本书基于成熟的3GPP协议和商用5G网络编写，共分8章，主要介绍了5G网络基础、5G系统架构与接口协议、5G物理层基础、数据链路层原理、5G关键流程解析、5G关键技术、5G网络规划设计、5G网络优化等5G移动通信网络理论基础知识。本书以5G网络的理论知识为基础，结合“IUV-5G全网部署与优化”仿真软件进行相关知识的实训，并配套有相应的线上学习资源。本书适合作为高等院校通信类相关专业的教材，也可作为通信技术人员了解5G基础原理的阅读资料。

4G 网络开创了移动互联网的时代，也促进了移动应用相关产业的飞速发展。数以万计的 互联网公司把握发展潮头，成功进入了消费市场，归属于移动带宽方向的消费者业务在过去十
年间基本上已发掘殆尽。如何进一步提高移动网络的服务质量？如何深度挖掘移动互联网业务 已成为未来十年产业新的发展方向。在此需求下 5G 移动网络应运而生。 5G 网络早在2016 年便启动了研究，在首个R15 标准冻结后便开始了其商用步伐，随着 标准的不断完成，越来越多的行业垂直应用也将迎来新的发展契机。在党和各级政府的大力推 动下，我国的5G网络的建设速度走上了快车道，在全世界处于领先地位。加快5G网络部署、 丰富5G 场景应用、加大5G 研发投入、构建基于5G 的安全体系已成为各级政府会议中的热 门话题。从2017 年政府工作报告首次提到5G，再到2019 年 5G 应用从移动互联网走向工业 互联网，5G进入商用元年，国家政策对5G的重视度不断上升。2020年是5G发展的关键年份， 中共中央政治局常务委员会会议、中共中央政治局会议、国务院常务会议等会议和相关文件多 次强调“加快 5G 商用步伐”，充分体现了 5G 新基建对于产业发展的重要性。 截止到2020 年底，3GPP R16 标准协议已冻结，但商用局点均基于R15 标准建设。本书 理论部分基于2020 年发布的3GPP R16 标准协议编写，部分实践内容基于当前商用局点实际 建设内容，详细介绍了 5G 的网络架构、基础原理、关键技术、信令流程、网规网优等内容。 同时本书可配套“IUV-5G 全网部署与优化”仿真软件进行实训，以便进一步理解相关 5G 基 础理论和工程建设内容。5G 移动通信技术方向采用“1+1”结构编写，1 本理论教材 +1 本实 训指导，归属于IUV-ICT技术实训教学系列丛书。理论教材《新一代5G网络—从原理到应用》 与实训指导《新一代5G网络—全网部署与优化》相结合，全面解析5G网络理论与工程规范。 本书的章节构成如下： 第 1 章主要介绍了移动网络发展历程，并对5G 网络的三大应用场景及各场景的性能指 标做了详细解读，同时简要阐述了 5G 网络相关的标准与国际组织，并在产业发展的基础上对 5G 网络的未来进行展望。 第 2 章主要介绍了 5G 的网络架构、关键协议和网络标识参数，在不同部署模式的多种组 网选项下对 5GC 核心网、NR 空口的关键接口、控制面与用户面协议栈进行了深度解析。 第 3 章主要介绍了5G 网络的物理层原理，在了解基础的时频域资源的基础上，以3GPP标准协议为基础，深度剖析了不同物理信道与物理信号的时频域位置、功能含义，并对LTE 和 NR 物理层进行了详细对比。 第 4 章主要介绍了数据链路层（L2）的数据传输流程，并对不同协议层的数据包结构进行 了详细解析，同时对 NR 中的 HARQ、RLC 重传、PDCP 数据传输进行了简要描述。 第 5 章对 5G 网络中的关键流程进行了简单介绍，包含注册、切片选择、会话、双连接、 重选切换、寻呼等关键流程，通过具体的端到端信令流程，对每个节点的 UE 行为进行了详细 说明。 第 6 章主要介绍了 5G 的关键技术，如网络切片、超密集组网、大规模天线阵列等内容， 着重描述了不同关键技术中的基本概念、关键原理等。 第 7 章从覆盖与容量两个维度对 5G 网络的规划设计进行了详细说明，包含国内外主流传 播模型、一般情况下链路预算流程、峰值速率计算原理、基站容量性能等。此外，对 5G 网络 中关键的基站参数、小区参数、邻区、网络对接参数等进行了详细说明，读者也可通过“IUV-5G 全网部署与优化”仿真软件进行相关参数的实训。 第 8 章简要介绍了 5G 网络优化的一般方法，从网络覆盖和网络容量两个方向对一般优化 指标、考核标准、优化流程与优化方法进行了简要分析。 本书主要侧重于 5G NR 无线方面，对 5G 核心网仅做简要描述。 本书由刘忠、陈佳莹、林磊编著。
由于编著者水平有限，且协议版本不断变化，一些技术细节可能存在遗漏，敬请广大读
者谅解并指正。
编著者 2021 年 5 月

第1章5G网络基础11.15G网络概述................................11.1.1移动通信演进历史概述.......11.1.25G主要性能和目标.............21.1.35G工作频段.........................31.1.45G标准与国际组织.............51.25G产业发展................................7小结.......................................................8第2章5G系统架构与接口协议92.15G网络架构................................92.1.1系统总体架构.......................92.1.25G部署选项介绍...............102.1.3SA与NSA对比.................132.1.45G基站

刘忠，男，深圳市艾优威科技有限公司，通信工程师。2012-2016，西安电子科技大学信息工程专业，院学生会副会长；2016-2018年，中兴通讯股份有限公司无线部门网优经理、中国区技术经理；2018-至今，深圳市艾优威科技有限公司无线产品策划、项目经理；2020编写《窄带物联网（NB-IoT）原理与技术》、《窄带物联网（NB-IoT）技术实战指导》。

理论教材《新一代5G网络—从原理到应用》 与实训指导《新一代5G网络—全网部署与优化》相结合，全面解析5G网络理论与工程规范。