5G無線通信技術的標準化和知識產權

自動駕駛車輛、實時遠程手術、智慧城市和智能工廠、連接無所不在的物聯網（IoT）、龐大的數據流，以及我們目前尚無法想象的各種新商機，這些都是第5代（5G）無線通信標準所要實現的承諾。5G無線通信技術能夠保證以實惠的價格實現產品和服務之間的互操作性，并致力于打造更快、更可靠的數據傳輸。5G將繼續沿著2G、3G和4G這些前代技術的創新之路，在網絡性能的各個方面實現重大改進，為創造新的創新產品和服務創造條件，從而帶來卓越的消費者體驗。

本文中，我們將簡要探討標準化生態系統，正是這個生態系統帶來了無線技術的創新，進而改善并塑造了我們的日常生活。5G是全球各公司共同努力的結果，這些技術巨頭共同開發了包含5G在內的技術規范。標準化則為所有有志參與并貢獻力量的有關各方提供了一個平臺，它通過嚴格的流程為技術之公平、透明和共識提供強有力的程序保障。標準化依賴于強大的知識產權體系，它支持技術貢獻者就其巨大的研發和標準化投資獲得公平和適當的回報，同時以公平、合理和非歧視性原則（FRAND）的條款和條件對外提供使用相關專有技術的機會。

5G與物聯網（IoT）

5G是無線通信領域的一次重大技術飛躍。與4G-LTE1相比，它在網絡性能的所有方面都實現了巨大改進，特別是將數據速率提高了十倍（用戶速率從LTE的10 Mbps增加到了100 Mbps，并大幅增加了網絡容量，使得無線通信的能效、安全性和可靠性均得到了重大提升。更重要的是，5G實現了無線頻譜使用效率的一次重大飛躍，使得無線頻譜的使用范圍擴展到了17-100GHz之間的無線電頻率（這能夠大大改善人口稠密地區的網絡性能）以及3-6GHz之間的免許可無線電頻率。此外，5G將顯著改善網絡延遲現象。LTE-Advanced的延遲大約為10毫秒，而5G的延遲則低至1毫秒。超低延遲適應于大量需要實時傳輸數據之活動的需要，例如遠程外科手術等。

與之前的幾代無線標準相比，5G一個重要的特性是其靈活性。2具體而言，5G架構使無線網絡能夠根據延遲、數據速率和容量進行調整，以適應各種不同的使用要求。5G將大幅提升體育場館、購物中心、火車和飛機等多種環境中的網絡性能。35G固有的靈活性將促進更多創新產品和服務的問世。45G將成為新興數據經濟和物聯網（IoT）的支柱，引領一個前所未有的連接時代。55G不僅可以滿足消費者對數據密集型服務（例如視頻流）不斷增長的需求，還將徹底改變人類生活環境的方方面面，如制造、運輸、城市管理和醫療保健等。

因此，5G將為第四次工業革命中的智慧世界提供各種基礎設施。例如，智能工廠依靠由5G確保的無處不在的網絡連接，以簡化制造、物流、工人生產力以及健康和安全流程。65G網絡支持大數據流，提供遠程控制各種機器和增強其可靠性、安全性所需的超低延遲性，7這將為工作場所的日益自動化以及增強和虛擬現實技術（AR和VR）的應用奠定基礎。

此外，互聯物流還將有助于更好地監控和管理供應，節省成本并提高供應鏈效率。互聯工人能夠通過實現更好的監控和指導，改善員工的工作表現。8除此之外，傳感器的大量使用使得實時監控工作場所成為可能，包括監控并警報事故或危險化學物質泄漏等，這將改善工作場所的健康和安全條件。9

5G網絡能夠實時傳輸和處理由路況監控傳感器收集的大量數據流，從而大大改善交通運輸。車聯網已成現實，而5G還將大大提高互聯汽車的性能。10例如，5G網絡能夠提供自動駕駛車輛的實時決策所需的低延遲、高容量網絡和極速數據速率，推動自動駕駛車輛的規模化發展。此外，汽車連接使汽車制造商能夠實時監控并及時提升其車輛的性能，從而降低故障風險。115G網絡和物聯網還能夠用于改善交通管理、減少擁堵、提升公共交通性能，并提高公用事業的效率，因此也是智慧城市建設中必不可少的基礎技術。12

最后，5G和物聯網還將帶來醫療保健行業的變革。5G和物聯網將為醫療資源短缺地區提供更好的醫療服務，大幅改善這些地區的醫療保健狀況。13例如，5G網絡的超高可靠性和超低延遲，能夠滿足遠程手術的需要。145G還能用于遠程診斷和醫療建議，為公共醫療系統節省大量成本，也為患者提供更好的服務，15麥肯錫預計物聯網在醫療保健領域所帶來的全球經濟影響在2025年將達到1.6萬億美元。165G和物聯網還將促進個性化醫療的落地，制藥公司能夠根據每個患者的特點和需求開發藥物，并實時監控患者的治療反應。17個性化醫療將使制藥行業實現從制造藥物轉變為向患者提供服務的重大變革。

無線通信技術標準化

（一）標準制定過程

標準化和知識產權是5G技術得以發展的兩個根本的制度性基礎。

先討論標準化問題。5G無線通信標準是在第三代合作伙伴計劃（3GPP）與國際電信聯盟（ITU，位于瑞士日內瓦的政府間標準制定機構）共同打造的項目。183GPP由來自全球的七個國家級和地區級標準化組織組成。19自1998年12月成立以來，3GPP已經制定了3G、4G-LTE和5G標準;202017年，3GPP已發展成為全球最大的標準化組織之一及無線通信技術領域最重要的標準化機構。3GPP成員都是移動通信價值鏈上的主要經營者，包括基于3GPP標準的創新者、網絡運營商和設備制造商。21

一般而言，標準化始于利益相關方通過共識確定或商定標準制定方面的普遍性能目標，223GPP中的標準化進程也是如此。標準制定的參與者可以提出使標準能夠達到所設定目標的特定技術特征，然后基于這些提議的技術特性成立工作組（WG）。23在工作組中，成員可以提議工作項目，為其工作組所面臨的問題提出具體的技術解決方案。在工作組會議之前，工作組應將技術提案和工作項目周知參會者，然后由參與特定工作組的工程師進行討論。24工作組成員廣泛討論各種提案的技術優點，提出替代和更正建議，并實質上共同制定實現特定技術特征或功能的技術規范。25當技術提案和技術規范的制定足夠完善時，標準發展組織會發布所開發標準的主要版本。隨著標準的發布，各公司便開始各自的商業化進程，開發和生產符合技術規范的產品。

值得注意的是，國際標準化活動包括3GPP的標準化活動，都是根據世界貿易組織（WTO）技術性貿易壁壘（TBT）委員會制定的六項原則來開展的。任何一個標準化組織如欲成為WTO技術性貿易壁壘協議（TBT協議）所規范的國際標準機構，其流程必須符合透明、公開、公正和共識、有效性和相關性、一致性及發展中國家的利益六原則。26世貿組織關于國際標準化的六項原則確保了標準化組織的參與者享有為標準做出貢獻的公平機會，并確保所有利益相關者的利益不被遺漏，避免標準化組織受任何特定的私人利益所支配。

（二）標準化的價值

在協作標準化背景下開發的技術，特別是3GPP項目下開發的無線技術，是人類歷史上應用最為迅速和廣泛的技術之一。據愛立信的調查，2018年全球移動用戶數量達到了驚人的59億之多。272018年，3G覆蓋率超過世界人口的90%，4G覆蓋率為80%。相比之下，在美國，移動電話花了十年時間才普及到50%的家庭，而固定電話則花了數十年才達到相同的滲透率。28同樣地，平板電腦在美國市場達到10%滲透率僅花了不到五年的時間，而電力和電話則分別耗費30年和25年才達到相同的滲透率。29

無線技術得以迅速采用和推廣，與符合無線標準的產品和移動電話服務的價格前所未有的下降有關。舉例來說，從2004年到2013年，3G和4G無線標準手機的平均銷售價格下降了99%之多。30

無線標準和符合標準的產品市場的強勁表現，很大程度上歸功于協作式標準制定方式的本質。協作制定標準和開放標準允許各公司共同開發和創新復雜的技術平臺（如5G等），企業可以從標準的共同制定及其網絡效應中受益，而無需承擔獨自開發平臺的巨大成本和風險，也不必與競爭對手開發的其他平臺競爭。標準化使企業能夠將其資源和能力集中于開發一個平臺上，從而降低了技術失敗或市場受挫的風險。31各大公司由于不必獨自開發整個技術基礎架構，因此可以專注于其最擅長的方面。32標準化保證了各個供應商生產的組件之間的互操作性。33標準化組織的成員通常是多元化的，涵蓋價值鏈上各個環節的公司，包括創新者和貢獻者、設備制造商和網絡運營商。專業化的協作模式提高標準化組織成員們的自身效率，降低相關成本，保障復雜供應鏈的有效運轉。全球供應鏈對亞洲許多國家（尤其是中國）來說是一個福音，這些國家借此得以融入廣闊的世界市場，并從貿易中獲得巨大收益。34

標準的協作制定排除了一家公司控制整個標準化生態系統的可能性，從而避免了相關的市場壟斷風險。35符合標準的產品，其進入市場的門檻很低，相互之間的競爭十分激烈，這促使廠商們以更低的價格提供優質創新產品，從而令消費者受益。舉例來說，2007-2014年期間，全球智能手機原始設備制造商的數量便從71個增加到172個。36另外，標準化還為企業提供了創新及建立市立標準的機會，為各類發明者和中小企業貢獻其技術并與更大的競爭對手競爭提供了一個開放的平臺。37

標準化減少了貿易壁壘，使全球企業都能夠更加充分地利用規模經濟。標準化提供了高質量、高性能的技術基礎設施，帶動了全球市場上數十億計的用戶群，推動了各種創新產品和服務的不斷涌現，其中不僅包括高科技行業的產品和服務（如媒體、娛樂和軟件行業），也包括傳統的產品和服務（如零售貿易、銀行業和農業等）。舉例而言，無線標準推動了網上銀行服務的發展，為公民提供了便捷訪問銀行賬戶的權限;38無線網絡為農民提供了大量有關氣候條件的寶貴信息，促進了農業生產力的提高;無線網絡推動了全球電子商務行業價格的大規模下調，為消費者提供了前所未有的豐富選擇。

標準化不僅有利于個人消費者，還有利于宏觀層面的經濟增長和就業增加。標準化對經濟增長的積極影響，在研究文獻中已得到了有力證實。Padilla等人在若干研究中總結了相關的實證結果，并得出結論：“標準對GDP增長的貢獻率在7.4%-63.6%之間，具體取決于地區和時期因素。”39Blind等人調查了標準化對德國經濟增長的影響，他們得出的結論是，在1960年至2004年的四十多年間，標準化對德國經濟的增長產生了實質性的積極影響。40

（三）對標準化的投資

無線標準的制定過程已證明，標準化之所以取得巨大成就，其原因僅僅在于它能夠充分促進私營部門調動資源和專業知識參與到標準制定中來。標準制定不僅需要大量的研發投資，還需要對參與標準化過程本身的巨大投入。41

每一代無線標準的主要版本的研發工作都歷時多年，有的甚至超過十年之久。42例如，2G標準研發持續了15年，花費了大約86.6萬個工作小時;3G標準的研發超過了11年，花費了大約95萬個工作小時;截至2015年，當時仍在研發中的4G標準，已花費了超過十年時間及100萬個工作小時。43

在標準制定中，創新者必須投入大量前期資源，開發可供標準化的技術。無線移動行業是全球研發密集度最高的行業之一，其研發支出占銷售收入的12.3%。根據波士頓咨詢集團的一項研究，無線通信技術的研發費用每年高達1000億美元，且這一費用自2009年以來每年均以9%的速率增長。44開發無線標準技術的前期投資具有很高的風險，許多創新永遠不會成為標準的規范內容。45例如，在3GPP中，只有三分之一的工作項目獲得了工作組的認可。即使某項技術被納入標準，但標準本身也可能無法獲得市場認可，從而敗給其他競爭標準。

除此之外，參與標準化工作本身也需要高額的成本支出。渴望將其技術納入標準的參與公司必須組織工程師們投入上萬的工作小時數;為貢獻提案而參與工作組，參與公司還需要準備、起草要提交的工作項目，并參加在世界各地舉辦且持續多年的工作組會議。

標準技術的開發和標準的制定過程均需巨大的花費，這正是參與制定標準的公司數量相對較少的原因所在。根據Baron和Gupta的研究，在3GPP中，三分之一的參與者從未對3GPP標準貢獻任何提案。46此外，在那些曾經貢獻提案的公司中，提案量最多的前2%的公司的總提案量，占所有3GPP提案的60%以上。47

知識產權與標準化

標準化組織要想吸引愿意負擔高額成本的公司，就必須使提案公司能夠收回其固定研發成本和參與標準化組織的費用，并獲得有競爭力的投資回報，48否則潛在的提案公司就寧愿將資源投入到其他方面（如開發自己的專有技術）。49標準化組織允許提案公司通過許可其標準必要專利（SEP）獲得投資回報，從而吸引它們貢獻創新技術。

專利使提案公司能夠與其他公司安全地分享自己的技術并獲得相應的投資回報，而不必擔心競爭對手會免費搭便車。50協作制定標準，本質上就是一個共享信息的過程。工作組的工程師為標準制定過程中出現的問題提供技術解決方案，而他們之所以愿意這樣做，是因為在此過程中他們與其他公司的參與者分享的有價值的信息不會被盜用。

專利授予了專利持有人以排他權，因此，為避免專利持有人濫用其SEP以排除競爭對手并限制標準的商業化，標準化組織制定了一系列知識產權政策，要求專利持有人及時披露其SEP，并保障實施者根據FRAND原則條款和條件使用SEP的權利。

FRAND原則旨在一方面保障標準貢獻者獲得公平的標準化投資回報，另一方面保障實施者有權以合理的條件使用標準。FRAND原則是標準制定參與者的重要保障，它可確保任何參與者都不能以犧牲標準的廣泛采用為代價來主導該過程。此外，FRAND政策也使得雙邊談判更具靈活性，允許專利持有人和實施者根據其特定需求定制許可協議。SEP許可還為企業間更廣泛的業務合作創造了機會，使企業能夠聯合起來提供優質的產品和服務，最終令消費者受益。

標準專利持有人之所以不會從事與SEP相關的投機行為，還有一些其他的動因。首先，標準專利持有人是因標準的廣泛采用及成功商業化而受益。如果專利持有人想要從自己的專利中獲得壟斷利潤，則其將選擇自己開發專有技術，而不會耗費大量成本參與協作式標準制定過程。其次，協作式標準制定是一種持續多年的重復性活動。在一輪輪的標準化過程中，與實施者達成共識所需的抗衡性需求，將對專利持有人提出不合理要求形成約束，且專利持有人也能夠意識到其不合理的行為會損害其聲譽。最后，沒有任何一個專利持有人能夠擁有與特定標準有關的全部SEP，而許多專利持有人在自己的產品中也需實施該特定標準。因此，各專利持有人一定會努力確保自己的專利許可政策不會導致實施者負擔不合理的總許可費，同時在各種決策部署上均以避免危及標準為要務。

結語

5G是無線標準發展的一次重大飛躍，它將顯著改進無線網絡各方面的性能，包括容量、速度、移動性、數據速率、延遲、頻譜使用效率、能效、安全性和可靠性等。在無線通信行業中，5G和協作式標準化在極大范圍內為消費者帶來了重大利好。標準化有助于促進創新，降低國際貿易壁壘，實現規模經濟和網絡效應，降低符合標準的產品的價格，提高產品質量、安全性和可靠性，并促進基于創新無線標準的產品和服務生態系統的蓬勃發展。

此外，標準化還有助于刺激世界各國的增長和發展。因此，中國早在數年前就致力于制定和實施其標準化戰略，51也就不足為奇了。標準化已成為中國《國家中長期科學和技術發展規劃》52以及“十三五規劃”中提出的創新驅動增長目標的重要組成部分。根據“十三五規劃”，中國要成為5G發展的領導者。53標準化還將推動國際供應鏈的發展，促進世界各大發展中經濟體的增長與繁榮。

為了吸引企業分享標準化中大量研發投入的成果，一套讓這些企業足以信賴的、強大而平衡的知識產權體系至關重要。這套體系應該既能夠讓貢獻者獲得有競爭力的投資回報，同時讓實施者獲得根據FRAND條款和條件使用創新技術的機會。就這一點而言，廣東省高級人民法院在標準必要專利糾紛審理中提出的利益平衡框架值得一提。與歐盟法院在華為訴中興通訊案54中的標準必要專利糾紛審理的方法類似，廣東省高級人民法院在2018年發布的《廣東省高級人民法院關于審理標準必要專利糾紛案件的工作指引》（試行）中，詳細闡述了標準必要專利所有者申請禁令救濟的條件，從而提高了標準必要專利案件審理中的法律確定性和知識產權安全性。

5G將為第四次工業革命中的智慧世界提供各種基礎設施。

標準化和知識產權是5G技術得以發展的兩個根本的制度性基礎。

標準的協作制定排除了一家公司控制整個標準化生態系統的可能性，從而避免了相關的市場壟斷風險。

無線移動行業是全球研發密集度最高的行業之一，其研發支出占銷售收入的12.3%。

為了吸引企業分享標準化中大量研發投入的成果，有一套讓這些企業足以信賴的強大而平衡的知識產權體系至關重要。

2 愛立信，“愛立信移動市場報告”（2018年11月）訪問時間為2019年3月12日;GSMA，《移動政策手冊》（Mobile Policy Handbook）（GSMA，2019）48。

3 5G PPP， ‘5G賦能垂直行業（5G Empowering Vertical Industries） （2016） 7 ，2019年3月12日訪問

4 德勤，‘5G： The Chance to Lead for a Decade （5G：十年來的機會）（2018） 2 ，2019年3月12日訪問。

5 物聯網連接設備的數量將在2025年達到驚人的250億臺，全球物聯網收入將飆升至1.1萬億美元。參見GSMA，《移動經濟報告》（The Mobile Economy Report） （GSMA， 2019） 35.

6 此外，連接的機器使工廠管理者能夠實時觀察性能。參見麥肯錫全球研究所，《物聯網：超越炒作的價值圖》（The Internet of Things： Mapping the Value Beyond the Hype ）（麥肯錫公司，2015年） 66。

7 5G PPP （n. 4） 5.

8 麥肯錫全球研究院 （n.7） 46-47.

9 同上。

10 5G PPP （n. 4） 5.

11 麥肯錫全球研究院 （n. 7） 82.

12 GSMA，《移動政策手冊》（Mobile Policy Handbook） （n. 3） 62.

13 麥肯錫全球研究院 （n. 7） 40.

14 5G PPP （n. 4） 6.

15 GSMA，《移動政策手冊》（Mobile Policy Handbook） （n. 3） 35.

16 麥肯錫全球研究院（n. 7） 37.

17 5G PPP （n. 4） 6.

18 愛立信，“未來預測，5G專利格局” ‘（Estimating the Future 5G Patent Landscape）（2018） 3-4 訪問時間為2019年3月12日;5G將出現兩波部署熱潮：第一波涉及在現有4G基礎設施上建立的非獨立（NSA）5G網絡的部署;2020年后第二波浪潮是獨立的5G網絡，即新空口（NR）。從NSA到NR的逐步過渡將使網絡運營商能夠收回他們在4G-LTE上的投資，并為5G-NR鋪平道路。見5G PPP（n.4）9。

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

20 Jorge Padilla， John Davies和 Aleksandra Boutin，《技術標準的經濟影響：過去和未來之路》（‘Economic Impact of Technology Standards： The Past and the Road Ahead） （2017） 4 ，訪問時間為2019年3月12日。

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

22 Kirti Gupta， ‘移動通信行業的技術標準和競爭（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 ，訪問時間為2019年3月9日。

24 同注13。

25 同上。

26 Fredrik Nilsson，‘確定公平投資回報的適當基礎：法律和經濟視角的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 《愛立信移動市場報告》 （n. 3）.

28 Padilla， Davies和Boutin （n. 20） 22.

29 同注23。

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

31 波士頓咨詢集團，《移動革命：移動技術如何帶來萬億美元的影響》（The Mobile Revolution： How Mobile Technologies Drive a Trillion Dollar Impact） （BCG， 2015） 9.

32 Daniel Spulber， 《創新經濟學：技術標準、競爭行為和經濟表現之間的相互作用》（Innovation Economics： The Interplay Among Technology Standards， Competitive Conduct， and Economic Performance） （2013） 9（4） J. Comp. L. & Econ. 777， 789.

33 Gregory Tassey，《技術型市場的標準化》（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 愛立信，“未來預測”（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規則、標準化和SEP許可：來自戰壕的經濟問題（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， ‘為什么激勵“專利要挾行為”會瓦解FRAND，以及為什么它很重要（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， ‘專利制度的性質和功能（The Nature and Function of the Patent System） （1977） 20 J.L. & Econ. 265， 276-7;Michael Schallop， ‘知識產權悖論：利用知識產權促進網絡計算機時代的互操作性（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 “實施創新驅動發展戰略，深化標準化改革創新” 2019年3月12日;《人民日報》，“以標準化戰略推動發展邁上新臺階” 2019年3月12日。

52 中華人民共和國國務院，《國家中長期科學和技術發展規劃（2006-2020）：綱要》（2006）48 2019年3月12日。

53 中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要：2016-2020 （2016） 15-16， 72 2019年3月12日。

54 C?170/13華為技術有限公司v中興通訊股份有限公司[2015]。關于華為在德國之后的案例法發展的回顧，請參閱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。有關華為后歐洲案例的摘要，請參閱4ip Council， Case-Law Search? 2019年3月12日。