前言

纵观人类科技史，需求永远是技术发展的原动力，需求和技术的螺旋上升正在推动着移动通信不断向前演进。以4G为代表的移动通信技术深刻地改变了人们的生活，但流量爆炸式增长、多种多样的设备海量连接及各种新业务不断推陈出新，第五代移动通信（5G）系统随之诞生。5G将结合新一代数字技术，发挥其对传统产业发展的放大和叠加作用，为经济和社会高质量发展做出贡献。

2019年，中国数字经济持续发展，数字经济总量接近36万亿元，占GDP的比重超过36%。数字经济的核心驱动力来自以数据为核心的数字技术，以物联网、5G、云计算、大数据、人工智能和安全技术为代表的数字技术体系，有效地覆盖了数据的感知、传输、存储、分析、决策和安全六大环节。5G的出现为数据信息的有效传递构建了一张实时连接、可靠安全、无处不在的高速智能网络，成为数字经济发展中必不可少的关键环节。

5G在带来全新发展机遇的同时，必然面临诸多的挑战，但这也为网络部署和业务应用的创新创造了条件。首先，大规模天线、网络虚拟化、边缘计算和网络切片等关键技术的引入，使5G具备了高速率、低时延、大连接和灵活部署的特点，但也致使5G设备实现难度增加、能耗提升和覆盖变弱。同时，NSA和SA不同部署方式易引起5G与4G协同组网复杂。如何通过技术创新降低5G网络建设与运营成本，已经成为网络部署中的重要命题。另外，5G被给予赋能行业的使命，不同行业间的需求各异，相应的解决方案还处于探索阶段。针对垂直行业的创新应用以及与之相辅相成的多主体生态圈，是5G商业成功的核心。

本书着眼于5G网络技术和业务应用，以5G网络发展和业务部署中的关键问题为主线，详细介绍5G关键技术、网络架构、业务应用与实践案例。内容较为全面且深入浅出，适用于从事通信行业的相关技术人员参阅，同时也可以作为对口大专院校和科研机构研究生及教师的参考用书。

全书共6章。第1章为5G技术发展概述，该部分内容从移动通信技术发展的基本规律出发，重点介绍在移动通信的网络架构、关键技术和标准进展的基础上，对5G总体远景、技术指标体系、应用场景及标准化进展进行论述；第2～4章主要围绕着5G网络技术展开。其中，第2章为5G网络关键技术，该部分涵盖了从频谱规划、大规模天线、边缘计算、网络切片、网络云化、室内覆盖等5G技术原理和解决方案，旨在为读者理解支持5G网络架构和业务应用奠定基础；第3章为5G网络架构与部署，该部分内容基于5G网络整体设计思路，从无线网和核心网层面，分别介绍5G网络架构的功能与协议要求，并对NSA和SA两种不同的网络部署方式进行分析；第4章为面向5G的车联网技术，该部分重点围绕车联网技术的背景、现状和架构等方面进行阐述，包括DSRC、LTE-V2X和5G NR V2X技术等，为后续章节中的智能交通与自动驾驶业务的论述奠定技术基础；第5和6章为5G业务应用，5G包括4G增强业务和5G新兴业务两个基本维度，重点业务涵盖基础业务、通用业务和垂直行业应用三大类别。其中，第5章为5G通用业务场景与解决方案，重点包括基于5G的高清语音业务、边缘计算业务、网络切片业务和蜂窝车联网（自动驾驶）业务等，该部分内容涵盖了应用场景、业务需求、体系架构和实现案例等。通用业务既是运营商垂直行业赋能的基础，也是5G业务生态圈合作的核心竞争力；第6章为5G垂直业务场景与解决方案，垂直行业应用本质为以5G为代表的数字技术在具体场景化需求中的集成解决方案，本章选取增强型移动宽带（enhanced Mobile Broad Band，eMBB）、大规模机器类通信（massive Machine Type of Communication，mMTC）、高可靠低时延通信（ultra-Reliable and Low Latency Communication，uRLLC）三大5G典型应用场景，对与5G结合点较强的行业领域展开介绍，并结合案例着重阐述媒体娱乐、工业制造和智慧医疗等垂直行业的业务场景、应用需求和解决方案等。

本书编著者是来自国内运营商、设备商和研究所的专业技术骨干和专家，具有多年移动通信技术研发、标准制定和业务推广的丰富经验，他们是：王旭亮（参与编写第2章），夏旭（参与编写第2章和第3章），张学智和董石磊（参与编写第5章和第6章），朱雪田（参与编写第1章和第4～6章）。全书由朱雪田统稿和校对，靳东滨审定。在本书的撰写过程中，得到了中国电信研究院和中国联通研究院各级领导和同事的大力支持，在此衷心地表示感谢。同时，还要感谢编著者的家人，感谢电子工业出版社相关编辑的高效工作，使得本书能够尽早与读者见面。

本书是基于作者的主观视角和有限学识对5G网络与应用关键技术和标准的理解，观点难免有欠周全。此外，无论是5G网络技术还是业务应用，都仍在持续的完善之中，依然存在诸多技术方案还未达到成熟的程度。对于本书中的不足和谬误之处，敬请各位读者和专家批评指正。