王雷：6G專利態(tài)勢(shì)與趨勢(shì)

移動(dòng)通信AI/ML專利創(chuàng)新活躍。

文 |國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局知識(shí)產(chǎn)權(quán)發(fā)展研究中心副研究員 王雷

知識(shí)產(chǎn)權(quán)是國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略性資源和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的核心要素，是科技成果和創(chuàng)新成果的重要表現(xiàn)形式。在20多年間，移動(dòng)通信領(lǐng)域發(fā)展歷經(jīng)了3G、4G、5G和6G。

從2020年開始對(duì)6G通信專利開展了多期的跟蹤研究。當(dāng)前3GPP的6G標(biāo)準(zhǔn)制定實(shí)行兩步走計(jì)劃：Release 20做“Study（研究）”、Release 21做“Normative（規(guī)范制定）”。隨著2025年6月的3GPP RAN#108次全會(huì)的召開，3GPP正式開啟針對(duì)6G空口與架構(gòu)的SI(Study Item）立項(xiàng)工作，啟動(dòng)了R20的技術(shù)預(yù)研項(xiàng)目，標(biāo)志著6G進(jìn)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化軌道。隨后2025年8月，3GPP召開首次6G RAN工作組會(huì)議（RAN WG1#122），標(biāo)志著3GPP正式啟動(dòng)6G無(wú)線接入網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化研究，6G通信技術(shù)進(jìn)入正式發(fā)展期。當(dāng)前正是我國(guó)大力發(fā)展6G標(biāo)準(zhǔn)必要專利部署的關(guān)鍵窗口期，也正是各國(guó)大力推進(jìn)6G通信技術(shù)研發(fā)、開展標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)、爭(zhēng)取多方支持的重要時(shí)期。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)3GPP各工作組會(huì)議報(bào)告及提案約50萬(wàn)篇提案，比較全面系統(tǒng)地梳理了3GPP RAN（無(wú)線接入網(wǎng)）、CT（核心網(wǎng)和終端）和SA（服務(wù)與系統(tǒng)架構(gòu)）等主要工作組的標(biāo)準(zhǔn)化演進(jìn)概況和關(guān)鍵技術(shù)。綜合世界范圍內(nèi)的5G/6G相關(guān)技術(shù)白皮書、產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告、學(xué)術(shù)研究報(bào)告、互聯(lián)網(wǎng)文獻(xiàn)資源、行業(yè)公眾號(hào)資訊等信息進(jìn)行收集整理230余份報(bào)告，以及對(duì)美日歐韓中主要通信企業(yè)開展調(diào)研，通過(guò)“從3GPP提案找專利”的方式形成對(duì)于6G專利發(fā)展的態(tài)勢(shì)研判。

6G通信專利發(fā)展總體情況

6G涉及全球?qū)＠暾?qǐng)量227771件，其中美國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)、日本和歐洲是6G相關(guān)專利申請(qǐng)的主要來(lái)源國(guó)家/地區(qū)。其中涉及通信AI的專利申請(qǐng)量長(zhǎng)期處于增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。從申請(qǐng)人來(lái)看，傳統(tǒng)的3GPP標(biāo)準(zhǔn)研究龍頭企業(yè)占據(jù)了較大的專利申請(qǐng)比例。

對(duì)于6G中4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：AI/ML技術(shù)，空口技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和終端擴(kuò)展技術(shù)。

1.AI/ML技術(shù)
3GPP在5G標(biāo)準(zhǔn)化階段就在業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等多個(gè)層面全方位引入AI/ML（人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)）技術(shù)，在6G中AI/ML技術(shù)成為熱門的技術(shù)創(chuàng)新方向。

2024年2月26日由英偉達(dá)牽頭的AI-RAN聯(lián)盟在巴塞羅那成立，成員包括三星、愛(ài)立信、微軟、諾基亞、亞馬遜、ARM、軟銀等多家國(guó)外大企業(yè)。希望把AI技術(shù)強(qiáng)力推進(jìn)到通信6G標(biāo)準(zhǔn)中，讓高算力芯片在5G-6G中發(fā)揮作用。

AI-RAN聯(lián)盟成員的專利申請(qǐng)呈現(xiàn)芯片算法專利和模型訓(xùn)練專利相互協(xié)同合作的申請(qǐng)態(tài)勢(shì)。例如，英偉達(dá)的專利以圖形處理的算法專利為主，對(duì)于寫進(jìn)3GPP 6G標(biāo)準(zhǔn)的模型設(shè)計(jì)或模型訓(xùn)練等涉及系統(tǒng)內(nèi)容較少，而愛(ài)立信和三星等傳統(tǒng)通信廠商重點(diǎn)聚焦模型訓(xùn)練，聚焦寫進(jìn)6G標(biāo)準(zhǔn)的AI模型。形成通過(guò)英偉達(dá)這種芯片廠商的推動(dòng)，以及與愛(ài)立信/三星的協(xié)同作用，使得AI在5G和6G系統(tǒng)中應(yīng)用得更加廣泛和不可替代。

國(guó)內(nèi)企業(yè)重視AI/ML應(yīng)用于核心網(wǎng)領(lǐng)域的專利布局。在核心網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域中，國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)在NWDAF網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析功能的相關(guān)專利較多。NWDAF是從各種核心網(wǎng)網(wǎng)元、應(yīng)用、運(yùn)維系統(tǒng)以及運(yùn)營(yíng)支持系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以提供有關(guān)網(wǎng)絡(luò)性能和健康狀況的建議及處理方案。AI/ML在NWDAF中的應(yīng)用主要集中在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，未來(lái)可以進(jìn)一步延展到終端側(cè)。

在核心網(wǎng)整體架構(gòu)里，國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)的通信AI專利申請(qǐng)數(shù)量也較占優(yōu)。通過(guò)核心網(wǎng)的專利布局，為未來(lái)在AI/ML空口及接入網(wǎng)領(lǐng)域形成一定的籌碼和突破口。

2.空口技術(shù)
空口技術(shù)是移動(dòng)終端與基站之間通過(guò)無(wú)線電波進(jìn)行通信的接口技術(shù)規(guī)范，是整個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)中最關(guān)鍵、最體現(xiàn)代際差異的部分。大規(guī)模天線MIMO、全雙工Duplex等技術(shù)是6G空口技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)分支。

我國(guó)在MIMO技術(shù)的超大規(guī)模天線領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)，MIMO技術(shù)的CSI反饋及增強(qiáng)技術(shù)、上行增強(qiáng)技術(shù)、mTRP增強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)域，是國(guó)內(nèi)外企業(yè)專利申請(qǐng)和競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域，未來(lái)可以進(jìn)一步聚焦。

3.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過(guò)非地面網(wǎng)絡(luò)（Non-Terrestrial Network，NTN）、網(wǎng)絡(luò)控制中繼器（Network Controlled Repeater，NCR）等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)擴(kuò)展傳統(tǒng)的固定基站的接入方式，增強(qiáng)覆蓋，保證吞吐量和可靠性，提升通信用戶體驗(yàn)。

國(guó)內(nèi)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在5G NTN的標(biāo)準(zhǔn)制定和專利布局?jǐn)?shù)量來(lái)看，均具有一定優(yōu)勢(shì)。NTN層1、層2上的時(shí)頻同步增強(qiáng)、定時(shí)增強(qiáng)以及HARQ增強(qiáng)技術(shù)、NCR鑒權(quán)的專利布局，是國(guó)內(nèi)外企業(yè)專利競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)領(lǐng)域，可以進(jìn)一步聚焦。

4.終端擴(kuò)展技術(shù)
6G終端將發(fā)揮關(guān)鍵作用。數(shù)字化的廣泛應(yīng)用和全球數(shù)字化戰(zhàn)略的制定為6G終端的新能力提出了迫切的需求。中國(guó)和美國(guó)企業(yè)在RedCap技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量占據(jù)主導(dǎo)地位。

移動(dòng)通信AI/ML專利創(chuàng)新活躍

對(duì)通信領(lǐng)域AI/ML相關(guān)專利開展研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前世界范圍內(nèi)專利申請(qǐng)量高達(dá)26230件（13462專利族）。

中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)、歐洲、印度是專利申請(qǐng)的主要國(guó)家。中國(guó)專利申請(qǐng)量自2021年反超美國(guó)7654件，占比37.54%，排名第一，美國(guó)申請(qǐng)7255件，占比35.58%排名第二。韓國(guó)申請(qǐng)1908件占比9.36%，排名第三。

移動(dòng)通信AI/ML技術(shù)可劃分為三大分支：基于AI/ML的空口技術(shù)（CSI、定位、波束管理）全球?qū)＠暾?qǐng)10223件、基于AI/ML的接入網(wǎng)技術(shù)（移動(dòng)增強(qiáng)、負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)節(jié)能）全球?qū)＠暾?qǐng)12578件、基于AI/ML的核心網(wǎng)技術(shù)（NWDAF、核心網(wǎng)輔助AI服務(wù)）全球?qū)＠暾?qǐng)3429件。

對(duì)未來(lái)發(fā)展的建議

一是國(guó)內(nèi)企業(yè)可以進(jìn)一步提升全球?qū)＠季至Χ?。?guó)際通信巨頭高度重視在全球范圍內(nèi)進(jìn)行專利布局。例如通信巨頭美國(guó)高通公司共在通信AI領(lǐng)域申請(qǐng)相關(guān)專利1504件，其中美國(guó)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)占總數(shù)的36.7%，其他國(guó)家和地區(qū)的申請(qǐng)占63.3%；韓國(guó)老牌通信企業(yè)三星公司通信AI領(lǐng)域相關(guān)專利申請(qǐng)量達(dá)1173件，其中在韓國(guó)國(guó)內(nèi)的申請(qǐng)比例為21.04%，其他國(guó)家和地區(qū)的申請(qǐng)占78.96%；瑞典企業(yè)愛(ài)立信通信AI領(lǐng)域共申請(qǐng)相關(guān)專利970件，其中在歐洲的申請(qǐng)比例為22.47%，其他國(guó)家和地區(qū)的申請(qǐng)占77.53%；韓國(guó)公司LG 共申請(qǐng)相關(guān)專利716件，其中在韓國(guó)國(guó)內(nèi)的申請(qǐng)比例為16.64%，在其他國(guó)家和地區(qū)的申請(qǐng)占83.36%。

這些國(guó)際通信企業(yè)的做法，給國(guó)內(nèi)企業(yè)以參考，可以繼續(xù)提升對(duì)全球的專利布局力度。

二是聚焦關(guān)注核心領(lǐng)域，申請(qǐng)獲得高質(zhì)量專利。美國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)、歐洲在應(yīng)用于空口的AI/ML技術(shù)領(lǐng)域均投入了較大的研發(fā)力量。如美國(guó)作為AI/ML技術(shù)的發(fā)源地，有高通（734件）、AT&T（82件）、英特爾（62件）、蘋果（92件）、英偉達(dá)（13件）等多家公司專注于AI/ML與空口技術(shù)的融合，提交3GPP標(biāo)準(zhǔn)提案并申請(qǐng)了大量相關(guān)專利。

在空口及接入網(wǎng)領(lǐng)域，例如可以利用AI/ML進(jìn)行波束管理以及CSI反饋方面等關(guān)鍵領(lǐng)域加大核心專利的申請(qǐng)布局力度。

編輯：胡媛

指導(dǎo)：辛文