3GPP一直以來在人們心中是一個神秘的組織，很多用戶對于它的理解和認(rèn)知，說不清，道不明。最近關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)的諸多報道，都陳述了“5G網(wǎng)絡(luò)”的標(biāo)準(zhǔn)是由“3GPP”來規(guī)定的，那么它到底是個怎樣的組織？我也不賣關(guān)子了，一同揭曉它神秘的面紗。

　　“3GPP”組織建立的來龍去脈

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

1G網(wǎng)絡(luò)時期的手機(jī)（圖片引自阿里巴巴咨詢畫報）

　　人們在傳輸數(shù)據(jù)的過程中發(fā)現(xiàn)，太大的數(shù)據(jù)信息很難在傳播過程中消耗的時間太多了，歐洲人聰明，把時間分割成了周期性的幀（Frame），每個幀再分割成若干個時隙向基站發(fā)送信號，這種技術(shù)叫做時分多址（TDMA），基于這個技術(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2G，中國在1995年左右開始部署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)時二代通訊技術(shù)已經(jīng)使用一段時間了，一位美國女子名叫海蒂·拉瑪（她還是著名的影視演員）基于時分多址發(fā)明了新的通訊技術(shù)：碼分多址（CDMA），和時分多址有區(qū)別的是，它是靠信息的編碼序列來分割成若干個碼隙向基站發(fā)送信號，被稱為2.5代移動通訊技術(shù)。

CDMA（圖片引自互聯(lián)網(wǎng)）

　　來到中國，移動及當(dāng)時的網(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。一個是分割時間，一個是分割編碼，很難說哪個制程更好，只能說各有千秋。

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

　　網(wǎng)絡(luò)制程的全球普及，使人們越來越依賴于“無線上網(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，不同廠商之間實現(xiàn)無縫互操作以及為移動提供其所必需的全球規(guī)模，并且也為了實現(xiàn)GSM由2G網(wǎng)絡(luò)到3G網(wǎng)絡(luò)的平滑過渡的需求，從而產(chǎn)生了一個組織，如果將全球無線通訊比作一個村的話，那么這個組織絕對是這個村里的村長，它讓你“耕什么地”你就得耕什么地，它讓你的“莊稼”長多高你的莊稼必須長那么高，否則對不起，你不屬于這代通訊技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，這個組織就是3GPP。（注意，3GPP是實現(xiàn)GSM演進(jìn)成立的。）

3GPP logo（圖片引自搜狐網(wǎng)）

　　3GPP建立時，各國都在討論誰當(dāng)“老大”合適，當(dāng)老大爽啊，有話語權(quán)，但是，每一代移動通訊技術(shù)的革新并不是某個體公司能完成的，它要設(shè)計到基站的建設(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，運用多少的波段等等，畢竟關(guān)乎全球用戶無線上網(wǎng)的問題，最后商量了下，全球各國幾個在通訊領(lǐng)域有重要地位或作用的運營商，來做3GPP的成員，先后足足請了七個大佬，它們分別是：日本無線工業(yè)及商貿(mào)聯(lián)合會（ARIB）、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）、美國電信行業(yè)解決方案聯(lián)盟（ATIS）、日本電信技術(shù)委員會（TTC）、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ETSI）、印度電信標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)協(xié)會（TSDSI）、韓國電信技術(shù)協(xié)會（TTA）。

3GPP由7個組織協(xié)會組成（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的帶動下實現(xiàn)了第三代移動通訊技術(shù)（3G）的W-CDMA技術(shù)、TD-CDMA技術(shù)的普及化。

　　第2頁：關(guān)于“5G” 3GPP不管不行

　　3GPP是為了實現(xiàn)歐洲人創(chuàng)造的GSM的演化，那個美國美女演員創(chuàng)造的CDMA能善罷甘休？不行，我們北美也要創(chuàng)立一個！第二年1999年，北美公司聯(lián)合芯片巨頭高通等創(chuàng)立了個3GPP2，和3GPP有一定的競爭關(guān)系，只不過后來高通又放棄了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，長期演進(jìn)），也就是4G，各大運營商開發(fā)出了TD-LTE和FDD-LTE兩種制程，“村長”3GPP出來了，說你們這個制程不滿足我的標(biāo)準(zhǔn)，LTE只有3.9G，你們不叫4G，這讓運營商很尷尬，最后四舍五入，3.9G就叫4G吧！就一直按4G叫了，其實未被3GPP認(rèn)可，國內(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）

　　后來運營商無奈，按照3GPP對于4G的標(biāo)準(zhǔn)推出了升級版的LTE Advanced，這才滿足國際電信聯(lián)盟對4G的要求，直到后來的LTE-A才叫做4G。

　　時光飛逝，轉(zhuǎn)眼到了2017年，從1998年成立以來，3GPP不斷擴(kuò)大、由成員驅(qū)動，涉及數(shù)百家公司的大量工作和協(xié)作，包括網(wǎng)絡(luò)運營商、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年會議參與者突破6000多人，好家伙，厲害了。

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

　　對于未來的第五代通訊技術(shù)（俗稱5G），3GPP提前好打預(yù)防針，告訴底下和無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的公司，說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“啥要求�。俊�3GPP說，5G必須要提高速率和降低時延，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)路延遲時間不得超過4毫秒，并且在時速500公里的高速列車上也能維持穩(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對眾涉及5G網(wǎng)絡(luò)企業(yè)的囑咐（聊天為個人虛構(gòu)）

　　第四代移動通訊技術(shù)，不聽話！不承認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)還出，氣的3GPP不輕，臨近5G時代得好好整改整改你們，3GPP還要求了，5G無線網(wǎng)絡(luò)時代不能僅涉及數(shù)據(jù)服務(wù)和語音服務(wù)，要拓展移動生態(tài)系統(tǒng)，普及到無線回程、ULL，無人機(jī)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)、數(shù)字電視廣播、汽車服務(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）

　　并且定義了三大場景：eMBB、mMTC和URLLC，對應(yīng)了想要涉及的領(lǐng)域。

3GPP定義5G的三大場景

　　3GPP將“5G”視為是一個重大的改革，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：“行，你是頭兒，你說咋整就咋整，說吧，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、以及光速三者有關(guān)，它們的關(guān)系是這樣的：

電磁波計算公式

　　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，長期以來，我們主要使用中頻到超高頻來實行手機(jī)通訊的。經(jīng)常所說的CDMA 800、GSM 850，就是工作頻段800MHz和850MHz的意思。就目前來說，現(xiàn)如今的4G LTE屬于超高頻和特高頻。

我國LTE頻譜劃分（圖片引自人民網(wǎng)）

　　并且我們國家主要使用超高頻。依照第一個圖的公式，頻率越高，速度越快，車道（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，因為光速是恒定的，頻率大就意味著。。。。。

電磁波計算公式

　　也就意味著波長越小，5G的第一個創(chuàng)新技術(shù)就來了，率先使用目前波段較小的mmWave（毫米波），就目前的動態(tài)來看，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的英文全稱是Multiple-Input Multiple-Output，意為“多進(jìn)多出”，說白了就是基站的天線變多了，并且手機(jī)的接受能力也變強了，源頭上多根天線發(fā)送，接收對象多根天線接受。

Massive MIMO對比LTE的區(qū)別（圖片引自kejiwang）

　　通過實際圖片看下區(qū)別：以前的基站，天線數(shù)量寥寥無幾。

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（圖片引自臨汾日報社）

　　是不是有點高大上，充滿“未來科技”的感覺呢。

　　第三大創(chuàng)新：Beam Management

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

傳統(tǒng)信號發(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預(yù)處理技術(shù)，通過調(diào)整天線陣列中的每個陣元的加權(quán)系數(shù)產(chǎn)生具有指向性的波束，通俗的將，它可以改變信號的發(fā)射軌跡，實現(xiàn)“點對點”有針對的信號傳播。

波束賦形（圖片引自互聯(lián)網(wǎng)）

波束賦形（圖片引自mbcom）

　　硬是給信號發(fā)射形態(tài)“捏”了個長條造型，無不讓人佩服5G通訊技術(shù)的前進(jìn)。

　　第四大創(chuàng)新：LDPC/Polar

　　前面說過，3GPP對應(yīng)想要涉及的領(lǐng)域，定義了5G的三大場景：eMBB、mMTC和URLLC。

3GPP定義5G的三大場景

　　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，這個方案便是3PGG制定的三個場景之一的eMBB場景，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)華為的實際測試來看，Polar碼可以同時滿足超高速率、低時延、大連接場景的需求，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。

　　對于eMBB場景來說，有了華為這位主力，外加高通的扶持，相信能夠?qū)�無線通訊技術(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個次載波。該架構(gòu)可以同時回應(yīng)更快速的數(shù)據(jù)與響應(yīng)速度。

Layer 1（圖片引自52rd）

　　寫到最后

　　不得不承認(rèn)，從第一代移動通訊技術(shù)問世開始，注定了它會牽扯到許多的層面，包括用戶的使用體驗、商家的利益等等，而3GPP的建立并不多余，就像國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@樣的一個角色，立好了一個“規(guī)則”，各類供應(yīng)商和用戶才能夠在科技中進(jìn)步。