专利与标准提案交相辉映 开启5G制高点争夺战

作者:国家知识产权局知识产权发展研究中心 王雷 责任编辑:申晴 2017.04.20 12:28 来源:通信世界周刊

通信世界网消息(CWW)得益于国家政策、技术研发、市场营销等多方面的贡献,我国通信产业取得了举世瞩目的发展。技术发展,标准先行,要实现互联互通,统一的通信标准是先决条件,一旦在通行的技术标准下部署具有独占实施权的专利,无异于拥有了行业发展必经之路的“收费站”,因此,专利对于企业甚至通信产业发展的重要性不言而喻。

近20年来,从3G国际标准TD-SCDMA的自主知识产权和专利风险论证,到4G的LTE发展再到未来5G标准构建等重要问题上,知识产权特别是专利都体现了重要影响力。

我国通信专利申请步入快车道国内通信产业发展经历了从“落后”到“追赶”,再到“比肩”甚至“引领”的艰苦历程,我国从1985年开始专利受理,直到1997年才接到国内申请人的通信技术专利申请,而这第一次申请通信专利就是TD-SCDMA的标准框架专利——“具有智能天线的时分双工同步码分多址无线通信系统及其通信方法”,比美国高通公司从1989年就开始的3G底层技术CDMA相关专利申请整整落后了8年。

而这种差距从4G时代开始缩小,2004年11月3GPP的魁北克会议上,3GPP决定开始3G系统长期演进(Long Term Evolution)的研究项目。随后,从2005年开始,华为、中兴等国内企业与国外企业都开启了4G专利申请之路。到了5G时代,截至2017年1月全球涉及5G新技术的1600余件专利申请中,中国大陆的专利申请数量排名第一,在3GPP相关标准提案数量中,华为、三星、爱立信、高通等企业排名前列。

截至2017年3月底,全球通信行业相关专利279.1万件,其中由中国原创申请53.2万件,这53.2万件中94%(约50万件)的专利是近10年申请的,2012年以来申请量更是占到总量的64.3%(约34.2万件)。值得一提的是我国通信骨干企业华为公司在2016年的专利申请达到4906件,在全国各行业申请人中排名第一。2016年中国发明专利申请受理量排名前十的企业中有7家是ICT相关企业(其他6家为:乐视、中兴、欧珀通信、京东方、小米、努比亚)。

国内厂商加大5G研发投入习近平总书记在“2016年全国科技创新大会”上指出,改革开放以来,经过30多年努力,我国经济总量已跃居世界第二。与此同时,我国长期依靠资源、资本、劳动力等要素投入以支撑经济增长和规模扩张的模式已不可持续,而是需要依靠更多、更好的科技创新为经济发展注入新动力。ICT行业作为数字经济时代的引擎,担负着更加重要的责任。

在通信专利的竞争中,肯定已取得的成绩之余,我们也要清楚地意识到,中国传统产业的优势在于低成本资源和人力要素的投入,国内一些通信企业实施专利战略起步较晚,相关专利与技术标准存在一定程度的脱节。因此,国内通信企业在已有标准的必要专利上仍具较大发展潜力。

如今众多大型企业对专利越来越重视。以5G为例,国内通信运营商、设备制造商、科研机构纷纷加大投入,在5G技术研发、标准制定等领域投入巨资并不断加强企业间合作。如华为明确提出,2018年以前将在5G研究和创新上投入6亿美元,投资金额居全球通信厂商榜首,并且华为在5G组网架构、频谱使用、空口技术、基站实现等领域已获得实质进展;中兴作为5G全球技术和标准研究活动的主要参与者之一,担任IMT-2020 IEEE工作组主席等重要角色,在5G研发方面也做了大量投入;大唐电信是国内IMT-2020(5G)推进组中频率工作组、需求工作组、技术工作组的核心力量,负责多个技术专题研究。

但值得注意的是,国内企业在至关重要的5G高频段通信技术方面基础薄弱,特别是缺少元器件、芯片方面的研发成果,并且国外厂商(如高通等)积极研究的波束成形前扫描定向技术国内还未有企业涉及。而国内企业曾经重点关注和投入的全双工技术,由于接收信号与发送信号时在功率方面存在较大差异,并且该技术在应用时容易出现自干扰问题,目前而言很难在5G中实际应用。

专利标准提案相配合争5G产业制高点5G是未来通信产业最重要的增长引擎,随着5G商用时间的临近,通信行业对5G追捧热潮愈演愈烈,而且可以预见这种热潮将在未来几年一直持续。“他山之石,可以攻玉”,在讨论我国ICT产业界该如何进行5G专利布局之前,可以先了解国外ICT“巨头”企业的做法。

2017年3月爱立信公司率先公布了5G专利许可费率,计划将高端手持设备专利许可费设定为每部5美元,而对低端手持设备,许可费也将达到每部2.5美元。此举不禁令人想起2013年诺基亚出售手机部门给微软时,国产手机厂商非常担心诺基亚借此提高专利许可费率。因为某针对国产手机利润率的调查研究显示,当时千元安卓智能机利润仅有几元钱。如今爱立信对5G专利明确开出高价码,未来该费率一旦实施,对于国产手机来说压力较大。

爱立信高价码专利许可费信心何来?我们从爱立信“未雨绸缪”的专利布局策略上,或许可以找到一些答案。爱立信的5G发展战略侧重于对4G标准的演进,希望将其目前占优势的4G技术部分延伸到5G。

作为有140年发展历史的老牌通信企业,在通信标准与专利结合方面,爱立信具有丰富的经验。例如对于信道信息状态CSI反馈技术,爱立信在2016年5月召开的3GPP TSG RAN WG1会议上提交了R1-164955提案,内容是基于SRS(Sounding Reference Signals)互易性的信道获取。爱立信配合该项标准提案针对性地部署了PCT专利——WO2011132100A1和WO2013119166A1。其他针对涉及参考信号导频设计的提案R1-167467、R1-167468、R1-167469部署PCT专利WO2013046063A1、WO2012153204A1;针对涉及波束赋形的提案R1-164957、R1-167466部署PCT专利WO2016064318A1。

通过以上分析可以看出,这些标准提案是在2016年提交的,但爱立信早在2011年就已经开始进行了相关专利布局。

同样,在5G技术专利方面,美国高通公司也备受关注。不难发现,在5G多个关键技术上,高通均有研发投入。例如新型多载波技术领域中,高通提出了WOLA(即加窗的OFDM技术),也是其在3GPP会议中主推的多载波技术;在5G重要应用的物联网低延时技术方面,高通主推基于自身传统技术CDMA的RSMA多址技术。

值得注意的是,高通在大规模天线技术领域的信道状态信息及其反馈、高频段通信的波束追踪和波束切换技术方面特别重视专利和标准提案协同配合。例如涉及周期性和半静态CSI的标准提案R1-168054、R1-168186,部署PCT专利申请WO2015176266A1“基站的无线通信实现方法”,通过为用户设备配置不同MIMO参数,用于周期性和非周期性的CSI反馈,形成潜在的标准必要专利。

由上述列举的例子可以看出,通过专利和标准提案相配合以争取5G产业制高点的“战役”已打响,并且非常复杂。

针对目前5G技术研发、标准提案情况,笔者对国内产业界的专利布局有如下建议。

一是关注高频通信的技术突破和专利申请。国内在高频通信技术方面相对薄弱,虽然高频多天线的波束成形问题已经解决,但波束成形前的扫描定向技术是产业前沿尚未解决的问题,如果国内企业能够有所突破,对中国5G产业发展有重大意义。

二是关注5G节能技术的研发和专利申请。在未来“5G密集组网能耗大幅度提高”的背景下,通过改善网络架构,通过使网络休眠与及时激活灵活转换模式以节能非常重要,爱立信等公司对此非常关注,国内产业界也应充分认识到节能技术的重要性,并提出完善解决方案。

三是充分重视保障5G物联网应用低时延技术的研发和专利申请。该领域高通基于传统优势的CDMA技术提出RSAM技术,并部署了相关专利,国内产业界对此也要加以重视。

四是技术发展要形成产业合力。华为的极化Polar码成为5G控制信道eMBB场景短码方案离不开中国产业界的通力协作。这也为5G后续发展提供了很好的经验,需要继续发扬,在其他技术方案(如多址技术)中也形成“中国合力”。


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