3GPP大揭秘：5G標準是怎么產(chǎn)生的

　　有人說，3GPP是一個神秘的組織。這個全球最大的標準化組織向來以嚴謹、專業(yè)著稱，但是除了發(fā)布和制定規(guī)范之外，關(guān)于3GPP這個標準化機構(gòu)本身卻很卻鮮有人知。

　　日前，進入3GPP工作近兩個月的TSG RAN1的主席陳萬士博士在京做了一場 “揭秘3GPP”的沙龍。為我們揭開了這個行業(yè)組織的面紗。

　　據(jù)悉，陳萬士博士在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，高通公司的陳萬士博士擊敗了來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(tǒng)規(guī)范

　　不是通信業(yè)內(nèi)的人對3GPP恐怕不甚了解，其實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)的簡稱，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550家成員公司，這些公司來自于40多個國家。包含網(wǎng)絡(luò)運營商、終端制造商、芯片制造商、基礎(chǔ)制造商以及學(xué)術(shù)界、研究機構(gòu)、政府機構(gòu)。

　　中國與3GPP結(jié)緣是在1999年6月，中國無線通信標準研究組(CWTS)在韓國正式簽字同時加入3GPP。目前，我國的三大運營商以及主流的通信設(shè)備商都是其成員。

　　隨著5G時代的臨近，越來越多的行業(yè)和實體企業(yè)參與到3GPP的生態(tài)系統(tǒng)中，3GPP的影響力日益增強并拓展至傳統(tǒng)移動領(lǐng)域以外。

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

　　3GPP工作組分為RAN、SA以及CT等三大方面，RAN主要負責無線接入網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的內(nèi)容，SA主要負責業(yè)務(wù)和系統(tǒng)概念等相關(guān)的內(nèi)容，CT負責核心網(wǎng)和終端等相關(guān)的內(nèi)容。內(nèi)部還有16個專門工作組。

　　據(jù)悉，3GPP最初的工作范圍是為第三代移動通信系統(tǒng)制定全球適用技術(shù)規(guī)范和技術(shù)報告。隨后3GPP的工作范圍得到了改進，目前，所做的項目涉及蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括無線接入、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(tǒng)規(guī)范。

　　對于一個標準化組織來說，手里能掌握多少有含量的技術(shù)規(guī)范，才能擁有多少話語權(quán)。據(jù)悉，目前，3GPP手里掌握1200個活躍的技術(shù)規(guī)范、以及數(shù)十萬個技術(shù)提案。

　　3GPP的主要作用是確保行業(yè)需求，不同廠商之間實現(xiàn)無縫互操作，為移動提供其所必須的全球規(guī)模。

　　工作是協(xié)作式系統(tǒng)級工程

　　了解了3GPP是一個什么樣的公司之后。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方面展開。3GPP內(nèi)部還有16個專門工作組(WG)，對接不同的項目。

　　需要指出的是，這些技術(shù)規(guī)范組和工作組的主席和副主席，他們都來自3GPP的成員公司并通過選舉產(chǎn)生，必須客觀中立，并代表3GPP工作。技術(shù)規(guī)范組選舉每兩年一次;最多可任職兩屆。他們的主要職責是負責組內(nèi)工作的整體管理和進度;根據(jù)個體成員提案管理會議日程;確保符合3GPP工作流程和政策。

　　3GPP的工作是協(xié)作式系統(tǒng)級工程，是分散進行的。3GPP的系統(tǒng)設(shè)計工作由多個工作組逐個進行決策，僅少量端到端監(jiān)管。其管理方式類似于其他所有復(fù)雜的系統(tǒng)級工程。例如噴氣式飛機。這就需要全部工程工作依賴于各成員的研發(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，將項目細分至專業(yè)領(lǐng)域。第三，進行可行性研究及探索不同技術(shù)解決方案。第四，根據(jù)議定的工作技術(shù)開發(fā)解決方案。

　　來自于3GPP的外部的企業(yè)向3GPP提供概念提案要經(jīng)過批準階段然后是技術(shù)報告階段，最后進入產(chǎn)品研發(fā)階段。有時，3GPP會提出修改請求。也就是說要經(jīng)歷五個階段：從愿景和概念到項目提案再到可行性研究項目、開發(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(shù)技術(shù)決策并不經(jīng)過會議投票形成。它的決策是由技術(shù)推動，并來自基于共識且向全體成員開放的流程。

　　3GPP成員通過“提案”提出不同的解決方案和技術(shù)，接著提案在3GPP會議上進行公開討論，然后，任何成員可在任何時候?qū)σ豁椞岚柑岢龇磳?也就是說可以在3GPP會議之外繼續(xù)對一項提案及替代性提案進行討論)，最后，在3GPP的技術(shù)報告和技術(shù)規(guī)范中，絕大部分內(nèi)容是3GPP成員在原始提案基礎(chǔ)上做出改動的成果，過程中充滿討論和協(xié)商。

　　據(jù)悉，3GPP的提案有不同的類型，比如有概念提案、修改請求等等。對于3GPP來說，提案的質(zhì)量比數(shù)量要中要多，因為不是所有的提案都具有同等的價值。3GPP技術(shù)決策和規(guī)范并不是通過接受或反對個別提案的直接機制而建立，而是通過對具體核心概念的漸進式協(xié)作完善來完成。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特性或者一項研究的某一部分因此難以實現(xiàn)標準化。

　　在3GPP看來，技術(shù)提案按數(shù)量算并不科學(xué)。因為蜂窩技術(shù)建立在過往3GPP內(nèi)部以及整個產(chǎn)業(yè)所完成的工作技術(shù)之上。還有可能出現(xiàn)另一種情況，成員公司會向其駐3GPP代表提出獎勵以最大化提案數(shù)量。另外，數(shù)據(jù)庫是為工程師建立的，并不適合進行宏觀分析，容易出現(xiàn)不同詮釋。

　　技術(shù)規(guī)范是3GPP工作完成的最終成果

　　目前，3GPP有超過1200個活躍的3GPP技術(shù)規(guī)范;每個規(guī)范的制定都是基于數(shù)百個提交的提案;每個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(dǎo)，制定的技術(shù)規(guī)范組負責在季度會議上對功能穩(wěn)定的規(guī)范進行凍結(jié)，下游制造商再利用技術(shù)規(guī)范進行產(chǎn)品開發(fā)。

　　規(guī)范通過5位數(shù)字標識，該識別號將規(guī)范分類至有意義的技術(shù)類別。

　　3GPP通過Release(版本)將最新的技術(shù)特性引入到蜂窩系統(tǒng)，跟主流操作系統(tǒng)的不同版本類似，全新特性通過不同3GPP Release(版本)引入。例如4GLTE在超過8個不同版本中持續(xù)演進。

　　3GPP規(guī)范通過高度迭代的方式演進，但是構(gòu)建在之前版本的基礎(chǔ)之上以支持后向兼容。例如，LTE Rel-10用戶設(shè)備可在LTE Rel-8基站工作。反之，LTE Rel-8用戶設(shè)備也可在LTE Rel-10基站工作。

　　總之，無線通信技術(shù)的全新特性可通過不同3GPP Rel引入。包括，衡量實際進程：新特性功能性凍結(jié)，可投入部署。還包括自適應(yīng)：基于某個版本中的一組凍結(jié)規(guī)范即可構(gòu)建系統(tǒng)。以及交錯推進：3GPP多個版本的不同階段工作可并行展開。迭代：版本中不止包含新完成的特性，各個版本都構(gòu)建在之前版本的基礎(chǔ)之上。

　　企業(yè)與標準化組織相輔相成

　　目前，3GPP正在驅(qū)動5G的發(fā)展，所有組織成員都積極投身于下一代無線通信技術(shù)中去。標準化組織內(nèi)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5G的發(fā)展。

　　標準制定向來都是通信業(yè)企業(yè)的必爭之地。目前， 5G時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，接下來圍繞5G新空口標準，各個設(shè)備商必將有一番爭奪。

　　高通搶得先機，已經(jīng)完成首個基于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(jù)悉，該5G連接采用了高通的6GHz以下5G 新空口原型系統(tǒng)完成，展示了利用5G新空口技術(shù)可高效實現(xiàn)每秒數(shù)千兆比特數(shù)據(jù)速率，并較當今4G LTE網(wǎng)絡(luò)顯著降低時延。該5G新空口原型系統(tǒng)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(guī)?？焖衮炞C和商用進程中的一個重要里程碑。

　　同時，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、毫米波移動化、大規(guī)模MIMO等5G關(guān)鍵技術(shù)上都有相應(yīng)的研究和部署。和網(wǎng)絡(luò)運營商聯(lián)合進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5G NR多模調(diào)制解調(diào)器X50，為5G的商用奠定了基礎(chǔ)。

　　在5G標準、技術(shù)和研發(fā)方面，高通始終保持著領(lǐng)導(dǎo)地位，據(jù)悉，高通為5G付出的研發(fā)投入已經(jīng)高達460億美元。高通在接下來的工作當中計劃同時進行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(guī)范。

　　作者：樂思