还记得去年这个时候发生的一件事情吗?去年11月18日,在美国内华达州里诺结束的3GPP的RAN1#87会议上,3GPP确定了Polar码作为5G eMBB(增强移动宽带)场景的控制信道编码方案。没想到,这个看起来抽象的编码方案也引发了一场舆论狂欢,出现了很多耸人听闻的刷屏文章。虽然,这些文章很快就被专业人士证明是失之偏颇且过于自嗨的,但是却再一次向我们说明了5G标准的重要性。
5G是未来10年通信领域最最重要的战略制高点,因此谁不想在5G标准里多占一些地盘呢?现在是2017年11月,距离2020年全球认可的5G商用时间又近了一些,5G标准进行得怎么样了?
在通信技术领域,谁掌握了标准,谁就拥有了话语权。在常人印象里,类似5G标准这种决定着通信业各方未来10多年核心利益的制定与谈判,一定是气氛浓重,剑拔弩张的,甚至主要参与者一定是要身手过人才行吧。巧得很,前些日子,在一个名为"揭秘3GPP"沙龙活动中,主导5G标准制定的国际组织3GPP中来了一位高手,他就是TSG RAN1的主席陈万士博士,通过他,笔者对5G标准的内幕有了一些了解。
一、拼的是技术实力,还要以德服人
3GPP是The 3rd Generation Partnership Project (第三代合作伙伴计划)的简称,成立于1998年12月,由全球七大标准制定组织(SSO)合作形成,超过550家成员公司,这些公司来自于40多个国家。包含网络运营商、终端制造商、芯片制造商、基础制造商以及学术界、研究机构、政府机构。
3GPP通过Release(版本)将最新的技术特性引入到蜂窝系统,跟主流操作系统的不同版本类似,全新特性通过不同3GPP Release(版本)引入。例如4G LTE在超过8个不同版本中持续演进。
不同于很多人的想象,3GPP的大多数技术决策并不经过会议投票形成。它的决策是由技术推动,并来自基于共识且向全体成员开放的流程。3GPP成员通过"提案"提出不同的解决方案和技术,接着提案在3GPP会议上进行公开讨论,然后,任何成员可在任何时候对一项提案提出反对(也就是说可以在3GPP会议之外继续对一项提案及替代性提案进行讨论),最后,在3GPP的技术报告和技术规范中,绝大部分内容是3GPP成员在原始提案基础上做出改动的成果,过程中充满讨论和协商。也就是说,3GPP内部,只有也必须是技术取胜,外加以德服人,没有全武行的大打出手。
需要指出的是,这些技术规范组和工作组的主席和副主席,他们都来自3GPP的成员公司并通过选举产生,必须客观中立,并代表3GPP工作。技术规范组选举每两年一次;最多可任职两届。他们的主要职责是负责组内工作的整体管理和进度;根据个体成员提案管理会议日程;确保符合3GPP工作流程和政策。
二、提案数量相当于控球时间,与最终比分并无绝对关系
最近几年来,出现了一些观点,主张在3GPP内部根据提案的数量来衡量某个成员在3GPP的领导力。对此,陈万士表示,这就有点像在足球比赛里根据控球时间来衡量一支队伍在体育比赛中的领导力。比如说,一队的控球时间是57%,另一个是43%,那你可能会认为43%这个队的领导力不如57%的,但是最终比分反映出来的领导力可能恰恰相反,因此通过简单的数量统计来衡量领导力并不是科学的标准。
据悉,3GPP的提案有不同的类型,比如有概念提案、修改请求等等。对于3GPP来说,提案的质量比数量要重要得多,因为不是所有的提案都具有同等的价值。3GPP技术决策和规范并不是通过接受或反对个别提案的直接机制而建立,而是通过对具体核心概念的渐进式协作完善来完成。再者,难以评估单一技术提案的影响力,许多提案主要集中在一个特性或者一项研究的某一部分因此难以实现标准化。
在3GPP看来,技术提案按数量算并不科学。首先,每一代蜂窝技术是建立在过往3GPP内部以及整个产业所完成的工作基础之上。此外,一些成员公司会向其驻3GPP代表提出奖励以最大化提案数量,对3GPP的工作造成干扰。最后,数据库是为工程师建立的,并不适合进行宏观分析,容易出现不同诠释。
三、Polar码和LDPC码的大PK,还会有其他版本吗?
3GPP定义了5G三大场景:eMBB、mMTC和URLLC。eMBB对应的是3D/超高清视频等大流量移动宽带业务,mMTC对应的是大规模物联网业务,而URLLC对应的是如无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务。
去年热议的Polar码和LDPC码方案只是针对其中eMBB场景。另外两个场景,即URLLC和mMTC,现在标准进行得怎么样了?还会有类似精彩PK的话题吗?
高通技术标准副总裁柯诗亚介绍说,3GPP已经决定采用LDPC作为eMBB数据信道的编码方案,Polar则成为控制信道的编码方案。在mMTC方面,有一种可能性是NB-IoT和eMTC直接演进为5G,也就是说LTE IoT技术可能演进成5G面向mMTC的技术。如果是这种情况,那就不需要讨论采用什么编码方案的问题,因为是从LTE技术演进过去的,所以其编码将采用与LTE相同的方案。对于URLLC,目前相关标准化工作还没有真正开始,因此还不属于目前的工作重点。2018年3GPP计划开展的一些工作项目,其中有一项就包括URLLC。此外,5G物理层其他标准等也在制定中。
鉴于2G有两个标准,3G有3个标准,4G同一个标准但有两个不同模式,如今,全球通信业已达成共识:5G要形成一个统一标准。我国政府高层也多次强调,5G要大合作,中国将积极贡献自己的最新研发成果,为推进全球统一标准而努力。
要形成一个统一的5G标准,既需要有关各方贡献最新的研发成果,又要尽可能团结大多数,必要时还要进行适当的合作妥协。目前业界期盼的5G的首个标准规范Release 15将于今年年底冻结,因此对于制定5G标准的中枢部门3GPP而言,未来一个多月乃至未来一年多将是极其忙碌的 。柯诗亚表示:"目前5G标准工作有条不紊地向前推进,在这个过程中,有些技术领域的进展更快一些,有些慢一点(如射频性能),但总体而言,3GPP成员公司之间有很多积极合作,共同积极推进相关工作。我认为在年底应该能够如期冻结第一版5G技术规范。"
四、5G要提速,高通抢得先机
此前,3GPP正式公布了相应的时间表计划,5G标准制定工作分为两个阶段:第一阶段即Rel15,计划在2018年9月完成;第二阶段即Rel16,计划在2020年3月完成。按照3GPP的规划,2020年才能实现5G的商用。但是在今年3月份,多家公司共同支持加速5G新空口标准化进程,此提案在3GPP全体会议上得到通过。最新的消息是,3GPP将在R15版本内,加速5G新空口(NR)标准进程,将5G NR非独立组网(选项3)特性提前至2017年12月完成,这相对于原计划提前了半年。
目前, 5G时代的的空口标准尚未有定论。3GPP正在加紧制定5G 新空口标准 (5G NR),接下来围绕5G新空口标准,各个参与方必将有一番争夺。
据柯诗亚介绍,高通一直积极参与3GPP的5G相关工作,通过大量5G基本概念的研究工作,并开发出原型系统,这些原型平台也将支持全球各地开展的具有影响力的技术试验。所有这些努力最终将推动3GPP的标准化进程,推动网络和产品就绪。
在5G时代,高通已经抢得先机。10月,高通宣布基于骁龙X50 5G调制解调器芯片组实现全球首个5G数据连接。骁龙X50是高通在去年发布的业界收款5G调制解调器。在十二个月内实现从产品发布到功能性芯片的能力,充分表明高通在历代蜂窝技术方面的领先优势目前正延伸至5G。与此次数据连接演示一起,高通还公布了其首款5G智能手机参考设计,旨在于手机的功耗和尺寸要求下,对5G技术进行测试和优化。
就在前几日,高通又联合中兴和中国移动,实现了全球首个基于3GPP R15标准的端到端5G新空口系统互通,这是5G新空口技术向大规模预商用迈进的重要行业里程碑,推动了符合3GPP标准的5G网络和终端产业快速发展。
通过基础研究与发明、3GPP标准制定、设计6 GHz以下和毫米波5G新空口原型系统、与全球主要运营商和网络基础设施厂商开展互操作性与OTA试验,以及开发面向移动终端的集成电路产品等多项关键性贡献,高通一直在加快2019年5G新空口预商用的进程中发挥重要作用。