3GPP移動通信標準化進展概述

2019-11-03 09:34:02

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供稿：網友

楊然　　移動通信自商用以來發展迅速，目前已經從第一代模擬通信過渡到了第二代數字通信，從低速傳輸向高速傳輸發展，用戶數增長速度非常迅猛，令全球電信企業趨之若鶩。這一趨勢促進了移動通信向第三代邁進。

　　早在20世紀90年代初，某些地區和標準化組織就開始對第三代移動通信進行研究。目前，國際上的主流3G標準有兩種制式：3GPP的WCDMA和3GPP2的cdma2000，它們分別起源于第二代移動通信的兩大制式：GSM技術和窄帶cdma技術。預計ＷCDMA將在第三代系統中占80％左右的市場。

　　基于以往的經驗，人們強烈地意識到技術的標準化對未來的產品開發、系統演進以及市場普及與占有的重要性。用戶、運營商和生產廠商都呼吁在第三代系統中實現標準的統一和系統的兼容，使手機可在全球無縫漫游。這些要求與趨勢對第三代移動通信標準的制定與形成產生了極大的影響，推動著全球3G標準化的進程。

　　第三代合作伙伴計劃（3GPP）是領先的3G技術規范機構，是由歐洲的ETSI，日本的ARIB和TTC，韓國的TTA以及美國的T1在1998年底發起成立的，旨在研究制定并推廣基于演進的GSM核心網絡的3G標準，即WCDMA，TD-SCDMA，EDGE等。中國無線通信標準組（CWTS）于1999年加入3GPP。

　　3GPP組織機構

　　3GPP受組織合作伙伴委托制定通用的WCDMA技術規范。其組織機構分為項目合作和技術規范兩大職能部門。項目合作部（PCG）是3GPP的最高管理機構，負責全面協調工作；技術規范部（TSG）負責技術規范制定工作，受PCG的管理。3GPP中包含5個TSG：

·業務和系統部（TSG SA）負責整個WCDMA體系結構和業務方面的工作，包括安全性、編解碼器和電信管理；

·核心網絡部（TSG CN）負責GSM和WCDMA系統核心網絡部分的規范工作；

·無線接入網絡部（TSG RAN）負責WCDMA的無線接入部分，包括體系結構和協議；

·GSM EDGE無線接入網絡部（TSG GERAN）；

· 終端部（TSG T）。

　　3GPP的目標是實現由2G網絡到3G網絡的平滑過渡，保證未來技術的后向兼容性，支持輕松建網及系統間的漫游和兼容性。

　　3GPP版本

　　為了滿足新的市場需求，3GPP規范不斷增添新特性來增強自身能力。為了向開發商提供穩定的實施平臺并添加新特性，3GPP使用并行版本體制，所有版本如下：

　　1.99版本

　　最早出現的各種第三代規范被匯編成最初的99版本，于2000年3月完成，后續版本不再以年份命名。99版本的主要內容為：

·新型WCDMA無線接入。引入了一套新的空中接口標準，運用了新的無線接口技術，即WCDMA技術，引入了適于分組數據傳輸的協議和機制，數據速率可支持144，384Kbit/s及2Mbit/s。

·其核心網仍是基于GSM的加以演變的WCDMA核心網。

　　3GPP標準為業務的開發提供了三種機制，即針對ip業務的CAMEL功能、開放業務結構（簡稱OSA）和會話啟始協議（簡稱SIP），并在不同的版本中給出了相應的定義。99版本對GSM中的業務有了進一步的增強，傳輸速率、頻率利用率和系統容量都大大提高。99版本在業務方面除了支持基本的電信業務和承載業務外，也可支持所有的補充業務，另外它還支持基于定位的業務（LCS）、號碼攜帶業務（MNP）、64kbit/s電路數據承載、電路域多媒體業務以及開放業務結構等。

　　2.Release4

　　目前最新的全套3GPP規范被命名為Release4（Rel-4）。Rel-4規范在2001年3月“凍結”，意為自即日起對Rel-4只允許進行必要的修正而推出修訂版，不再添加新特性。所有Rel-4規范均擁有一個“4.x.y”形式的版本號。

　　Rel-4無線網絡技術規范中沒有網絡結構的改變，而是增加了一些接口協議的增強功能和特性，主要包括：低碼片速率TDD，UTRA FDD直放站，Node B同步，對Iub和Iur上的AAL2連接的QoS優化，Iu上無線接入承載（RAB）的QoS協商，Iur和Iub的無線資源管理（RRM）的優化，增強的RAB支持，Iub、Iur和Iu上傳輸承載的修改過程，WCDMA1800／1900以及軟切換中DSCH功率控制的改進。

　　Rel-4在核心網上的主要特性為：

·電路域的呼叫與承載分離：將移動交換中心（MSC）分為MSC服務器（MSC Server）和媒體網關（MGW），使呼叫控制和承載完全分開。

·核心網內的七號信令傳輸第三階段（Stage 3）：支持七號信令在兩個核心網絡功能實體間以基于不同網絡的方式來傳輸，如基于MTP，IP和ATM網傳輸。

　　Rel-4在業務上對99版本做了進一步的增強，可以支持電路域的多媒體消息業務，增強緊急呼叫業務、MexE、實時傳真（支持3類傳真業務）以及由運營商決定的阻斷（允許運營商完全或根據要求在分組數據協議建立階段阻斷用戶接入）。

　　3.Release5

　　如果規范在凍結期后發現需要添加新特性，則制定一個新版本規范。目前，新特性正在添加到Release5（Rel-5）中。第一個Rel-5的版本已在2002年3月凍結，Rel-5形成全套規范之后即可在2002年6月完全凍結。未能及時添加到Rel-5中的新特性將包含在后續版本Rel-6中。所有Rel-5規范均擁有一個“5.x.y”形式的版本號。

　　3GPP Rel-5將完成對IP多媒體子系統（IMS）的定義，如路由選取以及多媒體會話的主要部分。Rel-5的完成將為轉向全IP網絡的運營商提供一個開始建設的依據。

　　Rel-5計劃的主要特性有：UTRAN中的IP傳輸、高速下行分組數據業務的接入（HSDPA）、混合ARQII／III、支持RAB增強功能、對Iub／Iur的無線資源管理的優化、UE定位增強功能、相同域內不同RAN節點與多個核心網節點的連接以及其它原有Rel-5的功能。

　　Rel-5在核心網方面的主要特性包括：用M3UA（SCCP－User Adaptation）傳輸七號信令、IMS業務實現、緊急呼叫增強功能以及網絡安全性的增強。另外，Rel-5在網絡接口上可支持UTRAN至GERAN的Iu和Iur-g接口，從而實現WCDMA與EDGE的互通。

　　在業務應用上，Rel-5主要準備在以下幾方面加強：支持基于IP的多媒體業務、CAMEL Phase4、全球文本電話（GTT）以及Push業務。

　　由于IP多媒體子系統是Rel-5的一個主要特性，3GPP技術標準組對其進行了多次討論與研究。IMS定位在完成現有電路域未能為運營商提供的多媒體業務，而不是代替現已成熟的電路域業務，從而更好地兼容99版本來完成系統平滑演進的過程。3GPP的標準化進程實際是99版本、Rel-4和Rel-5并行的過程，完善99版本和Rel-4需要占用大量的時間。為避免重復制定某項標準并考慮與固定網標準的統一，3GPP決定有關IMS的部分標準將直接采用IETF和ITU-T的標準。

摘自《現代電信科技》

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