摘要：大规模天线（Massive MIMO）是5G中提高系统容量和频谱利用率的关键技术，本文将针对该领域的全球申请量和重要申请人的专利布局进行梳理，并对国内企业专利布局提出建议。
关键词：Massive MIMO；大规模天线；专利申请
1、概述
移动通讯网络分别经历了2G、3G、4G时代，目前正在大踏步走入5G时代。随着移动互联网和智能手机的发展，用户的使用习惯已经发生了很大的变化。移动宽带接入的容量增加大力促进了移动互联网和移动数据业务的增长，而这反过来又对移动网络容量提出了新的增长要求。目前，随着5G技术的不断成熟，在全球通信领域内的竞争越来越激烈，中国5G在这场角逐中就获得了优势，将来会成为5G通信市场的霸主。
大规模天线（Massive MIMO）是5G中提高系统容量和频谱利用率的关键技术，最早由美国贝尔实验室研究人员提出，研究发现，当小区基站天线数据趋于无穷时，加性高斯白噪声和瑞利衰落等负面影响全部都可以忽略不计，数据传输速率能够得到极大提高。大规模天线技术在提升系统频谱效率方面具有独特优势，引起国内外研究人员的广泛关注。随着5G技术的商业化进程，作为5G关键技术之一的大规模天线技术受到越来越多科研院校和企业的关注。
专利是创新行为的重要产出形式之一，可以体现出一个国家的创新能力与科研进度。国内外的多个申请人均就大规模天线技术提出相关解决方案。中国5G通信将领跑世界，首先表现在中国5G技术的专利钻研与分析。本文将针对该领域的全球申请量和重要申请人的专利布局进行梳理。
2、大规模天线技术专利布局
2.1 大规模天线技术申请量分析
首先通过广泛阅读专利文献和相关文献，结合大规模天线的技术特点，筛选出检索关键词进行检索。
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图1 大规模天线技术专利申请趋势图
5G大规模天线技术于2010年由Bell实验室提出，一经提出便受到学术界和产业界的巨大关注，引起研究机构、运营商、设备商的极大兴趣。2010-2013年期间，Bell实验室、瑞典的Lund大学、Linkoping大学等引领着国际学术界对该技术的研究。如图1所示，为大规模天线技术全球专利申请趋势，该技术从2013年起专利申请进入快速增长期，这与国际组织和各国对于5G技术的大力推动有直接关系。我国5G研究与标准化组织IMT-2020推进组于2013年底专门成立了大规模天线技术专题组，启动了对面向5G的大规模天线技术的研究与标准化工作。同时，韩国、日本和欧美的企业也积极参与该技术的研发。大规模天线技术的全球申请量于2016年专利申请总量达到峰值之后，专利申请进入稳定期并稍有回落。
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图2 全球大规模天线技术申请人排名
图2为全球大规模天线技术申请人排名，由图2可知，中、日、韩三国在该领域专利申请量较高，中国的华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司，韩国的LG集团、三星集团以及日本的NTT、索尼公司均在大规模天线阵列领域有相当数量的专利布局。此外，5G领域的知名企业爱立信和诺基亚在该技术领域也进行了一定数量的专利布局，但是数量低于LG、华为和三星公司。
申请人排名中唯一上榜的高校为中国的东南大学，东南大学设有东南大学移动通信国家重点实验室，该实验室从2012年起就着手大规模天线阵列的研究，并且还以校企结合的方式与华为技术有限公司展开合作，进行大规模天线阵列的研究。
2.2 主要申请人全球专利布局
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图3：主要申请人重点国家和地区专利申请分布
如图3所示为大规模天线领域全球主要申请人在中、美、欧、日、韩的专利申请量分布。由图3可以看出，LG、华为、三星、NTT、爱立信和诺基亚这6个主要申请人除在本国外，在其他重点国家和地区均有专利布局。
LG公司在本国专利布局有限，但是在美国有大量的专利申请，在中国和欧洲也进行了一定数量的专利布局，但是明显少于在美国的申请数量；华为除了在中国有大量的专利申请外，在美国和欧洲均进行了大量的专利布局，并且在日本和韩国也有一定数量的专利申请；三星的专利布局侧重于韩国和美国，在中国和欧洲的申请量相对较少；NTT除在日本外，在美国、欧洲和中国都有专利申请，在美国申请量高于欧洲和中国，但是在韩国未进行专利布局。爱立信和诺基亚专利布局范围相近，均是侧重于美、欧、中，在日、韩申请量少。
综上，大规模天线领域的全球主要申请人虽然都不是美国公司，但是都非常重视美国市场的专利布局，在美国均有大量的专利申请。上述主要申请人中，LG和华为在全球重点国家和地区的专利布局较为均衡，其余申请人则仅在本国和美国进行了较大量的申请，在其他国家的申请量相对较少，布局不够均衡。
3、总结
综合上述分析，中国、韩国、日本在大规模天线技术的专利布局上具有明显优势。对于国内其他致力于5G大规模天线研究的企业，应当借鉴上述主要申请人的经验，增强专利意识，方可有效利用5G商业化进程，为日后企业在大规模天线技术的研发和商用上获利。
参考文献
[1] GTI，GTI Massive MIMO White Paper V2.0，http://www.gtigroup.org，2018.02.04
[2] IMT-2020（5G）推进组，大规模天线专题组技术报告，2015年