3GPP作為全球最重要的移動通信技術標準化組織,過去所制訂的GSM(2G)、WCDMA(3G)、LTE(4G)以及NR(5G)技術都是當代移動通信產業中最為成功的通信技術。作為全球移動通信技術演進的重要推動者,3GPP組織內部是如何協同分工?5G技術不斷演進的當下,3GPP又是如何發揮引領價值呢?
帶著這些疑問,通信世界全媒體記者于日前專訪了3GPP RAN2主席Johan Johansson。Johan,瑞典人,曾供職于愛立信、華為,2010年起在聯發科技任職技術專家。在通信行業有超過25年的工作時間,可謂經驗豐富。
3GPP是如何產生的?
在20世紀80年代的時候,模擬通信出現了,也就是大家所熟知的1G。Johan稱:“那個時候的1G設備非常大,成本很高,所以那個時候并不是大家常用的東西。”
很快來到20世紀90年代,數字通信出現了。“當時數字通信最大的用戶場景是語音業務,目的是為了增強語音的通信質量和SMS(短信)。在當時手持設備已經很小,基本上可以作為大家日常用的通信設備,所以那個時候通信做為一個產業才開始發展起來。”Johan表示。
眾所周知,那個時候的標準是GSM,還有EDGE。后者來自歐洲,雖然不是全球化的標準,但是因為GSM獲得比較大的成功,后來歐洲一些國家也陸續加入到了GSM的行列,并且使得用戶越來越多,成就了一個巨大的產業生態系統。Johan認為:“后來大家知道這個巨大的生態系統可以為整個產業和普通民眾帶來好處,所以這個時候3G應運而生了。同時,我們很迫切的需要一個標準化組織,于是便有了3GPP。”
進入到3G時代,3GPP的第一個工作便是確立3G標準。不過,在Johan看來,3G本身的標準不是真正意義上全球化標準,那個時候除了UMTS之外,還有CDMA2000,還有中國區的TD-SCDMA。而真正的全球化標準是4G,有全球來自很多國家的公司參與的全球化標準,現在我們在從4G到5G的發展之路上。
3GPP的本質是做規范的 標準由組織伙伴制訂
提到3GPP組織,大家下意識都會覺得3GPP是做標準的,但是Johan稱其實不是,“3GPP是做規范的,真正的標準是由世界各地的組織伙伴 (organizer partner)來制訂的。例如,我們在中國用CCSA,CCSA制訂是中國的標準。事實上,這些不同的組織都是基于3GPP的規范制訂自己對應國家的標準。”
目前,3GPP有來自39個國家的400多家公司,每次的會議參會人數越來越多,每年可以達到五萬人,3GPP的主要討論是技術的提案和方案。Johan介紹到:“等到5G的時候,我們這個會議量要比之前的大很多,明顯發現5G參與的公司會更多,所以現在這個數字不是非常的準確,這個可能是半年前的,現在可能會更多。”
3GPP雖然是制訂標準,但是大部分的工作都是通過會議的形式來討論的,所以需要產業界很多的公司來參與,它們除了制訂規范和標準之外,更重要的是要想清楚在接下來要做什么樣的功能,下一個項目要實現什么樣的技術。
“3GPP的組織基本上是不同的工作組,我們有無線的工作組RAN, CT(核心網、服務層的協議)和SA(系統協議)。某些程度上SA還是一個更通用的工作組,會討論一些應用層的東西。在這個工作組里面最重要的是RAN,無線接入技術,所有核心的技術大部分在無線接入組討論完成的。”Johan介紹到。
提到最重要的工作組RAN,Johan解釋稱:“這個組里又有三個重要的再次細分組。第一個是RAN全會,是管理整個RAN的工作,有點像管理層。接下來是RAN1和RAN2,這兩個組是3GPP很多公司關注的,也是非常重要的兩組,集中了整個3GPP核心的技術。在RAN1討論物理層的技術,RAN2 是協議層比如媒體接入層MAC,無線鏈路層RLC,還有控制層等這些事情,所以RAN1、RAN2是與會代表最多的兩個。
5G Rel-17技術范圍年底敲定
眾所周知,5G主要支持的業務大概有:無線寬帶、工業互聯網和機器通信、低時延高可靠性的通信。以無線寬帶為例,目前感知到的似乎跟LTE沒有大的差別,不過在Johan看來5G相比LTE最大的不同是靈活性,“它支持的頻段從低頻到高頻,最高到100GHZ。另外,它要支持很大范圍的帶寬,同時為了支持不同的頻段,我們需要不同的Numerology,這個代表載頻的間隔不一樣,這是物理層的特征,我們在5G還找到很多新的方式實現它的兼容性。”
“在MIMO會在未來做持續的增強,我們也支持URLLC,還有網絡側的技術,都是為了支持5G的靈活性。如果我們把NR的規范和LTE的規范在第一個版本的規范集進行比較的時候,NR可能是LTE規范的4到5倍,這意味著我們的NR系統非常靈活,但也非常復雜。”Johan補充道。
所以,5G標準的制定不是一蹴而就的,是一個不斷發展和完善的過程。截至目前,第一版國際標準(Rel-15)已全部完成,第二版增強標準(Rel-16)正在制定中。Johan稱,“在R16的技術上,比如有V2X、IoT、私有網絡、URLLC。在NR中還有一個非授權型的通信,NR有它獨特的定位技術。5G的定位精度會更準確,比如在幾米之內的誤差范圍,到R17的時候精度要求更高,可能分米或者厘米的等級,而且我們需要支持低頻和高頻,在6級以下的赫茲頻段和6級以上的頻段都需要支持。”
由于時間和認識的限制,Rel-15不能完全滿足所有未來可能出現的場景的業務需求,特別是一些極致可靠性的要求,需要后續標準不斷的增強、完善,保證5G的技術競爭力,不斷拓展新的市場。Johan表示:“在R15上面,我們沒有增加新的應用場景和用例,而是著力于5G的能效提高,這個能效體現在很多方面,比如我們需要網絡能效比較好,物理上無線的能效比較好,以及一些功耗降低的技術。為了降低手機的功耗,聯發科技在這項技術上一直處于比較領先的地位,對于移動性我們也做了一些增強。R16的技術主要服務于產品,基本上會在明年6月份使用。”
而對于面向未來演進的Rel-17標準,Johan透露:“我們現在已經開始討論R17,但是目前為止沒有涉及到任何R17具體技術細節的討論,目前在討論技術范圍,哪些技術需要在R17被規范的,這個技術范圍大約在今年12月份敲定。我們可以看到目前大家討論的技術基本上是表里列的這些,比如NRIAB,融合前項鏈路和接入鏈路技術,比如NR覆蓋范圍的增強,還有NR Light。聯發科作為一家芯片以及用戶制造商,我們會跟業內的其他公司做一些合作。目前為止,我們公司在R17上會引領功耗這部分的問題做相關技術的研究和討論。”
3GPP為提案驅動組織
作為通信行業標準制訂的重要推動者,3GPP又是如何通過一項又一項規范的呢?對此,Johan坦言:“整個3GPP最主要的是提案驅動的,如果沒有公司提案,那就不會有任何進展,也不會有任何規范。你想參加3GPP會議,首先要帶來一個提案,你要有一個解決方案,可以是一個,可以是多個,基本上可以拆解成非常具體的提議,對于這個解決方案需要給出非常充分的理由和證據,證明為什么這個解決方案需要,然后你需要參加這個會議,在這個會上表述你的方法,亮出你的觀點,非常必要的一個部分是成員之間會討論,辯論,甚至是爭論,以這樣的方式最后達成共識。”
當然,提出提案僅僅是一個開始。Johan直言,“整個3GPP的氛圍非常具有競爭性,可以看到每一個去參會的人,他帶著自己的提案演講的時候,所有聽眾都會持否定和質疑的態度,所以想在3GPP上被接受什么東西是非常困難的。3GPP每個參會代表的工作態度,是非常犀利和尖銳的,所以需要一個強大的內心,有時候他們會針對非常細節的技術跟你進行爭論,那些反對你提案的人會拿出各種各樣的理由,比如你這個方案是不是真的需要,這個應用場景是什么,如果是不需要的方案為什么要提這個解決方案。”
那么,提案很難達成共識,究竟該如何產生大家所公認的規范呢?Johan稱:“3GPP的決定是基于共識,大部分公司認可就好,不需要所有公司都認為它是對的。所以我們可以看到,3GPP重要的規則是折中方案,有時候一個公司可以阻止整個進程,但是這件事比較少發生。我們有時候用投票的方式,但是這個投票方式基本是在進行充分討論之后,所有決議舉步維艱,沒有辦法決定的時候用最后一招,就是投票。
作為3GPP RAN2主席,目前Johan每次收到的文稿將近三千篇。對于如此眾多的文稿,3GPP又是如何處理呢?Johan表示:“上千篇的文稿,不可能每篇都討論,很重要的是選擇出來哪些是要處理的,我們要對它進行排序,排優先級,要處理哪一篇。另外,主席在會場上主要的任務是必須讓整個討論顯得非常的有建設性,而不是發散的。所以我們會阻止一些并不合理的爭論,主席必須有鑒別的能力,知道哪些是對的,哪些是不對的。如果在成員之間僵持不下的時候,就需要找到折中的方案。在整個會場中,主席是所有人里最具影響力的人,意味著他必須要好好工作,如果不好好工作就會被其他公司垢病和批評。”
當下,智能機已經取得了巨大的成功,可以說3GPP在這個里面發揮著巨大作用,它給全球帶來了一個非常健康的產業生態系統。“雖然4G已經非常成功,但是未來可能不夠用,所以5G會是未來成功的一個必要的關鍵,它有更高的容量提升,更高的數字速率,會支持更多的場景。但是需要強調一點,聯發科技在5G的貢獻里是很巨大的,算是其中幾個有影響力和領導力的公司,作為RAN2的主席,需要完成R16,我們會持續帶領整個團隊完成R17還有之后的標準化工作。”Johan總結道。
來源;通信世界
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