本書詳細(xì)介紹了5G新空口(5G NR)和5G核心網(wǎng)(5GC)的設(shè)計，同時全面介紹了5G端到端系統(tǒng)設(shè)計和關(guān)鍵功能。全書首先討論5G的應(yīng)用場景、需求，以及主要的標(biāo)準(zhǔn)化組織和相關(guān)活動；然后詳細(xì)介紹了NR和U1E的空口設(shè)計、NR流程(IAM/波束管理/功率控制/HARQ)、協(xié)議棧(CP/UP/移動性)、RAN架構(gòu)、端到端系統(tǒng)架構(gòu)、5GC、網(wǎng)絡(luò)切片、服務(wù)連續(xù)性、5GC與EPC的對接、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、邊緣計算；接著詳細(xì)介紹了ITU-R提交的5G能力評估報告，以及NR如何滿足5G要求和外場測試結(jié)果；最后對5G市場和產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了展望。
萬蕾（Wan Lei），華為Fellow，畢業(yè)于北京理工大學(xué)，獲通信與電子系統(tǒng)專業(yè)博士學(xué)位，現(xiàn)任華為智能汽車解決方案BU政策與標(biāo)準(zhǔn)專利部部長，曾任華為無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)專利部部長、華為無線標(biāo)準(zhǔn)首席。萬蕾博士從事移動通信國際標(biāo)準(zhǔn)化工作二十余年，全程參與了4G和5G移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化工作，是ITU?4G評估和5G評估的主要貢獻(xiàn)者，也是3GPP?5G首版標(biāo)準(zhǔn)的主要推動者，長期致力于推動全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和一致頻譜分配，2019年榮獲3GPP?終身成就獎。她是當(dāng)代通信系統(tǒng)評估建模的奠基者，提出的MI-模型被3GPP/IEEE/3GPP2廣為采納。她致力于推動FDD、TDD融合，提出并推動LTE/NR頻譜共存的標(biāo)準(zhǔn)化。
萬蕾博士還曾擔(dān)任CCSA?TC5?副主席、Future?Forum?副理事長、中國IMT-2020推進(jìn)組專家組成員、國家科技重大專項(xiàng)03專項(xiàng)總體組專家、中國無線電頻率規(guī)劃專家咨詢組委員、中國通信學(xué)會無線及移動信息專委會委員等職務(wù)。
劉江華（Lin Jianghua），畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，獲通信與信息系統(tǒng)碩士學(xué)位，現(xiàn)為海思Balong標(biāo)準(zhǔn)專利部部長，無線研究與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)專家，負(fù)責(zé)Balong Modem領(lǐng)域的研究與標(biāo)準(zhǔn)化工作。自2005年加入華為，一直在從事4G/4.5G/5G的研究與標(biāo)準(zhǔn)化工作，并于2014—2019年先后擔(dān)任華為的4.5G標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目及RAN研究的負(fù)責(zé)人。主要的研究方向包括多天線、信道建模、MUST和IoT等，已有多項(xiàng)個人貢獻(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)被標(biāo)準(zhǔn)采納。
目 錄
第1章 從4G到5G的應(yīng)用場景與需求 / 1
1.1 引言 / 1
1.2 全球5G發(fā)展 / 3
1.2.1 IMT-2020（5G）研究工作在ITU-R的開展過程 / 4
1.2.2 5G在區(qū)域中的發(fā)展與推進(jìn)過程 / 6
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)制定過程 / 9
1.3 應(yīng)用場景擴(kuò)展和需求 / 10
1.3.1 5G應(yīng)用場景和業(yè)務(wù)需求 / 11
1.3.2 5G關(guān)鍵能力及技術(shù)性能需求 / 21
1.3.3 5G需求總結(jié) / 27
1.4 標(biāo)準(zhǔn)組織和5G活動 / 28
1.4.1 ITU-R評估流程／IMT-2020候選技術(shù)方案提交流程 / 28
1.4.2 3GPP向ITU-R提交5G候選技術(shù)提案 / 31
1.4.3 獨(dú)立評估組協(xié)助ITU-R批準(zhǔn)IMT-2020規(guī)范 / 33
1.5 本章小結(jié) / 34
參考文獻(xiàn) / 35
第2章 5G空口基本設(shè)計 / 37
2.1 LTE空口概述 / 37
2.1.1 LTE幀結(jié)構(gòu) / 38
2.1.2 物理層信道 / 40
2.1.3 參考信號 / 46
2.1.4 下行傳輸 / 68
2.1.5 上行傳輸 / 80
2.1.6 HARQ定時 / 88
2.1.7 載波聚合（CA）和頻段組合 / 91
2.1.8 初始接入和移動性流程 / 91
2.2 5G NR載波和信道設(shè)計 / 95
2.2.1 載波的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計 / 95
2.2.2 幀結(jié)構(gòu) / 98
2.2.3 物理信道 / 103
2.2.4 物理層參考信號 / 114
2.3 5G NR頻譜和頻段定義 / 136
2.3.1 5G頻譜和復(fù)用 / 136
2.3.2 3GPP 5G NR頻段定義 / 154
2.4 4G/5G頻譜共享（即LTE/NR共存） / 164
2.4.1 動機(jī)和有益效果 / 165
2.4.2 LTE/NR頻譜共享：網(wǎng)絡(luò)部署場景 / 175
2.4.3 LTE/NR頻譜共享：更高頻譜共享效率的需求 / 181
2.4.4 NR SUL頻段組合：上行鏈路載波選擇和切換 / 193
2.4.5 4G/5G下行頻譜共享 / 202
2.5 5G NR物理層新技術(shù) / 206
2.5.1 波形和多址 / 206
2.5.2 信道編碼 / 210
2.5.3 MIMO設(shè)計 / 216
2.5.4 5G NR針對eMBB和URLLC的統(tǒng)一空口設(shè)計 / 230
2.5.5 mMTC / 232
2.6 本章小結(jié) / 238
參考文獻(xiàn) / 240
第3章 5G NR的新流程、RAN架構(gòu)和協(xié)議棧 / 248
3.1 5G NR新流程 / 248
3.1.1 初始接入和移動性（IAM） / 248
3.1.2 波束管理 / 251
3.1.3 功率控制 / 254
3.1.4 HARQ / 256
3.2 RAN架構(gòu)演進(jìn)和協(xié)議 / 258
3.2.1 整體架構(gòu) / 258
3.2.2 NR系統(tǒng)的基本流程 / 276
3.2.3 移動性控制 / 284
3.2.4 垂直行業(yè)支持 / 288
3.3 本章小結(jié) / 291
參考文獻(xiàn) / 292
第4章 5G系統(tǒng)架構(gòu) / 294
4.1 5G端到端架構(gòu)概述 / 294
4.2 5G核心網(wǎng)服務(wù)化架構(gòu) / 297
4.2.1 NF服務(wù)注冊示例 / 298
4.2.2 NF服務(wù)發(fā)現(xiàn)示例 / 299
4.3 網(wǎng)絡(luò)切片 / 299
4.4 注冊、連接和會話管理 / 302
4.4.1 注冊管理 / 302
4.4.2 連接管理 / 302
4.4.3 注冊管理流程 / 303
4.4.4 PDU會話建立流程 / 305
4.4.5 服務(wù)請求流程 / 307
4.4.6 其他流程 / 308
4.5 5GC下的會話和業(yè)務(wù)連續(xù)性 / 308
4.6 與EPC對接 / 311
4.7 5G核心網(wǎng)中的控制面和用戶面協(xié)議 / 313
4.7.1 控制面協(xié)議棧 / 313
4.7.2 用戶面協(xié)議棧 / 314
4.8 支持虛擬化部署 / 315
4.9 支持邊緣計算 / 316
4.10 5G系統(tǒng)的策略與計費(fèi)控制 / 317
4.11 本章小結(jié) / 320
參考文獻(xiàn) / 321
第5章 5G能力展望：ITU-R提交＆性能評估 / 323
5.1 5G需求概述 / 323
5.2 評估方法概述 / 324
5.2.1 eMBB技術(shù)性能需求的系統(tǒng)級仿真 / 324
5.2.2 連接密度評估 / 326
5.2.3 可靠性和移動性評估 / 328
5.2.4 分析方法 / 328
5.2.5 檢查方法 / 328
5.3 評估指標(biāo)定義及評估方法 / 328
5.3.1 eMBB的評估指標(biāo) / 329
5.3.2 mMTC的評估指標(biāo)——連接密度 / 342
5.3.3 URLLC的評估指標(biāo) / 344
5.4 5G性能評估 / 345
5.4.1 5G寬帶幀結(jié)構(gòu)和物理信道結(jié)構(gòu) / 345
5.4.2 NR MIMO、多址和波形 / 365
5.4.3 LTE/NR共存（上下行解耦） / 372
5.4.4 NB-IoT / 383
5.4.5 LTE/NR頻譜共享外場測試 / 384
5.5 本章小結(jié) / 391
參考文獻(xiàn) / 392
第6章 5G市場和產(chǎn)業(yè) / 393
6.1 5G 市場 / 393
6.1.1 5G的增強(qiáng)移動寬帶業(yè)務(wù) / 394
6.1.2 5G在垂直行業(yè)的應(yīng)用 / 394
6.2 全球統(tǒng)一的5G標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)系統(tǒng) / 397
6.2.1 3GPP / 397
6.2.2 其他組織 / 402
6.3 早期部署 / 407
6.3.1 IMT-2020（5G）推進(jìn)組的5G試驗(yàn) / 408
6.3.2 5G部署計劃 / 409
6.4 展望 / 413
參考文獻(xiàn) / 414
縮略語 / 417
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