3GPP大揭秘：5G標準是怎么產(chǎn)生的

　　有人說(shuō)，3GPP是一個(gè)神秘的組織。這個(gè)全球最大的標準化組織向來(lái)以嚴謹、專(zhuān)業(yè)著(zhù)稱(chēng)，但是除了發(fā)布和制定規范之外，關(guān)于3GPP這個(gè)標準化機構本身卻很卻鮮有人知。

　　日前，進(jìn)入3GPP工作近兩個(gè)月的TSG RAN1的主席陳萬(wàn)士博士在京做了一場(chǎng) “揭秘3GPP”的沙龍。為我們揭開(kāi)了這個(gè)行業(yè)組織的面紗。

　　據悉，陳萬(wàn)士博士在3GPP主要負責物理層空中接口(OTA)的標準化工作。他擁有17年的電信行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗。任職于多家電信企業(yè)。自2006年加入高通研發(fā)團隊，參與了很多技術(shù)的額部署和標準化工作。在今年8月份，高通公司的陳萬(wàn)士博士擊敗了來(lái)自另一位競選人當選為新一屆RAN1主席。

　　定義完整端到端系統規范

　　不是通信業(yè)內的人對3GPP恐怕不甚了解，其實(shí)就算是通信圈里的人對它也是知之甚少。3GPP是The 3rd Generation Partnership Project (第三代合作伙伴計劃)的簡(jiǎn)稱(chēng)，成立于1998年12月，由全球七大標準制定組織(SSO)合作形成，超過(guò)550家成員公司，這些公司來(lái)自于40多個(gè)國家。包含網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商、終端制造商、芯片制造商、基礎制造商以及學(xué)術(shù)界、研究機構、政府機構。

　　中國與3GPP結緣是在1999年6月，中國無(wú)線(xiàn)通信標準研究組(CWTS)在韓國正式簽字同時(shí)加入3GPP。目前，我國的三大運營(yíng)商以及主流的通信設備商都是其成員。

　　隨著(zhù)5G時(shí)代的臨近，越來(lái)越多的行業(yè)和實(shí)體企業(yè)參與到3GPP的生態(tài)系統中，3GPP的影響力日益增強并拓展至傳統移動(dòng)領(lǐng)域以外。

　　3GPP規范和研究是由成員公司、工作組和技術(shù)規范組級共同推動(dòng)。

　　3GPP工作組分為RAN、SA以及CT等三大方面，RAN主要負責無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )相關(guān)的內容，SA主要負責業(yè)務(wù)和系統概念等相關(guān)的內容，CT負責核心網(wǎng)和終端等相關(guān)的內容。內部還有16個(gè)專(zhuān)門(mén)工作組。

　　據悉，3GPP最初的工作范圍是為第三代移動(dòng)通信系統制定全球適用技術(shù)規范和技術(shù)報告。隨后3GPP的工作范圍得到了改進(jìn)，目前，所做的項目涉及蜂窩電信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，包括無(wú)線(xiàn)接入、核心傳輸網(wǎng)絡(luò )和服務(wù)能力，包括編解碼器、安全性、服務(wù)質(zhì)量等工作，從而提供完整的系統規范。

　　對于一個(gè)標準化組織來(lái)說(shuō)，手里能掌握多少有含量的技術(shù)規范，才能擁有多少話(huà)語(yǔ)權。據悉，目前，3GPP手里掌握1200個(gè)活躍的技術(shù)規范、以及數十萬(wàn)個(gè)技術(shù)提案。

　　3GPP的主要作用是確保行業(yè)需求，不同廠(chǎng)商之間實(shí)現無(wú)縫互操作，為移動(dòng)提供其所必須的全球規模。

　　工作是協(xié)作式系統級工程

　　了解了3GPP是一個(gè)什么樣的公司之后。下一步，就該分析3GPP的工作覆蓋哪些范疇?具體如何開(kāi)展?

　　上文提到3GPP工作組分為RAN、SA以及CT等三大方面。所以3GPP得主要工作就是圍繞這三個(gè)方面展開(kāi)。3GPP內部還有16個(gè)專(zhuān)門(mén)工作組(WG)，對接不同的項目。

　　需要指出的是，這些技術(shù)規范組和工作組的主席和副主席，他們都來(lái)自3GPP的成員公司并通過(guò)選舉產(chǎn)生，必須客觀(guān)中立，并代表3GPP工作。技術(shù)規范組選舉每?jì)赡暌淮?最多可任職兩屆。他們的主要職責是負責組內工作的整體管理和進(jìn)度;根據個(gè)體成員提案管理會(huì )議日程;確保符合3GPP工作流程和政策。

　　3GPP的工作是協(xié)作式系統級工程，是分散進(jìn)行的。3GPP的系統設計工作由多個(gè)工作組逐個(gè)進(jìn)行決策，僅少量端到端監管。其管理方式類(lèi)似于其他所有復雜的系統級工程。例如噴氣式飛機。這就需要全部工程工作依賴(lài)于各成員的研發(fā)工作、技術(shù)發(fā)明和相互協(xié)作。

　　總體來(lái)看，共分為四步：第一，早期研發(fā)及向管理層提交項目提案。第二，將項目細分至專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。第三，進(jìn)行可行性研究及探索不同技術(shù)解決方案。第四，根據議定的工作技術(shù)開(kāi)發(fā)解決方案。

　　來(lái)自于3GPP的外部的企業(yè)向3GPP提供概念提案要經(jīng)過(guò)批準階段然后是技術(shù)報告階段，最后進(jìn)入產(chǎn)品研發(fā)階段。有時(shí)，3GPP會(huì )提出修改請求。也就是說(shuō)要經(jīng)歷五個(gè)階段：從愿景和概念到項目提案再到可行性研究項目、開(kāi)發(fā)工作項目最后到商用部署階段。

　　不同于很多人的想象，3GPP的大多數技術(shù)決策并不經(jīng)過(guò)會(huì )議投票形成。它的決策是由技術(shù)推動(dòng)，并來(lái)自基于共識且向全體成員開(kāi)放的流程。

　　3GPP成員通過(guò)“提案”提出不同的解決方案和技術(shù)，接著(zhù)提案在3GPP會(huì )議上進(jìn)行公開(kāi)討論，然后，任何成員可在任何時(shí)候對一項提案提出反對(也就是說(shuō)可以在3GPP會(huì )議之外繼續對一項提案及替代性提案進(jìn)行討論)，最后，在3GPP的技術(shù)報告和技術(shù)規范中，絕大部分內容是3GPP成員在原始提案基礎上做出改動(dòng)的成果，過(guò)程中充滿(mǎn)討論和協(xié)商。

　　據悉，3GPP的提案有不同的類(lèi)型，比如有概念提案、修改請求等等。對于3GPP來(lái)說(shuō)，提案的質(zhì)量比數量要中要多，因為不是所有的提案都具有同等的價(jià)值。3GPP技術(shù)決策和規范并不是通過(guò)接受或反對個(gè)別提案的直接機制而建立，而是通過(guò)對具體核心概念的漸進(jìn)式協(xié)作完善來(lái)完成。再者，難以評估單一技術(shù)提案的影響力，許多提案主要集中在一個(gè)特性或者一項研究的某一部分因此難以實(shí)現標準化。

　　在3GPP看來(lái)，技術(shù)提案按數量算并不科學(xué)。因為蜂窩技術(shù)建立在過(guò)往3GPP內部以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)所完成的工作技術(shù)之上。還有可能出現另一種情況，成員公司會(huì )向其駐3GPP代表提出獎勵以最大化提案數量。另外，數據庫是為工程師建立的，并不適合進(jìn)行宏觀(guān)分析，容易出現不同詮釋。

　　技術(shù)規范是3GPP工作完成的最終成果

　　目前，3GPP有超過(guò)1200個(gè)活躍的3GPP技術(shù)規范;每個(gè)規范的制定都是基于數百個(gè)提交的提案;每個(gè)提案都至少有一位報告人(編輯者和管理者)，遵循工作組的指導，制定的技術(shù)規范組負責在季度會(huì )議上對功能穩定的規范進(jìn)行凍結，下游制造商再利用技術(shù)規范進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

　　規范通過(guò)5位數字標識，該識別號將規范分類(lèi)至有意義的技術(shù)類(lèi)別。

　　3GPP通過(guò)Release(版本)將最新的技術(shù)特性引入到蜂窩系統，跟主流操作系統的不同版本類(lèi)似，全新特性通過(guò)不同3GPP Release(版本)引入。例如4GLTE在超過(guò)8個(gè)不同版本中持續演進(jìn)。

　　3GPP規范通過(guò)高度迭代的方式演進(jìn)，但是構建在之前版本的基礎之上以支持后向兼容。例如，LTE Rel-10用戶(hù)設備可在LTE Rel-8基站工作。反之，LTE Rel-8用戶(hù)設備也可在LTE Rel-10基站工作。

　　總之，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的全新特性可通過(guò)不同3GPP Rel引入。包括，衡量實(shí)際進(jìn)程：新特性功能性?xún)鼋Y，可投入部署。還包括自適應：基于某個(gè)版本中的一組凍結規范即可構建系統。以及交錯推進(jìn)：3GPP多個(gè)版本的不同階段工作可并行展開(kāi)。迭代：版本中不止包含新完成的特性，各個(gè)版本都構建在之前版本的基礎之上。

　　企業(yè)與標準化組織相輔相成

　　目前，3GPP正在驅動(dòng)5G的發(fā)展，所有組織成員都積極投身于下一代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中去。標準化組織內不乏通信巨頭的身影。很多比較有影響力行業(yè)巨頭，比如高通、華為、中興等都在積極地推動(dòng)5G的發(fā)展。

　　標準制定向來(lái)都是通信業(yè)企業(yè)的必爭之地。目前， 5G時(shí)代的的空口標準尚未有定論。3GPP正在加緊制定5G 新空口標準，接下來(lái)圍繞5G新空口標準，各個(gè)設備商必將有一番爭奪。

　　高通搶得先機，已經(jīng)完成首個(gè)基于3GPP 5G新空口(5G NR)標準工作的5G連接，業(yè)界普遍認為，高通引領(lǐng)的5G 新空口有望成為全球5G標準。據悉，該5G連接采用了高通的6GHz以下5G 新空口原型系統完成，展示了利用5G新空口技術(shù)可高效實(shí)現每秒數千兆比特數據速率，并較當今4G LTE網(wǎng)絡(luò )顯著(zhù)降低時(shí)延。該5G新空口原型系統可基于3.3GHz至5.0GHz的中頻頻段運行，連接的成功完成是5G新空口技術(shù)大規?？焖衮炞C和商用進(jìn)程中的一個(gè)重要里程碑。

　　同時(shí)，高通還發(fā)展多項關(guān)鍵的5G技術(shù)。在千兆級LTE、信道編碼、獨立子幀、毫米波移動(dòng)化、大規模MIMO等5G關(guān)鍵技術(shù)上都有相應的研究和部署。和網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商聯(lián)合進(jìn)行具有影響力的試驗和早期部署。此外還發(fā)布了全球首個(gè)5G NR多模調制解調器X50，為5G的商用奠定了基礎。

　　在5G標準、技術(shù)和研發(fā)方面，高通始終保持著(zhù)領(lǐng)導地位，據悉，高通為5G付出的研發(fā)投入已經(jīng)高達460億美元。高通在接下來(lái)的工作當中計劃同時(shí)進(jìn)行5G新空口非獨立模式(NSA Mode)和5G新空口獨立模式(SA Mode)。計劃要在2017年底 R15中完成NSA Mode的部署，這被高通視為中期里程碑。并且計劃在2018年年中R15末前完成SA Mode的標準規范。

　　作者：樂(lè )思