标准化是创新的功臣--谁是连接的创建者?

  移动技术,作为人类历史上迄今发展最为迅速的一门技术,已彻底改变了我们工作、学习、旅行、消费以及与他人交流的方式。1人们很快将享受到万物连接的好处,如自驾车、智能电网、远程手术、远程机器人和智慧城市,而这一切都要归功于蜂窝技术。到2022年互联终端数量有望达到290亿,其中预计有180亿将与物联网相关。2

  因为标准的存在,信息通信技术(ICT)领域取得了前所未有的成功。一些公司通过标准化分享其最好的技术;这些技术往往来源于大量的研发,而研发必须建立在“公平投资回报”的基础上。3在公平、合理和无歧视的条款下,那些未投资研发或将其技术保留为专有技术的公司都可以使用到标准,成功地进入ICT市场。

  本文旨在分析标准化为移动通信领域带来的成功,并展示那些为创建ICT生态体系做出贡献并持续引导创新的公司。

  标准化带来蜂窝技术的成功

  彼此无缝互联互通的终端需要使用相同的“语言”,也需要遵循相同的“规则”。这些支持各个组件、终端和网络互联互通的通用接口和技术规范,被称为标准。4标准由众多公司在被称之为标准发展组织(SDO)的机构中合作创建,各公司分别提供各自的技术方案,其中最佳方案将胜出成为标准。换句话说,这些公司共同建立了一个技术生态合作体系,他们为特定的技术问题(如通话中断以及传输或下载数据时的延迟等),提供技术解决方案,并基于各方案的技术优势选择最佳方案。

  通信技术的发展通常以“代”(即1G、2G、3G、4G、5G)表示,服务质量和效率总是代代胜出。1G标准于上世纪70年代末推出,在80年代全面实施,消费者当时买到的模拟手机只能用于通话,通话质量差且经常遇到安全问题5;2G/GSM推出后,用户享受到了数字语音并能发送短信,电池寿命得到延长,安全性也得到了改善6;3G/UMTS手机支持网页浏览、电子邮件和导航地图等;4G(也称为LTE)标准则为消费者提供了更快、更清晰、更大容量的、稳定的视频通话功能。每一代通信技术均显著提升数据传输的安全性,并减少数据传输延迟7。就数据传输速率来说,4G标准手机比使用2G标准的同一手机快12000倍。

  3G和4G移动宽带技术已彻底改变了我们的生活,并创造了全新的行业。手机已从简单的按键式演进为智能手机,随之而来的是新的商业模式和新的生活方式。现在,只需一机在手,我们所期待且信赖的日历、在线购票、新闻消息、邮件和短信等等功能均触手可得。4G继续发展演进,其数据传输和适时连接的性能也得到显著改进,已将用户行为从以语音为中心转向以数据为中心,特别是当下的年轻人,更喜欢用图片和视频等数据方式而非过去的语音通话来传递信息。演进发展仍在继续,正在开发的5G标准终将让消费者体验到自驾车、机对机(M2M)通信、物联网(IoT)、远程手术等等基于连接技术的新技术。

  标准化对市场的影响

  标准化蜂窝技术在价格和性能方面成就非凡,这一点毋庸置疑。1983年,摩托罗拉砖头手机的售价约为26600元(3995美元)8;而目前,消费者在中国以不到160元人民币的价格就可以购买一部4G非合约智能手机9。不仅智能手机的价格大幅下降,移动用户和网络基础设施的成本也大大降低。2005年至2013年,每兆字节的平均移动用户成本下降了99%,而移动网络基础设施的成本下降了95%10。全球4G用户在2017年第一季度达到21亿。爱立信预计到2022年,全球5G用户将超过5亿,人口覆盖率将达15%。11

  在中国,4G网络可为偏远地区学校的学生提供优质教育资源,从而提升国家整体的竞争优势。同样,在医疗领域,新技术也正不断涌现,网络通信的可靠性不断提升,从诊断到治疗,颠覆性的研究终将成为变革性的现实解决方案。例如,爱立信、阿斯利康、无锡国家高新区和中国移动将携手合作,在江苏省的肿瘤学、呼吸系统、心血管、代谢和胃肠道疾病等医学领域中尝试使用先进的医疗应用技术。12

  此外,4G网络还可提供先进的基础设施,以此吸引并服务于制造商、仓库、能源行业运营、特色农业、技术支持中心和知识型员工13。3G/4G网络带来更多的商业互动,有助于刺激农村市场的经济增长并创造新的就业机会,而这一切都归功于新的基础设施。事实上,仅在2014年,3G和4G无线蜂窝标准便在全球创造了3.3万亿美元的收入和1100万个就业机会。14

  成功的秘诀:F/RAND和WTO原则

  移动通信行业取得了巨大成功,这是因为标准化保证了技术创新与技术使用之间的平衡。标准减少了贸易壁垒,创造了开放性的市场和公平的竞争环境,从而激发了竞争和创新。换句话说,因为标准化,技术的贡献者在公平、合理和无歧视(F/RAND)条款和条件下提供标准必要专利的使用,技术的快速应用和激烈竞争随之而来,消费者由此得以摆脱只有专有技术可用、无法控制价格或质量的困境,而从标准化中获得实质性福利,享受到更低的价格、更丰富的产品和更多的创新。

  F/RAND原则也与实施蜂窝技术标准的新进入者息息相关。类似的例子可以在苹果、中兴、小米、华为等公司身上看到,这些新晋主体赢得了更大的市场份额,先期进入市场的专利贡献者保有的份额越来越小,有的甚至彻底放弃手机制造15。

  为充分实现其功能,在标准制定过程及其知识产权政策的相关决策方面,SDO均遵守WTO贸易技术壁垒协定(TBT协定)确定的特定原则。这些原则确保决策平衡和商业模式中立,以此吸引各种商业模式在标准内竞争。这些原则要求开放(所有人都可以参与制定标准并获得标准的使用权)、透明(必须让各方享有足够的时间和机会书面评论所有与决策相关的信息)、中立(任何成员不得享有特权或特殊利益)和协商一致(只有当不存在实质性反对时才可形成决策)。从技术贡献者的角度来看,参与建立标准的不仅仅是大公司。基于世贸规则,中小企业和初创公司均有将其技术纳入标准的平等机会。正如Gupta所示,中小企业和初创企业在创建3GPP标准时的整体参与度为30%16。3GPP(第三代伙伴计划)是7个SDO的联合项目,它们联手制定了3G和4G等标准。报告还显示,中小企业/初创企业做出的技术提案被接受为标准的可能性要大于非中小企业/非初创企业。17

  创新者的重大承诺和激烈竞争

  创新者的重大承诺和激烈竞争,听似轻巧,却蕴含着创新者在标准制定过程中巨大的人力和财力付出。据德勤估计,过去五年间美国对4G网络的投资在250亿美元至530亿美元之间18;另据波士顿咨询集团估算,欧洲单一数字市场将需要3万亿美元的研发投资和资本支出。

  从技术层面来看,蜂窝技术的每个标准都高度复杂。当时为应对制定广泛应用的4G无线蜂窝标准的复杂性,3GPP技术讨论必须按不同的“技术规范组”进行,即无线接入网(RAN)、服务和系统层面(SA)、GSM EDGE无线接入网(GERAN)以及核心网和终端(CT)组。波士顿咨询集团估计,为制定4G标准,320家公司在9年间投入了超过100万小时的人力19,而这并没有包括开发者参加会议的在途时间及准备时间;最重要的是,它也不包括为在会议中提交技术方案而进行相关研发所花费的海量时间、巨额财政资源,以及为频繁会议支付的差旅成本。

  在标准化过程中,成员公司提交可能包含专利标的技术提案,只有高质量的技术解决方案才能被纳入标准。技术贡献者必须说服参与者(包括竞争对手)认可其提案是解决某一技术问题的最佳方案。对于一个当前已涉及到40多个国家、550多个公司的项目,达成一致显然并非易事20。据Signal报告,在4G开发阶段,RAN群组的成员共提交了23235件技术提案,其中最终只有15.9%的提案被批准而纳入标准21

  创新者

  在标准化的发展过程中,始终存在着两个主要问题:谁是真正的创新者?谁赢得了竞争优势?

  根据Bekkers等的统计,上世纪90年代后期,爱立信、诺基亚、西门子、摩托罗拉和阿尔卡特5家公司享有85%的蜂窝市场22。从那时起,这些公司就在3GPP中不断创建和制定标准(包括2G、3G、4G和目前的5G)。蜂窝技术不断在新功能的推动下持续发展,这些技术创新又通过新“版本”的发布而被纳入标准。例如,4G从版本8(这一版本确立了4G标准的核心技术,对4G最为重要)开始发布,随后又发布了版本9等一系列版本。目前,3GPP正在制定版本15(5G的首个版本),并将继续开发新版本。当一个版本敲定时,所有新功能便就此确定、不再修改,并付诸实施。

  对于标准的制定,衡量技术的创新度时需要考虑以下因素:

  首先,如上所述,并非所有技术提案都会被选入标准。因此,公司提交的提案数量显示了公司的财力人力付出,但未必就代表其专利组合的实力;

  其次,SDO数据库中关于“可能构成标准必要”专利或专利申请的公司声明,也并非衡量公司专利实力的指标,原因是这些声明和F/RAND承诺只是为了确保该标准不会遭到专利技术贡献公司的阻碍,因此仅仅反映他们对确信其专利可能(或将来可能)构成标准必要专利所作的努力;

  第三,以3G或4G/LTE技术为关键词的专利检索可能出现误导性结果,某些专利包含这些关键词却与标准无关,但检索者容易由此做出主观臆断。此外,基于引用专利的专利检索可能会出现与标准无关或虽与标准“相关”却未被采用的专利,因此,根据此类检索来衡量技术的创新性也是靠不住的。

  因此,我们得出的结论是,反映公司标准必要专利组合实力的可靠方法是查看该公司被纳入标准的3GPP技术提案数量。这是因为,一家公司在向该标准提交技术提案之前,应该已经提交了专利申请23;相应的,一旦某家公司的提案被纳入标准,它就因此更有可能拥有标准必要专利。

  采用上述方法,Singal研究集团对4G标准制定中各家公司的势力分布进行了分析。24结果显示,在3G和4G标准实施期间,参与标准化的公司共提交了262773件技术提案,其中只有43917件(16.7%)被采纳25,爱立信提案被采纳的数量名列榜首;仅就4G而言,爱立信也是无可争议的最大贡献者。

  ABI Research进行的另一项研究分析了2009年至2015年第三季度期间,13个工作组被采纳的4G技术提案数量,即版本9至版本12部分内容。该数据未涵盖2009年之前4G建立初期的重要年份,因而而非完全统计。在该报告中,爱立信在被采纳提案数量上仍居首位,其次是华为、诺基亚网络、高通和阿尔卡特朗讯。27

  表1:2009年至2015年第三季度期间,13个工作组被采纳的贡献技术数量排名

  公司 排名

  爱立信 1

  华为 2

  诺基亚网络 3

  高通 4

  阿尔卡特朗讯 5

  中兴 6

  三星 7

  安利 8

  罗德&施瓦茨 9

  CATT 10

  结语

  相关的研究报告均证明,爱立信是3GPP标准化的领先创新者,它致力于变革我们的生活,并创造全新的行业;而根据ABI的报告,诺基亚、华为、阿尔卡特朗讯、三星和高通等其他公司也被列为重要贡献者。282022年,5G标准将覆盖约15%的世界人口。在激烈的竞争中,每个厂家都可能获得成功,其中也包括贡献最佳技术的新参与者。基于3GPP网站上公开发布的信息,特别是参与3GPP活动的各公司对5G标准的贡献,我们有理由期待爱立信将继续成为5G领域的领先创新者。

  事实上,正是因为有了标准化制度,创新者可以继续坚持其对标准化的强大承诺,以换取公平、及时的投资回报,而该标准的用户可在公平、合理、无歧视(F/RAND)条款和条件下获得对标准技术的使用权。平衡的知识产权政策支持实现公平及时的投资回报,将为打造可持续发展的城市和基础设施、更有效地利用能源、建设安全自主的交通、提升公共安全性以及可靠地远程访问医疗与教育服务奠定基础。所有这些改变人类生活的新技术,均归功于在标准化方面投资的创新公司,他们的努力值得认可。

  胡盛涛 爱立信知识产权政策总监

  Claudia Tapia 爱立信知识产权政策总监

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