当用户在高铁上流畅接打电话,或是在视频通话中清晰听到对方的笑声与背景音,这些看似日常的通信场景,实则依赖于5G技术体系中大量专利成果的支撑。作为5G网络最基础也最核心的应用之一,通话功能的每一次体验跃升,从音质清晰度到网络稳定性,再到复杂场景下的连接可靠性,背后都离不开通话相关专利技术的持续突破。国家知识产权局发布的《中国5G专利发展报告(2024)》显示,截至2023年底,我国5G相关专利申请总量已突破150万件,其中直接涉及通话功能优化的专利占比达18.7%,这些专利覆盖了编码算法、网络架构、信号处理等多个关键领域,共同构成了5G通话技术的“护城河”。
通话质量的核心在于语音信号的编码与解码,这一过程直接决定了声音的保真度和传输效率。5G时代主流的增强型语音服务(EVS)编码技术,正是通过一系列专利技术实现了对传统编码方式的超越。与4G时代的AMR-WB编码相比,EVS编码支持20Hz-20kHz的全频带音频范围,能还原更多声音细节——比如对方说话时的呼吸声、背景中的环境音,甚至音乐伴奏的层次感。知网收录的《5G语音编码技术演进与专利布局研究》一文指出,EVS编码技术涉及的核心专利超过800项,其中我国企业在自适应比特率调整、噪声抑制算法等细分领域的专利占比达53%,这些专利技术使5G通话的语音清晰度较4G提升40%以上,同时将传输带宽占用降低20%。
在实际应用中,编码专利技术的价值体现在对复杂场景的适配能力上。例如,当用户在嘈杂的商场通话时,手机能自动抑制背景噪音,突出人声,这背后是“基于深度学习的语音增强算法”专利的作用;而在网络信号波动时,编码技术能动态调整比特率,避免声音卡顿或失真,这源于“自适应编码速率切换方法”相关专利的支撑。科科豆平台的专利检索数据显示,2023年国内企业提交的EVS编码相关专利申请中,有37%涉及动态场景优化,这些专利成果已广泛应用于华为、小米等品牌的5G终端,成为用户感知“通话更清晰”的直接原因。
5G通话不再依赖传统的电路域网络,而是通过分组域的IP网络实现,这种架构变革对网络时延和可靠性提出了更高要求。为保障通话过程的“无感知切换”和“低卡顿”,5G网络引入了多项突破性专利技术,其中最核心的是网络切片和低时延调度机制。网络切片技术通过专利定义的资源隔离方案,将通话业务与其他数据业务(如视频、游戏)在网络层面“分开走”,确保即使在网络拥堵时,通话数据也能优先获得带宽和处理资源。国家知识产权局公开数据显示,我国企业在“5G网络切片资源调度”领域的专利申请量占全球总量的42%,其中中兴通讯的“基于业务优先级的切片资源分配方法”专利,已被纳入3GPP国际标准,成为全球运营商部署5G通话网络的标配技术。
低时延是另一个关键指标。5G通话的端到端时延需控制在20毫秒以内,才能避免“说话卡顿”或“回声”问题,这一目标的实现依赖于“分布式网络节点部署”和“快速重传机制”等专利技术。例如,中国移动联合华为研发的“5G核心网用户面功能(UPF)下沉部署”专利,通过将网络处理节点从省中心下移至地市甚至区县,使通话数据的传输路径缩短50%以上,时延降低至15毫秒左右。新华网2024年5月的报道提到,在我国5G商用网络中,采用该专利技术的区域,通话中断率从4G时代的1.2%降至0.3%,用户在地铁、电梯等弱信号场景下的通话接通率提升至99.6%。
5G网络需要应对高速移动、信号遮挡、多用户并发等复杂场景,通话功能的稳定性因此面临更大挑战,而针对这些场景的适配专利技术,成为提升用户体验的关键。在高速移动场景中,当用户乘坐时速350公里的高铁时,手机与基站的信号连接会频繁切换,传统技术容易出现“掉话”问题。我国企业研发的“基于多普勒效应补偿的波束跟踪”专利技术,通过实时计算列车移动速度和方向,动态调整基站天线的波束指向,确保信号始终“锁定”用户终端。八月瓜知识产权大数据平台的分析报告显示,2023年国内“5G高速移动场景通话优化”相关专利授权量达326件,应用该技术的高铁线路,5G通话掉话率已控制在0.1%以下,较未部署该技术的线路降低80%。
在室内或密集城区等信号遮挡场景,“多天线协作传输”专利技术发挥了重要作用。通过在基站和终端部署多根天线,利用专利定义的信号合并算法,手机能同时接收来自不同方向的反射信号,增强信号强度。例如,华为的“基于极化码的多天线分集接收”专利,使5G手机在地下室、商场等弱信号区域的通话接通率提升至98.2%,较4G时代的85%有显著飞跃。国家知识产权局的统计显示,我国在“5G室内覆盖优化”领域的专利申请量连续五年居全球首位,这些专利技术已通过运营商的网络建设,逐步覆盖全国90%以上的人口密集区域。
随着5G-A技术的商用推进,通话功能正从“听清”向“全息化”“沉浸式”升级,相关专利布局也在向新方向延伸。知网最新研究指出,2024年上半年,国内“5G增强现实(AR)通话”相关专利申请量同比增长82%,这些专利聚焦于三维语音定位、实时渲染等技术,未来用户有望通过AR眼镜实现“面对面”般的立体通话体验。而科科豆平台的专利趋势报告显示,我国企业在该领域的专利申请占比达67%,继续保持全球领先优势,这意味着未来5G通话的技术创新,仍将有大量“中国方案”的身影。
通话专利对5G技术发展有什么作用? 通话专利可以为5G技术发展提供技术支撑和法律保障,推动5G技术的创新和应用。 拥有通话专利是否就意味着掌握了5G核心技术? 不一定,拥有通话专利只是在相关技术领域有一定成果,但5G核心技术是一个复杂体系,涉及多方面技术和专利。 5G技术发展会催生更多通话专利吗? 会,随着5G技术不断发展和应用拓展,会促使企业和科研机构进行更多技术创新,从而催生更多通话专利。
误区:只要有大量通话专利就能完全主导5G技术市场。 科普:虽然通话专利在5G技术中很重要,但5G技术市场竞争是多方面的,还涉及技术标准制定、产业链整合、市场推广等因素。即使拥有大量通话专利,若不能有效将其转化为产品和服务,融入市场生态,也难以完全主导5G技术市场。
5G时代通话体验升级依赖大量专利成果,截至2023年底我国5G相关专利申请总量超150万件,其中通话功能优化专利占18.7%。 - 编码技术专利:5G主流EVS编码技术超越传统方式,可还原更多声音细节。我国企业在细分领域专利占比达53%,使语音清晰度较4G提升40%以上,带宽占用降低20%。2023年37%的EVS编码相关专利申请涉及动态场景优化,已应用于华为、小米等终端。 - 网络架构专利:5G通话通过分组域IP网络实现,网络切片和低时延调度机制保障了通话的“无感知切换”和“低卡顿”。我国企业在“5G网络切片资源调度”领域专利申请量占全球42%,“5G核心网用户面功能下沉部署”专利使通话中断率降低,弱信号场景接通率提升。 - 多场景适配专利:“基于多普勒效应补偿的波束跟踪”专利降低高铁5G通话掉话率;“多天线协作传输”专利增强室内弱信号区域通话接通率。我国在相关领域专利申请量居全球前列。 随着5G - A技术商用推进,“5G增强现实通话”相关专利申请量增长,我国企业在该领域占比67%,未来5G通话创新将有更多“中国方案”。
国家知识产权局发布的《中国5G专利发展报告(2024)》
知网收录的《5G语音编码技术演进与专利布局研究》
科科豆平台的专利检索数据
新华网2024年5月的报道
八月瓜知识产权大数据平台的分析报告