《電子技術應用》
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5G底層核心技術專利現狀分析

2015-05-21

  無線通信技術從2G到3G是一個歷史性的跨越,從單純的語音通話和簡單的短信數據傳輸,跨入了無線互聯網。

  在2009年發放3G牌照的時候,產業界最希望找到的是應用無線寬帶能力的殺手級應用。當時最早的應用是把3G當做無線上網卡銷售,例如中國電信的CDMA2000每月300小時不限流量的3G上網卡。而通過4年多的產業實踐,到了4G時代,應用無線寬帶能力的導航、音樂、在線視頻、購物、支付、游戲等殺手級應用已經涌現,無線寬帶的流量開始變得珍貴,目前中國電信的4G套餐就沒有按小時計費全部都按流量計費。

  正是看到了產業的興旺發達,在2013年剛剛發放4G牌照后,2015年5G就成為了熱門的話題。之前的分析占據5G產業的制高點關鍵在于底層核心技術。有一種觀點認為,目前5G的框架還沒有確定,談核心空口技術是否過早。

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  5G底層技術專利形成時間遠早于5G標準框架

  目前對于5G的標準制定工作已經開始加速,但初步的框架確定估計也要到2016年。但標準框架未定之時,正是底層技術核心專利爭奪的關鍵時期。從歷史上的經驗看。我國自主提出的3G國際標準TD-SCDMA的標準框架專利CN97104039.7是在1997年由信威通信申請的。而高通公司賴以掌控3G產業鏈命脈的底層CDMA核心專利卻是美國高通公司于1990年在中國申請的三件申請(CN90109758/CN90109068/CN90109064), 其中CN90109068產生了分案申請CN200610156292。除CN90109068專利在審查中被駁回,CN90109758、CN90109064、分案申請CN200610156292被授權。最早CDMA技術中國專利CN90109758、CN90109064、CN200610156292,分別是以1989年11月7日的美國優先權US433031和US432,552,US 433,030提出申請。由此可見底層技術專利的部署是遠遠早于標準框架專利的。

  讓OFDM子載波數據率翻倍的FOFDM技術

  FOFDM是5G的熱門備選核心空口技術,Fast-OFDM(FOFDM)是基于OFDM正交頻繁復用原理的,進一步提高OFDM的數據傳輸效率,FOFDM的子載波(sub-carriers)的數據率是OFDM的2倍。正是這一誘人的性能,使得FOFDM成為5G熱門的候選核心空口技術。

  而從FOFDM技術發展來看,早在1995年就已經有相關的學術文章發表,到了2002年前后,相關文獻的數量有了比較大的增長。所以說作為5G重要的備選核心空口技術FOFDM的技術到目前已經發展了20年。

  目前FOFDM是國內企業明確重點關注的5G備選核心空口技術,因為專利對于通信產業具有特殊重要作用。對于FOFDM的專利情況就要及早有所關注和儲備。

  下面就實證性地分析一下,目前FOFDM技術的專利現狀。

  FOFDM技術的專利分布

  對于并沒有大規模商業應用的FOFDM技術的專利檢索是一件非常具有挑戰的工作,特別是將FOFDM技術從OFDM技術中區分出來,不同的研究人員會有不同的判斷標準。下面將通過幾個維度來討論相關的專利分布情況。

  首先對于OFDM正交頻分復用技術在通信領域的應用,已經形成專利族14950個。對于其中專利引證率排名最高的前1000件最重要專利的進行分析。可以看到相關技術的形成高峰是在2003-2005年。但當時我國的通信產業的實力,特別是形成基礎底層技術的實力,還沒有如今這樣強。而具體到國家來看,美國、韓國、日本、德國、中國排名前列,但這些重要專利的申請人主要還是如高通、摩托羅拉、北電、三星等企業。

  基于FOFDM的對于OFDM子載波數據密度進一步提高的技術原理,進行進一步檢索,得到的相關專利數量則大大減少,直接相關的只有100余件。

  同看到的技術文獻相同,從上世紀90年代開始FOFDM技術開始發展(專利申請在發表文章前才具有新穎性,才能獲得授權),從2002年開始相關技術有一定增長,從2012年開始專利申請有了進一步地小幅增長。

  相比OFDM技術的核心專利分布,我國企業在FOFDM技術的專利分布上有更好的分布,我國的骨干企業中興和華為公司都已經有專利申請的覆蓋。同時我們要看到,通信巨頭如高通、愛立信都已經專利申請。同時一些以前并不著名的企業如以節約頻譜的調制技術為特色的MAGNACOM公司,日本的勝利公司(VICTOR COOF JAPAN)也都有了專利部署。高通收購Flarion公司告訴我們,核心專利不僅握在通信巨頭手中,一些小公司手中也有金礦,核心專利不僅可以自己申請,也可以購買。

  中國通信產業通過幾十年的發展,從自主提出國際通信標準到要主導核心標準下的核心空口技術,發展是長足的。萬事開頭難,因為專利對于通信產業的特殊重要性,在一開始就要繃緊這根弦,一方面時刻關注競爭對手的專利動態,另一方面部署好自己的專利。


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