誰在領(lǐng)跑 WiFi 6 專利競賽?
下一代WiFi 6技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢將使連接的場館和城市、連接的汽車、連接的工廠和連接的家庭成為可能。然而,WiFi 6 SEPs的許可正逐漸成為一個問題,特別是在需要在SEP所有者和標(biāo)準(zhǔn)實施者之間就一系列不同的應(yīng)用和用例進行談判的情況下。IPlytics的研究為WiFi 6專利的現(xiàn)狀提供了一個有啟發(fā)性的參考。
如今,幾乎每個人都擁有一部通過無線局域網(wǎng)連接到網(wǎng)絡(luò)路由器的智能手機,以及平板電腦、筆記本電腦、智能電視或游戲機。對許多用戶來說,Netflix、亞馬遜Prime Video或迪士尼Plus等流媒體服務(wù)正在取代傳統(tǒng)電視節(jié)目。連接的城市或校園為市民或?qū)W生提供了數(shù)萬個WiFi接入點。
雖然今天的互聯(lián)網(wǎng)流量大部分來自與智能手機通信的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,但據(jù)預(yù)測,未來5到10年,全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)流量將不再是人與人之間的,而是在車輛、機器、儀表、傳感器、醫(yī)療器械或其他各種類型的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間,無需任何人際互動。不斷增加的設(shè)備數(shù)量以及對帶寬、延遲和吞吐量的需求,給速度、可靠性和可訪問性帶來了挑戰(zhàn),而之前的幾代如WiFi 4 (IEEE 802.11n)和WiFi 5 (802.11ac)將無法滿足這些要求。
因此,WiFi6應(yīng)運而生,下一代WiFi 6 (802.11ax)技術(shù)的主要特點包括:
正交頻分多址 (OFDMA),使更多用戶可以同時在同一信道上工作,從而提高效率、延遲和吞吐量;多用戶多輸入多輸出 (MU-MIMO),允許一次傳輸更多數(shù)據(jù),并允許接入點處理更多并發(fā)客戶端;波束成形傳輸,可提高信號功率并在給定范圍內(nèi)顯著提高速率;1024 正交調(diào)幅模式 (1024-QAM),使吞吐量比 WiFi 5 提高多達 25%;目標(biāo)喚醒時間 (TWT),這使 WiFi 6 設(shè)備更加節(jié)能。
WiFi 6 的技術(shù)優(yōu)勢將實現(xiàn)超越當(dāng)今可能的用例,包括以下內(nèi)容:
連接的場所/城市——WiFi 6 BSS 著色技術(shù)可確??垢蓴_性,即使在公共場所、大型活動(例如在體育場舉行的活動)或大型大學(xué)校園等設(shè)備密度變高的情況下也是如此。 WiFi 6 支持更大的帶寬,為更多的音頻、視頻和其他實時數(shù)據(jù)交換提供一致的吞吐量,允許數(shù)千人同時連接。聯(lián)網(wǎng)汽車——WiFi 6 支持更大的帶寬,以允許汽車之間交換實時信息。 WiFi 6 具有 TWT 功能以降低電池消耗,這意味著交通燈或建筑物中的 WiFi 傳感器僅在需要時喚醒。互聯(lián)工廠——WiFi 6 技術(shù)OFDMA 和MU-MIMO 使更多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠在網(wǎng)絡(luò)上暢通無阻地運行,從而意味著可以連接數(shù)百萬個機器組件并以低功耗運行實時數(shù)據(jù)點。互聯(lián)家庭——WiFi 6 支持在 2.4 GHz 和 5 GHz 上同時運行,為 4K/8K 機頂盒、智能電視和 AR/VR 設(shè)備等高清視頻系統(tǒng)提供高帶寬和低延遲。減少的延遲確保了高質(zhì)量的流媒體,其中包括會議視頻通話、點播視頻流媒體或游戲。
由于速度、延遲和連接設(shè)備密度的提高,WiFi 6可能會成為室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的主要接入選擇。在接入點將為更多用戶服務(wù)的地方,它也是理想的系統(tǒng)。然而,WiFi 6必須與5G共存,以支持在家、開車、辦公室、戶外或遠程工作時的互補使用案例,如下所示。
雖然有些人認(rèn)為 WiFi 6 和 5G 將相互競爭,但對于許多應(yīng)用來說,它們似乎更有可能完美地相互補充。無論如何,大多數(shù)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備很可能不會依賴單一技術(shù)來確保連接性,因此,WiFi 6 將成為推動下一次技術(shù)革命的幾種技術(shù)之一。
歷代WiFi及標(biāo)準(zhǔn)制定
表 1 顯示了不同的 WiFi版本,并列出了標(biāo)準(zhǔn)制定和采用的最大鏈路速率和頻率以及日期。不斷增加的鏈接速率再次證實了 WiFi 6 將帶來的改進以及它將如何優(yōu)于前幾代。此外,無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織電氣和電子工程師協(xié)會 (IEEE) 已經(jīng)在開發(fā)下一代 WiFi 7,該組織于 2019 年開始制定標(biāo)準(zhǔn)。
表 1:歷代WiFi概況
歷代/IEEE 標(biāo)準(zhǔn) | 最大鏈路速率 | 標(biāo)準(zhǔn)制定 | 通過 | 頻率 |
WiFi 7 (802.11be) | na | 2019-today | Na | 2.4/5 and 6 GHz |
WiFi 6E (802.11ax) | 600 to 9608 Mbit/s | 2014-today | 2019 | 6 GHz |
WiFi 6 (802.11ax) | 600 to 9608 Mbit/s | 2014-today | 2019 | 2.4/5 GHz |
WiFi 5 (802.11ac) | 433 to 6933 Mbit/s | 2008-2013 | 2014 | 5 GHz |
WiFi 4 (802.11n) | 72 to 600 Mbit/s | 2003-2013 | 2008 | 2.4/5 GHz |
802.11g | 6 to 54 Mbit/s | 2000-2003 | 2003 | 2.4 GHz |
802.11a | 6 to 54 Mbit/s | na | 1999 | 5 GHz |
802.11b | 1 to 11 Mbit/s | na | 1999 | 2.4 GHz |
802.11 | 1 to 2 Mbit/s | na | 1997 | 2.4 GHz |
在查看 IEEE 提交和批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)貢獻時,數(shù)據(jù)分析證實 WiFi 7 的工作已經(jīng)開始,越來越多的貢獻已提交到 802.11 工作組 TGbe(圖 1)。
圖 1. 提交的關(guān)于 WiFi 6 和 7 的標(biāo)準(zhǔn)貢獻
Source:IPlytics 2021
一個由WiFi 6貢獻者和實現(xiàn)者組成的不斷變化的世界
分析貢獻是一種評估公司在制定連接標(biāo)準(zhǔn)方面的參與和投資的方法。 這也是一種識別指定下一代 WiFi 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的方法。 圖 2 顯示了第 4、5、6 和 7 代 WiFi 的批準(zhǔn)和接受的 WiFi 貢獻數(shù)量。在這里,華為在 WiFi 代中提交的貢獻最多,并且在這方面處于最強地位;其中,即將推出的 WiFi 7 技術(shù),而高通提交的 WiFi 6 貢獻最多,其次是英特爾、聯(lián)發(fā)科、Marvell和 LG。 圖 2 中的排名清楚地顯示了頂級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)貢獻者如何在不同世代之間改變其貢獻水平。
圖 2. 關(guān)于 WiFi 4、5、6 和 7 的標(biāo)準(zhǔn)貢獻公司
Source:IPlytics 2021
不僅技術(shù)貢獻者的格局發(fā)生了變化,實施不同代 WiFi 標(biāo)準(zhǔn)的垂直行業(yè)也發(fā)生了巨大變化。 圖 3 按類別說明了產(chǎn)品中的 WiFi 實施情況。 自 2001 年以來 WiFi 主要應(yīng)用于路由器和計算機等產(chǎn)品,而自 2006 年以來,WiFi 在手機、電視、游戲和平板電腦、電子閱讀器和相機中的應(yīng)用急劇增加。 在過去五年左右的時間里,列表中增加了幾個產(chǎn)品類別,包括樓宇中的 WiFi 實施、智能家居以及其他類別,包括供暖、照明、車輛、機器和其他設(shè)備。
圖 3:按產(chǎn)品類別劃分的 WiFi 認(rèn)證產(chǎn)品數(shù)量
Source:IPlytics 2021
WiFi 6 專利格局與格局
隨著WiFi 6在路由器、手機或個人電腦之外的廣泛應(yīng)用,SEPs的許可越來越成為該行業(yè)的一個問題。雖然IEEE擁有一個數(shù)據(jù)庫,允許標(biāo)準(zhǔn)成員通過所謂的擔(dān)保(LOA)提交潛在的重要專利,但大多數(shù)LOA都是籠統(tǒng)的聲明。換句話說,一家公司在一份籠統(tǒng)的聲明中宣布它擁有WiFi的SEPs,而沒有披露可能至關(guān)重要的實際專利清單。
對于 WiFi 6 (802.11ax),截至今天,我們確定了 19 家申報公司提交的 LOA,其中只有一家公司提供了特定專利號的列表。相比之下,標(biāo)準(zhǔn)貢獻數(shù)據(jù)確定了 80 多家公司在 WiFi 6 工作組 TGax 上提交了多項技術(shù)貢獻,這表明 WiFi 6 的潛在 SEP 持有者可能超過 19 個。
標(biāo)準(zhǔn)貢獻數(shù)據(jù)可以作為一個起點,以更清晰地了解 WiFi 6 專利格局,因為任何標(biāo)準(zhǔn)貢獻者也可能擁有 SEP。為了分解 WiFi 6 可能必不可少的所有專利,IPlytics 首先確定所有 19 家 LOA 提交公司和所有 80 家 WiFi 6 貢獻公司的專利組合,而這兩個列表與總共 84 家確定的公司重疊。為了進一步過濾專利組合,IPlytics 確定了與 WiFi 6 相關(guān)的所有主要國際專利公約 (IPC)/合作專利分類 (CPC) 類別,以及從 2013 年到今天的時間范圍。
IPlytics 可以訪問 200 個 WiFi 6 驗證(主題-專家-聲明-圖表)SEP 的代表性樣本,該樣本允許識別 IPC/CPC 類別和優(yōu)先權(quán)日期的邊界。除了使用 IPC/CPC 類別和日期進行廣泛過濾之外,IPlytics 還交叉關(guān)聯(lián)了 7,000 多份 TGax 貢獻文檔的作者姓名(名字、姓氏和實體)與發(fā)明人姓名(名字、姓氏和實體)已確定的所有專利。較早的研究已經(jīng)證實,在 72% 的案例中列出的經(jīng)過驗證的 WiFi 6 必要專利的發(fā)明人也在 IEEE TGax 會議上提交了貢獻。遵循這種方法涉及在潛在的 WiFi 6 領(lǐng)域中識別 10,854 個已授予和未決專利族。圖 4 顯示,華為、高通、英特爾和 LG申請的 WiFi 6 專利族最多,其次是中興、愛立信、索尼和蘋果。
圖 4:未決和已授予的潛在必要 WiFi 6 同族專利的數(shù)量
Source:IPlytics 2021
WiFi 6 將在各種連接標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)揮重要作用,這些標(biāo)準(zhǔn)將成為下一次技術(shù)革命的核心。 它可能會在不同垂直行業(yè)的數(shù)百萬臺設(shè)備中實施,包括智能家居、智能工廠技術(shù)、智能能源、智能汽車甚至智能醫(yī)療。 因此,WiFi 6 SEP 的許可將在 SEP 所有者和標(biāo)準(zhǔn)實施者之間針對各種應(yīng)用程序和用例進行協(xié)商。 因此,任何 IP 專業(yè)人士都必須更好地了解 WiFi 6 專利的格局。
相關(guān)方在使用 WiFi 6 技術(shù)時應(yīng)牢記一些關(guān)鍵考慮因素:
在這個快速發(fā)展、高投資的環(huán)境中,大多數(shù)專利持有人將積極貨幣化并實施其涵蓋 WiFi 標(biāo)準(zhǔn)的 SEP 組合。在復(fù)雜的 SEP 環(huán)境中進行談判和運營將是 WiFi 采用的主要挑戰(zhàn)之一,因為 SEP 所有者和實施者都面臨著管理運營和財務(wù)風(fēng)險以及成本風(fēng)險的挑戰(zhàn),同時努力使 WiFi 6 技術(shù)的價值最大化。沒有 WiFi 6 SEP 的公共數(shù)據(jù)庫,但一攬子聲明和標(biāo)準(zhǔn)貢獻是確定潛在 WiFi 6 專利領(lǐng)域的起點。標(biāo)準(zhǔn)貢獻排名與 SEP 聲明排名相關(guān),因此可用于競爭情報用例和預(yù)警系統(tǒng)。WiFi 6 聲明圖表的代表性樣本有助于預(yù)測 WiFi 6 SEP。數(shù)據(jù)相關(guān)性和人工智能驅(qū)動的 SEP 確定等新方法可確保更有效地了解全球 SEP 格局。