作為一家國際化標準組織，3GPP由全球七大標準制定組織(SSO)合作形成，包括日本無(wú)線(xiàn)工業(yè)及商貿聯(lián)合會(huì )(ARIB)、中國通信標準化協(xié)會(huì )(CCSA)、美國電信行業(yè)解決方案聯(lián)盟(ATIS)、日本電信技術(shù)委員會(huì )(TTC)、歐洲電信標準協(xié)會(huì )(ETSI)、印度電信標準開(kāi)發(fā)協(xié)會(huì )(TSDSI)以及韓國電信技術(shù)協(xié)會(huì )(TTA)。其宗旨非常簡(jiǎn)單，就是制定和維護全球無(wú)線(xiàn)通信標準，而不是關(guān)注某個(gè)局域或某個(gè)地區的需要。

“各組織與3GPP相互合作，包括制定總體政策和策略，以及技術(shù)規范、產(chǎn)業(yè)政策等，3GPP則負責準備、批準、增強和維護全球適用的技術(shù)規格。這是一種非常重要的協(xié)作，只有這樣才會(huì )確保最終制定的標準符合行業(yè)需求，保證不同廠(chǎng)商之間實(shí)現無(wú)縫互操作，也能保證移動(dòng)通信的全球規?；?。”3GPP TSG RAN1主席陳萬(wàn)士博士說(shuō)。

3GPP的組織架構

自1998年開(kāi)始，3GPP從事蜂窩技術(shù)標準的制定已經(jīng)超過(guò)18年，至今已經(jīng)管理產(chǎn)生12個(gè)版本(Release)的標準，產(chǎn)生最終能夠實(shí)現商業(yè)產(chǎn)品化的技術(shù)規范已經(jīng)超過(guò)1200個(gè)，來(lái)自成員公司的技術(shù)提案已經(jīng)有數十萬(wàn)項。目前，3GPP共有16個(gè)工作組，成員公司超過(guò)550家，相關(guān)會(huì )議的累積時(shí)長(cháng)超過(guò)2000人/年。

陳萬(wàn)士表示，3GPP定義的是完整的端到端系統規范，以保證整個(gè)系統可以完成通信需求，覆蓋整體網(wǎng)絡(luò )所需要的全部要素。其中無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )(RAN)是必須的元素，因為這是移動(dòng)通信最重要的部分之一。RAN負責部署空中接口的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，管理無(wú)線(xiàn)鏈路以連接用戶(hù)設備和核心網(wǎng)；服務(wù)也是核心要素之一，它包括面向服務(wù)架構、功能、多媒體等框架。核心網(wǎng)(CN)主要管理無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )并向外部世界傳輸數據。此外還有與消費者切身相關(guān)的用戶(hù)設備(UE)，如講手機性能和用戶(hù)體驗提升至更好的水平。

3GPP1

除了無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )，3GPP分布式系統級工程架構中還包括業(yè)務(wù)與系統、核心網(wǎng)絡(luò )與終端兩部分，具體技術(shù)工作由三大技術(shù)規范組(TSG)和16個(gè)專(zhuān)門(mén)的工作組(WG)完成。比如無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )TSG下有6個(gè)工作組，其中RAN WG1負責物理規范也就是Layer 1，其它還包括RAN2、RAN3、RAN4、RAN5、RAN6等不同工作組，他們各司其職。同理，業(yè)務(wù)與系統、核心網(wǎng)與終端也都有對應的專(zhuān)門(mén)工作組。簡(jiǎn)而言之，TSG的主要職能就是告訴產(chǎn)業(yè)做什么，而工作組的主要職能就是根據TSG的要求把需要實(shí)現的東西做出來(lái)。

3GPP2

3GPP的工作流程

陳萬(wàn)士將3GPP的工作流程定義為協(xié)作式系統級工程。也就是說(shuō)，每個(gè)組之間、每個(gè)成員公司之間必須要有很好的協(xié)作，需要系統地看問(wèn)題。如果只有一組做完而另外一組沒(méi)做完，那是沒(méi)有任何意義的?？傮w而言，全部工作流程可分為四步：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)行可行性研究并探索不同技術(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。

3GPP3

早期研發(fā)

任何成員都可以提出全新特性，但必須獲得至少4位成員支持。會(huì )員通常會(huì )在多次會(huì )議上重申概念，但新的工作必須由技術(shù)規范組全體會(huì )議批準，獲批之后成為研究項目

可行性研究項目

成員提交全部技術(shù)文件(提案)以提出解決方案和技術(shù)，并在3GPP會(huì )議中討論。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，而是由技術(shù)驅動(dòng)，并來(lái)自基于共識且向全體成員開(kāi)放的流程。流程是迭代式且非線(xiàn)性的(許多討論在3GPP外仍在繼續)，技術(shù)報告中的絕大多數議定概念都在原始提案基礎上進(jìn)行過(guò)改動(dòng)。經(jīng)過(guò)TSG批準的技術(shù)報告可產(chǎn)生相應的工作項目——范圍可能比研究項目更窄。

工作項目

同樣的由提案驅動(dòng)、基于共識、迭代的流程，明確選定的解決方案，所有的工作項目組成3GPP工作計劃并可在3GPP網(wǎng)站上獲取。每個(gè)工作項目都有支持公司和報告人，技術(shù)規范中明確議定的部署細節—包括全新或現有規范。規范一旦獲批，其變更僅可通過(guò)正式的修改請求進(jìn)行；規范一旦發(fā)布，業(yè)界開(kāi)始競相提供符合標準的終端和基礎設施以支持部署。

技術(shù)規范

技術(shù)規范是3GPP工作完成的最終成果。目前有超過(guò)1200個(gè)活躍3GPP技術(shù)規范，每個(gè)規范的制定都基于數百個(gè)提交的技術(shù)提案，每個(gè)規范都有一位報告人(編輯者和管理者)，遵循工作組指導，特定的技術(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。規范通過(guò)5位數字標識號識別，該標識號將規范分類(lèi)至有意義的技術(shù)類(lèi)別，下游制造商則利用技術(shù)規范進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

全新特性通過(guò)不同3GPP Release引入到蜂窩系統中，這跟主流操作系統的不同版本非常類(lèi)似，當前正在推進(jìn)的是Release 15。根據預期完成的時(shí)間，Release到了某個(gè)規定的時(shí)間點(diǎn)就會(huì )進(jìn)行凍結，凍結后就不大可能再引入新的特性了，但可以進(jìn)行一些小修小補。以4G LTE為例，該標準從Release 8開(kāi)始到Release 15一直在持續演進(jìn)，多個(gè)版本的不同階段工作可并行展開(kāi)。盡管當前主要是集中推進(jìn)Release 15，包括LTE和5G技術(shù)的演進(jìn)，但同時(shí)也要考慮Release 14的一些改進(jìn)請求。此外，在3GPP中，保證后向兼容是非常重要的。也就是說(shuō)，LTE Rel-10用戶(hù)設備(UE)可在LTE Rel-8基站工作，LTE Rel-8用戶(hù)設備(UE)可在LTE Rel-10基站工作。

3GPP4

提案質(zhì)量遠比數量重要

“有一些觀(guān)點(diǎn)主張根據提案的數量來(lái)衡量某個(gè)成員在3GPP的領(lǐng)導力，我認為這是不科學(xué)的。”在陳萬(wàn)士看來(lái)，并非全部提案在提案推動(dòng)進(jìn)程中都具有同等價(jià)值，對于3GPP領(lǐng)導力而言，提案質(zhì)量遠比數量重要。

因為我們最終是要產(chǎn)出一個(gè)以技術(shù)為主導的技術(shù)規范，需要通過(guò)技術(shù)的主導作用和領(lǐng)導力來(lái)產(chǎn)生一個(gè)全球適用的標準。而3GPP的技術(shù)決策和規范并非通過(guò)接受或反對個(gè)別提案的直接機制而建立，許多不同類(lèi)型的提案(包括修改請求)并不包含任何新技術(shù)發(fā)明，所以很難評估任何單一技術(shù)提案的影響力，更何況許多提案還主要集中在一個(gè)特性或一項研究的某一部分，因此難以實(shí)現標準化。

眾所周知，蜂窩技術(shù)建立在過(guò)往3GPP內部以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)所完成的工作基礎之上的，我們熟悉的LTE采用了許多源于2G和3G技術(shù)的技術(shù)概念，包括來(lái)自3GPP2的技術(shù)。此外，提案的數量還可能會(huì )受到主觀(guān)因素的影響，一些成員公司可能通過(guò)向他們駐3GPP的代表提供獎勵，以最大化提案的數量，導致多個(gè)工作組不得已執行“每家公司針對每個(gè)議程項目?jì)H可提交一個(gè)提案”的政策。同時(shí)，數據庫是為工程師建立的，并不適合進(jìn)行宏觀(guān)分析，也容易出現不同的詮釋?zhuān)哉f(shuō)提案數量到底怎么去理解就會(huì )存在爭議。

3GPP5

陳萬(wàn)士認為，3GPP領(lǐng)導力是驅動(dòng)演進(jìn)的能力，特別在5G時(shí)代，怎樣能更好地拓展移動(dòng)生態(tài)系統是3GPP關(guān)注的重點(diǎn)。從下圖可以看到，5G演進(jìn)到現階段并不僅僅是增強寬帶這么簡(jiǎn)單，它還關(guān)注如何更好地拓展整個(gè)移動(dòng)生態(tài)系統、如何在公司層面上去領(lǐng)導和驅動(dòng)這種拓展、以及如何在技術(shù)上更好地前進(jìn)，這才是衡量3GPP領(lǐng)導力的重要標準。由于3GPP是端到端的標準化組織，所以在引領(lǐng)標準拓展和演進(jìn)的時(shí)候，就必須考慮在端到端方面的技術(shù)和研發(fā)領(lǐng)導力，這是基礎。

3GPP6

另一方面，3GPP整個(gè)系統設計工作由多個(gè)工作組逐個(gè)進(jìn)行決策，分散進(jìn)行，端到端的監管比較少。在核心網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )和用戶(hù)設備等幾個(gè)方面，每個(gè)工作組都會(huì )根據技術(shù)規范組的要求進(jìn)行具體的技術(shù)設計。因此，盡管3GPP工作是分布式的，但在驅動(dòng)工作組的工作時(shí)，卻必須要從端到端的角度去進(jìn)行推動(dòng)，無(wú)論是LAA、免許可LTE、LTE IoT，還是D2D、C-V2X、數字廣播等技術(shù)都是如此。

3GPP7

高通的兩個(gè)小故事

“在業(yè)界看來(lái)，Qualcomm最出名的是芯片產(chǎn)品，但從Qualcomm的企業(yè)DNA和發(fā)展歷史角度而言，我們最根本的使命是要解決端到端的系統級設計問(wèn)題。”Qualcomm技術(shù)標準副總裁柯詩(shī)亞以許可輔助接入(LAA)與NB-IoT為例，講述了Qualcomm如何參與3GPP的工作并做出重要貢獻。

Qualcomm在2009-2010年就開(kāi)始了關(guān)于LAA的基礎性研究，并隨后向3GPP提交了概念提案。但遺憾的是，該提案引發(fā)了成員公司間的不同意見(jiàn)，未能達成廣泛一致，只有Qualcomm和愛(ài)立信選擇支持，在接下來(lái)的6個(gè)月里，高通花費了大量的時(shí)間和努力說(shuō)服20家公司參與其中，再之后的3個(gè)月內，3GPP最終通過(guò)了LAA的研究項目，前后耗時(shí)共9個(gè)月。

在研究項目獲批后，就要進(jìn)入執行階段，具體需要多個(gè)工作組來(lái)完成。在這過(guò)程中，Qualcomm提出了很多極為重要的提案，貢獻了很多具體技術(shù)文件，有針對性解決LAA發(fā)展中的技術(shù)障礙。當然，并不是所有的技術(shù)文件都能夠被3GPP接受，重要的是，這些提案所蘊含的觀(guān)點(diǎn)和想法卻能繼續流傳，被行業(yè)接受。

有趣的一點(diǎn)是，在LAA項目中，Qualcomm面臨著(zhù)LTE如何能與Wi-Fi實(shí)現共存的挑戰。Qualcomm開(kāi)展了大量工作來(lái)推動(dòng)與Wi-Fi行業(yè)之間的合作，例如舉辦研討會(huì )，驅動(dòng)Wi-Fi與LAA共同向前發(fā)展。除此以外，在進(jìn)行LAA研究項目時(shí)，可能會(huì )面臨來(lái)自某些國家監管要求的挑戰。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Qualcomm又提出了另外一個(gè)新的研究項目—USOS，用以解決來(lái)自韓國和日本方面的監管挑戰。

目前，LAA技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)國家開(kāi)展部署，而且有多款支持這一功能的智能手機上市。這項技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(cháng)的過(guò)程，同時(shí)還需要具備很強的適應能力，應對一些從沒(méi)想過(guò)的新問(wèn)題。

3GPP8

關(guān)于NB-IoT，據柯詩(shī)亞介紹，當時(shí)存在GERAM蜂窩IoT和NB-LTE兩個(gè)相互競爭的提案標準，各有其一套理論和支持者。在這樣的時(shí)間節點(diǎn)上，Qualcomm提出了自己的提案，意在融合兩個(gè)標準以避免出現標準的分裂。Qualcomm的做法是將兩種技術(shù)路線(xiàn)中最基本的優(yōu)點(diǎn)提取出來(lái)進(jìn)行融合，從而形成單一路線(xiàn)，命名為NB-IoT。最終，提案獲得了業(yè)界的認同，提案中所蘊含的基礎性觀(guān)點(diǎn)最后被行業(yè)所接受，成為標準的一部分。

3GPP9

柯詩(shī)亞認為，提案是否被接受其實(shí)不重要，重要的是這些提案的內容得以流傳，它們超越規范的范疇成為標準的一部分。“一家企業(yè)要從基礎性研究開(kāi)始，然后在3GPP提出概念提案，在概念提案提出后的漫長(cháng)時(shí)間里，一方面要說(shuō)服各方接受這個(gè)概念和想法，與此同時(shí)還要解決從來(lái)沒(méi)有預想過(guò)的新問(wèn)題。最終，所有問(wèn)題都得到了解決才能形成標準，Qualcomm在這方面起到了帶頭的作用。”

5G新空口的發(fā)展

3GPP當前正在制定5G新空口標準。從部署的時(shí)間表來(lái)看，2019年將成為重要分水嶺，此前為研究項目階段(study item)和2017年開(kāi)始的工作項目階段(work item)，之后進(jìn)入5G NR階段部署階段。預計第一個(gè)版本的5G工作項目階段應該會(huì )在2018年之前完成。

3GPP10

2016年，高通分別在世界移動(dòng)大會(huì )(MWC)與MWC上海展期間展示了28GHz和6GHz以下5G NR原型系統和試驗平臺。2017年，高通宣布與中興通訊和中國移動(dòng)在下半年合作開(kāi)展基于5G新空口規范的互操作性測試和OTA外場(chǎng)試驗，試驗將基于中國移動(dòng)的5G指導建議書(shū)要求，使用高通的終端原型和中興通訊的基站解決方案，模擬真實(shí)場(chǎng)景并支持廣泛的5G新空口用例和部署場(chǎng)景。

考慮到未來(lái)3.5GHz將會(huì )是中國移動(dòng)部署頻段的一個(gè)重要資源，因此高通在5G NR原型系統第一階段所做的實(shí)驗也是專(zhuān)門(mén)針對3.5GHz來(lái)實(shí)現的。據悉，試驗將使用多項先進(jìn)的3GPP 5G新空口技術(shù)，包括大規模多入多輸出(MIMO)天線(xiàn)技術(shù)、自適應獨立TDD、多項波束技術(shù)、基于OFDM的可擴展波形以支持更大帶寬、先進(jìn)編碼與調制方案以及基于低時(shí)延時(shí)隙結構的全新靈活設計。而在MWC2017上，中國移動(dòng)和Qualcomm展臺還將共同演示Qualcomm首個(gè)基于3GPP 5G 新空口標準工作的5G連接。

從端到端的原型系統來(lái)看，除了28GHz和6GHz以下5G NR原型系統和試驗平臺外，對頻譜共享原型系統的測試也非常重要。為此，MWC2017期間，高通還展示了首個(gè)MulteFire OTA無(wú)縫移動(dòng)性，以及面向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的私有LTE/MulteFire網(wǎng)絡(luò )，將LTE優(yōu)勢帶入更廣闊的生態(tài)系統中。

同時(shí)，高通還發(fā)展多項關(guān)鍵的5G技術(shù)，包括千兆級LTE、可擴展OFDM參數、先進(jìn)LDPC信道編碼、獨立TDD子幀、毫米波移動(dòng)化、大規模MIMO等。“5G工作絕不會(huì )停在此時(shí)此刻，不會(huì )止步于Release 15，也不會(huì )止步于我們推出的首款調制解調器。”柯詩(shī)亞表示，2018年3GPP要開(kāi)展的工作將包括5G NR(5G新空口)在免許可頻譜運行、5G NR URLLC(高可靠低時(shí)延通信)、5G在車(chē)聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應用(C-V2X)、5G NR回程技術(shù)以及面向衛星系統的5G NR。

3GPP11