3GPP一直以來(lái)在人們心中是一個(gè)神秘的組織，很多用戶(hù)對(duì)于它的理解和認(rèn)知，說(shuō)不清，道不明。最近關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)的諸多報(bào)道，都陳述了“5G網(wǎng)絡(luò)”的標(biāo)準(zhǔn)是由“3GPP”來(lái)規(guī)定的，那么它到底是個(gè)怎樣的組織？我也不賣(mài)關(guān)子了，一同揭曉它神秘的面紗。

　　“3GPP”組織建立的來(lái)龍去脈

　　上世紀(jì)80年代，電話開(kāi)始普及使用，人們僅僅使用的是模擬、僅限語(yǔ)音的蜂窩電話標(biāo)準(zhǔn)，被稱(chēng)為“第一代移動(dòng)通訊技術(shù)”，也叫“1G”，代表設(shè)備是大哥大，只能打電話。

1G網(wǎng)絡(luò)時(shí)期的手機(jī)（圖片引自阿里巴巴咨詢(xún)畫(huà)報(bào)）

　　人們?cè)趥鬏敂?shù)據(jù)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，太大的數(shù)據(jù)信息很難在傳播過(guò)程中消耗的時(shí)間太多了，歐洲人聰明，把時(shí)間分割成了周期性的幀（Frame），每個(gè)幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙向基站發(fā)送信號(hào)，這種技術(shù)叫做時(shí)分多址（TDMA），基于這個(gè)技術(shù)，歐洲人研制出了第二代通訊技術(shù)，也叫“GSM（Global System For Mobile Communications）”，俗稱(chēng)2G，中國(guó)在1995年左右開(kāi)始部署GSM網(wǎng)絡(luò)。

2G網(wǎng)絡(luò)制程（圖片引自互聯(lián)網(wǎng)）

　　到了20世紀(jì)中期，當(dāng)時(shí)二代通訊技術(shù)已經(jīng)使用一段時(shí)間了，一位美國(guó)女子名叫海蒂·拉瑪（她還是著名的影視演員）基于時(shí)分多址發(fā)明了新的通訊技術(shù)：碼分多址（CDMA），和時(shí)分多址有區(qū)別的是，它是靠信息的編碼序列來(lái)分割成若干個(gè)碼隙向基站發(fā)送信號(hào)，被稱(chēng)為2.5代移動(dòng)通訊技術(shù)。

CDMA（圖片引自互聯(lián)網(wǎng)）

　　來(lái)到中國(guó)，移動(dòng)及當(dāng)時(shí)的網(wǎng)通選擇了主流的GSM網(wǎng)絡(luò)制程，而電信則成為唯一一家支持CDMA制程的通訊公司。一個(gè)是分割時(shí)間，一個(gè)是分割編碼，很難說(shuō)哪個(gè)制程更好，只能說(shuō)各有千秋。

　　互聯(lián)網(wǎng)在2G網(wǎng)絡(luò)制程的帶動(dòng)下，日益壯大，各式各樣的移動(dòng)設(shè)備、臺(tái)式電腦等數(shù)碼產(chǎn)品霎時(shí)間蜂擁而至。消費(fèi)者感受到了二代移動(dòng)通訊技術(shù)的益處，越來(lái)越期待第三代（3G）通訊技術(shù)的到來(lái)。

　　網(wǎng)絡(luò)制程的全球普及，使人們?cè)絹?lái)越依賴(lài)于“無(wú)線上網(wǎng)”，理念是：為了定義完整的端到端系統(tǒng)規(guī)范，確保符合行業(yè)需求，不同廠商之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫互操作以及為移動(dòng)提供其所必需的全球規(guī)模，并且也為了實(shí)現(xiàn)GSM由2G網(wǎng)絡(luò)到3G網(wǎng)絡(luò)的平滑過(guò)渡的需求，從而產(chǎn)生了一個(gè)組織，如果將全球無(wú)線通訊比作一個(gè)村的話，那么這個(gè)組織絕對(duì)是這個(gè)村里的村長(zhǎng)，它讓你“耕什么地”你就得耕什么地，它讓你的“莊稼”長(zhǎng)多高你的莊稼必須長(zhǎng)那么高，否則對(duì)不起，你不屬于這代通訊技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)組織就是3GPP。（注意，3GPP是實(shí)現(xiàn)GSM演進(jìn)成立的。）

3GPP logo（圖片引自搜狐網(wǎng)）

　　3GPP建立時(shí)，各國(guó)都在討論誰(shuí)當(dāng)“老大”合適，當(dāng)老大爽啊，有話語(yǔ)權(quán)，但是，每一代移動(dòng)通訊技術(shù)的革新并不是某個(gè)體公司能完成的，它要設(shè)計(jì)到基站的建設(shè)、匹配制程的芯片制造、從中的技術(shù)研發(fā)、采用怎樣的頻率，運(yùn)用多少的波段等等，畢竟關(guān)乎全球用戶(hù)無(wú)線上網(wǎng)的問(wèn)題，最后商量了下，全球各國(guó)幾個(gè)在通訊領(lǐng)域有重要地位或作用的運(yùn)營(yíng)商，來(lái)做3GPP的成員，先后足足請(qǐng)了七個(gè)大佬，它們分別是：日本無(wú)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(kāi)發(fā)協(xié)會(huì)（TSDSI）、韓國(guó)電信技術(shù)協(xié)會(huì)（TTA）。

3GPP由7個(gè)組織協(xié)會(huì)組成（圖片引自2017年10月高通媒體沙龍PPT）

　　有了組織就是好辦事兒，在3GPP的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了第三代移動(dòng)通訊技術(shù)（3G）的W-CDMA技術(shù)、TD-CDMA技術(shù)的普及化。

　　第2頁(yè)：關(guān)于“5G” 3GPP不管不行

　　3GPP是為了實(shí)現(xiàn)歐洲人創(chuàng)造的GSM的演化，那個(gè)美國(guó)美女演員創(chuàng)造的CDMA能善罷甘休？不行，我們北美也要?jiǎng)?chuàng)立一個(gè)！第二年1999年，北美公司聯(lián)合芯片巨頭高通等創(chuàng)立了個(gè)3GPP2，和3GPP有一定的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，只不過(guò)后來(lái)高通又放棄了CDMA向4G演進(jìn)的路線，3GPP2也逐漸邊緣化，倒是3GPP逐漸壯大了。到了LTE（Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn)），也就是4G，各大運(yùn)營(yíng)商開(kāi)發(fā)出了TD-LTE和FDD-LTE兩種制程，“村長(zhǎng)”3GPP出來(lái)了，說(shuō)你們這個(gè)制程不滿(mǎn)足我的標(biāo)準(zhǔn)，LTE只有3.9G，你們不叫4G，這讓運(yùn)營(yíng)商很尷尬，最后四舍五入，3.9G就叫4G吧！就一直按4G叫了，其實(shí)未被3GPP認(rèn)可，國(guó)內(nèi)的4G網(wǎng)只是3GPP的3.9G的標(biāo)準(zhǔn)。

4G定義（圖片引自百度百科）

　　后來(lái)運(yùn)營(yíng)商無(wú)奈，按照3GPP對(duì)于4G的標(biāo)準(zhǔn)推出了升級(jí)版的LTE Advanced，這才滿(mǎn)足國(guó)際電信聯(lián)盟對(duì)4G的要求，直到后來(lái)的LTE-A才叫做4G。

　　時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼到了2017年，從1998年成立以來(lái)，3GPP不斷擴(kuò)大、由成員驅(qū)動(dòng)，涉及數(shù)百家公司的大量工作和協(xié)作，包括網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、終端制造商、芯片制造商、基礎(chǔ)設(shè)施制造商、學(xué)術(shù)界、研究機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)，累積到2017年會(huì)議參與者突破6000多人，好家伙，厲害了。

3GPP 增長(zhǎng)人數(shù)表（圖片引自2017年10月高通媒體沙龍PPT）

　　對(duì)于未來(lái)的第五代通訊技術(shù)（俗稱(chēng)5G），3GPP提前好打預(yù)防針，告訴底下和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的公司，說(shuō)你們必須按照我的要求制定5G，要不然我還是不承認(rèn)。底下公司齊聲說(shuō)“啥要求啊？”3GPP說(shuō)，5G必須要提高速率和降低時(shí)延，并規(guī)定，5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率至少需符合100Mbps下載速度、50Mbps上傳速度，網(wǎng)路延遲時(shí)間不得超過(guò)4毫秒，并且在時(shí)速500公里的高速列車(chē)上也能維持穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)連接。

　　底下眾公司紛紛贊同，并答應(yīng)必須執(zhí)行到位。

3GPP對(duì)眾涉及5G網(wǎng)絡(luò)企業(yè)的囑咐（聊天為個(gè)人虛構(gòu)）

　　第四代移動(dòng)通訊技術(shù)，不聽(tīng)話！不承認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)還出，氣的3GPP不輕，臨近5G時(shí)代得好好整改整改你們，3GPP還要求了，5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)代不能僅涉及數(shù)據(jù)服務(wù)和語(yǔ)音服務(wù)，要拓展移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)，普及到無(wú)線回程、ULL，無(wú)人機(jī)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)、數(shù)字電視廣播、汽車(chē)服務(wù)、M2M/loT服務(wù)等等。

5G涉及的領(lǐng)域（圖片引自2017年10月

　　高通媒體沙龍PPT）

　　并且定義了三大場(chǎng)景：eMBB、mMTC和URLLC，對(duì)應(yīng)了想要涉及的領(lǐng)域。

3GPP定義5G的三大場(chǎng)景

　　3GPP將“5G”視為是一個(gè)重大的改革，要具備五大創(chuàng)新！

4G相比5G的技術(shù)變革（圖片引自互聯(lián)網(wǎng)）

　　眾公司說(shuō)：“行，你是頭兒，你說(shuō)咋整就咋整，說(shuō)吧，哪五大創(chuàng)新。”

　　第一大創(chuàng)新：mmWave

　　提到網(wǎng)絡(luò)速率，必定和頻率、波長(zhǎng)、以及光速三者有關(guān)，它們的關(guān)系是這樣的：

電磁波計(jì)算公式

　　接著看下一張圖：

以往不同頻率電波的用途

　　從上方圖片中的綠色字體不難看出，長(zhǎng)期以來(lái)，我們主要使用中頻到超高頻來(lái)實(shí)行手機(jī)通訊的。經(jīng)常所說(shuō)的CDMA 800、GSM 850，就是工作頻段800MHz和850MHz的意思。就目前來(lái)說(shuō)，現(xiàn)如今的4G LTE屬于超高頻和特高頻。

我國(guó)LTE頻譜劃分（圖片引自人民網(wǎng)）

　　并且我們國(guó)家主要使用超高頻。依照第一個(gè)圖的公式，頻率越高，速度越快，車(chē)道（頻段）也就越寬。

頻率越高，頻段越寬（圖片引自千家綜合布線網(wǎng)）

　　恩，要想速率快，頻率就越大，因?yàn)楣馑偈呛愣ǖ�，頻率大就意味著。。。。。

電磁波計(jì)算公式

　　也就意味著波長(zhǎng)越小，5G的第一個(gè)創(chuàng)新技術(shù)就來(lái)了，率先使用目前波段較小的mmWave（毫米波），就目前的動(dòng)態(tài)來(lái)看，毫米波段中28GHz頻段和60GHz頻段比較有希望使用在5G的兩個(gè)頻段中，使用毫米波頻段，頻譜帶寬比較前代要寬了10倍，傳輸速率自然也得到大幅度提升。

　　第二大創(chuàng)新：Massive MIMO

　　MIMO的英文全稱(chēng)是Multiple-Input Multiple-Output，意為“多進(jìn)多出”，說(shuō)白了就是基站的天線變多了，并且手機(jī)的接受能力也變強(qiáng)了，源頭上多根天線發(fā)送，接收對(duì)象多根天線接受。

Massive MIMO對(duì)比LTE的區(qū)別（圖片引自kejiwang）

　　通過(guò)實(shí)際圖片看下區(qū)別：以前的基站，天線數(shù)量寥寥無(wú)幾。

老式基站（圖片引自互聯(lián)網(wǎng)）

　　再看看新式Massive MIMO技術(shù)基站：

Massive MIMO 5G基站（圖片引自臨汾日?qǐng)?bào)社）

　　是不是有點(diǎn)高大上，充滿(mǎn)“未來(lái)科技”的感覺(jué)呢。

　　第三大創(chuàng)新：Beam Management

　　Beam Management意為波束賦形，也是第五代移動(dòng)通訊技術(shù)的一大創(chuàng)新，它主要是改變了信號(hào)的發(fā)射形式進(jìn)行的改變。說(shuō)到基站發(fā)射信號(hào)的形式，有些類(lèi)似于燈泡發(fā)光，它是360度向四面八方發(fā)射的，對(duì)于光而言，要想照亮某個(gè)區(qū)域或某處物體，大部分散發(fā)出去的光都浪費(fèi)了。

傳統(tǒng)信號(hào)發(fā)射形式（圖片引自互聯(lián)網(wǎng)）

　　而波束賦形就比較厲害了，它是一種基于天線陣列的信號(hào)預(yù)處理技術(shù)，通過(guò)調(diào)整天線陣列中的每個(gè)陣元的加權(quán)系數(shù)產(chǎn)生具有指向性的波束，通俗的將，它可以改變信號(hào)的發(fā)射軌跡，實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”有針對(duì)的信號(hào)傳播。

波束賦形（圖片引自互聯(lián)網(wǎng)）

波束賦形（圖片引自mbcom）

　　硬是給信號(hào)發(fā)射形態(tài)“捏”了個(gè)長(zhǎng)條造型，無(wú)不讓人佩服5G通訊技術(shù)的前進(jìn)。

　　第四大創(chuàng)新：LDPC/Polar

　　前面說(shuō)過(guò)，3GPP對(duì)應(yīng)想要涉及的領(lǐng)域，定義了5G的三大場(chǎng)景：eMBB、mMTC和URLLC。

3GPP定義5G的三大場(chǎng)景

　　不知道朋友們記不記得2017年11月下旬，華為公司主推的Polar Code（極化碼）方案拿下5G，作為控制信道的編碼方案，這個(gè)方案便是3PGG制定的三個(gè)場(chǎng)景之一的eMBB場(chǎng)景，而高通主導(dǎo)的LDPC碼作為數(shù)據(jù)信道的編碼方案。

　　根據(jù)華為的實(shí)際測(cè)試來(lái)看，Polar碼可以同時(shí)滿(mǎn)足超高速率、低時(shí)延、大連接場(chǎng)景的需求，并且能夠使蜂窩網(wǎng)絡(luò)的頻譜提升10%左右，與毫米波結(jié)合可以達(dá)到27Gbps的速率。

　　對(duì)于eMBB場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，有了華為這位主力，外加高通的扶持，相信能夠?qū)�無(wú)線通訊技術(shù)提升到新的高度。

　　第五大創(chuàng)新：AS Layer

　　AS Layer是相比較4G網(wǎng)絡(luò)的一種新型的架構(gòu)模式，主要是以正交頻分多任務(wù)（OFDM）為基礎(chǔ)的彈性參數(shù)物理層（PHY，Layer 1），它可以最多包含5個(gè)次載波。該架構(gòu)可以同時(shí)回應(yīng)更快速的數(shù)據(jù)與響應(yīng)速度。

Layer 1（圖片引自52rd）

　　寫(xiě)到最后

　　不得不承認(rèn)，從第一代移動(dòng)通訊技術(shù)問(wèn)世開(kāi)始，注定了它會(huì)牽扯到許多的層面，包括用戶(hù)的使用體驗(yàn)、商家的利益等等，而3GPP的建立并不多余，就像國(guó)家需要有政府的支撐、公司要有制度的管理、學(xué)校要有老師教育的引領(lǐng)，而3GPP充當(dāng)?shù)木褪沁@樣的一個(gè)角色，立好了一個(gè)“規(guī)則”，各類(lèi)供應(yīng)商和用戶(hù)才能夠在科技中進(jìn)步。