《6G通信技術專利發(fā)展狀況報告》詳細解讀:一文知曉全球6G發(fā)展現狀

4月26日消息(樂思)近日,國家知識產權局知識產權發(fā)展研究中心舉辦2021年全國知識產權宣傳周系列主題活動,召開“6G通信產業(yè)知識產權研究成果宣講發(fā)布會”,會上發(fā)布了《6G通信技術專利發(fā)展狀況報告》。

在會上,國家知識產權局知識產權研究中心副研究員王雷從當前開展6G研究的意義、主要研究成果以及結論建議三個維度詳細解讀了《6G通信技術專利發(fā)展狀況報告》。

全球6G研究已全面展開

根據移動通信的發(fā)展規(guī)律,大約每十年會更新一代移動通信系統(tǒng)并且秉承“商用一代,規(guī)劃一代”的發(fā)展原則,當前中國乃至全球6G研發(fā)的大幕已經拉開,均在爭先搶占戰(zhàn)略性的6G技術高地。擁有諾基亞公司的芬蘭率先發(fā)布了全球首份6G白皮書《面向6G泛在無線智能的驅動與主要研究挑戰(zhàn)》,對于6G愿景和技術應用進行了系統(tǒng)性展望。美國也從2018年開始6G研究,前期研究包括對6G芯片的研究,并率先在空天海地一體化通信特別是衛(wèi)星互聯網通信開展研究實踐。韓國將6G超高頻段無線器件研發(fā)列為“首要”課題。日本則在6G關鍵性的太赫茲技術方面已經具有一定優(yōu)勢。

我國也已經全面啟動了6G研發(fā),科技部于2019年11月啟動了由37家產學研機構參與的6G技術研發(fā)IMT-2030推進組,并召開了多場6G研討會。通信領域相關的標準組織ITU和3GPP對于6G相關標準的制定也給出了計劃時間表。

如今,5G的競爭十分激烈。2021年3月,美國戰(zhàn)略與國際研究中心(CSIS)發(fā)布的《美國加速5G》報告指出,將在移動通信方面實施更全面的對華戰(zhàn)略。

報告指出,美國要在當前貿易制裁和出口控制的基礎上,進一步加強多邊合作,迫使中國做出讓步,報告全文共有75處提及中國相競爭和對抗,指出“使全球認可使用中國通信技術存在風險,一些國家決定禁止使用中國通信技術”是美國已取得的重大進展,并削弱了中國“在5G技術領先地位”方面的國際影響力。并將繼續(xù)采取以下措施遏制中國通信技術發(fā)展:加強日本、歐洲和美國之間的大西洋合作。指定限制供應鏈風險和技術轉讓的政策減少先進技術流入中國。

通過《布拉格提案》促使歐盟以及跨大西洋國家(日本、澳大利亞)在選擇通信技術設施時考慮成本之外的安全問題。報告還特別關注6G電信技術發(fā)展,提出要依賴美國及其盟友技術制定6G標準,在標準形成前部署高價值專利,掌握標準必要專利在產業(yè)運營中的優(yōu)勢。

王雷指出,專利被視為最有價值的產品,是競爭最有力的武器。6G標準構建前期正是標準必要專利部署關鍵期。擁有核心專利是形成產業(yè)融合,是避免脫鉤的關鍵。

中國在6G通信技術專利方面占比第一

報告中從全球和中國兩個層面對6G通信技術領域的專利總體狀況進行了分析。

研究發(fā)現:6G通信技術領域全球專利申請量超過3.8萬項,申請快速增長的背后中國貢獻率超過三成。數據顯示,當前6G通信技術領域全球專利申請總量為3.8萬余項,近二十年全球專利申請量總體呈上升趨勢,特別是2011年之后,6G通信技術相關專利年申請量大幅增加,增速明顯提高。中國是6G通信技術專利申請的主要來源國,專利申請占比35%(1.3萬余項),位居全球首位。

從全球各主要國家和地區(qū)的申請趨勢來看,美國、歐洲、日本的專利申請保持平穩(wěn),趨勢相對較為平緩,而中國從2009年之后,專利申請量開始迅速增加,明顯超過美國、歐洲、日本和韓國等國家和地區(qū),在全球專利申請中貢獻率最大。

全球6G通信技術創(chuàng)新國外企業(yè)走在前列,我國以高校和科研機構作為6G創(chuàng)新的主要力量。全球專利申請量排名前十位的申請人中,日本、美國和韓國均有3家, 依次是日本NEC公司、韓國大宇通信公司、日本三菱電子公司、韓國電信研究院、韓國三星電子、美國修斯網絡系統(tǒng)公司、日本NTT公司、美國高通公司和美國衛(wèi)訊公司,中國電子科技大學位列全球專利申請第八位。從中國專利申請來看,國內高校和科研機構占據6G通信技術專利申請的前十位,高校和科研機構引領6G通信技術的基礎研發(fā),是6G通信技術創(chuàng)新的主要力量。

6G通信的四大主干關鍵技術分析

未來6G將具有“智能”驅動,“快、準、全”的技術特性,相關技術特性也驅動了關鍵技術的產生,通信性能提升主要從頻譜資源、網絡架構和空口技術三個方面進行,業(yè)界普遍認為在太赫茲技術、空天海地一體化技術、確定性網絡技術和基于AI的空口技術等6G關鍵技術是未來發(fā)展重點。

報告進一步針對太赫茲技術、空天海一體化技術、確定性網絡技術、基于AI的空口技術等6G通信的四大關鍵技術專利發(fā)展狀況進行了分析。

太赫茲技術:涉及太赫茲技術的全球專利申請總量為7737項,總體呈現增長趨勢。來自中國的太赫茲技術專利申請最多(3118項,約合3634件),占全球專利申請總量的40%,美國以1585項位居第二。中國專利申請中以國內申請為主體,申請量為3088件,占比近85%,遠超國外來華申請量(546件)。全球排名前十位的申請人中,中國申請人占據6家,均為高校和科研機構,其中電子科技大學和中國計量大學位列前兩位。

空天海地一體化技術:6G通信的重要發(fā)展方向是建構地面通信網絡、衛(wèi)星通信網絡及深海遠洋網絡融合的實現空天海地一體化的全球連接。其中衛(wèi)星通信技術領域的全球專利申請總量為25509項,來自中國的專利申請量最多,達到9159件,占比31%。但是全球前十位申請人中僅有1家中國企業(yè),美日韓三國企業(yè)類型的申請人位列前茅,其中日本NEC公司、韓國大宇通信公司、日本三菱電子公司排名前三。同樣,在衛(wèi)星通信技術領域,中國專利申請超過86%的為國內申請,主要來自北京、廣東和江蘇等省市。

確定性網絡技術:高可靠、低時延的確定性網絡技術將在6G時代成熟并廣泛應用。確定性網絡領域全球專利申請總量為1034項,美國在確定性網絡技術方面優(yōu)勢明顯,專利申請量最多(573項),占全球專利申請總量的55%。而中國的確定性網絡技術專利申請僅為232項(約合387件),占全球專利申請總量的23%。全球專利申請人中,企業(yè)申請人占據主導地位,美國的思科和通用電氣位居前列。確定性網絡技術的發(fā)展重點包括時間敏感型網絡技術(TSN)和大規(guī)模確定性網絡架構技術(DIP)。在時間敏感性網絡技術方面,專利申請人排名前三位是美國思科公司、德國西門子公司和美國英特爾公司。在大規(guī)模確定性網絡架構技術方面,美國思科公司、美國通用電氣公司、諾基亞、愛立信等公司申請量排名前列。

基于AI的空口技術:在通信物理層通過無線傳輸與AI深度學習相結合是6G的未來趨勢。當前全球專利申請總量為566項,來自中國的專利申請最多,占比達到75%,并且近五年來中國專利申請量持續(xù)保持增長,年申請量一直保持在全球第一。中國申請人仍以高校和科研院所為主,其中東南大學、中國電子科技大學、南京郵電大學排列前三位?;谖磥?G網絡的空口技術與AI的結合發(fā)展,實現在所有層上對參數的進行快速且細粒度的優(yōu)化,在自適應波形、編解碼以及多址技術等AI的使用上我國相關機構也已展開研究,并進行了專利布局。

6G通信發(fā)展的若干建議

最后,王雷還詳細介紹了白皮書中提及的對6G通信發(fā)展的幾點建議:

建議一、發(fā)揮自身優(yōu)勢,加強自主知識產權創(chuàng)造和布局儲備。中國在6G通信關鍵技術的專利申請總量上占優(yōu),同時保持逐年增長的趨勢,表明我國早已開始進行技術研發(fā)和專利布局,應爭取利用5G上的技術優(yōu)勢繼續(xù)搶占先機,繼續(xù)保持良好研發(fā)態(tài)勢,做好技術儲備和專利布局。

建議二、關注國外先發(fā)優(yōu)勢技術,深挖自身潛在研發(fā)實力。在確定性網絡等關鍵技術方面,中國的起步較晚,自主知識產權創(chuàng)造和儲備相對較為薄弱。國內創(chuàng)新主體應多關注國外先發(fā)優(yōu)勢技術,深挖自身潛力同步加緊技術研發(fā)實現突破,同時要充分利用各國知識產權制度和政策,在研發(fā)和標準制定的同時制定配套的專利布局策略,加強高價值專利培育。

建議三、整合國內產學研優(yōu)質資源,推動專利成果轉化。在當前復雜的國際環(huán)境形勢下,國內通信產業(yè)應立足雙循環(huán),加強國內產業(yè)鏈合作,整合優(yōu)勢資源,嘗試推動龍頭企業(yè)、高校和科研院所有效合作,集中我國科研院所、大專院校和企業(yè)的科研力量進行資源優(yōu)化配置和共享,推動關鍵共性技術創(chuàng)新和專利成果轉化應用。

建議四、推進知識產權領域國際合作,降低技術依賴度。日本和韓國在6G通信的軌道角動量技術、衛(wèi)星技術、高空平臺通信等關鍵技術方面具有一定優(yōu)勢,日本的NTT公司、NEC公司、三菱公司、軟銀公司和韓國的大宇通信公司等企業(yè)專利申請均位居前列,具有較強的技術實力。建議可與這些國家和企業(yè)開展6G通信產業(yè)國際合作,降低歐美技術依賴度。

建議五、專利和開源相結合,打造良好的技術生態(tài)環(huán)境。以確定性網絡技術為例,中國技術起步和產業(yè)化應用較歐美滯后,目前仍處于產學研并舉的狀態(tài)。開源軟件(OSS)更具創(chuàng)造性、質量更好、生產成本更低,開源已經成為現代組織以及越來越多的傳統(tǒng)組織構建軟件的方式。建議中國企業(yè)結合6G通信產業(yè)發(fā)展的未來核心,選擇知識產權保護的形式和內容,在筑牢專利安全的同時積極參與開源發(fā)展,構建良好的生態(tài)環(huán)境。

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2021-04-26
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