3.2 集中控制与分布式执行的艺术: 探讨集中式控制(由SMF/PCF等提供策略)如何精确地指导分布式的UPF进行流量导向和策略执行。这涉及到对QoS流、隧道管理(如SEGW/GTP-U)的精细化控制,确保数据流的完整性和安全性。 四、 网络切片与服务质量保证:实现差异化运营 网络切片(Network Slicing)是5G网络实现垂直行业赋能的核心能力。本书将系统阐述如何从架构层面保证切片的隔离性、端到端的资源分配和SLA的达成。 4.1 端到端切片管理: 我们将分析网络切片生命周期管理(NSSMF, NSSMF等)的复杂流程,从切片设计、实例化、运行维护到最终的退役。重点讨论资源编排器(Orchestrator) 在跨域(RAN, Core, Transport)资源协调中的关键作用。 4.2 策略控制与QoS保障: 深入探讨策略控制功能(PCF)如何根据不同切片的服务需求(如eMBB, mMTC, uRLLC),动态地为会话管理(SMF)和用户面(UPF)下发差异化的QoS参数和流量偏好。如何利用基于意图的网络(Intent-Based Networking, IBN) 的理念,将业务需求转化为网络可执行的策略。 五、 安全性、可观测性与自动化:迈向自治网络 在高度动态和分布式的云原生网络中,传统的基于边界的防御已失效。 5.1 零信任安全模型: 分析在SBA环境中,服务间的认证、授权和加密通信(如TLS/DTLS)的实现机制。如何应对微服务间的横向移动攻击,构建一个内生安全的网络环境。 5.2 深入的可观测性(Observability): 传统MIBs和SNMP已无法满足云原生网络的故障诊断需求。本书将介绍如何集成分布式追踪(如OpenTelemetry)、集中式日志(ELK/Loki)和指标收集(Prometheus),实现对复杂网络状态的实时洞察和快速定位。 5.3 自动化与自愈能力: 探讨如何利用AI/ML技术(AIOps)来驱动网络的自动化运维。从故障预测、容量规划到业务的自适应调整,描述下一代网络如何通过闭环自动化流程,减少人工干预,提升运营效率。 总结: 本书超越了标准规范的堆砌,聚焦于工程实践、架构设计与未来趋势的交汇点。它不仅是网络工程师深入理解当前核心网运作机制的宝典,更是架构师规划下一代通信基础设施蓝图的必备参考。通过本书,读者将获得驾驭这场深刻技术变革所需的全面视野与实战能力。

著者信息

图书目录

Part 1 行动核心网技术发展整体说明
Chapter 01 行动核心网路概述

Part 2 业务篇
Chapter 02 行动网际网路业务
Chapter 03 M2M 业务

Part 3 技术篇
Chapter 04 W&TD-SCDMA 核心网路架构及协定
Chapter 05 CDMA2000 核心网路架构及协定
Chapter 06 LTE/EPC 核心网路网路架构及协定
Chapter 07 行动核心网路对行动使用者网业务的支援
Chapter 08 策略与资费控制系统(PCC)
Chapter 09 行动核心网路的智慧感知与统计分析技术
Chapter 10 行动核心网路对M2M 业务的支援

Part 4 演进篇
Chapter 11 行动核心网路向LTE/EPC 的演进
 

图书序言

前言

  行动通讯技术在经历了2G、3G 技术的发展之后,正向着更高速率的4G 技术发展,北美、欧洲、日韩等电信业者已经开始规模部署LTE 网路,两岸三地电信业者也启动了LTE 的试商用试验。行动宽频技术的发展使人们可以随时连线网路,同时,伴随着智慧终端机的快速普及行动网际网路应用的蓬勃发展,行动通讯及应用已经成为人们生活的重要组成部分。

  行动核心网是行动通讯业务的连线、承载和业务提供的网路。经过从第一代行动通讯技术向第四代行动通讯技术的发展,行动核心网从开始只有电路域,只具备提供语音、简讯的窄带业务能力,向着支援分组域和多媒体域,提供高速的行动宽频连线和丰富的多媒体业务的行动宽频方向发展。在4G 时代,GSM 和CDMA 两大阵营都将选择了走向共同的IMS + EPC 的行动核心网架构。行动核心网成为承载行动网际网路应用的重要组成部分。

  在网路技术演进的同时,行动网际网路业务和M2M 等新兴业务替电信业者的行动网路带来了极大的挑战。QQ、微信等小流量常线上的社交应用在替使用者提供服务的同时,佔用了电信业者大量的讯号资源,却替电信业者带来了极少的流量收入;巨量的M2M 应用带来的讯号拥塞和过负荷控制的难题又需要从网路架构和网路设定等方面加以解决;电信业者一直在积极探索透过增加网路的智慧性,在网路演进的同时,能够实现多维度的感知和智慧的策略控制,能够基于使用者、业务、位置、时间等开展智慧的业务控管,以加强网路的有效性,更进一步地为使用者服务;这些内容本书都列出了很好的答案。

  本书聚焦电信业者行动核心网网路演进和行动网际网路业务承载的关键技术问题,从行动核心网技术和行动网际网路业务两个维度出发,第一次全面、系统地介绍了多种制式的3G 核心网技术、4G 核心网技术和多种制式的3G 核心网向4G 核心网的演进方案;同时从业务维度分析了全球行动电信业者都面临的行动网际网路业务和M2M 等业务对行动核心网带来的挑战和影响,提出了行动网路智慧管线的技术方案、全面介绍了行动核心网控制技术(PCC)和智慧感知技术。既有行动核心网整体技术标准及系统化的描述,又有全球电信业者的实际案例和解决方案。既有行动网际网路业务对网路的要求,又有对这些业务的详尽分析和介绍。在4G 网路即将部署之际,本书有利于读者对行动核心网技术进行更加了解。

  本书由中国电信北京研究院核心网研究团队联合撰写。书中分享了该团队多年来对于行动核心网理论研究和实际部署的经验,他们将中国电信在3G 网路的网路部署和演进、智慧管线能力提升的经验归纳到本书中,是知识的提炼和归纳。相信全书对行动核心网系统的介绍会使读者们受益。
 

图书试读

用户评价

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《超进化!行动网路核心全面剖析》这本书,给我的感觉就像是一场酣畅淋漓的技术盛宴。我之前对行动网路核心的理解,总觉得有些片面,或者说只是知其然,不知其所以然。而这本书,则用一种极其系统和严谨的方式,将我带入了核心网的深邃世界。作者的知识储备和逻辑思维能力,在这本书中得到了淋漓尽致的体现。它不仅详细介绍了5G核心网的各种组件及其功能,更重要的是,它深入剖析了这些组件是如何协同工作的,以及它们在整个网络中扮演的“角色”。我特别欣赏书中对NFV(网络功能虚拟化)和SDN(软件定义网络)在核心网中应用的解读,这让我清晰地看到了下一代移动通信网络将如何摆脱传统硬件的束缚,变得更加灵活、敏捷和智能。书中对云原生技术在核心网中的实践,也是一大亮点。它解释了如何利用容器化、微服务等技术,构建一个高度弹性的、可扩展的、面向服务的核心网。这对于我们这些在运营商一线工作的工程师来说,提供了宝贵的经验和借鉴。这本书的内容非常丰富,涵盖了从基础架构到高级特性的方方面面,并且还对未来的发展趋势进行了前瞻性的预测。它是一本值得反复阅读、细细品味的技术著作。

评分

这本书,我拿到手的时候,说实话,内心是带着一丝期待,又有一丝忐忑的。毕竟,“超进化”这个词,本身就带着一种宏大叙事和技术革新的意味,而“行动网路核心”和“全面剖析”,更是直指这个通信领域最核心、最复杂的部分。作为一名从业多年的通信工程师,我深知网络核心的重要性,它是整个移动通信的“大脑”和“心脏”,每一个协议、每一个接口、每一个功能模块的微小变动,都可能牵一发而动全身,影响到亿万用户的通信体验。过去,我接触过的资料,要么过于理论化,要么过于碎片化,要么又过于陈旧,无法跟上技术日新月异的步伐。因此,当看到这本书的题目时,我立刻被吸引了,它承诺要“全面剖析”,这正是我迫切需要的。我希望这本书能像一位经验丰富的老向导,带领我深入探索行动网路核心的每一个角落,从宏观的架构演进,到微观的信令交互,再到未来发展的趋势,都能有清晰、深刻的解读。我尤其关注它是否能解释清楚,那些看似抽象的技术概念,如NFV、SDN等,在实际的网络部署中是如何落地生根,又是如何为网络带来“超进化”的。我也期待它能提供一些实际的案例分析,让我能看到理论与实践的结合,理解不同厂商、不同运营商在网络建设中遇到的挑战和解决方案。更重要的是,我希望这本书能为我提供一个学习和研究的“路线图”,指引我在行动网路核心这个复杂领域中,找到更深入、更系统的学习路径,从而更好地应对工作中的挑战,抓住技术变革的机遇。总而言之,这本书的题目本身就承载了我对技术深度和广度的渴望,我迫不及待地想翻开它,看看它能否不负众望,成为我案头必备的参考书。

评分

拿到《超进化!行动网路核心全面剖析》这本书,我首先吸引我的就是它标题中“全面剖析”这四个字。在浩瀚的通信技术领域,要做到“全面”本身就是一件极具挑战性的事情,更何况是要对“行动网路核心”这样一个复杂且不断演进的系统进行剖析。我曾经阅读过一些关于移动通信的书籍,但很多要么过于侧重某一方面,要么技术更新迭代太快,内容很快就显得陈旧。这本书则给了我一种焕然一新的感觉。它不仅仅是对现有5G核心网架构的详细介绍,更是对整个行动网路核心从2G到5G的演进历程,进行了系统性的梳理和总结。这让我能够站在一个更高的维度,去理解核心网技术发展的脉络和逻辑。书中对NFV(网络功能虚拟化)和SDN(软件定义网络)在核心网中的应用,进行了深入的探讨,这让我明白,未来的网络架构将不再是固定的硬件堆砌,而是更加灵活、开放、可编程。特别是对云原生技术在5G核心网中的应用,进行了详细的剖析,包括微服务、容器化等概念,以及它们如何帮助运营商构建更具弹性、可伸缩性的网络。这对于我们这些在运营商一线工作的技术人员来说,无疑是极具价值的指导。它让我们能够更好地理解当前的网络转型方向,并为未来的技术选型和部署提供理论依据。我最看重的是,这本书能够帮助我构建一个完整的知识体系,而不是零散地获取信息。

评分

对于《超进化!行动网路核心全面剖析》这本书,我只能用“相见恨晚”来形容。作为一个在通信行业摸爬滚打多年的工程师,我深知行动网路核心的复杂性和重要性。过去,我花费了大量的时间和精力,去搜集各种资料,碎片化地学习相关知识,但总感觉缺乏一个系统性的框架。而这本书,就像是为我搭建了一个坚实的知识基石。它以一种非常清晰和逻辑化的方式,将行动网路核心的方方面面都展现在我面前。我尤其喜欢书中对5G核心网架构的详细阐述,它不仅仅是罗列出各种网元的功能,更是深入地分析了这些网元之间的交互关系,以及它们是如何共同支撑起整个网络的运行的。书中所述的“服务化架构(SBA)”和“云原生”理念,更是让我看到了未来网络的发展方向,以及这些技术将如何改变我们构建和管理网络的方式。我曾一度对这些新兴技术感到困惑,但通过这本书的解读,我茅塞顿开,对这些技术的理解也上升到了一个新的高度。它让我不仅能够理解“是什么”,更能理解“为什么”。这本书的内容深度和广度都非常令人称道,它既有宏观的战略性概述,也有微观的技术细节,并且还包含了对未来发展趋势的深刻洞察。

评分

我必须说,《超进化!行动网路核心全面剖析》这本书,让我对行动网路核心的理解,经历了一次“质的飞跃”。我之前接触过一些关于移动通信的书籍,但很多都过于侧重某一方面,或者技术更新太快,内容很快就失效了。而这本书,则以一种非常宏观和系统的视角,带领我全面地审视了行动网路核心的演进和现状。作者的专业知识和叙述功力,在这本书中得到了充分的展现。它不仅仅是简单地介绍5G核心网的架构,更是深入地剖析了其背后的设计理念和技术演进的逻辑。我尤其欣赏书中对NFV(网络功能虚拟化)和SDN(软件定义网络)等关键技术在核心网中的应用的详细阐述。这让我明白,未来的移动通信网络将不再是僵化的硬件堆砌,而是更加灵活、敏捷、可编程。书中所提到的“云原生”理念,更是让我看到了构建下一代网络的新思路。它不仅关注技术的实现,更关注如何通过技术来实现业务的快速迭代和创新。这本书的内容非常扎实,它既有理论上的深度,也有实践上的指导意义。它帮助我建立了一个完整的知识体系,并且为我指明了未来学习和研究的方向。

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《超进化!行动网路核心全面剖析》这本书,真的可以说是通信工程师的“案头宝典”。我拿到这本书的时候,内心是充满期待的,因为“全面剖析”这个词,正是我想从一本书中获得的。而这本书,也的确没有让我失望。它以一种极其系统和深入的方式,将行动网路核心的方方面面都展现在我面前。从2G、3G、4G到5G,这本书都清晰地梳理了核心网的技术演进历程,让我能够站在一个更高的维度去理解技术的进步和演变。我尤其喜欢书中对5G核心网架构的解读,它不仅仅是罗列出各个网元的功能,更是深入地剖析了它们之间的交互逻辑,以及它们如何共同支撑起整个网络的运行。书中对NFV(网络功能虚拟化)和SDN(软件定义网络)等关键技术在核心网中的应用的阐述,更是让我看到了未来网络的发展方向。它让我明白,未来的网络将不再是固定的硬件,而是更加灵活、敏捷、可编程。而且,书中还探讨了云原生、网络切片等前沿技术在核心网中的应用,这对于我们这些希望走在技术前沿的工程师来说,具有极高的参考价值。这本书的内容非常丰富,既有理论深度,也有实践指导意义。它帮助我构建了一个完整的知识体系,让我能够更好地理解和应对当前及未来的技术挑战。

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这本《超进化!行动网路核心全面剖析》真是一本“硬核”到骨子里的技术宝典!我花了几个晚上,一点一点地啃,感觉自己像是走进了通信技术的“秘密花园”。作者的功力可见一斑,对于行动网路核心的每一个组成部分,都进行了极其细致的梳理和讲解。从最初的2G、3G时代的电路交换,到4G时代的包交换,再到如今5G的全面引入,这本书都用清晰的逻辑线索,将这些演进过程中的关键技术节点,例如EPC、5GC的架构变化,以及它们在用户接入、业务承载、核心功能实现等方面的不同,都剖析得淋漓尽致。尤其让我印象深刻的是,书中对信令流程的描述,堪称是教科书级别的。它不仅仅是简单地罗列出信令名称和序列,而是深入浅出地解释了每一步信令的作用、目的,以及与其他信令之间的关联。我常常会一边看书,一边在脑海中勾勒出数据包在网络中穿梭的景象,那种感觉非常奇妙,仿佛自己也参与了通信过程的构建。而且,书中并没有停留在对现有技术的介绍,而是花了相当大的篇幅去探讨“超进化”的未来方向,例如云原生、网络切片、边缘计算在核心网中的应用,以及这些技术将如何重塑未来的移动通信格局。这些前瞻性的内容,让我对5G乃至6G的发展有了更深刻的理解和更清晰的认识。对我而言,这本书最大的价值在于,它将那些分散在各种技术文档、会议论文中的碎片化知识,系统地整合起来,形成了一个完整、连贯的知识体系,这对于提升我的专业技能和拓宽我的视野,具有不可估量的意义。

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我必须说,《超进化!行动网路核心全面剖析》这本书,完全超出了我的预期。我之前对行动网路核心的理解,更多的是停留在概念层面,知道有这么些东西,但具体如何运作,尤其是它们之间是如何协同工作的,总是觉得有些模糊。这本书就像一把钥匙,打开了我认知上的盲区。它用一种非常直观的方式,将那些原本复杂的架构图、协议栈,变得易于理解。我尤其喜欢书中对各种核心网实体(如AMF, SMF, UPF, AUSF等)的功能和交互的详细阐述。它不仅仅是描述了它们是什么,更重要的是解释了它们“为什么”要这样设计,它们在整个网络中扮演着怎样的“角色”,以及当用户进行不同的操作时,这些实体会如何响应。书中对用户态和控制态的分离,以及服务化架构(SBA)的引入,都进行了非常详尽的论述,这让我清晰地看到了5G核心网与以往网络架构的根本区别,以及这种区别带来的优势。而且,这本书非常注重实践性,它并非仅仅停留在理论的纸上谈兵,而是会引用实际的网络场景,来解释技术的应用。例如,它会详细分析用户如何接入网络,业务如何实现,以及在网络拥塞或故障时,核心网是如何应对的。这些内容对于我这样一个在实际工作中需要解决各种网络问题的工程师来说,具有极高的参考价值。它让我能够更好地理解故障的根源,更有效地进行网络优化,甚至能够为未来的网络设计提供一些新的思路。

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我手上的这本《超进化!行动网路核心全面剖析》,让我对移动通信的核心技术有了全新的认识。这本书不仅仅是在介绍5G核心网的架构,它更像是贯穿了整个移动通信技术发展的脉络。作者在书中花了相当大的篇幅,去讲述从2G到4G,再到5G核心网的演进过程。这种纵向的梳理,让我能够更清晰地理解,为什么5G核心网会采用现在这种架构,它解决了以往网络中的哪些痛点,又带来了哪些新的机遇。尤其让我感到震撼的是,书中对于一些关键技术概念的深入剖析,例如服务化架构(SBA),它如何颠覆了传统的电信网络设计理念,以及如何通过微服务和API实现网络的灵活性和可编程性。我一直在思考,如何将这些理论知识与实际的网络部署相结合,而这本书恰恰提供了很多实用的思路。它不仅仅是停留在理论层面,还通过一些场景化的描述,让我能够理解这些技术在实际网络中是如何运作的。例如,它会详细解释如何实现网络切片,以及网络切片在不同场景下的应用。这本书的内容深度和广度都非常惊人,它既有宏观的架构概述,也有微观的协议细节,并且还涉及了未来的技术发展方向。对于我来说,它不仅仅是一本技术书籍,更是一份宝贵的学习指南。

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《超进化!行动网路核心全面剖析》这本书,简直就是为我这样的通信“小白”量身定做的!我之前对行动网路核心的概念,总是觉得云里雾里,一听到各种缩写和技术名词就头大。但这本书,用一种极其友好的方式,一点点地把我带进了这个复杂的世界。作者的叙述风格非常生动,仿佛在给我讲故事一样,把抽象的技术概念,通过生动的比喻和形象的图示,变得浅显易懂。从最基础的网络架构,到各个网元的功能,再到它们之间是如何通信的,书里都有非常详细的解释。我特别喜欢它对各个网元之间交互流程的描述,它不仅仅是列出步骤,还会解释每一步为什么要这样做,这样做有什么好处。比如,它会详细讲到用户如何注册到网络,数据如何从用户终端传输到外部网络,这些看似平常的操作背后,原来有如此精妙的设计。而且,书中还探讨了未来网络的发展趋势,比如网络切片技术,它如何能够为不同类型的业务提供定制化的网络服务。这让我对未来的5G应用有了更清晰的认识,也让我看到了通信技术在日常生活中的无限可能性。对于我来说,这本书最大的价值在于,它让我不再对行动网路核心感到畏惧,而是激发了我学习的兴趣。它提供了一个非常好的起点,让我能够在这个领域里,继续深入探索下去。

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