第 1 章 概述
蘇進喜 瀋嘉 著
1.1  NR相比LTE的增強演進
1.2  NR對新技術的取捨
1.3  5G技術、器件和裝置成熟度
1.4  R16增強技術
1.5  小結

第 2 章 5G 係統的業務需求與應用場景
田文強 著
2.1  業務需求與驅動力
2.2  5G係統的應用場景
2.3  5G係統的性能指標
2.4  小結

第 3 章 5G 係統架構
劉建華 楊寧 著
3.1   5G係統側網路架構
3.2   無線側網路架構
3.3   小結

第 4 章 頻寬分段（BWP）
瀋嘉 著
4.1  BWP（頻寬分段）的基本概念
4.2  BWP的設定方法
4.3  BWP切換
4.4  初始連線過程中的BWP    
4.5  BWP對其他物理層設計的影響
4.6  小結

第 5 章 5G 靈活排程設計
林亞男 瀋嘉 趙振山 著
5.1  靈活排程的基本思想
5.2  5G NR的資源設定設計
5.3  碼區塊組（CBG）傳輸
5.4  NR下行控製通道（PDCCH）設計
5.5  上行控製通道（PUCCH）設計
5.6  靈活TDD    
5.7  PDSCH速率匹配（RATE MATCHING）
5.8  小結

第 6 章 NR 初始連線
徐偉傑 賀傳峰 田文強 鬍榮貽 著
6.1  社區搜索
6.2  初始連線相關的公共控製通道
6.3  NR隨機連線
6.4  RRM測量
6.5  RLM測量
6.6  小結

第 7 章 通道編碼
陳文洪 黃瑩沛 崔勝江 著
7.1  NR通道編碼方案概述
7.2  POLAR碼
7.3  LDPC碼
7.4  小結

第 8 章 多天線增強和波束管理
史誌華 陳文洪 黃瑩沛 田傑嬌 方昀 尤心  著
8.1  NR MIMO迴饋增強
8.2  R16 碼本增強
8.3  波束管理
8.4主社區波束失敗恢復
8.5  輔社區波束失敗恢復
8.6  多TRP協作傳輸
8.7  小結

第 9 章 5G 射頻設計
邢金強 張治 劉啟飛 詹文浩 邵帥 著
9.1  新頻譜及新頻段
9.2  FR1射頻技術
9.3  FR2射頻及天線技術
9.4  NR測試技術
9.5  NR射頻實現與挑戰
9.6  小結

第 10 章 使用者麵協定設計
石聰 尤心 林雪 著
10.1  使用者麵協定概述
10.2  SDAP層
10.3  PDCP層
10.4  RLC層
10.5  MAC層
10.6  小結

第 11 章 控製麵協定設計
杜忠達 王淑坤 李海濤 尤心 著
11.1    係統訊息廣播
11.2    尋呼
11.3 RRC連接控製
11.4 RRM測量和行動性管理
11.5小結

第 12 章 網路切片
楊皓睿 許陽 著
12.1  網路切片的基本概念
12.2  網路切片的業務支持
12.3 網路切片壅塞控製
12.4 漫遊場景下的切片使用
12.5  小結

第 13 章 QOS 控製
郭雅莉  著
13.1  5G QOS模型的確定
13.2  點對點的QOS控製
13.3  QOS參數
13.4  反嚮映射QOS    
13.5  QOS通知控製
13.6  小結

第 14 章 5G 語音
許陽 劉建華 著
14.1  IMS介紹
14.2  5G語音方案及使用場景
14.3 緊急呼叫
14.4  小結

第 15 章 超高可靠低延遲通訊（URLLC）
徐婧 林亞男 梁彬 瀋嘉 著
15.1  下行控製通道增強
15.2  上行控製資訊增強
15.3  終端處理能力
15.4  資料傳輸技術
15.5  免排程傳輸技術
15.6  半持續傳輸技術
15.7  使用者間傳輸衝突
15.8  小結

第 16 章 超高可靠低延遲通訊（URLLC）-高層
付喆 劉洋 盧前溪 著
16.1 工業乙太網時間同步
16.2 使用者內上行資源優先順序處理
16.3. 週期性資料封包相關的排程增強
16.4 PDCP資料封包複製傳輸增強
16.5 乙太網封包錶頭壓縮
16.6  小結

第 17 章 5G V2X    
趙振山 張世昌 丁伊 盧前溪 著
17.1   NR-V2X時間槽結構和物理通道
17.2  側行鏈路資源設定
17.3  側行鏈路物理過程
17.4  高層相關過程
17.5  小結

第 18 章 5G 非授權頻譜通訊
林浩 吳作敏 賀傳峰 石聰 著
18.1  簡介
18.2  通道監聽
18.3  初始連線
18.4  資源區塊集閤概念和控製通道
18.5  HARQ與排程
18.6  NR-U係統中免排程授權上行
18.7  小結

第 19 章 5G 終端節能技術（POWER SAVING）
左誌鬆 徐偉傑 鬍奕 著
19.1 5G終端節能技術的需求和評估
19.2 節能喚醒訊號設計及其對DRX的影響
19.3 跨SLOT排程技術
19.4 多天線層數限製
19.5 輔社區（載體）休眠
19.6 RRM測量增強
19.7 終端側輔助節能資訊上報
19.8 小結

第 20 章 R17 與 B5G/6G 展望
杜忠達 瀋嘉 著
20.1    RELEASE 17簡介
20.2    B5G/6G展望
20.3    小結

序

　　行動通訊係統十年一代，從1G到4G，歷經瞭「模擬、數位、資料、寬頻」四次技術變革，為全世界的億萬使用者帶來瞭「前所未有」的嶄新感受。尤其是4G技術開啟瞭行動網際網路時代，深刻改變瞭人們的生活方式。正當大傢滿足於臉書IG、視訊抖音、點餐購物、行動支付、手機遊戲等4G帶來的豐富的行動網際網路應用和便利生活時，行動通訊產業已經將目標從「2C」（針對使用者）轉嚮「2B」（針對企業），試圖用5G NR（新空中介麵）技術推動韆行百業嚮「數位化、行動化、自動化」發展。因此，相較4G「吃喝玩樂神器」的定位，5G技術由於著重增加瞭對「行動物聯網」的支持，在更大廣度和更多維度上獲得瞭更廣泛的關注，其意義甚至上升到瞭國傢間高科技競爭主要主導地位的高度，一定程度上也超齣瞭5G技術的開發者們的預料。5G技術的核心是什麼？5G引入瞭哪些創新？和4G技術上有什麼區別？5G能達到什麼樣的技術能力？相信這些問題是讀者們都很關心的。在筆者看來，5G並不是什麼神奇的、無所不能的技術，它很大程度上繼承瞭3G、4G的係統設計理念，引入瞭一係列必要的創新技術，針對各種垂直應用作瞭一係列專門的最佳化。這些創新和最佳化絕大多數並不是幾個詞、幾句話就能說明白瞭的「大概念」，而是由很多細緻、精巧的工程改進組成的。本書的目的，就是將這些5G的創新點和最佳化點剖析開，講解給讀者。

　　某些「唯技術論」的觀點可能認為5G照搬瞭4G的核心技術，不過是「寬頻版4G」。誠然，從理論基礎上講，5G沿用瞭4G LTE的OFDMA（正交分頻多址）+MIMO（多輸入多輸齣）核心技術架構。但相比LTE的「簡化版」OFDMA，5G係統設計在時域和頻域上都實現瞭更大靈活性，能夠充分發揮OFDMA係統的技術潛力，有效支援eMBB（增強行動寬頻）、URLLC（高可靠低延遲通訊）、mMTC（大規模物聯網）等豐富的5G應用場景。同時，5G係統設計也遠比4G要精細、複雜，在LTE設計的基礎上做瞭很多修改、增強和擴充。所以，本書是以LTE標準為基礎，假設讀者已經瞭解LTE的基礎知識，著重介紹在5G NR採用的全新和增強的係統設計，解讀5G NR相對4G LTE的「增量」。

　　與大部分5G書籍不同，本書採用瞭「剖析5G標準化過程」的寫法。本書的核心作者在2008年曾撰寫瞭《3GPP長期演進（LTE）技術原理與係統設計》一書。該書的特色，使不僅介紹瞭LTE標準，而且介紹瞭「從無到有、從粗到細」的4G係統設計和標準起草過程，齣版後受到讀者們的歡迎，被稱為「4G紅寶書」。這說明讀者們對這種寫法的認可。時隔十二年，本書再次採用瞭這種寫法。本書的四十幾位作者都是OPPO公司的3GPP標準代錶，在第一線深入參與、推動瞭絕大部分5G技術設計的形成，他們提齣的很多技術方案也被接受，成為5G標準的一部分。由他們說明各個方嚮的技術遴選、特性取捨、係統設計的全過程，對讀者是最好的選擇。5G作為一個複雜的係統，每個環節上的技術方案選擇都不是孤立的，單點技術上的最佳方案不一定是對整體係統性能貢獻最大的方案，係統設計的目標是選擇互相轉換、整體最佳的均衡的技術組閤。本書在大部分章節中迴顧瞭5G標準化中齣現的多種技術選項，介紹各種選項的優缺點，儘量解讀3GPP從中篩選齣最終方案的原因和考慮。這不僅包括性能因素，也包括裝置實現的複雜度、訊號設計的簡潔性、對現有標準的影響程度等。如果隻是「照本宣科」的對英文技術規範的最終版本進行翻譯和解讀，其實是大可不必非如此周章的。但筆者希望透過說明這一推理、選擇的過程，幫助讀者「既至其然，也知其所以然」，一窺無線通訊係統設計的原則、方法和手段。

　　從另一個角度說，今天我們為5G選擇的這些技術選項，隻是在特定的時間、針對特定的業務需求、考慮近期的產品研發能力，作齣的選擇。未來業務需求變瞭，裝置能力更強瞭，今天被淘汰的「次優」選項就有可能變成「最佳」，重新迴到我們的視野，成為我們新的選擇。3GPP標準隻是指導產品研發的「工具性檔案」，並不具備解讀技術原理和設計思想的功能。如果隻把標準化的最終結果展示給讀者，讓讀者誤以為這些設計都是「天經地義的唯一選擇」，仿佛過程中的「優劣比較，糾結取捨」都不曾發生過，呈現給讀者的就隻能是一個「片麵的5G」。讀者在很多境況下也會感到費解——為什麼偏偏設計成這樣？難道沒有別的選擇嗎？這麼設計有什麼好處呢？。如果是這樣，作為經過瞭這一過程的標準化親歷者，筆者也覺得是一個很大的遺憾。相反，如果今天的年輕讀者能夠透過這些技術選擇過程批判的、客觀的看待5G標準，在他們設計下一代係統（如6G）的時候，充分汲取5G標準化中的經驗教訓，有機會構思齣更好的設計，筆者在本書中的這些迴顧、分析和複習工作就是很有意義的瞭。由於具備這個特色，相信本書不僅可以作為5G研發人員在工作中查閱的一本工具書，也可以成為對廣大通訊專業的大專院校老師學生學習5G的較好的參考書。

　　本書分為20個章，除第1章概述之外，第2至第14章可以看作是對5G標準的基礎、核心部分的介紹，這些內容主要是在3GPP R15版本中定義的，其核心還是針對eMBB應用場景，並為物聯網業務提供瞭可擴充的技術基礎。而從第15章到第19章，我們介紹瞭在R16版本中定義的「5G增強」技術特性，包括URLLC、NR V2X、非授權頻譜通訊、終端節能等，很多是5G技術不可分割的必要部分。這也是本書沒有在R15 5G標準完成的2019年齣版，而是等到R16版本也完成後的2020年再齣版的原因。正如前麵提到的，5G相對4G等以前的行動通訊係統的最大不同，是增加瞭對各種物聯網和垂直產業應用的支持。如果隻介紹支持eMBB的R15，缺失瞭R16中的URLLC、V2X、非授權頻段通訊等重要垂直技術，無疑是無法錶現5G技術的全貌的。在最後的第20章中，我們還簡單介紹瞭R17版本中5G將要進一步增強的方嚮，以及我們對B5G和6G發展趨勢的粗淺看法。

　　寫在本書每一章開頭的作者，都是筆者在OPPO標準研究部的同事，他們都是各個技術領域的5G標準專傢，其中很多也都曾參加瞭4G LTE的標準化。在這裡感謝他們為5G國際標準化作齣的貢獻。當讀者們使用5G手機的時候，其中有一部分硬體或軟體設計（雖然可能隻是很小一部分）也是基於他們的創新和付齣。同時也感謝OPPO產學研交易部的秦徵、陳義旎為本書的齣版作齣的貢獻。最後，還要感謝北京清華大學齣版社的大力支持和高效工作，使本書能儘早與讀者見麵。

　　本書是基於作者的主觀角度和有限學識對標準化討論過程和結果的瞭解，觀點難免有欠周全之處，敬請讀者諒解，並提齣寶貴意見。聯繫電子郵件：sj@oppo.com。