Private 5G: A Systems Approach

近期计划系统学习一下移动计算, 无线网络的来龙去脉

参考书籍包括但不限于:

• Private 5G: A Systems Approach
• Wireless Communication Networks and Systems
• Introduction to Wireless Networking and Its Impact on Applications

相关高质量课程:

• CMU - Wireless Networks and Applications
• CMU - Mobile & Pervasive Computing
• NUS - Wireless Networking

思来想去, 决定从 Private 5G 这本书入手, 理由:

• 很新, 2023年才编写完成的
• 100%开源, 省的到处找资源
• 并非大部头, 看起来量并不是很大
• 编者来自Princeton和Intel, 质量应该很有保证

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卷首语:

这很有可能是《Private 5G: A Systems Approach》最新版最早的中文版翻译.

笔者的Private5G系列, 并不是原书的直接翻译, 而是基于原书的内容, 顺序, 框架进行二次理解和整理.

注意到, 现阶段对于本书, 互联网上存在相关的"中文翻译"版本, 如: 5GSystemApproachCHN. 不过它们对应的版本比较老, 是原书的 5G 仓库, 而非 Private5G 仓库. 本书基于 Private5G 仓库的最新版, 内容和结构上都与之前的翻译版本有较大差异.

这里从以下几个问题切入, 希望能更好地帮助读者理解的定位和价值:

(1) 这本书适合谁?

• 如果你是一名系统通才, 熟悉互联网和云技术, 却对蜂窝网络感到陌生, 这本书是你的最佳向导
• 如果你是一名电信工程师, 希望跳出传统网元的框框, 拥抱云原生和开源的未来, 这本书是你的转型利器
• 如果你是计算机相关专业的学生, 渴望理解支撑万物互联背后的底层逻辑, 这本书将为你补上连接世界最关键的一块拼图

本书适合计算机科学, 电子工程等相关专业的学生, 研究人员和从业者, 尤其是那些希望深入了解5G网络架构, 协议和实现细节的人士

建议在阅读本书前, 有一定的前置知识:

1. 基础的计算机网络知识, 如: OSI模型, TCP/IP协议栈, 路由与转发
2. 基础的云计算与虚拟化知识, 如: 容器, Kubernetes, 虚拟机
3. 基础的软件定义网络 (SDN) 知识, 如: OpenFlow, 控制平面与数据平面分离

注意: 本书完全不要求熟悉通信原理, 无线电基础等传统电信知识, 只要你有一定的计算机网络知识和云计算知识, 就可以充分利用本书的内容了

(2) 读完你会收获什么?

这本书不是一本枯燥的3GPP标准说明书, 也不是一本罗列参数的工程手册. 它继承了经典的Systems Approach系列的基因, 试图用互联网和云计算的思维, 重新审视和解构5G网络.

翻开这本书, 你将开启一段的"祛魅之旅":

1. 认识, 熟悉"行业黑话":

   • 你将不再被诸如 RRC, UPF, RAN, MAC 等电信术语劝退
   • 本书将用系统设计通用的原则 (如解耦, 虚拟化, 状态管理) 来解释这些组件
   • 你会发现: 5G的核心逻辑与现代分布式系统竟如此相通!

2. 见证网络的软化与云化:

   • 你将学到5G不仅仅是更快的无线电波, 更是一场架构革命
   • 你将理解"软件定义网络" (SDN) 和"云原生" (Cloud Native) 是如何重塑移动网络的: 从无线接入网 (RAN) 的开放化, 到核心网的微服务化

3. 掌握构建者的视角:

   • 不同于仅仅描述"是什么", 本书更侧重于解释"为什么"
   • 为什么5G要这样设计?
   • 在将传统封闭的电信功能迁移到通用云平台时, 设计者面临了哪些权衡?

同时, 你将通过具体的开源实现 (aether, open5gs, openairinterface, megma), 看到一个端到端的5G网络是如何被一行行代码构建起来的

TLDR

这是笔者尝试的第一次开源书籍翻译与整理, 源动力是帮助自己系统地理解5G网络的架构与实现. 但是众所周知, 5G网络作为一个高度复杂且专业化的领域, 其知识体系往往被传统电信运营商和设备厂商所垄断, 因此如有任何不妥之处, 欢迎各位读者批评指正, 通过邮箱与笔者联系.

总之, 翻译本书的出发点肯定是好的, 希望能对大家有所帮助, 对这类传统运营商垄断的"黑盒技术", 有一个更加透明和系统的认识.

5G不仅是下一代通信标准, 更是电信技术与计算技术融合的产物. 让我们跟随这本书, 透过复杂的表象, 去触碰那个正在被软件重新定义的连接世界吧!

译者: Boxuan Hu. Tsinghua University. 2026

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看书&整理进度:

章节	内容	日期
Chapter 1	5G核心目标, 电信骨干网, 基于云的5G部署	2025-10-27
Chapter 2	5G架构 (UE-RAN-Core), 网络切片, 基站协议栈	2026-01-18
Chapter 3	编码与调制, CQI与Scheduler, Hypervisor与网络切片, 5G凭什么算作一个generation	2026-01-20
Chapter 4	RAN的架构演变全过程 (RAN流水线-SplitRAN-SDRAN), ONOS和RIC的关联	2026-01-23
Chapter 5	5GC的组件, 从Open5GS和Magma学习两种5GC实现方式	2026-01-24
Chapter 6	Edge&PLC, 硬件资源如何虚拟化, 组件/API设计 未来做DTCLAB一定会参考这一章	2026-01-24