eMTC专利态势研究
闫坤 李立
摘要： 近年来eMTC专利全球申请量持续快速增长，该领域的竞争日益激烈。中国市场关注度最高，申请量超过全球的1/4，美国和欧洲紧随其后。在eMTC的关键技术中，接入控制领域的专利申请量最多。预计在未来几年，eMTC技术的专利申请量将继续快速增长。在中国和美国，最需要防范专利侵权诉讼的发生，建议企业结合自身特点选择合理的专利布局策略。
关键词： eMTC；物联网；专利
1 引言
物联网作为继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用几乎覆盖了各行各业。预计到2020年全球物联网设备数量将达到260亿，物联网市场规模将达到1.9万亿美元。
LTE网络的日渐成熟为基于蜂窝技术的物联网发展提供了坚实基础，基于LTE协议演进而来的物联网技术受到重视，标准组织3GPP引入了基于蜂窝通信标准的eMTC（Enhanced Machine-type Communication）技术。eMTC具有速率高、移动性强、支持语音、可定位等优点，近年来吸引了国内外众多通信公司争相研究和专利布局。
2 eMTC专利申请集中爆发后持续快速增长
截至2018年7月，eMTC技术在全球范围内的专利申请量为6724件，合并同族为2668项。
图1显示了2012—2017年全球范围内eMTC专利申请趋势。从申请趋势来看，2012—2017年间的全球专利申请趋势保持了稳步增长状态。2012年，eMTC的专利申请在全球范围内呈现集中爆发。随着eMTC技术从R13的LTE Enhanced MTC，R14的feMTC到R15的efeMTC的不断地演进，eMTC专利申请呈现持续增长的态势，并在2016年达到申请量峰值。随着3GPPR16标准化工作的展开以及产业的不断推进，2017年和2018年的专利申请量仍维持在高点。受专利公开延迟的影响，2017—2018年的专利统计数量低于实际申请数量。
图1 eMTC全球专利申请趋势
3 中国市场关注度高，美国和欧洲紧随其后
从eMTC专利的全球主要国家/地区来看，中国、美国、欧洲、韩国和日本是各国企业和科研机构的主要布局国（见图2）。其中，在中国公开的eMTC专利申请占全部eMTC专利量的28%，凸显中国市场的重要地位；美国eMTC专利量占总量的21%，排名第二位；欧洲作为重要的竞争市场，也有12%的专利占比；韩国和日本市场规模较小，专利布局规模也少，分别为7%和4%。
图2 eMTC专利地域布局
4 中国企业在eMTC的专利布局上占据优势
海量机器通信已成为5G的重要场景之一，预计在未来几年，基于蜂窝通信的eMTC技术将得到广泛的应用，市场竞争也将日益激烈。企业应当根据自身的外部环境、产业发展周期、企业资源配置及自身的中长期的发展战略等各种因素，规划eMTC专利布局及风险应对机制。
5 eMTC技术不断演进，企业布局各有所长
在专利布局上，企业可加大对eMTC的研发投入，积极参与标准的制定，提升专利储备以及标准必要专利的数量。企业也可针对标准中未规定的技术方案进行专利布局，生成标准实现类专利。在专利布局地域上，企业可以结合自身市场和竞争对手市场两个方面展开全球专利布局。
eMTC的低复杂度优化包括窄带操作和物理信道简化等方面的优化，比如删除了原LTE的PCHICH、PHICH，同时新引入了 MPDCCH（MTC Physical Downlink Control Channel）信道，实现了在CAT0基础上降低成本、带宽和发射功率。从此领域的专利申请来看，华为和Qualcomm的专利申请量相对最多，其次是LG和Nokia。
图3 eMTC关键技术的专利布局
eMTC的接入控制主要是在接入网和核心网侧引入的拥塞控制机制，避免短时间内大量MTC设备接入导致的无线网络拥塞。中国企业中兴和华为在接入控制的专利布局较多，其次是Nokia。
从图2可以看出：第1个点到第3个点是属于人体坐起阶段的第一阶段，是坐起过程的准备阶段；第三个点到第六个点是坐起过程中最重要的阶段，也是液压助力系统帮助老年人起身的主要运动阶段；第六个点到第十一个点属于坐起阶段的第三个阶段，人体在此阶段已经直立，属于稳定阶段.
小麦灌浆成熟要求的适宜温度为日平均气温18～22℃。其中乳熟期为22～23℃；上限温度为日平均气温26～28℃；下限温度为12～14℃。在适宜温度范围内温度稍偏低一点，则能延长灌浆期，有利提高千粒重。当日平均气温达26～28℃，灌浆基本停止。气温日较差大，可提高粒重。
eMTC专利布局的关键技术包括接入控制、低复杂度优化、覆盖增强、节点优化和eMTC的增强技术5个方面，这些关键技术的专利申请量占eMTC专利申请总量的65%。从图3的eMTC关键技术的专利布局情况来看，接入控制类专利最多，共计578族，节电优化最少，为238族。
构建一个线上后台管理中心，建立非遗管理中心，内容包括：非遗资源数据库、非遗代表性项目名录、非遗传承人管理，建立非遗整合系统则是便于对非遗各项情况掌握并进行监管。
eMTC的增强技术包括feMTC和efeMTC技术，主要从速率提升、定位增强、多播支持、VoLTE增强和移动性增强等方面进行增强，实现支持更多的应用场景。从专利申请来看，Qualcomm、LG和Ericsson在该领域的专利申请量最多。
eMTC的覆盖增强是通过子帧绑定、删减或重传控制信道等技术来实现覆盖增强。从专利申请来看，典型企业在覆盖增强方面均有较多的专利布局，其中LG在该领域的专利申请量最高，其次是Qualcomm和Nokia。
eMTC的节电优化/低功耗技术主要包括eDRX、PSM操作，通过减少激活收发时间等方式实现终端节电目标。从专利分布来看，Ericsson在这方面具有较高的申请量，Qualcomm和华为同样具有一定专利积累。
6 启示与对策建议
eMTC满足海量连接、移动性和传输速率，并且应用场景广泛，是运营商和设备制造商参与的原因之一。从企业专利布局数量上来看，专利布局量大的企业基本为运营商、设备商还有终端厂商。eMTC技术前15位申请人的全球专利申请量占eMTC总申请量的80%，中国企业华为和中兴分别以279和273族位列第一位和第二位，分别占专利总量的10.5%和10.2%，Ericsson的专利申请量排名第三。其他排名前10位的企业依次是 LG、Qualcomm、Nokia、Samsung、Sony、Intel和大唐。传统电器制造商也在积极布局eMTC专利，如Sony、Sharp、Panasonic和Fujitsu等。
标准化组织3GPP一直围绕着eMTC做演进，R13引入了eDRX节点技术、CIot信令优化流程；R14中引入了eMTC增强技术feMTC，主要包括速率提升、定位增强、多播支持、VoLTE增强、移动性增强等多个方面的技术。
在风险应对上，一方面建议企业应做好专利预警工作，比如可通过搭建eMTC专利数据库的方式，密切关注eMTC专利布局特点及研究动向。另一方面建议企业通过交叉许可应对诉讼风险。当企业专利量少、质量差时，可考虑通过购买有价值的专利包等方式快速提升标准必要专利的储备，增强在专利交叉许可以及诉讼谈判中的筹码。
三是开展多层次的和平教育与交流。在国际和国内两个方面，广泛深入持久开展和平教育。首先是推进国际和平教育。依托南京大屠杀史与国际和平研究所国际和平学校，开设国际和平教育学校国际培训班，面向欧美日韩等国招生。推广市民和平教育。加强和平学教育体系建设，推进“校园、社区、社会”三位一体和平教育网络建设，形成南京全民和平教育的城市特色。出版一批和平文化科普丛书。如中国传统和平思想、近代和平思想、当代和平思想、国外和平思想等。
1.4 统计学方法 选择SPSS 19.0软件分析和统计本实验相关数据，计数资料选择卡方检验，计量资料则选择t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。
参考文献
[1]United States Department Commerce.Fostering the advancement of the Internet of Things[R].2017.
[2]宋爱慧,赵慧麟,孙向前.深析蜂窝物联网关键技术NB-IoT及eMTC演进之路[J].通信世界,2018(19):32-34.
[3]3GPP.TS 36.133 Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA).Requirements for support of radio resource management V14.4.0[S].2017.
Research on the trends of eMTC patents
YAN Kun,LI Li
Abstract： The number of patent applications for eMTC worldwide has grown rapidly in recent years,and the competition in this field is fierce.The Chinese market has draw the highest level of attention.The number of applications in China exceeds one quarter of the world’s,followed by the United States and Europe.Among the key technologies of eMTC,the number of patent applications in the field of access control is the largest.It is expected that the number of patent applications for eMTC will continue to grow rapidly in the next few years.In China and the United States,it is especially necessary to prevent the occurrence of patent infringement lawsuits.It is recommended that companies choose the most reasonable patent layout strategy according to their own characteristics.
Key words： eMTC;Internet of Things;patent
作者简介：
闫坤 中国信息通信研究院技术与标准研究所知识产权中心工程师
李立 中国信息通信研究院技术与标准研究所知识产权中心工程师
（收稿日期： 2018-12-18）
标签：eMTC论文; 物联网论文; 专利论文; 中国信息通信研究院技术与标准研究所知识产权中心论文;