5G標準必要專利研究＊

朱國勝，吳永飛，王中福，祁小云

（1.湖北大學，湖北 武漢 430062；2.湖北省標準化與質量研究院，湖北 武漢 430060）

1 標準必要專利

技術創新、知識產權、標準規范對社會經濟的健康、有序發展具有巨大的推動作用。一般來說，標準是指為在一定范圍內獲得最佳秩序，經協商一致制訂，并由公認機構批準，共同使用的和重復使用的一種規范性文件。

標準和專利二者是相互關聯的。一方面，標準需要先進的專利技術支撐，技術標準旨在反映現有技術成果，標準組織需要利用最好的技術來制訂標準，確保先進的標準規范可以在全世界分享；另一方面，隨著標準的發布、實施和推廣應用，標準必要專利所有者可以向標準使用者索要專利許可費，專利的標準化極大提升了專利權人的行業地位。

公司參與制訂標準的動機和目的就是自有專利的標準化，標準必要專利在標準化方面發揮著重要作用，如果專利持有人能夠通過標準必要專利授權費用收回成本，他們將有動機參與改進現有標準，成功的3G和4G標準必要專利許可已經證明標準必要專利的所有者可通過標準控制移動通信技術的應用和發展方向，高昂的3G、4G標準必要專利使用費也表明是專利標準化是非常有利可圖的。

技術創新專利化、專利標準化、標準壟斷化是企業掌控技術主導權、占據產業鏈高端的最優路徑，其中專利標準化并成為標準必要專利是最重要的環節。標準必要專利是指實施某一技術標準無法避免，無替代方案，必須使用的專利。

出于尋求因公共使用目的而進行的技術標準化和專利權私有保護之間的平衡，標準化組織在其相關知識產權政策中，不僅要求標準參與者及時向標準化組織披露其擁有或者實際控制的專利，而且要求其承諾以公平（Fair）、合理（Reasonable）和非歧視（Non-Discriminatory）條件許可所有標準實施者利用其專利。這就是通常所說的標準必要專利許可使用中，專利權人必須遵守的“FRAND”原則。

2 3G/4G標準必要專利

每過十年，都會產生一代移動通信標準。通信標準之爭是利益之爭，端到端的通信涉及到的基站設備、運營商網絡、手機終端等，整個通信產業都要向底層核心技術專利所有者繳納數額不菲的專利費。這些底層核心技術包括：基于FDMA第一代移動通信，基于TDMA的第二代移動通信，基于CDMA的第三代移動通信，基于OFDM的第四代移動通信，全球各公司圍繞這些底層技術構建相關專利池，并成功進入標準的就構成了相應的標準必要專利。3G時代，美國高通公司通過用碼分多址CDMA技術專利的壟斷，向其他廠商收取高額專利費，同時高通要求所有獲得CDMA專利授權的廠商必須向高通公司無償提供其擁有的所有通信專利授權，從而實現了專利反授權。此外，高通還向使用SOC芯片方案的廠商收取5%～10%的費用作為高通稅。

4G時代，移動通信的兩大陣營是LTE和WiMax，3G時代深受其害的中國和歐洲聯手，底層采用OFDM技術來規避CDMA專利技術，由于WiMax產業鏈和技術成熟度落后于LTE，導致使用體驗差，2010年，WiMax最大支持者Intel公司宣布解散WiMax部門，賣掉傳統3G業務轉向WiMax的加拿大北電公司則由于決策失誤宣布破產。

從以上案例可以看出，通信標準競爭是國家政治、經濟、科技實力的綜合較量，其中，某國或某個企業在移動通信領域的地位往往取決于其占有的通信標準以及包含的必要專利的數量和質量，占有的標準必要專利數量越多，所處的地位就越高，特別是底層技術和那些大幅提升系統效率的專利技術就更加具有價值[1-2]。隨著基于OFDM的4G LTE技術在全球規模部署，高通公司基于CDMA專利技術的壟斷地位被動搖[3]。

3 5G標準必要專利

最新5G移動通信技術遠比前幾代移動通信網絡復雜，涉及到終端、接入網和核心網層面。面向2020年及未來，VR/AR、全息通信、工業互聯網、遠程醫療、無人交通系統等關鍵任務領域都對5G的覆蓋范圍、帶寬、時延等網絡性能指標提出了明確的要求。

國際電信聯盟ITU規定了5G的三大場景，分別是增強移動寬帶（eMBB）、低時延高可靠網絡（URLLC）和海量機器類通信（eMTC）。5G要求能支持1 000 Mbit/s的用戶體驗速率，每平方千米1 000 000的連接數，End-to-End毫秒級時延，每500 km/h以上的移動性，此外，還有低功耗、低時延、萬物互聯的要求。

2018-06，3GPP針對eMBB獨立組網標準正式凍結發布，完成了5G第一階段第一個場景的標準化工作。必須指出，5G標準是大量技術整合起來的標準集合，包括無線部分和網絡部分，5G核心技術包括新空口、無線控制承載分離、網絡虛擬化、網絡切片、邊緣計算、多制式協作與融合、網絡頻譜共享等大量技術。5G新空口方面引入大規模天線、新型多址、新波形等先進技術，支持更短的幀結構，更精簡的信令流程，更靈活的雙工方式，有效滿足廣覆蓋、大連接及高速等多數場景下的速率、時延、連接數以及能效等指標要求[4]。

主導5G標準的3GPP組織包括一個項目協調組，下設三個技術規范組（TSG），并進一步分為16個具有特定標準開發職責的工作組（WG），如表1所示。

表1 5G標準組織分工

表2所示為5G標準立項情況，目前的50項5G的標準立項中，主導提出者包括中國、歐洲、美國、日本和韓國等。通過標準的主導立項，可以占據技術上優勢地位，從這個角度看中國在5G的標準制定過程中，從1G、2G時代一無所有，3G時代開始跟隨，4G時代基本并跑，到5G時代已經具有更多的話語權。

表2 5G標準立項統計

立項的標準項目需要實質性地輸入文稿來完成標準規范，通常的做法是將公司的專利寫入輸入文稿，經討論同意后進入標準規范。在5G標準必要專利方面，各主要公司向標準化組織ETSI披露的5G標準必要專利情況如表3所示，主要包括三星電子、華為技術、中興通訊、愛立信、高通、LG電子、英特爾、夏普、中國電科、諾基亞、交互數字等。

表3 5G標準必要專利技術貢獻統計

上表所示為各公司的標準技術貢獻和申明的標準必要專利，專利必要性的評估非常復雜，必要性的分析需要詳細的專業知識，需要了解實際已發布專利的保護范圍，確定該專利是否對5G規范的實現來說是必不可少的。情況更加復雜的是，專利申請在目前5G開發階段尚未獲得授權，則無法得到實質性保護，還要考慮各國的知識產權法律監管政策。隨著5G標準的陸續發布，各公司包括愛立信、高通等紛紛宣布了各自的5G專利策略。愛立信宣布每部手機的標準必要專利許可費為2.5～5美元，高通宣布標準必要專利費用為整機價格的2.275%.

可以看出，通過標準必要專利以爭取移動通信產業制高點的全球競爭已開始，隨著參與國家和廠商的增多，情況也變得更加復雜。通信標準競爭是國家實力的綜合較量。我國要充分發揮移動通信芯片、終端、設備、系統、運營、用戶等全產業鏈優勢，增強5G后續URLLC和eMTC兩大場景的標準的話語權。國際標準制訂過程中需要加強國內產業界的合作，針對后續5G場景，組建國內5G專利聯盟和專利池，占據更多的標準必要專利，增加專利許可談判的話語權，基于自主標準必要專利和國外企業進行相互授權，通過互相授權降低專利授權費用促進我國移動通信產業的發展壯大。

4 結束語

本文對移動通信標準必要專利進行了研究，重點研究了5G移動通信標準必要專利，并對我國未來5G技術研發、專利布局、標準化提出了建議。