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4G专利意义及3大底层技术专利态势 |
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作者：国家知识产权局 王雷 戴妮 |
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在3G还没有真正进入生活的今天，4G也已经成为通讯界的热门话题，产业发展技术先行，技术发展专利先行。目前IPR越来越成为通讯领域重点考虑的因素。
一、专利对4G通信产业具有重大意义
1、通讯领域专利正由产品的保护者演化为专利就是盈利产品
传统模式下，专利的主要角色是保护者，通过专利保护自身拥有创新性的技术和产品维护市场地位，而如今随着通讯界巨头经营模式的转换，不需要实体产品，专利就直接是盈利的产品。这种转变给传统模式经营商带来了巨大压力，同时也使产业界更加关注专利。
对于这种转变，产业界中的一些声音认为通过无形的知识产权获得垄断性的巨大收益不合理。但思考人类社会的发展和进步，特别是19世纪以来生产力和生活条件的巨大改善完全依靠科技进步推动，而科技进步就体现在产生无形的知识，专利就是获得国家强制力的保护的新颖而富有创造性的实用性知识，专利从来就与市场竞争密切联系。在技术对市场的主导力越来越强的今天，专利日益重要甚至直接成为产品是具有历史合理性的。
但需要注意的是，从专利获取收益的合理性是第一性问题，收益与贡献相对称就是随之而来的第二性问题，只有使专利收益与专利作出的贡献相匹配才能使通信产业健康发展，要确保收益分配的合理性就需要明确各方拥有的专利情况和所拥有专利的重要程度，要获得这些信息唯一途径的就是通过专利实证性的分析。
2、专利问题解决依赖实证性分析
在通讯领域专利重要性逐渐现显，但目前关于专利竞争态势的判断很多还依据对技术的理解经验性判断各方专利间的相互关系。
这种方法有合理性但存在重大问题，举例来说在进行OFDM技术的分析时，有专家认为OFDM技术上世纪60年代就出现了，教科书上很早就有了，能有什么新东西呢。对这种说法换角度说：切削用途的刀具从远古时代就有了，几千年前就有很好的刀具，而今天对于刀在材质、加工方法、用途、形状等方面进行改进而产生的发明专利仍不断出现。对于如此简单的刀是这种情况，对于通信领域复杂的通信技术在改变双工模式、帧长、工作条件等产生出的新技术更会是层出不穷，更何况专利根据权利要求撰写技巧，申请时间前后关系，保护技术方案中技术要素的组合，专利的重要程度差异非常大，一件重要的基础专利的效力会大过几百件普通专利，唯有通过实证性分析结合专家经验才能得出符合客观的结论。
所以专利实证性分析对于明确专利竞争态势至关重要，是唯一的科学解决方法。
MIMO、OFDM、软件无线电等三项技术被业界称为实现4G性能要求的关键技术，针对这三个主题也将构成未来4G标准底层专利 ，下面对这些底层专利进行一些实证性的分析，帮助大家了解这些技术的一些专利现状。
二、MIMO、OFDM、软件无线电三大底层技术的专利态势
可以想象在未来4G下也将形成如目前3G的TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、WiMax多种标准竞争的态势，不同技术标准对底层技术加以统筹利用形成各自的标准框架，如TD-SCDMA是时分双工的CDMA中应用智能天线，TDD＋CDMA＋智能天线三项底层技术的统筹利用就构成了TD的标准框架，而其中涉及CDMA、TDD、智能天线等的专利就是标准框架的底层专利。
对整个标准体系的专利竞争态势进行分析研究是一件错综复杂的事 ，其中底层技术专利的专利状况是得出总体结论的关键指标，所以目前了解底层技术的专利情况对于预判4G的专利竞争态势变得更加重要。
OFDM、MIMO、软件无线电被认为是实现4G通信要求的三大关键技术，本文对对这三大技术的相关的世界范围专利和中国专利 进行了检索和分析：
1、MIMO技术的专利态势
(1)MIMO技术专利创新目前充满机会
图1、MIMO技术世界范围专利发展态势
MIMO技术目前基础专利数量约4400件 ，从图1中看到世界范围MIMO技术的专利数量增长非常迅速，特别是从2000年后，在中国首件关于MIMO技术的专利申请CN01101314是由美国朗讯公司2001年以美国优先权提出关于“多输入多输出无线系统的时空处理”，这件专利被授权目前维持有效。图中2007年以后专利数量的下降是因为专利申请的延迟公开所致，考虑趋势目前应该仍为高速发展态势。
图2、MIMO技术专利世界范围新加入发明人情况
图2是表现新加入的MIMO技术专利发明人情况，图中红色代表新加入其中的发明人，蓝色代表已有的发明人，可以看到目前发明人加入到MIMO相关技术的研发非常踊跃，说明技术的应用和可研发点很多存在很多创新机会。
(2)MIMO技术专利垄断程度较低
图3、MIMO技术专利世界范围拥有情况
从图中看到MIMO技术的被垄断度比较低，拥有超过100件以上专利的机构的专利总量仅占到专利总体数量的20%，大量技术拥有在中小申请人手中。
图4、MIMO技术世界专利排名前十位情况
我国的中兴和华为公司申请数量在50件左右，距离前十大机构差距并不太大，其余有70多家企业、大学、个人申请了相关专利。
在MIMO相关技术的中国专利申请，国外来华申请数量多于国内申请，但近年国内申请增长很快，从2006年开始年申请量已经国外来华申请基本持平。
图5、MIMO技术各国专利分布情况
由中国目前是第四大MIMO专利技术原创国，中国申请人提出的专利申请占世界总量的大约6%，仅次于美国、日本、韩国。在以中国优先权提起的专利申请中有大约20%为外国申请人申请，这表明国外大型跨国公司以中国作为研发基地产出了很多技术，特别是日本和韩国企业如松下、三星、NEC、日本电信电话公司。
2、OFDM技术专利态势
(1)OFDM专利目前增长迅速
涉及OFDM技术的专利通过检索，截至2008年9月初共有8100余件基本专利(DWPI Basic patent) ，专利权是一项地域性的权利，要在不同国家获得专利保护就依靠优先权到不同国家地区分别进行申请，这样基本专利就会在不同国家形成同族专利(Family Patent)，本次检索结果8000余件基础专利产生同族专利约21000余件。
图6、OFDM技术专利世界范围逐年变化情况
从发展趋势看，OFDM的专利数量从2000年后增速加快，图中显示2007年和2008年的专利数量有所下载，是因为专利申请的公开延迟导致，根据趋势近年仍将保持高速增长的态势。
图7、参与研发OFDM技术的专利发明人数量变化情况
图2中蓝色代表已经在OFDM技术上有所申请的发明人所申请的专利，红色代表新人。从图中看到参与到OFDM研发人员人数不断增加，目前仍然是研发的热门领域。
(2)OFDM专利未被完全垄断
图8、OFDM世界专利拥有者结构情况
从专利拥有者结构图看到，OFDM技术并没有完全为大型跨国机构所垄断，拥有100件以上专利机构的专利总量占到全部的40%，在这个量级我国有华为公司和中兴公司这样的大型企业，拥有件数在20-100的机构专利量占到总量的20%，在这个量级我国有一批大学和企业如清华大学、北京邮电大学、上海交通大学、西安电子科技大学以及北京创意视讯科技有限公司、上海贝豪通讯电子有限公司等。6-20件这个量级占到总量的约16%，其中我国有西安交通大学、大唐等机构。
3、软件无线电
软件无线电是利用数字信号处理软件实现无线功能的技术，能在同一硬件平台上利用软件处理基带信号，通过加载不同的软件，可实现不同的业务性能。
对于软件一般不通过专利给予保护，我国对于涉及软件计算机程序专利申请的专利审查根据中国专利法第二十五条第一款和专利法实施细致第二条第一款进行审查，在国家知识产权局《审查指南》第二部分第九章对相关内容作出了专门解释，要求执行计算机程序是解决技术问题，利用了自然规律的技术手段，取得了技术效果 的涉及计算机程序的专利申请才能获得授权。
基于此种原因，关于软件无线电的专利申请数量从国际总体和中国国内数量都较少。国际总体仅有300余篇，相关中国专利申请50余件。
国内在TD-SCDMA系统已经使用了软件无线电技术，TD系统的TDD模式和低码片速率特点适合软件无线电应用。国内在软件无线电应用具有一定的经验和实用技术。
三、结论总结
1、专利对于4G具有重要意义，专利对于通讯产业只会越来越重要，这就要求通讯产业界丰富专利知识，采用专利实证性分析的科学方法应对挑战。
2、4G尚未浮出水面，相关技术已经蓬勃发展，充分证明产业发展专利先行。
3、4G的底层技术，MIMO、OFDM专利目前增长非常迅速，垄断性还不是特别强，正是创新发展专利充满机会的阶段。现在是我国企业和科研机构大力自主创新，发展4G通讯自主知识产权的关键机遇期。
4、软件无线电技术因为专利权保护的客体和专利技术方案的要求，专利数量数量较少。
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(11/27/2008) |
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