5G无线通信技术的标准化和知识产权

自动驾驶车辆、实时远程手术、智慧城市和智能工厂、连接无所不在的物联网（IoT）、庞大的数据流，以及我们目前尚无法想象的各种新商机，这些都是第5代（5G）无线通信标准所要实现的承诺。5G无线通信技术能够保证以实惠的价格实现产品和服务之间的互操作性，并致力于打造更快、更可靠的数据传输。5G将继续沿着2G、3G和4G这些前代技术的创新之路，在网络性能的各个方面实现重大改进，为创造新的创新产品和服务创造条件，从而带来卓越的消费者体验。

本文中，我们将简要探讨标准化生态系统，正是这个生态系统带来了无线技术的创新，进而改善并塑造了我们的日常生活。5G是全球各公司共同努力的结果，这些技术巨头共同开发了包含5G在内的技术规范。标准化则为所有有志参与并贡献力量的有关各方提供了一个平台，它通过严格的流程为技术之公平、透明和共识提供强有力的程序保障。标准化依赖于强大的知识产权体系，它支持技术贡献者就其巨大的研发和标准化投资获得公平和适当的回报，同时以公平、合理和非歧视性原则（FRAND）的条款和条件对外提供使用相关专有技术的机会。

5G与物联网（IoT）

5G是无线通信领域的一次重大技术飞跃。与4G-LTE1相比，它在网络性能的所有方面都实现了巨大改进，特别是将数据速率提高了十倍（用户速率从LTE的10 Mbps增加到了100 Mbps，并大幅增加了网络容量，使得无线通信的能效、安全性和可靠性均得到了重大提升。更重要的是，5G实现了无线频谱使用效率的一次重大飞跃，使得无线频谱的使用范围扩展到了17-100GHz之间的无线电频率（这能够大大改善人口稠密地区的网络性能）以及3-6GHz之间的免许可无线电频率。此外，5G将显著改善网络延迟现象。LTE-Advanced的延迟大约为10毫秒，而5G的延迟则低至1毫秒。超低延迟适应于大量需要实时传输数据之活动的需要，例如远程外科手术等。

与之前的几代无线标准相比，5G一个重要的特性是其灵活性。2具体而言，5G架构使无线网络能够根据延迟、数据速率和容量进行调整，以适应各种不同的使用要求。5G将大幅提升体育场馆、购物中心、火车和飞机等多种环境中的网络性能。35G固有的灵活性将促进更多创新产品和服务的问世。45G将成为新兴数据经济和物联网（IoT）的支柱，引领一个前所未有的连接时代。55G不仅可以满足消费者对数据密集型服务（例如视频流）不断增长的需求，还将彻底改变人类生活环境的方方面面，如制造、运输、城市管理和医疗保健等。

因此，5G将为第四次工业革命中的智慧世界提供各种基础设施。例如，智能工厂依靠由5G确保的无处不在的网络连接，以简化制造、物流、工人生产力以及健康和安全流程。65G网络支持大数据流，提供远程控制各种机器和增强其可靠性、安全性所需的超低延迟性，7这将为工作场所的日益自动化以及增强和虚拟现实技术（AR和VR）的应用奠定基础。

此外，互联物流还将有助于更好地监控和管理供应，节省成本并提高供应链效率。互联工人能够通过实现更好的监控和指导，改善员工的工作表现。8除此之外，传感器的大量使用使得實时监控工作场所成为可能，包括监控并警报事故或危险化学物质泄漏等，这将改善工作场所的健康和安全条件。9

5G网络能够实时传输和处理由路况监控传感器收集的大量数据流，从而大大改善交通运输。车联网已成现实，而5G还将大大提高互联汽车的性能。10例如，5G网络能够提供自动驾驶车辆的实时决策所需的低延迟、高容量网络和极速数据速率，推动自动驾驶车辆的规模化发展。此外，汽车连接使汽车制造商能够实时监控并及时提升其车辆的性能，从而降低故障风险。115G网络和物联网还能够用于改善交通管理、减少拥堵、提升公共交通性能，并提高公用事业的效率，因此也是智慧城市建设中必不可少的基础技术。12

最后，5G和物联网还将带来医疗保健行业的变革。5G和物联网将为医疗资源短缺地区提供更好的医疗服务，大幅改善这些地区的医疗保健状况。13例如，5G网络的超高可靠性和超低延迟，能够满足远程手术的需要。145G还能用于远程诊断和医疗建议，为公共医疗系统节省大量成本，也为患者提供更好的服务，15麦肯锡预计物联网在医疗保健领域所带来的全球经济影响在2025年将达到1.6万亿美元。165G和物联网还将促进个性化医疗的落地，制药公司能够根据每个患者的特点和需求开发药物，并实时监控患者的治疗反应。17个性化医疗将使制药行业实现从制造药物转变为向患者提供服务的重大变革。

无线通信技术标准化

（一）标准制定过程

标准化和知识产权是5G技术得以发展的两个根本的制度性基础。

先讨论标准化问题。5G无线通信标准是在第三代合作伙伴计划（3GPP）与国际电信联盟（ITU，位于瑞士日内瓦的政府间标准制定机构）共同打造的项目。183GPP由来自全球的七个国家级和地区级标准化组织组成。19自1998年12月成立以来，3GPP已经制定了3G、4G-LTE和5G标准;202017年，3GPP已发展成为全球最大的标准化组织之一及无线通信技术领域最重要的标准化机构。3GPP成员都是移动通信价值链上的主要经营者，包括基于3GPP标准的创新者、网络运营商和设备制造商。21

一般而言，标准化始于利益相关方通过共识确定或商定标准制定方面的普遍性能目标，223GPP中的标准化进程也是如此。标准制定的参与者可以提出使标准能够达到所设定目标的特定技术特征，然后基于这些提议的技术特性成立工作组（WG）。23在工作组中，成员可以提议工作项目，为其工作组所面临的问题提出具体的技术解决方案。在工作组会议之前，工作组应将技术提案和工作项目周知参会者，然后由参与特定工作组的工程师进行讨论。24工作组成员广泛讨论各种提案的技术优点，提出替代和更正建议，并实质上共同制定实现特定技术特征或功能的技术规范。25当技术提案和技术规范的制定足够完善时，标准发展组织会发布所开发标准的主要版本。随着标准的发布，各公司便开始各自的商业化进程，开发和生产符合技术规范的产品。

值得注意的是，国际标准化活动包括3GPP的标准化活动，都是根据世界贸易组织（WTO）技术性贸易壁垒（TBT）委员会制定的六项原则来开展的。任何一个标准化组织如欲成为WTO技术性贸易壁垒协议（TBT协议）所规范的国际标准机构，其流程必须符合透明、公开、公正和共识、有效性和相关性、一致性及发展中国家的利益六原则。26世贸组织关于国际标准化的六项原则确保了标准化组织的参与者享有为标准做出贡献的公平机会，并确保所有利益相关者的利益不被遗漏，避免标准化组织受任何特定的私人利益所支配。

（二）标准化的价值

在协作标准化背景下开发的技术，特别是3GPP项目下开发的无线技术，是人类历史上应用最为迅速和广泛的技术之一。据爱立信的调查，2018年全球移动用户数量达到了惊人的59亿之多。272018年，3G覆盖率超过世界人口的90%，4G覆盖率为80%。相比之下，在美国，移动电话花了十年时间才普及到50%的家庭，而固定电话则花了数十年才达到相同的渗透率。28同样地，平板电脑在美国市场达到10%渗透率仅花了不到五年的时间，而电力和电话则分别耗费30年和25年才达到相同的渗透率。29

无线技术得以迅速采用和推广，与符合无线标准的产品和移动电话服务的价格前所未有的下降有关。举例来说，从2004年到2013年，3G和4G无线标准手机的平均销售价格下降了99%之多。30

无线标准和符合标准的产品市场的强劲表现，很大程度上归功于协作式标准制定方式的本质。协作制定标准和开放标准允许各公司共同开发和创新复杂的技术平台（如5G等），企业可以从标准的共同制定及其网络效应中受益，而无需承担独自开发平台的巨大成本和风险，也不必与竞争对手开发的其他平台竞争。标准化使企业能够将其资源和能力集中于开发一个平台上，从而降低了技术失败或市场受挫的风险。31各大公司由于不必独自开发整个技术基础架构，因此可以专注于其最擅长的方面。32标准化保证了各个供应商生产的组件之间的互操作性。33标准化组织的成员通常是多元化的，涵盖价值链上各个环节的公司，包括创新者和贡献者、设备制造商和网络运营商。专业化的协作模式提高标准化组织成员们的自身效率，降低相关成本，保障复杂供应链的有效运转。全球供应链对亚洲许多国家（尤其是中国）来说是一个福音，这些国家借此得以融入广阔的世界市场，并从贸易中获得巨大收益。34

标准的协作制定排除了一家公司控制整个标准化生态系统的可能性，从而避免了相关的市场垄断风险。35符合标准的产品，其进入市场的门槛很低，相互之间的竞争十分激烈，这促使厂商们以更低的价格提供优质创新产品，从而令消费者受益。举例来说，2007-2014年期间，全球智能手机原始设备制造商的数量便从71个增加到172个。36另外，标准化还为企业提供了创新及建立市立标准的机会，为各类发明者和中小企业贡献其技术并与更大的竞争对手竞争提供了一个开放的平台。37

标准化减少了贸易壁垒，使全球企业都能够更加充分地利用规模经济。标准化提供了高质量、高性能的技术基础设施，带动了全球市场上数十億计的用户群，推动了各种创新产品和服务的不断涌现，其中不仅包括高科技行业的产品和服务（如媒体、娱乐和软件行业），也包括传统的产品和服务（如零售贸易、银行业和农业等）。举例而言，无线标准推动了网上银行服务的发展，为公民提供了便捷访问银行账户的权限;38无线网络为农民提供了大量有关气候条件的宝贵信息，促进了农业生产力的提高;无线网络推动了全球电子商务行业价格的大规模下调，为消费者提供了前所未有的丰富选择。

标准化不仅有利于个人消费者，还有利于宏观层面的经济增长和就业增加。标准化对经济增长的积极影响，在研究文献中已得到了有力证实。Padilla等人在若干研究中总结了相关的实证结果，并得出结论：“标准对GDP增长的贡献率在7.4%-63.6%之间，具体取决于地区和时期因素。”39Blind等人调查了标准化对德国经济增长的影响，他们得出的结论是，在1960年至2004年的四十多年间，标准化对德国经济的增长产生了实质性的积极影响。40

（三）对标准化的投资

无线标准的制定过程已证明，标准化之所以取得巨大成就，其原因仅仅在于它能够充分促进私营部门调动资源和专业知识参与到标准制定中来。标准制定不仅需要大量的研发投资，还需要对参与标准化过程本身的巨大投入。41

每一代无线标准的主要版本的研发工作都历时多年，有的甚至超过十年之久。42例如，2G标准研发持续了15年，花费了大约86.6万个工作小时;3G标准的研发超过了11年，花费了大约95万个工作小时;截至2015年，当时仍在研发中的4G标准，已花费了超过十年时间及100万个工作小时。43

在标准制定中，创新者必须投入大量前期资源，开发可供标准化的技术。无线移动行业是全球研发密集度最高的行业之一，其研发支出占销售收入的12.3%。根据波士顿咨询集团的一项研究，无线通信技术的研发费用每年高达1000亿美元，且这一费用自2009年以来每年均以9%的速率增长。44开发无线标准技术的前期投资具有很高的风险，许多创新永远不会成为标准的规范内容。45例如，在3GPP中，只有三分之一的工作项目获得了工作组的认可。即使某项技术被纳入标准，但标准本身也可能无法获得市场认可，从而败给其他竞争标准。

除此之外，参与标准化工作本身也需要高额的成本支出。渴望将其技术纳入标准的参与公司必须组织工程师们投入上万的工作小时数;为贡献提案而参与工作组，参与公司还需要准备、起草要提交的工作项目，并参加在世界各地举办且持续多年的工作组会议。

标准技术的开发和标准的制定过程均需巨大的花费，这正是参与制定标准的公司数量相对较少的原因所在。根据Baron和Gupta的研究，在3GPP中，三分之一的参与者从未对3GPP标准贡献任何提案。46此外，在那些曾经贡献提案的公司中，提案量最多的前2%的公司的总提案量，占所有3GPP提案的60%以上。47

知识产权与标准化

标准化组织要想吸引愿意负担高额成本的公司，就必须使提案公司能够收回其固定研发成本和参与标准化组织的费用，并获得有竞争力的投资回报，48否则潜在的提案公司就宁愿将资源投入到其他方面（如开发自己的专有技术）。49标准化组织允许提案公司通过许可其标准必要专利（SEP）获得投资回报，从而吸引它们贡献创新技术。

专利使提案公司能够与其他公司安全地分享自己的技术并获得相应的投资回报，而不必担心竞争对手会免费搭便车。50协作制定标准，本质上就是一个共享信息的过程。工作组的工程师为标准制定过程中出现的问题提供技术解决方案，而他们之所以愿意这样做，是因为在此过程中他们与其他公司的参与者分享的有价值的信息不会被盗用。

专利授予了专利持有人以排他权，因此，为避免专利持有人滥用其SEP以排除竞争对手并限制标准的商业化，标准化组织制定了一系列知识产权政策，要求专利持有人及时披露其SEP，并保障实施者根据FRAND原则条款和条件使用SEP的权利。

FRAND原则旨在一方面保障标准贡献者获得公平的标准化投资回报，另一方面保障实施者有权以合理的条件使用标准。FRAND原则是标准制定参与者的重要保障，它可确保任何参与者都不能以牺牲标准的广泛采用为代价来主导该过程。此外，FRAND政策也使得双边谈判更具灵活性，允许专利持有人和实施者根据其特定需求定制许可协议。SEP许可还为企业间更广泛的业务合作创造了机会，使企业能够联合起来提供优质的产品和服务，最终令消费者受益。

标准专利持有人之所以不会从事与SEP相关的投机行为，还有一些其他的动因。首先，标准专利持有人是因标准的广泛采用及成功商业化而受益。如果专利持有人想要从自己的专利中获得垄断利润，则其将选择自己开发专有技术，而不会耗费大量成本参与协作式标准制定过程。其次，协作式标准制定是一种持续多年的重复性活动。在一轮轮的标准化过程中，与实施者达成共识所需的抗衡性需求，将对专利持有人提出不合理要求形成约束，且专利持有人也能够意识到其不合理的行为会损害其声誉。最后，没有任何一个专利持有人能够拥有与特定标准有关的全部SEP，而许多专利持有人在自己的产品中也需实施该特定标准。因此，各专利持有人一定会努力确保自己的专利许可政策不会导致实施者负担不合理的总许可费，同时在各种决策部署上均以避免危及标准为要务。

结语

5G是无线标准发展的一次重大飞跃，它将显著改进无线网络各方面的性能，包括容量、速度、移动性、数据速率、延迟、频谱使用效率、能效、安全性和可靠性等。在无线通信行业中，5G和协作式标准化在极大范围内为消费者带来了重大利好。标准化有助于促进创新，降低国际贸易壁垒，实现规模经济和网络效应，降低符合标准的产品的价格，提高产品质量、安全性和可靠性，并促进基于创新无线标准的产品和服务生态系统的蓬勃发展。

此外，标准化还有助于刺激世界各国的增长和发展。因此，中国早在数年前就致力于制定和实施其標准化战略，51也就不足为奇了。标准化已成为中国《国家中长期科学和技术发展规划》52以及“十三五规划”中提出的创新驱动增长目标的重要组成部分。根据“十三五规划”，中国要成为5G发展的领导者。53标准化还将推动国际供应链的发展，促进世界各大发展中经济体的增长与繁荣。

为了吸引企业分享标准化中大量研发投入的成果，一套让这些企业足以信赖的、强大而平衡的知识产权体系至关重要。这套体系应该既能够让贡献者获得有竞争力的投资回报，同时让实施者获得根据FRAND条款和条件使用创新技术的机会。就这一点而言，广东省高级人民法院在标准必要专利纠纷审理中提出的利益平衡框架值得一提。与欧盟法院在华为诉中兴通讯案54中的标准必要专利纠纷审理的方法类似，广东省高级人民法院在2018年发布的《广东省高级人民法院关于审理标准必要专利纠纷案件的工作指引》（试行）中，详细阐述了标准必要专利所有者申请禁令救济的条件，从而提高了标准必要专利案件审理中的法律确定性和知识产权安全性。

5G将为第四次工业革命中的智慧世界提供各种基础设施。

标准化和知识产权是5G技术得以发展的两个根本的制度性基础。

标准的协作制定排除了一家公司控制整个标准化生态系统的可能性，从而避免了相关的市场垄断风险。

无线移动行业是全球研发密集度最高的行业之一，其研发支出占销售收入的12.3%。

为了吸引企业分享标准化中大量研发投入的成果，有一套让这些企业足以信赖的强大而平衡的知识产权体系至关重要。

2 爱立信，“爱立信移动市场报告”（2018年11月）访问时间为2019年3月12日;GSMA，《移动政策手册》（Mobile Policy Handbook）（GSMA，2019）48。

3 5G PPP， ‘5G赋能垂直行业（5G Empowering Vertical Industries） （2016） 7 ，2019年3月12日访问

4 德勤，‘5G： The Chance to Lead for a Decade （5G：十年来的机会）（2018） 2 ，2019年3月12日访问。

5 物联网连接设备的数量将在2025年达到惊人的250亿台，全球物联网收入将飙升至1.1万亿美元。参见GSMA，《移动经济报告》（The Mobile Economy Report） （GSMA， 2019） 35.

6 此外，连接的机器使工厂管理者能够实时观察性能。参见麦肯锡全球研究所，《物联网：超越炒作的价值图》（The Internet of Things： Mapping the Value Beyond the Hype ）（麦肯锡公司，2015年） 66。

7 5G PPP （n. 4） 5.

8 麦肯锡全球研究院 （n.7） 46-47.

9 同上。

10 5G PPP （n. 4） 5.

11 麦肯锡全球研究院 （n. 7） 82.

12 GSMA，《移动政策手册》（Mobile Policy Handbook） （n. 3） 62.

13 麦肯锡全球研究院 （n. 7） 40.

14 5G PPP （n. 4） 6.

15 GSMA，《移动政策手册》（Mobile Policy Handbook） （n. 3） 35.

16 麦肯锡全球研究院（n. 7） 37.

17 5G PPP （n. 4） 6.

18 爱立信，“未来预测，5G专利格局” ‘（Estimating the Future 5G Patent Landscape）（2018） 3-4 访问时间为2019年3月12日;5G将出现两波部署热潮：第一波涉及在现有4G基础设施上建立的非独立（NSA）5G网络的部署;2020年后第二波浪潮是独立的5G网络，即新空口（NR）。从NSA到NR的逐步过渡将使网络运营商能够收回他们在4G-LTE上的投资，并为5G-NR铺平道路。见5G PPP（n.4）9。

19 了解更多3GPP，请见http：//www.3gpp.org/about-3gpp。

20 Jorge Padilla， John Davies和 Aleksandra Boutin，《技术标准的经济影响：过去和未来之路》（‘Economic Impact of Technology Standards： The Past and the Road Ahead） （2017） 4 ，访问时间为2019年3月12日。

21 Padilla， Davies 和 Boutin （n. 20） 25.

22 Kirti Gupta， ‘移动通信行业的技术标准和竞争（Technology Standards and Competition in the Mobile Wireless Industry） （2015） 22（4） George Mason Law Review 865， 871.

23 Justus Baron and Kirti Gupta， ‘Unpacking 3GPP standards （2015） 13 ，访问时间为2019年3月9日。

24 同注13。

25 同上。

26 Fredrik Nilsson，‘确定公平投资回报的适当基础：法律和经济视角的FRAND（Appropriate Base to Determine a Fair Return on Investment： A Legal and Economic Perspective on FRAND） （2017） 12/2017 GRUR Int 1017， 1019.

27 《爱立信移动市场报告》 （n. 3）.

28 Padilla， Davies和Boutin （n. 20） 22.

29 同注23。

30 Padilla， Davies和 Boutin （n. 20） 13.

31 波士顿咨询集团，《移动革命：移动技术如何带来万亿美元的影响》（The Mobile Revolution： How Mobile Technologies Drive a Trillion Dollar Impact） （BCG， 2015） 9.

32 Daniel Spulber， 《創新经济学：技术标准、竞争行为和经济表现之间的相互作用》（Innovation Economics： The Interplay Among Technology Standards， Competitive Conduct， and Economic Performance） （2013） 9（4） J. Comp. L. & Econ. 777， 789.

33 Gregory Tassey，《技术型市场的标准化》（Standardisation in Technology-Based Markets）（2000） 29 Research Policy（研究政策） 587， 590.

34 Padilla， Davies和Boutin （n. 20） 32; BCG （n. 33） 12.

35 Spulber （n. 34） 784.

36 BCG （n. 33） 30-32.

37 Padilla， Davies和 Boutin （n. 20） 22.

38 GSMA， Mobile Policy Handbook （n. 3） 36.

39 Padilla， Davies， and Boutin （n. 20） 31.

40 Knut Blind， Andre Jungmittag， and Axel Mangelsdorf， The Economic Benefits of Standardization （DIN， 2011） 13-14.

41 爱立信，“未来预测”（Estimating the Future） （n. 19） 4-5。

42 BCG （n. 33） 9;Gupta （n. 23） 870。

43 BCG （n. 33） 30。

44 同上，27-28。

45 同上。

46 Baron和Gupta （n. 24） 26。

47 同上。

48 Roger Brooks， ‘SSO规则、标准化和SEP许可：来自战壕的经济问题（SSO Rules， Standardisation， and SEP Licensing： Economic Questions from the Trenches） （2013） 9（4） J. Comp. L. & Econ. 859， 867-8; Spulber （n. 34） 806。

49 Richard Epstein和Kayvan Noroozi， ‘为什么激励“专利要挟行为”会瓦解FRAND，以及为什么它很重要（Why Incentives for “Patent Holdout” Threaten to Dismantle FRAND， and why it Matters） （2017） 32 Berkley Tech. L. J. 1381， 1392-3。

50 Edmund Kitch， ‘专利制度的性质和功能（The Nature and Function of the Patent System） （1977） 20 J.L. & Econ. 265， 276-7;Michael Schallop， ‘知识产权悖论：利用知识产权促进网络计算机时代的互操作性（The IPR Paradox： Leveraging Intellectual Property Rights to Encourage Interoperability in the Network Computer Age） （2000） 28（3） AIPLA Quarterly Journal 195， 205;Epstein和Noroozi （n. 53） 1392。

51 “实施创新驱动发展战略，深化标准化改革创新” 2019年3月12日;《人民日报》，“以标准化战略推动发展迈上新台阶” 2019年3月12日。

52 中华人民共和国国务院，《国家中长期科学和技术发展规划（2006-2020）：纲要》（2006）48 2019年3月12日。

53 中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要：2016-2020 （2016） 15-16， 72 2019年3月12日。

54 C?170/13华为技术有限公司v中兴通讯股份有限公司[2015]。关于华为在德国之后的案例法发展的回顾，请参阅Haris Tsilikas，‘Enforcement of FRAND Commitments and Competition Law Litigation of Standard-Essential Patents in Germany Post-Huawei，，Gabriella Muscolo和Marina Tavassi，The Interplay Between Competition Law and Intellectual Property（Wolters Kluwer，2019）385。有關华为后欧洲案例的摘要，请参阅4ip Council， Case-Law Search  2019年3月12日。