5G+速移路领先|专利聚力,打造5G高质量“创新引擎”

发稿时间: 2023-01-17 09:38 来源:人民邮电报 作者:本报记者 谷伟 2023-01-17
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有效专利数超1万项,5G专利全球申请总数超4000件,较4G阶段翻倍增长,跻身全球运营商第一阵营;

在5G专利中,PCT专利申请超500件,海外国家专利超550件,布局10余个海外国家和地区,已在美国、欧洲、日本等多个国家和地区获得专利授权;

在5G领先的征途上,中国移动以专利促进高质量创新,拥有多项国际领先的核心自主知识产权。

埋下“按需定制”伏笔创新5G网络灵活架构

网络架构相当于5G的骨骼和中枢,定义功能和连接关系,是5G 最重要的技术之一,是如今5G能够为千行百业提供灵活按需组网的基础。

在5G架构设计之初,产业界普遍认为5G是4G的演进,继承4G已有接口和功能即可,不需要网络架构创新。为了实现服务千行百业的关键目标,中国移动项目团队孙滔、刘超、王丹等专家与产业界各方开展了百余次深入讨论,最终明确5G是构建在云化基础设施上的新一代网络系统,需要具有灵活接入、按需定制、本地处理的新能力。团队通过广泛梳理云化、服务化的架构设计机制,最终明确了5G服务化架构的关键技术点,并申报了一系列相关专利。

标准推进过程并非一帆风顺。早在2016年10月,中国移动就向3GPP提交了5G服务化新架构提案,认为5G将不仅仅服务消费者,还要服务更多垂直行业,不同行业流程、需求、痛点不同,网络提供的通信服务要更具灵活性,这是5G SA(独立组网)架构的开端,也是现在流行的“网络切片”“边缘计算”技术的基础。由于这项技术对传统通信技术的颠覆性较强,网络功能和接口协议需要创新设计,方案在最初并未得到广泛接受。项目团队与国际企业反复沟通,听取多方意见,经过几轮修改,在2017年5月的3GPP会议上再次提出。最终,服务化架构作为5G核心网的唯一基础架构,获得现场全体国际运营商和主流设备商的支持。

该专利创新性提出了5G服务化新架构中网络功能、服务的交互方法,通过由“点”到“网”的网络服务自组织机制,实现了移动网络能力的弹性加卸载,改变了传统网元连接固化的配置模式,大幅提升了5G网络功能组织和管理效率,有力支撑了我国建成全球最早、规模最大、技术最先进的5G独立组网网络,并在全球98家运营商5G独立组网的网络中获得商用。

较真“万分之一”精度保障5G网络高质量

既能支撑通话、视频、网上社交和购物等业务,也能支撑XR业务,打造融合现实世界和数字世界的沉浸式体验——5G网络高质量提供全场景按需服务强大能力的背后,离不开“一种数据传输方法和新接入子层实体”,这个名字读起来稍显拗口的专利的支撑。

现有蜂窝移动通信是20世纪70年代提出的小区制组网体系,主要特征是终端的移动性具有越区切换功能。随着无线频段不断向高频段扩展,小区制的结构性问题日趋暴露——小区覆盖范围逐渐变小导致切换的频率大幅上升,切换控制消耗大量网络资源,严重影响了网络服务质量。结构性问题需要革命性的技术创新才能从根本上解决,在5G预研时,中国移动研究院项目团队孙军帅、王莹莹、黄学艳等专家就提出了多级分集无线网络解决方案,使切换频率降低了70%以上,大幅提升了网络服务质量。5G时代,大速率、超低时延、海量互联等新业务对网络服务质量的保障能力提出更高要求。该团队研究人员以“最小系统代价、最大系统增益”为设计原则,对已有服务质量保障机制进行突破创新,提出了面向5G多样性业务服务质量保障的系统解决方案。

为了实现“四个九”(99.99%)的网络服务质量保障能力,初期的算法方案设计功能强大,但验证结果显示,该方案消耗的网络资源是“三个九”(99.9%)的15倍以上,并且存在3倍以上的时延,这显然不符合“最小系统代价、最大系统增益”的原则。孙军帅和同伴锚定“四个九”的质量标准不变,对方案进行了10余次大刀阔斧的修改和论证,完成5万多字技术研究报告,形成150多件专利,最终的定型方案与原方案相比已经“面目全非”。在标准化推动过程中,此方案在终端和网络实现复杂度、服务质量保障能力、可扩展性、兼容性四个指标方面大幅领先,成为国际标准。

该方案形成的专利构建了5G基础协议层,使能服务质量保障,成为5G系统的标志,是5G承载多样性业务的基础性核心技术。随着5G商用,该方案已在全球所有5G终端和基站内得到运用,其所设计的服务质量保障体系支撑5G网络向更高效、更智能、业务能力更强的方向发展,赋能千行百业,支撑经济社会数智化转型。

高质量创新离不开高效协同的管理。一直以来,中国移动坚持专利与创新同行,制定了量质并重、价值导向的专利策略,建立了专利—研发、专利—标准、专利—产品、专利创造—运营四项联动机制,形成了系列管理制度并落实到集中管理平台上,确保各环节高效运行,推动公司自主创新能力持续提升,在国际竞争中提升影响力、抗风险能力,为解决“卡脖子”等核心技术问题“育种培苗”。

目前,中国移动已拥有授权专利1.3万余件,在国际运营商中位居前列,获得国家知识产权局颁发的全国运营商唯一专利金奖——中国专利奖金奖,连续3年获得3项中国专利奖银奖,连续11年获得21项中国专利奖优秀奖,已向超过百家海外公司收取专利费,筑牢了公司核心技术保护的“护城河”,为中国移动创建世界一流信息服务科技创新公司保驾护航。

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