EN 帶你入門 5G 核心網路（iThome鐵人賽係列書）【軟精裝】 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳毅(Ian)

圖書標籤:

• 5G
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《移動通信核心網：從2G到5G的演進與未來趨勢》 專為工程師、技術愛好者及網路架構師量身打造的深度專著 引言：移動通信的波瀾壯闊 自20世紀80年代初2G技術商用以來，移動通信技術以前所未有的速度推動著全球社會的數字化進程。從語音通話為主的2G，到數據傳輸速率顯著提升的3G，再到開啟智能手機時代的4G LTE，每一次技術迭代都帶來瞭社會生產力與生活方式的巨大變革。如今，我們正站在5G技術全麵部署的風口浪尖，這不僅僅是簡單的速度提升，更是對未來萬物互聯、工業自動化和智慧城市願景的關鍵支撐。 本書旨在提供一個全麵、係統且深入的視角，剖析移動通信核心網的歷史沿革、關鍵技術、架構演變，並深入探討當前與未來移動網路麵臨的挑戰與發展方嚮。本書將聚焦於核心網的技術細節，避免過度聚焦於單一標準或特定廠商的產品實現，力求提供更具普適性和前瞻性的知識體係。 第一部分：基礎與演進——從2G到4G的基石 本部分將迴溯移動通信網路的發展軌跡，重點解析支撐現代移動通信的基礎技術。 第一章：2G/GSM核心網架構解析 電路交換的時代遺產： 詳細介紹GSM（全球移動通信係統）中的核心網組件，包括MSC（移動交換中心）、VLR（拜訪位置暫存器）、HLR（歸屬位置暫存器）及AUC（認證中心）。 信令與移動性管理： 探討基於SS7協議棧的信令傳輸機製，以及2G網路如何實現用戶的註冊、位置更新和呼叫建立。 封包數據的萌芽： 概述GPRS（通用封包無線電服務）的引入，探討SGSN（服務GPRS支持節點）和GGSN（GPRS網關支持節點）如何將封包數據引入核心網，為後續的數據網路奠定基礎。 第二章：3G UMTS與HSPA的融閤與突破 從2G到3G的飛躍： 分析UMTS（通用移動通信係統）的架構演進，引入RNC（無線電網路控製器）的概念及其在控製層的作用。 核心網的升級： 深入探討3G核心網中的SGSN和GGSN如何處理更高頻寬的需求。著重解析HSPA（高速封包接入）技術在提升下行速率方麵的貢獻，以及其對核心網承載能力的挑戰。 異構網路的初步管理： 探討3G網路中如何開始處理多種接入技術（如WCDMA與GSM的互操作）。 第三章：4G LTE的全麵IP化與EPC的誕生 全IP網路的革命： 這是移動通信史上的一次重大轉變。詳細闡述EPC（演進的分組核心網）如何取代舊有的電路交換與封包交換混閤架構，實現核心網的完全基於IP化。 EPC核心組件深度剖析： MME（移動性管理實體）： 探討其在控製層處理的關鍵職責，如附著、追蹤區更新及安全機製。 SGW（服務網關）與PGW（封包資料網路網關）： 分析它們在用戶平麵數據傳輸、策略實施與IP地址分配中的職責劃分與協同工作。 HSS（歸屬訂閱伺服器）： 考察其如何繼承並增強HLR的功能，成為統一的用戶數據庫。 Diameter協議的應用： 詳解Diameter協議在EPC中用於AAA（認證、授權、計費）和網路功能實體間通信的重要性。 第二部分：5G核心網的顛覆性變革——從網路功能到服務化 本部分將重點剖析5G時代的核心網，即5GC（5G核心網），著重於其基於服務化架構（SBA）的全新設計理念。 第四章：服務化架構（SBA）的理論基礎 雲化與虛擬化： 探討NFV（網路功能虛擬化）和SDN（軟體定義網路）如何為5GC的彈性部署提供基礎。 微服務設計哲學： 解構5GC中各網路功能（NFs）如何被設計為獨立、可獨立部署和擴展的微服務。 基於HTTP/2和RESTful API的通信： 詳述5GC中NF之間如何使用標準化的Web技術進行異步通信，實現靈活性與互操作性。 第五章：5GC關鍵網路功能詳解 AMF（接入與移動性管理功能）： 探討其作為新的控製層入口，如何處理接入請求，並與UE進行無線接入技術的選擇協調。 SMF（會話管理功能）與UPF（用戶平麵功能）的職責分離： 分離的藝術： 深入分析控製平麵（SMF）和用戶平麵（UPF）的解耦如何實現移動性管理與數據轉發的獨立擴展。 UPF的彈性部署： 探討UPF如何能夠更靠近邊緣部署，以支持低延遲服務。 AUSF、UDM與PCF： 分析認證伺服器功能（AUSF）、用戶數據管理（UDM）以及策略控製功能（PCF）在安全和策略實施中的核心作用。 第六章：5G核心網的賦能技術——切片與邊緣計算 網路切片（Network Slicing）： 概念與需求： 闡釋網路切片如何滿足eMBB、mMTC和uRLLC三類截然不同的業務需求。 Slice 實例的建立與生命週期管理： 探討NSSF（網路切片選擇功能）在用戶接入時如何為其分配閤適的切片資源。 移動邊緣計算（MEC）與核心網的協同： 分析UPF如何下沉至邊緣機房，與MEC應用伺服器協同工作，以極大降低應用響延。 第三部分：挑戰、安全與未來視野 本部分著眼於5G網路部署後遇到的實際問題、安全防護機製以及下一代移動網路的發展方嚮。 第七章：網路運營與運維的變革 營運自動化與意圖驅動網路（IDN）： 探討AI/ML技術如何被引入網路營運（NetOps）中，以實現故障預測、資源優化和自動化閉環管理。 託管與監控的複雜性： 分析微服務架構下，如何有效監控數以百計的獨立網路功能（NFs）的健康狀態與性能指標。 多域協同的挑戰： 探討跨EPC/5GC與虛擬化基礎設施（虛擬機、容器）層麵的資源調度與監控難題。 第八章：安全與隱私保護 從認證到授權的強化： 比較4G與5G在用戶認證流程上的差異，重點分析5G中加密用戶身份識別（SUCI）帶來的隱私保護提升。 服務間通信的安全： 探討在SBA架構中，如何利用TLS/OAuth 2.0等機製確保不同NF之間的通信安全。 DDoS與切片隔離的安全邊界： 分析如何設計安全機製，防止單一切片的安全問題波及到整個核心網。 第九章：展望未來——邁嚮6G與融閤網路 6G願景概述： 探討預期的6G核心網在太赫茲通信、感知通信一體化、AI原生網路等方麵的技術方嚮。 網路極簡化與融閤： 預測未來核心網架構可能趨嚮於進一步的軟硬體解耦、極簡化信令以及與非地麵網路（NTN）的深度融閤。 對產業生態的深遠影響： 分析核心網演進對垂直行業（如遠程醫療、工業控製、自動駕駛）的最終影響和潛在機會。 總結：掌握下一代移動通信的關鍵鑰匙 本書為讀者提供瞭一條從經典核心網技術到尖端5G服務化架構的清晰學習路徑。無論是從事網路規劃、係統設計，還是希望深入理解現代通信架構背後的邏輯，本書都將是您不可或缺的技術參考資料。掌握這些核心網路的演進與變革，即是掌握瞭驅動未來數字世界的關鍵技術。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計確實讓人眼前一亮，那種硬朗又不失質感的“軟精裝”處理，拿在手裏感覺非常踏實，不像有些技術書籍，摸起來輕飄飄的，一下子就讓人覺得內容可能也比較單薄。封麵色彩搭配得很有現代感，深邃的藍色調烘托齣“5G 核心網絡”這種前沿技術的神秘與專業性，中間那個簡潔的Logo設計也很有識彆度，瞬間就能抓住眼球。拿到書後，我立刻翻閱瞭目錄，排版清晰，章節劃分邏輯性很強，從基礎概念到深入協議，循序漸進，這點對於我這種需要係統學習新知識的人來說至關重要。而且，書頁的紙張質量也值得稱贊，墨水不洇，即使長時間閱讀眼睛也不會感到特彆疲勞，這在閱讀厚厚的技術書籍時是個巨大的加分項。看得齣來，齣版社在實體書的製作上下瞭功夫，它不僅僅是一本知識的載體，更像是一件值得收藏的工具書。這種對實體形態的重視，很大程度上提升瞭閱讀的愉悅感和學習的動力，讓人更有動力去啃下那些可能晦澀的技術名詞。

评分☆☆☆☆☆

這本書的輔助學習資源配置也做得相當到位，雖然是紙質書，但它在關鍵技術點上頻繁提示瞭相關的在綫文檔或開源項目參考，這對於數字化時代的技術學習者來說是極大的便利。它沒有把自己塑造成知識的終點，而是作為一個高質量的起點。這種引導讀者走嚮更廣闊學習資源的姿態，體現瞭作者開放的技術視野。特彆是對於我們這些需要持續更新知識的從業者來說，一本能“指嚮未來”的書，遠比一本“知識封存”的書更有價值。總而言之，這本書的價值不僅在於其清晰、實用的內容本身，更在於它提供瞭一個結構化、可信賴的學習框架，幫助讀者迅速建立起對5G核心網這座復雜大廈的堅實認知和導航能力。

评分☆☆☆☆☆

作為一個在通信行業摸爬滾打多年的工程師，我深知市麵上很多號稱“入門”的教材，要麼過於理論化，充斥著大量晦澀的RFC編號和晦澀的縮寫，要麼就是為瞭湊字數而堆砌大量基礎概念，對實際操作指導甚少。然而，這本書的講解方式，從我粗略瀏覽的幾章來看，明顯采用瞭“場景驅動”的教學方法。它不是乾巴巴地告訴你“什麼是MEC”或者“如何配置AMF”，而是通過模擬真實的運營商網絡部署場景，來引導讀者理解這些模塊在整個5G架構中扮演的角色和相互協作的過程。這種貼近實戰的敘事風格，極大地降低瞭初學者的理解門檻，讓抽象的架構圖瞬間變得立體起來。我特彆留意瞭它對服務化架構（SBA）的闡述，清晰地梳理瞭微服務、API網關等概念如何融入5G核心網的邏輯，這種將前沿IT技術與傳統電信網絡進行有效融閤的視角，正是目前行業最需要的知識結構。

评分☆☆☆☆☆

從整體的知識體係構建來看，作者似乎采用瞭非常精心的“知識地圖”設計。它不僅僅聚焦於5G核心網本身，還巧妙地將3GPP標準演進的脈絡貫穿其中，讓人能理解為什麼5G會設計成現在的樣子，而不是憑空齣現的。閱讀過程中，我能感受到一種強烈的“縱深感”——既有廣度覆蓋瞭接入網、核心網到業務層的基本框架，又有深度挖掘到協議棧的具體交互層麵。例如，它對身份管理功能（UPF）與認證授權管理功能（AMF）之間信令流程的解析，詳細到瞭每一個TS/T1/T2步驟的意義，這種對細節的把控，讓人非常信服其專業性。對於希望從其他代際網絡（如4G EPC）平滑過渡過來的工程師來說，這種對比和繼承的講解方式，是最高效的學習路徑。

评分☆☆☆☆☆

這本書的作者顯然不是那種隻停留在書麵理論的研究人員，而是真正深入過一綫工程實踐的專傢。從文字的遣詞造句中，能捕捉到一種老練的、毫不拖泥帶水的風格。例如，在講解網絡功能虛擬化（NFV）與容器化部署（CNF）時，作者沒有簡單地重復官方定義，而是直接點齣瞭在實際運維中，資源隔離、CI/CD流程集成時可能遇到的“陷阱”和最佳實踐。這種“避坑指南式”的講解，比純理論的描述要寶貴得多，它直接幫讀者節省瞭大量的試錯成本。對我而言，那些關於網絡切片（Network Slicing）的實現細節，尤其是如何通過策略控製功能（PCF）來動態調整QoS參數的部分，描述得非常精煉和到位，這部分內容在其他教材中往往一筆帶過，但實際上卻是5G商業價值落地的關鍵。