前言

FOREWORD

4G改变生活，5G改变社会。相对4G,5G不仅能够提供更高带宽、更低时延、更大容量的移动互联网服务，而且极大地拓展了物联网和高可靠、低时延业务的应用场景。5G作为新一代信息通信技术演进的重要方向，是实现万物互联的关键基础设施，对促进社会经济数字化转型具有重要的支撑引领作用。基于5G SA（独立组网）的行业应用正处于不断的培育和丰富中，5G将推动各行各业的开放与创新，将进一步与社会各领域深度融合。5G必将为更多垂直行业赋能、赋智，促进产业转型升级，支撑经济高质量发展。

建设和发展5G是我国当前信息化发展的重中之重。2018年10月，国务院印发《完善促进消费体制机制实施方案（2018—2020年）》，该方案要求加快推进第五代移动通信（5G）技术商用。2020年3月，中共中央政治局常务委员会召开会议，提出加快5G网络等新型基础设施建设进度。当前5G建设如火如荼，我国在现有提供5G NSA（非独立组网）服务的基础上，在2020年下半年提供基于SA的5G服务。在此背景下，5G工程技术应用、5G行业应用和解决方案以及5G安全应用等领域，需要加强针对5G网络规划、设计、应用、安全等方面的研究，为5G大规模建设和广泛应用做好技术指导和参考。

本书作者均是华信咨询设计研究院有限公司从事移动通信核心网的专业技术人员，长期跟踪研究5G通信系统标准、规范与组网技术，参与国内多个省市的5G试验网、试商用网规划、设计和测试，以及5G新业务试点、5G安全研究等工作，对5G网络技术有较深刻的理解。本书在编写过程中融入了作者长期从事移动通信网络规划设计工作积累的经验和心得，便于读者全面地理解5G核心网技术和5G网络规划、设计及应用等内容。

本书第一章讲述的是5G部署及标准发展，简述了5G在全球商用的现状以及国内5G商用进程，同时介绍了5G相关国际标准组织和5G标准进展。第二章重点阐述了5G核心网架构及5G核心网与4G核心网对比，重点对5G NSA组网和SA组网进行了分析和对比。第三章介绍了5G核心网关键技术，重点介绍了5G的服务化架构、网络切片和多接入边缘技术（Multi-acess Edge Computing, MEC）3种关键技术的原理、流程、应用及安全。第四章描述了5G的主要业务场景以及基于3GPP相关技术研究，并论述了eMBB、大规模物联网、关键通信、增强的车联网等业务场景的应用、流程及性能要求。第五章重点分析了5G核心网规划、5G核心网规划的流程、网络组织架构、各网元的配置、组网方案和容灾备份方案，以及5G核心网的基础设施云资源池的规划方案。第六章描述了5G核心网设备要求，详细介绍了5G核心网AMF（接入与移动性管理功能）、UPF（用户面功能）、SMF（会话管理功能）、AUSF（鉴权服务功能）、UDM（通用数据管理）、UDR（用户数据寄存器）、PCF（策略控制功能）、NSSF（网络切片选择功能）、NRF（网络存储功能）的设备功能及要求，并给出部分设备重点功能的应用场景。第七章讲述了5G核心网安全，基于3GPP 标准介绍了5G网络的安全架构、5G网络的各安全实体的机制以及5G网络的认证和鉴权、接口安全、切片管理安全等内容。

全书由华信咨询设计研究院有限公司5G编委会统稿，并按照个人专业分工完成全书的编写，第一章由周悦执笔，第二章、第五章、第六章、缩略语由吴成林执笔，第四章由赵迎升执笔，第七章由张子扬和景建新执笔，第三章的3.1节、3.2节、3.3节以及附录由陶伟宜执笔，第三章的3.4节由徐伟杰执笔。华信咨询设计研究院有限公司是国内最早从事移动通信网络规划、设计和咨询的设计院之一，在5G网络规划、设计、咨询和安全等方面具备雄厚的技术实力和丰富的实践经验。本书的编写工作得到了华信咨询设计研究院有限公司多位领导和同事的大力支持，特别是余征然总经理和朱东照总工程师的大力支持，在此表示感谢！同时，本书的编写工作还得到了中国电信原北京研究院、原广州研究院核心网专家的支持和帮助，参考了许多学者的专著和研究论文，在此一并致谢。

5G的标准还在发展和完善中，编者的认知水平有限，书中难免有疏漏与不妥之处，欢迎读者批评指正。

编者

2020年8月于杭州