中国移动“5G+”科技创新
5G场景需求的定义者
在政府的领导下,中国移动积极发挥自身优势和特点,借鉴4G的成功经验,2012年起就围绕5G关键技术研发、国际标准制定、产业试验、跨行业创新应用等重点领域开展攻关,已初步呈现引领态势。中国移动为移动通信产业全面规划“信息随心至、万物触手及”的5G宏伟愿景,推动TDD技术成为5G主流方向,以用户及服务为中心构建了端到端的5G智慧网络系统。
中国首次牵头制定新一代移动通信技术应用需求,提出的八大5G关键性能和效率指标被国际电信联盟采纳,成为全球共识。中国移动在5G启动初期就开始了需求及策略研究,主导发布了《中国5G需求白皮书》,发布了全球瞩目的“5G之花”,逐步开展频谱策略、组网策略、与现有网络关系策略、产业策略、市场策略等研究,有效推动了政府5G频谱规划,并指导了技术研究、产业推进、联合创新等工作,为引领5G和产业发展方向做出了重要贡献。
5G国际标准的主推者
中国移动牵头主导多个5G重要标准项目。国际标准化组织通常会以项目的方式推进,谁来主导这些项目,在标准制定方面谁就有很大的话语权。中国移动在3GPP牵头7个标准化项目,在5G标准化初期主导了5G无线网的场景与需求、5G系统架构等最重要的核心标准立项。中国移动已累计提交3GPP文稿1 000余篇,申请5G相关专利510余项,极大提升了在标准化行业组织中的影响力。中国移动在全球层面牵头这些5G标准的制定,不仅得到了业界的认可,而且提升了自身的标准影响力。
除此之外,中国移动还推动源自中国的创新技术和方案进入国际标准。一方面,结合中国移动特色的业务需求和长期的技术积累,围绕5G新空口的四大关键创新方向(新架构、新设计、新频段、新天线)深入研究,重点突破多项核心技术(如大规模天线、灵活帧结构、以用户为中心的网络、基于服务的网络架构等),并推动这些方案被国际标准采纳。另一方面,中国移动也帮助中国公司在国际标准中推进了源自中国的创新技术方案,比如帮助华为公司推动了极化码,推进了物联网标准融合等。这些工作有力地促进了中国通信界知识产权的积累和标准影响力的提升。
5G关键技术的引领者
技术创新方面,中国移动以用户及服务为中心,从端到端构建包括5G核心网、传送网、无线网、终端的智慧网络系统。在无线技术领域,中国移动从新频段、新天线、新架构、新设计4方面着手,取得了丰硕的创新成果,系统性地提出无线网络核心技术体系“软件定义空口、用户为中心的网络、O–RAN [1] ”等,主导5G最核心的大规模天线阵技术研发;在网络技术领域,中国移动主导了5G总体架构设计,提出“服务化网络架构”的概念。
中国移动在国际上发挥重要影响力,积极推动形成全球统一的5G国际标准,做了很好的标准化布局,实现了标准化引领。
中国移动在标准领域持续创新,在国际电信联盟、3GPP、下一代移动网络国际组织、TD–LTE全球发展倡议组织等国际组织均担任了重要领导职位或牵头重要项目,高票当选了3GPP RAN全会副主席,RAN2工作组副主席、CT3工作组副主席、CT4工作组副主席、SA2工作组副主席,已跻身成为担任3GPP领导职位最多的公司之一。
在无线接入网领域,中国移动牵头中国IMT–2020需求组提出了著名的“5G之花”,并完成了标准制定工作,向国际电信联盟提交的九大需求指标中,8项都被国际电信联盟采纳。中国移动正全力推动无线接入领域的第一个5G标准规范按时完成,在大规模天线、灵活帧结构、以用户为中心的网络等核心技术的研究与国际标准化工作中发挥骨干作用,为全球5G无线标准的制定打牢坚实的基础。
在核心网架构领域,2015年10月,中国移动在3GPP牵头了下一代5G系统架构的研究项目,赢得了48家企业的支持;
2016年11月,中国移动在这个研究项目的基础上正式启动标准制定,并担任该项目的唯一报告人,赢得了全球67家公司的支持,这也是中国公司第一次牵头系统架构级国际标准;
2017年5月,中国移动提出的基于服务的架构被3GPP确定为5G唯一的基础架构;
2017年12月,5G标准取得里程碑式的进展,由中国移动牵头完成了第一版5G网络架构国际标准,这标志着全面实现5G目标的新架构确定。
面向新天线、新频段、新设计的无线空口设计
满足5G多场景和多样化业务需求,提出软件定义空口(SDAI)技术框架,设计灵活统一的5G空口。提出大规模天线数模混合天线架构、波束赋型和扫描方案,覆盖增强6dB以上,可将单站覆盖能力提高15%~35%,将站址开销节省25%~40%。完成3D–MIMO容量整体提升方案,网络容量平均提升4~5倍,并创新性地将其成功提前引入4G网络中商用,技术领先FDD 3~5年。牵头提交的5G帧结构方案,成为核心标准之一。提出远端基站干扰创新管理方案,并担任3GPP“远端基站干扰管理”项目报告人。申请发明专利70项,文稿50篇。
面向新架构、新能力的开放智慧无线接入网设计业界首次提出以用户为中心的CU–DU两级架构及协议栈功能切分设计方案,并成功将其写入3GPP标准,成为无线接入网基本架构。提出基于无线大数据采集的网络自优化方案,涵盖智能网管、智能无线资源管理和智能业务识别等领域,通过自动化和智能化手段降低运营商5G网络运维成本。在系统的知识产权布局基础上,牵头3GPP标准立项并担任项目的报告人。申请专利100项,文稿100篇。
面向新技术、新业务、新测试的新终端设计针对5G终端发展面临的技术复杂、制式频段行业需求多、产业时间短和测试成本高难题,提出高功率、多模式、全频段的5G终端技术方案。高功率终端技术方案可提升上行业务覆盖半径约2dB,降低15%~30%的网络部署投资。提出多模式下的测量优化方案,解决5G异系统互操作时延较长问题。提出5G通用模组技术方案,对模组类型、尺寸、接口、封装标准化,使行业终端快速具备5G通信能力。基于3GPP RAN5及全球认证论坛,主导5G终端测试认证体系。申请专利30项,文稿40篇。
面向服务的下一代网络架构设计
为满足5G面向垂直行业的、万物互联的业务需求,项目从信息技术化、互联网化、极简化、服务化4个系统设计理念出发,定位出软件功能、架构到接口等八大变革方向,并在3GPP牵头5G网络架构研究和标准项目,提出的基于服务的网络架构被确定为5G唯一的基础性架构,为实现网络的个性化、服务化、大容量、高性能、低成本打下坚实基础。此外,提出并确立了服务化接口协议,实现了新一代核心网接口的统一化、信息技术化、敏捷化。申请专利20项,提交和通过的文稿数量均高居运营商榜首。
面向服务垂直行业的网络切片及MEC设计面向垂直行业的需求,提出了“服务质量可保障的网络切片”理念,提供定制化、逻辑隔离、专用的端到端网络,是面向垂直行业的基本服务形式,满足定制化、多样化的功能和性能需求。牵头网络切片网管的性能保障项目,提出切片选择核心算法、切片管理框架模型。为实现垂直行业现场覆盖,满足用户的极致体验,5G网络设计之初就考虑了对边缘计算的支持,提出了边缘计算方案中核心的会话管理和分流方案。
申请专利12项,提交文稿28篇。
面向综合承载的下一代传输网设计
提出SPN整体设计方案并主导国际标准制定。实现基于以太分组、SPN Channel的分层交换方案,基于集中管理和控制的SDN架构,支持业务部署和运维的自动化能力、网络自优化能力和网络切片能力。完成低时延转发方案,支持网络级三层就近转发和设备级物理层低时延转发能力,匹配时延敏感业务的传送要求。支持与存量PTN网络设备对接、混合组网。申请专利20件,提交文稿50篇。
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