5G尚在研究,6G已然到来:大厂6G布局的明争暗斗
作者:德同智汇 发布时间:2022-08-18

近日,中国互联网信息中心(CNNIC)发布的第48次《中国互联网络发展状况统计报告》 显示,在6G通讯技术领域,我国的6G专利申请达到了1.3万项,约1.58万件,全球位居第一,中国申请专利占比高达35%。


工信部公布的信息显示,我国累计建设5G基站数量已达到了90.1万个,5G应用创新案例已经超过了1万个,基站数量占据全球7成左右。

恰逢2021全球6G技术大会将于11月23日—25日在南京举行。大会将采取现场研讨+全球多地远程互动的方式,齐聚全球各个国家6G技术研究力量,围绕6G应用场景及需求、6G网络架构、6G无线传输技术和天地融合技术与按需服务等议题展开深入讨论。

6G技术随着5G时代的到来给社会带来了翻天覆地的变化,不管是从技术还是从国家战略、社会发展和个人需求来看,这一技术的发展将加速我们进入“元宇宙”。




5G与6G




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图源:《5G标准必要专利申报的事实发现研究》

由德国联邦经济事务和能源部委托德国国际知名专利数据公司IPLytics和柏林工业大学联合研究发布5G行业专利报告《5G标准必要专利申报的事实发现研究》(该报告依据截止2020年1月1日在ETSI披露的5G标准必要专利数据和文件)。

报告中数据显示,中国企业申报的5G专利族占比32.97%,韩国企业占比27.07%,欧洲企业占比16.98%,美国企业占比14.13%,日本企业占比8.84%。在参与5G专利的“年龄”方面,英特尔是元老,为11.31年;年龄最小的是vivo,为1.3年。

从具体排名来看,排名前十的公司分别是,华为3147族、三星2795族、中兴2561族、LG电子2300族、诺基亚2149族、爱立信1494族、高通1293族、英特尔870族、夏普747族、NTT DoCoMo 721族。

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图源:《5G标准必要专利申报的事实发现研究》

我国在5G技术上的优势,进一步加强了对第六代移动通信技术(6G)的研发。从6G专利申请量上来看,中国以40.3%的占比高居全球首位。

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6G专利国家(地区)申请量。图源:《日经亚洲评论》

此外,在9月16日至17日举行的“2021年6G研讨会-6G愿景展望”上,工业和信息化部总工程师韩夏表示,面向2030年商用的6G仍处于愿景需求研究及概念形成阶段,6G技术方向及方案仍在探索中。工信部将全力推进6G创新发展,前瞻布局6G网络技术储备。

要深入开展6G潜在关键技术研究。优化芯片、新材料等支撑产业的发展布局,形成上下游协同发展的良好局面。强化全球6G推进组织、各类企业、高校及科研院所间的交流合作,推动形成全球统一的6G标准,为6G健康发展营造良好环境。






移动通信的升级之路




移动通信从1G到6G的技术创新给人们生活和工作带来了极大的改变。以下是1G到6G在功能上的区别。

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图源:信息安全与通信保密杂志社

从上述表格可以看出,1G(进入移动通信阶段)、3G(进入移动互联网阶段)和5G(进入万物互联阶段)是具有革命性的移动通信技术。“4G改变生活,5G改变社会”已成为通信业界的普遍共识。

与之前各个阶段的移动通信技术一样,5G技术自身在不断演进的同时也存在新的不足,而其不足则需通过移动通信技术的继续演进来弥补。

最后不管关于6G的构想有多丰富,就如同5G之于4G,未来的6G也一定是5G的持续演进。5G有的,要靠6G来改进。而5G没有的,则要靠6G来扩展。

1G到5G的设计遵循着网络侧和用户侧的松耦合准则。通过技术驱动,用户和网络的基本需求(如用户数据速率、时延、网络谱效、能效等)得到了一定的满足。但是受制于技术驱动能力,1G到5G的设计并未涉及更深层次的通信需求。

6G的早期阶段将是对5G进行扩展和深入,以AI、边缘计算和物联网为基础,实现智能应用与网络的深度融合,实现虚拟现实、虚拟用户、智能网络等功能。在人工智能理论、新兴材料和集成天线相关技术的驱动下,6G的长期演进将产生新突破,甚至构建新世界。

6G技术将网络与用户将被看作一个统一整体。用户的智能需求将被进一步挖掘和实现,并以此为基准进行技术规划与演进布局。

至于最能区别6G与5G重要技术,39%的专家认为将是“完全不同的网络架构”,比如无蜂窝大规模MIMO、智能无线电环境;31%的专家认为将是“万物互联”;27%的专家认为将是太赫兹无线通信;3%的专家认为将是其他目前尚未知的技术。

2018至2020年之间,是我国移动通信5G技术规模商用的重要预演期和发轫期。2019年6月,随着 5G网络在我国的正式商用,其技术创新和融合效应将为我国信息传播领域产业发展带来新的可能性。在2020年至2030年这10年间,我国5G产业以及信息传播领域相关产业都将得到快速发展,并形成新的产业结构和产业生态系统。




通讯技术与标准必要专利



专利技术的不断发展成熟,为了统一标准和保证系统的兼容性,标准必要专利应运而生,标准必要专利(SEP,standard essential patent)又称国际标准、国家标准和行业标准中,且在实施标准时必须使用的专利。

也就是说当标准化组织在制定某些标准时,部分或全部标准草案由于技术上或者商业上没有其他可替代方案,无可避免要涉及到专利或专利申请。

标准必要专利的拥有量直接决定着在相关领域的话语权。5G技术已然成为市场需求,根据报告数据显示,5G技术是2012年开始研发的,到2019年是8年时间。

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图源:《5G标准必要专利申报的事实发现研究》

一般公司5G专利的研究平均时间为5年左右是合理值,既能体现公司研发早又能体现研发持续性和稳定性,华为、三星、LG、爱立信、高通在列。

如果研究时间少于3年则其研发较晚,中国的中兴、北京冠中、OPPO、Vivo和展讯五家公司悉数在列。

如果公司的5G声明专利平均时间大于8年则更可能是3G或4G时代的专利,诺基亚、交互数字技术公司、黑莓、富士通、索尼悉数在列。

根据报告,5G标准必要专利声明数量为95526件,21571个专利同族,专利族声明数量排名前十公司占总量的82%;排名前32名公司声明专利同族为21101个,占总量的98%。

报告列出5G标准必要专利声明数量前32名公司的具体数据,中国大陆有8家,华为公司第一和中兴公司第三。

我国公司5G标准必要专利族声明量占总量32.97%,排名各国第一。

通过对5G专利世界排名和5G标准必要专利世界排名可以看出,5G 专利拥有量与5G标准必要专利拥有量成正比,华为在两者的占比中均为第一,中兴分别是第二和第三。

从2G入门,到3G紧随国外步履,到4G主动参与、自主创新推出主流通信标准,再到5G时代占据全球领先地位,中国企业在通信标准全球博弈中终于引领风骚。中国企业的5G技术创新之所以能不断取得突破性的成果,在很大程度上得益于中国企业对技术创新的大力投入和发明专利积累。

通讯技术的强化是物联网、人工智能和高度科技化的必然要求和重要基础,所以哪怕目前全球5G专利之争仍然很多、一些基础技术和设备还没有得到相应的匹配、信息的延迟和被阻隔仍是难题,但企业——尤其是通讯、智能设备、数据类企业——还是会不惜血本研究6G、7G甚至nG……并同时在专利上进行全球布局。

前文也提到,在新的或者必然要发展的领域拥有大量基础的、操作性强的、实用的和体系化的专利,对于拿下此领域的标准必要专利制定话语权有着不可或缺的作用,甚至对一个国家在全球技术领域地位的高低有着一锤定音的影响。因此就算5G硝烟未灭,技术未完全成熟,全球各大头部企业还是开始在6G领域明争暗斗。




结论



我国5G专利拥有量领先世界,但5G技术本身存在的弊端需要技术的持续创新优化。

美国自然也意识到5G技术超越中国可能性很小,为此拉拢谷歌、苹果、高通、三星等世界顶级巨头共同组建“6G联盟”,针对6G展开了一系列的布局,试图在下一代领域赶超中国。

而报告中给出的一种专利价值数据评估算法,基于被引证数和专利族大小,华为公司的专利价值指数偏小,OPPO公司和Vivo公司的专利价值指数排名最后两位且异常小。

虽然仅凭这一数据无法对我国5G的价值量评估具有决定性,但从5G技术现有的缺陷和6G技术的发展前景来看,技术的创新永无止境,但是对技术创新的不断投入必然能够带来意想不到的改变。

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图源:《5G标准必要专利申报的事实发现研究》

技术的发展是必然的,在5G发轫时未能及时跟进的企业,此时可以借着6G的风向上、向深处挺进,向更高层次通讯技术发起挑战。




参考文献


[1] 肖振春  春爷酌专利《我国公司的5G标准必要专利真正实力可能没那么领先》

[2] 人民邮电报 《最新5G标准必要专利排名出炉》

[3] Cismag 信息安全与通信保密杂志社 《全球6G移动通信技术展望》

[4]专利思想玩家   知识产权理想国《标准必要专利(SEP)真的很不一般》

[5]IT168 《5G产业和标准必要专利动态观察》


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