前言

5G将会在4G LTE的基础上大幅提升通信能力，可支持更高速的用户体验速率、更广泛的设备连接、更实时的端到端时延。5G将引入多项关键技术，包括大规模天线阵列技术、超密集组网技术、新型网络架构、边缘计算等。5G网络不仅仅是通信带宽的提升，更是一次通信技术的升级，它将通信从人与人之间进一步扩展到人与物、物与物之间互联，成为社会数字化转型的基础。5G所提升的不仅是通信的能力，还有连接的能力、大数据的能力、人工智能的能力，这些能力将支撑各行各业的创新发展，满足社会发展的需求。4G改变生活，5G改变社会。

那么，我们又该如何更好地迎接5G带来的机遇和挑战呢？只有掌握5G的工作原理和能力特点，理解5G各种功能的实现机制，才能更深入地投入到5G网络的建设、运营和开发的过程中，才能更好地挖掘5G网络的潜力。然而，由于5G网络架构和通信协议较以往做了大量改变，技术人员迫切需要关于5G网络的深入介绍和讲解的参考材料。因此，作者编写了本书，从网络用户感知的角度对5G网络进行讲解，从上层应用逐层解析到最底层的信令，以期能够为读者理解5G提供一定的启发。

本书首先介绍5G系统架构，主要包括网络实体、网络接口、主要协议原理、网络关键性能分析、QoS体系等，然后针对5G通信的主要场景，结合样例深入讲解5G基本通信接口的端到端工作过程，对其中的多个接口通信消息进行详细解释，本书还更进一步地针对重要的信令以及数据给出详细到具体数据结构和IP包的编解码细节。由于客户感知是5G的重要目标，本书还介绍了5G客户感知体系，提出了构建5G客户感知体系的步骤，给出保障和定位客户感知问题的方法。

本书的第一个特点是端到端，基于网络用户的视角组织编写材料，从5G网络外部到网络内部逐步进行介绍。本书的第二个特点是实例化，在讲述5G网络流程、信令分析等概念的基础上，配以直观的图例，并结合仿真网络中的信令进行实例讲述，以便把抽象的概念通过实际的数据形象地呈现给读者。本书的第三个特点是面向应用，书中介绍了大量5G网络需要解决的技术问题和思路，可供通信网络从业人员参考。本书既可作为5G网络的学习材料，又可作为实际工作的参考。

本书关于5G网络架构和工作原理的内容主要参考3GPP关于5G和LTE的系列规范，并参考了大量关于5G和通信技术的书籍和材料，在此向这些作者们致以敬意和感谢。

由于5G标准还在不断向前发展，5G网络也还在不断验证完善，所以本书不能涵盖全部5G技术内容。此外，作者对5G的了解还不够深入全面，加上自身水平有限，书中的不足和错误之处在所难免，恳请读者批评指正。