标准定义了什么是好的,为企业和消费者设定了一致的基准确保可靠性、建立信任和简化选择。让生活更轻松、更安全、更美好。
今天我们不学习标准,而是了解一下跟无线通信相关的标准化组织。
在前面的学习中,我们陆续学习过很多标准组织制定的规范,例如3GPP,FCC,IEEE,ITU-R,CTIA等等。以下就从宏观到微观的顺序来了解一下标准组织。
01、通用的全球化标准组织
1. ISO(International Organization for Standardization)
国际标准化组织(ISO)是一个由 173 个国家标准机构组成的网络。ISO成员是本国最重要的标准组织,每个国家只有一个成员。每个成员在本国代表ISO。
ISO的标准内容涵盖:卫生保健;信息技术及相关技术;交通运输;环境可持续性;管理与服务;安保、安全与风险;能源;建筑与施工;材料;食品与农业;工程;多样性与包容性。其中,信息技术及相关技术又包括:人工智能;信息安全;编码;软件;物联网;卫生信息技术;数据中心;视听;其他。
2. IEC(International Electrotechnical Commission)
国际电工委员会(IEC)是一个全球性的非营利性会员组织,IEC的工作直接支持了联合国所有 17 个可持续发展目标,为高质量的基础设施以及电气和电子产品的国际贸易奠定了基础。
IEC 汇集了约 170 个国家,全球30000 名专家,发布了约 10000 项 IEC 国际标准,这些标准使各国政府能够建设国家质量基础设施,使世界上大多数国家的各种规模的公司都能购买和销售始终安全可靠的产品。IEC 国际标准是风险和质量管理的基础,并用于测试和认证,来验证制造商是否履行了承诺。
在我们所学习的无线通信标准中,最常引用的IEC标准就是有关各种环境条件测试和EMC测试等文献,例如以下是5G基站的一致性测试标准中所引用的来自IEC的规范性引用文件举例:
IEC 60 721-3-3: "Classification of environmental conditions - Part 3-3: Classification of groups of environmental parameters and their severities - Stationary use at weather protected locations"IEC 60 721-3-4: "Classification of environmental conditions - Part 3: Classification of groups of environmental parameters and their severities - Clause 4: Stationary use at non-weather protected locations"IEC 60 721: "Classification of environmental conditions"IEC 60 068-2-1 (2007): "Environmental testing - Part 2: Tests. Tests A: Cold"IEC 60 068-2-2: (2007): "Environmental testing - Part 2: Tests. Tests B: Dry heat"IEC 60 068-2-6: (2007): "Environmental testing - Part 2: Tests - Test Fc: Vibration (sinusoidal)"
IEC 61000-6-1: "Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 6-1: Generic standards - Immunity for residential, commercial and light-industrial environments".
IEC 61000-6-3: "Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 6-3: Generic standards - Emission standard for equipment in residential environments".
3. ISO/IEC
我们经常会看到类似这样的标准编号,例如:
ISO/IEC 19086-1:2016 Information technology — Cloud computing — Service level agreement (SLA) framework —Part 1:Overview and concepts
那是因为ISO和IEC的技术委员会在共同感兴趣的领域开展合作。ISO和IEC构成了世界标准化的专门体系。作为ISO或IEC成员的国家机构通过各自组织设立的技术委员会参与国际标准的制定,这些技术委员会负责特定领域的技术活动。在信息技术领域,ISO和IEC成立了一个联合技术委员会,即 ISO/IEC JTC 1。其中,ISO/IEC JTC 1/SC 31又是被细分出来的有关自动识别和数据采集技术(Automatic identification and data capture techniques)的分支。
4. ITU(International Telecommunication Union)
国际电联(ITU)是联合国负责信息和通信技术(ICTs)的专门机构。由 194 个成员国和1000多家公司、大学以及国际和区域组织组成。国际电联总部设在瑞士日内瓦,在各大洲都设有地区办事处,是联合国大家庭中历史最悠久的机构—自1865年电报诞生以来,国际电联就一直与世界保持着联系。
ITU-R是ITU的Radio无线电通信部门,使命是确保所有无线电通信服务能够以合理、公平、有效和经济的方式使用无线电频谱,包括使用卫星,研究和批准无线电通信方面的建议书。ITU-R力求兼顾各方利益,为协调开发和有效利用现有和新的无线电通信系统创造有利条件。主要目标是通过世界和区域性无线电大会,实施《无线电规则》(Radio Regulations)和《区域性协议》,及时有效的更新这些法律文件,保障无线电系统操作免受干扰。可以说ITU-R的《无线电规则》是制定所有无线通信标准的根本依据。
02、专用的全球化标准组织
1. IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)
电气电子工程师学会(IEEE)的前身是美国电气工程师协会(AIEE)和无线电工程师协会(IRE)。为了推进新技术领域的发展,AIEE于1884年在纽约州成立,1912年,依照AIEE模式,无线电工程师协会(IRE)建立,IRE以无线电研究为核心,后又将研究领域扩展至电子学。1963年1月1日,二者合并,IEEE协会诞生了。IEEE 是世界上最大的专业技术组织,460,000多名会员分布在190多个国家,其中66%以上来自美国以外地区。超过171,000名学生会员。会员绝大部分是电气、计算机科学、工程学和其他相关学科的工程师、科学家和专业技术人员。全球10 个地区有344个分部,2709个分会。在100多个国家的大专院校中设有3635 个学生分部。
下图所示为IEEE下属的专业技术协会和委员会名称,可见IEEE的庞大,我们一直在学习的802.11系列标准,仅仅是计算机协会(Computer Society)下的局域网/广域网标准委员会(LAN/MAN Standards Committee)制定的其中一个标准。
2. ETSI(European Telecommunications Standards Institute)
欧洲电信标准协会ETSI,于1988年由欧洲邮政和电信管理会议 (CEPT) 根据欧盟委员会的建议成立。虽然它成立之初是为了满足欧洲的需求,但它的900多个成员组织来自五大洲60多个国家,已然具备世界规模,并且ETSI制定的标准绝对是具有全球影响力的,例如3GPP和CCSA等组织制定的标准就有很多来自ETSI标准的引用和参考。
ETSI规范涉及的技术非常广泛,包含了以下65个领域:
3. 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)
3GPP直译的名称是第三代合作伙伴关系项目,这名称貌似有点别扭,不像是一个标准化组织的名称。但从它的历史说起,或许就清楚其中原因了。3GPP成立于1998年,当时确实是为了WCDMA和TD-SCDMA接入网及其核心网络制定3G移动系统技术规范和技术报告,同时维护和发展ETSI的(2G)GSM系统标准。后来就修订了范围,要对演进技术继续开发技术规范和技术报告。还开辟了一条国际前进道路,联合了七个地区和国家的电信标准开发组织(ARIB、ATIS、CCSA、ETSI、TSDSI、TTA、TTC),被称为 "组织合作伙伴",为他们提供一个稳定的环境,来编制3GPP技术的报告和规范。使各地区都能成为标准生态系统的一部分,从而带来新的全球规模和持久的工作平台。我们知道,现如今的3GPP标准是涵盖了无线蜂窝2/3/4/5/6G网络技术,包括无线接入、核心网络和服务功能,为移动电信提供完整的系统描述。因此,3GPP保留了这一具有标志性的名称至今。
有关3GPP具体的标准架构,我们之前研究过,可以参看3GPP规范架构。
03、全球化产业联盟
1. WFA(Wi-Fi Alliance)
Wi-Fi联盟的目的是推动全球Wi-Fi的应用和发展。工作内容包括开发创新技术、要求和测试计划,促进成员公司之间高效的全球合作,帮助确保Wi-Fi为用户提供他们所期望的互操作性、安全性和可靠性。
我们对WFA最关注的可能是它的认证,Wi-Fi CERTIFIED™ 是国际公认的产品认证标志,有了这个标志,就表明此Wi-Fi产品在互操作性、安全性和一系列特定应用协议方面达到了业界认可的标准。认证意味着产品已通过多种方式的测试,验证了与在同一频段运行的其他Wi-Fi CERTIFIED™ 设备的互操作性。
2. SIG(Bluetooth Special Interest Group)
蓝牙特殊兴趣小组 (SIG) 是一个由蓝牙技术维护者和创新者组成的成员组织。目的是创建蓝牙产品以及将其推向市场所需的一切。为蓝牙开发人员提供最新的工具、文档、指导和资源。
3. FiRa(Fine Ranging)
FiRa联盟2019年成立,目前有100多个成员,目的是促进超宽带 (UWB) 技术的广泛采用。开发基于 IEEE 802.15.4z UWB 安全精细测距技术的使用案例。FiRa 联合业界共同制定规范和认证计划,确保芯片组、设备和解决方案之间的互操作性。 与WFA类似,经过Fira联盟认证的UWB产品,会带有FiRa认证标志。
4. NGMN(Next Generation Mobile Networks)
NGMN 是一个由全球运营商领导的联盟,由近70家公司和组织组成,涉及移动网络运营商、供应商、咨询公司和学术界。愿景是提供有影响力的行业指导,为所有利益相关者提供一个合作平台,并重点考虑整个价值链。
比较熟知的标准包括有关于BASTA基站的有源和无源天线建议。除此之外。还有以 E2E 运营模式为重点,引领开放、分解、虚拟化和云原生解决方案的开发;可持续发展和环保意识的解决方案开发;以及6G关键技术趋势和社会需求,用例、需求和设计注意事项等等。
04、区域标准组织
区域性的标准化组织我们总结了一张表格如下。ETSI由于代表了欧洲,也被列入其中。这些标准组织大都服务于当地的政策法规、入网认证,等等,或向上对接ITU标准体系,或为3GPP的合作伙伴,致力于新标准的研究和制定。虽然是区域性的,但某些标准已具备极强的全球影响力和推广性。
例如,CTIA,我们在前面已经学习过很多由它制定的OTA标准,并且它的标准被3GPP引用和参考。其中,ARIB和TTC都来自日本,区别是ARIB主要面向无线电系统的研究与开发,而TTC对口ITU-T(ITU制定电信标准的分支机构),为 ITU-T会议准备日本的政策草案。
ARIB(the Association of Radio Industries and Businesses) | 日本电波产业学会 |
ATIS(The Alliance for Telecommunications Industry Solutions) | 北美电信行业解决方案联盟 |
CCSA(China communications standars association) | 中国通信标准化协会 |
ETSI(European Telecommunications Standards Institute) | 欧洲电信标准协会 |
TSDSI(Telecommunications Standards Development Society, India) | 印度电信标准发展协会 |
TTA(Telecommunications Technology Association) |
韩国电信技术协会 |
TTC(Telecommunication Technology Committee) | 日本电信技术委员会 |
CTIA(Cellular Telecommunications and Internet Association) | 美国蜂窝电信和互联网协会 |
05、区域法规组织
除了区域性的标准制定组织,还有一个很重要的角色,就是各国家或地区的法规机构,负责制定各国家/地区的无线通信技术要求与认证要求,是具有法律效力的强制标准。对外要对接通用的全球化标准,例如ITU-R的规范,对内要制定符合本国特色和需求的法规政策。这些法规是保罗万象的,例如,我们正在学习的FCC Part 25是卫星方面的法规文件标准,而FCC part 18是工科医设备的法规标准,part 97是业余无线电,part 101是固定微波业务。。。这些机构除了制定自己的规范外,还往往会指定其他相关组织制定的技术规范作为参考。
国家/地区 | 机构名称 |
中国 | Ministry of Industry and Information Technology (MIIT) |
美国 | Federal Communications Commission (FCC) |
欧盟 | European Conference of Postal and Telecommunications (CEPT) Administrations Electronic |
日本 | Ministry of Internal Affairs and Communications (MIC) |
加拿大 | Minister of Industry Canada(IC) |
新加坡 | Infocomm Development Authority of Singapore(IDA) |
韩国 | Ministry of Science, ICT and Future Planning / Radio Research Agency (MSIP RRA) Public Regulations Announcement |