第16卷 第9期2019年 9月
中国发明与专利
China Invention & Patent
V ol.16 No.9
Sep. 2019３ＧＰＰ协议５Ｇ相关专利申请的
贾杰奇琳
（国家知识产权局专利局通信发明审查部，北京100088）
摘 要：本文结合具体检索实践案例来探讨对于涉及3GPP协议5G新空口相关标准改进的专利申请，如何根据3GPP提案文档撰写和表述的特点和EPOQUENET系统中XP3GPP数据库的特点来表达发明构思，充分利用XP3GPP数据库的TI字段减少全文检索中的噪声，更高效地获取相关的对比文件，期望通过本文的方法有助于优化检索策略。
关键词：3GPP协议相关专利申请5G 新空口3GPP提案TI字段
中图分类号：G306 文献标识码：A
0引言
5G通信标准是由国际电信联盟ITU（International Telecommunication Union，以下简称ITU）主导的新一代移动通信标准，主要面向增强的移动宽带业务、低时延高可靠业务和海量物联网三大场景。3GPP的5G 新空口标准是5G主流标准。其中，5G核心网的设计、5G NR的空口设计、5G NR的空口与LTE系统通过双连接方式协同工作的系统设计等几个方面是专利申请的集中领域，同时也是系统设计的重点。通过对专利申请进行总结、对系统设计的热点进行关注和归纳可以发现主流5G标准中亟需解决的核心问题，这些问题也是5G商业部署的核心问题，对企业研发具有非常强的引导、借鉴作用。 在5G新空口的通信技术发展突飞猛进的同时，各个通信企业针对5G标准的制定已经展开争夺，涉及3GPP协议中5G新空口标准的发明专利申请也日益增多，这一类专利申请的特点是：技术方案多是关于如何对协议标准进行改进，具体会涉及网元之间接口的通信规则，常见的有对网元间消息交互流程的改变，对现有消息流程中某个消息的改变，或是在某个消息 中增加或改变其中的字段或某个域等等[1]。针对这一类专利申请，其技术方案所涉及的技术问题，在3
GPP 标准组织中通常对应着很多提案，可以解决相同的技术问题[2]。这是由于3GPP组织在制定5G相关标准过程中，针对现有标准或报告的某一个技术议题，参与3GPP组织的各家公司会分别就自己提出的解决方案或改进方案形成会议文档或提案以便于讨论，同时各家公司在参与3GPP标准化的过程中，通常会同时或在更早的时间提交与自己的会议提案相对应的专利申请，进行专利布局，以期未来有机会形成预埋的标准必要专利。因此，无论是对于涉及3GPP协议对5G新空口通信标准改进的专利申请进行审查，还是通信企业想要了解与某一专利申请所涉及的5G新空口标准相关的技术研发动向和进展，以便调整自己的专利申请布局或战略，都必须十分重视对相关3GPP提案的检索。
EPOQUENET系统的XP3GPP数据库收录了技术规范（Technical Specifi cation，TS），技术报告（Technical Report，TR）、会议文档（提案）等等各类3GPP文档的全文，提供了AU（作者）、PD（公开日期）、CONF（会议）、TI（标题）等字段供检索使用，
作者简介：贾杰(1982—)，女，河北邯郸人，硕士，主任科员，专利审查员，主要从事通信领域，尤其是无线通信领域的专利审查；奇琳(1980—)，女，内蒙古呼和浩特人，硕士，主任科员，专利审查员，主要从事通信领域，尤其是无线通信领域的专利审查。
2019年第9期
为检索者提供了比3GPP网站和3GPP FTP更便利的检索资源。因此，在判断出专利申请是与3GPP协
议5G新空口通信标准的改进相关的情况下，检索者利用XP3GPP数据库作为目标检索资源，有助于对检索过程提速增效。
由于XP3GPP数据库中收录的各类3GPP文档通常没有对应的分类信息，检索者主要是依赖关键词这一手段进行检索，全文数据库本身庞大又细化的可检索数据容易带来严重的检索噪声，加重浏览筛选相关文献的负担。笔者在检索实践中发现，导致该数据库检索噪音大的原因除了在于全文数据库本身检索信息相较摘要数据库更为细化之外，还主要在于：经由专利申请本身或者由专利数据库提取的关键词可能并不适用于XP3GPP数据库，该数据库所收录的3GPP文档对于技术方案的表达方式与专利文档的表述方式也不尽相同，上述原因均会导致构成的检索式不能精准地反映申请文件的技术方案的发明构思，也就是说，数据库本身的特点直接影响了检索式的效力。如何针对XP3GPP数据库和3GPP文档撰写的特点来制定检索策略，是提高检索效率，快速准确命中相关对比文件的一种有效途径。
1 根据EPOQUENET中XP3GPP数据库的特点来探讨提高检索效率的检索技巧
1.1出适用于3GPP提案文档的表述方式来表达发明构思
3GPP提案文档具有自身的撰写特点：内容单一，主题明确，仅针对3GPP协议标准中的某一个可改进之处，每家公司分别提出自己的解决方案，然而即使对于同一可改进点，各家公司所提出的方案中对于同一技术术语的表述也可能是不统一的，就5G新空口标准的技术术语来说，3GPP相关提案也存在
其特有的表述和撰写特点，并且这些技术术语与专利申请文件中的表述方式也是不同的。此外，由于3GPP提案文档的撰写者、提出者、讨论者和目标阅读对象都是对技术发展十分熟悉的技术专家，简略或不完整的表达对目标阅读者来说也不存在理解上的障碍，因此3GPP 提案文档中常见有不统一的表述方式，甚至出现不完整的句式。基于3GPP提案文档的上述特点，在专利数据库中的检索策略可能并不适于XP3GPP数据库，检索者在使用XP3GPP数据库对5G新空口标准改进这一类专利申请的技术方案进行检索时，需要注意发掘出技术特征在相关3GPP提案文档中对应的各种表述，同时需要通过阅读与本申请技术内容相关的一些3GPP文档，来总结3GPP文档对于相关技术内容在撰写上的特点，从而适应于3GPP提案文档的撰写习惯来表达发明构思，保证检索的查全率。
1.2灵活利用TI字段构造检索式滤除检索噪声
XP3GPP数据库将各类文档的标题（Title）以TEXT类型标引为TI字段供检索使用，3GPP提案的标题通常涵盖了该提案所讨论的具体技术领域，甚至涉及具体改进之处。而且笔者发现对于所讨论的同一技术内容，各家公司对于各自所提交的3GPP提案文档的标题存在相对一致的命名习惯和规律性，笔者认为可以根据提案标题的命名习惯与专利申请技术方案之间的相关性，灵活利用TI这一检索入口，将申请文件的发明构思或者具体技术领域映射到提案标题上，提炼出针对标题字段的检索要素，通过将检索目标范围缩小到各家公司对于本专利申请涉及的这一技术问题的提交的全部3GPP提案文档上，由此滤除检索噪声，降低不必要的文献浏览量。
2 EPOQUENET系统中XP3GPP数据库检索实践
以下笔者将结合在EPOQUENET系统中的XP3GPP数据库的检索案例来探讨对于涉及3GPP协议对5G新空口标准改进的这一类专利申请，如何在XP3GPP数据库中有效滤除检索噪声，快速命中对比文件。
2.1案例一
【案情】
本案背景技术中提到3GPP对“无人机的增强支持”项目的讨论中提出使蜂窝网络为无人机提供满足需求的服务更加标准化的研究，但相关技术中没有提供如何确定用户是否被授权进行无人机（UA V）服务的方案。
为解决上述问题，本申请提供核心网设备将用户
贾 杰，等：3GPP协议5G相关专利申请的高效检索方法探讨
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设备的UA V服务授权状态指示给的方法，有助于确定用户设备是否被授权使用UA V服务。
独立权利要求1的技术方案为：
“一种无人机服务的支持方法，应用在核心网设备上，所述方法包括：
接收用户设备通过发送的附着请求信令，所述附着请求信令中包含有无人机能力指示信息，所述无人机能力指示信息用于指示用户设备是否具备无人机能力；
基于无人机能力指示信息，确定所述用户设备的无人机服务授权状态；
向所述发送初始上下文建立请求信令，所述初始上下文请求信令中包含有用于指示所述用户设备的无人机服务授权状态的无人机授权信令。”
【检索思路】
步骤一、判断专利申请涉及3GPP协议对5G相关标准的改进
分析发明内容可知本申请的技术方案涉及核心网、与UE之间关于如何确定UE的无人机能力是否被授权使用的信令交互流程，发明点在于确定具有无人机能力的UE是否被授权使用其无人机能力。考虑申请的背景技术提及了3GPP协议中“无人机的增强支持”，因此初步判断本申请可能属于对3GPP协议5G相关技术细节的改进，适于采用XP3GPP数据库进行检索。
步骤二、初步简单检索
在XP3GPP数据库进行初步检索。根据本申请权利要求的内容提取的检索要素：无人机能力/无人机服务，授权，无人机UE。考虑到这些检索要素在3GPP 文档可能有丰富的表述方式，通过这些检索要素的简单扩充和组合在XP3GPP数据库进行简单检索，挖掘出3GPP文档对于无人机UE这一技术术语有不统一的多种表述方式UA V UE、unmanned aircraft、airborne UE、air-borne UE、drone UE、arial/aerial UE，甚至存在省略了UE的不完整的表述方式例如UA V、drones，对于其无人机能力的授权这一技术特征也有多种替代表达例如license, certifi cate, identifi cation, authorize等。使用这些3GPP文档中惯用的表述方式对上述检索要素进行扩展在全文中检索，发现存在较大的检索噪声，给浏览筛选文献带来较大难度。
1 555 ((UNMANNED 1W AERIAL 1W VEHICLE) OR UAV OR ((UNMANNED 1W AIRCRAFT) OR AIRBORNE OR (AIR 1W BORNE) OR DRONE? O R A R I A L O R A E R I A L))S U E S(S E RV I C E OR CAPABILI+ OR ABILIT+) S (IDENTIF+ OR CERTIFICAT+ OR LICENS+ OR AUTHORIZ+) 步骤三、分析初步检索结果，考虑利用TI字段进行检索
观察前述初步检索过程中浏览到的一些文档的标题，如“UA V UE Certifi cation and License Identifi cation”“Consideration for identifi cation issues for drone UE”“Identify certifi cation for drones，Discus
sion on SA2 LS on UA V certifi cation”等等，其提案内容都涉及关于无人机UE的认证、授权或识别中的技术细节，总结这些文档的标题命名规则，发现对于无人机UE的无人机服务/能力的授权/验证/核实/准许的这一类技术问题的提案文档，其标题已经完全反应了所讨论的技术内容。根据这些文档标题与本申请发明构思的密切关联性，可以想到对于如何获知无人机UE是否授权使用其无人机能力/服务这一问题，各个公司可能已提出不同的解决方案形成3GPP提案文档，以这类文档为目标范围进行检索能够滤除全文检索导致的噪声，更快获得相关结果，因此，考虑以TI为检索入口去检索这一类3GPP文档。
步骤四、针对TI字段进行检索
根据已浏览的相关提案文档总结其标题的命名规则，提炼出检索要素为：授权/验证/准许和无人机UE，即包含这两者组合的3GPP文档标题已经能够紧扣本发明的发明构思，考虑3GPP文档不规范的表述方式，存在省略UE而直接以UA V/drones这样的表述来表示UA V UE/drones UE这一技术特征的文档，故针对TI字段的检索式中省略UE，仅根据3GPP文档中的各种表述方式对检索要素进行充分扩展，在XP3GPP数据库构造检索式如下：
2146/T I((U N M A N N E D1W A E R I A L 1W V E H I C L E)O R U AV O R((U N M A N N E D1W
贾 杰，等：3GPP协议5G相关专利申请的高效检索方法探讨
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AIRCRAFT) OR AIRBORNE OR (AIR 1W BORNE) OR DRONE? OR ARIAL OR AERIAL)) S (IDENTIF+ OR CERTIFICAT+ OR LICENS+ or AUTHORIZ+)
采用本申请的申请日进行限定后得到85篇文献，都与本申请的内容密切相关，并且在不多的检索结果中命中一篇对比文件（R2-1708543，标题为“Identifi cation of Air-borne UE”）可以评价权利要求1的创造性。
2.2案例二
【案情】
本案涉及设计5G系统时与4G系统的交互，现有技术中在不同制式系统之间切换时，对于如何对触发切换的消息进行安全保护没有给出相应的解决方案。
本申请涉及一种消息保护方法，对触发切换的注册请求消息进行安全性保护。
权利要求1的技术方案为：
“一种消息保护方法，应用于终端从第一制式系统切换至第二制式系统，所述第一制式系统包括第一移动性管理网元，第二制式系统包括第二移动性管理网元，所述方法包括：
注册请求消息用于请求注册至所述第二制式系统，终端根据注册请求消息和完整性保护密钥生成第二消息认证码MAC，第二MAC用于对所述注册请求消息进行验证；
根据位置更新请求消息和所述完整性保护密钥生成第一MAC，第一MAC用于对所述位置更新请求消息进行验证；
其中所述完整性保护密钥为所述第一移动性管理网元与所述终端进行通信的完整性保护密钥；
所述终端向所述第二移动性管理网元发送受保护的所述注册请求消息和受保护的所述位置更新请求消息”。
【检索思路】
步骤一、判断申请涉及3GPP协议对5G相关标准的改进
分析该权利要求的技术方案，通过阅读与该权利要求技术方案对应的下位具体实施方式可知，空闲态下4G到5G系统切换时，终端上可能还没有5G的安全上下文，那么对于用于向5G系统注册的注册请求消息，终端没有合适的安全上下文对该注册请求消息进行保护，本申请为了解决这一技术问题，采用了使用切换前4G系统的终端的安全上下文中的完整性保护密钥对向5G系统注册的注册请求消息进行完整性保护生成MAC这一技术手段来提升通信的安全性。由此可提炼出发明构思仅在于：用4G系统的完
整性保护密钥(Integrity Key)（该完整性保护密钥由4G的根密钥KASME推演得到）来对用于向5G系统注册的注册请求消息生成MAC保护。
考虑本申请的背景技术提及了设计5G系统时需要考虑与4G系统的交互，其技术方案涉及对于4G与5G系统的制式切换时对网元之间交互的消息的改进，初步判断本申请可能属于对3GPP协议技术细节的改进，适于采用XP3GPP数据库进行检索。
步骤二、初步简单检索
初步检索阶段，在XP3GPP数据库进行简单检索。根据本申请权利要求的内容提取的检索要素：4G，完整性保护/安全/MAC，注册请求。考虑到这些检索要素在3GPP文档可能有丰富的表述方式，通过这些词的简单扩充和组合在XP3GPP数据库进行简单检索，挖掘出3GPP文档对于4G和完整性保护密钥这一技术术语有不统一的多种表述方式，其中4G这一检索要素还存在其他的表述如EPS/EPC，4G系统对应的完整性保护密钥通常在3GPP文档中被叫做NAS完整性保护密钥/NAS安全上下文，该密钥是从KASME导出，有的文档甚至直接不规范表述为4G NAS。使用这些检索要素简单扩展后在XP3GPP数据库进行全文检索噪声很大：
1 2957 (4G or EPS or EPC) S (NAS OR KASME OR (SECUR+ 1W CONTEXT) or PROTECT+ or MAC) s ((REGIST+ 1w REQUEST) or RR)
步骤三、分析初步检索结果，考虑利用标题字段进行检索
在简单检索浏览相关文献过程中发现一些3GPP 提案文档涉及对空闲态下4G-5G系统之间切换/网络互通时的消息流程的讨论，这些提案的标题诸如“Discussion on the security for interworking between
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EPC and 5GC”“Agreement for EN on protection of RR message using mapped security context in idle mode mobility from EPS to 5GS”“Reply LS on security handling for EPS-5GC interworking”等。
根据这些文档标题与本申请技术方案的密切关联性，可以想到各个公司可能已经针对空闲态下4G与5G系统之间网络互通/移动性管理场景下的安全或保护这一技术问题分别提出不同的解决方案形成3GPP 提案文档，这一类文档中可能会讨论如何对注册请求消息进行保护的问题，因此，若对这类文档进行检索能够消除噪声，缩小目标文献的范围，更便于快速获得相关结果。
考虑以TI为检索入口去检索这一类3GPP提案文档来缩小检索范围。
步骤四、针对TI字段进行检索
根据已浏览的相关提案文档总结其标题的命名规则，标题中并不出现具体的消息名称也不涉及如何保
护注册请求消息，仅仅反映出4G-5G切换这一具体应用场景下如何实现保护或保证安全性，根据3GPP 文档中应用的NAS或MAC这一表述方式来对安全/保护的进行下位扩展，提炼出针对TI字段的检索要素：4G/EPS/EPC，5GS/5GC，interworking/mobility，protect/security/NAS /MAC，即这三者能够反映出本发明的发明构思：在4G-5G系统切换场景下的安全性问题，在XP3GPP数据库构造检索式如下：
2 47/TI ((4G OR EPS OR EPC) 1W (5G OR 5GS or 5GC)) S (MOBILITY OR INTERWORKING) S (SECURITY OR PROTECT+ OR NAS OR MAC)在这些检索结果中仅使用本申请的申请日进行进一步限定得到34篇文献，都与本申请的技术内容密切相关，并且在不多的检索结果中得到一篇公开了本申请发明点的对比文件（S3-173048，标题为“Security for idle mobility between 4G and 5G”），可以评价权利要求1的创造性。
3 总结
5G新空口相关技术是通信领域的热点技术，无论是专利审查过程需要对相关专利申请进行检索获取有效对比文件，还是通信企业想要预埋专利申请时需要通过检索来了解3GPP组织对相关技术的研发动向和进展，以便调整自身的专利布局战略，使用有效的检索策略能够有助于提高查准率和查全率，带来事半功倍的效果。前文通过两个涉及3GPP协议对5G新空口标准改进的专利申请案例的检索实践，探
讨了对于XP3GPP数据库的检索策略，通过先简单检索来熟悉背景技术，熟悉相关3GPP文档中对于检索要素对应的技术术语的各种表述方式，以便根据3GPP的撰写习惯扩展检索要素，同时，根据3GPP文档的表述和撰写特点灵活利用提案文档的TI字段来缩小检索范围、滤除检索噪声，能够有效地快速命中检索结果。然而需要注意的是，TI字段记载的信息有限，仅利用TI字段来反映发明构思进行检索很明显存在着一定的不足，因此，如果使用TI字段没有检索到合适对比文件时，还应当对XP3GPP数据库收录的文档进行全文检索，来避免漏检。（第二作者对本文贡献等同于第一作者）
参考文献：
[1] 杨娇瑜. 浅谈如何提高3GPP协议检索的效率[J].
中国新通信，2014（10）：39.
[2] 龚思来，胡徐兵. 浅析无线通信领域的非专利检
索方法[C]. 2014年中华全国专利代理人协会年会
第五届知识产权论坛论文（第三部分），2014. [3] 刘欣. 通信领域常用非专利文献资源介绍及3GPP
文献的检索方法[J]. 审查业务通讯，2012，18（2）：86-94.
责任编辑唐宇
贾 杰，等：3GPP协议5G相关专利申请的高效检索方法探讨
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