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# $一、i-i6及其標準化進程 1(一)i-i6介紹 1(二)i-i6產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 2(三)i-i6關鍵技術 4(四)i-i6標準化進程 5(五)i-i6提案統(tǒng)計 6二、i-i6標準必要專利說明 11(一)標準必要專利定義 (二)i-i6標準來源 (三)i-i6專利族確定 三、i-i6技術創(chuàng)新和標準必要專利分析 13(一)i-i6標準必要專利概述 13(二)優(yōu)先權年分析 14(三)布局地域分析 14(四)專利權人分析 15(五)技術方向分析 15四、總結 19%#$圖1i-i6八大關鍵技術特性 4圖2802.1ax(-i6)標準化進程 6圖3802.1ax(-i6)提案年度趨勢分布 7圖4802.1ax(-i6)提案數(shù)量 8圖5提案量排名前五位參會企業(yè)的提案量累積分布曲線 9圖6提案量排名前十八位參會企業(yè)的提案人數(shù)量 10圖7i-i6標準必要專利族優(yōu)先權年分布 14圖8i-i6標準必要專利族布局地域分布 15圖9i-i6標準必要專利族技術方向分布 18&#$表1歷代802.1/i-Fi標準 2表2i-i6專利評估結果 13i6i6現(xiàn)如今,i-Fi技術已成為數(shù)以億計設備接入互聯(lián)網(wǎng)的主要方式之一i-Fi系列標準由電氣與電子工程師學(InstituteofElectricalandElectronicsEngineerIEEE制定IEEE將i-Fi技術相關標準歸在802.1系列1997年IEEE推出第一個802.1標準該標準支持的理論最高數(shù)據(jù)速率僅有2Mbps。為滿足人們對更高傳輸速率的需求IEEE又陸續(xù)發(fā)布了802.1b/802.1a標(1999年和802.1g標(2003年2009年發(fā)布的802.1n標準通過引入全新的傳輸和接入技術使得理論最高傳輸速率達到600Mbps也是第一個同時支持2.4GHz和5GHz頻段的802.1標準。2013年發(fā)布的802.1ac標準支持更高階的調制技術和更大的信道帶寬理論最高傳輸速率高達6.9Gbps。近幾年,隨著遠程醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、增強現(xiàn)實(AugmentedRealityAR/虛擬現(xiàn)(irtualRealitVR等新型應用場景的出現(xiàn)以及越來越多的物聯(lián)網(wǎng)設備接入網(wǎng)絡對802.1標準的性能和設備承載能力都提出了更高的要求。為適應新興領域和用戶密集場景2013年IEEE啟動了新一代802.1標準——802.1ax的標準制定工作。2018年為提升i-Fi技術的辨識度和認知度i-Fi領域的另一個重要國際組織i-Fi聯(lián)盟1決定采用新的命名規(guī)則來標識802.11i動i責i標準,其借鑒了蜂窩移動通信2G~5G的命名方式,將802.1ax更名為i-Fi6并將前兩代802.1標準802.1ac和802.1n依次稱為i-Fi5和i-Fi4。2019年,i-Fi聯(lián)盟推出了i-Fi6互操作認證及測試規(guī)范,標志著i-Fi6商用元年的到來。表1歷代802.1/-Fi標準標準標準批準年份最大帶寬理論最高速率802.1ax/i-i62021年1609.6802.1ac/i-i52013年1606.9802.1n/i-i42009年40600802.1g2003年2054802.1a1999年2054802.1b1999年201802.11997年202i-Fi6提供高達9.6Gbps的理論最高速率,通過引入正交頻分多址接(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccessOFDMA上行多用戶多入多(Multi-UserMultipleInputMultipleOutputMU-MIMO)等關鍵技術,有效地提升速率、容量和效率,同時在節(jié)能覆蓋和安全等方面均有增強滿足商場工廠辦公場所等設備密集場景的用戶接入需求并賦能各類擁有高速率大容量低功耗需求的新型應用場景的部署。i6i-Fi6產(chǎn)業(yè)鏈包括芯片(上游設備(中游以及應用層(下游。i-Fi6產(chǎn)業(yè)鏈的芯片層主要包括芯片以及芯片模組。搭載于無線網(wǎng)絡設備和智能手機的i-Fi6芯片主要集中于高通、博通、聯(lián)發(fā)科技等企業(yè),華為自主研發(fā)的麒麟W650和凌霄650等系列i-Fi6芯片被部署在其多款路由器和終端設備上。i-Fi6數(shù)據(jù)傳輸速率的大幅提升對i-Fi6芯片的算力和功耗等指標都有更高的要求,目前i-Fi6芯片普遍采用16nm、22nm、28nm或更高規(guī)格的工藝制程。根據(jù)ABIResearc3公司的預測全球i-Fi6芯片的出貨量預計將從2020年的4億片增長到2025年的33億片。IDC公司的報告顯示,到2024年,i-Fi6將占據(jù)絕大部分中國i-Fi市場份額,中國市場規(guī)模將達到1億美元。i-Fi6產(chǎn)業(yè)鏈的設備層主要包括無線網(wǎng)絡設備和終端設備。無線網(wǎng)絡設備主要是指無線路由器按照應用場景可分為家用路由器和企業(yè)級路由器。i-Fi6家用路由器的價格已從商用伊始的高價逐漸降至合理價位,并已取代i-Fi5成為消費者的首選。企業(yè)級路由器主要面向工廠、商場、機場等應用場景,這些應用場景需要i-Fi6企業(yè)級路由器具有更高的穩(wěn)定性安全性和自動化等性能多家主流公司均已推出針對企業(yè)級用戶的i-Fi6部署方案。Dell'OroGrou5市場研究公司的研究顯示預計至2023年90%的企業(yè)會部署i-Fi6。終端設備則包括智能手機、筆記本電腦、平板電腦、智能家居等23Ih4C。5op物聯(lián)網(wǎng)設備以及其他創(chuàng)新性消費類電子設備等。i-Fi6的增強型低功耗技術支持終端設備實現(xiàn)低功耗的網(wǎng)絡連接,從而賦能智能家居AR/VR、智慧醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)應用場景。i6為滿足新興領域和用戶密集場景對效率容量和功耗等方面的需求i-Fi6引入了全新的物理層設計和媒體接入控(MediaAccessControlMAC層設計根據(jù)i-Fi聯(lián)盟的研究報告6i-Fi6包含OFDMA、MU-MIMO、波束賦型、160MHz信道帶寬、目標喚醒時間基本服務集著色8流空間復用1024正交幅度調(1024-QAM)等八大關鍵技術特性。圖1i-Fi6八大關鍵技術特

ii-Fi6通過OFDMA和MU-MIMO等關鍵技術提升網(wǎng)絡效率和網(wǎng)絡容量設備并發(fā)傳輸量實現(xiàn)數(shù)倍提升從而適應各類高密度部署場景波束賦型技術通過將波束能量集中在一特定空間范圍能夠6見1。顯著提高該特定空間范圍的用戶速率并為整體網(wǎng)絡吞吐量帶來提升。i-Fi6支持多個160MHz連續(xù)信道帶寬配置或80+80MHz的非連續(xù)信道帶寬配置有效解決i-Fi頻段不足的問題目標喚醒時(agetakeupimeTWT技術協(xié)調終端與接入(AccessPointAP通信時間終端只需在協(xié)商出的喚醒時間醒來在其他時間處于睡眠狀態(tài)該技術不僅能夠降低終端自身的功耗還能夠減少終端之間的競爭i-Fi6引入一種同頻傳輸識別機制即基本服務集著(BasicServiceSetColoringBSSColoring技術終端基于在數(shù)據(jù)報頭中添加的BSSColoring字段來識別同頻干擾,能夠有效降低同頻信道干擾提高多設備服務能力i-Fi6支持8流空間復(8SpatialStreams)同時傳輸,進一步提升空間利用效率。i-Fi6提供更高階的調制技術,即1024正交幅度調制(1024QuadratureAmplitudeModulation,1024QAM,1024QAM的每個符號可以承載10比特數(shù)據(jù),較i-Fi5每個符號承載8比特數(shù)據(jù)的256QAM實現(xiàn)單條空間流的數(shù)據(jù)吞吐量提高25%。i6i-Fi系列標準由電氣與電子工程師學會(InstituteofElectricalandElectronicsEngineerIEEE下設的802.1工作(orkingGroup,WG制定2013年5月802.1工作組成立“高效無線局域網(wǎng)研究組(HighEficiencyWLANStudyGroup,HEWSG。HEWSG的主要研究目標是在設備密集場景下提升系統(tǒng)頻譜效率和區(qū)域吞吐量。2014年3月,HEWSG的802.1ax立項申請獲得IEEE標準董事會批準。同年5月“任務組ax(askGroupax,TGax”成立并啟動802.1ax標準開發(fā)工7。2017年1月,802.1ax標準的“草案1.0(Draft1.0D1.0版本獲得批準此后802.1ax標準的D2.0~D8.0版本分別于2017年1月、2018年7月、2019年2月、2019年10月、2020年1月、2020年9月和2020年1月獲得批準。802.1ax標準的最終版本于2021年2月獲得IEEE標準董事會批準并于2021年5月發(fā)布。W????????????

圖2802.1(-Fi6)標準化進

Ei6在802.1a(i-Fi6的標準化進程中企業(yè)通過向IEEE的HEWSG和TGax提交提案來推進802.1ax(i-Fi6)的標準化工作。為展示企業(yè)的標準化活動情況評估組對802.1a(i-Fi6的提案進行了統(tǒng)計分析。評估組從IEEE網(wǎng)站9中獲取HEWSG和TGax的全部提案數(shù)據(jù),對提案進行去重和公司規(guī)范等數(shù)據(jù)處理,獲得用于統(tǒng)計的802.1ax(i-Fi6)提案數(shù)據(jù)。7見。8見。9見。2013年至2021年期間企業(yè)共向HEWSG和TGax提交了2878件802.1a(i-Fi6提案提案數(shù)量在2013年至2016年間呈現(xiàn)逐年上升的態(tài)勢,并于2016年達到峰值。在此期間,企業(yè)積極推動包括多用戶技術幀結構設計等在內(nèi)的802.1a(i-Fi6標準基礎特性的標準制定工作802.1a(i-Fi6標準的第一個草案版本——D1.0于2017年1月獲得批準。從2017年開始,隨著802.1ax(i-Fi6標準的逐步完善提案數(shù)量開始逐年下降802.1a(i-Fi6)標準的最終版本于2021年初獲批發(fā)布自此不再有新的802.1a(i-@$@$1@(fl)圖3802.1(-Fi6)提案年度趨勢分布802.1a(i-Fi6提案貢獻度最高的企業(yè)包括華為中興英特爾高通Marvell/NXP1聯(lián)發(fā)科技博通NT11LG等十八家企業(yè),他們的提案總量約占全部802.1ax(i-Fi6)提案的87%。10商于9商的-i11T@(fl)@(fl)00 0 0 0 0 0 0 0 0 Qacom4fiItlarvlXPdaTkwraomBradcmTTLG$ppeErcsonSasngWLSNecodcto/QannaItrDgtalSnyETRI圖4802.1(-Fi6)提案數(shù)量華為從2013年開始積極參與802.1ax標準的制定工作,提案量500450400350300 uaomm4fi250 nelMavel/NP200 Meiaek150 500450400350300 uaomm4fi250 nelMavel/NP200 Meiaek150 100500213 214 215 216 217 218 219 220 221@9$(fl)圖5提案量排名前五位參會企業(yè)的提案量累積分布曲線企業(yè)的提案人員數(shù)量在一定程度上可以體現(xiàn)企業(yè)在i-Fi6標準上的投入。在i-Fi6(802.1ax)提案貢獻度最高的十八家企業(yè)中,提案人員數(shù)量最多的企業(yè)依次是華為、高通、Intel等。@$ ($)0 5 10 15 20 25 304fiQalcmnlMdiTkeracmasngoyricsnBracomMarllNPnrigtlTTTIAple$Neicnctr/QannaUS圖6提案量排名前十八位參會企業(yè)的提案人員數(shù)量i6概括來說標準必要專(StandardEssentialPatent簡“SEP)是指標準規(guī)定的技術在專利的保護范圍之內(nèi)在實施標準時所必須實施的專利有時也簡稱標準專利其中標準包括國際標準國家標準和行業(yè)標準等。i6IEEE制定的802.1系列標準的全稱是“無線局域網(wǎng)(irelessLANWLAN媒體接入控(MediumAccessControlMAC和物理(PhysicalLayerPHY標準IEEE每4~5年發(fā)布一次802.1標準后一版本的802.1標準包含前一版本標準的全部內(nèi)容并引入IEEE新制定的增強技術特性。IEEE于2020年批準發(fā)布802.1-2020標準,該版本標準基于802.1-2016標準,并包含橋接網(wǎng)絡傳輸鏈路增強預先關聯(lián)發(fā)現(xiàn)等新特性802.1ax-2021標(i-Fi6是針對802.1-2020標準所做的增強其基于802.1-2020標準全新規(guī)范了“高效無線局域網(wǎng)(HEW)增強”的技術特性。因此本報告以IEEE制定的802.1ax-2021標準作為i-Fi6標準來源。i6在移動通信領域3GPP12是移動通信標準的主要制定組織作為12dnp3GPP的組織伙伴之一,ETSI1的知識產(chǎn)權政策鼓勵成員對其認為的標準必要專利進行聲明相比之下IEEE的知識產(chǎn)權政策允許IEEE的參會主體提交保證(LetterofAssuranceLOA同時也需要參會主體對其潛在擁有的標準必要專利作出許可承諾但是IEEE的LOA并不要求參會主體提供具體的專利信息截至目前802.1a(i-Fi6)標準的聲明專利僅有1件1。在此情況下,i-Fi6相關專利的需要通過專利檢索的方式獲取。評估組采取以下步驟確定待評估的i-Fi6相關專利族:!"#%&i-Fi6'()評估組使用i-Fi6名稱關鍵(例如i-Fi61axHEWTGax等技術分支關鍵(例如OFDMA、MU-MIMO、BSScoloring等)以及i-Fi6標準關鍵詞(例如觸發(fā)幀、高效長訓練字段、高效短訓練字段等)構建檢索式限定專利申請主體為提案貢獻度排名前十八位的主體對上述十八家主體的參會代表作為發(fā)明人的i-Fi6專利進行補充檢索對于以上述檢索策略構建的檢索式進一步限定專利分類號并在標題摘要和權利要求中去除噪聲關鍵詞檢索起始日(優(yōu)先權日為201年1月1日1,檢索截止日期(公開日)為2021年7月19日。最后,對檢索得到的檢索結果進行INADOC同族擴展后得到i-Fi6專利檢索數(shù)據(jù)。!,#$-./01345648'(9+從i-Fi6專利檢索數(shù)13nns14見。15在1年1月1據(jù)中獲取具有中文或者英文授權專利的專利族并將中英文授權專利族與i-Fi6標準的相關性進行人工復核,刪除非i-Fi6標準相關的專利族,得到待評估的i-Fi6專利族1。!:#;<=/01345648'(9>?@AB01依次遍歷族中的每件中英文授權專利對選定專利的每個獨立權利要求與i-Fi6標準的相應內(nèi)容進行對應性分析,以確定獨立權利要求的保護范圍是否覆蓋標準的相應內(nèi)容,最終得到i-Fi6必要專利族和非必要專利族的評估結果。評估組根據(jù)802.1a(i-Fi6的標準框架1將i-Fi6技術劃分為物理層技術和MAC層技術兩大類進一步i-Fi6技術可劃分到更具體的技術方向上,包括OFDMA、MU-MIMO、波束賦形、信道接入、BSScoloring、網(wǎng)絡分配矢量(NetworkAllocationector,NV幀結構設計前導碼設計導頻設計信道編碼調制技術、TWT幀聚合技術以及其他技術在評估過程中評估組對每個待評估的i-Fi6專利族進行技術標引。i6i6評估組共篩選出了215項i-Fi6專利族的中英文授權專利進行評估,其中被評估為有i-Fi6標準必要性的專利族共有606項,含3564件有效專利/專利申請。表2i-Fi6專利評估結果16的i6件i617見EdTMtoEd。計數(shù)項統(tǒng)計項專利族數(shù)量(項)有效專利/專利申請數(shù)量(件)評估授權專利族2158152含標準必要專利的專利族數(shù)量6063564

從606族專利的時間分布來看,在2013年IEEE啟動802.1ax1367890123456713678901234567@$2 2 2?fifl(?)圖7i-Fi6標準必要專利族優(yōu)先權年分布在606族的3564件i-Fi6有效專利/專利申請中,美國的申請量排名第一位占比為31.9%中國的申請量排名第二占比為14.9%;$$,8.2%,8.7%fl,22.6%$,31.9%¢,13.7%$,14.9%歐洲、韓國和日本的專利申請量分別占$$,8.2%,8.7%fl,22.6%$,31.9%¢,13.7%$,14.9%圖8i-Fi6標準必要專利族布局地域分布在有標準提案貢獻的企業(yè)中,八家企業(yè)持有的i-Fi6標準必要專利族數(shù)量總和超過此次評估為i-Fi6標準必要專利族總數(shù)的90%。這八家企業(yè)分別為高通華為英特爾LGMarvell/NXP聯(lián)發(fā)科技博通中興其中高通排名第一占比為20.46%華為排名第二,占比為20.30%。從i-Fi6標準必要專利族的技術方向分布情況來看,幀結構設計是專利族數(shù)量最多的技術方向802.1a(i-Fi6標準對觸發(fā)幀、塊確認幀等多種控制(Controlframe以及信標幀關聯(lián)請求/響應幀等多種管理(Managementframe都進行了全新的設計使得企業(yè)在幀結構設計這個技術方向上能夠布局大量標準必要專利。前導碼設計也是標準的一個重要改進方向其專利族數(shù)量排在第二位,802.1ax(i-Fi6)標準在物理層前導碼中引入了高效信號A(HE-SIG-A)和高效信號B(HE-SIG-B)等全新的字段,企業(yè)主要針對新字段的格式設計和處理過程布局相關的標準必要專利。OFDMA是i-Fi6最關鍵的技術之一,其專利族數(shù)量排在第三位i-Fi6以前的標準采用的是正交頻分復(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingOFDM技術OFDM技術通過不同的時間段區(qū)分不同的用戶在每一個時間段一個用戶完整地占據(jù)信道帶寬上的全部子載波即使該用戶的數(shù)據(jù)量無需占用全部子載波來進行傳輸,空閑的子載波也無法調度給其他用戶使用由此造成數(shù)據(jù)傳輸效率低下、時間延遲較長等問題。i-Fi6在OFDM技術的基礎上,引入了更加高效的OFDMA技術OFDMA技術將信道帶寬進一步劃分為具有預定數(shù)量子載波的子信道并將具有預定數(shù)量子載波的子信道分配給不同的用戶從而實現(xiàn)多用戶復用信道帶寬充分利用了頻域資源。全新的幀結構設計和前導碼設計的引入大多也都是為了匹配OFDMA和MU-MIMO等多用戶技術的引入和增強。信道接入是指i-Fi6對于用戶接入信道機制的改進,該改進機制通過觸發(fā)幀調度特定用戶的數(shù)據(jù)傳輸,使得i-Fi6以前的分布式調度轉變?yōu)閕-Fi6中的集中式調度。針對i-Fi6改進型的信道接入機制,企業(yè)在機制設計上布局了較多數(shù)量的專利。BSScoloring是i-Fi6中全新引入的一種同頻傳輸識別機制,該技術方向也有較多企業(yè)布局專利。BSScoloring機制通過在物理層報文頭中添“BSSColor字段對來自不同基本服務(BSS的數(shù)據(jù)進行“染色,接收端利用該顏色標識字段可以及早識別同頻傳干擾信號。MU-MIMO是i-Fi6另一個關鍵的多用戶技術,該技術方向的專利族數(shù)量較多MU-MIMO技術通過使用相同的信道資源在多個空間流上與多個用戶同時進行數(shù)據(jù)傳輸能夠帶來多路復用增益有效地提升系統(tǒng)容量和用戶速率。MU-MIMO技術在i-Fi5標準中已有所應用,但i-Fi5只支持下行4x4MU-MIMO,不支持上行MU-MIMOi-Fi6除了沿用i-Fi5的下行MU-MIMO之外還引入了上行MU-MIMO,并進一步增加了MU-MIMO的數(shù)量,達到上行/下行均支持8x8MU-MIMO即最多支持通過8個空間流同時接收來自8個用戶的數(shù)據(jù)或同時向8個用戶傳輸數(shù)據(jù)。而在波束賦形TWT幀聚

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