大话核心网（第2版）

第1章 梦田：从程控交换说起
1.1  为什么需要交换  / 3
1.2  那些年追过的交换原理  / 7
1.2.1  初识程控交换  / 8
1.2.2  程控交换中的高速公路  / 10
1.2.3  数字交换基础——PCM  / 11
1.2.4  时分复用  / 20
1.3  曾经的七格格——No.7信令  / 26
1.3.1  什么是格格——信令  / 27
1.3.2  格格的一家人——交换信令  / 28
1.3.3  七格格的花衣——模型  / 32
1.3.4  七格格的脸和唇  / 34

第2章 老男孩：谈谈下一代
2.1  玩概念的NGN  / 43
2.2  NGN的High Level——身材  / 46
2.3  NGN的Low Level——网络接口  / 49
2.4  NGN的少帅——软交换机  / 52
2.5  NGN的全家福——关键网元  / 55
2.5.1  网元的形态  / 56
2.5.2  NGN的虎将——再话媒体网关  / 66
2.6  NGN中的普通话——SIP协议  / 71
2.6.1  时代的呼唤——SIP中的角色定义  / 72
2.6.2  SIP协议栈结构  / 79
2.6.3  SIP消息  / 80
2.6.4  典型SIP交互流程  / 85
2.7  NGN中的方言  / 89
2.8  NGN的缺憾  / 91

第3章 等待：IMS的那点事
3.1  IMS为何而来  / 95
3.2  IMS的High Level——身材  / 98
3.3  IMS的全家福  / 102
3.3.1  呼叫控制网元——CSCF  / 103
3.3.2  数据库网元——HSS  / 106
3.3.3  业务平台——AS应用服务器  / 108
3.3.4  互通设备——IMS/PSTN/PLMN的互联  / 110
3.3.5  IMS网元功能——MRF（媒体资源管理）  / 111
3.4  IMS的Low Level——接口  / 112
3.5  IMS的流程  / 114
3.5.1  如何区分IMS中的用户——IMS用户身份标识  / 114
3.5.2  如何区分IMS中的业务——PSI标识  / 115
3.5.3  IMS注册——简约而不简单  / 116
3.5.4  IMS呼叫流程  / 119
3.6  IMS如何提供业务  / 123
3.6.1  IMS的业务框架  / 125
3.6.2  AS在业务控制中的角色  / 126
3.6.3  IMS的业务引擎  / 127
3.7  生不逢时的IMS  / 132

第4章 怒放的生命：PS的核心网
4.1  GSM是如何打电话的  / 137
4.2  手机上网的功臣——PS  / 141
4.3  拨开PS的外衣  / 144
4.4  GPRS的协议  / 147
4.5  PS如何用来上网  / 149

第5章 我们的梦：4G的核心网——EPC
5.1  下一代的PS——EPC  / 155
5.2  不得不说的LTE  / 159
5.2.1  LTE的架构  / 161
5.2.2  LTE的交互流程  / 163
5.2.3  LTE物理层处理流程  / 170
5.3  EPC协议分析  / 172
5.3.1  协议架构  / 173
5.3.2  S1传输协议的问题  / 174
5.4  什么叫Bearer（承载）  / 176
5.5  TD-LTE和FDD-LTE的问题  / 178
5.6  EPC的业务流程  / 180
5.6.1  UE开机Attach流程  / 181
5.6.2  UE去附着流程  / 189
5.6.3  UE发起的去附着  / 189
5.6.4  MME发起的去附着  / 191
5.6.5  HSS发起的去附着  / 191
5.6.6  专有承载流程  / 192
5.7  新旧美人赛——PS vs EPC  / 201

第6章 飞得更高：软件化的5G核心网
6.1  软件改变世界  / 205
6.2  移动通信技术的发展  / 209
6.3  什么是5G  / 211
6.4  5G的特点  / 215
6.5  5G的标准化进展  / 218
6.5.1  ITU  / 219
6.5.2  3GPP  / 223
6.6  5G的频谱  / 228
6.7  5G网络关键技术  / 230
6.8  5G架构关键技术  / 233
6.8.1  SDN（软件化）  / 233
6.8.2  C-U分离  / 265
6.8.3  NFV和业务编排  / 267
6.8.4  网络切片  / 268
6.8.5  C-RAN  / 270
6.8.6  基于云计算的5G架构  / 273
6.8.7  统一的数据库管理  / 274
6.9  5G面临的技术挑战  / 276
6.10 5G终端的挑战  / 280
6.10.1  多频段接入挑战  / 280
6.10.2  多连接接入的挑战  / 281
6.10.3  多天线接入挑战  / 281
6.10.4  低功耗的挑战  / 282

第7章 最初的梦想：No Core，No More
7.1  网络发展的驱动力  / 285
7.2  We ——To Be Or Not To Be  / 290

后记

前  言

转眼间,《大话核心网》第1版已经出版3年了，在这3年中，虽然核心网的基础架构并未发生革命性的变革，但是新技术已经逐渐渗透到核心网的方方面面，新的需求也对核心网提出了新的挑战。

尤其即将到来的5G时代，将传统的人与人之间的通信，拓展到自动驾驶、工业互联网、AR/VR/MR和物联网等垂直行业中，从而将带来无限的商机，并引领人类迈入万物互联的社会。5G的应用场景对系统架构提出了巨大的挑战，我们需要用新的技术来重构现有的核心网。

目前，5G的研究取得了重大的进展，5G核心网的规范也处于标准化的阶段，未来5G核心网将区别于现有的核心网架构，大量采用一些新技术，比如C/U分离、SDN/NFV、多种接入方式、原生云和AI等都将应用到5G核心网中，从而适配5G超大带宽、海量连接和超低时延的特性。

未来5G核心网将基于数据中心（Data Center，DC），构建全集中式的云计算平台，其业务功能模块将迁移到DC中部署；通过引入C/U分离，将控制功能部署到云DC中，而用户面功能将通过MEC（移动边缘计算）构建分布式的网络，这样可以最大程度地降低用户面时延；通过引入SDN/NFV和网络切片（Network Slicing）等技术，为各种行业应用提供差异化的服务。

为适应5G核心网技术，本书对第1版做了大量修订，增加了5G技术的可能框架，5G核心网的推荐架构，以及5G核心网所面临的挑战等内容。5G技术依然在不断发展，未来5G的标准化也在进行中，因此本书也将随之做相应的修订，以满足读者对最新5G核心网技术的需求。

                                      编著者

                                                                                                     2017年9月

——51CTO总裁 熊平