摘 要：無線頻譜是無線通信中的重要資源，現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)中，無線頻譜的分配往往都是有各個國家的職能部門授權(quán)完成。而隨著近年來無線通信業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，現(xiàn)階段分配的頻譜資源也越來越緊張。針對這一現(xiàn)狀，頻譜共享技術(shù)應(yīng)運而生，它的出現(xiàn)為解決頻譜資源不足、實現(xiàn)頻譜動態(tài)管理及提高頻譜利用率開創(chuàng)了新的局面。本文針對截止2017年2月底國外有關(guān)動態(tài)頻譜共享技術(shù)的專利申請情況進行分析，進一步地，從申請的年代、區(qū)域、原創(chuàng)國分支等方面進行分析，以幫助業(yè)界從專利的角度了解頻譜共享領(lǐng)域的來龍去脈以及發(fā)展現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：無線頻譜；共享技術(shù)；專利

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.132

1 引言

無線通信是當(dāng)前社會發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域，新世紀(jì)以來它正進入一個高速發(fā)展的繁榮時期，各種新技術(shù)新應(yīng)用紛紛呈現(xiàn)，在這種情況下對于頻譜資源的需求也在急劇增長，而當(dāng)前固定的頻譜分配方式已不能適應(yīng)時代的需要。在速率和容量要求的驅(qū)使下，無線通信技術(shù)在發(fā)展中不斷的自我革命，新技術(shù)如春筍般出現(xiàn)并走進我們的日常生活。而ITU即國際電信聯(lián)盟對于移動通信的未來給出了一個美好的愿景，即希望在通信系統(tǒng)中，最大的可用帶寬能達到100兆赫茲，同時希望在一些固定的場所或者較低速度移動場景下，網(wǎng)絡(luò)速率能達到1G左右，而在高速運動的極端場景中，也能有100M網(wǎng)絡(luò)的接入速度。而這樣的目標(biāo)所帶來的，除了人們美好的憧憬，還有對于無線頻譜資源更高的需求。

為了解決上述問題，Joseph Mitola提出了認(rèn)知無線電（Cognitive Radio，CR）的概念。美國學(xué)者Haykin S為認(rèn)知無線電提供了一個清晰的定義：CR是一種具有一定自主性的新型無線通信系統(tǒng)，它可以智能的去適應(yīng)環(huán)境，在適應(yīng)的過程中通過調(diào)整自身的參數(shù)，來適應(yīng)環(huán)境的變化，以達到超越時間和空間局限提供優(yōu)質(zhì)通信的效果，同時也可以通過人工智能的技術(shù)有效的利用頻譜資源。

2 認(rèn)知無線電

針對目前的技術(shù)現(xiàn)狀，業(yè)界所達到的廣泛共識就是認(rèn)知無線電是解決頻譜利用率最有效且最直接的手段，通過認(rèn)知無線電構(gòu)建一個靈活的頻譜系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，通過授權(quán)優(yōu)先級來確定用戶的頻譜的使用權(quán)限。從上述定義中可以得到認(rèn)知無線電的兩個重要特質(zhì)，即對頻譜信息的靈活探知以及根據(jù)環(huán)境對自我的調(diào)整。前者可以有效的避免用戶間的干擾，鑒別出閑置的頻譜；而后者則可以根據(jù)前者的探知結(jié)果調(diào)整適配可用頻率。

3 頻譜共享領(lǐng)域的專利分析

截至2017年2月底，在全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫中涉及到頻譜共享的專利申請達到1530項。

本文首先對全球范圍內(nèi)頻譜共享領(lǐng)域的相關(guān)專利申請隨年代變化的歷年分布情況進行了統(tǒng)計。

根據(jù)圖1的數(shù)據(jù)顯示，頻譜共享技術(shù)早在二十世紀(jì)八十年代就有了專利申請，在2005年之前，頻譜共享技術(shù)的專利申請還比較少，從2005年后開始增多，2008年達到一個小峰值，隨后幾年的申請量有所下降，直到2012年，又開始增多，隨后逐年下降。

其次本文研究了頻譜共享相關(guān)專利申請的國家/地區(qū)分布情況。

根據(jù)研究，在頻譜共享領(lǐng)域中，全球?qū)＠暾堉饕性谥袊?、美國和國際申請，其中在中國的申請有775件，數(shù)量上排名第一，在美國的申請量為657，排名第二；國際申請量PCT為426，僅次于美國，排名第三。可見，中國、美國以及PCT申請是當(dāng)今頻譜共享相關(guān)產(chǎn)品的重要市場。

從相關(guān)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果中可知，在中國的申請量中同樣包含了大量國外企業(yè)的申請，這其中不乏高通、愛立信、交互技術(shù)等，尤其是高通股份有限公司，其從2006年開始至今在頻譜共享相關(guān)領(lǐng)域布局了一系列的專利申請，其中包括了網(wǎng)絡(luò)運營商間的頻譜共享方法、不同小區(qū)、不同組網(wǎng)間的頻譜共享策略，另外高通已在2016年推出了首個5G新無線頻譜共享原型系統(tǒng)和試用平臺，其設(shè)計具有前向兼容性，同時也支持新頻譜共享技術(shù)。

最后，本文分析了頻譜共享技術(shù)相關(guān)的專利申請的原創(chuàng)國家/地區(qū)分布情況。

根據(jù)分析結(jié)果，頻譜共享領(lǐng)域原創(chuàng)申請的申請量排名在前的國家依次為中國、美國以及韓國，其中在中國的申請量為615件，美國的為436件，韓國為228件。這一方面顯示出中國在專利保護方面的優(yōu)勢，注重該領(lǐng)域的發(fā)展。

4 結(jié)語

本文首先闡述了頻譜共享的概念，并引出了認(rèn)知無線電里的關(guān)鍵技術(shù)。接著，從年代、區(qū)域、原創(chuàng)國等不同的角度分析了國際上頻譜共享技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀。為我國頻譜共享技術(shù)的相關(guān)研究和專利布局提供了參考與借鑒。

作者簡介：程杰（1987-），男，湖北武漢人，碩士，研究實習(xí)員，研究方向：無線通信。