帶你讀《5G NR标準：下一代無線通信技術》之二：5G标準化

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第2章

5G标準化

移動通信系統的研究、開發、實作和部署是國際上無線産業界通力合作的結果，而産業界對整個無線通信系統的統一的規範也是在這一過程中完成的。這一工作很大程度上依賴于全球和區域性的政府監管活動，特别是對于頻譜使用的監管，這是所有無線技術面臨的主要問題。本章描述了監管和标準化的環境，它們對于定義無線通信系統曾經是并且将繼續是非常重要的方面。

2.1　标準化和監管概述

在移動通信領域，有許多組織參與技術規範制定、标準化和監管的相關活動。它們大緻可以分為以下三種：标準化組織、監管機構、産業論壇。

标準化組織（Standards Developing Organization，SDO）為移動通信系統開發和制定技術标準，以便業界可以據此生産和部署标準化的産品，進而使産品之間具有互操作性。移動通信系統的絕大部分元件，包括基站和移動終端，在某種程度上都是标準化的。雖然廠家有一定的在其産品中提供其特有的解決方案的自由度，但通信協定的特點也決定了必須要有詳細的标準。SDO通常是非營利的行業組織，不為政府控制。不過，政府經常授權它們針對某一領域編寫标準，這類标準通常會具有較高的級别。

有的國家有自己的SDO，但由于通信産品的全球化趨勢，絕大多數SDO是區域性的并且參與全球合作。比如，GSM、WCDMA/HSPA、LTE和NR的技術标準都是由3GPP制定的，而3GPP是一個由歐洲（ETSI）、日本（ARIB和TTC）、美國（ATIS）、中國（CCSA）、南韓（TTA）和印度（TSDSI）等七個區域性和國家級SDO組成的全球性的組織。各個SDO的透明度和開放程度各有不同，但3GPP的所有技術規範、會議文檔、報告、電子郵件讨論組都是公開的和免費的。

監管機構（regulatory bodies and administration）是政府性組織，它對移動系統和其他電信産品的銷售、部署和運維提出法規方面的要求。它的最重要的任務之一就是管控頻譜的使用，為移動營運商獲得部分無線頻譜（Radio Frequency，RF）及營運商設定授權條件。另一個任務是通過認證流程對産品的“市場準入”進行監管，以保證終端、基站和其他裝置通過型式認證（type approval），符合相關的監管要求。

頻譜監管不僅在國家層面由國家機構執行，它也通過區域性機構比如歐洲的CEPT/ECC、美國的CITEL、亞洲的APT來進行。在全球層面，頻譜監管是由國際電信聯盟（International Telecommunications Union，ITU）負責的。監管機構規定頻譜提供何種服務，以及設定更詳細的要求，比如發射機無用發射的限制等。通過監管規定它們也間接地對産品标準提出要求。2.2節進一步解釋了ITU對移動通信技術提出要求的情況。

行業論壇（Industry forum）是産業界上司的組織，目的是推廣特定的技術或者其他的産業熱點。在移動産業界，行業論壇往往由營運商引導，但也有一些供應商建立的産業聯盟。例如，GSM聯盟（GSM Association，GSMA）緻力于推動基于GSM、WCDMA、LTE和NR的無線通信技術。還有下一代移動網絡（Next Generation Mobile Networks，NGMN），它由營運商組織，對移動系統演進提出需求，還有5G Americas，它是一個區域性的産業聯盟，由之前的4G Americas演變而來。

圖2-1展示了參與移動系統監管和技術規範制定的不同組織之間的關系。這張圖還顯示了移動工業界的圖景，即供應商開發産品、提供給市場、同營運商議價，同時營運商采購并部署移動系統。這一流程強烈依賴于SDO所釋出的技術标準，而市場準入則依賴于地區或者國家層面的産品認證。請注意，歐洲的地區性SDO（ETSI）基于歐盟的要求制定用于産品認證（通過CE标志）的和諧标準（harmonized standard）。這些标準在歐洲以外的國家也被用來進行認證。圖2-1中，實線箭頭表示的是正式的文檔，比如技術标準、建議書和監管授權，它們規定了技術和監管的要求。虛線箭頭表示的是更間接的介入，比如通過聯絡函和白皮書的方式。

2.2　ITU-R從3G到5G的活動

2.2.1　ITU-R的角色

ITU-R是國際電聯的無線通信部門。ITU-R負責確定所有無線通信服務都能夠有效和經濟地使用無線頻譜。ITU-R下屬的各個子組和工作組分析和定義無線頻譜的使用條件并撰寫報告和建議書。ITU-R的終極目标，是通過對無線電管理規定（Radio Regulations）和地區性協定的執行，“確定無線通信系統能夠無幹擾地工作”。無線電管理規定是關于無線頻譜使用的、國際性的、具有限制力的條約。世界無線電通信大會（World Radio-communication Conference，WRC）每3～4年舉行一次。WRC對無線電管理規定進行修改和更新，進而對全球無線頻譜的使用産生相應的影響。

考慮到移動通信技術（比如NR、LTE和WCDMA/HSPA）的技術規範是在3GPP完成的，ITU-R有責任把這些技術轉變為全球标準，尤其是為那些沒有被3GPP所包含的SDO所涵蓋的國家。ITU-R為不同的服務定義相應的無線頻譜，包括移動服務，其中某些頻譜被配置設定給國際移動電信（International Mobile Telecommunications，IMT）系統。ITU-R的5D工作組（WP5D）負責IMT系統的無線系統方面的全部工作，也就是從3G開始及其以上的各代移動通信系統。WP5D在ITU-R的最主要的任務就是負責IMT陸地部分的問題，包括技術、營運和頻譜相關的問題。

WP5D并不制定IMT的技術規範，而是和其他區域性标準化組織合作對IMT進行定義，維護一系列的IMT建議書和報告，包括一系列的無線接口規範（Radio Interface Specifications，RSPC）。這些建議書包括每一代IMT的無線接口技術（Radio Interface Technologies，RIT）“系列”，每一種技術都被平等對待。對于每個無線接口，RSPC包含一個對它的概述，以及對詳細規範的引用清單。實際的規範由各個SDO維護，RSPC提供對這些規範的參考索引。以下是已有的和計劃中的RSPC建議書：

• IMT-2000：ITU-R建議書M.1457[49]包含六個不同的RIT，包括WCDMA/HSPA等3G技術。
• IMT-Advanced：ITU-R規範M.2012[45]包含兩個不同的RIT，其中最重要的是4G/LTE。
• IMT-2020：新的ITU-R建議書，包含5G的RIT，計劃2019～2020年制定。

每個RSPC都會不斷更新以反映其所參考的詳細規範中的新的變化，比如3GPP的WCDMA和LTE規範。SDO和夥伴項目（現在主要是3GPP）提供更新所需的内容。

2.2.2　IMT-2000和IMT-Advanced

ITU-R的第三代移動通信的工作開始于20世紀80年代。一開始的名字是未來公用陸地移動通信系統（Future Public Land Mobile Telecommunication Systems，FPLMTS），後來改名為IMT-2000。在20世紀90年代後期，世界各地的SDO也在做與ITU-R類似的工作，即開發新一代的移動系統。IMT-2000的第一個RSPC于2000年釋出，3GPP的WCDMA是其中一個RIT。

接着ITU-R開始了IMT-Advanced的工作，它是指IMT-2000之後具有新無線接口、新能力的系統。ITU-R在架構建議書[41]中定義了這些新的能力，圖2-2展示了這張“廂式貨車圖”。ITU-R的IMT-Advanced的能力和4G（即3G之後的下一代移動技術）相呼應。

作為IMT-Advanced的候選技術之一，3GPP向ITU-R送出了LTE演進技術。它是3GPP LTE規範的一個新版本（Release 10），也是不斷演進的LTE的一個有機組成部分。為了向ITU-R送出，它被命名為LTE-Advanced（Release 10也用了這個名

字）。以ITU-R需求[10]為基礎，3GPP提出了自己的對LTE-Advanced的技術需求。

ITU-R流程的目的就是通過民主協商對各個候選技術進行協調。ITU-R最後決定在IMT-Advanced的第一個版本中包含兩種技術，即LTE-Advanced和基于IEEE 802.16m的WirelessMAN-Advanced [37]。這兩者可以看作IMT-Advanced技術的“姐妹”，如圖2-3所示。不過兩者之中，LTE是目前4G的主導技術。

2.2.3　ITU-R WP5D的IMT-2020流程

2012年，ITU-R WP5D開始着手下一代IMT系統的工作，即IMT-2020。它着眼于2020年之後IMT陸地部分進一步的發展，對應于通常所說的“5G”，即第五代移動系統。ITU-R建議書M.2083[47]對IMT-2020的架構和目标做了概述，這份建議書常被稱作“願景”建議書。它邁出了描繪IMT-2020發展的第一步：IMT未來的角色；IMT如何服務于社會；市場；使用者和技術趨勢；頻譜形勢，等等。考慮到使用者趨勢、未來的角色和市場，一系列的使用場景被提了出來，涵蓋以人為中心的通信和以機器為中心的通信。這些确定的使用場景包括：增強移動寬帶通信（eMBB）、超可靠低延遲時間通信（URLLC）、大規模機器類型通信（mMTC）。

為了滿足增強的移動寬帶體驗的需要以及新的、擴充的使用場景，IMT-2020必須相應地擴充能力。願景建議書[47]描述了一系列關鍵能力以及相應的目标值，對IMT-2020的需求提供了總體的指導。2.3節将進一步讨論關鍵能力和相應的使用場景。

ITU-R WP5D同時還編寫了一份關于“IMT陸地系統未來技術趨勢”[43]的報告，重點關注2015～2020年。通過分析IMT系統的技術和操作特性，以及IMT的技術演進所提供的改善的可能性，它描述了IMT技術的未來趨勢。這份技術趨勢的報告實際上和3GPP Release 13及之後的LTE相關，而願景建議書展望的是2020年以後的情況。IMT-2020的一個新的特點是它可以在潛在的、新的6 GHz之上的IMT頻段運作，包括毫米波。出于這個考慮，WP5D專門編寫了一個單獨的報告來研究無線電波傳播、IMT特性、支援技術，以及在高于6 GHz的頻帶的部署問題[44]。

WRC-15讨論了潛在的IMT新頻段并為WRC-19增設了一個會議議程項1.13，用來讨論為移動業務和未來IMT的發展配置設定額外頻譜的可能性。在24.25～86 GHz之間的許多頻段被認為是可能的候選。第3章将對特定的頻段及其全球使用的可能性進行描述。

WRC-15之後，ITU-R WP5D根據願景建議書[47]和之前其他的研究成果，繼續為IMT-2020系統定義需求、設計評估方法。這項工作按照IMT-2020的工作計劃（圖2-4），于2017年中完成。它的成果是2017年末釋出的三份文獻，進一步定義了IMT-2020要實作的性能和特性。這些性能和特性也将用于評估階段：

• 技術要求：ITU-R M.2410 [51]報告針對IMT-2020無線接口技術性能定義了13項最基本的要求。這些要求很大程度上是基于願景建議書（ITU-R，2015c）中對關鍵能力的描述。2.3節對此有進一步的闡述。
• 評估指南：ITU-R M.2412[50]報告定義了用來評估最基本要求的詳細的方法論，包括測試環境、評估配置和信道模型。更多細節見2.3節。
• 送出模闆：ITU-R M.2411[52]報告定義了用來送出待評估的候選技術的具體模闆。根據上面的兩份報告M.2410和M.2412，它還具體描述了評估标準，以及對業務、頻譜和技術性能的要求。

IMT-2020的流程以通函的形式告知了其他外部組織。在2017年10月舉行了一次關于IMT-2020的研讨會之後，IMT-2020流程正式開始接收候選建議。

如圖2-4所示，ITU-R計劃在2018年開始對候選建議進行評估，目标是在2020年上半年釋出IMT-2020的RSPC。

2.3　5G和IMT-2020

圖2-4描述了ITU-R的IMT-2020時間表中最重要的幾個時間節點。首先ITU-R制定了IMT-2020的願景建議書ITU-R M.2083 [47]，勾勒出所期望的使用場景及相應的能力要求。然後定義了更詳細的IMT-2020需求。正如評估指南所指出的那樣，候選技術需要根據這些需求接受評估。需求和評估指南是在2017年中完成的。

在需求明确之後，候選技術就可以送出給ITU-R了。送出的候選技術将根據IMT-2020需求進行評估，滿足需求的技術将在2020年下半年獲得準許并被釋出。關于ITU-R流程的進一步細節可參見2.2.3節。

2.3.1　IMT-2020使用場景

5G的一個主要推動力就是要滿足大量新的使用案例。ITU-R在IMT願景建議書[47]中定義了三個使用場景。ITU-R的IMT-2020流程采納了移動通信産業界、不同區域性組織以及營運商組織的輸入，并把它們綜合為以下三個場景：

• 增強的移動寬帶通信（Enhanced Mobile Broadband，eMBB）：使用3G和4G移動系統的主要驅動力來自移動寬帶，對于5G而言移動寬帶仍然是最重要的使用場景。不斷增長的新的需求和新的應用對增強的移動寬帶提出了新的需求。對它的使用無處不在，覆寫了許多不同的使用案例，也帶來了各自的挑戰，包括熱點覆寫和廣域覆寫，前者着眼于高速率、高使用者密度和對高容量的需要，後者面臨的挑戰是移動性、無縫使用者體驗和低速率、低使用者密度。增強的移動寬帶場景主要是針對以人為中心的通信。
• 超可靠低延遲時間通信（Ultra-Reliable and Low-Latency Communications，URLLC）：這一場景涵蓋以人為中心的通信和以機器為中心的通信，後者常被稱為關鍵機器類型通信（Critical Machine Type Communication，C-MTC）。這一場景的使用案例的特點是對時延、可靠性和高可用性有嚴格的要求。比如有安全要求的車輛間的通信、工業裝置的無線控制、遠端手術以及智能電網中的分布式自動化。兩個以人為中心的用例是3D遊戲和“觸覺網際網路”，其特點是低延遲時間和超高資料速率。
• 大規模機器類型通信（Massive Machine Type Communications，mMTC）：這是一個純粹的以機器為中心的使用場景，主要特點是終端數量巨大，資料量小且傳輸不頻繁，對延遲不敏感。大量的終端可能導緻局部連接配接的密度極高，當然真正的挑戰是一個系統當中能容納的總的終端數量以及如何降低終端成本。對于那些在人煙稀少的地點部署的mMTC終端，還要求它們的電池使用壽命非常長。

圖2-5描述了這些使用場景以及一些相關的例子。這三個場景并沒有涵蓋所有可能的使用案例，而是提供了一個對大多數可預見的使用情況的分類，以用來分析、确定IMT-2020的無線接口技術所需要的關鍵能力。即便我們今天還無法預見或者描述，但将來肯定會有新的使用案例出現。這就意味着新的無線接口必須具有高度的靈活性以便能接納這些新的用例，同時所定義的關鍵能力也要足夠靈活，以支援那些來自新用例的新的需求。

2.3.2　IMT-2020能力集

作為IMT願景建議書[47]所描述的IMT-2020架構的一部分，ITU-R定義了一系列IMT-2020技術所需要的能力。這些能力是為了支援由區域性組織、研究項目、營運商、監管機構等提出的5G使用場景和用例。IMT願景建議書[47]一共定義了13個能力，其中8個稱為關鍵能力（key capabilities）。兩個“蜘蛛網”描繪出這8個關鍵能力（見圖2-6和圖2-7）。

圖2-6描述了IMT-2020關鍵能力及其示意性的目标值，其目的是為更詳細的、目前正在制定的IMT-2020需求提供一個初步的宏觀指導。可以看到，這些目标值有的是絕對數值，有的是相對于IMT-Advanced能力的相對數值。這些關鍵能力的目标值不需要同時達到，甚至某些目标在一定程度上還是互相排斥的。圖2-7給出了第二個圖，分别說明了為實作ITU-R設想的三種使用場景，每個關鍵能力的“重要性”。

峰值資料速率（peak data rate）一直是一個備受關注的數字，但實際上它是一個理論話題。ITU-R将峰值資料速率定義為在理想條件下可實作的資料速率的最大值，這意味着産品研發當中的瑕疵或者網絡部署對傳播的實際影響等并未考慮進去。是以它是一個依賴性的關鍵性能名額（Key Performance Indicator，KPI），因為它嚴重依賴于營運商部署時可用的頻譜資源。此外，峰值資料速率取決于峰值頻譜效率，即歸一化帶寬的峰值資料速率：

峰值資料速率=系統帶寬×峰值頻譜效率

因為在6 GHz以下的IMT頻段沒有大的可用帶寬，真正的高資料速率更容易在更高的頻率所在的頻段實作。結論是在室内和熱點環境中可以實作最高的資料速率，因為在這些地方那些對較高頻率不太有利的傳播特性沒有那麼糟糕。

使用者體驗資料速率（user experienced data rate）是指對大多數使用者而言、在一個大的覆寫區域中可實作的資料速率。它可以定義為95%的使用者的資料速率。它不僅依賴于可用頻譜，而且依賴于系統是如何部署的。5G對城區和郊區的廣域覆寫設定了?100 Mbit/s的目标速率，對室内和熱點環境則期望能提供一緻的1Gbit/s的資料速率。

頻譜效率（spectrum efficiency）給出了頻譜的每赫茲和每個“扇區”的，或者更确切地說每機關無線裝置（又稱為發射接收點，Transmission Reception Point，TRP）的平均資料吞吐量。它是配置網絡的重要參數。實際上4G系統已經實作了很高的水準，5G的目标确定為4G的頻譜效率的三倍，但實際能增長多少很大程度上取決于部署場景。

區域話務容量（area traffic capacity）是另一個依賴性的能力，它不僅依賴于頻譜效率和可用帶寬，而且還依賴于網絡部署的密集程度：

區域話務容量=頻譜效率×帶寬× TRP密度

IMT-2020假定了在更高頻率處能有更多可用的頻譜，以及可以采用非常密集的網絡部署。在這一前提下，IMT-2020設定的區域話務容量比4G增加了100倍。

如前所述，網絡能效（network energy efficiency）作為一種能力其重要性與日俱增。ITU-R設定的總體目标是IMT-2020無線接入網的能耗不應大于今天部署的IMT網絡，即便它提供增強的能力。這個目标意味着網絡能效——即每bit資料消耗的能量——減少因子至少和預期的IMT-2020相對于IMT-Advanced流量增加的因子持平。

前五個關鍵能力對于增強的移動寬帶使用場景而言是最重要的，盡管移動性和資料速率能力不會同時具有同等重要性。例如，相對于廣域覆寫場景，在熱點環境中使用者體驗的資料速率和峰值資料速率會非常高，但移動性較低。

時延（latency）定義為無線網絡對資料包從源位址傳送到目的位址所用時長的貢獻份額。這對URLLC使用場景而言是一個關鍵能力。ITU-R認為需要比IMT-Advanced的時延減少十倍。

移動性（mobility）作為關鍵功能定義為移動速度，考慮到高鐵的場景，它的目标是500公裡/小時，僅比IMT-Advanced有适度增長。不過作為一項關鍵能力，它對于URLLC使用場景中高速車輛的關鍵通信至為重要，而且它要求同時具有低延遲時間。請注意，所有使用場景都沒有要求同時滿足高移動性和高使用者體驗資料速率。

連接配接密度（connection density）定義為每機關面積連接配接的或可接入的終端總數。該目标與具有高密度連接配接終端數量的mMTC使用場景相關，不過eMBB場景中一個擁擠的辦公室裡也可以産生高連接配接密度。

除了圖2-6中給出的八種能力，[47]還定義了另外五種能力：

• 頻譜和帶寬靈活性（spectrum and bandwidth flexibility）

頻譜和帶寬靈活性是指系統設計能靈活處理不同的場景，特别是指在不同頻段上工作的能力，包括比今天更高的頻率和更寬的帶寬。

• 可靠性（reliability）

可靠性是指所提供的服務可用性高。

• 可恢複性（resilience）

可恢複性是指在自然或人為破壞期間及之後（例如主電源發生故障）網絡繼續正常運作的能力。

• 安全和隐私（security and privacy）

安全和隐私包括使用者資料和信令的加密和完整性保護、使用者隐私等幾個方面，它是為了防止未經授權的使用者跟蹤，保護網絡免受黑客、欺詐、拒絕服務和中間人攻擊等行為。

• 運作壽命（operational lifetime）

運作壽命是指每機關存儲能量的運作時間。這對于需要較長電池壽命（例如超過10年）的機器類型終端尤為重要，因為出于經濟的或者實際的原因，對其進行正常維護非常困難。

需要注意的是，以上這些能力并不一定就不如圖2-6中所示的能力重要，盡管後者被稱為“關鍵能力”。它們的主要差別在于“關鍵能力”更容易量化，而其餘五項能力不易量化，偏向于定性的能力。

2.3.3　IMT-2020性能要求和評估

基于願景建議書（ITU-R，2015c）中描述的使用場景和能力，ITU-R制定了一系列IMT-2020技術性能的最低要求。這在ITU-R M.2410 [51]報告中展現，并将作為評估IMT-2020候選技術的基準（見圖2-4）。該報告描述了14個技術參數和相應的最低要求。表2-1對此做了總結。

ITU-R M.2412 [50] 給出了IMT-2020無線接口候選技術的評估指南，其模闆遵循了之前對IMT-Advanced做評估時的形式。它描述了對14項技術性能的最低要求進行評估的方法，外加兩項附加要求：頻段的支援和大範圍的業務支援。

評估在願景建議書[47]使用場景導出的五個測試環境（test environments）中進行。每個測試環境都有很多評估配置（evaluation configurations），這些配置描述了在評估的仿真和分析中所使用的詳細參數。這五個測試環境是：

• 室内熱點（Indoor Hotspot）-eMBB：辦公室和購物中心的室内隔離環境，針對靜止人群和行人，使用者密度非常高。
• 密集市區（Dense Urban）-eMBB：具有高使用者密度和業務流量的城市環境，針對行人和車輛使用者。
• 郊區（Rural）-eMBB：農村環境，覆寫範圍面積較大，針對行人、車輛和高速車輛。
• 市區宏站（Urban Macro）-mMTC：一個有連續覆寫範圍的城市宏觀環境，針對大量連接配接的機器類型終端。
• 市區宏站（Urban Macro）-URLLC：城市宏觀環境，針對超可靠和低延遲時間通信。

對每個候選技術，有三種基本方法可以評估其是否滿足要求：

• 仿真：這是評估一個要求的最細緻的方法，包括無線接口的系統級或鍊路級仿真，或兩者都做。對于系統級仿真，ITU-R定義了部署場景，對應于一組測試環境，例如室内、密集市區等。進行仿真評估的要求包括：平均的和第五百分位頻譜效率、連接配接密度、移動性和可靠性。
• 分析：某些要求可以通過基于無線接口參數的計算來評估，或者從其他性能值導出。通過分析進行評估的要求包括峰值頻譜效率、峰值資料速率、使用者體驗資料速率、區域流量大小、控制面和使用者平面時延以及移動中斷時長。
• 檢查：某些要求可以通過稽核和評定無線接口技術的功能來評估。通過檢查進行評估的要求包括：帶寬、能效、大範圍的業務支援和頻帶的支援。

一旦候選技術送出給ITU-R并進入流程，評估階段就會開始。評估可以由送出者（“自我評估”）來做或者由外部評估小組完成，可以是對一個或多個候選提案進行完整評估，也可以是部分評估。

2.4　3GPP标準化

有了ITU-R建立的IMT系統架構、WRC指定的頻譜以及對更高性能的不斷增長的需求，對具體的移動通信技術進行規範的任務就落在3GPP等組織的身上。實際上，3GPP編寫了2G GSM、3G WCDMA/HSPA、4G LTE和5G NR的技術标準。3GPP技術是世界上使用最廣泛的移動技術。2017年第四季度的資料顯示，全球78億移動使用者中超過95%的使用者[30]使用的是3GPP技術。為了了解3GPP的工作方式，有必要了解其規範的編寫過程。

2.4.1　3GPP流程

制定移動通信技術規範不是一次性的工作，而是一個持續的往複過程。為了滿足對業務和功能的新的需求，規範是不斷發展的。不同标準化組織的流程有所不同，但通常都包括圖2-8所示的四個階段：

1. 需求，确定規範要達到的目标。

2. 架構，确定主要構件和接口。

3. 詳細規範，詳細規定每個接口。

4. 測試和驗證，確定接口規範适用于最終生産的裝置。

這些階段是重疊、循環往複的。例如，如果技術解決方案需要，在後期階段可以添加、更改或删除需求。同樣，具體規範中的技術方案也可以由測試和驗證階段發現的問題進行改變。

規範的制定從需求階段開始，它确定規範要實作的目标。這個階段通常較短。

架構階段确認架構，即需求得以滿足的原則。架構階段包括确定參考點和标準化接口。這個階段通常很長，可能會導緻需求的改變。

架構階段之後，詳細規範階段開始。它規定每個接口的詳細資訊。在接口的詳細規範過程中，标準化組織可能會發現需要重新審視架構階段甚至需求階段的某些決策。

最後是測試和驗證階段。通常它不是實際規範的一部分，而是通過供應商自己的測試以及供應商之間的互操作測試來進行。這個階段是對規範的最終驗證。在測試和驗證階段，可能會發現規範中的錯誤，這些錯誤可能會導緻對詳細規範的變更。雖然不常見，但有可能也需要對架構或需求進行更改。要驗證規範就需要産品，是以，在詳細規範階段之後（或期間）廠家會開始産品的實作。當用于驗證裝置是否滿足技術要求的測試規範趨于穩定時，測試和驗證階段就結束了。

通常，從規範完成到商用産品面市大約需要一年時間。

3GPP由三個技術規範組（Technical Specifications Groups，TSG）組成（見圖2-9），其中TSG RAN（Radio Access Network，無線接入網）負責定義無線接入的功能、需求和接口。TSG RAN包括六個工作組（working group，WG）：

1. RAN WG1，負責實體層規範。
2. RAN WG2，負責層2和層3無線接口規範。
3. RAN WG3，負責固定的RAN接口——例如RAN中的節點之間的接口，以及RAN和核心網之間的接口。
4. RAN WG4，負責射頻（RF）和無線資源管理（radio resource management，RRM）性能要求。
5. RAN WG5，負責終端一緻性測試。

6. RAN WG6，負責GSM/EDGE的标準化（以前在稱作GERAN的單獨的TSG中）和HSPA（UTRAN）。

   作為IMT-2000、IMT-Advanced的一部分，3GPP在工作中會考慮相關的ITU-R建議書，其工作成果也會送出給ITU-R，NR現在作為IMT-2020的候選技術也會這樣做。3GPP的合作夥伴有義務确定自己的區域性要求，這些要求可能會導緻不同的标準選項。例如該區域的頻段和本地的特殊保護性要求。規範考慮了全球漫遊和終端流通的要求。這意味着許多區域性要求本質上将是對所有終端的全球性要求，因為漫遊終端必須滿足所有區域要求當中最嚴格的要求。是以，相對于終端，規範中的區域性選項更多是針對基站的。

在每次TSG會議後，可能會對所有版本的規範進行更新。TSG每年舉行四次會議。3GPP的文檔分為不同的版本，其中每個版本與先前版本相比都有一些新添加的功能。這些功能是在TSG确定的工作項目中定義的。LTE的規範從Release 8開始制定，LTE Release 10是ITU-R準許的第一個IMT-Advanced技術版本，也是第一個被稱作LTE-Advanced的版本。從Release 13開始，LTE的市場名稱更改為LTE-Advanced Pro。有關LTE的概述，參見第4章。關于LTE無線接口的更多詳細資訊，參見[28]。

NR的第一個版本是3GPP Release 15。第5章是NR的概述，更多細節在本書其他章節中予以描述。

3GPP技術規範（Technical Specification，TS）包含多個系列，編号為TS XX.YYY，其中XX是規範系列的編号，YYY是系列中的規範編号。以下規範系列定義了3GPP中的無線接入技術：

• 25系列：UTRA（WCDMA / HSPA）的無線部分;
• 45系列：GSM/EDGE的無線部分;
• 36系列：LTE，LTE-Advanced和LTE-Advanced Pro的無線部分;
• 37系列：與多種無線接入技術有關的部分;
• 38系列：NR的無線部分。

2.4.2　作為IMT-2020候選技術的3GPP 5G規範

當ITU-R開始着手下一代接入技術的定義和評估時，3GPP也開始定義下一代3GPP無線接入技術。2014年3GPP舉辦了關于5G無線接入的研讨會，并于2015年初舉辦了第二次研讨會，開始了制定5G評估标準的征程。評估将遵循LTE-Advanced所使用的流程，當時LTE-Advanced經評估送出給ITU-R，并作為IMT-Advanced的一部分被準許為4G技術。NR的評估和送出按照2.2.3節中描述的ITU-R時間表進行。

3GPP TSG RAN在TR 38.913 [10]中規定了5G無線接入??場景、需求和評估标準，這和ITU-R報告[50] [51]相一緻。正如IMT-Advanced評估時的情況，3GPP對下一代無線接入的評估可能比ITU-R對ITU-R WP5D定義的IMT-2020無線接口技術的評估覆寫的範圍更廣，并且要求更嚴格。

NR的标準化工作開始于Release 14的一個研究項目，Release 15又建立立了一個工作項目以繼續這項工作，并制定出了第一批NR标準。Release 15的第一批NR标準于2017年12月釋出，完整的NR标準則于2018年中期面世。關于NR規範制定的時間安排和NR版本内容的更多資訊，參閱第5章。

在2018年2月舉行的WP8D會議上3GPP首次送出了作為ITU-R IMT-2020候選技術的NR。NR既是作為RIT本身送出，也和LTE一起作為SRIT（set of component RITs）送出。本次共送出了以下三個候選技術，每個都包含3GPP制定的NR：

• 3GPP送出了一個名為“5G”的候選技術，包含兩個送出内容：第一個是包含兩個RIT元件的SRIT，即NR和LTE。第二個是一個單獨的RIT，即NR。
• 南韓送出了作為RIT的NR，它以3GPP為參考。
• 中國送出了作為RIT的NR，也是以3GPP為參考。

3GPP将根據圖2-4中描述的流程向ITU-R做進一步的送出，以便提供作為IMT-2020候選技術的NR的更多細節。3GPP針對2019年ITU-R的評估階段，也已開始着手進行自我評估的仿真工作。