第1章 5G 标準制定概述
1.2 中國參與 5G 需求的研究制定
1.3 5G 标準的制定過程
1.3.1 ITU 關于 IMT-2020（5G）标準的制定過程
ITU 在開發移動通信無線接口标準方面有着悠久的曆史，包括制定 IMT-2000 和IMT-Advanced 在内的國際移動通信（IMT）标準架構，貫穿了整個 3G 和 4G 行業發展。
ITU 早在 2012 年初就開始組織全球業界開展 5G 标準化前期研究，持續推動全球 5G 共識形成，确定了全球 5G 的發展目标并制定了 5G 的标準工作計劃時間表。按照此工作計劃，5G 研究分可為三大階段，具體情況如圖 1.4 所示。
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階段一（裡程碑 2015 年底）：确定 5G 技術的宏偉藍圖
ITU 确定 IMT-2020 系統命名，完成《IMT-2020 願景》《IMT 未來技術趨勢》《面向 2020 年及以後的 IMT 流量》和《IMT 系統部署于 6GHz 以上頻段的可行性研究》等多個研究項目。《IMT-2020 願景》的頒布，明确列出了 5G 的宏觀需求，梳理出增強性移動寬帶、海量機器間通信、超高可靠和超低延遲時間這三大 5G 應用場景。
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階段二（裡程碑 2017 年 6 月）：确定 5G 技術方案的最小技術名額要求及其對應的評估方法，為後續候選技術方案的評判服務
ITU 鼓勵成員國和相關國際組織送出 5G 的候選技術方案。ITU 收到候選技術方案以後，将組織公開的技術評估。2017 年 6 月，ITU 完成了一系列支援 IMT-2020 候選技術送出以及技術評估工作的關鍵檔案，拉開了評估工作的序幕，并為後續候選技術方案提
交和獨立技術評估奠定了基礎。
- 《ITU-R M.2411 報告：IMT-2020 候選技術要求、評估準則及送出模闆》主要包含業務需求名額、頻譜需求名額和技術性能需求名額等填寫内容。送出者需要根據 ITU的要求對候選技術方案進行詳細披露，展現候選技術方案特點及優勢。
- 《ITU-R M.2412 報告：IMT-2020 評估方法》主要定義多個基于不同技術參數假設、基站和使用者分布、業務及信道模型的評估場景，提出對應的評估方法，并通過對每個場景定義不同的技術名額要求來驗證候選技術對差異化需求的支援能力。
- 《IMT-2020 候選技術方案送出流程》規定了全部候選技術送出及第三方評估的過程，以及後續在 ITU 關于 5G 标準化的主要流程。
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階段三（裡程碑 2020 年底）：征集 5G 候選技術方案并評估确定 5G技術标準
按照 ITU 的工作計劃，2017 年 10（WP5D#28）至 2019 年 7 月（WP5D#32）共計 20 個月的時間視窗内 ITU 将開展候選技術方案的征集工作，各個國家和國際組織都可以送出 5G 技術方案。在送出技術方案過程中，候選技術方案的送出者需要根據《IMT-2020 的要求、評估準則和送出模闆》，詳細披露所提候選技術的相關資訊，包括技術特性、鍊路預算、對各種性能要求的滿足程度等。表 1.2 給出了 ITU 定義的 14 項技術性能名額的評估方法及對應測試場景。ITU 要求 IMT-2020 候選空口技術方案/技術方案集（RIT/SRIT）的完整送出必須滿足全部 5 個測試場景下的測試名額，每個測試場景的仿真評估名額項至少選擇 1 套配置參數進行評估。
截止到 2018 年 7 月，全球共有 11 個獨立評估組在 ITU 進行了注冊，包括 5GPPP（歐洲）、WTSC（美國）、CEG（加拿大）、ChEG（中國）、WWRF、TCOE（印度）、5GMF（日本）、TTA SPG33（南韓）、TPCG/ITRI（美國）、ETSI（歐洲）、EEG（埃及）。各獨立評估組将于 2018 年 10 月（WP5D#31）至 2020 年 2 （WP5D#34）共計 16 個月的時間内向 ITU 輸出獨立評估報告，評估征集到的候選技術方案是否滿足 ITU 對于 5G 的最小性能要求。
2019 年 12 月至 2020 年 6 月 ITU 将對滿足最小性能要求和評估流程的候選技術進行評判，2019 年 12 月至 2020 年年底 ITU 将開展 5G 技術标準建議書的制定。ITU 的 5G标準最終将在 2020 年底釋出。
1.3.2 3GPP 5G 國際标準制定
3GPP（Third Generation Partnership Project，第三代合作夥伴計劃）是一個成立于
1998 年 12 月的标準化組織，目前其成員包括來自中、日、韓、歐、美及印度的七個合作夥伴（OP），包括歐洲ETSI（EuropeanTelecommunications Standards Institute，歐洲電信标準化委員會）、日本的 ARIB（Association of Radio Industries and Business，無線行業企業協會）和 TTC（Telecommunications Technology Committee，電信技術委員會）、
中國的 CCSA（China Communications Standards Association，中國通信标準化協會）、南韓的 TTA（Telecommunications Technology Association，電信技術協會）、北美的 ATIS
（The Alliance for Telecommunications Industry Solution，世界無線通信解決方案聯盟），以及印度的TSDSI（Telecommunications Standards Development Society，India，印度電信标準發展協會），如圖 1.5 所示。目前獨立成員超過 550 個，分别來自 40 多個國家。包含網絡營運商、終端制造商、晶片制造商、基礎制造商以及學術界、研究機構、政府機構。
3GPP 的組織結構中，項目協調組（PCG）是最高管理機構，負責全面協調工作，如負責 3GPP 組織架構、時間計劃、工作配置設定等。技術方面的工作則由技術規範組（TSG，Technology Standards Group）完成。目前，3GPP 包括三個 TSG，分别負責核心網和終端（CT，Core Network and Terminal）、系統和業務方面（SA，Service and System Aspects）、和無線接入網（RAN，Radio Access Network）方面的工作。其中，每一個 TSG 又進一步分為多個不同的工作組（WG，Work Group），每個 WG 分别承擔具體的任務，目前有 16 個工作組。如 TSG RAN 分為 RAN WG1（無線實體層）、RAN WG2（無線層 2 和
層 3）、RAN WG3（無線網絡架構和接口）、RAN WG4（射頻性能）、RAN WG5（終端一緻性測試）和 RAN WG6（GERAN 無線協定）6 個工作組。
3GPP 制定的标準規範以 Release 作為版本進行管理，18～21 個月就會完成一個版本的制定，從建立之初的 R99，之後到 R4，目前已經進展到 R16。
3GPP 本質上是一個代表全球移動通信産業的産業聯盟，其目标是根據 ITU 的需求，制定更加詳細的技術規範和标準，規範産業的行為。在 5G 标準化開始之前，各主要公司均希望推動全球形成統一的 5G 标準，并确定 5G 國際标準化在 3GPP 的具體開展。是以，不同于 3G/4G，3GPP 制定的 5G 新空口（NR，New Radio）标準将成為 5G 的主流國際标準。
3GPP 組織最早提出 5G 是 2015 年 9 月在美國鳳凰城召開的 RAN workshop on 5G 會議上，這次會議旨在讨論并初定一個面向 ITU IMT-2020 的 3GPP 5G 标準化時間計劃，目标是根據 ITU 時間規劃最終向 ITU 送出 3GPP 5G 技術标準。随後，3GPP 規劃了 R14到 R16 三個版本的時間表，其中 R14 主要開展 5G 系統架構和關鍵技術研究。R15 作為第一個版本的 5G 标準，滿足部分 5G 需求。R16 完成第二版本 5G 标準，滿足 ITU 所有IMT-2020 需求，并向 ITU 送出。
根據 3GPP 的工作程式，3GPP 總體規範可分為三個階段。第 1 階段：業務需求定義。第 2 階段：總體技術實作方案。第 3 階段：實作該業務在各接口定義的具體協定規範。5G 标準化依然是采用該工作程式，其中三個版本的時間安排計劃如表 1.3 所示。