非凡十年一位运营商女科学家的“战斗”:让中国5G之花更绚烂

谁制定标准,谁就拥有话语权;谁掌握标准,谁就占据制高点。

非凡十年,见证了中国移动通信从实现4G同步到5G引领的历史性跨越,亦见证了全球5G标准烙上中国印的全过程。

众所周知,标准是产业发展的基石。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。而在信息通信领域一直通行着这样一条铁律——谁制定标准,谁就拥有话语权;谁掌握标准,谁就占据制高点。显然,标准制定成为移动通信领域最为重要的竞技场,更是行业最高话语权和全球产业竞争的焦点。这一点在5G标准制定过程中体现得淋漓尽致。

中国移动研究院院长黄宇红,作为中国移动通信技术领域的知名女性专家,率领中国移动研究院标准化团队经历了全球4G/5G标准制定全过程,在接受《通信产业报》全媒体记者采访时,回顾了中国标准工作者与时间赛跑,十年如一日逐步提升中国在全球移动通信标准化工作中的技术贡献度和话语权,让中国5G之花绚烂绽放香飘全球的艰辛历程。

艰苦的奋斗

回顾近十年来全球移动通信标准制定过程,特别是备受关注的5G标准制定,亲身经历过的人无不感慨万分:纷繁复杂的技术难题、产业分裂的潜在风险、创新突破的殊为不易、在与时间赛跑的匆忙中又撞上新冠肺炎疫情……

5G标准还未出生,各行各业就已经寄予厚望,这在某种程度上也带来了幸福的烦恼。黄宇红回忆说,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多样化的需求。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要服务千行百业,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。为了迎接这些挑战,5G标准工作组常年在技术先进性与实现复杂度、通用化方案与个性化需求、后向兼容性与前向兼容性、性能与成本等各个维度之间反复权衡、艰难抉择,其中的踯躅蹒跚、苦苦求索,回想起来依然令人倍加感慨。

相比具体的技术方案抉择,技术路线的选择更具决定性,因此,路线之争也通常为标准制定带来的巨大的挑战,甚至有时导致标准的分裂。而这个挑战,恰恰出现在5G标准制定过程中。

在5G启动之初,业内在5G频率和组网方式上产生了分歧,以中国移动为首的运营商率先提出5G以中频路线为主,而美日韩部分运营商更倾向高频路线,何去何从莫衷一是,此外,业界对如何组网也出现好几种选项,这些分歧为5G标准制定带来了很多额外的困难。

为了更快的弥合分歧、凝聚共识,3GPP史无前例地以每月一会的频率加快了5G的标准制定进程。事非经过不知难,虽然一次标准化会议只有5天的会议议程,但是每天都是早上9点到晚上23点高强度的讨论,对同事们的脑力和体力都是巨大挑战。而且,每次会议前后都需要花几周的时间的进行技术研究、仿真验证、提案撰写等,这也需要同事们极大的耐心和毅力应对。艰难困难、玉汝乃成。正是由于大家对5G标准制定近乎疯狂的投入,5G R15版本在2017年12月正式宣布发布,相比计划发布时间提前了半年,为后续的5G快速商用赢取了大量的时间。

奋斗的艰辛从来就不止是体力和脑力的消耗,对技术创新的追逐、对标准突破的执着这其中的迎难而上,这一路的筚路蓝缕才是回首往事时的最深感受。信道编码作为通信技术创新的皇冠,向来是每一代移动通信技术标准化的关键,前几代移动通信技术中一直没有中国方案。在5G第一版本的标准制定中,我国华为公司提出的Polar码和欧美公司主导的LDPC码成为两个最具实力的信道编码候选技术同场竞技。相比于LDPC编码历经40多年的学术研究和应用,Polar码初出茅庐,欧美公司反对的声音不绝于耳。黄宇红指导团队对这项技术进行独立客观评估,并结合形势提出多编码协同方案,利用各种国际会议场合以及针对性地召开跨国电话会向其他国家公司的代表介绍Polar码的技术优势和建议的方案。经过多轮讨论,在面临最后决策的3GPP标准化会议上,针对控制信道编码技术方案的讨论紧张而激烈,持续到了凌晨2点,中国移动的RAN1代表徐晓东指出多家公司的仿真和研究证实了Polar码作为控制信道编码的技术优势,并坚定地说,不要因为一个技术年轻就轻视它的力量,相反,我们更应该共同努力浇灌它成长为参天大树,最终Polar码成为控制信道的编码机制获得会议通过

标准化工作追求的一个重要目标是行为的确定性,但不确定性也偶尔在标准化工作中不请自来,全球新冠疫情就是这样一个例子。2020年初正是5G R16版本标准制定的收官关键时期,由于全球新冠疫情暴发,3GPP随即取消了全部线下面对面会议,改为采用电子会议的形式继续标准制定工作。相比与全球企业相聚一处的面会面线下议,电子会议需要面临的最大问题就是如何协调各个大洲、各个国家的时差,以及通过线上会议、电子邮件进行技术讨论和标准制定带来的效率降低。因此,3GPP将每次的电子会议时间扩展为2周,同时为了协调全球时差只能在一定的公共时间窗口内进行线上讨论。包括中国移动在内的各公司标准代表们经常在凌晨4点、半夜11点等时间参加线上会议,而且还要及时应对会议期间潮水般的邮件讨论,辛苦程度无法想象。但这些可爱的同事们,仍然抱着对业界巨大的责任心,克服各种困难,在2年多的时间里先后完成了5G两个增强版本R16/R17的发布,并且正在持续推进R18版本,预计将于2024年冻结

显然,5G之花绽放的背后,凝结着无数移动通信人的智慧与汗水。

5G标准化的中国力量

在全球5G标准制定中,中国力量不可或缺。但是对于中国而言,参与全球标准的制定也并非一帆风顺。

在2G时代,移动通信的标准完全被国外厂商垄断,在大T环伺的3GPP,想蹚出一条路来可谓千难万险。3G时代,中国主导的TD-SCDMA出其不意,实现了零的突破,但国际关注和支持者不多;4G时代,中国主导的TDD标准面临诸多挑战,在政府的有力组织下,中国移动担起重任,联合国内企业,并争取到国际运营商和企业的支持,主导提出TD-LTE技术和标准,成立GTI国际组织,全球推广,实现了4G同步。5G时代,移动通信技术本身更加复杂、甚至某些架构前所未有,而且在全球范围内更多产业领域也开始重视5G技术研发和标准制定,想在5G标准中继续扩大中国贡献、提高话语权,给我国通信标准工作者带来了极大的挑战。

中国信息通信产业高度重视5G标准的研究工作,政府再次有力组织,高效协同,在开放合作中,国内企业积极投入技术力量,在全球5G标准制定过程中发挥了巨大作用。其中,一个非常典型的例子就是中国移动牵头的5G网络架构,牵头5G网络架构国际标准项目非常不容易,这也是团队特别骄傲的一个成就。2015年,中国移动在3GPP牵头下一代系统架构设计(NexGen)立项,标志着5G系统架构讨论在3GPP正式启动,这也是中国公司首次牵头制定全球新一代移动通信系统网络架构,具有里程碑意义。中国移动提出服务化新架构(SBA)后,欧美公司认为变革大,多数怀疑甚至反对。作为项目负责人,中国移动研究院专家孙滔和团队与时间赛跑,白天攻关,晚上和国外专家电话会辩论、分享实验结果,每天奋战到凌晨,完成五百多页的设计,经过半年的拉锯战,有理有据的SBA赢得了全球运营商的支持。2017年,服务化新架构作为5G核心网唯一基础架构,被确立为5G国际标准。

谁也没有料到,牵头5G网络架构只是一个开始,中国力量在5G标准化过程中全面崛起,5G之花愈加绽放。以5G R17版本制定为例,中国企业提交的技术提案总数达到全球的60%,我们可以很自豪的说,中国企业在5G标准制定中的技术贡献度超过50%,成为3GPP标准化工作中一支不可或缺的中坚力量。

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极大贡献,更是赢得标准话语权的体现。毕竟不同设备厂商之间、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。

黄宇红指出,3GPP标准制定的过程,通常不会为同一个问题开发多个并行技术方案,因此,对源于不同企业的多个技术方案的抉择,在很大程度上也是标准会议上各个企业之间的博弈。此时,担任领导职务,作为标准会议的主持人,其个人综合能力和影响力就尤其重要了,不但要有深厚的技术积累和敏锐的洞察,而且需要在坚持公开公正的原则下,灵活利用3GPP各项规则,站在产业发展的角度,以技术语言和外交技巧来融通平衡各方利益,这份工作的挑战和压力可想而知。

中国标准化工作者顶住了这份压力!黄宇红表示,来自中国移动、中国电信、中国联通、华为、中兴、大唐等运营商和企业的标准专家,用他们卓越的专业能力和拼搏努力,在3GPP多个工作组中担任了重要职位。十年来,中国在各类国际标准组织担任的领导职务不断突破攀升,已成为推进全球通信标准发展的重要力量,引领着5G标准乘风破浪,为全球5G发展做出了卓越贡献。

中国移动领跑5G演进标准化

随着5G标准制定工作的持续推进,以及中国参与其中的程度越来越深,中国通信行业已经从2G、3G标准制定的边缘人一跃成为5G标准的领导者之一。其中,中国移动发挥了不可替代的巨大的作用

据统计,中国移动3GPP标准团队已申请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120余项,牵头5G标准项目30余个,提交5G技术提案1万余篇,位居全球运营商第一。

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。至今,中国移动已成为全球担任领导职务最多的运营商

从4G商用到5G标准制定,十年奋斗之路走来,虽然困难重重,但是通过R15、R16、R17版本的冻结,5G标准持续演进,5G网络性能不断攀升,应用场景不断拓展。

2021年12月,3GPP确定了5G-Advanced第一个标准版本R18的首批项目,28个课题成功立项,这意味着被誉为5.5G的5G-Advanced技术研究和标准化将进入实质性阶段。

黄宇红表示,在R18阶段,中国移动承担了首批8个关键项目的牵头制定工作,涵盖了全双工、无线大数据、人工智能、XR、ATG等重点技术方向,希望通过技术创新与产业合作伙伴一起推动标准的发展。

对于5G发展未来,黄宇红表示,中国移动将继续深耕5G产业验证试验田,共同制定5G演进技术标准,携手共建5G产业生态新范式,服务新需求,创造新技术,为传统产业数字化改造、实现升级发展注入更加强大动力。

有了标准,产业发展就有了航行的灯塔。而随着5G技术标准的持续演进,产业融合与创新发展进入了崭新阶段,中国5G之花也将盛开得更加绚烂。

非凡十年通信十人谈之9:

黄宇红

黄宇红,教授级高工,享受国务院政府特殊津贴专家,现任中国移动研究院院长、工信部IMT-2030推进组副组长、科技部6G总体工作推进组专家、全球运营商联盟NGMN董事会成员、全球TD-LTE发展倡议(GTI)秘书长。

黄宇红先后负责了中国移动GSM900/1800双频网络、GPRS、CMNeT网、IP专网、WLAN、3G、4GTD-LTE、5G、6G相关的技术研究、策略研究、规范制定和试验测试等重大项目的技术工作。

荣获省部级以上奖项27项,其中2016年,参与的第四代移动通信系统(TD-LTE)关键技术与应用项目获得由国务院颁发的国家科学技术进步奖特等奖。入选2017年国家百千万人才工程,被授予有突出贡献中青年专家荣誉称号。获得2010年全国劳动模范称号。

采写:高超

编辑:高超

event_note 11月 1, 2022

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