3GPP Release和Category简介

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3GPP

3GPP全称The 3rd Generation Partnership Project,目前有欧洲的ETSI、美国的ATIS、日本的TTC、ARIB、韩国的TTA、印度的TSDSI以及我国的CCSA作为3GPP的7个组织伙伴(OP),主要研究蜂窝通信技术。

3GPP的组织结构中,项目协调组(PCG)是最高管理机构,代表OP负责全面协调工作,如负责3GPP组织架构、时间计划、工作分配等。技术方面的工作由技术规范组(TSG)完成。目前3GPP共分为3个TSG(之前为5个TSG,后CN和T合并为CT,GERAN被撤销)分别为TSG RAN(无线接入网)、TSG SA(业务与系统)、TSG CT(核心网与终端)。

Release

3GPP按照并行Release的方式运作。简单理解,Release可以理解为一个工作规划,实际工作时按照预定的规划进行工作。Release版本是按照工作的进展情况来界定,直到预定的工作完成时才算一个Release的完成。所以我们会看到不同Release的持续时间不相同,毕竟每个阶段的工作量不相同。

pch架构图 pcg组织架构_网络通信


pch架构图 pcg组织架构_3g_02


pch架构图 pcg组织架构_低功耗_03


Release8 2006-01-23 2009-03-12

LTE的第一版协议,但其实此版本LTE的指标并未达到ITU-R规定的4G性能指标,所以此版本也称为3.9G。LTE相比3G网络有了以下特征:高峰值吞吐率,高频谱效率,简化网络架构和全IP网络架构等。

Release9 2008-03-06 2010-03-25
Release9在Release8的基础上增加了部分功能,此时的LTE系统还是只能称为3.9G。主要增加了以下功能:公共预警系统,Femto Cell,波束赋形和多媒体广播等。

Release10 2009-01-202011-06-08
进一步增强后的Release10已经达到了ITU-R提出的4G性能指标(IMT-Advanced),可以真正的称为4G系统。为了体现这一点,3GPP把LTE Release10之后的LTE系统更名为LTE-Advanced,简称LTE-A。此版本主要添加以下功能:进一步增加MIMO天线数,中继节点,增强型小区间干扰协调,载波聚合和异构网络等。对性能提升较大的是MIMO天线数的增加和载波聚合。

Release11 2010-01-22 2013-03-06
Release11在Release10的基础上进一步晚上。主要完善以下方面:增强型载波聚合,协作多点传输(CoMP),ePDCCH以及基于网络的定位等。

Release12 2011-06-26 2015-03-13
相对上一个版本主要有以下改进:增强型small cell,增强型载波聚合,机器通信(MTC),WiFi与LTE融合和LTE-U等。

Release13 2012-09-30 2016-03-11
主要对载波聚合,机器通信,LTE-U,室内定位,MIMO和多用户叠加编码等进行增强。Release13在后来也被称为LTE-A Pro,俗称4.5G,即向5G过度的意义。

Release14 2014-09-17 2017-06-09
对LTE-A Pro做进一步的完善。主要包括多用户叠加传输技术(MUST),V2V,对FD-MIMO,CoMP,LAA和LWA(LTE WLAN Aggregation)的进一步增强等。

Release15 2016-06-01 2018-09-14
Release15阶段在进一步演进LTE系统的同时,也开始了5G系统标准化的工作。。。。。(待完善)

Category

“Cat.X”是指LTE UE-Category。LTE就是Long Term Evolution,UE是指UserEquipment,用户终端。所以,“Cat.X”是指LTE网络下的用户终端类别。

3GPP组织制定LTE标准的时候,有一个初衷,就是希望LTE能为不同用户提供不同等级的网络服务能力。所以,他们在LTE里提出了重要的QoS(Quality of Service,服务质量)概念。不同的业务,对于不同的QoS,网络提供不同的带宽和接入优先级。

pch架构图 pcg组织架构_网络通信_04


pch架构图 pcg组织架构_3g_05


Category终端能力等级,表明了终端所支持的数据处理能力(下载、上传速率)、最大的空分复用、调制编码能力等。

2009年3月,3GPP发布Release8版本、正式提出LTE的时候,同步推出了LTE Cat.1、Cat.2、Cat.3、Cat.4、Cat.5一共5个终端类别。

后来,又在R10版本定义了Cat.6、Cat.7、Cat.8。在R11定义了Cat.9、Cat.10、Cat.11、Cat.12。

在R12定义了Cat.13、Cat.14、Cat.15以及Cat.0。其中Cat.0支持更低速率、更低功耗版本的LTE终端等级,Cat.0 和 Cat.1都是指向广阔的物联网市场,实现更低功耗、更低成本物联网设备连接到LTE网络。

到了R13,又提出了Cat-M1设备,他的最大工作带宽只有1.4MHz,所能支持的最大速率是1Mbps。

3GPP在R13中同时新增了一个Cat.NB-1,它的接收带宽仅180kHz。这个Cat.NB-1,就是我们的NB-IoT。

pch架构图 pcg组织架构_3g_06


pch架构图 pcg组织架构_网络通信_07


pch架构图 pcg组织架构_pch架构图_08

参考

[1] https://www.21ic.com/article/734206.html [2] https://www.3gpp.org/about-3gpp/about-3gpp [3]