《現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)叢書 5G NR標(biāo)準(zhǔn)：下一代無線通信技術(shù)》—2.4　3GPP標(biāo)準(zhǔn)化

2.4　3GPP標(biāo)準(zhǔn)化

有了ITU-R建立的IMT系統(tǒng)框架、WRC指定的頻譜以及對(duì)更高性能的不斷增長(zhǎng)的需求，對(duì)具體的移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行規(guī)范的任務(wù)就落在3GPP等組織的身上。實(shí)際上，3GPP編寫了2G GSM、3G WCDMA/HSPA、4G LTE和5G NR的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。3GPP技術(shù)是世界上使用最廣泛的移動(dòng)技術(shù)。2017年第四季度的數(shù)據(jù)顯示，全球78億移動(dòng)用戶中超過95%的用戶[30]使用的是3GPP技術(shù)。為了理解3GPP的工作方式，有必要了解其規(guī)范的編寫過程。

2.4.1　3GPP流程

制定移動(dòng)通信技術(shù)規(guī)范不是一次性的工作，而是一個(gè)持續(xù)的往復(fù)過程。為了滿足對(duì)業(yè)務(wù)和功能的新的需求，規(guī)范是不斷發(fā)展的。不同標(biāo)準(zhǔn)化組織的流程有所不同，但通常都包括圖2-8所示的四個(gè)階段：

1. 需求，確定規(guī)范要達(dá)到的目標(biāo)。

2. 架構(gòu)，確定主要構(gòu)件和接口。

3. 詳細(xì)規(guī)范，詳細(xì)規(guī)定每個(gè)接口。

4. 測(cè)試和驗(yàn)證，確保接口規(guī)范適用于最終生產(chǎn)的設(shè)備。

圖2-8　標(biāo)準(zhǔn)化階段和往復(fù)過程

這些階段是重疊、循環(huán)往復(fù)的。例如，如果技術(shù)解決方案需要，在后期階段可以添加、更改或刪除需求。同樣，具體規(guī)范中的技術(shù)方案也可以由測(cè)試和驗(yàn)證階段發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行改變。

規(guī)范的制定從需求階段開始，它確定規(guī)范要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。這個(gè)階段通常較短。

架構(gòu)階段確認(rèn)架構(gòu)，即需求得以滿足的原則。架構(gòu)階段包括確定參考點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化接口。這個(gè)階段通常很長(zhǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致需求的改變。

架構(gòu)階段之后，詳細(xì)規(guī)范階段開始。它規(guī)定每個(gè)接口的詳細(xì)信息。在接口的詳細(xì)規(guī)范過程中，標(biāo)準(zhǔn)化組織可能會(huì)發(fā)現(xiàn)需要重新審視架構(gòu)階段甚至需求階段的某些決策。

最后是測(cè)試和驗(yàn)證階段。通常它不是實(shí)際規(guī)范的一部分，而是通過供應(yīng)商自己的測(cè)試以及供應(yīng)商之間的互操作測(cè)試來進(jìn)行。這個(gè)階段是對(duì)規(guī)范的最終驗(yàn)證。在測(cè)試和驗(yàn)證階段，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)規(guī)范中的錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)詳細(xì)規(guī)范的變更。雖然不常見，但有可能也需要對(duì)架構(gòu)或需求進(jìn)行更改。要驗(yàn)證規(guī)范就需要產(chǎn)品，因此，在詳細(xì)規(guī)范階段之后（或期間）廠家會(huì)開始產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)用于驗(yàn)證設(shè)備是否滿足技術(shù)要求的測(cè)試規(guī)范趨于穩(wěn)定時(shí)，測(cè)試和驗(yàn)證階段就結(jié)束了。

通常，從規(guī)范完成到商用產(chǎn)品面市大約需要一年時(shí)間。

3GPP由三個(gè)技術(shù)規(guī)范組（Technical Specifications Groups，TSG）組成（見圖2-9），其中TSG RAN（Radio Access Network，無線接入網(wǎng)）負(fù)責(zé)定義無線接入的功能、需求和接口。TSG RAN包括六個(gè)工作組（working group，WG）：

1. RAN WG1，負(fù)責(zé)物理層規(guī)范。

2. RAN WG2，負(fù)責(zé)層2和層3無線接口規(guī)范。

3. RAN WG3，負(fù)責(zé)固定的RAN接口——例如RAN中的節(jié)點(diǎn)之間的接口，以及RAN和核心網(wǎng)之間的接口。

4. RAN WG4，負(fù)責(zé)射頻（RF）和無線資源管理（radio resource management，RRM）性能要求。

5. RAN WG5，負(fù)責(zé)終端一致性測(cè)試。

6. RAN WG6，負(fù)責(zé)GSM/EDGE的標(biāo)準(zhǔn)化（以前在稱作GERAN的單獨(dú)的TSG中）和HSPA（UTRAN）。

作為IMT-2000、IMT-Advanced的一部分，3GPP在工作中會(huì)考慮相關(guān)的ITU-R建議書，其工作成果也會(huì)提交給ITU-R，NR現(xiàn)在作為IMT-2020的候選技術(shù)也會(huì)這樣做。3GPP的合作伙伴有義務(wù)確定自己的區(qū)域性要求，這些要求可能會(huì)導(dǎo)致不同的標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)。例如該區(qū)域的頻段和本地的特殊保護(hù)性要求。規(guī)范考慮了全球***和終端流通的要求。這意味著許多區(qū)域性要求本質(zhì)上將是對(duì)所有終端的全球性要求，因?yàn)?**終端必須滿足所有區(qū)域要求當(dāng)中最嚴(yán)格的要求。因此，相對(duì)于終端，規(guī)范中的區(qū)域性選項(xiàng)更多是針對(duì)基站的。

在每次TSG會(huì)議后，可能會(huì)對(duì)所有版本的規(guī)范進(jìn)行更新。TSG每年舉行四次會(huì)議。3GPP的文檔分為不同的版本，其中每個(gè)版本與先前版本相比都有一些新添加的功能。這些功能是在TSG確定的工作項(xiàng)目中定義的。LTE的規(guī)范從Release 8開始制定，LTE Release 10是ITU-R批準(zhǔn)的第一個(gè)IMT-Advanced技術(shù)版本，也是第一個(gè)被稱作LTE-Advanced的版本。從Release 13開始，LTE的市場(chǎng)名稱更改為L(zhǎng)TE-Advanced Pro。有關(guān)LTE的概述，參見第4章。關(guān)于LTE無線接口的更多詳細(xì)信息，參見[28]。

圖2-9　3GPP組織

NR的第一個(gè)版本是3GPP Release 15。第5章是NR的概述，更多細(xì)節(jié)在本書其他章節(jié)中予以描述。

3GPP技術(shù)規(guī)范（Technical Specification，TS）包含多個(gè)系列，編號(hào)為TS XX.YYY，其中XX是規(guī)范系列的編號(hào)，YYY是系列中的規(guī)范編號(hào)。以下規(guī)范系列定義了3GPP中的無線接入技術(shù)：

25系列：UTRA（WCDMA / HSPA）的無線部分;

45系列：GSM/EDGE的無線部分;

36系列：LTE，LTE-Advanced和LTE-Advanced Pro的無線部分;

37系列：與多種無線接入技術(shù)有關(guān)的部分;

38系列：NR的無線部分。

5G 網(wǎng)絡(luò)

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