移动通信网 赵哲超
国家知识产权局近期公布第二十六届中国专利奖授奖决定，中国移动凭借“校验码处理方法、电子设备及存储介质”专利荣获专利银奖。该专利的核心算法被国际电信联盟（ITU-T）正式命名为“MTN BIP编码”，成为我国首个获得ITU-T命名的传输基础编码算法，并被采纳为新一代传输网SPN（切片分组网）的基础机制。中国移动研究院基础网络技术研究所副所长程伟强在接受C114专访时表示，该专利并非简单的编码优化，而是原创“统一码块帧结构+IDLE免疫算法”整体解决方案。回顾传输网发展史，第一代SDH、第二代OTN的核心标准和基础编码长期由西方企业主导，直到第三代SPN时代，这一底层编码机制的话语权才落到中国企业手中。该成果为5G承载、智算互联、算力专网等业务提供了软硬切片一体化统一承载底座，也标志着我国在传输网物理层帧结构和误码校验机制上实现从技术跟随到标准引领的跨越。
【关键数据】
[1] 累计部署SPN设备超50万端，覆盖31个省份330多个本地网
[2] 单比特传输成本降低65%，单比特功耗降低55%
[3] 误码漏检平均间隔超过100亿年，时间同步精度优于5ns
[4] 累计提交标准提案120余篇，布局23项相关专利簇
[5] 承载超过240万端5G基站，专利布局覆盖中国、美国、欧洲
该专利包含两大核心机制。第一个是“N码块周期帧结构”：技术团队将66B码块作为统一“原子单元”，把变长报文先映射成定长码块，再由N个码块组成一个周期帧，在以太网底层实现“以太网内生TDM”。传统传输网中，TDM像“定长列车、固定时刻表”，确定性强但不够灵活；分组交换像“变长货车、随到随走”，效率高但难以保障硬隔离和低时延，两者过去只能叠加两套设备。统一码块帧结构既保留了TDM的确定性，又吸收了分组交换的高效性，同时为误码检测划定了固定、明确的计算域。第二个是“MTN BIP编码校验算法”，即“块内横向异或+块间纵向异或”：第一步对同一传输周期内每个64B/66B码块的第n个字节全部比特做横向异或，生成8比特第一序列；第二步对周期内所有码块的第一序列按对应比特位做纵向异或，得到最终校验码。相比国际同类BIP或CRC方案，其算法复杂度恒定为O(1)，与数据规模无关，不需要乘法器或查表，大幅降低对先进芯片制程的依赖。
在性能表现上，MTN BIP编码展现出对国际同类方案的全面优势。处理时延方面，采用“本周期编码、延后周期校验”机制，接收端无需实时执行复杂运算，可实现纳秒级处理时延；时间同步精度优于5ns。误码检测能力方面，利用IDLE码块转置后BIP值恒为零的特性，从根源解决了IDLE动态增删导致的误码漏检问题，可实现误码漏检平均间隔超过100亿年。产业通用性方面，该算法兼容传统64B/66B固定码流和含IDLE增删的动态码流，适用于5G、算力网络、智算互联等多种场景。程伟强介绍，团队早在2017年9月就提出方案并申请专利，2018年1月首次向ITU-T提交标准提案，2022年6月G.8312标准正式发布，从专利申请到国际标准落地前后约5年。标准制定过程中，全球多家公司提出三种不同的帧结构和编码校验候选方案，竞争激烈，最终该专利凭借低成本、高性能、对芯片制程低要求的优势胜出，团队累计提交标准提案120余篇。ITU-T SG15 Q11主席专门致信专利发明人，确认SPN关键元素被完全采纳，包括基本块规则间隔发送、BIP类型路径误码监测和缺陷状态等。
在专利与标准布局层面，中国移动构建了完整的知识产权体系。该专利在中国、美国、欧洲均获得授权，围绕其布局了专利分案和23项相关专利簇，形成覆盖帧结构、编码算法、OAM、组网机制等的SPN核心专利簇。标准生态上，该专利写入ITU-T G.8312、G.8321国际标准，以及CCSA行业标准、中国电机工程学会团体标准、中国移动企业标准，构建了贯穿国际、国家、行业、企业的多层级标准体系。作为标准必要专利，全球符合标准的设备、芯片、仪表均需实施，技术优势由此转化为产业优势。程伟强将三者的关系概括为闭环：专利是“核心技术的法律化”，标准是“核心技术的产业化共识”，网络落地是“核心技术的价值化”。从成本角度看，算法复杂度O(1)的特性意味着芯片设计无需依赖最先进制程，这对降低SPN设备整体成本和功耗具有直接贡献，也为国产芯片在传输设备中的应用降低了门槛。
商业化落地方面，该专利技术已依托SPN网络在我国及全球规模部署。截至2025年11月，中国移动累计部署SPN设备超50万端，覆盖31个省份的330多个本地网，承载超过240万端5G基站，支撑我国建成全球规模最大的5G传输网。经济性数据同样突出：相比传统PTN技术，SPN单比特传输成本平均降低65%，单比特功耗降低55%。在智算互联、算力专网场景，“N码块周期帧结构”和“延后周期校验”设计使SPN具备纳秒级处理时延和超高可靠性，面向工信部“城域毫秒用算”专项行动，可实现重点场所算力毫秒级接入，为城域1毫秒时延圈建设提供核心支撑。行业应用也已形成规模案例：南方电网、国网山东、云南电网等通过SPN实现生产控制业务与管理信息业务的安全隔离传输，在保障生产控制类业务安全性的同时高效承载其他业务，验证了硬切片与软切片统一承载的技术价值。
面向下一阶段，程伟强透露团队将围绕“更低复杂度、更低功耗、更低芯片制程依赖、更高可靠、纳秒级时延”持续深耕。在5G-A和6G预研方向，传输网将向Tbps级接口、确定性承载、超高精度同步演进，MTN BIP的“本周期编码、延后周期校验”机制可在超高速接口下保持纳秒级线速转发，为6G承载、空天地一体化网络提供底层编码校验基础。空天地一体化场景中，链路动态变化大、误码和时延挑战更复杂，IDLE增删免疫和强误码检测能力将更具应用价值。在新型算力基础设施方面，团队将继续推动MTN BIP在算力专网、工业互联网、云数据中心、园区网络等高速互联场景中的应用，把“专利—标准—产业”的路径复制到更多领域。从SDH、OTN时代的标准跟随者，到SPN时代获得ITU-T算法命名的引领者，MTN BIP的获奖不仅是单一专利的荣誉，更验证了“面向标准、面向产品、面向产业”的高价值专利培育模式在中国通信业的可行性，为传输底层技术的持续自主创新提供了可复制的范本。
