在行動上網，行動數據傳輸的需求越來越普及的今天，3G、甚至是3.5G的上網速度已不能滿足用戶的需求，因為行動上網的應用已不限於圖文數據的下載，更多行動用戶會上網看電影、玩即時的上線遊戲，或是使用視訊通話等即時行動上網服務，在這種情況下，3G或是3.5G的網路都會因網路速度不足而出現lag 的狀況，也因此許多用戶都殷切期盼4G時代的到來，可以享受真正飆網的樂趣。

從技術發展的角度來看，未來可以邁向4G的只有長期演進技術（Long Term Evolution，簡稱LTE）及全球互通微波存取（Worldwide Interoperability for Microwave Access，簡稱WiMAX）兩種技術主流，早在5、6年前，兩種技術還在相互角力，但隨著越來越多關鍵零組件、設備、系統及服務供應商投入LTE陣營，LTE成為未來4G網路的主流技術已是不爭之實。

市場發展策略是廠商制訂專利佈局策略時的一個重要指標，在很大的程度上，市場在那裡，專利就在那裡佈局，這是很淺顯的道理。如果以此一觀點來看LTE技術的專利佈局，就不難發現歐洲地區在現階段是LTE系統及設備商的兵家必爭之地。市場統計數據顯示，在目前全球有接近250家LTE營運商（電信業者），而至2012年底為止，預計至少會有93家營運商會完成商業運轉；最重要的一點是，在這些預計於2012年底完成商轉的營運商中，歐洲地區占了很大的比例。

LTE市場發展現況

在檢視各大通信系統、晶片及設備廠商的專利佈局之前，先快速瀏覽一下LTE市場的發展現況。表1是已經完成LTE商轉的電信營運商列表。截至2011年10月為止，全球共有26家營運商完成LTE商轉，正式推出4G LTE行動寬頻網路服務；其中有超過半數的營運商是位於歐洲地區的。

表1：已完成LTE商轉之營運商

資策會產業情報研究所 (Market Intelligence & Consulting Institute, MIC) 資深產業分析師蔡玉青表示，歐洲市場為LTE初期佈建的兵家必爭之地。5大電信設備廠的市場分佈大致如下 (註：資源來源為各公司，MIC整理)：

• Ericsson的合約數量為16，最多是在歐洲，而北美及亞洲兩地數量則是差不多。（2011年1月）
• Alcatel-Lucent (ALU) 的合約數量為13，在北美及歐洲兩地之合約數平分秋色。（2011年5月）
• Nokia Siemens Networks (NSN) 的合約數量為22，平均分佈在北美及歐洲。（2011年6月）
• 華為的合約數量為18，集中在歐洲，非洲亦有佈局。（2010年12月）
• 中興通訊的合約數量為23，集中在歐洲。（2011年6月）

至於在個別單一市場的部分，中國大陸的發展最引人注目。雖然FDD-LTE的支持陣營相當強大，但中國大陸選擇朝TD-LTE發展，主要原因是在評估後，決策者認為與FDD-LTE相比，TDD-LTE有4大優勢，分別是（1）TDD-LTE系統無需成對的頻率，因此可以靈活的配置在FDD-LTE系統中不易使用的零散頻段，能有效的提高頻譜利用率；（2）上網、檔傳輸和多媒體業務通常具有上下行不對稱特性，TDD-LTE系統在支援不對稱業務方面具有一定的靈活性；相對FDD-LTE系統，TDD-LTE系統能對不同類型的業務提供更好的支援，不會造成資源的浪費（３）FDD系統上下行信號傳播的無線環境受頻率選擇性衰落的影響程度不同，根據上行信號傳播計算得到的權值不能直接應用於下行鏈路，但在TDD-LTE系統中，上下行使用相同頻率，能有效降低行動終端的處理複雜性；(4)TDD-LTE系統能夠與TD-SCDMA系統共存。對現有通信系統來說，目前的資料傳輸速率已經無法滿足用戶日益增長的需求，運營商必須提前規劃現有通信系統向B3G/4G系統的平穩過渡。由於TDD-LTE幀結構乃基於中國大陸的TD-SCDMA的幀結構，故能夠實現TD-LTE系統與TD-SCDMA系統的共存的目標。

目前中國大陸的LTE網路的推展主力落在中國移動身上，而中國移動也全力促進TD/FDD-LTE的雙模發展，放眼國際市場，希望能擴展TD-LTE終端的多樣性、解決國際漫遊問題、及迎頭趕上FDD-LTE的發展。大陸預計在2012 ~ 2013年量產TD-LTE的電信和終端設備；並預計同時支援TD/FDD雙模系統之終端將於2014 ~ 2016年能大量普及。不過，阻於中國大陸有扶植自有產業之政策，故外來廠商在初期不易跨進其TD-LTE市場。

LTE專利佈局

市場發展與廠商的專利佈局有很大的關聯性，本文以3種不同的專利統計方式，來檢視各大廠在LTE技術的專利佈局，提供讀者不同面向的思維。這3種專利統計方式分別是各業者在歐洲電信標準協會(European Telecommunications Standards Institute，簡稱ETSI)的自行申報專利數、美國專利商標局（USPTO）的專利申請公開資訊、及中國知識產權局 (SIPO)的專利授權數據。

歐洲

表2是各通訊大廠在歐洲電信標準協會 (ETSI) 自行申報的專利數，只要專利權人認為該專利對於ETSI的標準或是技術很重要（或是有潛在的重要性）都可以自行申報。雖然數據及資料都是廠商自行登錄申報的，且ETSI明確表示ETSI並沒有對資料進行查證的動作，故只供參考之用，但基於2個原因，本文還是收錄了ETSI的專利數據作分析之用。首先，由於ETSI是主要制訂歐洲電信標準的機構，而許多歐洲電信標準對全球電信市場產生很大的影響，所以就研究電信技術的專利來說，ESTI的IPR資料庫是很重要的資訊來源；因為同時也包括了美國以外的專利，故重要性不下於USPTO的專利資料。其次，因為前文已經提過，在LTE初期市場的布局，歐洲市場是兵家必爭之地，因此廠商於ETSI自行申報的專利數不容忽視。

表2：各通訊大廠LTE-PHY專利數

資料來源：ETSI（2010年12月），MIC整理（2011年10月）

從表2資料可得知，Qualcomm在晶片的部分是一馬當先，且在射頻及基頻的部分都有相當綿密的專利佈局；此外，雖然Motorola、Samsung、LG、及華為等廠商分別在終端及設備上著墨較多，但實際上也悄然涉足晶片的領域。像Samsung與LG便於自家的行動裝置中率先導入自行開發的晶片，而Motorola與華為也有自行開發晶片的計畫；這應該是由於這兩家廠商在設備及終端產品開發上的考量，因為自行開發晶片除了能有效掌握關鍵零組件來源外，對往後的產品研發也能有再全面的佈局，不用受限於晶片供應商的策略及發展腳步。另外，值得注意的是專利授權業者InterDigital在專利佈局上也相當積極，這顯示了LTE專利是一個金雞母，隨著市場發展越來越熱絡，市場行情也會一路看漲。

美國

表3是各大廠LTE專利在美國專利中的分佈狀況，這裡所統計的是已經獲得授權的專利數。從表3中可見，Qualcomm仍是獨佔鰲頭，與第2位的廠商有一段差距。位於第2位是專利授權公司InterDigital，如果單以有產品生產的廠商來看，則前3位是Qualcomm、Ericsson及Samsung。值得注意的是，除了中興、華為、大唐及中國移動等大陸廠商外、台灣廠商聯發科技及宏達電也相當積極佈局LTE美國專利，像宏達電分別在2011及2012美國消費電子展 (CES) 都推出了4G LTE手機，並與當地電信業者密切配合，搶攻市場態勢非常明顯。

HTC於2012 CES展中推出全美最新搭載AT&T 4G LTE網路速度的首款Windows Phone - HTC TITAN II，預計由美國電信商AT&T於近期內獨家販售。（左起：AT&T Mobility與Consumer Markets執行長Ralph de la Vega、HTC執行長周永明、Microsoft執行長Steve Ballmer）

其實在特定條件下搜尋出來的LTE美國專利共566件，但有不少LTE專利的專利權人為個人（發明人），這些大部分都是未讓渡的專利，在未來完成讓渡程序後，對各大廠的專利量排名應該會有一定的影響，此外，在韓國的部分，除了Samsung和LG外，國家級的研究單位也擁有不少LTE專利，印證了韓國政府全力推動LTE 4G應用的決心。

表3. 各大廠LTE相關技術申請美國專利數　

資料來源：USPTO專利資料庫；搜尋及整理：李淑蓮；2012年2月1日
註：搜索及統計方式
(1) 進入USPTO 專利申請資料庫
(2) 輸入關鍵字：「LTE」 in Title OR in Abstract，2012年2月1日搜索結果為566筆
(3) 以手動方式一一檢視Assignee名稱，以統計各廠商之專利數目（專利權人為學術研究單位及個人者，並沒列入統計。）

至於技術分佈方面，可見表4的IPC分類統計。表中所搜尋到的專利大部分都是以2009年版的IPC分類為主，其中小部分是根據2006年版作分類的。表4中的技術描述是依據智慧局TIPO(2009.01版)國際專利分類作說明的，而表中註明「轉見」的即是之前版本在改版後的技術描述。從表4可見，美國LTE專利在IPC分類上主要落在H部電學，只有小部分是在G部物理的範疇。

就IPC分類來看，其中占最大終的是H04W 72/04，是屬於無線資源分配相關的無線通訊網路技術。不管廠商走的是TDD-LTE路線，還是傾向於FDD-LTE技術，無線資源分配都是十分重要的議題。LTE 下行實體資源基本上可被視為時頻格網 (time-frequency grid)，每個時頻格網（Time-Frequency Grid) 會分配給每個使用者許多所謂的資源區塊，使用者獲得的資源區塊 (resource block)越多、一個無線資源單位(radio resource element）中所使用的調變越高，位元速率就越高。使用者在特定時點所獲得的資源區塊 (resource block) 和數量，取決於頻率與時間向度中的進階排程機制。由此可見，無線資源的有效分配是讓不同無線環境中的各種服務，獲得最極致高效能的關鍵。

至於H04W 36/00屬於無線通訊網路中切換或重新選擇裝置的技術也是一個重點。這主要是因為晶片廠所研發的晶片多朝多模方向發展，像3G、4G及LTE並容，而Qualcomm則是涵蓋4G、3G及2Ｇ；有廠商甚至想研發4G、3G、2G、LTE和WiMAX全包的方案。在這種情況下，切換或重新選擇裝置的技術便十分重要，因為這影響到通訊過程的流暢度。

表4. 各大廠LTE相關技術申請美國專利排名前25之IPC分類

資料來源：TIPO 國際專利分類(2009.01版)；整理：李淑蓮；2012年2月1日

中國大陸

除了歐洲和美國之外，中國大陸是最值得觀察的單一LTE市場，除了是因為市場龐大外，政府的積極發展態度也讓廠商對市場相當期待。中國大陸利用TD-LTE技術佈局4G的企圖相當明顯，於2010年底至2011年第3季已展開技術試驗，並於2011年第2季起展開擴大規模試驗的動作，試驗範圍涵蓋上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門6個城市，每一城市部署1~2家系統設備廠商、200個基地台，主要覆蓋區域為市中心商業區、住宅區、及主要幹道。

前文有提到，阻於中國大陸有扶植自有產業之政策，故外來廠商在初期不易跨進其TD-LTE市場。因此從表5中可見，中國大陸SIPO的LTE專利有90%以上為大陸廠商所有，只有Qualcomm、Samsung及Ericsson等國際大廠能分一杯羹。

表5. 主要大廠獲得LTE相關技術中國專利的數量

資料來源：SIPO 專利檢索系統（高階檢索）　
資料搜尋及整理：李淑蓮；2012年2月1日
註：搜索及統計方式
(1) 進入SIPO 專利檢索系統（高階檢索）
(2) 在「申请(专利权)人」欄位以入欲搜尋之公司名稱（簡體中文輸入）；在「摘要」欄位輸入：「LTE or 长期演进」（簡體中文）

台灣廠商苦無練兵機會

相對於世界各國積極發展及佈建4G LTE網路，台灣要到2016年 才 會發出4G執照，最快也要到2017年才能商轉。主要是因為當初政府在頻譜規劃時，預設4G是採用WiMAX技術，因此2.4GHz的頻段已釋出作為WiMAX的執照，然而，台灣WiMAX業者經營多年，仍無法完成商轉。照目前技術發展情況看來，4G的未來只有LTE及WiMAX兩種技術選擇，但現在台灣的WiMAX執照占用了各國LTE採用的主流頻道 (2.3~2.4GHz)，必須等頻道執照到期才能收回重新規劃，因此不止台灣民眾要等很久才能享用4G服務，廠商也因苦無練兵的環境而阻礙了技術的研發。

雖說WiMAX也能走上4G，但考慮通訊技術的共容及互通性，必須要與國際市場接軌，因此主管單位往後在頻譜的規劃上不得不慎。