4G 網(wǎng)絡開創(chuàng)了移動互聯(lián)網(wǎng)的時代，也促進了移動應用相關產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。數(shù)以萬計的 互聯(lián)網(wǎng)公司把握發(fā)展潮頭，成功進入了消費市場，歸屬于移動帶寬方向的消費者業(yè)務在過去十
年間基本上已發(fā)掘殆盡。如何進一步提高移動網(wǎng)絡的服務質(zhì)量？如何深度挖掘移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務 已成為未來十年產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展方向。在此需求下 5G 移動網(wǎng)絡應運而生。 5G 網(wǎng)絡早在2016 年便啟動了研究，在首個R15 標準凍結后便開始了其商用步伐，隨著 標準的不斷完成，越來越多的行業(yè)垂直應用也將迎來新的發(fā)展契機。在黨和各級政府的大力推 動下，我國的5G網(wǎng)絡的建設速度走上了快車道，在全世界處于領先地位。加快5G網(wǎng)絡部署、 豐富5G 場景應用、加大5G 研發(fā)投入、構建基于5G 的安全體系已成為各級政府會議中的熱 門話題。從2017 年政府工作報告首次提到5G，再到2019 年 5G 應用從移動互聯(lián)網(wǎng)走向工業(yè) 互聯(lián)網(wǎng)，5G進入商用元年，國家政策對5G的重視度不斷上升。2020年是5G發(fā)展的關鍵年份， 中共中央政治局常務委員會會議、中共中央政治局會議、國務院常務會議等會議和相關文件多 次強調(diào)加快 5G 商用步伐，充分體現(xiàn)了 5G 新基建對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性。 截止到2020 年底，3GPP R16 標準協(xié)議已凍結，但商用局點均基于R15 標準建設。本書 理論部分基于2020 年發(fā)布的3GPP R16 標準協(xié)議編寫，部分實踐內(nèi)容基于當前商用局點實際 建設內(nèi)容，詳細介紹了 5G 的網(wǎng)絡架構、基礎原理、關鍵技術、信令流程、網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)等內(nèi)容。 同時本書可配套IUV-5G 全網(wǎng)部署與優(yōu)化仿真軟件進行實訓，以便進一步理解相關 5G 基 礎理論和工程建設內(nèi)容。5G 移動通信技術方向采用1 1結構編寫，1 本理論教材 1 本實 訓指導，歸屬于IUV-ICT技術實訓教學系列叢書。理論教材《新一代5G網(wǎng)絡從原理到應用》 與實訓指導《新一代5G網(wǎng)絡全網(wǎng)部署與優(yōu)化》相結合，全面解析5G網(wǎng)絡理論與工程規(guī)范。 本書的章節(jié)構成如下： 第 1 章主要介紹了移動網(wǎng)絡發(fā)展歷程，并對5G 網(wǎng)絡的三大應用場景及各場景的性能指 標做了詳細解讀，同時簡要闡述了 5G 網(wǎng)絡相關的標準與國際組織，并在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎上對 5G 網(wǎng)絡的未來進行展望。 第 2 章主要介紹了 5G 的網(wǎng)絡架構、關鍵協(xié)議和網(wǎng)絡標識參數(shù)，在不同部署模式的多種組 網(wǎng)選項下對 5GC 核心網(wǎng)、NR 空口的關鍵接口、控制面與用戶面協(xié)議棧進行了深度解析。 第 3 章主要介紹了5G 網(wǎng)絡的物理層原理，在了解基礎的時頻域資源的基礎上，以3GPP標準協(xié)議為基礎，深度剖析了不同物理信道與物理信號的時頻域位置、功能含義，并對LTE 和 NR 物理層進行了詳細對比。 第 4 章主要介紹了數(shù)據(jù)鏈路層（L2）的數(shù)據(jù)傳輸流程，并對不同協(xié)議層的數(shù)據(jù)包結構進行 了詳細解析，同時對 NR 中的 HARQ、RLC 重傳、PDCP 數(shù)據(jù)傳輸進行了簡要描述。 第 5 章對 5G 網(wǎng)絡中的關鍵流程進行了簡單介紹，包含注冊、切片選擇、會話、雙連接、 重選切換、尋呼等關鍵流程，通過具體的端到端信令流程，對每個節(jié)點的 UE 行為進行了詳細 說明。 第 6 章主要介紹了 5G 的關鍵技術，如網(wǎng)絡切片、超密集組網(wǎng)、大規(guī)模天線陣列等內(nèi)容， 著重描述了不同關鍵技術中的基本概念、關鍵原理等。 第 7 章從覆蓋與容量兩個維度對 5G 網(wǎng)絡的規(guī)劃設計進行了詳細說明，包含國內(nèi)外主流傳 播模型、一般情況下鏈路預算流程、峰值速率計算原理、基站容量性能等。此外，對 5G 網(wǎng)絡 中關鍵的基站參數(shù)、小區(qū)參數(shù)、鄰區(qū)、網(wǎng)絡對接參數(shù)等進行了詳細說明，讀者也可通過IUV-5G 全網(wǎng)部署與優(yōu)化仿真軟件進行相關參數(shù)的實訓。 第 8 章簡要介紹了 5G 網(wǎng)絡優(yōu)化的一般方法，從網(wǎng)絡覆蓋和網(wǎng)絡容量兩個方向?qū)σ话銉?yōu)化 指標、考核標準、優(yōu)化流程與優(yōu)化方法進行了簡要分析。 本書主要側重于 5G NR 無線方面，對 5G 核心網(wǎng)僅做簡要描述。 本書由劉忠、陳佳瑩、林磊編著。
由于編著者水平有限，且協(xié)議版本不斷變化，一些技術細節(jié)可能存在遺漏，敬請廣大讀
者諒解并指正。
編著者 2021 年 5 月