黃翠霞　　中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心高級(jí)分析師張　倩　　中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心高級(jí)分析師李文宇　　中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心主任

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MIMO技術(shù)專利態(tài)勢(shì)及風(fēng)險(xiǎn)分析

黃翠霞中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心高級(jí)分析師
張倩中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心高級(jí)分析師
李文宇中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心主任

摘要：MIMO技術(shù)是無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，本文對(duì)全球MIMO技術(shù)專利申請(qǐng)趨勢(shì)、全球分布、主要申請(qǐng)人、標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行了深入分析，并對(duì)MIMO技術(shù)領(lǐng)域的專利侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了剖析，可為我國(guó)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)及專利布局上提供有益參考。

關(guān)鍵詞：MIMO；專利態(tài)勢(shì)；知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)

1　引言

MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技術(shù)通過(guò)多個(gè)發(fā)射天線和接收天線通信，可以提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和保證更好的服務(wù)質(zhì)量，MIMO技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了無(wú)線通信系統(tǒng)的容量，近10多年來(lái)MIMO技術(shù)在通信領(lǐng)域得到了迅猛的發(fā)展，已經(jīng)被眾多通信標(biāo)準(zhǔn)納入為其核心關(guān)鍵技術(shù)。企業(yè)亦紛紛在MIMO技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行專利布局。

2　全球MIMO技術(shù)專利概況

1990年之后，全球無(wú)線通信領(lǐng)域開(kāi)始對(duì)MIMO系統(tǒng)展開(kāi)研究，尤其是近十年來(lái)，MIMO技術(shù)已經(jīng)成為無(wú)線通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。MIMO技術(shù)已被越來(lái)越多地應(yīng)用于各種無(wú)線通信系統(tǒng)，如802.11n、802.16e、LTE/LTE-A等，MIMO技術(shù)在無(wú)線通信領(lǐng)域發(fā)展迅猛，其專利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)到了萬(wàn)件量級(jí)。

（1）全球MIMO專利申請(qǐng)已進(jìn)入高峰期

MIMO技術(shù)專利在2000—2015年期間申請(qǐng)共計(jì)達(dá)14973件。2004年以前，申請(qǐng)數(shù)量較少。受3GPP LTE項(xiàng)目啟動(dòng)影響，2004年起MIMO技術(shù)專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，并于2010年達(dá)到峰值，MIMO技術(shù)日趨成熟（見(jiàn)圖1）。

圖1　MIMO全球?qū)＠甓壬暾?qǐng)趨勢(shì)

隨著近兩年5G關(guān)鍵技術(shù)（MassiveMIMO）研究的開(kāi)展，MIMO技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)出新的創(chuàng)新空間，圍繞MassiveMIMO的專利申請(qǐng)帶動(dòng)MIMO技術(shù)專利申請(qǐng)量維持在較高水品，對(duì)比2014—2015年MIMO專利申請(qǐng)?jiān)隽浚鼉赡闙IMO技術(shù)專利申請(qǐng)?jiān)隽枯^大。

（2）中美為MIMO技術(shù)專利布局領(lǐng)先國(guó)家

全球MIMO技術(shù)發(fā)展以美國(guó)最為活躍，其MIMO專利受理量排名全球第一，達(dá)43.14%；中國(guó)緊隨其后排名第二，占比達(dá)30.6%，各企業(yè)積極重視中國(guó)這個(gè)大市場(chǎng)，其中華為、中興等國(guó)內(nèi)通信企業(yè)在國(guó)內(nèi)MIMO專利布局中排名靠前，國(guó)內(nèi)的創(chuàng)新氛圍越來(lái)越強(qiáng)；歐洲排名第三占比達(dá)16.08%，其通信巨頭愛(ài)立信、諾基亞擁有較多MIMO專利布局；韓國(guó)擁有以通信業(yè)務(wù)為主的LG和三星公司，重視MIMO技術(shù)的布局，韓國(guó)的MIMO專利受理量全球排名第四；此外，排名靠前的還有日本，日本以NTTDOCOMO、松下為代表在MIMO領(lǐng)域有較多的專利布局。

最后值得一提的是印度，該國(guó)專利申請(qǐng)量亦達(dá)300余件，雖然總量不大，但布局企業(yè)數(shù)量不少，其中不乏通信巨頭高通、諾基亞、阿朗，還有專利運(yùn)營(yíng)公司InterDigital、IPRLicensing均在印度布局MIMO相關(guān)專利，相互之間形成一定的制衡，印度市場(chǎng)或?qū)⒊筛骷彝ㄐ牌髽I(yè)爭(zhēng)搶撕殺之地。全球MIMO專利申請(qǐng)占比情況如圖2所示。

（3）我國(guó)企業(yè)MIMO技術(shù)專利申請(qǐng)排名靠前

中美歐日韓通信企業(yè)對(duì)MIMO技術(shù)的研發(fā)高度重視。首先，作為全球領(lǐng)先的芯片廠商高通，目前已推出多款MIMO的芯片，如支持4×4MIMO的LTE驍龍芯片、支持MU-MIMO技術(shù)的VIVE 4-Stream 802.11ac芯片組，高通申請(qǐng)量排名第一；其次，我國(guó)通信企業(yè)中興、華為依次排名全球第二和第四，我國(guó)企業(yè)研發(fā)實(shí)力全球排名靠前，躋身全球通信行業(yè)研發(fā)領(lǐng)先隊(duì)伍之列；同時(shí)，韓國(guó)企業(yè)三星和LG在智能終端市場(chǎng)均占有較高的市場(chǎng)份額，這兩家企業(yè)排名依次是第三和第四；此外，歐洲知名企業(yè)愛(ài)立信MIMO技術(shù)專利排名靠前，申請(qǐng)量排名第五；日本企業(yè)松下排名第八，其他躋身TOP10的企業(yè)依次有博通、INTEL和諾基亞。MIMO主要申請(qǐng)人申請(qǐng)量排名情況如圖3所示。

圖2　全球MIMO專利申請(qǐng)占比

圖3　MIMO主要申請(qǐng)人申請(qǐng)量排名

3　MIMO關(guān)鍵技術(shù)專利布局

MIMO是LTE/LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的核心關(guān)鍵技術(shù)，3GPPLTE項(xiàng)目的啟動(dòng)帶來(lái)MIMO技術(shù)專利申請(qǐng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)。針對(duì)MIMO技術(shù)的CSI（信道狀態(tài)信息）、控制信令設(shè)計(jì)、碼本設(shè)計(jì)是在LTE/LTEAdvanced標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中關(guān)注的重點(diǎn)，各企業(yè)在LTE標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中積極預(yù)埋專利（見(jiàn)圖4）。

圖4　MIMO標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)專利申請(qǐng)情況

CSI是LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中專利申請(qǐng)量最大的技術(shù)分支，其中有130余家公司持有該技術(shù)分支專利。相較而言，韓國(guó)企業(yè)在該技術(shù)分支實(shí)力較強(qiáng)，三星和LG專利申請(qǐng)量在該領(lǐng)域申請(qǐng)量排名第一和第三。排名第二的是高通公司，除此之外申請(qǐng)量靠前的企業(yè)還有愛(ài)立信、中興、華為、InterDigital等。LTE-A MIMO-CSI技術(shù)分支主要申請(qǐng)人申請(qǐng)量占比情況如圖5所示。

控制信道/令設(shè)計(jì)是LTE/LTE_Advanced標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)中熱度排名第二的技術(shù)分支，申請(qǐng)人達(dá)60余個(gè)。在該技術(shù)分支中我國(guó)通信企業(yè)大唐、中興、華為均進(jìn)行了專利布局，排名靠前。整體而言，我國(guó)申請(qǐng)人申請(qǐng)量占控制信令設(shè)計(jì)專利量的12%。LTE-A MIMO控制信令設(shè)計(jì)技術(shù)分支主要申請(qǐng)人申請(qǐng)量占比情況如圖6所示。

預(yù)編碼/碼本設(shè)計(jì)也是LTE/LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中關(guān)注的熱點(diǎn)，參與該技術(shù)分支專利布局的企業(yè)也較多，達(dá)60余家。同時(shí)，各家均持有一定量專利但數(shù)量無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。我國(guó)企業(yè)中興、上海貝爾和華為在該領(lǐng)域有較多的研發(fā)投入，申請(qǐng)量相對(duì)靠前。同時(shí)，國(guó)內(nèi)幾所高校在該領(lǐng)域有較多的研究，進(jìn)行了相關(guān)的專利申請(qǐng)，存在成果轉(zhuǎn)化的空間。LTE-AMIMO-碼本設(shè)計(jì)技術(shù)分支主要申請(qǐng)人申請(qǐng)量占比情況如圖7所示。

總體而言，參與MIMO技術(shù)創(chuàng)新的企業(yè)眾多，各企業(yè)都在重視MIMO技術(shù)尤其是標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)分支的專利申請(qǐng)和保護(hù)。在各MIMO技術(shù)分支上，各企業(yè)的專利布局各有優(yōu)勢(shì)，核心專利分散分布，彼此之間存在一定制衡。

4　MIMO知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)分析

MIMO技術(shù)專利申請(qǐng)量大且分布分散，注定了MIMO技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中專利糾紛風(fēng)險(xiǎn)極為廣泛和復(fù)雜。然則，在眾多潛在的專利糾紛風(fēng)險(xiǎn)中，涉及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基本專利和訴訟頻發(fā)專利風(fēng)險(xiǎn)最大，尤為值得關(guān)注和警惕。

圖5　LTE-AMIMO-CSI技術(shù)分支主要申請(qǐng)人申請(qǐng)量占比

圖6　LTE-AMIMO-控制信令設(shè)計(jì)技術(shù)分支主要申請(qǐng)人申請(qǐng)量占比

眾所周知，基本專利具有實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)不可繞開(kāi)且侵權(quán)舉證容易的特點(diǎn)，成為專利糾紛標(biāo)的物的?？?。根據(jù)對(duì)ESTI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)，歐共體委員會(huì)批準(zhǔn)成立的非贏利性的電信標(biāo)準(zhǔn)化組織，ETSI要求其成員披露涉及到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基本專利）披露的專利數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，，除通信產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)在披露標(biāo)準(zhǔn)專利外，NPE（Non-PracticingEntities）InterDigital 在MIMO技術(shù)領(lǐng)域亦披露了不少專利，這些專利均具較多同族及較高引證次數(shù)，部分專利被引證次數(shù)達(dá)上百次，由InterDigital持有的大量高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)專利，可以知道其擁有極強(qiáng)的專利授權(quán)意識(shí)，對(duì)通信產(chǎn)業(yè)鏈的各企業(yè)威脅極大（見(jiàn)表1）。

圖7　LTE-AMIMO-碼本設(shè)計(jì)技術(shù)分支主要申請(qǐng)人申請(qǐng)量占比

表1　InterDigigtal披露MIMO基本專利舉例

美國(guó)是MIMO技術(shù)發(fā)展最為活躍的國(guó)家，根據(jù)對(duì)在美MIMO訴訟進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，MIMO技術(shù)侵權(quán)訴訟活躍，高校企業(yè)NPE紛紛參與。一方面訴訟發(fā)起人呈現(xiàn)出多類別，包括通信設(shè)備企業(yè)、大學(xué)及NPE等（見(jiàn)表2）；另一方面涉案專利技術(shù)分支具有分散分布的特點(diǎn)，從表2提取的一部分訴訟可以看到，愛(ài)立信訴TCL的專利是關(guān)于MIMO信道CQI反饋；明尼蘇達(dá)大學(xué)訴AT&T的專利是關(guān)于MIMO多天線信道的頻偏估計(jì)；而NPEAdaptix（AcaciaResearch子公司）訴Alcatel-Lucent的案子是關(guān)于MIMO系統(tǒng)的天線切換。

5　結(jié)束語(yǔ)

中美歐日韓印成為MIMO專利布局最為活躍的國(guó)家，各企業(yè)積極參與MIMO技術(shù)專利布局，全球MIMO技術(shù)專利呈現(xiàn)分散分布的特點(diǎn)，我國(guó)企業(yè)在MIMO技術(shù)中亦占有一定份量，然而我國(guó)大部分企業(yè)以本土專利布局為主，國(guó)際專利實(shí)力與國(guó)外企業(yè)仍存在較大差距。MassiveMIMO作為下一代無(wú)線通信重要技術(shù)，我國(guó)企業(yè)應(yīng)抓住時(shí)機(jī)積極加強(qiáng)相關(guān)專利的布局。此外，由于NPE持有高質(zhì)量基本專利、MIMO技術(shù)專利訴訟活躍、專利侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)巨大，我國(guó)企業(yè)應(yīng)提早做好專利應(yīng)對(duì)策略及進(jìn)軍市場(chǎng)的產(chǎn)品選型。

表2　MIMO技術(shù)在美訴訟舉例

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：（2016-05-05）

Analysis on MIMO patent trend and intellectual property risk

Huang Cuixia，Zhang Qian，Li Wenyu

Abstract：MIMO is one of the core technology of wireless communication system.This paper makes a detailed study on the trend of patent application，main applicants，key technology in the field of MIMO.This paper analyzes the intellectual property risk by the view of standard essential patent and patent litigation.It provides a reference for domestic enterprises in the research of MIMO technology and patent layout.

Key words：MIMO；patent trends；intellectual property risk