前言

FOREWORD

移动通信网络发展至今已经历了四代：第一代采用的是模拟技术；第二代实现了数字化语音通信；第三代已经能够实现基本的多媒体通信；第四代是我们目前已经离不开的4G（the 4th Generation）网络，其标志着无线宽带时代的到来。而本书所研究的正是第五代移动通信网络技术（the 5th Generation），简称5G。

4G网络已经改变了我们的生活，使我们能够足不出户地买到漂亮的服装和美味的食物；使我们能够更方便地远行、游玩，不再担心迷路。5G移动通信网络是4G网络的升级版，5G网络的传输速度将会更快，单比特将会变得更低，成本也将更低，能够承载更多设备的接入。5G网络将会开启一个全新的时代，它瞄准的不仅是人与人之间的连接，更包括了人与物、物与物的连接，将会实现整个社会的全面互联。

下一代移动通信网（Next Generation Mobile Networks,NGMN）对5G的定义是：5G是一个端到端的生态系统，它将打造一个全移动和全连接的社会。5G主要包括生态、客户和商业模式3个方面的内容。它交付始终如一的服务体验，通过现有的和新的应用案例，以及可持续发展的商业模式，为客户和合作伙伴创造价值。因此，与4G相比，5G不仅仅是技术的升级，更是一种全新的生态和商业模式。3GPP定义了5G的三大场景：增强型移动宽带（Enhanced Mobile Broadband,eMBB），大规模机器类通信（Massive Machine Type of Communication,mMTC）和超高可靠低时延通信（Ultra Reliable & Low Latency Communication,uRLLC）。

eMBB的典型业务有3D/超高清视频等大流量移动宽带业务；mMTC的典型业务有大规模物联网业务；uRLLC要求1ms时延，典型的业务有无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务。

为了满足上述场景，5G面临高速率、端到端时延、高可靠性、大规模连接、用户体验和效率的技术挑战。

5G移动通信系统要满足2020年的移动互联网的需求、物联网的需求，其中最关键的两点是快速和低功耗。而要想实现快速和低功耗，最重要的是对5G网络关键技术的选择。5G移动通信网络的实现需要足够的技术支持，而5G网络无线技术是支持5G网络成功构建的基石，只有其无线关键技术确保达到目标，才有可能实现整个社区5G网络的覆盖。

随着用户和业务的发展和丰富，无线网络规划和优化的要求越来越高，工作量也从最初的关注基站功能到关注关键绩效指标（Key Performance Indicator,KPI）、关键质量指标（Key Quality Indicator,KQI）演进。因此，对网络规划和网络优化工程师的技能要求也在不断提高，处理告警、路测、拨打测试、话统分析到用户测量报告、感知数据分析都是网络规划和网络优化的工作日常。随着人工智能（Artificial Intelligence,AI）的发展，网络规划和网络优化工作也将逐步与大数据分析计算结合。

根据香农定律，对于一定的传输带宽和信噪比，系统的最高传输速率已经确定，因此提升网络的信噪比，可以在有限的资源下提升系统吞吐量。

无线网络环境十分复杂，本书可对实际复杂场景提供简单可重复的解决方法。本书通过实践与理论相结合，梳理5G与4G网络技术及优化的差异点；解析相比4G网络，5G网络是如何实现高带宽、低时延、广连接的；讲解这些差异给我们的网络规划和优化带来了哪些挑战；分析实际案例，系统、全面地介绍了5G网络优化的方法。

编者

2019年3月于杭州