作為一家國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織，3GPP由全球七大標(biāo)準(zhǔn)制定組織(SSO)合作形成，包括日本無線工業(yè)及商貿(mào)聯(lián)合會(huì)(ARIB)、中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)、美國(guó)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(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)、印度電信標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)協(xié)會(huì)(TSDSI)以及韓國(guó)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(hù)全球無線通信標(biāo)準(zhǔn)，而不是關(guān)注某個(gè)局域或某個(gè)地區(qū)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(guī)范、產(chǎn)業(yè)政策等，3GPP則負(fù)責(zé)準(zhǔn)備、批準(zhǔn)、增強(qiáng)和維護(hù)全球適用的技術(shù)規(guī)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(biāo)準(zhǔn)符合行業(yè)需求，保證不同廠商之間實(shí)現(xiàn)無縫互操作，也能保證移動(dòng)通信的全球規(guī)?；?。”3GPP TSG RAN1主席陳萬士博士說。

3GPP的組織架構(gòu)

自1998年開始，3GPP從事蜂窩技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定已經(jīng)超過18年，至今已經(jīng)管理產(chǎn)生12個(gè)版本(Release)的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生最終能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)產(chǎn)品化的技術(shù)規(guī)范已經(jīng)超過1200個(gè)，來自成員公司的技術(shù)提案已經(jīng)有數(shù)十萬項(xiàng)。目前，3GPP共有16個(gè)工作組，成員公司超過550家，相關(guān)會(huì)議的累積時(shí)長(zhǎng)超過2000人/年。

陳萬士表示，3GPP定義的是完整的端到端系統(tǒng)規(guī)范，以保證整個(gè)系統(tǒng)可以完成通信需求，覆蓋整體網(wǎng)絡(luò)所需要的全部要素。其中無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)是必須的元素，因?yàn)檫@是移動(dòng)通信最重要的部分之一。RAN負(fù)責(zé)部署空中接口的無線接入技術(shù)，管理無線鏈路以連接用戶設(shè)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(gòu)、功能、多媒體等框架。核心網(wǎng)(CN)主要管理無線接入網(wǎng)絡(luò)并向外部世界傳輸數(shù)據(jù)。此外還有與消費(fèi)者切身相關(guān)的用戶設(shè)備(UE)，如講手機(jī)性能和用戶體驗(yàn)提升至更好的水平。

除了無線接入網(wǎng)絡(luò)，3GPP分布式系統(tǒng)級(jí)工程架構(gòu)中還包括業(yè)務(wù)與系統(tǒng)、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(guī)范組(TSG)和16個(gè)專門的工作組(WG)完成。比如無線接入網(wǎng)絡(luò)TSG下有6個(gè)工作組，其中RAN WG1負(fù)責(zé)物理規(guī)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(tǒng)、核心網(wǎng)與終端也都有對(duì)應(yīng)的專門工作組。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(jù)TSG的要求把需要實(shí)現(xiàn)的東西做出來。

3GPP的工作流程

陳萬士將3GPP的工作流程定義為協(xié)作式系統(tǒng)級(jí)工程。也就是說，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(tǒng)地看問題。如果只有一組做完而另外一組沒做完，那是沒有任何意義的?？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(xiàng)目提案；第二，將項(xiàng)目細(xì)分至專業(yè)領(lǐng)域；第三，進(jìn)行可行性研究并探索不同技術(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。

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(guī)范組全體會(huì)議批準(zhǔn)，獲批之后成為研究項(xiàng)目

可行性研究項(xiàng)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(shù)技術(shù)決策并不經(jīng)過會(huì)議投票形成，而是由技術(shù)驅(qū)動(dòng)，并來自基于共識(shí)且向全體成員開放的流程。流程是迭代式且非線性的(許多討論在3GPP外仍在繼續(xù))，技術(shù)報(bào)告中的絕大多數(shù)議定概念都在原始提案基礎(chǔ)上進(jìn)行過改動(dòng)。經(jīng)過TSG批準(zhǔn)的技術(shù)報(bào)告可產(chǎn)生相應(yīng)的工作項(xiàng)目——范圍可能比研究項(xiàng)目更窄。

工作項(xiàng)目

同樣的由提案驅(qū)動(dòng)、基于共識(shí)、迭代的流程，明確選定的解決方案，所有的工作項(xiàng)目組成3GPP工作計(jì)劃并可在3GPP網(wǎng)站上獲取。每個(gè)工作項(xiàng)目都有支持公司和報(bào)告人，技術(shù)規(guī)范中明確議定的部署細(xì)節(jié)—包括全新或現(xiàn)有規(guī)范。規(guī)范一旦獲批，其變更僅可通過正式的修改請(qǐng)求進(jìn)行；規(guī)范一旦發(fā)布，業(yè)界開始競(jìng)相提供符合標(biāo)準(zhǔn)的終端和基礎(chǔ)設(shè)施以支持部署。

技術(shù)規(guī)范

技術(shù)規(guī)范是3GPP工作完成的最終成果。目前有超過1200個(gè)活躍3GPP技術(shù)規(guī)范，每個(gè)規(guī)范的制定都基于數(shù)百個(gè)提交的技術(shù)提案，每個(gè)規(guī)范都有一位報(bào)告人(編輯者和管理者)，遵循工作組指導(dǎo)，特定的技術(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)。規(guī)范通過5位數(shù)字標(biāo)識(shí)號(hào)識(shí)別，該標(biāo)識(shí)號(hào)將規(guī)范分類至有意義的技術(shù)類別，下游制造商則利用技術(shù)規(guī)范進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)

全新特性通過不同3GPP Release引入到蜂窩系統(tǒng)中，這跟主流操作系統(tǒng)的不同版本非常類似，當(dāng)前正在推進(jìn)的是Release 15。根據(jù)預(yù)期完成的時(shí)間，Release到了某個(gè)規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)就會(huì)進(jìn)行凍結(jié)，凍結(jié)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(bǔ)。以4G LTE為例，該標(biāo)準(zhǔn)從Release 8開始到Release 15一直在持續(xù)演進(jìn)，多個(gè)版本的不同階段工作可并行展開。盡管當(dāng)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(qǐng)求。此外，在3GPP中，保證后向兼容是非常重要的。也就是說，LTE Rel-10用戶設(shè)備(UE)可在LTE Rel-8基站工作，LTE Rel-8用戶設(shè)備(UE)可在LTE Rel-10基站工作。

提案質(zhì)量遠(yuǎn)比數(shù)量重要

“有一些觀點(diǎn)主張根據(jù)提案的數(shù)量來衡量某個(gè)成員在3GPP的領(lǐng)導(dǎo)力，我認(rèn)為這是不科學(xué)的。”在陳萬士看來，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(duì)于3GPP領(lǐng)導(dǎo)力而言，提案質(zhì)量遠(yuǎn)比數(shù)量重要。

因?yàn)槲覀冏罱K是要產(chǎn)出一個(gè)以技術(shù)為主導(dǎo)的技術(shù)規(guī)范，需要通過技術(shù)的主導(dǎo)作用和領(lǐng)導(dǎo)力來產(chǎn)生一個(gè)全球適用的標(biāo)準(zhǔn)。而3GPP的技術(shù)決策和規(guī)范并非通過接受或反對(duì)個(gè)別提案的直接機(jī)制而建立，許多不同類型的提案(包括修改請(qǐng)求)并不包含任何新技術(shù)發(fā)明，所以很難評(píng)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(xiàng)研究的某一部分，因此難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

眾所周知，蜂窩技術(shù)建立在過往3GPP內(nèi)部以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)所完成的工作基礎(chǔ)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，包括來自3GPP2的技術(shù)。此外，提案的數(shù)量還可能會(huì)受到主觀因素的影響，一些成員公司可能通過向他們駐3GPP的代表提供獎(jiǎng)勵(lì)，以最大化提案的數(shù)量，導(dǎo)致多個(gè)工作組不得已執(zhí)行“每家公司針對(duì)每個(gè)議程項(xiàng)目?jī)H可提交一個(gè)提案”的政策。同時(shí)，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，也容易出現(xiàn)不同的詮釋，所以說提案數(shù)量到底怎么去理解就會(huì)存在爭(zhēng)議。

陳萬士認(rèn)為，3GPP領(lǐng)導(dǎo)力是驅(qū)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(tǒng)是3GPP關(guān)注的重點(diǎn)。從下圖可以看到，5G演進(jìn)到現(xiàn)階段并不僅僅是增強(qiáng)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(tǒng)、如何在公司層面上去領(lǐng)導(dǎo)和驅(qū)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(dǎo)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。由于3GPP是端到端的標(biāo)準(zhǔn)化組織，所以在引領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)力，這是基礎(chǔ)。

另一方面，3GPP整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jiān)管比較少。在核心網(wǎng)、無線接入網(wǎng)絡(luò)和用戶設(shè)備等幾個(gè)方面，每個(gè)工作組都會(huì)根據(jù)技術(shù)規(guī)范組的要求進(jìn)行具體的技術(shù)設(shè)計(jì)。因此，盡管3GPP工作是分布式的，但在驅(qū)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)，無論是LAA、免許可LTE、LTE IoT，還是D2D、C-V2X、數(shù)字廣播等技術(shù)都是如此。

高通的兩個(gè)小故事

“在業(yè)界看來，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(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)問題。”Qualcomm技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)。

Qualcomm在2009-2010年就開始了關(guān)于LAA的基礎(chǔ)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，未能達(dá)成廣泛一致，只有Qualcomm和愛立信選擇支持，在接下來的6個(gè)月里，高通花費(fèi)了大量的時(shí)間和努力說服20家公司參與其中，再之后的3個(gè)月內(nèi)，3GPP最終通過了LAA的研究項(xiàng)目，前后耗時(shí)共9個(gè)月。

在研究項(xiàng)目獲批后，就要進(jìn)入執(zhí)行階段，具體需要多個(gè)工作組來完成。在這過程中，Qualcomm提出了很多極為重要的提案，貢獻(xiàn)了很多具體技術(shù)文件，有針對(duì)性解決LAA發(fā)展中的技術(shù)障礙。當(dāng)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(yùn)含的觀點(diǎn)和想法卻能繼續(xù)流傳，被行業(yè)接受。

有趣的一點(diǎn)是，在LAA項(xiàng)目中，Qualcomm面臨著LTE如何能與Wi-Fi實(shí)現(xiàn)共存的挑戰(zhàn)。Qualcomm開展了大量工作來推動(dòng)與Wi-Fi行業(yè)之間的合作，例如舉辦研討會(huì)，驅(qū)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(xiàng)目時(shí)，可能會(huì)面臨來自某些國(guó)家監(jiān)管要求的挑戰(zhàn)。為了解決這個(gè)問題，Qualcomm又提出了另外一個(gè)新的研究項(xiàng)目—USOS，用以解決來自韓國(guó)和日本方面的監(jiān)管挑戰(zhàn)。

目前，LAA技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)國(guó)家開展部署，而且有多款支持這一功能的智能手機(jī)上市。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過程，同時(shí)還需要具備很強(qiáng)的適應(yīng)能力，應(yīng)對(duì)一些從沒想過的新問題。

關(guān)于NB-IoT，據(jù)柯詩(shī)亞介紹，當(dāng)時(shí)存在GERAM蜂窩IoT和NB-LTE兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的提案標(biāo)準(zhǔn)，各有其一套理論和支持者。在這樣的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，Qualcomm提出了自己的提案，意在融合兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以避免出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的分裂。Qualcomm的做法是將兩種技術(shù)路線中最基本的優(yōu)點(diǎn)提取出來進(jìn)行融合，從而形成單一路線，命名為NB-IoT。最終，提案獲得了業(yè)界的認(rèn)同，提案中所蘊(yùn)含的基礎(chǔ)性觀點(diǎn)最后被行業(yè)所接受，成為標(biāo)準(zhǔn)的一部分。

柯詩(shī)亞認(rèn)為，提案是否被接受其實(shí)不重要，重要的是這些提案的內(nèi)容得以流傳，它們超越規(guī)范的范疇成為標(biāo)準(zhǔn)的一部分。“一家企業(yè)要從基礎(chǔ)性研究開始，然后在3GPP提出概念提案，在概念提案提出后的漫長(zhǎng)時(shí)間里，一方面要說服各方接受這個(gè)概念和想法，與此同時(shí)還要解決從來沒有預(yù)想過的新問題。最終，所有問題都得到了解決才能形成標(biāo)準(zhǔn)，Qualcomm在這方面起到了帶頭的作用。”

5G新空口的發(fā)展

3GPP當(dāng)前正在制定5G新空口標(biāo)準(zhǔn)。從部署的時(shí)間表來看，2019年將成為重要分水嶺，此前為研究項(xiàng)目階段(study item)和2017年開始的工作項(xiàng)目階段(work item)，之后進(jìn)入5G NR階段部署階段。預(yù)計(jì)第一個(gè)版本的5G工作項(xiàng)目階段應(yīng)該會(huì)在2018年之前完成。

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(tǒng)和試驗(yàn)平臺(tái)。2017年，高通宣布與中興通訊和中國(guó)移動(dòng)在下半年合作開展基于5G新空口規(guī)范的互操作性測(cè)試和OTA外場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)將基于中國(guó)移動(dòng)的5G指導(dǎo)建議書要求，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3.5GHz將會(huì)是中國(guó)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(tǒng)第一階段所做的實(shí)驗(yàn)也是專門針對(duì)3.5GHz來實(shí)現(xiàn)的。據(jù)悉，試驗(yàn)將使用多項(xiàng)先進(jìn)的3GPP 5G新空口技術(shù)，包括大規(guī)模多入多輸出(MIMO)天線技術(shù)、自適應(yīng)獨(dú)立TDD、多項(xiàng)波束技術(shù)、基于OFDM的可擴(kuò)展波形以支持更大帶寬、先進(jìn)編碼與調(diào)制方案以及基于低時(shí)延時(shí)隙結(jié)構(gòu)的全新靈活設(shè)計(jì)。而在MWC2017上，中國(guó)移動(dòng)和Qualcomm展臺(tái)還將共同演示Qualcomm首個(gè)基于3GPP 5G 新空口標(biāo)準(zhǔn)工作的5G連接。

從端到端的原型系統(tǒng)來看，除了28GHz和6GHz以下5G NR原型系統(tǒng)和試驗(yàn)平臺(tái)外，對(duì)頻譜共享原型系統(tǒng)的測(cè)試也非常重要。為此，MWC2017期間，高通還展示了首個(gè)MulteFire OTA無縫移動(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(shì)帶入更廣闊的生態(tài)系統(tǒng)中。

同時(shí)，高通還發(fā)展多項(xiàng)關(guān)鍵的5G技術(shù)，包括千兆級(jí)LTE、可擴(kuò)展OFDM參數(shù)、先進(jìn)LDPC信道編碼、獨(dú)立TDD子幀、毫米波移動(dòng)化、大規(guī)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(diào)制解調(diào)器。”柯詩(shī)亞表示，2018年3GPP要開展的工作將包括5G NR(5G新空口)在免許可頻譜運(yùn)行、5G NR URLLC(高可靠低時(shí)延通信)、5G在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用(C-V2X)、5G NR回程技術(shù)以及面向衛(wèi)星系統(tǒng)的5G NR。