6G テクノロジー: 再構成可能な Intelligent Surface の特許と次世代モバイル ネットワーク

6G テクノロジーの使用を可能にすることで、再構成可能なインテリジェント サーフェスの革新が、今後数年間でモバイル通信業界に革命を起こすことになります。シニア ビジネス インテリジェンス コンサルタントの Eva Razzouk は、急速に変化する業界における特許の動向を調査し、この画期的なテクノロジーの主要プレーヤーと主要な R&D 市場を明らかにします。

RIS: 6G テクノロジーのハイパー接続イネーブラー!

ハイパーコネクティビティとユビキタス サービスは、次世代移動通信システムである 6G テクノロジーの主要なビジョンの 1 つです。非常に高いデータ レート (1 Tbps を超える) とグローバル ネットワーク カバレッジを達成するために、ミリ波 (30 ～ 300 GHz) とテラヘルツ (0.1 ～ 10 THz) の周波数帯域が活用されます。

ただし、これらのバンドでの活動には代償が伴います。これらの周波数では、高い拡散損失と分子吸収、および高い透過損失と障害物の妨害により、伝送距離とカバー範囲が非常に制限されます。

これらの帯域が提供する可能性 (つまり、超高速と大量のデータ交換) を活用し、デジタル トランスフォーメーションの台頭を進めるには、これらの制限を回避する必要があります。

インテリジェント反射面 (IRS) またはラージ インテリジェント サーフェス (LIS) としても知られる再構成可能なインテリジェント サーフェス (RIS) は、高周波数帯域の信号のカバレージを強化し、したがって、 6G カバレッジへの挑戦。

RISとは何ですか?

RIS は、基地局の信号特性を変更してネットワーク容量とカバレッジを向上させるインテリジェントな反射面で構成されています。無線伝播環境をスマートに再構成し、入射信号を調整することで、RIS は無線環境を受動的なものからインテリジェントなアクターに変革しています。

出典:ETSI GR RIS 001 V1.1.1

RIS はさまざまな形式や形状で実装でき、壁、建物、街灯などのオブジェクトに統合できます。

出典: IEEE スペクトル 

RIS は、6G での使用に加えて、屋内/屋外通信、無人システム、衛星ネットワーク、モノのインターネット (IoT) など、多様な無線ネットワークで遭遇する幅広い課題を軽減するソリューションとしても提案されています。 「スマートな」無線環境を構築します。

出典: Yuanwei Liu、IEEE シニアメンバー、Xiao Liu、Xidong Mu、Tianwei Hou、Jiaqi Xu、Marco Di Renzo、IEEE フェロー、Naofal Al-Dhahir フェローによる 2021 年 5 月の論文「再構成可能なインテリジェント サーフェス: 原則と機会」 、IEEE

RIS は、ワイヤレス環境をサービスに変えることで、持続可能で環境に優しいソリューションとしての地位を確立し、EM 汚染を軽減し、低コストの実装とエネルギー効率の高いテクノロジーを提供します。

RIS 産業仕様グループ (ISG) のレポートによると、次のようになります。再構成可能なインテリジェント サーフェス (RIS)。 2023 年 4 月の欧州電気通信標準協会 (ETSI) によるユースケース、展開シナリオ、要件(ETSI GR RIS 001 V1.1.1): 「この傾向 [RIS] は、基本的なワイヤレス システム設計パラダイムを拡大し、徐々に影響を与えるイノベーションの機会を生み出すでしょう。」ワイヤレス システム アーキテクチャ、アクセス テクノロジー、ネットワーキング プロトコルの進化。」

特許力学は、この新興技術の革新状況について何を教えてくれるでしょうか?

この新興テクノロジーにおけるイノベーションと研究開発活動を理解するために、私たちは独自のIP インテリジェンス ソフトウェアを使用してマクロ検索を実行しました。弊社の知財コンサルティング サービスの専門知識を利用して収集した RIS 関連の特許を分析することにより、この分野における研究の進歩と投資に関する興味深い世界的な洞察を生み出すことができました。

6G テクノロジー: 特許動向とトッププレーヤー

特許出願の動向からは、過去 10 年間の終わりまでに研究開発活動が活況を呈し、新しい入口技術が明らかになりました。 2021 年に記録された特許ファミリーの数は 1,217 件で、これは次世代ワイヤレス ネットワーク、特に 6G テクノロジーを実現するための柱としての RIS ソリューションの導入を反映しています。

RIS への主要なイノベーション投資家には、電気通信およびテクノロジー業界の大手企業が含まれており、主に中国からの学者の貢献も見られます。韓国の大手企業であるSAMSUNGは、認定された発明全体の28%で首位に立っており、同社の主要な6G研究活動と一致している。

トッププレーヤーの中で、クアルコムとLGエレクトロニクスはそれぞれイノベーション活動の約6%と約5%に貢献しており、前回のブログ（ 6G、A）で6G活動のトップ10プレーヤーに挙げたのと同様に、主要プレーヤーであることがわかります。 新しい時代はすでに台頭しています）。

6G テクノロジー: RIS 関連のイノベーションの地理的ホットスポット

上位 3 社は韓国 (SAMSUNG および LG ELECTRONICS) とアメリカ (QUALCOMM) ですが、中国は依然としてこれらの 6G 技術発明の主要な原産国として認識されており、特定された発明の総数の約 52% を占めています。

研究活動に対する欧州の貢献は、アジアや米国に比べてまだ小さい。特許取得活動の主な大幅な増加は 2020 年から検出されており、この傾向は引き続き RIS が新たに利用される周波数帯域の主な制限に対する有望な解決策であると考えられると予想されます。

6G テクノロジー: RIS 関連のイノベーションの市場カバレッジ

主要なイノベーション国である中国、米国、韓国で最も多くの発明が発表されているのは当然のことです。特許協力条約 (PCT) 出願 (WIPO 経由) の数は比較的多く、超高波帯の使用を可能にする上でおそらく重要な役割を果たすであろう技術のより世界的な保護戦略を反映しています。

6G テクノロジーのプロジェクト、実験、および標準化の取り組みが進行中である一方で、RIS の共通基盤仕様を作成する作業はすでに開始されており、学界と業界全体でさまざまな活動が行われています。電気電子学会 (IEEE) は、研究イニシアチブを支援するために、再構成可能なインテリジェント サーフェスに関する新興技術イニシアチブ (ETI-RIS) を設立しました。 ICT に適用可能な標準の世界的なプロバイダーであり、国際的な第 3 世代パートナーシップ プロジェクト (3GPPTM) のパートナーである ETSI は、RIS テクノロジーの世界標準化を開発するために、2021 年 6 月に再構成可能なインテリジェント サーフェスに関する業界仕様グループ (ISG RIS) グループを設立しました。 2023 年 4 月に RIS に関する最初のレポート (ETSI GR RIS 001 V1.1.1) を発行し、関連する一般的な重要業績評価指標 (KPI) を使用してユース ケースを定義し、指定されたユース ケースの展開シナリオの運用要件を説明しました。

6G テクノロジー RIS に関するこの分析が示すように、特許のダイナミクスは、研究とイノベーションのトレンドと市場に関する貴重な洞察を提供することができます。移動体通信分野における特許活動の詳細、または具体的なアドバイスやサポートについては、 Questel IPコンサルティングチームにお問い合わせください。

今後の洞察については、リソース ハブおよび専用のウェビナー & イベントページで出版物やウェビナーをフォローしてください。

Eva Razzoukは、Questel のシニア ビジネス インテリジェンス コンサルタントです。 Eva はエンジニアリングの修士号を取得しており、電気通信、IT、データ ネットワークの分野で 25 年以上の経験があります。大学教授および Cisco Routing and Switching 認定トレーナーとしての学業経験に加えて、彼女は Ericsson のシステム エキスパートおよびテクニカル ソリューション マネージャーとして働いていました。