本书由IMT-2020（5G）推进组网络技术组组长、华为公司5G网络架构标准研究团队负责人谭仕勇或领衔撰写，所有作者均系华为公司5G网络架构标准研究团队的核心骨干，包括直接主导和参与5G网络架构国际标准制定的各技术领域的资深研究和标准专家。本书基于最新的3GPP国际标准，同时又不拘泥于此，而是深入剖析标准背后的商业和技术驱动力，融合作者在3GPP标准制定过程中的洞察和思考，使读者能够知其然更知其所以然。本书对5G网络架构的设计思想和技术方案进行了全面而系统的介绍。全书共4章，第1章介绍了无线网络架构的概念、演进路径、部署模式、商业价值和标准协议地图。第2章对5G网络架构设计的驱动力及基本设计原则进行了探讨。第3章深入讨论了5G网络架构的整体设计以及主要的技术特性及方案，除移动性管理、会话管理、QoS和策略控制、语音及与4G互操作等基础特性以外，还分析了服务化架构设计、网络切片、边缘计算、网络智能化、物联网、车联网、超高可靠低时延通信、固定移动网络融合等5G网络特性。此外，第3章还介绍了5G网络架构对于安全及垂直行业的支持能力。第4章对5G网络架构后续的持续演进进行了展望。本书适合希望了解5G系统整体运行机制的相关人士阅读，不仅可以作为5G研发和工程人员的技术参考资料，也可以作为电子通信相关专业的高校老师、学生和研究人员的学习材料。

谭仕勇，毕业于清华大学，获模式识别与智能系统硕士学位，从事移动通信行业研发工作18年，历经3G、4G、5G三代移动网络架构的标准制定。自2013年起投入5G网络架构的研究和标准工作，担任中国IMT-2020（5G）推进组网络技术组组长。现担任华为技术有限公司5G网络架构标准研究团队负责人，他带领的团队是5G网络架构标准制定的领导者，是服务化架构、切片、控制面和用户面分离、网络智能化等5G重要技术的提出者和主导者。倪慧，毕业于天津大学，获计算机科学与技术博士学位，现为华为技术有限公司标准研究主任工程师，无线网络架构技术专家，参与和主导5G网络架构、网络切片、URLLC、边缘计算、4G网络控制转发分离等技术的标准化工作。华为3GPP SA2资深标准代表，作为核心贡献者深度参与5G网络架构国际标准制定，SA2 URLLC、边缘计算等课题报告人。张万强，毕业于北京邮电大学，获通信与信息系统硕士学位，现为华为技术有限公司标准专家，无线网络架构技术专家，曾参与并主导4G/5G移动网络系统架构、移动性管理、NB-IoT系统架构等标准化研究。华为3GPP SA2首席标准代表，作为核心贡献者深度参与4G与5G网络架构国际标准制定，SA2 C-IoT课题报告人，已连续参加了3GPP SA2标准会议12年。吴晓波，毕业于东北大学，获计算机软件硕士学位，现为华为技术有限公司标准研究主任工程师，无线网络架构技术专家，曾参与4/5G语音、5G网络智能等研究方向，领导3GPP SA2 5G智能化标准化工作。华为3GPP SA2资深标准代表，作为核心贡献者深度参与4G与5G网络架构国际标准制定，SA2 eNA、eNA Phase2、eVoLTE、RobVoLTE等课题报告人，已连续参加了3GPP SA2标准会议12年。胡华东，毕业于天津大学，获电工理论与新技术专业博士学位，现为华为技术有限公司标准研究专家，曾参与并领导3G PCC, 4G SAE&CUPS, 5G服务化架构等相关研究方向以及标准化工作。华为技术有限公司无线网络架构资深标准专家，5G安全标准专家，华为3GPP SA全会首席标准代表，已连续参加了3GPP SA2/SA标准会议14年。

目 录

第1章 概述 / 1
1.1 无线网络架构和核心网的基本概念 / 1
1.2 无线网络架构的演进路径 / 2
1.2.1 2G / 2
1.2.2 3G / 4
1.2.3 4G / 5
1.2.4 5G / 8
1.3 5G网络架构的部署模式 / 8
1.4 5G网络架构的商业价值 / 10
1.5 5G网络架构的标准协议地图 / 11
参考文献 / 12

第2章 为5G设计全新网络架构的驱动力 / 15
2.1 业务驱动 / 16
2.1.1 简介 / 16
2.1.2 增强型移动宽带 / 17
2.1.3 超高可靠低时延通信 / 18
2.1.4 大规模的物联网应用 / 19
2.1.5 小结 / 20
2.2 运营部署驱动 / 21
2.2.1 简介 / 21
2.2.2 虚拟化/云化 / 22
2.2.3 软件定义网络 / 23
2.2.4 智能化 / 24
2.2.5 多接入 / 25
2.2.6 小结 / 25
2.3 5G网络架构的设计原则 / 26
2.3.1 简介 / 26
2.3.2 功能模块化 / 26
2.3.3 接口服务化 / 27
2.3.4 控制与转发分离 / 27
2.3.5 接入无关 / 28
2.3.6 灵活锚点 / 29
2.3.7 小结 / 29
参考文献 / 30

第3章 5G网络架构的关键特性 / 31
3.1 5G网络架构简述 / 31
3.2 5G网络架构基本特性一览 / 38
3.2.1 移动性管理 / 38
3.2.2 会话管理 / 64
3.2.3 服务质量 / 76
3.2.4 策略控制架构 / 85
3.2.5 语音 / 100
3.2.6 融合组网以及互操作 / 106
3.3 服务化架构 / 115
3.3.1 简介 / 115
3.3.2 服务化架构的重要概念 / 117
3.3.3 服务化架构的主要特征 / 117
3.3.4 服务化架构的接口协议 / 122
3.3.5 小结 / 122
3.4 网络切片 / 123
3.4.1 简介 / 123
3.4.2 网络切片的定义与标识 / 124
3.4.3 UE对网络切片的支持 / 126
3.4.4 网络切片的关键流程 / 127
3.4.5 小结 / 133
3.5 边缘计算 / 133
3.5.1 简介 / 133
3.5.2 边缘计算的相关国际标准 / 135
3.5.3 5G网络对边缘计算的支持 / 136
3.5.4 小结 / 141
3.6 网络智能化 / 141
3.6.1 简介 / 141
3.6.2 网络智能化的整体框架 / 142
3.6.3 网络智能化的关键流程 / 144
3.6.4 NWDAF可提供的数据分析结果 / 151
3.6.5 小结 / 175
3.7 物联网 / 176
3.7.1 简介 / 176
3.7.2 NB-IoT / 176
3.7.3 5G支持物联网的关键技术方案 / 178
3.7.4 小结 / 196
3.8 车联网 / 196
3.8.1 简介 / 196
3.8.2 C-V2X架构 / 198
3.8.3 Uu接口通信 / 200
3.8.4 PC5接口通信 / 205
3.8.5 小结 / 213
3.9 超高可靠低时延通信 / 213
3.9.1 简介 / 213
3.9.2 超高可靠传输 / 214
3.9.3 PDB分解 / 218
3.9.4 QoS监测 / 218
3.9.5 小结 / 220
3.10 固定移动网络融合 / 220
3.10.1 简介 / 220
3.10.2 5G固移融合整体架构 / 221
3.10.3 5G固移融合关键特性 / 223
3.10.4 小结 / 251
3.11 安全 / 252
3.11.1 简介 / 252
3.11.2 5G安全架构 / 252
3.11.3 5G安全关键特性 / 254
3.11.4 5G安全评估 / 259
3.11.5 小结 / 263
3.12 面向垂直行业的特性 / 263
3.12.1 5G LAN / 263
3.12.2 时间敏感通信 / 265
3.12.3 面向垂直行业的网络部署 / 268
参考文献 / 273

第4章 对5G网络架构未来演进的展望 / 275
4.1 3GPP版本节奏 / 275
4.2 5G网络架构的持续演进 / 276
4.2.1 简介 / 276
4.2.2 边缘计算 / 277
4.2.3 网络智能化 / 278
4.2.4 多播广播 / 279
4.2.5 终端直连 / 280
4.2.6 其他面向垂直行业的持续增强 / 280
4.2.7 小结 / 281
参考文献 / 282

缩略语 / 283