《3G技术与UMTS网络(第2版)》是一本全面介绍3G系统特别是通用移动通信系统(UMTS)网络的专著。《3G技术与UMTS网络(第2版)》的一大特色是详细介绍了WCDMA标准所采用的UMTS网络，包括UMTS的网络演化、网络结构和组成、移动管理和业务等。《3G技术与UMTS网络(第2版)》深入阐述了移动通信的发展和演化、UMTS的系统设计、UMTS网络架构和协议组成、UMTS的空中接口技术原理、UMTS核心网技术和UMTS网络协议等。

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　　第一部分
　　第1章　绪论
　　今天，三代不同的、已经实现了的移动通信已广为人知（如图1．1所示）。第一代（1G）是20世纪80年代中期建立的模拟或半模拟（模拟无线信道，但是采用数字交换）移动网络，例如NM7（北欧移动电话）系统和AMPS（美国移动电话系统）。这些网络为用户提供基本业务，主要是话音及和话音相关的业务。1G网络仅仅是以一国为范围而开发的，经常出现的情形是政府的电信运营商和国内行业就主要技术要求达成一致，并不在更大范围内发行标准。由于是国家性的标准，不同的1G网络彼此互不兼容，而且在当时，移动通信被认为是一种新奇的事物，是固网上的增值业务。
　　移动通信需求的增长产生了对更为全球化的移动通信系统的需求。国际性的标准化组织开始具体指定2G（第二代）应该是什么样子。2G的重点着眼于兼容性和国际透明度，系统应当是区域性的（例如欧洲范围）或是半全球性的，用户基本上应该能在这个范围内的任何地点接人系统。从终端用户的角度看，2G网络是一个更具吸引力的“套餐”，除了传统的语音业务外，它还能提供一些数据业务和高级的补充业务。标准化的区域特性使全球化这个概念没有完全实现，市场上并存着多种2G系统。其中GSM（全球移动通信系统）以其改进系统成为商业成功的神话，无论是技术方面还是商业方面，它都超越了人们的种种预想。
　　人们期望3c（第三代）能够完成移动通信的全球化进程。但不同国家和区域的利益冲突仍然存在，其难度也是可想而知的。不过大势所趋的是，3G将主要基于GSM的技术解决方案，其原因有以下两点：GSM技术主导着市场，对GSM的巨大投资应当尽可能地利用。鉴于此，标准化组织提出了未来10年中移动通信将如何发展的愿景。在这个愿景中，对3G的一些要求简列如下。
　　（1）系统必须完全规范化（如GSM），主要接口应当是标准化的和开放的。所形成的标准必须在全球范围内有效。
　　（2）系统相对于GSM在各个方面都要有明显的增值。但在初期，系统至少应后向兼容GSM和ISDN（综合业务数字网）。
　　（3）在整个系统中，多媒体及其所有的组成部分都必须获得支持。
　　（4）3G的无线接人必须能提供宽带容量，这个容量应具有足够的一般性以适用于全世界。宽带（wideband）这个词反映了它的容量要求介于2G的窄带容量和固定通信介质的广带（broadband）容量之间。

第一部分
第1章　绪论　2
1.1　3G的标准化进程　3
1.2　3G网络结构介绍　6
1.2.1　概念化网络模型　6
1.2.2　结构化网络体系　7
1.2.3　资源管理体系　10
1.2.4　UMTS承载体系　10

第2章　从GSM到UMTS多址接入的演进　12
2.1　从模拟到数字　13
2.2　从数字到可达性　14
2.3　向分组和高速发展　15
2.4　3GPP R99　17
2.5　3GPP R4　19
2.6　3GPP R5　20
2.7　后3GPP R5的趋势　22

第二部分

第3章　移动网络结构面临的主要挑战　24
3.1　无线通信的限制　24
3.2　蜂窝无线通信原理　28
3.3　多址接入技术　31
3.4　设备移动性　34
3.5　网络传输　36
3.6　UMTS中的替代传送技术　37
3.6.1　UMTS中的异步传输模式　38
3.6.2　IP传输　39
3.7　网络管理　40
3.8　频谱及其规范　42

第4章　UMTS无线接入技术总述　47
4.1　WCDMA要素　47
4.1.1　基本概念　47
4.1.2　WCDMA无线信道　52
4.1.3　WCDMA帧结构　58
4.2　WCDMA增强版——HSDPA　61
4.2.1　引言　61
4.2.2　益处和影响　62
4.2.3　基本概念　62
4.2.4　自适应调制编码　64
4.2.5　混合自动重传请求　64
4.2.6　快速调度　65
4.2.7　无缝小区切换　65
4.2.8　基本操作和结构问题　66
4.3　GSM/EDGE　67
4.3.1　基本概念　67
4.3.2　无线信道和帧结构　69
4.3.3　通用分组无线业务　73
4.3.4　改进数据速率Global/GSM服务(EDGE)　75
4.4　WLAN技术　76
4.4.1　物理层技术　76
4.4.2　媒体接入控制　77
4.4.3　网络构成　79

第5章　UMTS无线接入网　81
5.1　UTRAN结构　82
5.2　BS　83
5.2.1　基站结构　83
5.2.2　调制方式　84
5.2.3　接收机技术　87
5.2.4　小区容量　88
5.2.5　基站中的控制功能　90
5.3　无线网络控制器(RNC)　90
5.3.1　RRM　91
5.3.2　UTRAN控制功能　109

第6章　UMTS核心网　117
6.1　UMTS核心网结构　118
6.1.1　域和子系统的通用核心网实体　120
6.1.2　电路交换域　121
6.1.3　PS域　123
6.2　核心网管理任务和控制任务　125
6.2.1　移动性管理　125
6.2.2　通信管理　137
6.3　计费、账单及结算　142
6.3.1　计费和结算　142
6.3.2　账单　146
6.4　IP多媒体子系统　147
6.5　IP多媒体子系统基本原理　147
6.6　IMS实体及功能　151
6.6.1　呼叫会话控制功能　151
6.6.2　数据库　154
6.6.3　互通功能　154
6.6.4　业务相关的功能　155
6.6.5　支持功能　156
6.6.6　计费功能　157

第7章　UMTS终端　159
7.1　终端结构　159
7.2　终端的差异　163
7.3　终端的功能　165
7.4　UMTS用户　166
7.5　用户界面　168

第8章　UMTS环境下的业务　169
8.1　业务综述　169
8.1.1　用户真正需要什么　169
8.1.2　怎样从中获取利润　170
8.1.3　对于复杂系统，最恰当的设计原则是什么　171
8.1.4　业务相关因素在移动网和固网中有什么区别　172
8.2　QoS　172
8.2.1　业务类型和QoS属性　172
8.2.2　QoS机制　176
8.2.3　RSVP　177
8.2.4　区分服务　178
8.2.5　MPLS　179
8.3　业务子系统　180
8.3.1　从GSM继承的业务　181
8.3.2　USAT　182
8.3.3　浏览工具　183
8.3.4　LCS　185
8.3.5　IMS业务机制——短信　202
8.3.6　IMS业务机制——呈现业务　203
8.4　总结　205

第9章　UMTS环境中的安全问题　206
9.1　UMTS接入安全　207
9.1.1　2G的遗产　207
9.1.2　相互鉴权　208
9.1.3　鉴权密码学　210
9.1.4　临时标识码　213
9.1.5　UTRAN加密　214
9.1.6　RRC信令的完整性保护　215
9.1.7　接入安全总结　217
9.2　3GPP R99中的辅加安全特性　218
9.2.1　加密指示　218
9.2.2　UE识别　218
9.2.3　LCS的安全　218
9.2.4　用户到USIM的鉴权　218
9.2.5　USIM应用工具箱中的安全特性　218
9.3　系统级和网络级的安全　219
9.3.1　典型的安全攻击　219
9.3.2　3GPP网络域安全概述　220
9.3.3　IPSec　221
9.3.4　MAPSec　223
9.4　应用和服务的保护　223
9.4.1　IMS安全　224
9.4.2　应用层安全机制实例　227
9.4.3　会话层安全　227
9.4.4　AAA安全机制　227
9.5　合法监听　228

第三部分

第10章　UMTS协议　232
10.1　3GPP协议参考结构　232
10.1.1　无线接口协议参考模型　232
10.1.2　UTRAN协议参考模型　234
10.1.3　CN协议参考模型　235
10.2　UMTS协议交互结构　237
10.3　传输网络协议　240
10.3.1　传输网络协议结构　240
10.3.2　在Uu接口中的WCDMA物理层　241
10.3.3　其他接口中的骨干网　243
10.3.4　UMTS传输网络协议　249
10.4　无线网络协议　257
10.4.1　无线网络控制平面　257
10.4.2　无线网络用户平面　265
10.5　系统网络协议　268
10.5.1　非接入层协议　268
10.5.2　CN节点间的控制平面　275
10.5.3　系统网络的用户平面　277
10.6　UMTS网络协议总述　278
10.7　IMS协议总述　279

第11章　处理过程实例　283
11.1　基本处理过程　283
11.1.1　寻呼　284
11.1.2　RRC连接建立过程　285
11.1.3　事务论证　287
11.1.4　鉴权和安全控制　288
11.1.5　采用无线接入承载分配的事务建立　288
11.1.6　事务　291
11.1.7　事务清除和RAB释放　291
11.1.8　RRC连接释放　293
11.2　RRM处理过程实例　294
11.2.1　软切换-链路增加和删除　294
11.2.2　SRNS重定位——电路交换　296
11.2.3　从UMTS到GSM的系统间切换——电路交换　298
11.3　MM处理过程实例　300
11.3.1　小区更新　300
11.3.2　URA更新　301
11.3.3　CN CS域的位置更新　302
11.3.4　CN PS域的路由区更新　303
11.4　CC过程实例　304
11.5　分组数据实例　306
11.6　IMS实例　308
11.6.1　IMS注册实例　308
11.6.2　IMS会话实例　310
缩略语对照表　314
参考文献　329