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目次
商品簡介
本書首先介紹了5G在全球的商用情況及5G對未來發展的展望，以及國際、國內各組織對5G發展的推動情況；其次介紹了5G核心網NSA和SA架構，對5G SA核心網的關鍵技術（例如，SBA架構、網絡切片、邊緣計算等）進行了詳細闡述，結合5G網絡的技術特點，全面介紹了5G的主要應用場景；然後詳細介紹了5G SA核心網的規劃思路和方法，並對5G SA核心網各網元在網絡中的功能用途進行了闡述；最後對5G的安全進行了系統的說明。
本書適合從事5G移動通信網絡核心網規劃、設計和維護的工程技術人員、管理人員參考使用，對從事5G安全以及5G業務應用相關的工程技術人員有參考價值，也可供高等院校移動通信相關的專業師生閱讀。
本書適合從事5G移動通信網絡核心網規劃、設計和維護的工程技術人員、管理人員參考使用，對從事5G安全以及5G業務應用相關的工程技術人員有參考價值，也可供高等院校移動通信相關的專業師生閱讀。
目次
第一章 5G部署及標準發展
1.1 概述 / 1
1.2 5G全球部署 / 1
1.2.1 5G商用 / 1
1.2.2 5G展望 / 2
1.2.3 國內發展 / 4
1.3 標準 / 7
1.3.1 標準組織 / 7
1.3.2 標準推進 / 12
1.3.3 中國進展 / 14
1.3.4 各國企業對5G標準的貢獻 / 17
參考文獻 / 20
第二章 5G核心網架構概述
2.1 服務化架構和傳統參考點
架構 / 23
2.2 5G核心網與4G核心網架構
對比 / 24
2.3 5G NSA組網架構 / 26
2.4 5G SA組網架構 / 31
2.5 NSA與SA的組網分析對比 / 31
2.6 5G NSA組網和SA組網並存 / 34
參考文獻 / 35
第三章 5G核心網關鍵技術
3.1 概述 / 37
3.2 SBA / 37
3.2.1 SBA概念 / 37
3.2.2 SBA特徵 / 38
3.2.3 服務化框架 / 39
3.2.4 基於服務化的5G網絡功能
架構 / 40
3.2.5 網絡功能服務 / 43
3.3 網絡切片 / 55
3.3.1 網絡切片的概念 / 55
3.3.2 網絡切片使用技術 / 59
3.3.3 網絡切片的管理 / 65
3.3.4 網絡切片安全 / 69
3.3.5 網絡切片技術部署建議 / 69
3.4 多接入邊緣技術（MEC） / 70
3.4.1 MEC基本概念 / 70
3.4.2 MEC系統框架和參考架構 / 76
3.4.3 MEC與5G網絡融合 / 84
3.4.4 MEC在5G網絡中的部署 / 89
3.4.5 MEC應用問題 / 91
3.4.6 MEC安全問題 / 96
3.4.7 MEC硬件問題 / 99
參考文獻 / 103
第四章 5G主要業務場景
4.1 概述 / 105
4.2 eMBB / 106
4.2.1 更高數據速率 / 106
4.2.2 更高密度 / 106
4.2.3 部署與覆蓋範圍 / 107
4.2.4 更高的用戶移動性 / 107
4.2.5 數據速率變化很大的設備 / 108
4.2.6 固定移動融合 / 108
4.2.7 家庭基站部署 / 109
4.3 mIoT / 110
4.3.1 運營方面 / 111
4.3.2 連通性方面 / 113
4.3.3 資源效率方面 / 115
4.4 關鍵通信 / 116
4.4.1 更高可靠性和更低時延 / 117
4.4.2 更高可靠性、更高可用性和
更低時延 / 121
4.4.3 極低時延 / 122
4.4.4 更高精度定位 / 123
4.4.5 更高可用性 / 125
4.4.6 關鍵任務服務 / 126
4.5 eV2X / 127
4.5.1 eV2X支持車輛編隊 / 128
4.5.2 編隊內的信息交換 / 129
4.5.3 汽車自動駕駛：傳感器和狀態
圖共享 / 129
4.5.4 eV2X支持遠程駕駛 / 130
4.5.5 用於短距離分組的自動協同
駕駛 / 131
4.5.6 集體環境感知 / 132
4.5.7 不同3GPP RAT的車輛之間的
通信 / 133
4.5.8 多PLMN環境 / 134
4.5.9 連續的自動駕駛汽車的協同
防撞 / 134
4.5.10 局部/有條件自動駕駛的信息
共享 / 135
4.5.11 高/全自動駕駛的信息共享 / 136
4.5.12 局部/有條件自動編隊的信息
共享 / 137
4.5.13 高/全自動編隊的信息共享 / 137
4.5.14 動態乘車共享 / 138
4.5.15 多RAT用例 / 138
4.5.16 用於輔助和改進自動駕駛的視頻
數據共享 / 139
4.5.17 改變駕駛模式 / 139
4.5.18 通過車輛上網 / 139
4.5.19 5G覆蓋範圍之外的用例 / 140
4.5.20 緊急軌跡對齊 / 140
4.5.21 遠程駕駛支持 / 141
4.5.22 提供交叉路口安全
信息 / 141
4.5.23 自動駕駛車輛的協作車道變換 / 142
4.5.24 關於電子控制單元安全軟件更新的提案 / 142
4.5.25 V2X場景的3D視頻合成 / 143
4.5.26 車輛編隊的QoS方面 / 143
4.5.27 高級駕駛的QoS方面 / 143
4.5.28 遠程駕駛的QoS方面 / 144
4.5.29 擴展傳感器的QoS方面 / 145
4.5.30 針對不同V2X應用的不同QoS
預估 / 145
4.5.31 性能要求 / 145
參考文獻 / 151
第五章 5G核心網規劃
5.1 總體原則 / 153
5.2 5G核心網規劃的內容和
流程 / 154
5.3 業務需求、業務模型和用戶預測 / 155
5.4 網絡整體架構 / 157
5.4.1 功能實體和分期建設 / 157
5.4.2 網絡整體架構組織模式 / 159
5.4.3 漫遊網絡架構 / 163
5.5 5GC VNF網絡建設
方案 / 167
5.5.1 各網元設置原則 / 167
5.5.2 AMF建設方案 / 170
5.5.3 UDM組網方案 / 173
5.5.4 PCF組網方案 / 180
5.5.5 SMF 組網方案 / 180
5.5.6 UPF / 183
5.5.7 NRF組網方案 / 186
5.5.8 BSF組網方案 / 190
5.5.9 NSSF組網方案 / 192
5.5.10 5GC VNF建設方案匯總 / 193
5.6 容災方案 / 194
5.6.1 容災方案概述 / 194
5.6.2 AMF容災方案 / 196
5.6.3 SMF容災方案 / 197
5.6.4 UPF容災方案 / 199
5.6.5 UDM/PCF容災方案 / 200
5.6.6 NRF容災方案 / 201
5.6.7 NSSF容災方案 / 202
5.7 路由方案 / 203
5.7.1 信令面路由方案 / 203
5.7.2 用戶面路由方案 / 204
5.8 編號和標識管理 / 205
5.8.1 用戶相關標識 / 205
5.8.2 網絡相關標識 / 209
5.9 5GC雲資源池方案 / 213
5.9.1 基於NFV架構的5GC / 213
5.9.2 雲資源需求 / 217
5.9.3 雲安全要求 / 220
5.9.4 NFVI組網設計 / 222
參考文獻 / 224
第六章 5G核心網設備要求
6.1 AMF功能 / 227
6.1.1 接入控制功能 / 227
6.1.2 移動性管理功能 / 227
6.1.3 其他功能 / 233
6.2 UPF功能 / 235
6.2.1 用戶面功能 / 235
6.2.2 深度包檢測（DPI） / 245
6.2.3 UPF和SMF間的會話管理 / 246
6.2.4 其他 / 249
6.3 SMF / 250
6.3.1 會話管理 / 251
6.3.2 用戶面管理 / 258
6.3.3 數據轉發功能 / 260
6.3.4 切換 / 263
6.3.5 策略控制功能 / 265
6.3.6 QoS控制 / 268
6.3.7 計費功能 / 271
6.3.8 其他 / 274
6.4 AUSF / 276
6.4.1 5G-AKA鑒權 / 277
6.4.2 EAP-AKA'鑒權 / 278
6.4.3 其他 / 279
6.5 UDM / 280
6.5.1 5G系統鑒權功能 / 281
6.5.2 移動性管理 / 282
6.5.3 SMF會話管理 / 283
6.5.4 語音短信業務的支持 / 284
6.5.5 其他 / 284
6.6 UDR / 285
6.6.1 服務操作和數據訪問授權 / 286
6.6.2 數據存儲 / 288
6.7 PCF / 292
6.7.1 會話管理策略控制 / 294
6.7.2 AMF事件訂閱功能 / 300
6.7.3 接入與移動性管理策略控制
功能 / 300
6.7.4 UE策略控制功能 / 301
6.7.5 PCF其他技術要求 / 303
6.8 NSSF / 309
6.8.1 切片選擇 / 310
6.8.2 NSSF和其他NF間的切片可用性
服務 / 310
6.9 NRF / 311
6.9.1 NRF提供的服務 / 311
6.9.2 結構化數據類型定義 / 321
6.9.3 其他 / 324
6.10 共性功能 / 326
6.10.1 服務化功能 / 326
6.10.2 網絡切片功能 / 330
6.10.3 雲化部署要求 / 332
參考文獻 / 335
第七章 5G核心網安全
7.1 5G安全架構概述 / 337
7.2 5G安全實體 / 339
7.2.1 AMF / 339
7.2.2 UPF / 346
7.2.3 UDM / 349
7.2.4 SMF / 351
7.2.5 SEPP / 352
7.2.6 NEF / 354
7.2.7 AUSF / 356
7.3 5G核心網安全重點內容 / 357
7.3.1 認證和鑒權 / 357
7.3.2 接口安全 / 383
7.3.3 切片管理安全 / 398
參考文獻 / 399
縮略語
附錄
附錄1 移動性管理 / 408
附錄2 安全管理 / 419
附錄3 用戶數據管理 / 424
附錄4 會話管理 / 427
附錄5 4G/5G互操作 / 434
附錄6 語音業務 / 438
參考文獻 / 440
1.1 概述 / 1
1.2 5G全球部署 / 1
1.2.1 5G商用 / 1
1.2.2 5G展望 / 2
1.2.3 國內發展 / 4
1.3 標準 / 7
1.3.1 標準組織 / 7
1.3.2 標準推進 / 12
1.3.3 中國進展 / 14
1.3.4 各國企業對5G標準的貢獻 / 17
參考文獻 / 20
第二章 5G核心網架構概述
2.1 服務化架構和傳統參考點
架構 / 23
2.2 5G核心網與4G核心網架構
對比 / 24
2.3 5G NSA組網架構 / 26
2.4 5G SA組網架構 / 31
2.5 NSA與SA的組網分析對比 / 31
2.6 5G NSA組網和SA組網並存 / 34
參考文獻 / 35
第三章 5G核心網關鍵技術
3.1 概述 / 37
3.2 SBA / 37
3.2.1 SBA概念 / 37
3.2.2 SBA特徵 / 38
3.2.3 服務化框架 / 39
3.2.4 基於服務化的5G網絡功能
架構 / 40
3.2.5 網絡功能服務 / 43
3.3 網絡切片 / 55
3.3.1 網絡切片的概念 / 55
3.3.2 網絡切片使用技術 / 59
3.3.3 網絡切片的管理 / 65
3.3.4 網絡切片安全 / 69
3.3.5 網絡切片技術部署建議 / 69
3.4 多接入邊緣技術（MEC） / 70
3.4.1 MEC基本概念 / 70
3.4.2 MEC系統框架和參考架構 / 76
3.4.3 MEC與5G網絡融合 / 84
3.4.4 MEC在5G網絡中的部署 / 89
3.4.5 MEC應用問題 / 91
3.4.6 MEC安全問題 / 96
3.4.7 MEC硬件問題 / 99
參考文獻 / 103
第四章 5G主要業務場景
4.1 概述 / 105
4.2 eMBB / 106
4.2.1 更高數據速率 / 106
4.2.2 更高密度 / 106
4.2.3 部署與覆蓋範圍 / 107
4.2.4 更高的用戶移動性 / 107
4.2.5 數據速率變化很大的設備 / 108
4.2.6 固定移動融合 / 108
4.2.7 家庭基站部署 / 109
4.3 mIoT / 110
4.3.1 運營方面 / 111
4.3.2 連通性方面 / 113
4.3.3 資源效率方面 / 115
4.4 關鍵通信 / 116
4.4.1 更高可靠性和更低時延 / 117
4.4.2 更高可靠性、更高可用性和
更低時延 / 121
4.4.3 極低時延 / 122
4.4.4 更高精度定位 / 123
4.4.5 更高可用性 / 125
4.4.6 關鍵任務服務 / 126
4.5 eV2X / 127
4.5.1 eV2X支持車輛編隊 / 128
4.5.2 編隊內的信息交換 / 129
4.5.3 汽車自動駕駛：傳感器和狀態
圖共享 / 129
4.5.4 eV2X支持遠程駕駛 / 130
4.5.5 用於短距離分組的自動協同
駕駛 / 131
4.5.6 集體環境感知 / 132
4.5.7 不同3GPP RAT的車輛之間的
通信 / 133
4.5.8 多PLMN環境 / 134
4.5.9 連續的自動駕駛汽車的協同
防撞 / 134
4.5.10 局部/有條件自動駕駛的信息
共享 / 135
4.5.11 高/全自動駕駛的信息共享 / 136
4.5.12 局部/有條件自動編隊的信息
共享 / 137
4.5.13 高/全自動編隊的信息共享 / 137
4.5.14 動態乘車共享 / 138
4.5.15 多RAT用例 / 138
4.5.16 用於輔助和改進自動駕駛的視頻
數據共享 / 139
4.5.17 改變駕駛模式 / 139
4.5.18 通過車輛上網 / 139
4.5.19 5G覆蓋範圍之外的用例 / 140
4.5.20 緊急軌跡對齊 / 140
4.5.21 遠程駕駛支持 / 141
4.5.22 提供交叉路口安全
信息 / 141
4.5.23 自動駕駛車輛的協作車道變換 / 142
4.5.24 關於電子控制單元安全軟件更新的提案 / 142
4.5.25 V2X場景的3D視頻合成 / 143
4.5.26 車輛編隊的QoS方面 / 143
4.5.27 高級駕駛的QoS方面 / 143
4.5.28 遠程駕駛的QoS方面 / 144
4.5.29 擴展傳感器的QoS方面 / 145
4.5.30 針對不同V2X應用的不同QoS
預估 / 145
4.5.31 性能要求 / 145
參考文獻 / 151
第五章 5G核心網規劃
5.1 總體原則 / 153
5.2 5G核心網規劃的內容和
流程 / 154
5.3 業務需求、業務模型和用戶預測 / 155
5.4 網絡整體架構 / 157
5.4.1 功能實體和分期建設 / 157
5.4.2 網絡整體架構組織模式 / 159
5.4.3 漫遊網絡架構 / 163
5.5 5GC VNF網絡建設
方案 / 167
5.5.1 各網元設置原則 / 167
5.5.2 AMF建設方案 / 170
5.5.3 UDM組網方案 / 173
5.5.4 PCF組網方案 / 180
5.5.5 SMF 組網方案 / 180
5.5.6 UPF / 183
5.5.7 NRF組網方案 / 186
5.5.8 BSF組網方案 / 190
5.5.9 NSSF組網方案 / 192
5.5.10 5GC VNF建設方案匯總 / 193
5.6 容災方案 / 194
5.6.1 容災方案概述 / 194
5.6.2 AMF容災方案 / 196
5.6.3 SMF容災方案 / 197
5.6.4 UPF容災方案 / 199
5.6.5 UDM/PCF容災方案 / 200
5.6.6 NRF容災方案 / 201
5.6.7 NSSF容災方案 / 202
5.7 路由方案 / 203
5.7.1 信令面路由方案 / 203
5.7.2 用戶面路由方案 / 204
5.8 編號和標識管理 / 205
5.8.1 用戶相關標識 / 205
5.8.2 網絡相關標識 / 209
5.9 5GC雲資源池方案 / 213
5.9.1 基於NFV架構的5GC / 213
5.9.2 雲資源需求 / 217
5.9.3 雲安全要求 / 220
5.9.4 NFVI組網設計 / 222
參考文獻 / 224
第六章 5G核心網設備要求
6.1 AMF功能 / 227
6.1.1 接入控制功能 / 227
6.1.2 移動性管理功能 / 227
6.1.3 其他功能 / 233
6.2 UPF功能 / 235
6.2.1 用戶面功能 / 235
6.2.2 深度包檢測（DPI） / 245
6.2.3 UPF和SMF間的會話管理 / 246
6.2.4 其他 / 249
6.3 SMF / 250
6.3.1 會話管理 / 251
6.3.2 用戶面管理 / 258
6.3.3 數據轉發功能 / 260
6.3.4 切換 / 263
6.3.5 策略控制功能 / 265
6.3.6 QoS控制 / 268
6.3.7 計費功能 / 271
6.3.8 其他 / 274
6.4 AUSF / 276
6.4.1 5G-AKA鑒權 / 277
6.4.2 EAP-AKA'鑒權 / 278
6.4.3 其他 / 279
6.5 UDM / 280
6.5.1 5G系統鑒權功能 / 281
6.5.2 移動性管理 / 282
6.5.3 SMF會話管理 / 283
6.5.4 語音短信業務的支持 / 284
6.5.5 其他 / 284
6.6 UDR / 285
6.6.1 服務操作和數據訪問授權 / 286
6.6.2 數據存儲 / 288
6.7 PCF / 292
6.7.1 會話管理策略控制 / 294
6.7.2 AMF事件訂閱功能 / 300
6.7.3 接入與移動性管理策略控制
功能 / 300
6.7.4 UE策略控制功能 / 301
6.7.5 PCF其他技術要求 / 303
6.8 NSSF / 309
6.8.1 切片選擇 / 310
6.8.2 NSSF和其他NF間的切片可用性
服務 / 310
6.9 NRF / 311
6.9.1 NRF提供的服務 / 311
6.9.2 結構化數據類型定義 / 321
6.9.3 其他 / 324
6.10 共性功能 / 326
6.10.1 服務化功能 / 326
6.10.2 網絡切片功能 / 330
6.10.3 雲化部署要求 / 332
參考文獻 / 335
第七章 5G核心網安全
7.1 5G安全架構概述 / 337
7.2 5G安全實體 / 339
7.2.1 AMF / 339
7.2.2 UPF / 346
7.2.3 UDM / 349
7.2.4 SMF / 351
7.2.5 SEPP / 352
7.2.6 NEF / 354
7.2.7 AUSF / 356
7.3 5G核心網安全重點內容 / 357
7.3.1 認證和鑒權 / 357
7.3.2 接口安全 / 383
7.3.3 切片管理安全 / 398
參考文獻 / 399
縮略語
附錄
附錄1 移動性管理 / 408
附錄2 安全管理 / 419
附錄3 用戶數據管理 / 424
附錄4 會話管理 / 427
附錄5 4G/5G互操作 / 434
附錄6 語音業務 / 438
參考文獻 / 440
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