3GPP标準化九大原則（上） | 帶你讀《5G UDN（超密集網絡）技術詳解》之五

第一章 5G 前蜂窩移動曆史

1.3　4G LTE/LTE-A系統的主要性能特點

| 1.4　3GPP标準化九大原則 |

未來蜂窩移動業務市場的急速發展，驅使着營運商們在 5G 時代，必須進 行 UDN 部署（至少在局部區域），是以全球範圍有許多組織機構和項目，都 在對 5G UDN 和小小區技術進行研究和嘗試标準化。由于 UDN 技術覆寫面很 廣，涉及從各類蜂窩新興業務需求→端到端網絡架構→各類頻譜的具體使用方 式→核心網和無線接入網的諸多分層協定棧→使用者終端能力等。是以，針對 5G UDN 技術集合的研究和标準化工作，是一個極其綜合、複雜的系統化工程。在 這個大工程中，有些技術方面可能是不需要進行标準化的，如網元節點内部接 口和私有 RRM 算法，而有些方面則是需要标準化的，以共識産業研發方向和 彙聚多方力量，最終實作不同裝置廠家之間順暢的互聯互通操作。在所有的組 織機構項目中，3GPP 是全球範圍内最有影響力且最具代表性的，過去多年的 實踐已表明，3GPP 産業标準化工作已經取得了巨大的廠家商業效益和市場規 模效應。

3GPP 标準組織由歐盟 ETSI 标準協會以項目形式牽頭，經過十多年的發展， 逐漸彙聚了全球各區域闆塊和領域的産業協會和大量公司夥伴的研發力量，發 展壯大成了事實上的國際一流标準組織，對全球範圍内各個廠家的蜂窩移動系 統設計具有強限制效應和重要的指導意義。暫抛開 3GPP 内部組織架構和具體 工作流程不談，基于過去 3GPP 在 2G、3G、4G 系統工程标準化方面的經曆， 筆者特意提煉總結出如下九大原則，這些原則對 5G 甚至未來的蜂窩系統設計 應該同樣适用，具有較好的參考意義。通過這些原則指導和相關的執行個體，讀者 應能更加深入地了解，3GPP 蜂窩系統設計在演進和革新兩條大軌道上的平衡 把握和發展趨勢，更能解釋 3GPP 為何能從衆多标準組織中脫穎而出，逐漸被全球蜂窩移動技術和市場參與者接納、選擇和青睐。

原則 1：用例性（Use Case Driven）

3GPP 組織不是學術平台或者産業論壇，而是切實面向蜂窩移動營運商實 際商業市場需求的工程标準化組織。從原始蜂窩業務市場的需求出發，到系統架構設計，到功能規劃，再到具體的流程設計，每個工程環節都展現出與實際 用例和應用場景緊密結合的特點。沒有實際用例或應用場景的技術，不會被研究和标準化，而用例的重要性、影響力和市場應用的大小，則直接決定了相關 對象問題和方案的實際價值大小。舉例說，UMTS 和 LTE 系統基站之間，理 論上也可以進行“雙連接配接”操作，但由于受到蜂窩移動市場商務政策和終端實 現的限制，幾乎沒有營運商有這個實際用例需求，是以 3GPP 不會對這方面技術進行研究和标準化。例如，UMTS 系統和 CDMA 系統之間理論上可以發生切換操作，但是沒有營運商會同時部署 UMTS 和 CDMA 網絡，是以這個用例沒有實際應用價值；再例如，在 LTE 特定的版本，無論是 MIMO 天線次元、 調制解調階數、載波聚合的最大分量載波數、無線承載 SRB/DRB 最大個數等方面，都有一個特定的最大值，以契合當時市場條件下的實際用例需求。随着版本的演進，上述最大值可能會不斷增大擴充，以進一步适配新時代下實際的 用例需求。是以對用例性原則的考慮，能有效限制 3GPP 系統功能的個數和開 發順序，指導網絡及終端廠家的技術投資力度。

盡管如此，讀者也會發現：其實 3GPP 标準化的相當一部分功能，雖然當 初也都是基于實際用例的，但由于種種原因，比如，局部定制化的蜂窩市場、 營運商商用信心不堅定、系統裝置不支援等因素，最終還是沒被系統廠家開發 出來。這些就是 3GPP 标準協定上所謂的“紙上談兵”“死的标準”，它不斷提 醒着大家，用例性不是絕對的而是相對的，不是一成不變的。用例性最強的系 統功能，展現在全球營運商陣營内很容易快速達成共識，系統裝置廠家一定會 早早地重點去部署資源，開展工程開發；而用例性弱的系統功能，它們最終可能就是“紙上談兵”而已。

原則 2：成本效益性（Quality vs Cost）

不同于學術研究，可能會不斷地去追求問題可能的邊界和極緻的方案性能， 工程化需要考慮到諸多現實條件和限制因素，特别是方案的成本效益。除了極個 别特殊的用例方面，針對大部分标準化問題對象，相應的工程化解決方案，通 常都是成本效益較高，且容易被蜂窩市場采納和推廣的，而不是單純在某些性能 層面最好的方案。上述被市場采納的成本效益性包含方案的綜合效能性、易實作 性、工作穩定性、專利風險性等。例如，在 3G 時代，CDMA 技術成為主流； 而到 4G 時代，OFDMA 技術淘汰了 CDMA 技術，其實 OFDMA 技術早在 20 世紀 70 ～ 80 年代就已經成熟，但在 3G 時代，基站和終端裝置的處理能力達 不到 OFDM 低成本工程化實作的要求。此外，由于 MIMO 技術應用，在 4G 時 代被提到了前所未有的高度，而 MIMO 和 CDMA 技術結合的工程化代價太高，卻很好适配着 OFDM 技術，是以在成本效益原則下，OFDM 成為 4G/5G 的不二 之選。在 4G 早期，同 LTE 系統互相市場競争的 WiMAX 無線城域網系統，由 于最初面向固定無線設計，在某些實體層的性能表現方面，如無線頻譜效率、 峰值速率和單基站廣覆寫能力，甚至要強于 LTE 系統，但在移動性支援方面， 如鍊路健壯性、資料無縫切換以及高速場景支援則比較弱，是以最終沒被蜂窩 移動市場所廣泛采納。在 LTE 特定的版本（Release），不少特征功能如 ICIC 技術、SON/MDT 技術、LAA 技術，它們随着後續版本的更新，會有一系列增 強（Enhancement）和再增強（Further Enhancement）版本。是以對成本效益 性原則的考慮，能合理地規劃編排 3GPP 特征功能的發展路徑，通常成本效益最 高的方案會最先被采納而标準化，成本效益略低的方案後續可能會被條件性地引入标準化。

盡管如此，讀者會發現：對于複雜的蜂窩系統，方案的成本效益常常不能很 容易地被量化和精準度量，因為“性”和“價”“增益”和“成本”本身，就有多重的屬性和主觀傾向，通常很難得出絕對客觀的成本效益優劣排序和評價，這也就為各個系統裝置廠家在各自方案推進方面和一定程度上提供了非技術辯論的空間。

原則 3：統一性（Uniform and Harmonize）

蜂窩移動系統工程标準化的本質訴求是：減輕蜂窩産業内部分割、分裂 而導緻的研發資源、力量的浪費，減少不同廠家蜂窩裝置産品間的孤立和不 能 IoT 對接，進而達到不斷降低蜂窩業務服務成本的目的。是以，和追求多 樣性和豐富性的方向背道而馳，3GPP 标準化的目标就是盡量用統一甚至唯一 的定義和方案去解決特定的概念和問題。對特性實質内容類似或一緻的功能， 盡量避免采用不同的外表或差異化手段去定義或實作，實質相同的概念定義 和技術手段，盡量統一成一種定義架構或模式模型。例如，RRC Connection Reconfiguration 重配置流程消息，是無線空口層 3 協定上最重要的流程消息， 它幾乎包含了對終端所有的空口配置資訊，雖然這些配置資訊涉及不同的空口 協定層，但它們都被統一定義在 RRC 重配置流程消息之中，而不需要為每個 空口協定層，去單獨設計出一套獨立的流程消息。又例如，在後續 5G MR-DC 技術中，MCG Split 承載和 SCG Split 承載從終端的角度看，可以不進行任何 區分，統一成一種 Split 承載模型，這能減少終端在空口對不同 DRB 承載類型 之間轉換組合的可能性。進一步地，DRB 資料承載類型又統一成了所謂的 MN Terminated 承載和 SN Terminated 承載，以表達更多網絡部署方式下可能的資料承載形态。又例如，網元節點之間使用者面接口上的流控機制，對于新的 Xn接口，F1 接口和 X2 增強接口的使用者面可能都是一樣的，是以不需要在上述不 同接口的使用者面協定内重複地去定義描述，是以隻需要在 TS38.425 中描述。

盡管如此，讀者後續可能會發現：統一性原則對于“既得利益方”是很有 利的，因為在空間次元上，目前已占據主流市場的廠家可以利用“統一化手段 和力量”，去抑制産品新方案、新形态，去抑制多樣性和豐富性的發展，進而抑 制未來新興廠家新産品、新方案的市場滲透和突破，以及對現有蜂窩移動市場 格局的潛在分裂。統一性原則對于營運商而言，是一把雙刃劍，可用來減輕系 統設計的複雜度，降低标準化成本，但又可能會導緻目前市場優勢方寡頭壟斷， 導緻産業供給側的生态失衡。作為“新興廠家進攻方”，通常都要考慮如何在統一性原則的縫隙中，努力尋找技術突破點和未來新産品、新方案的生存發展空間。

1.4 3GPP标準化九大原則（中）