全球5G标准必要专利及标准提案研究报告 (2023年) 中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心2023年4月 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院,并受法律保护。 转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的,应注明“来源:中国信息通信研究院”。违反上述声明者,本院将追究其相关法律责任。 前言 自2017年启动5G标准制定工作以来,3GPP已于2022年6月完成5G标准第一阶段的制定工作。2021年,3GPP立项通过5G标准Rel-18版本的首批项目,标志着5G正式进入5G演进(简称“5G-Advanced”)的第二阶段。5G经过多年的快速发展已实现大规模商用,逐渐成为推动人类社会数字化转型升级的关键支撑。根据GSA的研究,截至2023年3月,全球97个国家或地区的运营商已部署249个5G网络,全球厂商已发布一千八百余款5G终端。面向未来,5G-Advanced将在持续升级已有网络能力的基础上,增强AR/VR、物联网和空天一体化等新能力,以赋能新场景新业务的应用,并通过减少碳排放帮助全行业可持续发展目标的实现。 全球产业主体在积极参与5G标准制定的同时,也不断向欧洲电信标准化协会(ETSI)声明5G标准必要专利。为研究全球最新的5G标准必要专利声明情况,中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心在2022年发布《全球5G专利活动报告(2022年)》的基础上,编写了《全球5G标准必要专利及标准提案研究报告(2023年)》。本报告基于截至2022年12月31日ETSI专利数据库中的全部5G声明专利及其同族扩展专利,从专利声明量、多国授权专利量、技术领域等维度进行了统计分析,以展示全球5G标准必要专利活动的情况。此外,本报告基于截至2022年12月31日3GPP网站中的全部5G提案,分析了5G提案趋势、工作组提案分布、参会主体的提案量和通过提案的情况,以期从提案的视角展示全球5G标准化的创新情况。 一、5G标准化进程1 二、5G标准及5G标准必要专利声明数据来源说明3 (一)标准必要专利定义3 (二)5G标准来源3 (三)5G标准必要专利声明数据来源4 (四)5G标准必要专利声明数据处理说明5 三、5G标准必要专利声明数据分析6 (一)声明专利概述6 (二)声明趋势分析6 (三)法律状态分析7 (四)优先权年分析7 (五)主要声明企业分析8 四、5G各技术领域创新能力分析13 五、5G提案统计分析15 (一)提案统计概述15 (二)提案年度分布17 (三)工作组统计18 (四)参会主体统计20 (五)通过提案统计21 六、总结23 图15G-Advanced应用场景1 图25G标准必要专利年度声明趋势6 图35G标准必要专利法律状态分布7 图45G有效全球专利族优先权年趋势分布8 图5有效全球专利族排名前十位的企业8 图6有效全球专利族排名前十位企业的有效全球专利族占比情况9 图7有效全球专利族排名前十位企业的授权专利族占比情况10 图8有效全球专利族排名前十位企业的IP5任一授权族/多国授权族占比情况11图9有效全球专利族排名前十位企业的中美欧三方专利族占比情况12 图10有效全球专利族排名前十位企业的5Gonly族占比情况12 图11有效全球专利族排名前十位企业的5Gonly族和非5Gonly族分布情况13 图12有效全球专利族排名前十位企业的RAN/SA/CT授权专利族占比情况15 图133GPP各技术规范组的组织架构16 图143GPP各技术规范组的5G提案数量及占比17 图155G提案年度趋势分布18 图16各工作组的5G提案分布20 图175G提案贡献度排名前十位的参会主体21 图185G各工作组提案通过率分布22 图195G提案贡献度排名前十位参会主体的通过提案占比22 表目录 表15G-Advanced网络能力的关键指标2 表25G-Advanced关键技术方向2 一、5G标准化进程 自2017年5G标准的第一个版本——Rel-15版本制定以来,5G标准目前已发展至Rel-18版本的制定阶段。5G标准Rel-18版本制定工作的启动也标志着5G正式进入5G-Advanced演进阶段。5G-Advanced预计将持续演进到Rel-19、Rel-20等多个版本,旨在围绕“万兆泛在体验,千亿智慧联接,超能绿色业态”的愿景1,为千行百业数智化转型提供重要支撑。 5G-Advanced在持续增强已有能力的基础上,将增加新的能力以赋能新场景新业务的应用。5G-Advanced将面向六大主要应用场景,包括沉浸实时,智能上行、工业互联、通感一体、千亿物联和天地一体。 来源:IMT-2020(5G)推进组 图15G-Advanced应用场景 1参见IMT-2020(5G)推进组《5G-Advanced场景需求与关键技术》白皮书 IMT-2020(5G)推进组提出5G-Advanced网络能力由速率、绿色、网络AI、空口AI、感知、定位和物联等七个关键指标衡量。 表15G-Advanced网络能力的关键指标 序号 网络能力 关键指标 1 速率 下行10Gbps;上行1Gbps 2 绿色 10倍比特能效 3 网络AI Level4/5 4 空口AI 内生智能 5 感知 广域亚米精度 6 定位 cm级 7 物联 10,000,000连接/km2 来源:IMT-2020(5G)推进组 在关键技术方面,5G-Adavanced关键技术可被划分为网络关键技术、终端关键技术、云/边关键技术、端到端运维关键技术和绿色节能关键技术等五个技术方向。 表25G-Advanced关键技术方向 5G-Advanced关键技术方向 细分技术方向 网络关键技术 下行超宽带上行超宽带宽带实时交互覆盖能力定位确定性网络广播组播物联通信感知融合高精度授时 智能化V2X空天地一体化 终端关键技术 灵活的频段协同能力多样化的物联技术优化节能技术增强的终端行业技术 AL/ML智能协作 终端中继与多路径连接技术 云/边关键技术 多业态部署全互联组网移动算力网络 端到端运维关键技术 数据治理意图网络数字孪生智能编排与能力开放 绿色节能关键技术 设备级节能技术站点、网络级节能技术 来源:IMT-2020(5G)推进组 二、5G标准及5G标准必要专利声明数据来源说明 (一)标准必要专利定义 概括来说,标准必要专利(StandardEssentialPatent,简称“SEP”)是指标准规定的技术在专利的保护范围之内,在实施标准时所必须实施的专利,有时也简称标准专利。其中,标准包括国际标准、国家标准和行业标准等。 (二)5G标准来源 “第三代合作伙伴计划”(3rdGenerationPartnershipProject,简称“3GPP”)是一个成立于1998年的标准化项目,由全球主要国家和地区的组织伙伴合作推进,这些组织伙伴包括欧洲的ETSI2、中国的CCSA3、韩国的TTA4、日本的ARIB5和TTC6、美国的ATIS7和印度的TSDSI8。3GPP制定的国际标准由这些组织伙伴转变为国家或地区标准。在2020年7月9日国际电信联盟无线通信部门5D工作组 (InternationalTelecommunicationUnion-RadiocommunicationWorkingParty,简称“ITU-RWP5D”)举办的会议上,3GPP制定的5G标准被认可为全球唯一一个5G标准。 因此,本报告以3GPP制定的5G标准作为标准来源。 (三)5G标准必要专利声明数据来源 根据3GPP的知识产权政策9,3GPP成员有义务向组织伙伴告知成员所知的标准必要专利。作为3GPP的组织伙伴之一,ETSI的知识产权政策鼓励成员对其认为的标准必要专利进行声明。同时,ETSI具有相应的专利声明机制、流程和数据库,用于管理和公开各成员声明的标准必要专利信息。通常情况下,成员如果认为自己持有相关标准的标准必要专利并愿意向公众公开,即可在ETSI进行标准必要专利声明。不排除部分在通信领域有较多创新贡献的产业主体出于自身考 2ETSI:欧洲电信标准化协会(EuropeanTelecommunicationStandardsInstitute)。 3CCSA:中国标准化协会(ChinaCommunicationsStandardsAssociation)。 4TTA:电信技术委员会(TelecommunicationsTechnologyAssociation)。 5ARIB:日本无线工业及商贸联合会(TheAssociationofRadioIndustriesandBusinesses)。 6TTC:电信技术委员会(TelecommunicationTechnologyCommittee)。 7ATIS:世界无线通讯解决方案联盟(TheAllianceforTelecommunicationsIndustrySolutions)。 8TSDSI:电信标准开发协会(TelecommunicationsStandardsDevelopmentSociety)。 9参见http://www.3gpp.org/3gpp-calendar/89-call-for-ipr-meetings。 虑不进行声明,但这并不代表该产业主体在该领域的创新贡献不突出。 ETSI专利数据库拥有目前相对最全的3G、4G、5G等代系移动通信标准的标准必要专利声明数据,ETSI专利数据库中的5G专利声明信息可作为全球5G标准必要专利活动分析的原始数据来源。因此,本报告以各成员在ETSI专利数据库声明的5G专利作为统计分析对象,声明时间限定在2017年1月1日至2022年12月31日。本报告仅对在ETSI专利数据库声明了5G专利的产业主体的创新情况开展研究,不包括未进行声明的产业主体。 (四)5G标准必要专利声明数据处理说明 ETSI专利数据库允许通过下载动态报告(DynamicReport)10的方式获取期望声明时间或产业主体的标准必要专利声明数据,但从ETSI专利数据库直接下载的动态报告存在一件专利号码重复声明、声明号码为优先权号、专利申请号或者公开号不完整、不规范等问题,因此需要对下载的专利数据进行删除重复值、规范格式以及剔除无效申请号等数据处理操作。 研究组通过以下步骤开展数据处理操作:首先,在ETSI专利数据库下载全部声明专利的动态报告;其次,利用动态报告中的“ETSIProjects”字段和“Standards”字段筛选出5G声明专利;再次,对5G声明专利进行字段合并,并通过改写等方式规范申请号、公开号和优先权号;最后,将规范后的申请号或者公开号导入专利检索数据库,获得已公开的5G声明专利的全部同族扩展专利。 10ETSI专利数据库的动态报告具体参见https://ipr.etsi.org/DynamicReporting.aspx。 需要说明的是,数据处理后的5G声明专利并未经过对标分析。 三、5G标准必要专利声明数据分析 (一)声明专利概述 截至2022年12月31日,全球声明的5G标准必要专利超过8.49 万件,其中,在德温特全球专利检索数据库中检索到的专利将近8万件,经INPADOC同族扩展的有效全球专利族超过6.04万项。 (二)声明趋势分析 从声明趋势11来看,2017年为5G标准制定的元年,5G标准必要专利声明量处于较低水平。随着5G演进第一阶段的Rel-15、Rel-16和Rel-17标准版本制定工作的持续推进,2018年至2021年的5G标准必要专利声明量呈现持续增长的态势。虽然,2022年5G演进从第一阶段正式进入到5G-Advanced演进阶段,但该年度的5G标准必要专利声明量并未持续增长,声明数量略低于2021年。 来源:中国信息通信研究院 图25G标准必要专利年度声明趋势 (三)法律状态分析 在德温特全球专利检索数据库检索到的全部专利中,45.