移動体通信方式

平成１５年度

特許出願技術動向調査報告書

移動体通信方式

（要約版）

平成１６年３月

特 許 庁

＜目次＞

第１章 調査の進め方と技術俯瞰 . . . 1

第２章 特許動向のマクロ分析 . . . 7

第３章 特許動向の詳細分析 . . . 17

第４章 政策動向分析 . . . 27

第５章 市場環境分析 . . . 31

第６章 研究開発動向 . . . 36

第７章 提言 . . . 42

問い合わせ先

特許庁総務部技術調査課 技術動向班

電話：０３−３５８１−１１０１（内線２１５５）

第１章 調査の進め方と技術俯瞰

本テーマは、移動体通信方式における各世代の特許出願技術動向調査を目的としている。 本章では移動体通信方式を支える技術の特許出願動向を調査分析する進め方、調査対象範囲 と、世代と技術の関係等を対応付ける技術俯瞰について述べる。

第１節 調査分析の進め方

調査は、特許を中心としたステップ１とステップ２、政策動向及び市場動向を中心とした ステップ３、研究開発動向を中心としたステップ４に分けて進める。

ステップ１：マクロ分析（技術分野全体の特許件数を定量分析）

技術で俯瞰した各世代を代表する多元接続方式及び各種要素技術の特許出願の マクロな分析を行う（第２章）。

なお、特許出願件数の年次推移、特許出願三極構造および出願人に関する検索 は、Der went Wor l d Pat ent I ndex（略称 DWPI 、Der wnet I nf or mat i on Lt d. ）を 用いる。検索条件は、1988 年から 2001 年までに出願された特許のうち、2004 年２月までに公開された特許を検索対象とする。

ステップ２：詳細分析（主たる技術分野の技術内容を詳細分析）

注目される第３世代の特徴的な技術である W- CDMA、CDMA2000、TDD- CDMA に関す る特許文献を技術課題とその解決手段の観点から詳細分析を行う( 第３章) 。 ステップ３：政策動向分析と市場環境分析

第３世代のグローバル標準に対して日米欧三極と中国、韓国についての政策的 取組みの調査（第４章）と市場規模推移と市場シェアの調査を特許の側面から 行う。（第５章）。

ステップ４：研究開発動向分析（トピック分析）

移動体通信方式に関連する代表的な国際学会である I EEE GLOBECOMと I EEE- VTC の発表論文を分析して、第３世代以降の発展を支える最新の技術動向を調査し、 今後の特許出願動向を推測する（第６章）。

第２節 調査対象範囲

１．アクセスネットワークとコアネットワーク

移動体通信方式は無線アクセスネットワーク（RAN：Radi o Ac s es s Net wor k）とコアネット ワーク（CN：Cor e Net wor k）に分かれて発展している。一般にRANは、利用する電波あるいは 無線技術とともに発展してきており、いわゆる各世代との対応付けが取りやすい。しかし、 CNはシステムやサービスの継承性が重要な要素となるため、RANのように明確には世代との対 応がつきにくい。このため、世代別の分析はRANが中心となる。RANは移動端末（MS：Mobi l e St at i on）、移動端末と対向して無線リンクを形成する無線基地局（BTS：Bas e Tr ans c ei ver St at i on）、複数の無線基地局を制御してCNとのインタフェースを有する基地局制御（RNC：

Radi o Net wor k Cont r ol l er）から構成される。CNは、MSの位置情報の管理及び端末番号や課

金情報等ユーザ情報の管理を行うホームメモリ局（HLR：Home Locat i on Regi s t er ）、ホーム メモリ局の情報を利用して移動端末のルーチング、呼設定・切断、課金等を行う移動交換機

（MSC：Mobi l e Swi t c hi ng Cent er ）、固定電話等の既存電話網との接続のためのゲートウェイ

交換機（GMSC：Gat eway Mobi l e Swi t c hi ng Cent er ）、インターネットとの接続のためのプロ トコル変換を行うパケットゲートウェイ（PGW：Pac ket Gat eway）から構成される。i モード

1

等のインターネット通信サービスはPGW経由で接続される。

移動体通信方式の今後の発展形態として、I P モビリティ管理や I P 認証機能を有する I P バ ックボーンネットワーク( CN) がある。また、無線 LANのアクセスポイントを利用して I P アク セスネットワーク（RAN）とし、音声･データとも I P バックボーンネットワークに接続して、 コアネットワーク（CN）とホームメモリ局を共存させることが考えられている。

このような構成において、本調査の調査対象は RANを主体とするが、移動端末は直接の調 査対象としない。サービス系に関連して CNについても一部対象とする。以上述べた移動体通 信方式のネットワーク構成と調査対象範囲を第１- １図に示す。

第１−１図 移動体通信方式のネットワーク構成と調査対象範囲

２．世代に対応した発展形態

移動体通信方式の RANと CN各方式から見た世代に対応した発展形態を第１- ２図に示す。 この発展形態図では、第２世代の RANは多元接続方式を中心に分類されており、TDMA 方式 を使用した GSM、PDC、I S- 136、CDMA 方式を使用した I S- 95 がある。さらに GPRS や DoPa のよ うな高速パケット方式が開発されている。

CNは第２世代の各 RAN方式に対応して、欧州（ETSI ）が標準化した GSM、日本( ARI B) が標 準化した PDC、米国( TI A) が標準化した I S- 41 の３種に大別される。各 CN はそれぞれに接続 する RANを有しているが、GSM、PDC は RANと CNが同じ呼称となっている。

第３世代の RAN は、３GPP

2

で標準化されたW- CDMA（UTRA- FDD）、UTRA- TDD と、３GPP２

3

で

1

i モードは株式会社 NTT ドコモの登録商標

2

国際標準の I MT- 2000 規格のうち、W- CDMA 方式の技術仕様の標準化作業を行っているプロジェクト

3

国際標準の I MT- 2000 規格のうち、CDMA2000 方式の技術仕様の標準化作業を行っているプロジェクト

ゲ ー ト ウ ェ イ 交 換 機 ( GMSC) 移 動 交 換 機 ( MSC)

無 線 ア ク セ ス ネ ッ ト ワ ー ク （ RAN） コ ア ネ ッ ト ワ ー ク （ CN）

Ｉ Ｐ ア ク セ ス ネ ッ ト ワ ー ク （ RAN） I Pバ ッ ク ボ ー ン ネ ッ ト ワ ー ク （ CN）

I P認 証

調 査 対 象 範 囲

ホ ー ム メ モ リ 局 （ HL R）

インターネット既存電話網

ア ク セ ス ポ イ ン ト

（ AP）

ア ク セ ス ポ イ ン ト

（ AP） 移 動 端 末

I P対 応

（ MS）

３ G以 降 I Pモ ビ リ

テ ィ 管 理 無 線

基 地 局

（ BTS）

無 線 基 地 局

（ BTS）

基 地 局 制 御

（ RNC）

パ ケ ッ ト 処 理 モ ジ ュ ー ル （ PPM）

パ ケ ッ ト ゲ ー ト ウ ェ イ モ ジ ュ ー ル （ PGM） 移 動 端 末

（ MS）

主 対 象

ゲ ー ト ウ ェ イ 交 換 機 ( GMSC) 移 動 交 換 機 ( MSC)

無 線 ア ク セ ス ネ ッ ト ワ ー ク （ RAN） コ ア ネ ッ ト ワ ー ク （ CN）

Ｉ Ｐ ア ク セ ス ネ ッ ト ワ ー ク （ RAN） I Pバ ッ ク ボ ー ン ネ ッ ト ワ ー ク （ CN）

I P認 証

調 査 対 象 範 囲

ホ ー ム メ モ リ 局 （ HL R）

インターネットインターネット既存電話網既存電話網

ア ク セ ス ポ イ ン ト

（ AP）

ア ク セ ス ポ イ ン ト

（ AP） 移 動 端 末

I P対 応

（ MS）

３ G以 降 I Pモ ビ リ

テ ィ 管 理 無 線

基 地 局

（ BTS）

無 線 基 地 局

（ BTS）

基 地 局 制 御

（ RNC）

パ ケ ッ ト 処 理 モ ジ ュ ー ル （ PPM）

パ ケ ッ ト ゲ ー ト ウ ェ イ モ ジ ュ ー ル （ PGM） 移 動 端 末

（ MS）

主 対 象

標準化された CDMA2000 があり、さらに HSDPA や 1xEV- DOといった高速化や高機能化に向けた 開発がそれぞれで進められている。また、TDMA 系の発展形態としての EDGE（I WC- 136）があ る。

第３世代の CNは、第２世代で PDC を使用していた通信事業者が、GSMを採用することとし たため、CN は GSMと I S- 41 の２種に統合されてきている。ただし、第２世代の CN は、第３ 世代の CNに発展する段階でそれぞれ機能的にも性能的にも進化している。

第３世代以降の標準化は現在進捗中で、RANとしては CDMA、TDMA のほか OFDMA を含めた各 種の RAN が並存すると考えられ、CN はブロードバンド I P 系に収束すると考えられる。そし て並存する RANについては、サービスの提供形態に応じて選択が可能となるシームレスな接 続サービスの提供が望まれている。

第１−２図 移動体通信方式の RANと CN各方式から見た世代に対応した発展形態

第３節 技術の俯瞰

移動体通信方式の各世代のシステムと、これと密接に対応する多元接続方式の対応関連を俯 瞰する。世代と多元接続方式を第１層として、各システムの発展のための課題に関して俯瞰 するシステム発展動向技術を第２層とした。システム発展動向技術としては、基幹系技術と アドホック系技術に大別して俯瞰した。第３層では第２層の課題を解決するための要素技術 を俯瞰した。要素技術としては、I P やロケーションサービスに関するネットワークサービス 系要素技術、セル構成、ハンドオーバ、プロトコルに関するシステム・回線制御系要素技術、 送信電力制御、同期、信号処理に関する無線装置系要素技術、e- コマースや I C カードに関す るその他の要素技術について俯瞰した。技術俯瞰の構造を第１- ３図に示す。

ＧＳＭ技術ＩＳ

4 1-

技術ＰＤＣ技術

第 ２ 世 代 第 ３ 世 代 第 ３ 世 代 以 降

各 種 ア ク セ ス 方 式 並 存

（ RAN）

ブ ロ ー ド バ ン ド I Pバ ッ ク ボ ー ン NW

（ CN）

（ 凡 例 ）

： T DMA

： CDMA

： CN

： RAN

： GS M

： I S - 41

： PDC

： 第 ２ 世 代

： 第 ３ 世 代

： OF DMA

： 第 ２ 世 代

： 第 ３ 世 代

： WL AN等

（ a d- hoc ） Div e r g e

Conv e r g e

（ e v ol ut i on）

（ e v olut ion）

ＧＳＭ技術ＩＳ

4 1-

技術ＰＤＣ技術

第 ２ 世 代 第 ３ 世 代 第 ３ 世 代 以 降

各 種 ア ク セ ス 方 式 並 存

（ RAN）

ブ ロ ー ド バ ン ド I Pバ ッ ク ボ ー ン NW

（ CN）

（ 凡 例 ）

： T DMA

： T DMA

： CDMA

： CDMA

： CN

： CN

： RAN

： RAN

： GS M

： GS M

： I S - 41

： I S - 41

： PDC

： PDC

： 第 ２ 世 代

： 第 ２ 世 代

： 第 ３ 世 代

： 第 ３ 世 代

： OF DMA

： OF DMA

： 第 ２ 世 代

： 第 ２ 世 代

： 第 ３ 世 代

： 第 ３ 世 代

： WL AN等

（ a d- hoc ）

： WL AN等

（ a d- hoc ） Div e r g e

Conv e r g e

（ e v ol ut i on）

（ e v olut ion）

第１−３図 技術俯瞰の構造

１．世代と多元接続方式

本調査の目的の移動体通信方式に関しての各世代についての主なシステム名称を抽出して、 各世代の各システムを特徴付ける多元接続方式に関する対応付けを行った。第２世代、第 2. 5 世 代 は 商 用 化 中 の シ ス テ ム を 記 述 し 、 第 ３ 世 代 に つ い て は I TU- R で 承 認 さ れ た 方 式

（I MT- 2000）に基づいた。世代と多元接続方式の俯瞰を第１- ４図に示す。

第１−４図 世代と多元接続の俯瞰

TDM

CDM

OFDM 第 ２世代

第 ３世代 UWC136/ EDGE/ GSM384 GPRS

CDMA 第 2. 5世代

CDMA2000  c dmaOne（I S95A） PDC

GSM I S136（DAMPS)

TDMA

PDC- P（DoPa）

【 世代】 【 主なシステ ム名称】 【多元接続 方式】

UTRA TDD / TD- SCDMA

UTRA FDD ＝ W- CDMA c dmaOne（I S95B）

Enhanc ed DECT

OFDMA 第３世代 以降 （ Wi r el es s Br oadband Sys t em）

（Seaml es s ） （Bet ween Net wor k/ Ter mi nal / Sys t em） PHS

TDM

CDM

OFDM 第 ２世代

第 ３世代 UWC136/ EDGE/ GSM384 GPRS

CDMA 第 2. 5世代

CDMA2000  c dmaOne（I S95A） PDC

GSM I S136（DAMPS)

TDMA

PDC- P（DoPa）

【 世代】 【 主なシステ ム名称】 【多元接続 方式】

UTRA TDD / TD- SCDMA

UTRA FDD ＝ W- CDMA c dmaOne（I S95B）

Enhanc ed DECT

OFDMA 第３世代 以降 （ Wi r el es s Br oadband Sys t em）

（Seaml es s ） （Bet ween Net wor k/ Ter mi nal / Sys t em） PHS

３ ． １ ネ ッ ト ワ ー ク サ ー ビ ス 系 要 素 技 術 ３ ． ２ シ ス テ ム ・ 回 線 制 御 系 要 素 技 術 ３ ． ３ 無 線 装 置 系 要 素 技 術

３ ． ４ そ の 他 の 要 素 技 術

１ ． 世 代 と 多 元 接 続 方 式

３ ． 要 素 技 術

２ ． シ ス テ ム 発 展 動 向 技 術 ２ ． １ 基 幹 系 技 術

２ ． ２ ア ド ホ ッ ク 系 技 術

３ ． １ ネ ッ ト ワ ー ク サ ー ビ ス 系 要 素 技 術 ３ ． ２ シ ス テ ム ・ 回 線 制 御 系 要 素 技 術 ３ ． ３ 無 線 装 置 系 要 素 技 術

３ ． ４ そ の 他 の 要 素 技 術

１ ． 世 代 と 多 元 接 続 方 式

３ ． 要 素 技 術

２ ． シ ス テ ム 発 展 動 向 技 術 ２ ． １ 基 幹 系 技 術

２ ． ２ ア ド ホ ッ ク 系 技 術

PDC Per s onal Di gi t al Cel l ul ar PHS Per s onal Handyphone Sys t em I S- 136 I nt er medi at e St andar d- 136

DAMPS Di gi t al Advanc ed Mobi l e Phone Ser vi c e GSM Gl obal Sys t em f or Mobi l e Communi cat i ons c dmaOne （a br and name, t r ademar ked and r es er ved f or t he

exc l us i ve us e of CDG member compani es ） I S- 95A I nt er medi at e St andar d- 95 A

GPRS Gener al Packet Radi o Ser vi c e PDC- P Per s onal Di gi t al Cel l ul ar Packet DoPa DoCoMo Pac ket + Do Pac ket I S- 95B I nt er medi at e St andar d- 95 B

UWC- 136 Uni ver s al Wi r el es s Communi c at i ons 136 EDGE Enhanc ed Dat a GSM Envi r onment

GSM384 Gl obal Sys t em f or Mobi l e Communi cat i ons 384

I MT- SC I nt er nat i onal Mobi l e Tel ec ommuni cat i on Si ngl e Car r i er Enhanc ed DECT Enhanc ed Di gi t al Enhanc ed Cor dl es s Tel ec ommuni cat i ons I MT- FT I nt er nat i onal Mobi l e Tel ec ommuni cat i on Fr equency- Ti me UTRA TDD UMTS Ter r es t r i al Radi o Ac c es s Ti me Di vi s i on Dupl ex TD- SCDMA Ti me Di vi s i on Sync hr onous Code Di vi s i on Mul t i pl e Acc es s I MT- TC I nt er nat i onal Mobi l e Tel ec ommuni cat i on Ti me- c ode UTRA FDD UMTS Ter r es t r i al Radi o Ac c es s Fr equency Di vi s i on Dupl ex W- CDMA Wi deband Code Di vi s i on Mul t i pl e Ac c es s

I MT- DS I nt er nat i onal Mobi l e Tel ec ommuni cat i on Di r ec t Spr ead CDMA2000 Code Di vi s i on Mul t i pl e Ac c es s 2000

I MT- MC I nt er nat i onal Mobi l e Tel ec ommuni cat i on Mul t i - Car r i er TDMA Ti me Di vi s i on Mul t i pl e Ac c es s

TDM Ti me Di vi s i on Mul t i pl exi ng CDMA Code Di vi s i on Mul t i pl e Ac c es s CDM Code Di vi s i on Mul t i pl exi ng

OFDMA Or t hogonal Fr equenc y Di vi s i on Mul t i pl e Ac ces s OFDM Or t hogonal Fr equenc y Di vi s i on Mul t i pl exi ng

２．システム発展動向技術

各世代のシステムの発展動向として、基幹系技術とアドホック系技術に分類して技術を俯 瞰した。

基幹系技術については、周波数利用効率向上、制御の効率化、トラヒック分散等キャパシ ティ増大、第３世代の高速パケット伝送に代表されるパケット･高速伝送、ブロードバンドを 目指した広帯域化技術伝送、遅延や誤り率に関連する伝送品質、接続品質、QoS を含めた高 品質化技術、システム共存、シームレス接続、デュアルモード、デュアルバンドに関連する 高機能化技術、音声、データ、画像伝送、ディジタル放送等に関連するマルチメディア化技 術を抽出した。一方アドホック系では、ミニマムパワールーチング、スループット向上等課 題が考えられるが、方式別のアプローチが主流であることから、技術俯瞰では WLAN（Wi r el es s LAN）、Bl uet oot h、UWB（Ul t r a Wi de Band）、DSRC（Dedi c at ed Shor t Range Communi c at i on） 等方式別の技術とした。システム発展動向技術の俯瞰を第１- ５図に示す。

第１−５図 システム発展動向技術の俯瞰

システム発展動向技術

基幹系技術 アドホック系技術

キャパシティ増大

パケット・高速伝送

広帯域化技術

高品質化技術

高機能化技術

マルチメディア化技術

WLAN（Wi r el es s LAN）

Bl uet oot h

UWB（Ul t r a Wi de Band）

DSRC（Dedi c at ed Shor t Range Communi c at i on） システム発展動向技術

基幹系技術 アドホック系技術

キャパシティ増大

パケット・高速伝送

広帯域化技術

高品質化技術

高機能化技術

マルチメディア化技術

WLAN（Wi r el es s LAN）

Bl uet oot h

UWB（Ul t r a Wi de Band）

DSRC（Dedi c at ed Shor t Range Communi c at i on）

３．要素技術

（１）ネットワークサービス系要素技術

CN系と RAN系の両方に関連する要素技術で、I P 化に関連する I P モビリティ、I P ルーチン グ、I P マルチメディア等の I P 系技術、プロトコル変換等のゲートウェイ系技術、パケット 遅延最小化等の品質改善系技術、ロケーションサービス、ホームネットワーク制御等のサー ビス拡大系技術を抽出した。

（２）システム・回線制御系要素技術

呼の設定のための無線回線制御系に関する技術で、マクロセル、マイクロセル、置局等の セル構成、モバイル端末が基地局間を移動する際の回線の連続性を確保するためのハンドオ ーバ、伝搬遅延や波形ひずみの等化に関する伝搬・干渉、周波数リソースの割り当て制御、 位置の登録管理等を行う基地局制御（RNC）とモバイル端末間のプロトコル、認証等に関する セキュリティや課金制御技術を抽出した。

（３）無線装置系要素技術

無線装置系要素技術として、受信レベルを検出して自局送信レベルを制御する開ループ制 御、対向する局に送信レベル制御指令を送信する閉ループ制御等の電力制御、基地局間同期、 基地と端末間の無線区間同期の各制御、レイク受信（RAKE）、ダイバーシティ、ソフトで無線 装置パラメータを設定するソフトウェア無線、無線伝搬環境にアダプティブ適応する環境適 応制御を行う信号処理、誤り制御、拡散変調等、FEC

4

に関する変復調･符復号技術、低消費電 力、小型化、経済化、高信頼化技術を抽出した。

（４）その他の要素技術

その他の要素技術として上記分類に属さないｅ- コマース、イメージやビデオ等のコンテン ツ、SI M

5

カード等の I C カードを抽出した。 要素技術の俯瞰を第１- ６図に示す。

第１−６図 要素技術の俯瞰

4

FEC：For war d Er r or Cor r ec t i on

5

SI M：Subs cr i ber I dent i t y Modul e

セル構成

ハンドオーバ

システム・回線制御系要素技術

伝搬・干渉

課金制御 セキュリティ プロトコル

電力制御

同期 無線装置系要素技術

信号処理

低消費電力 小型化技術

高信頼化技術 経済化技術 変復調・符復号 I P系技術

ネットワークサービス系要素技術

サービス拡大系技術 ゲートウェイ系技術

品質改善系技術

e−コマース その他の要素技術

コンテンツ

I Cカード 要 素 技 術

セル構成

ハンドオーバ

システム・回線制御系要素技術

伝搬・干渉

課金制御 セキュリティ プロトコル

電力制御

同期 無線装置系要素技術

信号処理

低消費電力 小型化技術

高信頼化技術 経済化技術 変復調・符復号 I P系技術

ネットワークサービス系要素技術

サービス拡大系技術 ゲートウェイ系技術

品質改善系技術 I P系技術

ネットワークサービス系要素技術

サービス拡大系技術 ゲートウェイ系技術

品質改善系技術

e−コマース その他の要素技術

コンテンツ

I Cカード 要 素 技 術

第２章 特許動向のマクロ分析

本章では特許文献の内容の詳細には触れずに、特許件数の調査からマクロな傾向を分析す る。

第１節 マクロ分析条件

データベースは WPI を使用して、検索条件は 1988 年から 2001 年までに出願され、2004 年 ３月までに WPI に収録された特許を検索対象とする

6

。検索の母集団として、移動体通信シス テムの特許分類 I C=（H04B- 007/ 26+H04Q- 007/ 20: H04Q- 007/ 38）を用いた。尚、第一出願国別 出願は、ほとんどその出願国の国籍を有するものが出願しており、出願人の国籍別による整 理と考える。

第２節 特許出願の全体状況

移 動体通 信方式全 体の出 願件数 と登録件 数の年 次推移 を第２ - １図 に示 す。出 願件数 が 1996 年に増大しているのは第３世代 CDMA システムに関する出願が増大したことによると考 えられる。また 2000 年の増大は第３世代の開発が一段落して、第３世代以降や WLANに関し ての OFDMに関する出願が増大したことによると考えられる。

第２−１図 移動体通信方式全体の出願件数と登録件数の年次推移

第３節 三極構造 １．三極の出願動向

三極別出願件数の年次推移を第２- ２図に、三極別登録件数の年次推移を第２- ３図に示す。 第２- ２図における米国の出願件数は、特許の登録時点で判明した出願年に遡って出願件数を 算出している。三極出願動向ではまず日本が立ち上がり、次いで米国、欧州の順で立ち上が っている。出願の面では日本が米国、欧州の２倍近い数になっており、出願件数の上では日 本が先導的であるといえる。一方、三極登録動向では、欧州に比して日本と米国が先行して いる。日本の登録件数に関しては、WPI への収録件数が少ないため、データベースに PATOLI S を用いている。

6

第１国出願を基にした複数国への出願がある場合には、全ての出願について、その出願年を第１国の出願年（優 先権主張年）として計数する。

1, 395 1, 759

2, 171

2, 609^{2, 879}

4, 138

6, 378 7, 089

8, 106

9, 930 10, 061

1, 074

3, 577

5, 444

2, 845

84 ²¹⁸ 163 178 306 ^{383 496} 705

1, 4771, 527 2, 150

3, 014 3, 169

0 2, 000 4, 000 6, 000 8, 000 10, 000 12, 000

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 出 願 年 ・ 登 録 年

出 願 件 数

・ 登 録 件 数

出 願 件 数 登 録 件 数

出願件数総数：66, 610 登録件数総数：16, 715 1, 395

1, 759 2, 171

2, 609^{2, 879}

4, 138

6, 378 7, 089

8, 106

9, 930 10, 061

1, 074

3, 577

5, 444

2, 845

84 ²¹⁸ 163 178 306 ^{383 496} 705

1, 4771, 527 2, 150

3, 014 3, 169

0 2, 000 4, 000 6, 000 8, 000 10, 000 12, 000

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 出 願 年 ・ 登 録 年

出 願 件 数

・ 登 録 件 数

出 願 件 数 登 録 件 数

出願件数総数：66, 610 登録件数総数：16, 715

第２−２図 三極別出願件数の年次推移

第２−３図 三極別登録件数の年次推移

２．多元接続方式別特許出願の全体状況

多元接続方式別特許出願の年次推移を第２- ４図に示す。TDMA が 1992 年に増えているのは、 この時期に GSMや PDC のサービスが開始されたことによると考えられる。CDMA が 1993 年か ら急速に増加しているのは、1992 年に I MT- 2000 の周波数割当が行われ、CDMA 方式がその中 核の技術として開発され出したことによると考えられる。OFDMは、まだ出願件数の伸びが大 きくないが、今後、第３世代以降の技術として大きく伸びる可能性を有している。

0 1, 000 2, 000 3, 000 4, 000 5, 000 6, 000 7, 000

1988 1989 19901991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 20002001 出 願 年

出 願 件 数

第 １ 出 願 国 日 本 第 １ 出 願 国 米 国 第 １ 出 願 国 欧 州 第１出願国日本総数：39, 827 第１出願国米国総数：14, 542 第１出願国欧州総数：12, 241 0

1, 000 2, 000 3, 000 4, 000 5, 000 6, 000 7, 000

1988 1989 19901991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 20002001 出 願 年

出 願 件 数

第 １ 出 願 国 日 本 第 １ 出 願 国 米 国 第 １ 出 願 国 欧 州 第１出願国日本総数：39, 827 第１出願国米国総数：14, 542 第１出願国欧州総数：12, 241

0 200 400 600 800 1, 000 1, 200 1, 400 1, 600

1988 1989 1990 1991 1992 19931994 19951996 19971998 1999 2000 2001 登 録 年

登 録 件 数

第 １ 出 願 国 日 本 第 １ 出 願 国 米 国 第 １ 出 願 国 欧 州 第１出願国日本総数：7, 187 第１出願国米国総数：5, 864 第１出願国欧州総数：3, 664 0

200 400 600 800 1, 000 1, 200 1, 400 1, 600

1988 1989 1990 1991 1992 19931994 19951996 19971998 1999 2000 2001 登 録 年

登 録 件 数

第 １ 出 願 国 日 本 第 １ 出 願 国 米 国 第 １ 出 願 国 欧 州 第１出願国日本総数：7, 187 第１出願国米国総数：5, 864 第１出願国欧州総数：3, 664

第２−４図 多元接続方式別特許出願の年次推移

３．CDMA 特許出願の三極構造

多元接続方式の中で、最近出願件数が多いCDMA 方式について特許出願三極構造を出願先 別と第一出願国別にそれぞれ整理した。CDMA の特許出願の出願先別三極構造を第２- ５図に 示す

7

。自国・自地域内への出願割合は、日本 59％、米国 27％、欧州 33％となっており、日 本は自国に閉じた出願が多い。二極間での相手国への出願の比率は、米欧の関連では米国が 欧州に 3. 0 倍（1499 件/ 496 件）、日米の関連では米国が日本に 1. 2 倍（1278 件/ 1067 件）多 く出願しており、米国は、欧州に対しても日本に対しても積極的に出願している。

第２−５図 CDMA の特許出願の出願先別三極構造

（対象は 1988 年から 2001 年までに出願され、2004 年３月までに公開された特許：WPI ）

（円グラフ内の国、地域名は、出願先の国、地域を示す）

7

三極構造の図では、1988 年から 2001 年の期間で一括検索しているため、この期間内で出願が分割されたとして も、同一の出願として計数され、三極構造の図の件数は年次推移の図の件数よりも少なくなる場合がある。

欧 州 1, 060

16% 米 国 2, 168 34%

日 本 3, 208

50%

日 米 欧 758 24% 日 欧

230 7%

日 米 309 10%

日 本 1, 911

59%

日 米 欧 1, 196

55% 米 欧

303 14%

日 米 82 4% 米 国

587 27%

日 米 欧 334 32%

米 欧 162 15%

日 欧 212 20%

欧 州 352 33% 日米欧三極

への出願

303

162 334 1, 196

758 212

230

82 309

【第１出願国：米国；2, 168/ （1, 581）】

内、国外へ の出願件数

【第１出願国：欧州；1, 060/ （708）】

内、国外へ の出願件数

【第１出願国：日本；3, 208/ （1, 297）】

内、国外へ の出願件数

（日米欧第一出願国の合計：6, 436）

欧 州 1, 060

16% 米 国 2, 168 34%

日 本 3, 208

50%

日 米 欧 758 24% 日 欧

230 7%

日 米 309 10%

日 本 1, 911

59%

日 米 欧 1, 196

55% 米 欧

303 14%

日 米 82 4% 米 国

587 27%

日 米 欧 334 32%

米 欧 162 15%

日 欧 212 20%

欧 州 352 33% 日米欧三極

への出願

303

162 334 1, 196

758 212

230

82 309

【第１出願国：米国；2, 168/ （1, 581）】

内、国外へ の出願件数

【第１出願国：米国；2, 168/ （1, 581）】

内、国外へ の出願件数

【第１出願国：欧州；1, 060/ （708）】

内、国外へ の出願件数

【第１出願国：欧州；1, 060/ （708）】

内、国外へ の出願件数

【第１出願国：日本；3, 208/ （1, 297）】

内、国外へ の出願件数

（日米欧第一出願国の合計：6, 436） 0

200 400 600 800 1000 1200 1400

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 出 願 年

出 願 件 数

TDMA CDMA OF DM

TDMA出願総数：5, 731 CDMA出願総数：7, 156 OFDM出願総数： 636 0

200 400 600 800 1000 1200 1400

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 出 願 年

出 願 件 数

TDMA CDMA OF DM

TDMA出願総数：5, 731 CDMA出願総数：7, 156 OFDM出願総数： 636

CDMA の第一出願国別の三極構造を第２- ６図に示す。日本は欧州への出願の 28%( 988 件) 、 米国への出願の 29%( 1, 067 件) とほぼ欧州と米国で同じ割合を占めているのに対して、米国は 日本への出願の 25%（1, 278 件）に比べて欧州への出願の 42%( 1, 499 件) と、欧州への出願の 比率が大きく、欧州を重要な市場と位置づけていることがうかがえる。一方欧州は日本への 出願の 11%( 546 件) 、米国への出願の 13%（496 件）と日本と米国をほぼ同等の市場に扱って いることがうかがえる。

第２−６図 CDMA の特許出願の第一出願国別三極構造

（円グラフ内の国、地域名は、第一出願の国、地域を示す）

CDMA 特許の三極出願の年次推移を第２- ７図に示す。日米欧三極の出願の年次推移で 1996 年ころから急増しているのは、CDMA が第３世代移動体通信方式のグローバル標準に採用され たことによると考えられる。日中韓でみれば、韓国が 1995 年から積極的に出願しており、ま た、中国の出願は 1999 年から出始めて 2001 年には韓国と同等のレベルに達するまで伸びて いる。韓国では CDMA 方式を中心に第３世代方式を積極的に開発しており、また中国では、独 自の第３世代方式である TD- SCDMA 方式を積極的に開発しているためと考えられる。

第２−７図 CDMA 特許の三極出願の年次推移

欧 州 546 11% 米 国 1, 278

25% 日 本 3, 208

64%

日 本 1, 067

29%

欧 州 496 13%

米 国 2, 168

58%

日 本 988 28%

欧 州 1, 060

30% 米 国

1, 499 42%

【出願先国：日本；5, 032】

【出願先国：米国；3, 731】 【出願先国：欧州；3, 547】

556 988

1, 278

1, 067

1, 499

496 欧 州

546 11% 米 国 1, 278

25% 日 本 3, 208

64%

日 本 1, 067

29%

欧 州 496 13%

米 国 2, 168

58%

日 本 988 28%

欧 州 1, 060

30% 米 国

1, 499 42%

【出願先国：日本；5, 032】

【出願先国：米国；3, 731】 【出願先国：欧州；3, 547】

556 988

1, 278

1, 067

1, 499

496

0 100 200 300 400 500 600 700

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 出 願 年

出 願 件 数

第 １ 出 願 国 ： 日 本 第 １ 出 願 国 ： 米 国 第 １ 出 願 国 ： 欧 州

0 100 200 300 400 500 600 700

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 出願年

出 願 件 数

第１出願国：日本 第１出願国：韓国 第１出願国：中国

第１出願国日本総数：3, 285 第１出願国米国総数：2, 790 第１出願国欧州総数：1, 081

第１出願国日本総数：3, 285 第１出願国韓国総数：1, 200

第１出願国中国総数： 290

日米欧三極 日中韓三極

0 100 200 300 400 500 600 700

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 出 願 年

出 願 件 数

第 １ 出 願 国 ： 日 本 第 １ 出 願 国 ： 米 国 第 １ 出 願 国 ： 欧 州

0 100 200 300 400 500 600 700

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 出願年

出 願 件 数

第１出願国：日本 第１出願国：韓国 第１出願国：中国

第１出願国日本総数：3, 285 第１出願国米国総数：2, 790 第１出願国欧州総数：1, 081

第１出願国日本総数：3, 285 第１出願国韓国総数：1, 200

第１出願国中国総数： 290

日米欧三極 日中韓三極

第４節 技術俯瞰図に基づくキーワード分析 １．技術俯瞰各項目のキーワード検索

1988 年から 2001 年出願の特許を対象として、技術俯瞰図の各俯瞰項目のキーワードを移 動体通信システムの特許分類（I C=（H04B- 007/ 26+H04Q- 007/ 20: H04Q- 007/ 38）総数 75, 000 件）との論理積をとって検索し、年次推移傾向を分析した。ただし、アドホック系技術及び ネットワークサービス系要素技術については LAN関連の特許分類 I C=（H04L- 012/ 28）の検索 データも加えている。

なお、上記特許分類 I C のうち H04B- 007/ 26（少なくとも一つの地点が移動できるのも）に ついて、サンプル的に 2000 年出願の全特許文献について詳細な調査を行い、全件数 2, 696 件中、多元接続については 239 件（8. 9％）、技術俯瞰については多元接続を含めて 2, 199 件

（81. 5%）となっており、技術俯瞰図のキーワード分析で可能なことを確認している。

２．第１層 各世代とシステム名称

各世代の方式は、多元接続方式（TDMA、CDMA、OFDM）により特徴づけることができる。世 代別の出願では第３世代として出願したものが他の世代より多く、これ以外の世代としては 第２世代の出願が若干ある程度である。これは第３世代の用語が最初に普及したためと考え られる。

システム名称別の出願では GSMが多く、次いで GPRS、PDC の順になっており、いずれも TDMA に関するもので、CDMA のシステム名称に関する出願は少ない。すなわち、TDMA はシステムに 依存した出願が多く、CDMA はシステムに依存しない（システム共通の) 出願が多い。これは システムの運用実績の差によると考えられる。

以上のことから、“ 世代” 及び“ システム名称” というキーワードではなく、多元接続のキ ーワードに置き換えてマクロ分析を行うのが適切である。

３．第２層 システムの発展動向

システムを基幹系の発展動向とアドホック系の発展動向に大別して、それぞれの主要な技 術又は方式をキーワードとして検索を行った。多元接続に対応するシステムの発展動向の特 許出願年次推移を第２- ８図に示す。

基幹系の発展方向では、高速伝送に関する出願が多く、次いでキャパシティが多い。アド ホック系の発展方向では、WLAN に関する出願が多く、また Bl uet oot h が 1999 年から急速に 増加している。

高速伝送は今後の核となる基幹系技術であるので、今後も注目すべき技術である。

第２−８図 システムの発展動向の特許出願年次推移

４．第３層 課題解決のための要素技術

（１）ネットワークサービス系要素技術

ネットワークサービス系要素技術として I P 系技術、サービス拡大系技術について検索し た。ネットワークサービス系要素技術の特許出願年次推移を第２- ９図に示す。I P 系技術で は、I P ルーチング（I P Rout i ng）関連が多く、またI P マルチメディア（I P Mul t i medi a） とVoI P（Voi c e over I P）が1997 年から急速に立ち上がっている。サービス拡大系の技術 については、ショートメッセージ（Shor t Mes s age）が多く、次いで放送サービスと通信サ ービス融合としてのモバイルブロードキャスト（Mobi l e Br oadc as t ）、固定網サービスと移 動網サービスの融合としてのモバイル Fi x（Mobi l e Fi x）の順になっており、異業種間を連 携したサービスが増大傾向にある。なお、モバイル Fi x には FWA（Fi xed Wi r el es s Ac c es s ） も含まれている。

I P 系技術では I P ルーチングが注目され、サービス拡大系技術では、ショートメッセージ が着目される。

第２−９図 ネットワークサービス系要素技術の特許出願年次推移

0 100 200 300 400 500 600

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

I P Rout i ng I Pv 6 VoI P I P Mul t i medi a

0 100 200 300 400 500 600

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

L oc at i on bas ed Ser v i c e Shor t Mes s age Mobi l e Br oadc as t Mobi l e F i x

I P系技術の年次推移 サービス拡大系技術の年次推移

0 100 200 300 400 500 600

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

I P Rout i ng I Pv 6 VoI P I P Mul t i medi a

0 100 200 300 400 500 600

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

L oc at i on bas ed Ser v i c e Shor t Mes s age Mobi l e Br oadc as t Mobi l e F i x

I P系技術の年次推移 サービス拡大系技術の年次推移

0 200 400 600 800 1000 1200

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

WL AN Bl uet oot h 0

200 400 600 800 1000 1200

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

Capac i t y Hi gh s peed dat a Mobi l e Br oadband Qual i t y Mul t i medi a

基幹系技術の年次推移 アドホック系技術の年次推移

0 200 400 600 800 1000 1200

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

WL AN Bl uet oot h 0

200 400 600 800 1000 1200

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

Capac i t y Hi gh s peed dat a Mobi l e Br oadband Qual i t y Mul t i medi a

基幹系技術の年次推移 アドホック系技術の年次推移

（２）システム・回線制御系要素技術

システム・回線制御系要素技術ではハンドオーバ、伝搬・干渉、プロトコル・課金制御に 関して検索した。システム・回線制御系要素技術の特許出願年次推移を第２- 10 図に示す。 ハンドオーバ技術については CDMA のキーとなる技術であるソフトハンドオーバ（Sof t Handover ）がハードハンドオーバ（Har d Handover ）の３∼４倍多く出願されている。プロト コル・課金制御に関しては、プロトコル（Pr ot oc ol ）、位置管理・登録（Locat i on Management ） が多く、またセキュリティ（Sec ur i t y）に関する特許の立ち上がりも大きい。

システム・回線制御系では、ソフトハンドオーバ、干渉、位置登録・管理に関する出願が 増加傾向にあり、注目される。

第２−１０図 システム・回線制御系要素技術の特許出願年次推移

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1988198919901991199219931994 1995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

Har d Handov er Sof t Handov er

0 100 200 300 400 500 600 700

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

Del ay Pr of i l e/ Equal i z at i on/ I nt er f ar enc e

0 100 200 300 400 500 600 700

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

Res our c e Cont r ol L oc at i on Manag ement S ec ur i t y Roami ng Mobi l i t y Pr ot oc ol Bi l l i ng

ハンドオーバ技術の年次推移 伝搬・干渉技術の年次推移

プロトコル・課金技術の年次推移 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90

1988198919901991199219931994 1995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

Har d Handov er Sof t Handov er

0 100 200 300 400 500 600 700

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

Del ay Pr of i l e/ Equal i z at i on/ I nt er f ar enc e

0 100 200 300 400 500 600 700

19881989199019911992199319941995199619971998199920002001 出 願 年

出 願 件 数

Res our c e Cont r ol L oc at i on Manag ement S ec ur i t y Roami ng Mobi l i t y Pr ot oc ol Bi l l i ng

ハンドオーバ技術の年次推移 伝搬・干渉技術の年次推移

プロトコル・課金技術の年次推移