3GPP大揭秘：5G標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化組織向來(lái)以嚴(yán)謹(jǐn)、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(gè)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)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(jù)悉，陳萬(wàn)士博士在3GPP主要負(fù)責(zé)物理層空中接口(OTA)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。他擁有17年的電信行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。任職于多家電信企業(yè)。自2006年加入高通研發(fā)團(tuán)隊(duì)，參與了很多技術(shù)的額部署和標(biāo)準(zhǔn)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(jìng)選人當(dāng)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(duì)3GPP恐怕不甚了解，其實(shí)就算是通信圈里的人對(duì)它也是知之甚少。3GPP是The 3rd Generation Partnership Project (第三代合作伙伴計(jì)劃)的簡(jiǎn)稱，成立于1998年12月，由全球七大標(biāo)準(zhǔn)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(guó)家。包含網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)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(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)。

　　中國(guó)與3GPP結(jié)緣是在1999年6月，中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組(CWTS)在韓國(guó)正式簽字同時(shí)加入3GPP。目前，我國(guó)的三大運(yùn)營(yíng)商以及主流的通信設(shè)備商都是其成員。

　　隨著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(tǒng)中，3GPP的影響力日益增強(qiáng)并拓展至傳統(tǒng)移動(dòng)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(jí)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(fù)責(zé)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的內(nèi)容，SA主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)和系統(tǒng)概念等相關(guān)的內(nèi)容，CT負(fù)責(zé)核心網(wǎng)和終端等相關(guān)的內(nèi)容。內(nèi)部還有16個(gè)專門工作組。

　　據(jù)悉，3GPP最初的工作范圍是為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)制定全球適用技術(shù)規(guī)范和技術(shù)報(bào)告。隨后3GPP的工作范圍得到了改進(jìn)，目前，所做的項(xiàng)目涉及蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括無(wú)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(duì)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織來(lái)說(shuō)，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(yǔ)權(quán)。據(jù)悉，目前，3GPP手里掌握1200個(gè)活躍的技術(shù)規(guī)范、以及數(shù)十萬(wàn)個(gè)技術(shù)提案。

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

　　工作是協(xié)作式系統(tǒng)級(jí)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(nèi)部還有16個(gè)專門工作組(WG)，對(duì)接不同的項(xiàng)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(lái)自3GPP的成員公司并通過(guò)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?jī)赡暌淮?最多可任職兩屆。他們的主要職責(zé)是負(fù)責(zé)組內(nèi)工作的整體管理和進(jìn)度;根據(jù)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(tǒng)級(jí)工程，是分散進(jìn)行的。3GPP的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作由多個(gè)工作組逐個(gè)進(jìn)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(jí)工程。例如噴氣式飛機(jī)。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(lái)看，共分為四步：第一，早期研發(fā)及向管理層提交項(xiàng)目提案。第二，將項(xiàng)目細(xì)分至專業(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(jù)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(zhǔn)階段然后是技術(shù)報(bào)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(qǐng)求。也就是說(shuō)要經(jīng)歷五個(gè)階段：從愿景和概念到項(xiàng)目提案再到可行性研究項(xiàng)目、開(kāi)發(fā)工作項(xiàng)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(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(shí)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?qū)σ豁?xiàng)提案提出反對(duì)(也就是說(shuō)可以在3GPP會(huì)議之外繼續(xù)對(duì)一項(xiàng)提案及替代性提案進(jìn)行討論)，最后，在3GPP的技術(shù)報(bào)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(dòng)的成果，過(guò)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(qǐng)求等等。對(duì)于3GPP來(lái)說(shuō)，提案的質(zhì)量比數(shù)量要中要多，因?yàn)椴皇撬械奶岚付季哂型鹊膬r(jià)值。3GPP技術(shù)決策和規(guī)范并不是通過(guò)接受或反對(duì)個(gè)別提案的直接機(jī)制而建立，而是通過(guò)對(duì)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(píng)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(xiàng)研究的某一部分因此難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

　　在3GPP看來(lái)，技術(shù)提案按數(shù)量算并不科學(xué)。因?yàn)榉涓C技術(shù)建立在過(guò)往3GPP內(nèi)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(xiàn)另一種情況，成員公司會(huì)向其駐3GPP代表提出獎(jiǎng)勵(lì)以最大化提案數(shù)量。另外，數(shù)據(jù)庫(kù)是為工程師建立的，并不適合進(jìn)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(guò)1200個(gè)活躍的3GPP技術(shù)規(guī)范;每個(gè)規(guī)范的制定都是基于數(shù)百個(gè)提交的提案;每個(gè)提案都至少有一位報(bào)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(fù)責(zé)在季度會(huì)議上對(duì)功能穩(wěn)定的規(guī)范進(jìn)行凍結(jié)，下游制造商再利用技術(shù)規(guī)范進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

　　規(guī)范通過(guò)5位數(shù)字標(biāo)識(shí)，該識(shí)別號(hào)將規(guī)范分類至有意義的技術(shù)類別。

　　3GPP通過(guò)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(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(xù)演進(jìn)。

　　3GPP規(guī)范通過(guò)高度迭代的方式演進(jìn)，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(wú)線通信技術(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：新特性功能性凍結(jié)，可投入部署。還包括自適應(yīng)：基于某個(gè)版本中的一組凍結(jié)規(guī)范即可構(gòu)建系統(tǒng)。以及交錯(cuò)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(gòu)建在之前版本的基礎(chǔ)之上。

　　企業(yè)與標(biāo)準(zhǔn)化組織相輔相成

　　目前，3GPP正在驅(qū)動(dòng)5G的發(fā)展，所有組織成員都積極投身于下一代無(wú)線通信技術(shù)中去。標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)5G的發(fā)展。

　　標(biāo)準(zhǔn)制定向來(lái)都是通信業(yè)企業(yè)的必爭(zhēng)之地。目前， 5G時(shí)代的的空口標(biāo)準(zhǔn)尚未有定論。3GPP正在加緊制定5G 新空口標(biāo)準(zhǔn)，接下來(lái)圍繞5G新空口標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)設(shè)備商必將有一番爭(zhēng)奪。

　　高通搶得先機(jī)，已經(jīng)完成首個(gè)基于3GPP 5G新空口(5G NR)標(biāo)準(zhǔn)工作的5G連接，業(yè)界普遍認(rèn)為，高通引領(lǐng)的5G 新空口有望成為全球5G標(biāo)準(zhǔn)。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(shí)現(xiàn)每秒數(shù)千兆比特?cái)?shù)據(jù)速率，并較當(dāng)今4G LTE網(wǎng)絡(luò)顯著降低時(shí)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(yùn)行，連接的成功完成是5G新空口技術(shù)大規(guī)?？焖衮?yàn)證和商用進(jìn)程中的一個(gè)重要里程碑。

　　同時(shí)，高通還發(fā)展多項(xiàng)關(guān)鍵的5G技術(shù)。在千兆級(jí)LTE、信道編碼、獨(dú)立子幀、毫米波移動(dòng)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(yùn)營(yíng)商聯(lián)合進(jìn)行具有影響力的試驗(yàn)和早期部署。此外還發(fā)布了全球首個(gè)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(biāo)準(zhǔn)、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(dá)460億美元。高通在接下來(lái)的工作當(dāng)中計(jì)劃同時(shí)進(jìn)行5G新空口非獨(dú)立模式(NSA Mode)和5G新空口獨(dú)立模式(SA Mode)。計(jì)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(jì)劃在2018年年中R15末前完成SA Mode的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

　　作者：樂(lè)思