LDPC编解码领域中国专利申请数据分析

LDPC编解码领域中国专利申请数据分析

  近年来,随着移动通信技术的迅速发展,在无线信道上传输多媒体数据的应用日趋广泛。目前,低密度奇偶校验码(LDPC编解码)已经成为纠错码领域一个新的研究热点,具有巨大的应用潜力,适合在未来高速数据传输的通信系统中使用,并可以广泛应用于深空通信、光纤通信、移动通信、无线通信、卫星数字视频、数字水印等各个领域。

  早在1948年,香农就为通讯的可靠性传输提供了理论基础,但是香农定理并没有给出实际中能实现又能达到最佳性能的编码方法。几十年来,相继出现了多种编码方法,包括各种代数码和卷积码。其中,LDPC编解码是一种特殊的信道编码方式,是一类具有稀疏校验矩阵的线性分组码。LDPC编解码几乎适用于所有的信道,其编解码利用了一种特殊的稀疏校验矩阵。但当时由于客观条件的限制,LDPC编解码并没有表现出特别优越的性能,也没有受到重视。最近几年的研究表明,LDPC编解码是一种码率接近香农定理极限、误码率小且译码复杂性低、可并行译码以及译码错误具有可检测性的码,人们重新认识到LDPC编解码具有巨大的实用价值。

  本文通过对LDPC编解码领域的专利申请现状进行梳理分析,解析该技术领域的专利发展现状,探寻专利技术的发展趋势,为该行业提供相关数据以供参考。本文的专利申请数据来源于中文专利摘要数据库,笔者针对LDPC编解码领域进行了关键词及分类号的检索,检索时间截至2014年11月6日。

国内专利数量大幅增长

  LDPC编解码在我国最早的专利申请始于1987年,当年仅有1件专利申请。上个世纪80年代至90年代该领域在国内的年专利申请量始终在20件以内,2001年年专利申请量才突破20件。从图1可以看出,从2001年开始,中国专利申请量显著增长,尤其是2005年开始年专利申请量超过100件,并于2009年达到历史的最高值,即167件,之后专利申请量有所下滑,2012年又迎来了另一个较高值,年专利申请量达到136件,2003年至2014年,该领域的专利申请量一直维持在较高水平。这说明,2001年之后的10余年, 该领域的研发和创新变得越来越活跃,并且LDPC编解码企业也逐渐重视在中国市场展开专利布局。

  在LDPC编解码领域,国外申请人早在1987年就提交了专利申请,早于国内申请人。从图2可以看出,国内申请人在该领域的专利申请始于1988年,且当年只有1件专利申请,此后的十几年间都没有提交专利申请,一直到2000年才有第二件专利申请。虽然起步较晚,但是自2006年起,国内申请人的年专利申请量有较大幅度的提高,并且从2011年开始年专利申请量均高于国外申请人,尤其是2012年的专利申请量达到86件,大约是国外申请人的1.7倍,这表明国内申请人在近几年对该领域的技术进行了重点研究,开始注重在LDPC编解码领域进行专利布局,该趋势可能与近年来中国通信市场的逐步繁荣有关。

国内研发机构“后发赶超”

  目前,LDPC编解码领域的专利申请人主要集中在中国、韩国、日本、美国等国家和地区。其中,中国的专利申请量位居第一位,为595件,申请人主要集中在企业、高校及科研院所,这说明国内在该技术领域具有较强的研发实力和创新能力,尤其是部分企业已经拥有了一定数量的专利申请。韩国、日本和美国的专利申请量分别为279件、269件、268件,这3个国家在该技术领域也具有一定优势。

  LDPC编解码领域中国的专利申请人主要集中在北京、广东、上海、江苏、山东等经济较发达省市。其中,北京以161件专利申请位居第一位,这说明北京的企业、高校及科研院所在该技术领域具有较强的研发实力和创新能力。

  在LDPC编解码领域的专利申请人排名中,三星以216件专利申请量排名第一,远高于其他申请人。松下、索尼、高通、华为、荣成市鼎通电子信息科技有限公司分别以79件、72件、57件、51件、51件专利申请位居第二位至第六位。值得注意的是,在排名前六位的申请人中包括两个中国企业。除三星以外,国内企业在该技术领域的专利申请量与国外企业差距不是很大。

  在国外申请人中,三星、松下、索尼、高通起步较早。作为最早的申请人,高通在1993年就提交了专利申请,2004年专利申请量达到最高值,之后专利申请量开始下滑,在2008年又有所回升。三星公司的专利申请量从2003年开始有了比较明显的增长,其专利申请总量远高于其他申请人,2006年之后,该公司的专利申请量开始下降,虽然2009年又出现了一次小幅增长,但之后的年专利申请量一直比较少。松下、索尼的年专利申请量变化趋势相仿,2008年专利申请量达到最高值。

  国内企业在该领域的研发起步较晚,华为在2000年才开始提交专利申请,荣成市鼎通电子信息科技有限公司则是在2013年才提交专利申请,但其2013年和2014年的专利申请量都排名第一。国内申请人虽然起步较晚,但自2005年起,国内申请人的年度申请量均有较大幅度提高,并且从2013年开始各年度的专利申请量均高于国外申请人,这表明国内申请人在近些年已经开始注重在LDPC编解码领域进行专利布局,且取得了一定成果。

  LDPC编解码技术在数字通信、深空通信、光纤通信、移动通信、无线通信、卫星数字视频、数字水印等方面具有重要的应用价值,已受到国内外企业、高校和研究机构的广泛关注。虽然国外申请人已经在过去的10余年在中国乃至世界提交了大量专利申请,形成了由点及线、由线及面的专利布局,但由于中国通信市场的逐步繁荣,国内企业和研发机构也在近些年进行了大量研究,并提交了一定数量的专利申请,取得了一定成果。笔者认为,LDPC编解码技术尚未发展成熟,仍具有很大的发展空间,并且许多LDPC编解码算法都处在不断改进和创新中,这对国内申请人来说是很好的发展机遇。笔者建议,国内企业和研究机构应结合自身优势,顺应市场需求来投入研发力量,加大针对LDPC编解码设备硬件和软件的研发力度,在市场竞争中争得一席之地。

来源:知识产权报 作者 孙蕾

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