前言

2019年是5G商用元年，全球移动通信系统历经近40年的发展演进，正式启动第五代系统的商用。移动通信的跨代演进是由业务和应用驱动的，从业务和应用的角度来看代际演进的特点：第一代是语音通信，到第二代是语音+文本，再到第三代是多媒体通信，第四代则是移动互联网。第五代移动通信系统的应用，我们称之为——大数据、众连接和场景体验，即5G支持超大数据流量的移动宽带、海量连接的物联网和基于场景的高性能体验。从业务和市场的角度来看，移动互联网和物联网是移动通信发展的两大驱动力，为5G发展提供了广阔的前景。

自2012年起，第五代移动通信系统和关键技术逐渐成为移动通信领域的研究热点。2015年6月召开的国际电信联盟ITU-R WP5D第22次会议，正式确认将5G命名为IMT-2020，并确定了5G的场景、能力和时间表等重要内容，第五代移动通信的发展进入了技术研究和标准化的重要时期。2015年9月召开的3GPP RAN workshop on 5G会议达成共识：5G标准包含两个阶段——第一阶段（R15）：在2018年下半年完成，尽量满足早期商用需求；第二阶段（R16）：在2019年年底完成，满足所有5G场景和需求，并作为IMT-2020标准提交。5G标准强调保持前向兼容性：由于5G标准分阶段完成，5G新空口设计中将充分考虑前向兼容性，即新空口设计应易于支持后续新的应用场景和需求。这次会议的召开也意味着3GPP的5G空中接口研究和标准化工作正式启动。

3GPP R15的研究和标准化工作任务复杂艰巨，并且历经了多次计划修订和调整，经过各成员单位的积极参与和众多技术标准工程师的共同努力，终于完成了3GPP 5G的第一个版本的标准化工作。R15的标准化规范分为3个子阶段分别发布了不同的子版本：R15的非独立组网（Non-Standalone，NSA）子版本于2017年12月21日在3GPP RAN第78次全体会议上正式冻结并发布；R15的独立组网（Standalone，SA）子版本于2018年6月14日在3GPP RAN第80次全会上正式完成并发布，这标志着首个真正完整意义的国际5G NR技术标准正式出炉，也从标准上使5G NR具有独立部署的能力；R15 Late drop子版本于2019年3月完成了标准化，该版本主要支持使用第一个NSA子版本的运营商网络可以过渡到使用5G核心网。

本书基于3GPP R15 5G NR 2018年9月版本，是对5G技术、标准及系统设计的全面介绍。书中内容涵盖了5G系统从标准体系到接口、从物理层到高层、从基带到射频的方方面面，对需求、技术及标准分别进行了全面的分析和详细的描述。本书的作者亲历了3GPP R15的标准化过程，参与了技术研究与标准化的具体工作。我们写作本书的目的，是希望读者能够从基本原理和系统设计的角度对5G NR技术进行分析和理解，并能够从体系定义和协议流程的层面去梳理和掌握5G NR的系统设计和标准。

本书由王映民、孙韶辉主持编写，高秋彬、梁靖、汪颖、宋月霞、王可具体负责各章的内容，此外，参与本书编写的还有：王加庆、达人、郑方正、任斌、苏昕、高雪娟、全海洋、刘爱娟、赵铮、王磊、邢艳萍、司倩倩、白伟、李辉、陈润华、黄秋萍、刘正宣、高雪媛、Rakesh、蒋守宁、李传军、陶旭华、张大钧、孙建成、倪春林、周叶、谌丽、彦楠、范江胜、喆傅婧、刘佳敏、许萌、赵亚利、苗金华、陈?等同事。本书凝聚了大唐无线移动创新技术中心，以及大唐移动通信设备有限公司标准部、新技术部和算法设计部全体同事多年来从事研究和标准化工作的成果，作者在此一并表示衷心的感谢。

特别感谢中国信息通信科技集团、电信科学技术研究院、大唐无线移动创新中心和大唐移动通信设备有限公司领导和同事的大力支持和真诚帮助，同时也感谢在5G新技术研究和标准化过程中中国信息通信研究院、中国移动研究院以及众多国内外厂商和研究机构给予我们的帮助。限于作者的水平和能力，书中还有诸多不足与谬误之处，恳请各位读者和专家提出宝贵的意见和建议。

作者

2019年9月