5G/4G： 3GPP组织及协议版本的发展

ITU国际电信联盟是属于联合国的机构，总部就在瑞士日内瓦，3GPP是在ITU指导下成立的专注于研究电信标准和IMT-2000的组织。另外还有个3GPP2。和3GPP和3GPP2存在一定的竞争关系，可以看做分别代表了欧洲和北美标准。3GPP主要是欧系主导，主要发展GSM/GPRS->WCDMA这条演进路径。3GPP2主要研究的是CDMA->CDMA2000，主要是北美主导，和高通公司密切相关。在4G和5G的发展时代，都是由3GPP主导了。

4G的发展当中，LTE是3GPP的一个项目名称，其研究成果就是E-UTRAN，就是无线空口部分。同时还有一个和LTE平行的项目SAE，研究中心是核心网，其研究成果就是EPC。而在5G中，对应的无线部分就是NR（new radio）, 而核心网就是5GC。不得不说3GPP取名是相当的随意了。

R99: 指定第一个UMTS 3G网络，定义空口标准WCDMA，支持上行384kbps，下行2Mbps的传输速率。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

R4: 软交换，控制和承载分离；提出all-IP核心网。

R5: 提出IMS域，能给PS、CS域提供IP多媒体业务，也是VoIP的重要基础；提出HSDPA使下行速度提升至14.4Mbps，超越CDMA2000。

R6: 增强IMS域的功能(如PoC,GAN)；提出HSUPA提高上行速度到5.76Mbps。

R7: 定义HSPA+，下行速度提升至21Mbps，甚至42Mbps。

R8: 第一个提出LTE的版本。3GPP在2006年9月通过LTE WI( Work Item)立项申请，正式进入标准制定阶段，该阶段基于标准研究阶段成果，对系统框架、技术细节和性能评估等内容进一步讨论，并与2007年3月形成用于LTE初步系统设计的参考规范TR 36.300。R8于2008年12月冻结。主要内容包括：高峰值数据速率：下行300 Mbps，上行75 Mbps，上行链路采用4×4 MIMO，以及20MHz带宽；高频谱效率；灵活带宽：1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz and 20 MHz；IP数据包在理想无线条件下时延为5毫秒；简化网络架构；OFDMA下行和SC-FDMA上行；全IP网络；MIMO多天线方案；成对（FDD）和非成对频谱（TDD）。

R9：2009年12月冻结，最初的LTE增强版，只是对R8做了一些补充。主要内容包括：PWS（Public Warning System，公共预警系统）；Femto Cell，Femto Cell基本上用于办公室或家中；MIMO波束赋型；自组织网络（SON）；EMBMS；LTE定位。

R10：2011年3月冻结。R10属于LTE-A标准。由于ITU IMT-Advanced提出了R8无法实现的更高速率要求，为此，R10提出了很多重要的功能和提升。R10主要新增内容包括：增强型上行链路多址，R10引入了分簇单载波频分多址（clustered SC-FDMA），R8的SC-FDMA只允许频谱连续块，而R10允许频率选择性调度；MIMO增强： LTE_A允许下行高达8×8 MIMO，在UE侧，它允许上行4X4MIMO；中继节点（Relay Nodes）；增强型小区间干扰协调（eICIC），eICIC主要应付异构网络（HetNet）下的干扰问题；载波聚合（CA）；支持异构网络（HetNet）；增强型SON。

R11：2012年9月冻结。主要内容包括：增强型载波聚合；协作多点传输（COMP）；ePDCCH；基于网络的定位；最小化路测（MDT）；DRX；节能。

R12：2014年6月冻结。增强型small cell；增强型载波聚合： R12允许TDD和FDD之间载波聚合，还允许3载波聚合；机器对机器通信（MTC）；WiFi和LTE融合；LTE未授权频谱（LTE-U）。

R13：2016年6月冻结。双连接技术，支持基于宽松时延的载波聚合；增强型机对机通信（MTC）；增强型LTE-U；室内定位；增强的多用户传输技术；增强型MIMO，NB-IoT技术。

R14： 2017年6月冻结。4G标准的持续演进，NB-IoT增强，MTC增强等；5G研究的开始。

R15：2018年6月冻结。为5G的第一阶段标准。5G定义了增强型移动宽带（eMBB）、超可靠低延迟通信（URLLC）、大规模机器类型通信（mMTC）三大场景。针对这三大场景，在2018年6月已完成的3GPP R15标准不仅定义了5G NR（新无线）以满足5G用例和需求，还定义了新的5G核心网（5GC），以及扩展增强了LTE / LTE-Advanced功能。总之， 5G首版标准R15既兼顾了4G平滑演进，也考虑了5G未来新需求；既增强了4G功能，也新增了5G能力，充分展现出以稳健、务实的步伐迈向5G时代。

此外面向5G第二阶段，3GPP 已于2018年10月启动制定R16标准，在NR方面，R16将推进毫米波的多波束/ MIMO技术，扩展URLLC和IoT的应用领域；在5GC方面，R16将进一步研究5GC功能演进，以面向未来5G多样化业务应用。

 

3GPP协议下载地址：

http://www.3gpp.org/

https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/36_series/36.321/