SDN/NFV專利態(tài)勢(shì)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) - 全文

通過對(duì)SDN/NFV領(lǐng)域發(fā)明專利的國(guó)內(nèi)外年度分布、地域分布和申請(qǐng)人情況等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，研究目前SDN/NFV技術(shù)的全球及國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)，整理SDN/NFV技術(shù)領(lǐng)域的年度申請(qǐng)量分布情況和各個(gè)主要技術(shù)分支的專利分布。

研究發(fā)現(xiàn)：SDN領(lǐng)域的專利申請(qǐng)已經(jīng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，國(guó)內(nèi)和全球布局態(tài)勢(shì)基本一致，并涌現(xiàn)出若干值得關(guān)注的爆發(fā)式熱點(diǎn)；NFV領(lǐng)域的專利申請(qǐng)?zhí)幱谄鸩桨l(fā)展階段，現(xiàn)有專利持有情況分散，尚未形成事實(shí)上的壟斷局面，我國(guó)領(lǐng)先企業(yè)在全球優(yōu)勢(shì)初顯，運(yùn)營(yíng)商參與度有所提升。

1、SDN/NFV技術(shù)專利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)總況
1.1 SDN專利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)
1）SDN全球和國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)持續(xù)高速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)超過美歐。SDN領(lǐng)域在2006~2015年期間全球主要地區(qū)共計(jì)2 888項(xiàng)專利申請(qǐng)，其中美國(guó)1 252項(xiàng)，中國(guó)1 436項(xiàng)，歐洲200項(xiàng)。

美國(guó)專利的申請(qǐng)態(tài)勢(shì)是總體數(shù)量大，呈現(xiàn)上揚(yáng)申請(qǐng)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)今后一段時(shí)期內(nèi)仍存在大量申請(qǐng)，歐洲專利申請(qǐng)趨勢(shì)雖然上揚(yáng)但總量不大。

國(guó)內(nèi)專利的申請(qǐng)態(tài)勢(shì)是總體數(shù)量大，是眾多廠商重視的熱點(diǎn)市場(chǎng)，申請(qǐng)數(shù)量呈現(xiàn)上揚(yáng)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)今后一段時(shí)期內(nèi)仍存在大量申請(qǐng)。如圖1所示。

圖1 SDN領(lǐng)域歐美和在華專利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)

2）中美歐專利在各技術(shù)分支的分布情況基本一致，爆發(fā)式增長(zhǎng)熱點(diǎn)值得關(guān)注。在中國(guó)與歐美專利申請(qǐng)較同步，都從2011年進(jìn)入快速發(fā)展期。

六大技術(shù)分支申請(qǐng)態(tài)勢(shì)較同步，其中資源池化管理、動(dòng)態(tài)按需分配、低能耗提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)方面大量涌現(xiàn)專利。如圖2所示。

圖2 SDN領(lǐng)域歐美和在華專利技術(shù)分布情況

2014年，在中國(guó)申請(qǐng)中資源管理類專利出現(xiàn)爆發(fā)，值得關(guān)注；從2013年開始熱點(diǎn)技術(shù)大量布局專利，并預(yù)測(cè)相關(guān)專利申請(qǐng)量還會(huì)增加，專利布局密集，值得研發(fā)借鑒和預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)防范；熱點(diǎn)專利主要布局在中國(guó)、美國(guó)，中國(guó)專利占SDN中美歐專利的57%，美國(guó)占37%；布局熱點(diǎn)專利技術(shù)的公司主要是華為、NEC、華三通信、ERICSSON、NEC、IBM、CISCO和中興。

1.2 NFV專利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)
1）NFV技術(shù)全球起步時(shí)間基本相同，美國(guó)和在華申請(qǐng)數(shù)量領(lǐng)先于歐洲。NFV技術(shù)專利在2013~2015年期間共計(jì)216項(xiàng)專利申請(qǐng)，其中美國(guó)87項(xiàng)，中國(guó)88項(xiàng)，歐洲41項(xiàng)。如圖3所示。

圖3 NFV領(lǐng)域歐美和在中國(guó)專利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)

美國(guó)歐洲和中國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)研究的起步時(shí)間大致相同，最早關(guān)于NFV技術(shù)的專利申請(qǐng)都出現(xiàn)在2013年。美國(guó)專利的申請(qǐng)總體數(shù)量與在中國(guó)數(shù)量相當(dāng)，歐洲專利申請(qǐng)總量相對(duì)較小。

雖然在技術(shù)起步階段的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不具備絕對(duì)代表性，但從近3年的專利數(shù)量分布情況看全球廠商更重視在美國(guó)和中國(guó)市場(chǎng)的專利布局。

2）NFV技術(shù)專利申請(qǐng)熱點(diǎn)集中，歐美地區(qū)的集中化傾向更明顯。在中國(guó)、美國(guó)和歐洲的NFV專利申請(qǐng)熱點(diǎn)都集中在針對(duì)NFV部署的虛擬化性能提升、虛擬化網(wǎng)元、虛擬化管理三個(gè)主要技術(shù)方面，尤其是美國(guó)和歐洲地區(qū)主要專利申請(qǐng)集中在以上幾個(gè)方向，在仿真、測(cè)試和配置等方向上專利數(shù)量較少。如圖4所示。

圖4 NFV領(lǐng)域歐美和在中國(guó)專利技術(shù)分布情況

2、SDN/NFV關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析
2.1 SDN從數(shù)據(jù)中心走出，向網(wǎng)絡(luò)的其他部分延伸
1）現(xiàn)有技術(shù)積累主要以數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)景為主。

SDN技術(shù)研究中，將SDN用于管理控制無線網(wǎng)絡(luò)等其他場(chǎng)景的技術(shù)成果相對(duì)較少。如圖5所示，以在中國(guó)申請(qǐng)為例，數(shù)據(jù)中心相關(guān)的應(yīng)用成果類專利占比超過總數(shù)一半，而無線接入等其他幾類應(yīng)用場(chǎng)景的總和僅占42%。主要有兩個(gè)方面原因?qū)е翴DC數(shù)據(jù)中心成為運(yùn)營(yíng)商先引入SDN技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景并持續(xù)受到高度關(guān)注。

一是主流運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商普遍將SDN視為IDC云化的重要解決方案；二是利用SDN實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化是降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)支出直觀有效手段。

圖5 不同應(yīng)用場(chǎng)景下SDN專利申請(qǐng)情況

2）家庭網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)、移動(dòng)回傳、移動(dòng)核心網(wǎng)、城域網(wǎng)等場(chǎng)景的技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新紛紛涌現(xiàn)，專利申請(qǐng)呈現(xiàn)提升趨勢(shì)。

如圖6所示，以在中國(guó)申請(qǐng)為例，數(shù)據(jù)中心類專利2012年占總數(shù)的60以上，以后的3年間，其他場(chǎng)景類專利占比開始呈現(xiàn)提升趨勢(shì)，數(shù)據(jù)中心類占比降到50%上下，尤其是接入網(wǎng)和核心網(wǎng)類，呈現(xiàn)出穩(wěn)定的逐年提升，表明隨著SDN技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，開始由數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)向網(wǎng)絡(luò)其他部分逐漸延伸滲透，呈現(xiàn)出廣闊的商用前景。

圖6 不同應(yīng)用場(chǎng)景下SDN領(lǐng)域近4年專利申請(qǐng)情況

2.2 各申請(qǐng)人在SDN領(lǐng)域爭(zhēng)相布局，NFV領(lǐng)域?qū)＠钟邢鄬?duì)分散
1）SDN領(lǐng)域電信設(shè)備商、傳統(tǒng)IT巨頭、新興IT企業(yè)和高校申請(qǐng)活躍度高，爭(zhēng)相布局。2006~2015年間，持續(xù)在歐美地區(qū)布局SDN專利的申請(qǐng)人如表1所示，主要通信設(shè)備商和老牌IT企業(yè)IBM位列其中。

表1 SDN領(lǐng)域近10年全球申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)

2006~2015年間，持續(xù)在華布局SDN專利的申請(qǐng)人如表2所示，除了國(guó)內(nèi)主流通信設(shè)備商，還包括北京郵電大學(xué)，累計(jì)申請(qǐng)專利已達(dá)30余件。

表2 SDN領(lǐng)域近10年在華申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)

2012~2015年新增布局SDN歐美專利的申請(qǐng)人有四家，其中Connectloud、VMware、Nicira三家為專注云計(jì)算或虛擬化的新興IT企業(yè)。如表3所示。

表3 SDN領(lǐng)域近4年全球新增申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)

2012~2015年新增在華布局SDN專利的申請(qǐng)人有如下幾家，除了通信背景的企業(yè)，浙江大學(xué)也位列其中。如表4所示。

表4 SDN領(lǐng)域近4年在華新增申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)

2）NFV領(lǐng)域?qū)＠钟邢鄬?duì)分散，運(yùn)營(yíng)商陣營(yíng)普遍參與，我國(guó)企業(yè)華為等優(yōu)勢(shì)初顯。全球NFV技術(shù)專利申請(qǐng)人排名中，前20位申請(qǐng)人共持有專利33件，平均申請(qǐng)量不足2件，符合新興技術(shù)從萌芽走向成熟之前的普遍特征。

其中我國(guó)企業(yè)華為技術(shù)分別以“HUAWEI”和“FUTUREWEI”為申請(qǐng)人共申請(qǐng)專利6件，初顯略微領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。

其它申請(qǐng)量高于平均值的申請(qǐng)人還有IT企業(yè)HP，電信設(shè)備商阿爾卡特朗訊、愛立信、思科，以及運(yùn)營(yíng)商Telefonica和DoCoMo。

其中電信運(yùn)營(yíng)商Telefonica與電信設(shè)備商愛立信開展聯(lián)合申請(qǐng)、DoCoMo以歐洲研發(fā)中心專門進(jìn)行NFV專利申請(qǐng)。與以往的通信技術(shù)起步階段相比，運(yùn)營(yíng)商對(duì)專利的投入度相對(duì)更高。

在NFV標(biāo)準(zhǔn)化起到主導(dǎo)貢獻(xiàn)作用的AT&T、英國(guó)電信、德國(guó)電信、KDDI、Orange、沃達(dá)豐和中國(guó)移動(dòng)等尚未在國(guó)際上顯露專利實(shí)力，其中不排除申請(qǐng)公開期和國(guó)際申請(qǐng)潛伏期等因素的影響。如表5所示。

表5 SDN與NFV組合技術(shù)全球申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)

2.3 SDN與NFV的組合組網(wǎng)成為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新熱點(diǎn)
以在中國(guó)申請(qǐng)專利為例，將SDN與NFV的關(guān)鍵詞聯(lián)合進(jìn)行檢索，命中專利35件，其中與組網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的有10件，約占據(jù)總量的28%。申請(qǐng)人包括國(guó)內(nèi)主流通信企業(yè)華為技術(shù)、中興通訊、杭州華三通信和中國(guó)聯(lián)通等。

華為技術(shù)的專利申請(qǐng)主要涉及云化數(shù)據(jù)中心、分組核心網(wǎng)等場(chǎng)景中，NFV架構(gòu)下的SDN部署方法，涉及承載資源靈活分配方法、業(yè)務(wù)鏈解決方案等。

中興通信的專利申請(qǐng)披露了在SDN控制器架構(gòu)中，將BNG應(yīng)用以NFV的方式駐留在單獨(dú)的服務(wù)器上然后通過SDN的北向接口與OFC交互的部署方法。

中國(guó)聯(lián)通對(duì)基于SDN的云化核心網(wǎng)的EPC資源實(shí)現(xiàn)和管理邏輯進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)內(nèi)容分發(fā)的方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)MCDN服務(wù)節(jié)點(diǎn)資源共享和系統(tǒng)擴(kuò)展。采用SDN和NFV組合的解決方案實(shí)現(xiàn)EPC資源靈活管控，并緩解移動(dòng)核心網(wǎng)流量壓力。

數(shù)通設(shè)備商杭州華三通信公布一種SDN組合網(wǎng)關(guān)，充分利用NFV支持多業(yè)務(wù)的優(yōu)勢(shì)，提高SDN網(wǎng)絡(luò)部署的靈活性，并通過將硬件網(wǎng)關(guān)作為統(tǒng)一流量出口，釋放對(duì)承載NFV的服務(wù)器的物理位置的約束，從而簡(jiǎn)化組網(wǎng)的復(fù)雜性。

3、研究結(jié)論
SDN全球?qū)＠暾?qǐng)仍處于快速增長(zhǎng)期，參與者多，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備企業(yè)和傳統(tǒng)IT占據(jù)主導(dǎo)，高校類申請(qǐng)人申請(qǐng)活躍，個(gè)別企業(yè)申請(qǐng)量較大。

SDN標(biāo)準(zhǔn)呈未統(tǒng)一化，創(chuàng)新機(jī)會(huì)多，同時(shí)積極參與標(biāo)準(zhǔn)制定、貢獻(xiàn)技術(shù)并申請(qǐng)專利可搶占產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。

SDN目前未見專利侵權(quán)訴訟，但隨著產(chǎn)品大規(guī)模普及和商用化，專利糾紛不可避免，應(yīng)做好專利儲(chǔ)備和預(yù)警分析工作。

NFV的專利申請(qǐng)?zhí)幱谄鸩诫A段，專利持有情況分散，運(yùn)營(yíng)商參與度高于以往，我國(guó)企業(yè)在全球?qū)＠麅?yōu)勢(shì)初顯。

國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)中，在標(biāo)準(zhǔn)化工作中起主導(dǎo)作用的AT&T、英國(guó)電信、德國(guó)電信、KDDI、Orange、沃達(dá)豐和中國(guó)移動(dòng)等尚未在全球范圍內(nèi)顯露專利實(shí)力，其中不排除申請(qǐng)公開期和國(guó)際申請(qǐng)潛伏期等因素的影響。該因素對(duì)分析評(píng)價(jià)主流企業(yè)的專利持有情況方面具有一定的潛在影響，該影響可通過持續(xù)的跟蹤研究來進(jìn)行修正。

SDN與NFV的組合帶來的組網(wǎng)靈活性成為申請(qǐng)企業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)，以國(guó)內(nèi)為例，主流設(shè)備商和運(yùn)營(yíng)商在數(shù)據(jù)中心云化、核心網(wǎng)SDN部署等場(chǎng)合紛紛探索SDN/NFV組合解決方案，以實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)靈活性、優(yōu)化資源調(diào)配和降低復(fù)雜度等目標(biāo)。