3GPP移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展概述

楊 然
　　移動(dòng)通信自商用以來(lái)發(fā)展迅速，目前已經(jīng)從第一代模擬通信過(guò)渡到了第二代數(shù)字通信，從低速傳輸向高速傳輸發(fā)展，用戶數(shù)增長(zhǎng)速度非常迅猛，令全球電信企業(yè)趨之若鶩。這一趨勢(shì)促進(jìn)了移動(dòng)通信向第三代邁進(jìn)。



　　早在20世紀(jì)90年代初，某些地區(qū)和標(biāo)準(zhǔn)化組織就開(kāi)始對(duì)第三代移動(dòng)通信進(jìn)行研究。目前，國(guó)際上的主流3G標(biāo)準(zhǔn)有兩種制式：3GPP的WCDMA和3GPP2的cdma2000，它們分別起源于第二代移動(dòng)通信的兩大制式：GSM技術(shù)和窄帶cdma技術(shù)。預(yù)計(jì)ＷCDMA將在第三代系統(tǒng)中占80％左右的市場(chǎng)。



　　基于以往的經(jīng)驗(yàn)，人們強(qiáng)烈地意識(shí)到技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)未來(lái)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)演進(jìn)以及市場(chǎng)普及與占有的重要性。用戶、運(yùn)營(yíng)商和生產(chǎn)廠商都呼吁在第三代系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和系統(tǒng)的兼容，使手機(jī)可在全球無(wú)縫漫游。這些要求與趨勢(shì)對(duì)第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的制定與形成產(chǎn)生了極大的影響，推動(dòng)著全球3G標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。



　　第三代合作伙伴計(jì)劃（3GPP）是領(lǐng)先的3G技術(shù)規(guī)范機(jī)構(gòu)，是由歐洲的ETSI，日本的ARIB和TTC，韓國(guó)的TTA以及美國(guó)的T1在1998年底發(fā)起成立的，旨在研究制定并推廣基于演進(jìn)的GSM核心網(wǎng)絡(luò)的3G標(biāo)準(zhǔn)，即WCDMA，TD-SCDMA，EDGE等。中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)組（CWTS）于1999年加入3GPP。



　　3GPP組織機(jī)構(gòu)



　　3GPP受組織合作伙伴委托制定通用的WCDMA技術(shù)規(guī)范。其組織機(jī)構(gòu)分為項(xiàng)目合作和技術(shù)規(guī)范兩大職能部門(mén)。項(xiàng)目合作部（PCG）是3GPP的最高管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)全面協(xié)調(diào)工作；技術(shù)規(guī)范部（TSG）負(fù)責(zé)技術(shù)規(guī)范制定工作，受PCG的管理。3GPP中包含5個(gè)TSG：



·業(yè)務(wù)和系統(tǒng)部（TSG SA）負(fù)責(zé)整個(gè)WCDMA體系結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)方面的工作，包括安全性、編解碼器和電信管理；



·核心網(wǎng)絡(luò)部（TSG CN）負(fù)責(zé)GSM和WCDMA系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)部分的規(guī)范工作；



·無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)部（TSG RAN）負(fù)責(zé)WCDMA的無(wú)線接入部分，包括體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議；



·GSM EDGE無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)部（TSG GERAN）；



· 終端部（TSG T）。



　　3GPP的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)由2G網(wǎng)絡(luò)到3G網(wǎng)絡(luò)的平滑過(guò)渡，保證未來(lái)技術(shù)的后向兼容性，支持輕松建網(wǎng)及系統(tǒng)間的漫游和兼容性。



　　3GPP版本



　　為了滿足新的市場(chǎng)需求，3GPP規(guī)范不斷增添新特性來(lái)增強(qiáng)自身能力。為了向開(kāi)發(fā)商提供穩(wěn)定的實(shí)施平臺(tái)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(xiàn)的各種第三代規(guī)范被匯編成最初的99版本，于2000年3月完成，后續(xù)版本不再以年份命名。99版本的主要內(nèi)容為：



·新型WCDMA無(wú)線接入。引入了一套新的空中接口標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用了新的無(wú)線接口技術(shù)，即WCDMA技術(shù)，引入了適于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議和機(jī)制，數(shù)據(jù)速率可支持144，384Kbit/s及2Mbit/s。



·其核心網(wǎng)仍是基于GSM的加以演變的WCDMA核心網(wǎng)。



　　3GPP標(biāo)準(zhǔn)為業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)提供了三種機(jī)制，即針對(duì)IP業(yè)務(wù)的CAMEL功能、開(kāi)放業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱OSA）和會(huì)話啟始協(xié)議（簡(jiǎn)稱SIP），并在不同的版本中給出了相應(yīng)的定義。99版本對(duì)GSM中的業(yè)務(wù)有了進(jìn)一步的增強(qiáng)，傳輸速率、頻率利用率和系統(tǒng)容量都大大提高。99版本在業(yè)務(wù)方面除了支持基本的電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù)外，也可支持所有的補(bǔ)充業(yè)務(wù)，另外它還支持基于定位的業(yè)務(wù)（LCS）、號(hào)碼攜帶業(yè)務(wù)（MNP）、64kbit/s電路數(shù)據(jù)承載、電路域多媒體業(yè)務(wù)以及開(kāi)放業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)等。



　　2.Release4



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



　　Rel-4無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范中沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變，而是增加了一些接口協(xié)議的增強(qiáng)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(duì)Iub和Iur上的AAL2連接的QoS優(yōu)化，Iu上無(wú)線接入承載（RAB）的QoS協(xié)商，Iur和Iub的無(wú)線資源管理（RRM）的優(yōu)化，增強(qiáng)的RAB支持，Iub、Iur和Iu上傳輸承載的修改過(guò)程，WCDMA1800／1900以及軟切換中DSCH功率控制的改進(jìn)。



　　Rel-4在核心網(wǎng)上的主要特性為：



·電路域的呼叫與承載分離：將移動(dòng)交換中心（MSC）分為MSC服務(wù)器（MSC Server）和媒體網(wǎng)關(guān)（MGW），使呼叫控制和承載完全分開(kāi)。



·核心網(wǎng)內(nèi)的七號(hào)信令傳輸?shù)谌�階段（Stage 3）：支持七號(hào)信令在兩個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體間以基于不同網(wǎng)絡(luò)的方式來(lái)傳輸，如基于MTP，IP和ATM網(wǎng)傳輸。



　　Rel-4在業(yè)務(wù)上對(duì)99版本做了進(jìn)一步的增強(qiáng)，可以支持電路域的多媒體消息業(yè)務(wù)，增強(qiáng)緊急呼叫業(yè)務(wù)、MexE、實(shí)時(shí)傳真（支持3類傳真業(yè)務(wù)）以及由運(yùn)營(yíng)商決定的阻斷（允許運(yùn)營(yíng)商完全或根據(jù)要求在分組數(shù)據(jù)協(xié)議建立階段阻斷用戶接入）。



　　3.Release5



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



　　3GPP Rel-5將完成對(duì)IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）的定義，如路由選取以及多媒體會(huì)話的主要部分。Rel-5的完成將為轉(zhuǎn)向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商提供一個(gè)開(kāi)始建設(shè)的依據(jù)。



　　Rel-5計(jì)劃的主要特性有：UTRAN中的IP傳輸、高速下行分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入（HSDPA）、混合ARQII／III、支持RAB增強(qiáng)功能、對(duì)Iub／Iur的無(wú)線資源管理的優(yōu)化、UE定位增強(qiáng)功能、相同域內(nèi)不同RAN節(jié)點(diǎn)與多個(gè)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的連接以及其它原有Rel-5的功能。



　　Rel-5在核心網(wǎng)方面的主要特性包括：用M3UA（SCCP－User Adaptation）傳輸七號(hào)信令、IMS業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)、緊急呼叫增強(qiáng)功能以及網(wǎng)絡(luò)安全性的增強(qiáng)。另外，Rel-5在網(wǎng)絡(luò)接口上可支持UTRAN至GERAN的Iu和Iur-g接口，從而實(shí)現(xiàn)WCDMA與EDGE的互通。



　　在業(yè)務(wù)應(yīng)用上，Rel-5主要準(zhǔn)備在以下幾方面加強(qiáng)：支持基于IP的多媒體業(yè)務(wù)、CAMEL Phase4、全球文本電話（GTT）以及Push業(yè)務(wù)。



　　由于IP多媒體子系統(tǒng)是Rel-5的一個(gè)主要特性，3GPP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組對(duì)其進(jìn)行了多次討論與研究。IMS定位在完成現(xiàn)有電路域未能為運(yùn)營(yíng)商提供的多媒體業(yè)務(wù)，而不是代替現(xiàn)已成熟的電路域業(yè)務(wù)，從而更好地兼容99版本來(lái)完成系統(tǒng)平滑演進(jìn)的過(guò)程。3GPP的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程實(shí)際是99版本、Rel-4和Rel-5并行的過(guò)程，完善99版本和Rel-4需要占用大量的時(shí)間。為避免重復(fù)制定某項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)并考慮與固定網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，3GPP決定有關(guān)IMS的部分標(biāo)準(zhǔn)將直接采用IETF和ITU-T的標(biāo)準(zhǔn)。


摘自《現(xiàn)代電信科技》