3GPP标准化进展概述

早在上个世纪九十年代初,有些地区和标准化组织就已经对第三代移动通信开始进行研究。目前,国际上的3G标准主流是两种制式,即3GPP的WCDMA和3GPP2的cdma2000。

基于以往的经验,人们强烈地意识到技术的标准化对未来产品的开发与系统的演进以及市场的普及与占有的重要性。不论从用户的角度,还是从运营商的角度,或者是从生产厂商的角度考虑,各方都呼吁在第三代中实现标准的统一,系统的兼容,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的标准的制定与形成产生了极大的影响,也推动着世界上的3G标准的时间进程与技术内容。

第三代合作伙伴计划(3GPP)是领先的3G技术规范机构。它是由欧洲的ETSI、日本的ARIB、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变的GSM核心网络的3G标准,即WCDMA、TD-CDMA、EDGE等。中国的CWTS也于1999年加入了3GPP,成为组织伙伴之一。

3GPP版本

  99版3GPPR3(1999版)在2000年3月成功完成。3GPP99版的主要组成部分是:

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基质,数据速率可支持144Kbit/s、384Kbit/s、2Mit/s。版本99的核心网仍是基于GSM的加以演变的WCDMA核心网。

在业务应用上,3GPP的标准中为业务的开发提供了三种机制,其一是针对IP业务的CAMEL功能;其二是开放业务结构(简称OSA);其三是会话启始协议(简称SIP),并在不同的版本中对其作了相应的不同程度的定义。99版本对GSM中的业务有了进一步的增强。从传输速率,频率利用率和系统容量上都大大地提高。在业务方面,除了支持基本的电信业务,承载业务外,也可支持所有的补充业务。另外还可支持:

 *  基于定位的业务(LCS)

 *  号码可携性业务(MNP)

*  一个用户在同一个连接上同时进行多个业务

 支持64kbit/s的电路数据承载

    *  支持CS域的多媒体业务等等

    *  开放业务结构

    Release4  3GPP  Release4在2001年3月成功完成。

  在Rel4无线网络技术规范中没有网络结构的改变,增加的只是一些接口协议的增强功能和特性,主要总结如下:

    *  低码片速率TDD:通过了TD_SCDMA物理层技术规范的技术报告(包括物理信道映射、调制和扩频、复用和信道编码、物理层过程和物理层测量)及与之相应的层2、层3协议规范、Iub/Iur部分规范、以及移动终端的接入能力和有关基站的射频特性指标等。TD-SCDMA相应的内容将被列入相应的TDD规范中作为可选的技术选项。

  *  UTRAFDD直放站:用于扩大在建筑物、隧道、地铁和高速公路等上的覆盖范围,通过在例如扇区边界安装直放站可以使终端和基站的发射功率等得到降低来改善载干比,从而提高系统的容量。

  *  Node  B同步:减少TDD系统邻近小区的交调干扰,得到的好处是大量地降低传输网络的成本,且自动同步过程不需要外界参考。这个特性可以比较容易地扩大应用范围,对于不同系统间的NodeB同步特别有好处。

  *  对Iub和Iur上的AAL2连接的Qos优化:Iub和Iur接口上的AAL2连

接所用的虚拟电路(VC)带宽得到优化,在SRNC的定时能力也得到了优化,因此改进了对实时业务的支持。

  *  Iu上RAB(无线接入承载)的Qos协商:使无线接入承载的建立得到增强,通过使用Qos指标要求来进行重新协商这一过程来确保无线资源的更为有效地被利用。

  *  Iur和Iub的RRM(无线资源管理)的优化:改进了几个UTRAN无线资源管理过程来提高UTRAN的效率,为终端用户提供改进的服务质量。

  *  增强的RAB支持:用意在于改进基于IP的业务,增强包括高效的效的

头压缩(ROBUS  THEADER  COMPRES-SION)、RAB的复用,不同的错误保护、逻辑信道的类型转换。

  * Iub、Iur和Iu上的传输承载的修改过程:改进Rel99的建立和释过程,使得无需像Rel99一样,建立过程需要的带宽是老的呼叫占用带宽+新的呼叫所占用的带宽,从而减少无线资源占用带宽,同时可以减少Rel99所用的信令信息并简化传输承载的变化过程。

  *  WCDMA1800/1900:支持WCDMA在1800/1900MHZ频段内的使用,主要是应澳大利亚和美国的要求开发的。3GPP已确定了WCDMA的新频段的引入不受版本的限制。

  *  在软切换中的DSCH功率控制的改进.

    版本4在核心网上的主要特性有:

    *  电路域(CS域)的呼叫与承载的分离:将MSC分为MSC服务器(MSCServer)

和媒体网关(MGW),使呼叫控制和承载完全分开。

  *  核心网内的NO.7信令传输第三阶段(Stage3):支持No.7信令在2个核心网络功能实体间以基于不同的网络方式来传输,包括基于MTP、IP和ATM的网络上来传输。

  版本4在业务上对R99又做了进一步的增强。可支持:

  CS域的多媒体消息业务;

    紧急呼叫的增强-基于CS域的呼叫,无callback功能;

  MexE的增强;

    实时传真:支持3类传真业务;

  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来阻断用户接入。

版本5

  3GPP Releass5在2002年3月基本完成。其全部内容的完成应在2002年6月完成。其中也将完成IP多媒体子系统的定义,诸如路由选取以及多媒体会话的主要部分。随着版本5的完成,将为转向全IP网络的运营商提供一个可以开始建设的基础。

  在版本5的计划中,其主要特性主要有以下方面:

    *  UTRAN中的IP传输:

    在UTRAN的Iu、Iur和Iub接口的信令传输和用户数据传输上引入IP技

术来与ATM共同作为分组交换传输技术的可选手段,选择哪种传输机制应取决于运营商的决策。

  * HSDPA:高速下行分组数据业务的接入,包括各种不同的技术实现手段来共同实现这一目标。其峰值数据速率可高达8-10Mbps。并具有高的数据吞吐量和低的延时。

 混和ARQII/III:增强分组数据信号传输的可靠性和高效性。

  *  支持RAB增强功能:除高效头压缩技术之外的增强功能。

  *  对Iub/Iur的无线资源管理的优化:

  着重将资源保留和无线链路的激活分开,实现在某个无线链路上没有任何的无线发射能量,使之成为一个专用的预留无线资源,确定一种机制如何利用和释放这一无线资源来满足高速数据业务用户在软切换中时延问题以及快速返回小区专用信道的信道类型转换。

  *  UE定位增强功能:对于不同的应用环境会有不同的实现定位技术的方法,UE定位增强功能将包括更多的支持定位业务的实现手段。

  *  相同域内的不同RAN节点与多个CN节点的连接:

旨在改进现有网络结构中RNC只能和一个同电路域的MSC相连接(或同分组域的SGSN相连接),当RNC容量相对于MSC和SGSN较大时会造成RNC网络设备的浪费,另一方面当网络业务量较大时,一个MSC/SGSN所管辖地理区域会缩小(在容量一定的前提下)一旦用户仍进入该地区,将会有繁重的不同MSC/SGSN之间的注册更新,从而造成MSC/SGSN资源的负担。相同域内的不同RAN节点与多个CN节点连接这一功能可以缓解上述矛盾,增强网络的效率。

  其它原有REL5的功能包括:

  对专用类型的CCTRCH在FDD模式的下行资源的改进使用不同频率间、系统间的测量。

  小区广播和多播的增强方式等等由于无法在2002年6月以前完成将在下一版本的工作中进行。

  *  在核心网方面,主要特性有:M3UA(SCCP-User  Adaptation)来传输No.7信令。

    IMS(IP多媒体子系统)业务实现:

  IP多媒体子系统(简称IMS)作为Release5的一个主要特性在3GPP的技术标准组上进行了多次充分的讨论与研究。IMS业务实现包括定义IP多媒体子系统在核心网内的实现、互操作性以及SIP呼叫控制协议的应用等。IMS的定位是在完成现有电路域所没有的能够为运营商带来新业务增长点的多媒体业务,IMS不应代替现已成熟的电路域业务从而更好的兼容RELEASE99来完成系统平滑演进的过程。随后的3GPP标准化过程实际是RELEASE99、RELEASE4和RELEASE5并行的过程,完善RELEASE99和RELEASE4需要占用很大量的时间。同时为不重复制定某项标准并同时考虑与固定网标准的统一,有关IMS的部分标准3GPP决定直

接采用IETF和ITU-T的标准。

    紧急呼叫增强功能:支持基于分组交换(PS)的无需UICC(全球集成电路卡)的紧急呼叫。

  网络安全性的增强:在核心网上的MAP安全保障以及对分组域的安全的增强。

  另外,从网络接口上,版本5可支持UTRAN至GERAN的Iu和Iur-g接口。

从而实现WCDMA与EDGE的互通。

  在业务应用方面,版本5主要准备在以下几方面加强:

  支持基于IP的多媒体业务;

    支持CAMELPhase4;

    全球文本电话Global  Text  Tel-ephony(GTT);

Push业务;

    OSA的进一步改进。包括:多媒体呼叫/会话控制等等;

    会话启始协议(SIP)。

    IMS  status

  IP多媒体子系统(简称IMS)作为Release5的一个主要特性在3GPP的技术标准组上进行了多次充分的讨论与研究。(

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