喜迎二十大 | 十年突破:中国5G标准之路

作者:程琳琳 责任编辑:包建羽 2022.08.23 15:54 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)移动通信,十年一代。“谁制定标准,谁就拥有话语权;谁掌握标准,谁就占据制高点。”这一规则在5G标准制定过程中体现得淋漓尽致。标准一直是移动通信领域最为重要的战场,是行业最高话语权和全球产业竞争的焦点。

而中国的移动通信产业,十多年来一直处于“与时间赛跑”的状态,为占据产业发展制高点,我国移动通信实现了从3G突破、4G同步到5G引领的跨越。鲜花和掌声背后是辛勤的汗水,我国标准工作者栉风沐雨、薪火相传,十年如一日推动移动通信标准工作发展,为全球5G标准烙上了“中国印”。

成长,十年蜕变

“5G之花”绽放的背后,凝结着无数移动通信人的辛勤劳动。长期以来,我国通信行业专家在技术创新的道路上被不断质疑,但这没有阻止他们前进步伐,他们砥砺奋进推动我国移动通信技术实现了从落后、跟随到超越的完美蜕变。

十几年前,刚从北京邮电大学毕业的胡南,带着些许懵懂和好奇来到了中国移动研究院参加工作。刚加入研究院的胡南,尚未被分配工位,便在一些空着的工位上办公。

这些工位为什么经常没有人呢?胡南对此感到很疑惑。“他们代表中国移动去参加全球标准会议了……”在听同事讲述了一些关于标准工作的故事后,胡南内心十分羡慕,想象着自己有一天也能像他们一样,站在国际舞台上纵横捭阖,为中国的标准事业出一份力。从此胡南便立志要投身于标准工作,并不断朝着这个方向努力。

在这条路上一走就是十几年。2008年,胡南加入3GPP标准化工作组;2015年成功担任RAN2工作组副主席,这是3GPP成立以来首次由中国人任职该职位,打破了标准组织领导职务的欧美垄断;2016年他在南京组织召开首次“3GPP中国伙伴”会议;2021年成功担任3GPP RAN全会副主席,这是中国标准专家目前在3GPP担任的最高职位。

胡南用“成长”这个词来总结自己这些年从事标准化工作的感受。“我有幸站在巨人的肩膀上。”胡南自豪地说道。这十年来,他从一名普通的工作者成长为RAN全会副主席,见证了中国移动从3GPP中默默无闻的运营商成长为举足轻重、引领全球标准化发展的中坚力量,也见证了中国移动通信产业的成长。十余年来,我国移动通信标准话语权不断提升,实现了从“3G突破”“4G同步”到“5G引领”的历史性跨越。

5G标准挑战知多少

5G标准这条路中国走得并不容易。要知道,在2G、3G时代,移动通信的标准一直被国外厂商垄断,在“大T”环伺的3GPP,想趟出一条路来可谓千难万险。再加上5G技术本身就十分复杂甚至某些架构前所未有,这给我国的移动通信标准工作者带来了极大的挑战。

标准化是产业发展的基石,作为关键的网络基础设施,移动通信具有全球漫游和互联互通特性,要求通信行业必须具备全球统一标准。回顾全球5G标准制定过程,十年来曾面临产业分裂风险,而时间紧迫、技术复杂及新冠肺炎疫情又带来了会议组织困难等全方位挑战。

在5G标准研究启动之初,业内在5G频率和部署方式上曾产生分歧。关于5G走中频路线还是高频路线存在争议,标准也出现好几种版本,这促使3GPP加快了5G标准化进程。2017年12月,5GNR R15版本宣布正式冻结并发布,相比计划发布时间提前了半年。5G标准需要支持三大应用场景,并且引入了非独立组网(NSA)和独立组网(SA)两种组网模式、灵活可变帧结构等技术特性,这极大地增加了5G标准的复杂度。

2020年初正是5G标准制定的关键时期,全球新冠疫情暴发,3GPP随即取消了全部线下会议,改为采用线上会议的形式继续标准制定工作,这导致了R16/R17版本推迟发布。

此外,相对以前移动通信标准的制定,5G标准在技术方面面临着更大的挑战。一是相对4G来说,5G系统能力需提高10倍以上,这就要求引入更多的新技术、新算法;二是5G要为垂直行业赋能,因此应在标准制定时既要考虑5G的通用需求,也要考虑不同行业的差异化需求;三是在“双碳”的大背景下,如何进一步提升5G的能效成为摆在标准制定者面前的迫切问题。

时间紧,任务重,中国的标准工作者该如何突围?

加大技术投入,我国5G核心标准专利占比全面提升

我国移动通信行业在经历了3G突破和4G并跑之后,高度重视5G标准的研究工作。在3GPP 5G标准制定方面,国内企业充分展现了“中国力量”,积极投入技术力量,在全球5G标准制定过程中发挥了巨大作用。

根据国家知识产权局知识产权发展研究中心的报告,当前全球声明的5G标准必要专利共21万余件,涉及4.7万项专利族,其中中国声明1.8万项专利族,占比接近40%,排名世界第一。经历了“1G空白、2G跟随、3G突破、4G同步”的发展历程,中国在5G通信产业中已取得显著成绩。以5G R17标准周期为例,我国企业提交的技术提案总数达到全球的60%,牵头的项目数超过50%,成为3GPP标准化工作中一支不可或缺的中坚力量。中国移动通信企业(如中国移动、中国电信、中国联通、华为、中兴、大唐、OPPO、vivo等)在各个专业领域都提交了非常多的宝贵提案。

其中,中国移动3GPP标准团队申请4G/5G专利共计4000余项,专利申请量跻身全球运营商第一阵营。同时授权专利数量呈逐年提升的态势,从2012年近300项的授权专利水平,提升至2021年的700余项,实现了翻倍增长。中国移动还主导3GPP等核心国际标准110余项,牵头5G核心标准项目30余个,提交5G标准化文稿1万余篇,位居全球运营商第一。

担任关键领导职位,推动全球产业融合发展

在移动通信国际标准制定的舞台上,担任标准组织领导职务既是对标准化工作的肯定,更是赢得标准话语权的体现。要知道,不同设备厂商之间、设备厂商和终端厂商之间都存在利益分歧,同时不同厂商在不同国家面临的法规要求和市场竞争的压力也不同,况且还存在很多类似于IPR商用这种专利背后的竞争。

而3GPP在涉及具体的技术专利时,很大程度上是“博弈”,不会开发太多解决同一个问题的并行技术,因为这会造成产业的浪费。因此要担任领导职务,就需要熟悉3GPP的规则,还能接受来自各方的质疑,最重要的是站在产业发展的角度平衡各方利益,这份工作的压力可想而知。

为了不断提升中国移动通信标准的话语权,中国的标准化工作者充分展现自己的聪明才智,“三顾茅庐”“围魏救赵”“合纵连横”……演绎出许多精彩的故事。在他们的积极推动下,我国提出的5G新型帧结构方案、Polar码、服务型架构等成为5G标准中的核心技术,为我国标准工作做出了极大的贡献。

在关键职位方面,中国移动研究院专家通过竞选,先后担任3GPP SA全会副主席、RAN全会副主席,以及多个工作组副主席等3GPP重要领导职务。其中,徐晓东担任RAN1工作组副主席,胡南担任RAN2工作组副主席,这是3GPP标准组织成立以来首次由中国人担任该项职务,打破了标准组织领导职务的欧美垄断,实现中国从“0到1”的突破。此外,中国电信、中国联通、华为、中兴、大唐等企业的专家也在3GPP中担任重要职位。

以前,标准制定一直是一项曲高和寡的工作,标准工作者都是默默地在幕后推动标准进展。后来随着Polar码被3GPP确定为控制信道编码方案等里程碑式进展,标准工作开始进入大众的视野。再到之后的5G R16版本和R17版本的冻结,也引发了较高的社会关注度。

开拓进取,继往开来

虽有重重困难阻隔,5G标准依然高质量地如期完成了。

总体而言,5G技术标准的演进是一以贯之的。如果将5G标准比作“一座房子”,2018年冻结的第一版R15就是“毛坯”,以最快的速度产出“能用”的标准,满足了5G的基本功能;2020年冻结的R16版本则是“硬装”,实现了从“能用”到“好用”,进一步增强了5G更好服务行业应用的能力;而2022年6月冻结的R17版本就是“软装”了,实现了5G能力的进一步拓展,并且可以针对不同的行业进行差异化定制,可以说实现了5G技术的完美交付;预计将于2023年12月冻结的R18版本就像是“智能家居”,将进一步提高生产生活的品质。

有了标准,产业发展就有了航行的“灯塔”。全球移动通信技术竞争风云变幻,技术标准的竞争只是这场大戏的序曲,真正的产业融合发展大幕正在徐徐拉开。

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