黄昭文，高级工程师、华南理工大学博士，中国移动广东公司业务与系统支撑工程师，主要从事移动通信网络运行维护、端到端质量优化、网络安全管理、网管系统开发和新技术的研究应用等工作，先后支撑2G 3G 4G移动通信网络的建设运营，移动数据网、移动互联网业务和系统的集中管理维护，自主研发2G 3G 4G 5G网络信令与协议分析系统，为通信网络稳定运行、质量优化、智能管道及大数据技术应用提供有力支撑。

本书首先介绍5G网络的技术原理和系统架构，包括网络原理功能实体、通信接口、消息协议、关键性能、QoS体系等。对于5G网络的主要通信场景，本书创新地以信令活动序列的形式讲解5G网络从终端、接入网到核心网的端到端工作过程和消息内容。在此基础上，本书对其中重要的信令及数据给出详细的数据结构和数据分组的编解码细节。由于客户体验和感知是5G的核心价值，因此，本书讲解了5G客户感知体系，提出构建5G客户感知体系的步骤，给出了保障和定位客户感知问题的方法。
本书的主要读者对象是需要进一步了解5G网络和信令知识的网络工程技术人员；此外，可作为高等院校相关专业本科生、研究生的教学参考书，也可作为广大读者了解和学习5G相关知识及开发5G网络应用的参考书。

第 1章 5G网络通信协议体系001
1．1 5G技术需求003
1．1．1 无线网络技术需求003
1．1．2 核心网络技术需求005
1．1．3 传输网络技术需求005
1．1．4 终端关键技术需求006
1．2 5G系统端到端框架006
1．3 5G网络功能实体009
1．4 5G网络信令014
1．4．1 5G网络协议014
1．4．2 5G网络控制面协议栈014
1．4．3 5G网络用户面协议栈015
1．4．4 5G网络协议接口016
1．4．5 信令封装协议027
第 2章 5G网络功能的端到端信令实现031
2．1 5G网络信令流程032
2．1．1 5G网络对UE的管理032
2．1．2 5G网络的状态管理041
2．1．3 UE使用5G业务的流程045
2．2 系统信息的分析与信令实现046
2．2．1 系统信息的构成046
2．2．2 系统信息的定义049
2．2．3 系统信息的信令样例056
2．3 测量报告的分析与信令实现058
2．3．1 测量报告的配置与应用058
2．3．2 测量报告编解码059
2．3．3 测量报告的信令样例080
2．4 注册流程的分析与信令实现082
2．4．1 注册流程的信令活动序列082
2．4．2 注册流程的信令定义090
2．4．3 注册流程的信令样例153
2．5 业务请求的分析与信令实现164
2．5．1 业务请求的信令活动序列165
2．5．2 业务请求的信令定义176
2．5．3 业务请求的信令样例191
2．6 移动性管理的分析与信令实现199
2．6．1 移动性管理的信令活动序列199
2．6．2 移动性管理的信令定义205
2．6．3 移动性管理的信令样例215
2．7 会话管理流程的分析与信令实现219
2．7．1 会话管理的信令活动序列219
2．7．2 会话管理的信令定义234
2．7．3 会话管理流程的信令样例246
2．8 会话及用户面交互的分析与信令实现252
2．8．1 会话及用户面交互的信令活动序列252
2．8．2 会话及用户面交互的信令定义与样例254
2．9 用户资料管理流程的分析与信令实现254
2．9．1 用户资料管理的信令活动序列254
2．9．2 用户资料管理的信令定义和样例255
2．10 网络鉴权流程的分析与信令实现255
2．10．1 网络鉴权流程的信令活动序列255
2．10．2 网络鉴权流程的信令定义263
2．10．3 网络鉴权流程的信令样例265
2．11 切换流程的分析和信令实现268
2．11．1 切换流程的信令活动序列268
2．11．2 切换流程的信令定义272
2．11．3 切换流程的信令样例285
2．12 NG-RAN位置报告流程的分析与信令实现291
2．12．1 NG-RAN位置报告的信令活动序列291
2．12．2 NG-RAN位置报告的信令定义293
2．12．3 NG-RAN位置报告的信令样例299
2．13 5GS向EPC切换流程的分析与信令实现303
2．13．1 5GS向EPC切换的信令活动序列303
2．13．2 5GS向EPC切换的信令定义308
2．13．3 5GS向EPC切换的信令样例319
2．14 网络能力开放流程的分析与信令实现325
2．14．1 网络能力开放的信令活动序列325
2．14．2 网络能力开放的信令定义333
2．14．3 网络能力开放的信令样例335
2．15 用户面数据传输的信令活动序列336
2．15．1 用户面数据传输的信令活动序列336
2．15．2 用户面数据传输的信令样例337
2．16 定位服务的分析与信令实现341
2．16．1 定位服务的信令活动序列341
2．16．2 定位服务的信令定义344
2．16．3 定位服务的信令样例347
第3章 5G关键技术的协议解析351
3．1 网络功能虚拟化技术352
3．2 网络切片353
3．3 移动边缘计算357
3．4 基于NWDA的网络分析与应用363
3．5 5G仿真系统及技术验证368
3．5．1 常用的5G仿真工具与产品368
3．5．2 本书采用的仿真平台—QSim369
3．5．3 基于QSim的5G网络仿真与感知分析371
3．6 人工智能在5G网络中的应用376
第4章5G网络的QoS保障与信令379
4．1 5G网络的QoS需求380
4．2 5G网络的QoS框架381
4．3 5G网络的QoS保障384
4．3．1 5G基于PCC的QoS保障机制384
4．3．2 5G的PCC框架参考模型385
4．3．3 5G的PCC相关信令流程386
第5章 5G端到端客户感知与保障393
5．1 客户感知体系394
5．2 5G客户感知关键指标397
5．3 5G端到端客户感知量化评估模型409
5．3．1 客户感知量化评估方法409
5．3．2 5G话音网络客户感知413
5．3．3 5G eMBB数据网络客户感知413
5．3．4 mMTC网络客户感知415
5．3．5 uRLLC客户感知415
5．4 5G客户感知的问题定位416
附录A 信令活动序列图425
附录B 5G网络用户相关ID列表427
附录C 5G控制面各接口响应原因代码429
缩略语445
参考文献459