3GPP移動通信標準化進展概述

楊 然
　　移動通信自商用以來發(fā)展迅速，目前已經(jīng)從第一代模擬通信過渡到了第二代數(shù)字通信，從低速傳輸向高速傳輸發(fā)展，用戶數(shù)增長速度非常迅猛，令全球電信企業(yè)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(qū)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(shù)和窄帶cdma技術(shù)。預計ＷCDMA將在第三代系統(tǒng)中占80％左右的市場。



　　基于以往的經(jīng)驗，人們強烈地意識到技術(shù)的標準化對未來的產(chǎn)品開發(fā)、系統(tǒng)演進以及市場普及與占有的重要性。用戶、運營商和生產(chǎn)廠商都呼吁在第三代系統(tǒng)中實現(xiàn)標準的統(tǒng)一和系統(tǒng)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(chǎn)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(lǐng)先的3G技術(shù)規(guī)范機構(gòu)，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(fā)起成立的，旨在研究制定并推廣基于演進的GSM核心網(wǎng)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(gòu)



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



·業(yè)務和系統(tǒng)部（TSG SA）負責整個WCDMA體系結(jié)構(gòu)和業(yè)務方面的工作，包括安全性、編解碼器和電信管理；



·核心網(wǎng)絡部（TSG CN）負責GSM和WCDMA系統(tǒng)核心網(wǎng)絡部分的規(guī)范工作；



·無線接入網(wǎng)絡部（TSG RAN）負責WCDMA的無線接入部分，包括體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議；



·GSM EDGE無線接入網(wǎng)絡部（TSG GERAN）；



· 終端部（TSG T）。



　　3GPP的目標是實現(xiàn)由2G網(wǎng)絡到3G網(wǎng)絡的平滑過渡，保證未來技術(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



　　為了滿足新的市場需求，3GPP規(guī)范不斷增添新特性來增強自身能力。為了向開發(fā)商提供穩(wěn)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(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(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標準為業(yè)務的開發(fā)提供了三種機制，即針對IP業(yè)務的CAMEL功能、開放業(yè)務結(jié)構(gòu)（簡稱OSA）和會話啟始協(xié)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(yè)務有了進一步的增強，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)務方面除了支持基本的電信業(yè)務和承載業(yè)務外，也可支持所有的補充業(yè)務，另外它還支持基于定位的業(yè)務（LCS）、號碼攜帶業(yè)務（MNP）、64kbit/s電路數(shù)據(jù)承載、電路域多媒體業(yè)務以及開放業(yè)務結(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(guī)范均擁有一個“4.x.y”形式的版本號。



　　Rel-4無線網(wǎng)絡技術(shù)規(guī)范中沒有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的改變，而是增加了一些接口協(xié)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(yōu)化，Iu上無線接入承載（RAB）的QoS協(xié)商，Iur和Iub的無線資源管理（RRM）的優(yōu)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(wǎng)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(wǎng)關(guān)（MGW），使呼叫控制和承載完全分開。



·核心網(wǎng)內(nèi)的七號信令傳輸?shù)谌�階段（Stage 3）：支持七號信令在兩個核心網(wǎng)絡功能實體間以基于不同網(wǎng)絡的方式來傳輸，如基于MTP，IP和ATM網(wǎng)傳輸。



　　Rel-4在業(yè)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(yè)務，增強緊急呼叫業(yè)務、MexE、實時傳真（支持3類傳真業(yè)務）以及由運營商決定的阻斷（允許運營商完全或根據(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，則制定一個新版本規(guī)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(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“5.x.y”形式的版本號。



　　3GPP Rel-5將完成對IP多媒體子系統(tǒng)（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(zhuǎn)向全IP網(wǎng)絡的運營商提供一個開始建設(shè)的依據(jù)。



　　Rel-5計劃的主要特性有：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(yōu)化、UE定位增強功能、相同域內(nèi)不同RAN節(jié)點與多個核心網(wǎng)節(jié)點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）傳輸七號信令、IMS業(yè)務實現(xiàn)、緊急呼叫增強功能以及網(wǎng)絡安全性的增強。另外，Rel-5在網(wǎng)絡接口上可支持UTRAN至GERAN的Iu和Iur-g接口，從而實現(xiàn)WCDMA與EDGE的互通。



　　在業(yè)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(yè)務、CAMEL Phase4、全球文本電話（GTT）以及Push業(yè)務。



　　由于IP多媒體子系統(tǒng)是Rel-5的一個主要特性，3GPP技術(shù)標準組對其進行了多次討論與研究。IMS定位在完成現(xiàn)有電路域未能為運營商提供的多媒體業(yè)務，而不是代替現(xiàn)已成熟的電路域業(yè)務，從而更好地兼容99版本來完成系統(tǒng)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(wǎng)標準的統(tǒng)一，3GPP決定有關(guān)IMS的部分標準將直接采用IETF和ITU-T的標準。


摘自《現(xiàn)代電信科技》