崔維軍,陳玉琪

(1.南京信息工程大學(xué) 商學(xué)院;2.南京信息工程大學(xué) 中國(guó)制造業(yè)發(fā)展研究院,江蘇 南京 210044)

0 引言

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品[1]、建立技術(shù)壁壘[2]、引領(lǐng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和制定競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則的關(guān)鍵[3]。伴隨著技術(shù)多樣性和復(fù)雜性的日益增加,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于經(jīng)濟(jì)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要,它是一種必要的結(jié)構(gòu)手段[4]。在國(guó)際市場(chǎng)范圍內(nèi),技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不僅能夠滲透到現(xiàn)代科技發(fā)展前沿[5],在國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作和貿(mào)易中也不可或缺[6]。特定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不僅能夠降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,還能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)[4]。當(dāng)今技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化發(fā)展趨勢(shì)表明,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)際貿(mào)易壁壘的現(xiàn)象明顯增多,制定國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略的國(guó)家越來(lái)越多[6]。

然而,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生機(jī)制尚未形成共識(shí)?，F(xiàn)有研究圍繞技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制、模式及與知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)系,形成“技術(shù)專利化—專利標(biāo)準(zhǔn)化[7]—標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化[8]”鏈條式標(biāo)準(zhǔn)演化路徑[9]。然而,現(xiàn)有理論框架不足以解釋隨技術(shù)迭代而演變的標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)在形成機(jī)制復(fù)雜多變,標(biāo)準(zhǔn)形成過(guò)程各不相同,尤其是針對(duì)中國(guó)步入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定者行列的研究較為鮮見(jiàn)。目前,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制研究主要體現(xiàn)在組織和流程層面,如技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定者組織形式(高京等,2020)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)線性和循環(huán)流程[10]等,缺乏從微觀視角深入探索技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制的研究。因此,本文基于“技術(shù)專利化—專利標(biāo)準(zhǔn)化—標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化”研究框架,以華為為案例,從微觀視角深入分析Polar碼,將研究問(wèn)題定位于理論轉(zhuǎn)化為專利的布局過(guò)程、專利轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)在規(guī)律以及轉(zhuǎn)化過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)與專利間的關(guān)系,深入闡述Polar碼由理論轉(zhuǎn)化為國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形成機(jī)制。

1 文獻(xiàn)綜述

1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制

伴隨著市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化以及標(biāo)準(zhǔn)之間的激烈競(jìng)爭(zhēng),技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制也隨之發(fā)生改變。目前,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制主要包括政府主導(dǎo)機(jī)制、市場(chǎng)機(jī)制和戰(zhàn)略聯(lián)盟機(jī)制3種形式。

(1)政府主導(dǎo)機(jī)制。由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局制定并強(qiáng)制執(zhí)行,過(guò)程公開(kāi)、透明,以公眾利益為基礎(chǔ)設(shè)立,形成政府主導(dǎo)的法定標(biāo)準(zhǔn)。因此,在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中可以迅速獲得各方支持,搶先獲得更大的市場(chǎng)份額[11]。由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方向由政府制定,并促成一個(gè)或多個(gè)并存的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),所以政府引導(dǎo)十分重要,在一定程度上可以改變競(jìng)爭(zhēng)方向,形成各方的良性競(jìng)爭(zhēng)(徐明華等,2007)。然而,這種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制難以適應(yīng)技術(shù)的快速變化,可能導(dǎo)致技術(shù)延誤和成本增加[8]。

(2)市場(chǎng)機(jī)制。通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形成事實(shí)標(biāo)準(zhǔn),通常由在行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位的企業(yè)制定。企業(yè)圍繞產(chǎn)品進(jìn)行充分的技術(shù)、價(jià)格等多標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng),掌握技術(shù)和市場(chǎng)的快速變化,以更好地適應(yīng)這種動(dòng)態(tài)變化[10]。遵循市場(chǎng)自身運(yùn)作機(jī)制,可以維持高標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)創(chuàng)新支出,相比于政府主導(dǎo)機(jī)制,市場(chǎng)機(jī)制更能夠篩選出最符合市場(chǎng)預(yù)期的技術(shù)創(chuàng)新成果,從而使用戶福利最優(yōu)化、社會(huì)福利最大化。然而,由于存在多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并行的可能性,企業(yè)間過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)[12]。

(3)戰(zhàn)略聯(lián)盟機(jī)制。由民間企業(yè)通過(guò)協(xié)商、談判等形式設(shè)定,經(jīng)官方標(biāo)準(zhǔn)化組織確認(rèn)后轉(zhuǎn)化為法定標(biāo)準(zhǔn),是當(dāng)代企業(yè)參與標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)較為普遍的一種形式。為在標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)壟斷地位,行業(yè)中處于領(lǐng)先地位的企業(yè)會(huì)圍繞核心技術(shù)建立聯(lián)盟,共同確立標(biāo)準(zhǔn)[8]。這種形式不僅可以分擔(dān)企業(yè)風(fēng)險(xiǎn),還能夠解決技術(shù)交易帶來(lái)的高成本問(wèn)題[12],并且有效化解專利私有與標(biāo)準(zhǔn)公利之間的矛盾[13]。經(jīng)此機(jī)制形成的標(biāo)準(zhǔn)可通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織成為全世界的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),因此具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[14]。

1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化模式

為適應(yīng)和促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,標(biāo)準(zhǔn)化模式越來(lái)越多元化。從標(biāo)準(zhǔn)化參與主體和標(biāo)準(zhǔn)化競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)出發(fā),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化模式進(jìn)行了積極探索。

(1)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化主體主要包括政府、企業(yè)、科研院所、行業(yè)協(xié)會(huì)、聯(lián)盟組織等,它們?cè)诩夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中扮演著不同角色,發(fā)揮著各自的作用。以標(biāo)準(zhǔn)形成的市場(chǎng)化程度和行政程序化程度為維度進(jìn)行劃分,Choh[15]提出政府模式、共同體模式、專業(yè)協(xié)會(huì)模式、聯(lián)盟模式和市場(chǎng)模式。當(dāng)政府參與標(biāo)準(zhǔn)化且干預(yù)程度不同時(shí),技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化模式分為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)標(biāo)準(zhǔn)化模式、政府間接式標(biāo)準(zhǔn)化模式和政府直接干預(yù)型標(biāo)準(zhǔn)化模式。對(duì)于通訊、數(shù)字化信息等重點(diǎn)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,應(yīng)由政府把握技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程,由政府推動(dòng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定。這種機(jī)制下的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化模式主要包括政府主導(dǎo)模式和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟模式。實(shí)踐表明,政府間接干預(yù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程是目前較為有效的運(yùn)作模式[16]。

(2)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)是指有較好兼容性、一定突破性和創(chuàng)新性的專利技術(shù)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形成需要必要專利技術(shù)的支撐以及占據(jù)市場(chǎng)足夠份額的技術(shù)。郭明軍等(2012)以時(shí)間和自主技術(shù)研發(fā)模式為維度,將企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化模式看作一個(gè)有機(jī)生態(tài)系統(tǒng),構(gòu)建“承接—聯(lián)創(chuàng)”“研發(fā)—自創(chuàng)”“前瞻—預(yù)創(chuàng)”“研發(fā)—聯(lián)創(chuàng)”模式,在提升企業(yè)自主研發(fā)能力的同時(shí)應(yīng)盡量規(guī)避風(fēng)險(xiǎn);蔣明琳等(2016)在研究政府協(xié)助標(biāo)準(zhǔn)化形成和擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)市場(chǎng)份額的前提下,以技術(shù)水平和市場(chǎng)化程度為維度,提出政府培育、支持、主導(dǎo)、扶持4種模式;張俊艷等(2018)從標(biāo)準(zhǔn)必要專利視角出發(fā),指出“標(biāo)準(zhǔn)融入式”“標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造式”模式更有益于實(shí)現(xiàn)技術(shù)趕超。因此,以技術(shù)為維度構(gòu)建模型形成諸多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化模式,不僅有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定,更有利于促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展。

1.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)之間的關(guān)系

企業(yè)圍繞技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)實(shí)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略,是一種使企業(yè)獲得有利競(jìng)爭(zhēng)地位的總體謀劃(張俊艷等,2018)。知識(shí)產(chǎn)權(quán)的獲得對(duì)于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化競(jìng)爭(zhēng)至關(guān)重要[7]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者以專利為分析對(duì)象,對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)之間的關(guān)系進(jìn)行了一系列研究。

知識(shí)產(chǎn)權(quán)具有專有性,包括專利權(quán)、著作權(quán)、商標(biāo)權(quán)等,是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的重要來(lái)源。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)一定方式對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,從而實(shí)現(xiàn)在特定領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用。兩者相結(jié)合,被廣泛運(yùn)用于國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與合作[10]。在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化形成過(guò)程中,各企業(yè)以自身?yè)碛械膶＠M(jìn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng),競(jìng)爭(zhēng)者若要贏得標(biāo)準(zhǔn),較高強(qiáng)度的專利組合是其必備資產(chǎn)[17]。專利技術(shù)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)日益融合是標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的一個(gè)重要趨勢(shì)[16],企業(yè)通過(guò)在自身核心技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)專利成為企業(yè)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的重要途徑(張俊艷等,2018)。在我國(guó),專利申請(qǐng)與標(biāo)準(zhǔn)形成之間存在積極影響關(guān)系,尤其在ICT領(lǐng)域,專利、標(biāo)準(zhǔn)及其組合尤為重要[9]。因此,專利技術(shù)對(duì)于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必不可少。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)形成過(guò)程復(fù)雜多樣,學(xué)者對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注度較高。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是專利的最高體現(xiàn)形式,標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過(guò)程中必須使用的專利,即為標(biāo)準(zhǔn)必要專利(SEP)[18]。為防止SEP所有者濫用壟斷權(quán),標(biāo)準(zhǔn)制定組織(SSO)對(duì)SEP許可費(fèi)作出規(guī)定,要求SEP所有者遵守FRAND(fair, reasonable, and nondiscriminatory)原則或RF(royalty-free)原則。前者無(wú)明確界定,因此定價(jià)空間有較大自由[19];后者要求專利所有者免費(fèi)提供SEP許可,雖然減少了專利權(quán)人收益,卻有助于標(biāo)準(zhǔn)推廣(杜玉申等,2021)。SSO會(huì)通過(guò)要求成員披露SEP信息、承諾按照FRAND或RF原則許可專利使用權(quán)等政策組合方式,平衡專利權(quán)人和標(biāo)準(zhǔn)使用者權(quán)益(吳菲菲等,2018)。

因此,需要重點(diǎn)關(guān)注技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成過(guò)程中的專利技術(shù)。當(dāng)前,以理論向技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為主線,從中國(guó)ICT領(lǐng)域出發(fā),選取某一代表性企業(yè)為案例,從微觀視角探索其形成機(jī)制的研究較少,尤其針對(duì)專利和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化尚未有理論給予充分解釋。專利布局和標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制具有多樣性,其布局方式和形成過(guò)程并非千篇一律,不同行業(yè)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境背景下,專利布局策略和標(biāo)準(zhǔn)形成規(guī)律有所不同,標(biāo)準(zhǔn)和專利聯(lián)動(dòng)以及發(fā)展模式因企業(yè)而異。因此,有必要將分析視角前移至專利和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成前階段,深入拓展單一理論專利研究框架,從微觀視角出發(fā)解構(gòu)企業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化路徑。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 研究方法

國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成是一個(gè)復(fù)雜、漫長(zhǎng)的過(guò)程。少數(shù)學(xué)者采用個(gè)案研究方法探討管理實(shí)踐中的新問(wèn)題,深入剖析產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略、標(biāo)準(zhǔn)與專利協(xié)同轉(zhuǎn)化模式等,如Motorola技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化專利戰(zhàn)略研究[20]、3G標(biāo)準(zhǔn)與專利協(xié)同轉(zhuǎn)化聯(lián)盟戰(zhàn)略研究(譚勁松等,2008)以及英國(guó)水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化模式案例研究[21]。案例研究不僅有助于了解標(biāo)準(zhǔn)形成過(guò)程,展示研究過(guò)程的整體性,還可以通過(guò)數(shù)據(jù)直觀透視企業(yè)如何將理論轉(zhuǎn)化為國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)這一事實(shí)。

2.2 案例選取

過(guò)去10年,中國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)從4G同步到5G引領(lǐng)的歷史性跨越。中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展引起很多國(guó)家的廣泛關(guān)注。本文以2016年華為拿下5G NR eMBB控制信道編碼短碼標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)作為案例分析對(duì)象,主要是基于以下考慮:①代表性原則。華為從技術(shù)落后到發(fā)展壯大,再到如今成為通信業(yè)全球標(biāo)準(zhǔn)制定者之一,體現(xiàn)其作為案例研究的重要意義;②理論意義。華為在邁向行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中,技術(shù)專利布局、標(biāo)準(zhǔn)提案以及兩者協(xié)同格外重要。

2.3 數(shù)據(jù)收集

本文數(shù)據(jù)收集主要包括:①利用德溫特專利索引數(shù)據(jù)庫(kù)HUAW-C中的專利權(quán)人名稱和代碼以及polar code主題檢索策略,獲取華為2011—2019年P(guān)olar碼專利申請(qǐng)數(shù)據(jù),如申請(qǐng)數(shù)量、授權(quán)時(shí)間、專利摘要、權(quán)利地域、優(yōu)先權(quán)等信息,經(jīng)過(guò)對(duì)專利技術(shù)、地域的分類與整理,了解Polar碼相關(guān)專利布局過(guò)程;②2007—2020年,獲取3GPP RAN1(第三代合作項(xiàng)目:無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)物理層)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議提案數(shù)據(jù)及華為公司年報(bào),將標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展與華為里程碑事件相結(jié)合,了解華為開(kāi)展Polar碼相關(guān)研究的總體戰(zhàn)略部署,為進(jìn)一步分析標(biāo)準(zhǔn)與專利關(guān)系作出鋪墊;③提取2016—2020年標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議提案內(nèi)容,即3GPP RAN1#85—#104e的十二次標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議,對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提案主題、內(nèi)容、數(shù)量、狀態(tài)等進(jìn)行整理和分析,并與主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手(愛(ài)立信和高通)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行對(duì)比,深入了解和探索華為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成規(guī)律。

利用Google Scholar對(duì)“Polar codes”進(jìn)行檢索,將時(shí)間范圍限定為2011—2019年,在IEEE通信類期刊中共篩選出152篇文獻(xiàn)。分別剔除Polar碼應(yīng)用類文獻(xiàn)4篇、介紹類文獻(xiàn)2篇,其余146篇文獻(xiàn)研究中的Polar碼技術(shù)主要包括4類:信息位選取、級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)、速率匹配和信道交織,文獻(xiàn)篇數(shù)分別為40篇、25篇、19篇和62篇。此外,Hui等[22]、吳湛擊等[23]、Bae等[24]主要圍繞碼構(gòu)建、 信息位選取、級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)、速率匹配、信道交織、譯碼等主題對(duì)Polar碼專利技術(shù)進(jìn)行研究。基于以上分析,本文從信息位選取、級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)、速率匹配和信道交織4類技術(shù)出發(fā),對(duì)華為Polar碼專利數(shù)據(jù)數(shù)量、申請(qǐng)時(shí)間和地域分布進(jìn)行對(duì)比分析。

本文通過(guò)對(duì)已有數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)進(jìn)行梳理發(fā)現(xiàn),學(xué)術(shù)論文、專利和標(biāo)準(zhǔn)三者并非相互獨(dú)立,其在發(fā)展過(guò)程中緊密相連。專利和技術(shù)離不開(kāi)學(xué)術(shù)論文或理論支撐,專利向標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化固然重要,但在研究標(biāo)準(zhǔn)化路徑時(shí)不能只追溯前端專利和技術(shù),應(yīng)再前移至與專利相關(guān)的技術(shù)來(lái)源,若無(wú)理論支撐,技術(shù)研究和突破方向?qū)⑹菢?biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的一大掣肘,因此不能忽略技術(shù)向?qū)＠D(zhuǎn)化前的理論研究。而且,對(duì)于某一項(xiàng)技術(shù)市場(chǎng)化路徑而言,存在“理論成果專利化—專利標(biāo)準(zhǔn)化—標(biāo)準(zhǔn)壟斷化”市場(chǎng)演化路徑。以往研究從學(xué)術(shù)論文角度針對(duì)專利與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同發(fā)展模式的探討較少?；诖?本文重點(diǎn)探究學(xué)術(shù)論文向?qū)＠D(zhuǎn)化后的專利布局、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展規(guī)律以及標(biāo)準(zhǔn)與專利是否具有協(xié)同發(fā)展動(dòng)態(tài)模式。

3 Polar碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制

3.1 Polar碼理論專利化過(guò)程

3.1.1 Polar碼理論

1948年,現(xiàn)代信息論奠基人Claude Elwood Shannon[25]提出著名的香農(nóng)定理,香農(nóng)三大定理中的第二個(gè)定理又稱為有噪信道編碼定理,是Polar碼的理論基礎(chǔ)。香農(nóng)雖然未給出相應(yīng)編碼方法,卻提供了一個(gè)用以衡量實(shí)際通信系統(tǒng)性能的標(biāo)準(zhǔn)——香農(nóng)限。從2G時(shí)代到4G時(shí)代,編碼方法不斷被調(diào)制,每一次都在逼近香農(nóng)限,但從未達(dá)到。2006年,通信技術(shù)專家Erdal Arikan提供了一個(gè)通用框架,即通過(guò)信道極化(信道合并和分裂)的方法無(wú)限逼近香農(nóng)限,這便是Polar碼的思想基礎(chǔ)。次年,Arikan詳細(xì)闡述了信道極化,并給出世界上唯一一個(gè)能夠被嚴(yán)格證明達(dá)到香農(nóng)限的信道編碼方法,即Polar碼[26]。

理論研究產(chǎn)出技術(shù)往往都是公開(kāi)發(fā)表的論文(徐曉丹等,2020)。國(guó)內(nèi)ICT產(chǎn)業(yè)技術(shù)主要來(lái)源于高校共享、科技論文及創(chuàng)新知識(shí)(高霞等,2016),且連接理論知識(shí)的主要途徑便是專利引文[27]。因此,科學(xué)論文是專利和技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),專利是將抽象理論變成產(chǎn)品的重要手段,技術(shù)是對(duì)科學(xué)論文的創(chuàng)新、優(yōu)化和迭代。Polar碼提出后的次年,華為識(shí)別出Polar碼有作為優(yōu)秀信道編碼技術(shù)的潛力,于是便與Arikan展開(kāi)雙向合作。Arikan向華為共享理論知識(shí),華為向Arikan提供資金支持、技術(shù)反饋和場(chǎng)景測(cè)試。面對(duì)此前完全陌生的Polar碼,華為逆勢(shì)前進(jìn),開(kāi)展基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā),維持其原有優(yōu)越性并不斷改進(jìn),以滿足5G NR通信系統(tǒng)性能需求。

3.1.2 Polar碼技術(shù)專利化過(guò)程

(1)專利技術(shù)分布。對(duì)Polar碼專利數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和整理發(fā)現(xiàn),華為將理論工程化,Polar碼技術(shù)研究以信息位選取、級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)、速率匹配、信道交織4類核心技術(shù)循序漸進(jìn),利用編譯碼和解碼不斷優(yōu)化Polar碼技術(shù),并輔之以優(yōu)化效果的方法和裝置。圖1為華為Polar碼專利技術(shù)迭代優(yōu)化過(guò)程,直觀展現(xiàn)華為Polar碼專利研究?jī)?nèi)容。針對(duì)5G NR eMBB場(chǎng)景控制信道編碼標(biāo)準(zhǔn),這些專利組成一套完整的技術(shù)方案,是一個(gè)側(cè)重于Polar碼結(jié)構(gòu)的改進(jìn)變化和制造方法步驟的過(guò)程。

圖1 Polar碼技術(shù)迭代優(yōu)化Fig.1 Iterative optimization of Polar code technology

信息位選取技術(shù)是指在編碼過(guò)程中選出可靠性最強(qiáng)的技術(shù)作為信息信道,該技術(shù)專利申請(qǐng)始于2011年,分布于2011年、2013年、2017年和2018年。級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)技術(shù)是指在有限碼長(zhǎng)中提升Polar碼性能,該技術(shù)專利申請(qǐng)始于2012年,分布于2012年、2016年、2017年和2018年。速率匹配技術(shù)與編碼方式強(qiáng)相關(guān),根據(jù)信道編碼后不同碼流長(zhǎng)度,經(jīng)不同處理使得碼流長(zhǎng)度與實(shí)際傳輸能力相匹配。該技術(shù)專利申請(qǐng)始于2013年,分布于2013年、2014年、2015年、2016年、2017年和2018年。信道交織技術(shù)是指通過(guò)變換序列位置,使誤碼離散化,從而改善整個(gè)數(shù)據(jù)序列的傳輸質(zhì)量。該技術(shù)專利申請(qǐng)始于2017年,分布于2017年和2018年。編譯碼、解碼技術(shù)與輔助設(shè)備、方法和裝置貫穿于2011—2019年。

除2011年以外,華為2012—2019年每年均有新合成的Polar碼,即逐步向理論P(yáng)olar碼邁進(jìn),不斷逼近香農(nóng)限;另外,除新合成的Polar碼外,華為2011—2013年每年都會(huì)出現(xiàn)一項(xiàng)新技術(shù)突破和新專利申請(qǐng),編譯碼、解碼方式也隨之更新迭代。直到2017年才有新專利申請(qǐng),2011—2017年華為一直在對(duì)以往技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和更新迭代。

(2)專利地域分布。華為共申請(qǐng)233項(xiàng)Polar碼相關(guān)專利,其中一部分專利通過(guò)《國(guó)際專利條約》(簡(jiǎn)稱“PCT”)國(guó)際專利申請(qǐng)系統(tǒng)進(jìn)行申請(qǐng),隨后在一些國(guó)家申請(qǐng)專利保護(hù),另一部分專利僅通過(guò)PCT國(guó)際專利申請(qǐng)系統(tǒng)進(jìn)行申請(qǐng)且未在其它國(guó)家申請(qǐng)專利保護(hù)。表1展示了華為Polar碼專利地區(qū)、年份分布,本文根據(jù)專利是否在其它國(guó)家申請(qǐng)專利保護(hù),將其劃分為兩大類,僅展示優(yōu)先權(quán)國(guó)家專利數(shù)量和地區(qū)分布數(shù)據(jù)。第一縱列表示專利使用優(yōu)先權(quán)國(guó)家,第二縱列“CN”“US”“IN”“EP”“CA”“KR”分別表示未進(jìn)行國(guó)際申請(qǐng)僅在各國(guó)申請(qǐng)專利保護(hù)的專利局簡(jiǎn)寫(xiě)。由表1可知:①2011—2017年,華為專利申請(qǐng)數(shù)量總體呈上升趨勢(shì),2017年專利申請(qǐng)數(shù)量為109項(xiàng),達(dá)到峰值,2018年、2019年申請(qǐng)數(shù)量逐步下降;②按專利申請(qǐng)數(shù)量排序,依次為中國(guó)(CN)、美國(guó)(US)、印度(IN)、歐洲(EP)、加拿大(CA)及韓國(guó)(KR),華為在PCT國(guó)際專利申請(qǐng)系統(tǒng)中申請(qǐng)的專利分別為138項(xiàng)、28項(xiàng)、7項(xiàng)、3項(xiàng)、2項(xiàng)和1項(xiàng),未在PCT國(guó)際專利申請(qǐng)系統(tǒng)申請(qǐng)的專利分別為33項(xiàng)、7項(xiàng)、0項(xiàng)、1項(xiàng)、0項(xiàng)、0項(xiàng);③2011—2019年,華為在不同國(guó)家或地區(qū)申請(qǐng)專利保護(hù)。2011—2017年,在中國(guó)申請(qǐng)的專利數(shù)量呈波動(dòng)上升趨勢(shì)并于2017年達(dá)到峰值;2016年,在美國(guó)申請(qǐng)的專利數(shù)量達(dá)到峰值;2015年、2016年、2017年在印度申請(qǐng)專利數(shù)量分別為1項(xiàng)、3項(xiàng)、3項(xiàng);2014年、2016年、2017年在歐洲申請(qǐng)的專利數(shù)量分別為1項(xiàng)、1項(xiàng)、2項(xiàng);2014年在加拿大申請(qǐng)的專利數(shù)量為2項(xiàng);2016年在韓國(guó)申請(qǐng)的專利數(shù)量為1項(xiàng)。

本文將華為Polar碼專利數(shù)據(jù)劃分為兩大類:一類是通過(guò)PCT國(guó)際專利申請(qǐng)系統(tǒng)申請(qǐng)并在其它國(guó)家申請(qǐng)保護(hù)的專利,一類是僅通過(guò)PCT國(guó)際專利申請(qǐng)系統(tǒng)申請(qǐng)但未在其它國(guó)家申請(qǐng)保護(hù)的專利。如表2所示。由表2可知:①通過(guò)PCT國(guó)際專利申請(qǐng)系統(tǒng)申請(qǐng)的專利共有192項(xiàng),其中有179項(xiàng)分別在其它國(guó)家申請(qǐng)專利保護(hù),其余13項(xiàng)未在其它國(guó)家申請(qǐng)專利保護(hù);②通過(guò)PCT國(guó)際專利申請(qǐng)系統(tǒng)申請(qǐng)但未在其它國(guó)家申請(qǐng)保護(hù)的專利分布于2015—2018年,數(shù)量分別為2項(xiàng)、4項(xiàng)、1項(xiàng)、6項(xiàng);③通過(guò)PCT國(guó)際專利申請(qǐng)系統(tǒng)申請(qǐng)并在其它國(guó)家申請(qǐng)保護(hù)的專利分布于2011—2018年。2011—2017年,專利申請(qǐng)數(shù)量呈波動(dòng)上升趨勢(shì),2017年達(dá)到峰值,專利申請(qǐng)數(shù)量為83項(xiàng)。

表1 華為2011-2019年P(guān)olar碼專利地區(qū)與年份分布Table 1 Region and year distribution of Huawei's Polar code patents from 2011-2019

表2 Polar碼專利國(guó)際申請(qǐng)Table 2 Patents international application of Polar code

華為專利申請(qǐng)具有以下特征:①通過(guò)圖1時(shí)間鏈和技術(shù)組合方式,形成滿足未來(lái)場(chǎng)景需求的技術(shù)包圍網(wǎng);②通過(guò)4類核心專利與外圍專利(設(shè)備、方法和裝置)組合方式,使核心技術(shù)不斷優(yōu)化,形成可達(dá)香農(nóng)限的Polar碼技術(shù);③通過(guò)解決硬件實(shí)施問(wèn)題并對(duì)其性能加以優(yōu)化,使技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)占據(jù)重要地位,并將其應(yīng)用于5G eMBB場(chǎng)景,體現(xiàn)了創(chuàng)造性和實(shí)用性;④通過(guò)地域自內(nèi)向外的專利布局方式,使技術(shù)扎根國(guó)內(nèi),再向外逐步擴(kuò)散,有效形成專利防御。

3.2 Polar碼專利標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程

3.2.1 專利標(biāo)準(zhǔn)提案

專利向標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化是企業(yè)站穩(wěn)腳跟的必要途徑,也是促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的必然路徑。然而,標(biāo)準(zhǔn)的高復(fù)雜性導(dǎo)致單個(gè)企業(yè)難以擁有行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所需的核心技術(shù)專利。華為5G標(biāo)準(zhǔn)提案包括華為與其它企業(yè)合作申請(qǐng)專利和華為獨(dú)立申請(qǐng)專利,如表3所示。在5G產(chǎn)業(yè)周期內(nèi),華為合作提案占比從2015年的83.70%下降至2020年的64.66%,華為獨(dú)立提案占比從2015年的16.30%逐步上升到2020年的35.34%。從中可見(jiàn),華為合作提案行為逐步減少,獨(dú)立提案行為日益增多。華為5G標(biāo)準(zhǔn)提案經(jīng)歷了先合作再獨(dú)立的演化過(guò)程。選擇合作是由于彼時(shí)華為未完全掌握核心技術(shù),需要依靠合作創(chuàng)新降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn),通過(guò)在合作過(guò)程中吸收不同企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)知識(shí),為自主創(chuàng)新創(chuàng)造更多價(jià)值。選擇獨(dú)立申請(qǐng)行為是由于隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,華為技術(shù)吸收率不斷提高,僅獲取技術(shù)已經(jīng)不能滿足其發(fā)展需求,為在行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位,需要放棄部分合作行為,增加獨(dú)立開(kāi)發(fā)比重,贏得可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

表3 華為5G標(biāo)準(zhǔn)提案方式分布Table 3 Distribution of Huawei 5G standard proposals

根據(jù)3GPP RAN1會(huì)議提案以及2007—2020年華為公司年報(bào),本文繪制華為公司成長(zhǎng)發(fā)展與3GPP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展對(duì)比圖,如圖2所示。從中可見(jiàn),2006—2012年華為不斷發(fā)起修訂、改進(jìn)、更正等請(qǐng)求提案,同時(shí)積極模仿同行企業(yè)的成熟技術(shù),從中找出技術(shù)突破口。2012—2016年,華為緊跟標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能指標(biāo)進(jìn)行方法調(diào)節(jié)和系統(tǒng)策劃,在3GPPRAN1會(huì)議上發(fā)起與自己研究方向相一致的提案,并對(duì)其它公司提出的提案進(jìn)行更正、修改,同時(shí)進(jìn)一步提升自身技術(shù)研究方向和專利申請(qǐng),兩者同步進(jìn)展。2016—2020年,在3GPPRAN1會(huì)議上多次發(fā)起標(biāo)準(zhǔn)提案。即使標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)布,但華為依舊對(duì)標(biāo)準(zhǔn)提案進(jìn)行再完善、更正和修訂。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)兼容性特征要求其在更多產(chǎn)業(yè)鏈主體內(nèi)實(shí)施。從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)到提案,華為從早期對(duì)同行的模仿、研究和學(xué)習(xí),到與知名廠商如愛(ài)立信、英特爾、諾基亞、高通、三星等組建產(chǎn)業(yè)化同盟、共同定義5G標(biāo)準(zhǔn),再到成立產(chǎn)品線,華為一邊通過(guò)2012實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)、制造和驗(yàn)證等工作,一邊參與5G標(biāo)準(zhǔn)制定并與其他參與者共同推進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)化運(yùn)用,到最后測(cè)試推廣使之產(chǎn)業(yè)化,華為與國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商合作在城市鋪開(kāi)5G實(shí)驗(yàn)網(wǎng),同時(shí)攜手沃達(dá)豐開(kāi)展跨國(guó)測(cè)試。華為以自身研究的技術(shù)引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步發(fā)展,促進(jìn)自身持有專利向標(biāo)準(zhǔn)不斷轉(zhuǎn)化。

基于自身專利布局和3GPP RAN1標(biāo)準(zhǔn)要求,華為對(duì)Polar碼專利進(jìn)行持續(xù)研究,并發(fā)起Polar碼標(biāo)準(zhǔn)提案。2016年11月14日至18日,美國(guó)內(nèi)華達(dá)州里諾召開(kāi)的3GPP RAN1#87會(huì)議,華為憑借Polar碼方案在與LDPC碼和Turbo碼方案競(jìng)爭(zhēng)中勝出,成為5G控制信道eMBB場(chǎng)景編碼的最終方案。

圖2 華為公司成長(zhǎng)發(fā)展與3GPP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展對(duì)比Fig.2 Development comparison of Huawei and 3GPP technology standards

3.2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形成

在3GPP RAN1 #85、#86等12次標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議中,愛(ài)立信、華為和高通發(fā)起的提案數(shù)量位居前三,如表4所示。由表4可知:①愛(ài)立信、華為和高通發(fā)起的提案數(shù)量分別為63項(xiàng)、55項(xiàng)和44項(xiàng);②2016—2020年,華為在2016年、2017年、2018年和2020年均發(fā)起標(biāo)準(zhǔn)提案,愛(ài)立信僅在前3年發(fā)起提案,高通僅在前兩年發(fā)起提案;③3GPP確定5G NR eMBB控制信道編碼標(biāo)準(zhǔn)方案后,3家企業(yè)的Polar碼提案發(fā)起數(shù)量均在次年(2017年)達(dá)到峰值。

對(duì)華為發(fā)起的55項(xiàng)Polar碼標(biāo)準(zhǔn)提案進(jìn)行整理,提取主題、內(nèi)容和時(shí)間,繪制Polar碼標(biāo)準(zhǔn)提案主題—內(nèi)容,如圖3所示。圖3中,首行為Polar碼提案主題,共九類,按每一類主題首個(gè)提案內(nèi)容的提案時(shí)間依次排序,分別為信道編碼、極化碼設(shè)計(jì)、代碼構(gòu)建、速率匹配、序列設(shè)計(jì)、代碼構(gòu)建遺留問(wèn)題、其它、物理廣播信道和上行鏈路循環(huán)冗余校驗(yàn)。首列為標(biāo)準(zhǔn)提案年份。按照提案時(shí)間對(duì)每一類提案主題的提案內(nèi)容依次排序,并對(duì)重復(fù)項(xiàng)進(jìn)行篩選,結(jié)果發(fā)現(xiàn):①在Polar碼標(biāo)準(zhǔn)提案主題中,信道編碼和物理廣播信道、代碼構(gòu)建、速率匹配、序列設(shè)計(jì)4類主題技術(shù)與4類專利核心技術(shù)一一對(duì)應(yīng);②2016年、2018年、2020年只有一類標(biāo)準(zhǔn)主題有提案內(nèi)容;③2017年提案內(nèi)容最多,分布于除信道編碼以外的各個(gè)主題。

表4 2016-2020年華為Polar碼提案數(shù)量Table 4 Quantities of Polar code proposals from 2016 to 2020

圖3 Polar碼標(biāo)準(zhǔn)提案主題—內(nèi)容展示Fig.3 Theme-content display of Polar code standard proposals

Polar碼始于應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)技術(shù)的需求,終于市場(chǎng)用戶對(duì)技術(shù)的反饋?；趫?chǎng)景需求及市場(chǎng)反饋提出新研究方向、制定研發(fā)方案,并對(duì)方案進(jìn)行評(píng)估以確保方案能夠順利實(shí)施。核心技術(shù)研發(fā)方案構(gòu)建完成后,對(duì)研發(fā)成果進(jìn)行增益測(cè)試、技術(shù)校正、多場(chǎng)景檢測(cè)、結(jié)果研討等,以保證技術(shù)與不斷變化的市場(chǎng)相適應(yīng)。源源不斷的市場(chǎng)需求拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)迭代創(chuàng)新。Polar碼始于市場(chǎng)反饋終于場(chǎng)景需求,從雛形到成型,Polar碼從理論層面到市場(chǎng)層面經(jīng)歷了不斷疊加的技術(shù)創(chuàng)新升級(jí),期間不乏反復(fù)且大量評(píng)估、研發(fā)、測(cè)試、反饋及改進(jìn),甚至推倒重來(lái),各環(huán)節(jié)循環(huán)往復(fù),從而推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)步,獲得用戶認(rèn)可,快速占領(lǐng)市場(chǎng)份額,引領(lǐng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)走向國(guó)際。

華為Polar碼標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目提案共涉及5種狀態(tài),分別為:noted(不可取,表示目前尚未提交而是作為資料);available(可獲得)、revised(改訂,表示修改為同一CR的新修訂版)、agreed(同意,表示無(wú)持續(xù)反對(duì)將其轉(zhuǎn)交TSG(技術(shù)規(guī)范組)供批準(zhǔn))以及not treated(未接受)。本文通過(guò)對(duì)華為發(fā)起的55項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案數(shù)量進(jìn)行匯總(見(jiàn)圖4),發(fā)現(xiàn)其具有以下特征:①提案主題為“信道編碼”的提案數(shù)量最多,為17項(xiàng),各類標(biāo)準(zhǔn)提案主題包含的提案內(nèi)容各有不同,其中noted共24項(xiàng),available共17項(xiàng),revised共11項(xiàng),agreed共2項(xiàng),not treated共1項(xiàng);②標(biāo)準(zhǔn)提案內(nèi)容被批準(zhǔn)且最終輸出的技術(shù)規(guī)范集中于#85、#86、#87、#88、#88Bis、#90、#90Bis和#92會(huì)議,其中#87、#90會(huì)議較多,分別為6項(xiàng)、11項(xiàng),分布于2016年和2017年;③提案主題為“上行鏈路循環(huán)冗余校驗(yàn)”的提案內(nèi)容未被批準(zhǔn),其余每一類提案主題均有被批準(zhǔn)的提案內(nèi)容,其中信道編碼包含的提案內(nèi)容被批準(zhǔn)項(xiàng)目最多,為11項(xiàng)。

華為、愛(ài)立信和高通發(fā)起的合作提案時(shí)間均集中于2017年。本文對(duì)3家企業(yè)發(fā)起的合作提案進(jìn)行整理,歸納標(biāo)準(zhǔn)提案主題、內(nèi)容、提案內(nèi)容狀態(tài)、提案日期等,并將數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化,進(jìn)一步展示合作企業(yè)名稱和標(biāo)準(zhǔn)提案狀態(tài),表現(xiàn)為“合作與否”“批準(zhǔn)”“未批準(zhǔn)”3種狀態(tài),如表5所示。由表5可知:①在3家企業(yè)合作發(fā)起的標(biāo)準(zhǔn)提案中,提案主題和提案內(nèi)容各有不同,但只有華為發(fā)起的標(biāo)準(zhǔn)提案被批準(zhǔn),愛(ài)立信和高通發(fā)起的標(biāo)準(zhǔn)提案無(wú)論合作與否,均未被批準(zhǔn);②在華為合作發(fā)起的4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案中,其中有3項(xiàng)發(fā)起獨(dú)立提案,這3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案發(fā)起時(shí)間跨度較短,且無(wú)論合作與否,最后狀態(tài)均為被批準(zhǔn);③高通無(wú)論合作與否,未對(duì)同一提案內(nèi)容發(fā)起重復(fù)提案,愛(ài)立信在不同主題下發(fā)起同一項(xiàng)提案內(nèi)容,先合作再獨(dú)立,但均未被批準(zhǔn)。

華為Polar碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提案具有如下特征:第一,華為全程參與項(xiàng)目?jī)?nèi)容,以核心技術(shù)研發(fā)為主,以其它技術(shù)研究為輔,確保知悉競(jìng)手動(dòng)態(tài)及市場(chǎng)動(dòng)向,把握技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展方向。第二,數(shù)量即使未絕對(duì)領(lǐng)先,但被批準(zhǔn)的數(shù)量也占有一定優(yōu)勢(shì),確保不落后或者與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手保持同步發(fā)展,為將來(lái)占領(lǐng)市場(chǎng)份額打下基礎(chǔ)。第三,合作與獨(dú)立研發(fā)兩不誤,與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手保持戰(zhàn)略友好合作關(guān)系,同時(shí)完善、加強(qiáng)自身技術(shù)研發(fā),確保技術(shù)研發(fā)更全面,以更好地適應(yīng)市場(chǎng)及消費(fèi)者需求,避免惡性競(jìng)爭(zhēng)。結(jié)合專利數(shù)據(jù),華為發(fā)起的Polar碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提案在數(shù)量方面對(duì)Polar碼專利進(jìn)行深化和凝練,以未來(lái)市場(chǎng)需求為主導(dǎo)進(jìn)行基礎(chǔ)研究并加以創(chuàng)新;在技術(shù)方面對(duì)Polar碼專利進(jìn)行深究和延續(xù),從而實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)增益和重要領(lǐng)域突破;在內(nèi)容方面對(duì)Polar碼專利進(jìn)行深省和提升,將偏差信號(hào)反復(fù)反饋至前端以達(dá)到最優(yōu)效果。

表5 華為、愛(ài)立信、高通合作提案比較Table 5 Comparison of cooperation proposals among Huawei, Ericsson and Qualcomm

3.3 Polar碼形成過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)與專利協(xié)同

本文從時(shí)間、布局和規(guī)律3個(gè)層面對(duì)Polar碼專利主要技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)提案的主要項(xiàng)目進(jìn)行深入分析,繪制“專利技術(shù)—時(shí)間分布圖”和“標(biāo)準(zhǔn)提案項(xiàng)目—時(shí)間分布圖”,如圖5所示。按照布局和規(guī)律繪制“專利布局圖”“標(biāo)準(zhǔn)提案規(guī)律圖”,如圖6和圖7所示。

3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)與專利技術(shù)—時(shí)間分布

Polar碼專利的4類核心技術(shù)信息位選取、級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)、速率匹配和信道交織與標(biāo)準(zhǔn)提案項(xiàng)目中“信道編碼、廣播物理信道”“代碼構(gòu)建”“速率匹配”“序列設(shè)計(jì)”所涉技術(shù)一一對(duì)應(yīng)。圖5中橫軸表示年份,橫軸上方4種圖形分別代表4類技術(shù),每個(gè)圖形為一項(xiàng)專利或提案,從下至上一一對(duì)應(yīng)。本文將專利申請(qǐng)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)提案時(shí)間精確到“日”,以展現(xiàn)專利和提案時(shí)間分布。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn):①信息位選取技術(shù)與信道編碼、廣播物理信道項(xiàng)目專利申請(qǐng)分布于2011—2013年,填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)提案空白區(qū)域;標(biāo)準(zhǔn)提案分布于2016年,填補(bǔ)專利申請(qǐng)空白區(qū)域;②級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)技術(shù)與代碼構(gòu)建項(xiàng)目密集區(qū)域較為一致,均分布于2017年,其它時(shí)間段專利申請(qǐng)分布于2012年、2016—2018年;③速率匹配技術(shù)和項(xiàng)目以專利申請(qǐng)為主,分布較為均勻,標(biāo)準(zhǔn)提案僅分布于2017年,信道交織專利申請(qǐng)與序列設(shè)計(jì)項(xiàng)目提案分布較為一致。

圖5 技術(shù)—時(shí)間分布Fig.5 Technology—time distribution

綜合來(lái)看,Polar碼專利申請(qǐng)與標(biāo)準(zhǔn)提案具有協(xié)同性,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:①專利申請(qǐng)與標(biāo)準(zhǔn)提案在彼此空白區(qū)域相互彌補(bǔ),兩者前后交叉銜接;②專利申請(qǐng)與標(biāo)準(zhǔn)提案密集區(qū)域總體較為一致,兩者發(fā)展態(tài)勢(shì)較為同步。

3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)與專利競(jìng)爭(zhēng)

(1)專利布局競(jìng)爭(zhēng)。本文在分析華為Polar碼專利的同時(shí),對(duì)比分析愛(ài)立信、高通和三星的專利研發(fā)方向和專利申請(qǐng)內(nèi)容,并依此繪制專利布局對(duì)比圖,如圖6所示。圖6上半部分為愛(ài)立信、高通和三星,下半部分為華為。每一縱欄代表一類專利研發(fā)方向。大圓表示4類核心技術(shù),實(shí)心圓表示企業(yè)申請(qǐng)的技術(shù)專利,空心圓表示未研究該類專利。小圓表示核心技術(shù)的輔助性專利,小圓大小不一,從小到大分別代表1個(gè)、2個(gè)、5個(gè)專利。同樣,以信息位選取、級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)、速率匹配和信道交織4類技術(shù)作為主要分析點(diǎn),與其它企業(yè)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果發(fā)現(xiàn):①華為對(duì)每類技術(shù)都進(jìn)行研究,對(duì)其它企業(yè)進(jìn)行選擇性研究;②華為對(duì)每類技術(shù)都配之以輔助性專利技術(shù),對(duì)其它企業(yè)進(jìn)行選擇性研究、申請(qǐng);③未研究核心技術(shù)的企業(yè)申請(qǐng)了輔助性技術(shù)。

圖6 專利布局對(duì)比Fig.6 Comparison of patent layouts

(2)標(biāo)準(zhǔn)提案競(jìng)爭(zhēng)。本文分析華為Polar碼標(biāo)準(zhǔn)提案的同時(shí),對(duì)比分析愛(ài)立信、高通和三星的標(biāo)準(zhǔn)提案方向,并繪制標(biāo)準(zhǔn)提案對(duì)比圖,如圖7所示。圖7上半部分為愛(ài)立信和高通,下半部分為華為。每一縱欄代表一類技術(shù)提案方向。大圓分別代表4類主題,實(shí)心圓表示企業(yè)對(duì)該類主題發(fā)起提案,空心圓表示未提案。小圓代表圍繞主題提出的項(xiàng)目?jī)?nèi)容,小圓大小不一,從小到大分別代表1項(xiàng)、2項(xiàng)、5項(xiàng)。以“信道編碼、廣播物理信道”“代碼構(gòu)建”“速率匹配”“信道交織”4類項(xiàng)目作為主要分析點(diǎn),與其它企業(yè)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果發(fā)現(xiàn):①華為對(duì)每類項(xiàng)目都發(fā)起提案,對(duì)其它企業(yè)選擇性發(fā)起提案;②華為圍繞每類項(xiàng)目均提出項(xiàng)目?jī)?nèi)容,對(duì)其它企業(yè)選擇性提出項(xiàng)目?jī)?nèi)容;③未發(fā)起4類項(xiàng)目提案的企業(yè)均提出圍繞項(xiàng)目的提案內(nèi)容。

圖7 標(biāo)準(zhǔn)提案對(duì)比Fig.7 Comparison of standard proposals

雖然專利申請(qǐng)與標(biāo)準(zhǔn)提案屬于兩個(gè)不同系統(tǒng),但兩者與其它企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)產(chǎn)生的圖樣具有高度相似性。因此,兩者發(fā)展過(guò)程存在協(xié)同性,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:①無(wú)論是專利申請(qǐng)還是標(biāo)準(zhǔn)提案,華為均對(duì)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行研究;②對(duì)于專利和標(biāo)準(zhǔn),華為對(duì)每類技術(shù)都進(jìn)行研究,環(huán)環(huán)相扣,連接緊密。

3.3.3 兩者協(xié)同

對(duì)專利技術(shù)進(jìn)行全面研究,可為標(biāo)準(zhǔn)提案的完整性提供鋪墊。企業(yè)以專利為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)起標(biāo)準(zhǔn)提案,提案內(nèi)容可行性強(qiáng)、審核通過(guò)率高。專利經(jīng)技術(shù)轉(zhuǎn)化與標(biāo)準(zhǔn)有效連接,不斷優(yōu)化的技術(shù)促進(jìn)專利革新,不斷變化的需求促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)步,革新專利以迭代的新技術(shù)為樞紐向標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化,不斷符合用戶需求、推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。因此,標(biāo)準(zhǔn)與專利以技術(shù)為紐帶相互影響。無(wú)論是各自的技術(shù)分布方式,還是與其它企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)圖樣,兩者在同類技術(shù)中是一套完整的發(fā)展體系。標(biāo)準(zhǔn)與專利發(fā)展,兩者具有協(xié)同性。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 研究結(jié)論

在數(shù)字化通信背景下,圍繞“理論形成國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)制”這一核心問(wèn)題,從微觀和動(dòng)態(tài)視角對(duì)華為案例進(jìn)行分析,對(duì)Polar碼專利布局、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成規(guī)律以及兩者關(guān)系進(jìn)行深入探究,得出如下研究結(jié)論:

(1) Polar碼專利通過(guò)“技術(shù)優(yōu)化—地域擴(kuò)散”組合方式布局。Polar碼專利布局是一種技術(shù)層級(jí)優(yōu)化、地域逐步擴(kuò)散的組合過(guò)程。在技術(shù)方面,華為申請(qǐng)的Polar碼專利均為改進(jìn)型專利。通過(guò)遞進(jìn)式研究2011年、2012年、2013年和2017年華為4類核心技術(shù)申請(qǐng)專利,以編譯碼、解碼技術(shù)貫穿其中,并輔之以各類技術(shù)達(dá)到最優(yōu)效果,使Polar碼不斷優(yōu)化迭代。在地域方面,華為通過(guò)PCT國(guó)際專利申請(qǐng)系統(tǒng)進(jìn)行專利申請(qǐng),從國(guó)內(nèi)逐步向國(guó)外擴(kuò)散,廣泛分布于亞洲、歐洲等地區(qū)。

(2) Polar碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)遵循“需求導(dǎo)向—集成創(chuàng)新—增益觀察—閉環(huán)反饋”持續(xù)性循環(huán)演化規(guī)律。產(chǎn)業(yè)技術(shù)迭代創(chuàng)新通過(guò)市場(chǎng)需求拉動(dòng),而非技術(shù)推動(dòng)?；趪?guó)內(nèi)通用的3G、4G技術(shù)以及未來(lái)場(chǎng)景需求,華為將相關(guān)技術(shù)有機(jī)融合,實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)創(chuàng)新突破。然而,技術(shù)創(chuàng)新、升級(jí)需要不斷的效果反饋,通過(guò)大量反復(fù)試驗(yàn)、觀察,之后再次進(jìn)行效果反饋,如此循環(huán)來(lái)適應(yīng)不斷變化的場(chǎng)景需求,進(jìn)而獲得用戶認(rèn)可。

(3)Polar碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與專利相互促進(jìn)與協(xié)同。時(shí)間上兩者相互推進(jìn),數(shù)量上兩者峰值時(shí)間一致,技術(shù)上兩者相互對(duì)應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)專利化,專利被納入革新標(biāo)準(zhǔn),新技術(shù)需求促進(jìn)專利改進(jìn)、申請(qǐng);專利引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化,對(duì)已有技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并在需求等方面引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展方向、促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。技術(shù)不斷創(chuàng)新,標(biāo)準(zhǔn)也隨之更新進(jìn)步。專利布局需要以標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展為基礎(chǔ)進(jìn)行方案設(shè)計(jì),并對(duì)理論技術(shù)進(jìn)行研究,引導(dǎo)專利向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展,同時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)提案作出鋪墊。

4.2 實(shí)踐啟示

基于上述研究結(jié)論,本文對(duì)企業(yè)引領(lǐng)國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)與專利協(xié)同實(shí)踐提出以下幾點(diǎn)啟示:第一,企業(yè)應(yīng)重視基礎(chǔ)研究,不斷加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,以市場(chǎng)反饋為導(dǎo)向,保持理論的持續(xù)創(chuàng)新與跟進(jìn);第二,企業(yè)在前期應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí)、模仿已制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),逐步成為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)申請(qǐng)人,中期應(yīng)積極參與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究,或者自主或合作申請(qǐng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),后期應(yīng)不斷加強(qiáng)自主研究和技術(shù)創(chuàng)新;第三,企業(yè)應(yīng)盡可能將自身研究專利納入標(biāo)準(zhǔn)提案,挖掘基礎(chǔ)理論并使之專利化,從專利技術(shù)研究到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)申請(qǐng)與制定形成技術(shù)壁壘,不斷提高自身競(jìng)爭(zhēng)力,將國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)牢牢掌握在自己手中。

4.3 不足與展望

由于本文中的華為案例具有獨(dú)特性,而技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定具有一定的復(fù)雜性和多樣性,無(wú)法判斷相關(guān)結(jié)論是否適用于國(guó)內(nèi)外同行業(yè)其它企業(yè)。未來(lái)將進(jìn)一步豐富數(shù)據(jù),深入研究技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提案內(nèi)容和相關(guān)技術(shù)專利內(nèi)容,與國(guó)內(nèi)外同行業(yè)、同類型企業(yè)進(jìn)行比較分析,細(xì)致觀察兩者關(guān)系,探索技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制。