美國專利商標局(USPTO)發布一份新報告「企業研發5G技術的專利活動」，檢視全球5G技術廠商的專利家族，發現尚未有全球5G技術創新競賽的領先者。

美國商務部長雷蒙多(Gina Raimondo)表示，5G及下一代的無線通訊技術將在生活各方面影響美國勞工及企業，並有助於縮小數位落差。商務部全力支持，包括5G技術等高階無線技術的投資，並肯定美國在這方面的領導地位。

USPTO局長 Drew Hirshfeld表示，數十年來，從個人電腦到衛星技術的科技創新，戲劇性地改變人們的生活方式。相關發明活絡了數位經濟，使民眾能從5G無線通訊網路發展中受益。

本報告檢視5G相關技術專利的整體趨勢，並分析4項CPC分類號發明專利最多的5G相關技術領域的專利申請趨勢及價值指標。報告顯示，在過去十年，有6家公司-高通、愛立信、華為、LG、諾基亞及三星，持續發展且不間斷提出與5G相關之專利申請。該報告並檢視以下4項5G關鍵技術，在2010至2021年所提出的專利申請量：(1)區域無線資源管理(H04W 72)；(2)傳輸路徑多用途裝置(H04L 5)；(3) 無線電傳輸系統(H04B 7)；(4)傳輸系統中數據錯誤檢測或校正(H04L 1)。在這4項關鍵技術領域，高通和LG表現最為活躍，其次依序是三星、華為、愛立信及諾基亞。並就與競爭力相關的市場覆蓋率、技術相關性、發明激進性、法律寬度、專利寬度等5項專利屬性指標進行衡量後，依研究報告顯示，此6家技術領先公司各有優勢，未有單一公司獨占鰲頭。

該報告結論肯定美國在5G創新方面仍具有高度競爭力。

以下摘錄本報告第I、III、IV及V部分內容。

【第I部分】前言

美國「國家安全5G戰略實施計畫(the National Strategy to Secure 5G Implementation Plan)」呼籲美國政府應針對該國5G製造商和供應商的全球競爭力及經濟脆弱性進行瞭解及評估。先前的幾個研究報告對5G技術的領導地位主張分歧，有可能是因為不同報告使用的特定資料及研究方法，而得出不同結果。鑒於以往報告的結論不一，本報告使用多種的研究方法檢視多個資料集，以不同類型的5G專利家族及經濟學家認為更具重要意義或經濟價值的專利屬性(patent attributes)作為衡量指標。透過與以往不同的新視角來檢視5G專利活動，對比之前的研究報告，本報告在評估全球5G創新上，無疑地產出了更豐富的結論。

本報告分為5個部分，【第I部分】前言，【第II部分】回顧5G標準發展的基礎知識，包括要求參與5G標準發展的技術貢獻者，必須針對其所提出的專利或申請，「宣稱(declare)」該技術可能是5G標準制定所必要的技術。【第III部分】則就那些已宣稱為5G相關專利家族的公司，其中數量最多者進行分析，包括所謂的「三局(USPTO、EPO、JPO)專利家族(triadic patent families)」。經濟學家普遍認為在比較5G相關專利申請的全球競爭力方面，「三局專利家族」是更具有參考價值的資訊。【第IV部分】檢視先前的研究報告未曾納入考慮的資料，即USPTO受理最多的4項5G相關核心技術的專利家族，各公司專利組合的屬性比較，以識別有哪些5G公司的核心技術在美國市場的布局，表現最為活躍。而這些專利屬性是經濟學家認為可以代表高專利價值的指標。【第V部分】則是結論。

【第III部分】宣稱為5G標準必要專利的相關專利家族數量比較：「全球」vs.「三局」

「全球」專利家族，是指在全球各地提出申請的專利。檢視宣稱是5G標準必要的全球專利申請是一個全面性的務實作法，但是在某些情況下對專利家族的品質可能會造成誤導，例如專利所有人在其國內大量提出申請，但卻未在海外主要市場提出申請。因此，本報告同時也檢視「三局」專利家族的數量。國際組織如經濟合作暨發展組織(Organization for Economic Cooperation and Development,簡稱OECD)及世界銀行，已將「三局」專利家族數量視為衡量一國經濟實力的指標，依據OECD的定義，「三局」專利家族，表示申請人的發明在USPTO、EPO及JPO各至少提交一件專利申請案，或有一件核准專利。

本報告所使用的資料集(dataset)，涵蓋2021年5月前歐洲電信標準協會(ETSI)已宣布與5G無線通訊技術標準有潛在相關的專利及申請(下稱ETSI已宣布之5G相關專利)，從IPlytics資料庫取得，共計10萬6,000件ETSI已宣布之5G相關專利及申請。約70%的上述專利係由7家領先公司所提出，這7家領先公司包括愛立信(Ericsson)、華為(Huawei)、LG、諾基亞(Nokia)、高通(Qualcomm)、三星(Samsung)及中興通訊(ZTE)。

比較結果

圖1為這7家公司所有ETSI已宣布之5G相關「全球」專利家族數量及「三局」專利家族數量的對比。資料顯示，領先公司在「全球」及「三局」已宣稱之5G相關專利家族數量有強烈對比。本研究期間的「全球」5G相關專利申請數量，如圖1(a)顯示，華為的5G專利家族數量最多，其次是LG、高通和三星。華為已宣稱之5G相關專利家族件數，高於第二大的LG約12%，比高通多近25%。中興通訊已宣稱之5G相關全球專利家族件數，也超過諾基亞或愛立信。 

然而，如圖1(b)顯示，若以「三局」的5G相關專利家族件數計算，將得到迴異的結果。首先，「三局」專利家族在衡量專利價值上，相對於「全球」專利家族，門檻較高，因此，各公司在「三局」的已宣稱之5G相關專利家族數量顯著變少。從圖1(b)的縱軸最大值800件，而圖1(a)的縱軸最大值為5,000件可知。與圖1(a)相同時點的統計，高通在「三局」的已宣稱之5G相關專利家族的件數最多，其次是三星、LG及華為。

圖1也突顯出華為及高通等公司，在「全球」及「三局」已宣稱之5G相關專利數量的差異情形。華為在「全球」已宣稱之5G相關專利家族大約4,600個，在「三局」已宣稱之專利家族僅有400個。相反地，高通在「全球」已宣稱之5G相關專利家族比華為少了約1/4，但在「三局」已宣稱之專利家族則多達750件。三星及LG在「全球」及「三局」已宣稱之5G相關專利家族數量，均名列前茅。中興通訊則在這兩項數量表現出最大的反差，中興通訊已宣稱之5G相關「全球」專利家族件數，排序在諾基亞和愛立信之前，但已宣稱之「三局」專利家族數量則排序最後，遠遠輸給倒數第2的諾基亞，件數僅占諾基亞的1/6。因為「三局」專利家族被認為是價值較高的技術，在5G技術領先的7家公司，其「全球」及「三局」的專利家族數量有明顯的不同，因此，在對公司的5G專利活動進行評估時，應同時考量這兩種衡量指標。

【第IV部分】專利申請量最多的5G技術及競爭力指標

此部分檢視2010至2021年5月止，各公司5G核心技術在USPTO的申請情形，以及其專利組合的競爭力與屬性。

2010至2021年5月止，IPIytics資料庫中USPTO受理的ETSI已宣布之5G相關專利及申請件數，共計約2萬2,000件，是本報告資料集10萬6,000件的子集。

本研究僅限於USPTO受理的5G相關申請案，是為了進行公司之間比較，因為跨司法管轄區進行專利品質指標的比較是有困難的。雖然5G標準涵蓋了廣泛的技術，但其中4項核心技術的專利申請，即占USPTO受理的 ETSI已宣布之5G相關專利及申請件數近一半，在這4項技術中，前述的6家5G公司(排除件數較少之中興通訊)即占75%至85%。依照合作專利分類 (CPC)，這4項5G核心技術是：

(1)區域無線資源管理(CPC分類號 H04W 72)；
(2)傳輸路徑多用途裝置(CPC分類號 H04L 5)；
(3)無線電傳輸系統(CPC分類號 H04B 7)；
(4)傳輸系統中數據錯誤檢測或校正(CPC分類號 H04L 1)。

表1顯示了USPTO受理6家領先公司在4項核心技術的ETSI已宣布之5G相關專利申請件數及全球專利家族，同時也提供三局專利家族占比及2021年5月前專利申請核准比例。

表1：USPTO受理領先公司在4項核心技術領域的ETSI已宣布之5G相關專利申請組合(2010年至2021年5月)

*括弧內數字為公司活躍程度排序

• 市場覆蓋率(Market coverage)：此指標反映該公司之專利家族所布局的經濟體GDP大小。在較大經濟體布局的專利申請，得分較高，反之，得分較低。市場覆蓋率被視為衡量專利價值的一項指標。
• 技術相關性(Technical relevance)：此指標反映該公司專利或已公開申請案被其他專利或申請案認定為先前技術而被引證的次數。但因許多專利申請案的公開時間相對較短，此指標應謹慎使用。 
• 發明激進性(Radicalness)：此指標代表經濟上新穎性，計算該公司之專利或申請案中引用其他專利作為先前技術的數量，並加計該被引證專利所引用的先前技術文獻數量。通常，先前技術的引證數量愈少，該發明的激進性愈高，激進性的得分愈高，代表該發明在特定技術領域的新穎性程度愈高。
• 法律廣度(Legal breadth)：此指標計算申請專利範圍中最短獨立請求項的字數，通常，越短字數的獨立請求項代表法律廣度越大，反之，則法律廣度越小。一般而言，有較寬請求項的專利，比較窄的請求項，擁有較高的價值。
• 專利廣度(Scope)：此指標是計算審查員對該專利所進行CPC分類之不同次類(CPC subclass)數量的多寡。專利廣度分數越高，代表該發明在技術上應用領域越寬，該發明的價值越高。

• 發布日期 : 111-03-21
• 更新日期 : 111-03-24
• 發布單位 : 資料服務組
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