3GPP移动通信标准化进展概述

杨 然
　　移动通信自商用以来发展迅速，目前已经从第一代模拟通信过渡到了第二代数字通信，从低速传输向高速传输发展，用户数增长速度非常迅猛，令全球电信企业趋之若鹜。这一趋势促进了移动通信向第三代迈进。

　　早在20世纪90年代初，某些地区和标准化组织就开始对第三代移动通信进行研究。目前，国际上的主流3G标准有两种制式：3GPP的WCDMA和3GPP2的cdma2000，它们分别起源于第二代移动通信的两大制式：GSM技术和窄带cdma技术。预计ＷCDMA将在第三代系统中占80％左右的市场。

　　基于以往的经验，人们强烈地意识到技术的标准化对未来的产品开发、系统演进以及市场普及与占有的重要性。用户、运营商和生产厂商都呼吁在第三代系统中实现标准的统一和系统的兼容，使手机可在全球无缝漫游。这些要求与趋势对第三代移动通信标准的制定与形成产生了极大的影响，推动着全球3G标准化的进程。

　　第三代合作伙伴计划（3GPP）是领先的3G技术规范机构，是由欧洲的ETSI，日本的ARIB和TTC，韩国的TTA以及美国的T1在1998年底发起成立的，旨在研究制定并推广基于演进的GSM核心网络的3G标准，即WCDMA，TD-SCDMA，EDGE等。中国无线通信标准组（CWTS）于1999年加入3GPP。

　　3GPP组织机构

　　3GPP受组织合作伙伴委托制定通用的WCDMA技术规范。其组织机构分为项目合作和技术规范两大职能部门。项目合作部（PCG）是3GPP的最高管理机构，负责全面协调工作；技术规范部（TSG）负责技术规范制定工作，受PCG的管理。3GPP中包含5个TSG：

·业务和系统部（TSG SA）负责整个WCDMA体系结构和业务方面的工作，包括安全性、编解码器和电信管理；

·核心网络部（TSG CN）负责GSM和WCDMA系统核心网络部分的规范工作；

·无线接入网络部（TSG RAN）负责WCDMA的无线接入部分，包括体系结构和协议；

·GSM EDGE无线接入网络部（TSG GERAN）；

· 终端部（TSG T）。

　　3GPP的目标是实现由2G网络到3G网络的平滑过渡，保证未来技术的后向兼容性，支持轻松建网及系统间的漫游和兼容性。

　　3GPP版本

　　为了满足新的市场需求，3GPP规范不断增添新特性来增强自身能力。为了向开发商提供稳定的实施平台并添加新特性，3GPP使用并行版本体制，所有版本如下：

　　1.99版本

　　最早出现的各种第三代规范被汇编成最初的99版本，于2000年3月完成，后续版本不再以年份命名。99版本的主要内容为：

·新型WCDMA无线接入。引入了一套新的空中接口标准，运用了新的无线接口技术，即WCDMA技术，引入了适于分组数据传输的协议和机制，数据速率可支持144，384Kbit/s及2Mbit/s。

·其核心网仍是基于GSM的加以演变的WCDMA核心网。

　　3GPP标准为业务的开发提供了三种机制，即针对IP业务的CAMEL功能、开放业务结构（简称OSA）和会话启始协议（简称SIP），并在不同的版本中给出了相应的定义。99版本对GSM中的业务有了进一步的增强，传输速率、频率利用率和系统容量都大大提高。99版本在业务方面除了支持基本的电信业务和承载业务外，也可支持所有的补充业务，另外它还支持基于定位的业务（LCS）、号码携带业务（MNP）、64kbit/s电路数据承载、电路域多媒体业务以及开放业务结构等。

　　2.Release4

　　目前最新的全套3GPP规范被命名为Release4（Rel-4）。Rel-4规范在2001年3月“冻结”，意为自即日起对Rel-4只允许进行必要的修正而推出修订版，不再添加新特性。所有Rel-4规范均拥有一个“4.x.y”形式的版本号。

　　Rel-4无线网络技术规范中没有网络结构的改变，而是增加了一些接口协议的增强功能和特性，主要包括：低码片速率TDD，UTRA FDD直放站，Node B同步，对Iub和Iur上的AAL2连接的QoS优化，Iu上无线接入承载（RAB）的QoS协商，Iur和Iub的无线资源管理（RRM）的优化，增强的RAB支持，Iub、Iur和Iu上传输承载的修改过程，WCDMA1800／1900以及软切换中DSCH功率控制的改进。

　　Rel-4在核心网上的主要特性为：

·电路域的呼叫与承载分离：将移动交换中心（MSC）分为MSC服务器（MSC Server）和媒体网关（MGW），使呼叫控制和承载完全分开。

·核心网内的七号信令传输第三阶段（Stage 3）：支持七号信令在两个核心网络功能实体间以基于不同网络的方式来传输，如基于MTP，IP和ATM网传输。

　　Rel-4在业务上对99版本做了进一步的增强，可以支持电路域的多媒体消息业务，增强紧急呼叫业务、MexE、实时传真（支持3类传真业务）以及由运营商决定的阻断（允许运营商完全或根据要求在分组数据协议建立阶段阻断用户接入）。

　　3.Release5

　　如果规范在冻结期后发现需要添加新特性，则制定一个新版本规范。目前，新特性正在添加到Release5（Rel-5）中。 第一个Rel-5的版本已在2002年3月冻结，Rel-5形成全套规范之后即可在2002年6月完全冻结。未能及时添加到Rel-5中的新特性将包含在后续版本Rel-6中。所有Rel-5规范均拥有一个“5.x.y”形式的版本号。

　　3GPP Rel-5将完成对IP多媒体子系统（IMS）的定义，如路由选取以及多媒体会话的主要部分。Rel-5的完成将为转向全IP网络的运营商提供一个开始建设的依据。

　　Rel-5计划的主要特性有：UTRAN中的IP传输、高速下行分组数据业务的接入（HSDPA）、混合ARQII／III、支持RAB增强功能、对Iub／Iur的无线资源管理的优化、UE定位增强功能、相同域内不同RAN节点与多个核心网节点的连接以及其它原有Rel-5的功能。

　　Rel-5在核心网方面的主要特性包括：用M3UA（SCCP－User Adaptation）传输七号信令、IMS业务实现、紧急呼叫增强功能以及网络安全性的增强。另外，Rel-5在网络接口上可支持UTRAN至GERAN的Iu和Iur-g接口，从而实现WCDMA与EDGE的互通。

　　在业务应用上，Rel-5主要准备在以下几方面加强：支持基于IP的多媒体业务、CAMEL Phase4、全球文本电话（GTT）以及Push业务。

　　由于IP多媒体子系统是Rel-5的一个主要特性，3GPP技术标准组对其进行了多次讨论与研究。IMS定位在完成现有电路域未能为运营商提供的多媒体业务，而不是代替现已成熟的电路域业务，从而更好地兼容99版本来完成系统平滑演进的过程。3GPP的标准化进程实际是99版本、Rel-4和Rel-5并行的过程，完善99版本和Rel-4需要占用大量的时间。为避免重复制定某项标准并考虑与固定网标准的统一，3GPP决定有关IMS的部分标准将直接采用IETF和ITU-T的标准。

摘自《现代电信科技》