自从2016年底开始接触新一代5G移动通信技术以来,笔者就陆陆续续做了一些学习笔记和文字整理,期间也利用零敲碎打的时间撰写了一些关于5G新技术的文章,以连载的方式发表于《人民邮电报》的“5G新在哪儿”专栏,这些文章组成了本书的基本架构。
本书在创作过程中,笔者也经常与业内同仁探讨交流,除了对于技术细节的讨论,大家也经常会交流一些关于5G从整体系统架构设计到标准撰写等方面的有趣话题,尽管有些观点未必成熟,在此仍希望分享出来以便与读者朋友们共同学习和提升。5G系统在前期标准制定过程中的时间有些仓促,这直接导致在同一个标准文档的不同发布版本之间会存在个别自相矛盾或错漏的地方,甚至会有大量细节来不及讨论确定,以FFS(For Further Study)的方式进行留白处理,尤其是在5G NR早期的3GPP文档中这类问题还是比较常见的。从3GPP V15.4.0之后的版本就趋向稳定,协议中的每句话、每个单词甚至每个标点符号都值得研读,有时往往对于一个标点符号的理解偏差会导致对于整段文档描述的误读,在研读协议时往往需要参考同一个规范的不同版本相互佐证。另外,5G NR在标准制定过程中,为了突出系统灵活性的特点,相比4G LTE单一的系统架构设计更加多元、更加复杂,同时,文稿撰写的技术壁垒也加深了,加大了工程师查阅协议的困难程度。有时为了对一个知识点形成完整准确的理解,需要横向查阅不同标号的文档。值得一提的是,虽然5G系统包含NSA(Non-Standalone,非独立组网)和SA(Standalone,独立组网)两种组网方案,但是在整个NR接入网标准文档中并没有将这两种方案独立成章,因此在标准规范中如果没有进行特别标注区分,所描述的技术方案对于NSA和SA两种模式都可以适用。NSA组网方案在信令流程方面相比SA方案简化一些,但是优化实践中涉及的具体问题相对较多;SA系统在技术理论方面涉及内容较多,而组网方案相对简捷明确。随着运营商对5G网络投资的不断加大,网络规模不断发展,由低频组网到高频组网也是5G发展的必然趋势,所涉及的一些具体组网技术细节和优化实践也可能存在差异。
移动通信技术更新换代的速度之快超乎想象,要想把握时代的脉搏,迅速地学习领悟一项新技术,最快捷的方法就是依托已有的知识背景和实践经验,以对比的视角来看待全新的技术发展方向,这也是笔者写作本书所秉持的理念。如果是从零开始,从移动通信最基本的概念开始来介绍5G技术,既不利于有针对性地把握系统设计的精髓,也会使得文字拖沓冗余,研读效率上会有一定折扣。因此,本书依托既有的4G移动通信技术为写作蓝本,着重介绍5G无线网络优化所涉及的新技术特点和设计理念,笔者更希望本书不仅能够作为一本5G无线网络优化的入门参考书,同时也能作为一本网络优化工程师厘清日常概念、随手翻阅的工具书。
本书整体组织架构采取松耦合的方式,读者可以按照目录顺序阅读,也可以挑选重点关注的内容阅读,同时,为了便于读者进行对照参考,在一些章节中,例如第2章的2.2.1节、2.3.1节,第5章的5.1节都对4G移动通信系统中的相关技术特点进行了必要的铺垫阐述。
本书创作历时3年多,一般都是在夜深人静之时进行写作,这个时间段的大脑活跃程度并不是一天中的最佳状态。另外,面对繁复庞杂的5G系统架构,个人的理解感悟毕竟有限,偏颇之处在所难免,为了保证信息传递的一致性以及力图呈现原汁原味的专业表述,书中从3GPP规范截取的相关图表、公式保持了原始英文形态,也请读者一并见谅。
张阳