室分漏缆系统分析
2023-07-04徐晨琛
徐晨琛
(国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心 苏州 215000)
前言
漏缆是一种特殊的电缆,其通过设置在电缆上的周期性槽孔实现信号传输的目的,由于既具有传输电缆的功能又具有天线功能,不再需要单独的天线,使得室分分布系统中节约了大量的天线以及相应的耦合部件[1]。同时,由于漏缆具有定向传播的特性,其方向性、抗干扰能力强。除了从室分漏缆系统本身出发,MIMO 是提升速率、提高质量的有效方法,也是室分漏缆系统的重要发展方向。根据室分漏缆系统检索结果结合室分漏缆系统发展方向,可知目前对于室分漏缆系统的研究主要集中在系统质量、容量、是否能实现多功能例如定位功能、能否形成MIMO 几个方面[2]。
1 全球专利申请分析
通过对全球范围内专利申请数据整理分析(其中横坐标为申请年份,纵坐标为申请数量),得到室分漏缆系统专利申请量的变化趋势,从1972 年到2020 年截至目前公开的申请文件,总共具有119 件申请。从图1 可以看出,室分漏缆系统的专利申请始于上世纪70 年代,前期发展较为缓慢,申请数量较少;在2002~2012 年期间缓慢增加,并在2011 年申请量达到历史最高。从趋势变化图可以看出,室分漏缆系统起源于国外申请,但是从2011 年开始,国内的申请量逐年增加,并在数量上保持优势。通过对全球范围内专利申请数据整理分析(其中横坐标为申请年份,纵坐标为申请数量)得到带定位功能的室分漏缆系统专利申请量的变化趋势。从1996 年到2020 年截至目前公开的申请文件,总共具有34 件申请,从图2 可以看出,具有定位功能的室分漏缆系统相比于室分漏缆系统起步晚,申请数量较少;国内起步比较晚,但是从2011 年开始,国内的申请量逐年增加,并在数量上保持优势。
图1 室分漏缆系统全球专利申请趋势变化图
图2 带定位功能的室分漏缆系统全球专利申请趋势变化图
通过对全球范围内专利申请数据整理分析(其中横坐标为申请年份,纵坐标为申请数量)得到采用漏缆形成MIMO系统的变化趋势,从2010 年到2020 年截至目前公开的申请文件,总共具有53 件申请。MIMO 系统由于技术比较新,从2010 年开始有申请;与漏缆室分系统的发展趋势类似,国内从2011 年开始具有带漏缆的MIMO 系统相关的专利申请,并且,从2017 年开始国内在申请数量上开始超过国外申请。
结合前述趋势分析,我国在漏缆室分系统方面的申请起步阶段较晚,但近年来申请量也有所上升,表明其对该技术领域开始重视。
对室分漏缆系统、带定位功能的室分漏缆系统以及MIMO 申请人申请量综合分析,排名前五的为中天射频电缆有限公司、瑞典爱立信有限公司、ATR、京信通信、日立。同时,对排名前五的申请人申请区域进行分析,排名前五的申请人中的国外公司除了在本国有申请大量专利外,在本国外的其他国家地区申请的也具有专利数量也不少,说明这些国家地区对海外市场的重视,尤其是爱立信,除了在常见的中国、欧专局、美局具有申请外,还在俄罗斯、墨西哥、巴西、澳大利亚等国有申请。从该图可以看出国外公司在海外进行积极布局,可见他们对于除本国外的市场的重视,也反映出了本国公司企业技术实力的雄厚。
中国企业同样申请了一定的专利,但大部分都是在国内申请的,与之相比在海外申请的专利数量极少,仅在美国和WIPO 有少量的申请,从全球范围内看,中国申请人在专利布局上处于劣势,存在较大的专利侵权风险,这与国内的知识产权保护意识觉醒较晚有关。随着国内申请人对相关技术研发的积极投入,以及专利保护意识的逐渐增强,这一局面将有所改观。
2 国内专利申请状况分析
对国内申请的类型进行分析,将在中国的申请人分成中国申请以及国外企业来华申请,分别对两种类型的申请人申请的专利类型进行分;首先对漏缆室分系统、带定位的漏缆室分系统、MIMO 三个方向中每个方向的申请人进行分析,图3 显示了三个方向中国内申请与国外来华申请数量的比重份额情况,可以反映在室分漏缆系统领域内国内外专利技术力量的对比。由图可知,国外来华申请所占份额远低于国内申请,充分表明国内申请人在该领域专利数量占有领先优势。
图3 漏缆系统各个方向国内申请人占比
图4 室分漏缆系统申请类型
同时,对各个方向中国外来华申请的专利类型以及国内公司申请的专利类型进行分析,在国外来华的申请中,专利申请都是通常认为技术含量较高的发明专利申请或者PCT 申请。而国内专利申请中,室分漏缆系统领域中有49 %的实用新型专利申请,在具有定位功能的室分漏缆领域有38 %的实用新型专利申请,在MIMO 领域有34 %的实用新型专利申请。再次反映出国内技术与国外来华技术存在一定差距。可见,在室分漏缆系统领域,国外申请人相对于国内申请人更注重通过发明专利申请来获得较为稳定的专利保护。
3 室分漏缆系统方向分析
室分漏缆系统是针对室内移动电话用户群、用于改善建筑物内部的移动通信环境而采取的一种技术方案[3],是利用漏缆分布网络将基站的信号均匀分布在室内的每一个角落,确保室内的移动通信用户享受到流畅的语音和数据服务。前期建设的系统往往只针对一个业务、一个运营商,随着空间、天线面资源的日益紧张,节约、节能、共享和高效的新型建网方式必然成为发展方向之一。基于此,如何把现有的移动、联通、电信、网通集成合路为一套系统,成为各大运营商和设备集成商关注的焦点。同时共享会产生各种干扰问题,因此如何解决好干扰问题以提高网络质量是未来的方向之一。
矿井、隧道等场合对于安全性能的要求特别高,一旦事故发生,如何准确实现定位是急救援急的重要问题。因此,由于环境的特殊性,有必要针对该种特殊的环境建立一种抗故障、抗干扰能力强、具有定位监测、无盲区的室分系统。
随着无线技术的前进,对高速率和容量的要求也在急剧增加。为了实现更高用户比特率和频谱效率,在无线通信系统中采用输入多输出(MIMO)技术是提高速率和容量的热点之一。
4 室分漏缆系统专利有效性分析
将在中国的申请人分成中国申请以及国外企业来华申请,分别对两种类型的申请人申请的专利有效性进行分析;图5 显示了室分漏缆系统领域中国内申请与国外来华申请专利有效性,除去未决的专利,国内申请中69 %的专利有效,31 %的专利处于无效状态,国外来华企业中有效专利占比为58 %。图6 显示了具有定位功能室分漏缆系统领域,除去未决的专利,国内申请中70 %的专利有效,30 %的专利处于无效状态,具有定位功能室分漏缆系统领域中国外来华企业申请量较少,不具有参考意义,因此此处不进行分析。图7 显示了具有漏缆的MIMO 系统领域中,国内申请与国外来华申请专利有效性,除去未决的专利,国内申请中84 %的专利有效,国外来华企业中有效专利占比为55 %。专利有效性分析显示出我国企业在对该领域具有较高的专利维持率。但是,结合前述专利申请类型可知在我国企业的申请中有较大占比的实用新型。因此,在专利价值判断方面需要综合多项因素进行考虑。
图5 室分漏缆系统
图6 具有定位功能室分漏缆系统
图7 MIMO
通过对室分漏缆系统进行了申请情况分析以及重点专利分析,目前该领域中涉及的专利数量不大,国内申请人过于分散,优势申请人正在形成过程中;国外对该领域的研究比较早,但近年来申请量不多,近年来的申请主要集中在国内申请人。虽然国外的申请量较少,但是国外机构的研发较早,并且技术比较成熟,在国际申请布局时要注意国外机构发行的期刊、网络资源等,同样也会成为影响专利新颖性或创造性的文件。国内专利申请在各个分支都有涉及,但在海外的专利布局还十分欠缺。
5 总结
漏缆室分系统方面,整体申请量不多,我国在该领域的起步比较晚,但是近年来申请量有所增加。总体上,在该领域中中天射频电缆有限公司、瑞典爱立信有限公司、日本ATR 在申请量、维持度方面处于比较领先的地位。国内的在该方面的申请集中在最近几年,国外的申请一般比较早。但是,一般而言,国外的公司在进行专利布局时,往往在国内外均进行布局,而我国企业在布局时往往只在本国进行,在国外市场上存在没有专利保护产品的情况。在申请内容方面,一般集中在抗干扰能力、均匀分布以及共享方面,即专注的是构建的系统本身的优化。然而,室分系统的应用场景不同,如何在不同的场景下,根据场景的特点相应的优化室分系统拓扑很少涉及。