前言

现代移动通信技术已经历经了5代的发展，目前正处于蓬勃发展的第五代移动通信技术（5G）时代。授权频谱一直是蜂窝移动通信的主流，可以满足广域覆盖、高频谱效率和提供高可靠性的服务要求，可以说，授权频谱是无线移动服务的基石。然而，授权频谱不仅使用费用高昂，而且频谱资源日益紧缺，尤其低频段几乎被划分殆尽。要想实现5G乃至未来6G智联万物的通信需求，仅靠单一、稀缺且昂贵的授权频谱难度越来越大。因此，将蜂窝网络的技术和服务从授权频谱延伸到非授权频谱成为必然的选择。

5G 在研究伊始就提出了需要设计授权频谱和非授权频谱统一架构的研究目标。5G第二版国际标准（Rel-16）为5G NR首次引入了非授权频谱（NR-U）接入特性。Rel-16 NR-U 工作在5GHz 和6GHz 非授权频段，除在非授权频谱信道接入方面有独特设计之外，在初始接入、上下行信道与信号、HARQ（混合自动重传请求）与调度、配置授权和宽带操作等方面，与 Rel-15 NR 相比均得到了较大程度的增强。5G 第三版国际标准（Rel-17）将非授权频谱接入特性进一步拓展到 FR2-2（52.6～71GHz）中的非授权频段，并在Rel-17 lloT/URLLC等课题中同步开展对非授权频谱技术的研究。此外，在2022年上半年启动研究的5G 第四版国际标准（Rel-18）中，直连链路通信、定位、无人机（UAV）等课题立项内容中均包括研究非授权频谱下的增强。综上，非授权频谱接入技术由起初的一个独立课题，已经逐步延伸到众多相关的垂直行业课题中。这也说明了3GPP （第三代合作伙伴计划）越来越重视非授权频谱接入技术的研究和标准化。

基于5G NR 的非授权频谱接入技术不仅有助于实现5G 万物互联的愿景、拓展5G的使用场景和潜在用例，而且能够促进5G进一步的发展。另外，与最新的5G技术相结合，也使得非授权频谱接入技术得到了质的提升，能够更好地满足增强型移动宽带（eMBB）、低时延高可靠通信（URLLC）、大连接物联网（mMTC）等不同场景的应用需求。5G NR-U为运营商使用非授权频谱开展业务提供了新的可能，并将在未来继续完善和增强，支持更高的非授权频段，以及应用于更多场景和垂直行业，潜力巨大。

鉴于众多无线通信从业者和研究人员研究蜂窝网络非授权频谱接入技术的迫切需求，本书对5G非授权频谱接入技术进行了全面的介绍。从最基本的非授权频谱接入技术基础知识出发，本书深入浅出地介绍了蜂窝网络与非蜂窝网络中非授权频谱接入技术的演进、5G NR-U信道化及各个工作频段的使用规范、典型部署场景、波形增强、基础参数与帧结构设计等。在此基础上，本书对工作在5GHz 和6GHz 非授权频段的 Rel-16 NR-U 关键技术、工作在60GHz 非授权频段的 Rel-17 NR-U 关键技术，以及 Rel-17 URLLC-U关键技术进行了详细而充分的阐述。本书首先由基础的技术原理出发，分析非授权频谱接入技术各个阶段存在的问题，然后详细阐述其解决思路、候选方案及工程实现考虑，最后落实到最终的3GPP 国际标准协议上，以期为读者提供全面且完整的研究参考。

中兴通讯的徐汉青和中国移动的袁弋非负责全书组织架构的构建和统稿，本书具体章节撰写分工如下。第1、2章由徐汉青撰写，第3章由林伟、徐汉青撰写，第4章由徐汉青（4.1节～4.7节、4.9节）、张丽（4.8节）撰写，第5章由徐汉青（5.1.1节～5.1.3节、5.2.1节～5.2.3节、5.3.1节、5.4节～5.8节）、林伟（5.1.4节、5.3.2节）、李梦真（5.2.4节）撰写，第6章由林伟（6.1节～6.3节）和徐汉青（6.4节、6.5节）撰写，第7章由张丽撰写。袁弋非还参与了部分章节的修订工作。

在撰写本书期间，田力、赵亚军、杨玲、栗子阳、刘娟、谢赛锦、李新彩、宗迪等技术专家为本书的撰写提供了很多宝贵意见，在此表示感谢。此外，还要感谢胡留军、王欣晖、李儒岳、张楠、徐俊、薛飞、刘睿祺、牛丽、高媛、Eswar Kalyan Vutukuri、蒋创新、田开波、Sergio Parolari、高音、韩祥辉、任敏、张晨晨、周雯、张园园、曹伟、郑爽、王宝春等同事的支持。本书的撰写占用了作者大量的业余时间，在此特别感谢家人的理解与支持。最后衷心感谢人民邮电出版社的鼎力支持和编辑们的高效工作，使本书能够尽早与读者见面。

希望本书能够成为研究非授权频谱接入技术或5G-Advanced/6G 技术的专业技术人员、科研院所研究人员和高等院校相关专业师生的参考书。截至本书成书之时，5G NR-U 的一些技术方案仍在不断讨论和完善的过程中。由于作者水平有限，加之时间仓促，本书观点及行文难免有不妥和疏漏之处，敬请广大读者批评指正！

作者