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一文深度揭秘3GPP:2G/3G/4G/Pre-5G标准化制定流程是这样的

技术演进贯穿始终

陈万士认为,3GPP提案的质量比数量要重要的多,因为不是所有的提案都具有同等的价值。3GPP技术决策和规范并非通过直接接受或反对个别提案的机制而建立,而是通过技术能力和协作来产生一个全球适用的标准。更何况,难以评估单一提案的影响力,很多提案主要集中在一个特性或者一项研究的某一部分,因此很难标准化。

他更有理由相信,技术提案按数量算不上一个科学的方法。因为蜂窝技术建立在以往移动通信技术的基础上不断演进;另有一种可能,提案的数量会受到主观因素的影响,成员公司可能通过向其驻3GPP代表提供奖励,以最大化提案数量,例如本来一个提案文稿就可以把事情说清楚,但如果有鼓励性措施的话,这个提案可能就会被分成三个;另外,数据库是为工程师建立的,并不适合进行宏观分析,容易出现不同诠释。

综上所述,3GPP更看重驱动技术演进的能力。尤其即将步入5G时代,3GPP重点关注怎样能更好地扩展整个移动生态系统,这也就意味着,需要从核心网、无线接入网络和用户设备这三个层面系统地推动端到端的发展。

一文深度揭秘3GPP:2G/3G/4G/Pre-5G标准化制定流程是这样的

一文深度揭秘3GPP:2G/3G/4G/Pre-5G标准化制定流程是这样的

更进一步,5G拓展将重新定义行业,比如超高保真媒体、沉浸式娱乐、公共安全的提升、城市的基础设施可持续发展、工厂自动化、能源公共设施、远程医疗、以及如何使交通运输更加安全和自动化,这都是3GPP需要考虑的5G问题。

相较于3G发展早期,5G数据下载的速度增长已经超过650倍,数据流量增长也超过250倍。一定程度上,很难断定到底是需求推动了无线技术的发展,还是无线技术发展推动了数据的需求,两者更多的是相辅相成,且进一步演进,呈指数性上升趋势。

技术规范是最终成果

技术规范是3GPP工作完成的最终成果。截止2017年6月2日,共有超过1200个活跃的3GPP技术规范,技术规范的规则是这样的:

1、每个规范的制定都是基于数百个提交的提案;

2、每个提案都至少有一位报告人(编辑者和管理者),遵循工作组的指导;

3、特定的技术规范组负责在季度会议上对功能稳定的规范进行冻结;

4、下游制造商再利用技术规范进行产品开发。

5、每个技术规范都有一个五位数字的标识号,该识别号将规范分类至有意义的技术类别——前几位基本代表了它是3G、4G还是5G相关,中间几位代表它属于哪个层(比如物理层是211、212等等)。

6、每个技术规范都特别的详细,因此技术规范的文档会非常长,有的时候技术内容太多一个文档无法承载,甚至需要分成几个部分。

3GPP通过Release(版本)将最新的技术特性引入到蜂窝系统,保证技术在一定时期内能够满足市场需求。根据预期完成的时间,Release到了某个规定的时间点就会冻结,冻结后就不大可能再引入新的特性了,但是可以进行一些小修小补。通常,某一个时间段并非仅针对一个Release进行工作,因为之前完成的Release可能还需要进一步改正、完善和更新,同时未完成的Release需要继续完成,因此多个Release的不同阶段工作都是交错推进、并行展开的。 当前,3GPP正在推进的是Release 15。

跟主流操作系统的不同版本类似,全新特性通过不同3GPP Release(版本)引入,例如4G LTE在超过8个不同版本中持续演进(从Release 8到Release 15),而目前3GPP正在集中推进Release 15,会引入正在演进的5G技术。

一文深度揭秘3GPP:2G/3G/4G/Pre-5G标准化制定流程是这样的

正是由于3GPP规范通过高度迭代的方式演进,所以要求构建在之前版本的基础之上保证后向兼容。例如,LTE Release 10用户设备可在LTE Release 8基站工作。反之,LTE Release 8用户设备也可在LTE Release 10基站工作。

标准化进程之路的一股力量

按照目前的标准化进程,3GPP正在驱动5G向前发展,各组织成员同行,其中不乏高通、华为、中兴的身影。

高通首当其冲。3GPP还未发布5G规范,而高通骁龙X50已经实现了第一个5G数据连接,高通首款5G智能手机参考设计也一同亮相,为的是指导OEM厂商明年开始研发相关设备。骁龙X50是业界首款5G新空口多模调制解调器,通过单芯片支持2G/3G/4G/5G多模功能,以及6GHz以下和多频段毫米波等不同频段。这款芯片从发布到具备5G数据连接能力,仅仅用了12个月的时间。业界也因此认为,这次演示将推动全新一代蜂窝技术向前发展。

柯诗亚说,除了众所周知的芯片业务,高通最根本的使命正是解决端到端的系统级设计问题。实际上,高通所做的技术工作一直以来都在通过3GPP推动业界关键移动蜂窝技术的发展。

譬如LAA技术,即许可辅助接入,是免许可频谱上的LTE技术。蜂窝移动通信技术现在已经能够达到千兆级LTE数据速率,这样的一个技术之所以能够实现,背后支撑的技术之一就是LAA。

柯诗亚介绍了LAA技术进入3GPP的故事。

大约2009年、2010年左右,高通就开始了关于LAA的基础性研究,首先要做的第一步是向3GPP提出一个基础概念,当时高通提出,将LTE引入至免许可频段。从首次概念提出的只有两家成员公司支持,到研究项目获得批准,总共花费了九个月。

柯诗亚说,在3GPP,不是说提交了一份概念提案,就等同巨大创新,这恰恰只是一个开始,而后漫长时间里,一方面要说服各方接受这个概念和想法,与此同时还要解决从来没有预想过的新问题。最终,所有问题都得到了解决,目前LAA这项技术已经在多个国家开展部署,且有多款支持这一功能的智能手机已经上市。

一文深度揭秘3GPP:2G/3G/4G/Pre-5G标准化制定流程是这样的

柯诗亚另外介绍了目前相当热门的话题:物联网的连接技术NB-IoT(窄带物联网)的演进故事。

在NB-IoT之前,曾经存在着两个相互竞争的提案标准,一个是GERAM蜂窝IoT,另一个是NB-LTE(窄带LTE)。这两个提案的方向其实都一致的,但它们是两个不同的提案并且彼此竞争,各有其一套理论和支持者。当时业界就有人担心会出现标准的分裂,时至今日你还可以在网上找到2015年的一篇文章,文章认为整个行业因为这两个的不同标准将会被分裂。正是在这样的时间节点上,高通开始参与这项技术的发展。

高通提出了自己的提案,以融合两个标准避免出现分裂。这个提案取两者精华,将两种技术路线中最基本的优点提取出来进行融合,从而形成单一路线,高通把这个单一路线命名为NB-IoT,换句话说,NB-IoT的命名和概念来源于高通。高通当时一边撰写大量文件,一边寻求来自双方支持者的支持,协调各方做出适当让步,推动整个业界走向融合,让大家愿意为了实现统一标准而各自做出妥协。

最后的结果就是现在,业界普遍认可NB-IoT。但这对高通来说才是开始,它接下来进行了大量的工程工作,既有在无线空口方面的,也有在系统级架构方面的,并提交了大量的技术提案,当中的基础性观点最后被行业所接受,成为标准的一部分。“我认为提案是否被接受其实不重要,重要的是这些提案的内容得以流传,它们超越规范的范畴成为标准的一部分。作为这些提案的贡献者,高通展示了我们的领导力。而这些技术最终也在整个行业当中实现了部署。”柯诗亚认为。

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再提到5G,高通一方面推动3GPP的5G相关工作:在千兆级LTE、信道编码、独立子帧、毫米波移动化、大规模MIMO等5G关键技术上都有相应的研究和部署,并和众多行业企业、运营商联合进行5G试验和早期部署。

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在高通和众多合作伙伴的推动下,3GPP决定加速5G的标准化进程,将5G规范形成的时间表提前了6个月。接下来的2018年,3GPP即将启动的5G工作,包括5G NR(5G新空口)在免许可频谱运行、5G NR URLLC(高可靠低时延通信)、5G在车联网领域的应用即C-V2X、5G NR回程技术以及面向卫星系统的5G NR,而这将是一个开始,也给5G带来了更多可能。

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