目标专利:1048用于基站的方法、用于用户设备的方法、基站、以及用户设备
专利公开号:CN108886813B
专利权人:诺基亚技术有限公司
无效请求书提交日期:2026年
非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | 2012-06-14_US2012147813A_发明申请_US20120147813A1 CLOSED-LOOP FEEDBACK DURING INITIAL RANGING PROCEDURE_+++B_E_G_J_L_M_N_O_P+++.docx |
| 0 | 2013-11-14_US2013301567A_发明申请_US20130301567A1 SCHEME FOR PERFORMING BEAMFORMING IN COMMUNICATION SYSTEM_+++A_B_C_D_F_G_M_N_O_P_Q_R_S_Y_j+++.docx |
| 0 | 2014-01-09_US2014010178A_发明申请_US20140010178A1 APPARATUS AND METHOD FOR RANDOM ACCESS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING BEAMFORMING_+++A_B_F_J_K_L_M_N_O_P_Q_Y_Z_c_d_e_g_h_i_r_s_t_u_v_w_x+++.docx |
| 0 | 2014-11-27_US2014348051A_发明申请_US20140348051A1 METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING OR RECEIVING RACH SIGNAL IN BEAMFORMING SYSTEM_+++A_B_C_Y_d_l_n+++.docx |
| 0 | 2015-01-14_CN104285385A_发明公开_CN104285385A 在通信系统中执行波束成形的方案_+++A_B_F_G_M_N_O_P_Q_Y_c_d_j_k+++.docx |
| 0 | 2015-12-02_CN105122662A_发明公开_CN105122662A 在具有大量天线的通信系统中随机接入的方法和装置_+++A_B_F_G_J_K_L_M_O_P_Q_R_S_V_W_X_Y_Z_c_d_n+++.docx |
| 0 | 2016-01-28_US2016029358A_发明申请_US20160029358A1 IMPROVED RANDOM ACCESS PROCEDURE WITH BEAMFORMING IN LTE_+++B_F_J_L_M_W_Z_a_g_i_r_s_x_y+++.docx |
| 0 | 2016-03-02_CN105379357A_发明公开_CN105379357A 在LTE中采用波束成形来实现改善的随机接入规程_+++B_F_G_J_L_M_W_X+++.docx |
| 0 | 2016-03-17_WO2016040782A_发明申请_WO2016040782A1 PREAMBLE SELECTION FOR SIMULTANEOUS TRANSMISSIONS IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK (WLAN) SYSTEMS.docx |
一种用于基站的方法,包括: 通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码;以及向所述用户设备发射随机接入响应,; 其中通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码包括:迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述用户设备接收的随机接入前导码;以及将与最佳码字相对应的经处理的随机接入前导码作为通过接收波束赋形接收的随机接入前导码。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将紧密结合目标专利权利要求与说明书的逻辑,对您提供的对比文件(D1、D2、D3)进行深度拆解与特征比对。
需要说明的是,经审查发现,**对比文件D2(US20160029358A1)与对比文件D3(CN105379357A)为同一同族专利**(D3为D2在中国境内的同族公开文本,两者技术内容完全一致)。因此,下文在技术比对中将D2与D3合并分析,并统一引用图文对应关系。
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## 一、 权利要求技术特征比对表格
为了直观展现各对比文件对目标专利权利要求1(包含特征A、B、C、D)的公开情况,特制备如下特征比对表:
| 目标专利权利要求1的技术特征 | 对比文件 D1<br>(US20120147813A1) | 对比文件 D2/D3<br>(US20160029358A1 / CN105379357A) | 比对结论与详细出处说明 |
| 特征A:一种用于基站的方法,包括:通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码; | 实质公开<br>基站接收随机接入请求(Ranging code/Random-access preamble),且说明书提到其支持波束赋形。 | 毫无异议公开<br>明确公开了基站通过接收波束赋形(固定波束集)来接收用户设备发射的随机接入前导码。 | D1出处:\[0019], \[0022], \[0029]。<br>D2/D3出处:D3说明书\[0027]-\[0029], 流程图图6。D2/D3直接给出了基站使用波束接收前导码并识别对应波束的机制。 |
| 特征B:向所述用户设备发射随机接入响应,; | 毫无异议公开<br>基站向移动台广播/发射随机接入或初始测距响应。 | 毫无异议公开<br>基站向UE发射随机接入响应(RAR)。 | D1出处:\[0006], \[0029], \[0035]。<br>D2/D3出处:D3说明书\[0027], \[0036], 图6。 |
| 特征C:其中通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码包括:迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述用户设备接收的随机接入前导码; | 未公开<br>D1的码本(Codebook)和PMI是用在下行反馈链路中,而非用于基站迭代处理接收前导码。 | 未公开<br>D2/D3是利用前导码与固定波束的映射关系直接识别波束,未公开“迭代使用码本中每个码字处理前导码”的盲算/遍历迭代过程。 | D1分析:D1的码本在\[0023]明确作为下行预编码(PMI反馈)使用。<br>D2/D3分析:D2/D3在\[0035]指出由前导码映射直接确定波束,基站只需搜索前导码序列,未对接收信号做码本迭代处理。 |
| 特征D:将与最佳码字相对应的经处理的随机接入前导码作为通过接收波束赋形接收的随机接入前导码。 | 未公开<br>理由同特征C。 | 未公开<br>理由同特征C。 | 分析:由于D1、D2/D3均未公开特征C的迭代处理,故其结果的“选取最佳码字”作为赋形输出的特征D同样未被公开。 |
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## 二、 对比文件公开内容的详细拆解分析
### 1. 对比文件 D1 (US20120147813A1)
* **实质公开的技术特征**:特征A(部分)、特征B。
* **详细原文出处与技术对当**:
* D1的摘要及\[0015]、\[0019]公开了基站接收网络接入请求:“receiving a request to join a communication system, the request comprising a numerical sequence (ranging code or random-access preamble)”。
* D1的\[0003]、\[0016]提到利用闭环技术实现自适应发射波束赋形(adaptive transmit beam-forming),且基站会发射响应(特征B)。
* **技术实质差异**:D1的核心在于**“利用随机接入前导码的编号来隐式携带下行PMI反馈”**(见\[0029]、\[0030])。D1中所谓的“码本(Codebook)”是存储在基站和移动台中的下行预编码矩阵(\[0023]),用于下行发射赋形。它完全没有公开在**上行接收**阶段,基站为了对前导码做接收波束赋形而引入一个接收码本,更没有“迭代使用接收码本中的每个码字来处理信号并挑出最佳码字”的算法。
### 2. 对比文件 D2 / D3 (US20160029358A1 / CN105379357A)
* **毫无异议公开的技术特征**:特征A、特征B。
* **详细原文出处与技术对当**:
* D3说明书第\[0028]段公开:“这允许UE从固定波束集中选择最佳水平/垂直波束...每个水平/垂直波束可被映射到一前导码”。
* D3说明书第\[0029]段公开(对应特征A与B):“当eNB接收到来自UE的前导码时,eNB可基于接收到的前导码来确定所选择的水平/垂直波束。eNB可随后使用所选择的水平/垂直波束来向UE传送随机接入响应(RAR)”。
* 图6明确给出了基站侧的完整流程:接收前导码 $\rightarrow$ 基于前导码确定波束 $\rightarrow$ 发射RAR。
* **技术实质差异**:D2/D3在上行阶段实现波束识别的方案是**“符号映射法”**。由于前导码和固定波束集之间存在预定义的映射关系,基站一旦检测出是哪一个前导码序列,就能直接推算出UE选择的是哪个接收/发射波束。这种方法属于“已知映射直接套用”,**不需要也不存在**目标专利中所述的:在基站侧端使用接收码本,将接收信号与码本中每个码字逐一做迭代相乘处理,再根据能量或信噪比筛选“最佳码字”的盲扫赋形过程(特征C、D)。
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## 三、 最接近对比文件(D最接近)的架构选择与创造性评述
### 1. 哪个对比文件适合做最接近的对比文件?
**结论**:**对比文件 D2 / D3 (CN105379357A) 最适合作为创造性分析中的最接近对比文件(D1仅适合作为次要对比文件)。**
* **技术领域完全相同**:D2/D3 聚焦于 3GPP LTE/5G 的随机接入规程(Random Access Procedure, RACH)以及大阵列天线(3D-MIMO)下的**接收/发射双向波束赋形**(Beamforming)。
* **解决的技术问题极其相似**:D2/D3 旨在解决基站如何在大线阵/波束赋形环境下,准确获知和对准用户设备的波束方向,从而确保随机接入响应(RAR)能够高信噪比(SINR)地送达,改善覆盖、减少冲突(见D3 \[0038])。这与目标专利(CN108886813B)解决的“基站通过接收波束赋形从UE接收前导码、建立波束对链路操控”的技术问题完全在同一层面上。
* **公开特征最多**:D2/D3 已经公开了随机接入流程中基站使用**接收波束赋形**来接收前导码、并以此发射RAR的完整构架。
### 2. 区别技术特征、技术效果及创造性评述
若以 D2/D3 为最接近的对比文件,目标专利权利要求1与D2/D3的区别特征在于:
> **区别技术特征(特征C+D)**:基站侧执行接收波束赋形时,其内部机理是**“通过迭代地使用码本中的每个码字来处理接收信号,从而筛选出最佳码字来作为最终的赋形接收输出”**。
* **区别特征解决的实际技术问题**:如何在不需要用户设备提前测量或无需预定义“波束-前导码”严格映射绑定的前提下,由基站单侧自主、盲盲扫描地实现随机接入前导码的接收波束对准。
* **技术效果分析**:D2/D3 的方案必须要求前导码与波束有严格的映射关系(这会消耗前导码资源,如D3\[0035]所言会分为数个群或增加基站搜索前导码本身的复杂度)。而目标专利通过在基站端引入**“码本迭代盲扫处理”**,使得前导码的设计可以与波束完全解耦。基站即使在完全不知道UE具体方向、没有任何映射信息的情况下,通过自身接收码字的迭代遍历,也能把前导码在最佳的空间通道上解调出来。这极大地提高了基站处理波束随机接入的灵活性。
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## 四、 提起无效请求时请求方最薄弱的技术特征
如果您作为**无效宣告请求方**(试图打掉这枚专利),在面对权利要求1时,**最薄弱(即最难攻破、防御最稳固)的技术特征是:特征C与特征D的有机组合。**
### 攻克难点分析(为何最薄弱):
1. **对比文件存在“技术偏见”或不同的演进路径**:
现有的对比文件(如D1和D2/D3)在解决无线接入中的波束对准时,走向了两个完全不同的方向:
* D1 走的是“下行信道测量 + 隐式代码编号反馈PMI”的闭环反馈路径。
* D2/D3 走的是“下行测量 + 前导码群组空间映射”的开环/半开环预定义路径。
2. **缺乏技术启示**:
无论是D1还是D2/D3,均没有给出**“在基站侧接收RACH前导码时,使用一套专门的码本去迭代遍历相乘,靠基站一端在基带盲算挑选最佳码字”**的启示。D1虽然有“码本(Codebook)”的概念,但明确是用于下行发射预编码的(PMI),属于现有技术中标准的协议码本反馈框架。审查员或专利局复审委员会通常会认为:将下行反馈PMI的码本概念,迁移并改造为“上行前导码接收阶段由基站自迭代使用的基带处理码本”,这种“挪用”具有实质性特点和显著的进步,并非显而易见。
### 应对策略建议:
若要攻破特征C+D,请求方不应仅局限于RACH(随机接入)相关的对比文件,而应当去检索**基站侧上行信号盲解调、上行盲波束赋形(Blind Beamforming)或者上行到达角(AoA)码本估计**的纯物理层基带处理专利/多线阵信号处理教科书。证明“在多天线接收中,利用接收码本迭代相乘遍历以获取最大输出能量”属于通信信号处理领域的公知常识(Common Knowledge)或通用手段,进而游说委员会该特征向RACH场景的迁移不具备创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,在涉案专利(目标专利:CN108886813B)的创造性分析及无效宣告请求中,我们需要将权利要求精确拆解为最小的技术特征,并结合**涉案专利说明书的实质本意**,与各对比文件(D1: US20130301567A1, D2: US20140010178A1, D3: US20140348051A1)的原文及隐含公开内容进行细致比对。
以下是针对权利要求1的全面法律与技术分析:
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## 一、 目标专利说明书对权利要求的原意解读
涉案专利的核心发明点在于**基站端在随机接入阶段的接收波束赋形操控机制**。随机接入(RACH)是用户设备(UE)与基站(BS)建立无线链路的初始阶段,此时基站并不知道UE的具体位置或其最佳发射波束方位。
为了确保成功接收前导码并完成波束对链路的操控,说明书实质上限定了:基站不能被动等待,而是需要通过**迭代(轮询/扫描)**码本中的每个码字(对应不同的接收波束方向/加权),对接收到的信号进行数字或模拟信号处理,并通过遍历比较,锁定一个**“最佳码字”(即带来最大接收信号强度或SNR的波束组合)**。将该最佳码字处理后的信号作为最终判定接收到的随机接入前导码,从而在随机接入响应(RAR)阶段能够使用与该最佳接收波束匹配的下行发射波束,完成波束对链路的操控。
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## 二、 对比文件技术特征比对表格
为了清晰展现各对比文件对权利要求1的公开情况,以下列出详细特征比对表。
| 目标专利权利要求1的技术特征 | D1 (US20130301567A1) 公开情况及出处 | D2 (US20140010178A1) 公开情况及出处 | D3 (US20140348051A1) 公开情况及出处 |
| 技术特征A:包括:通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码 | 实质公开:[0011] "receiving random access channel signals... using one or more receive beams"; [0046] 指出随机接入信号包括"random access preamble message"。 | 毫无疑问公开:[0013] "receiving RACH information... from the BS"; [0030] 表述了使用接收天线阵列进行接收波束赋形以切断干扰。 | 毫无疑问公开:[0014] "receiving an RACH signal with at least one receive chain... perform beamforming"。 |
| 技术特征B:向所述用户设备发射随机接入响应 | 毫无疑问公开:[0047] "transmits... to the MS... on an uplink random access response channel.";[0056] Step 540。 | 毫无疑问公开:[0049] "transmits a RACH response message 355 to the SS 116"。 | 毫无疑问公开:[0016] "control at least one receive chain to receive an RACH signal and send an RACH response"。 |
| 技术特征C:迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述用户设备接收的随机接入前导码 | 实质公开:[0041] "the BS 200 repeatedly attempts reception with all receive beams in some order and cycles, and if a signal has been received... decodes the signal." | 未公开/未明确提及:主要强调UE通过不同的机会(RACH Opportunity)或序列分组来指示最佳下行波束,基站侧未涉及码本迭代处理。 | 未公开/未明确提及:主要侧重于通过多接收链(Rx Chain)在不同覆盖组进行不同周期的波束扫描(Beam Sweep)。 |
| 技术特征D:将与最佳码字相对应的经处理的随机接入前导码作为通过接收波束赋形接收的随机接入前导码 | 实质公开:[0038] "...the receiver may determine by itself the best receive (Rx) beam direction 240 that has the best signal intensity by several repetitive receptions and may apply the determined receive beam." | 未公开:未提及基站自主通过码本遍历选择最佳接收码字来处理当前前导码。 | 未公开:侧重于利用多链联合或分时扩大覆盖,未落入使用最佳码字确定接收前导码的细节。 |
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## 三、 对比文件公开性详细分析
### 1. D1 (US20130301567A1) 的公开性分析
* **技术特征A与B(毫无疑问公开)**:D1摘要及正文[0011]、[0047]明确公开了基站利用一个或多个接收波束接收来自移动台的随机接入通道信号(包含前导码),并在随机接入响应通道向移动台发射响应。
* **技术特征C与D(实质公开/高度相关)**:D1在段落**[0041]**中指出:“*Since the BS 200 may not know when the MS 210 is going to transmit a signal, the BS 200 repeatedly attempts reception with all receive beams in some order and cycles...*”(基站不知道何时发射,因而在某些顺序和周期中用所有接收波束重复尝试接收)。在通信波束赋形领域,“利用所有接收波束重复尝试”在物理层实质上就是基站**迭代(轮询)调用其空间赋形码本中的每个码字向量**去叠加处理接收信号。同时,段落**[0038]**指出:“*the receiver may determine by itself the best receive (Rx) beam direction 240 that has the best signal intensity by several repetitive receptions and may apply the determined receive beam.*”(接收方通过几次重复接收,自己确定具有最佳信号强度的最佳接收波束方向并应用)。这实质上公开了通过遍历比较,将与最佳信号强度(即对应最佳码字)的经处理信号作为最终接收的信号。因此,**D1实质上公开了全部技术特征**。
### 2. D2 (US20140010178A1) 的公开性分析
* **技术特征A与B(毫无疑问公开)**:D2正文[0013]、[0049]明确公开了基站接收RACH信息并向终端发送RACH response 355。
* **技术特征C与D(未公开)**:D2的核心发明点在于通过UE侧区分RACH序列号的分组(Code Division,见[0077])或者选择特定的时频RACH机会(RACH Opportunity,见[0086])来**向基站告知哪一个下行发射波束最好**。D2中基站得知最佳波束是靠终端“隐式或显式通知”的,而不是靠基站端“迭代地使用码本中的每个码字处理并自主锁定最佳接收码字”。因此,C和D特征在D2中未公开。
### 3. D3 (US20140348051A1) 的公开性分析
* **技术特征A与B(毫无疑问公开)**:D3正文[0014]、[0016]明确公开了基站通过至少一个接收链进行波束赋形接收RACH信号并发送RACH响应。
* **技术特征C与D(未公开)**:D3的核心发明点在于将用户分为第一组(短周期扫描)和第二组(长周期扫描,如[0080]所述的 $T_{RACH-SW2} = 4 \times T_{RACH-SW1}$),并利用多条接收链(Rx Chain 1 & 2)在非RACH时间段灵活接收数据信道(见[0086])。其虽然提及了波束扫描(Sweep),但并没有聚焦于基站内部“迭代使用码本中每个码字处理前导码以确定最佳码字”的微观信号处理特征。因此,C和D特征未被D3公开。
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## 四、 最接近的对比文件(最接近现有技术)的选择
在创造性分析过程中,**D1 (US20130301567A1) 最适合作为最接近的对比文件**。
* **技术问题角度**:涉案专利致力于解决“基站如何在随机接入阶段通过接收波束赋形有效操控并对准移动台波束链路”的问题。D1的段落[0039]-[0041]同样精准聚焦于该技术问题:“*the case that the receiver is capable of receiving the signal with its own receive beam is only true if the receiver exactly knows when... Thus, if the receiver does not know when the transmitter transmits, smooth signal transmission... may not be guaranteed...*”,即解决基站在随机接入非同步阶段不知道UE何时发射时,如何进行接收波束对准的问题。两者解决的技术问题完全一致。而D2和D3分别侧重于“终端如何反馈下行最佳波束”和“多接收链如何动态共享与分组”。
* **技术效果角度**:D1通过基站自主顺序循环尝试所有接收波束来锁定最佳接收波束,达到了降低功耗、减少小区干扰和确保非同步随机接入成功接收的技术效果(见D1的[0042]、[0071]),这与涉案专利通过码本迭代锁定最佳码字以实现高效波束对链路操控的效果高度重合。
**结论**:D1在技术领域、解决的技术问题、主要技术特征的重合度上均是最优选择,本案最接近现有技术仅需D1一个即可。
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## 五、 专利无效请求中最薄弱的技术特征
若作为请求人对本目标专利提出无效宣告请求,**最薄弱(即最不容易被攻破、专利权人最容易辩驳成功)的技术特征是:特征C与特征D的结合体,即“迭代地使用码本中的每个码字来处理……”以及“将与最佳码字相对应的经处理的随机接入前导码作为通过接收波束赋形接收的随机接入前导码”。**
### 原因分析:
1. **字面表述差异与审查员的自由裁量**:虽然从通信原理上讲,D1公开的“基站循环使用所有波束尝试接收([0041])并应用最佳信号强度的接收波束([0038])”与特征C、D中限定的“使用**码本中的码字**进行迭代处理并锁定最佳码字”属于相同的技术实质。但是,D1的原文并**没有直接出现“码本(Codebook)”或“码字(Codeword)”**这类具体的基站基带数字信号处理术语。
2. **专利权人的抗辩空间**:在口头审理中,专利权人极有可能抓住这一点进行强力抗辩,主张:“D1公开的反复尝试可能仅是模拟波束的机械切换或宽波束扫描,而涉案专利限定的是在数字域或特定空间维度的码本中进行精准的矩阵码字迭代计算,能够带来更精准的波束对准效果。”
3. **对策建议**:在提起无效请求时,必须额外引入一篇**公开了通信系统中“利用空间赋形码本/码字遍历进行波束赋形选择”的公知常识证据或教科书(或者结合D2/D3中对天线阵列相移控制的通用描述)**。通过D1作为最接近现有技术提供结构框架,再利用公知常识说明“在数字/模拟波束赋形系统中,轮询接收波束的常规手段即为迭代调用码本中的码字”,以此攻克这一最薄弱特征,从而确立权利要求1不具备创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该目标专利的权利要求1进行深度解析,并结合对比文件D1(CN104285385A)与D2(CN105122662A)的原文进行逐字逐句的特征比对、最接近现有技术分析以及无效请求中的薄弱点诊断。
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## 一、 目标专利权利要求1的拆解与特征分析
目标专利(CN108886813B)主要解决的是在毫米波等高频通信系统中,由于基站不知道终端(UE)何时发射信号,导致基站接收波束无法实时对准、造成功耗和干扰过大的技术问题。
权利要求1可以拆解为以下四个具体技术特征:
* **特征A**:一种用于基站的方法,包括:通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码;
* **特征B**:向所述用户设备发射随机接入响应;
* **特征C**:其中通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码包括:迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述用户设备接收的随机接入前导码;
* **特征D**:将与最佳码字相对应的经处理的随机接入前导码作为通过接收波束赋形接收的随机接入前导码。
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## 二、 对比文件原文出处及特征比对
为了客观评估该权利要求的创造性,我们引入两份对比文件:
1. **D1**: CN104285385A 《在通信系统中执行波束成形的方案》
2. **D2**: CN105122662A 《在具有大量天线的通信系统中随机接入的方法和装置》
### 1. 各对比文件公开内容的详细原文出处
* **D1 (CN104285385A)**:
* **关于特征A & B**:摘要及说明书【0010】:“提供了一种在基站中执行波束成形的方法。该方法包括:使用一个或多个接收波束从终端接收在一个或多个发射波束中发射的随机接入信道信号;……以及向终端发射关于最好的发射波束和最好的接收波束的信息。”;【0046】:“随机接入信道信号可以包括例如长期演进(LTE)系统的随机接入前导消息、测距请求……”。
* **关于特征C**:说明书【0041】:“因为BS 200可能不知道MS 210何时将要发射信号,所以BS 200以某种顺序和周期利用所有接收波束来反复地尝试接收,并且如果已经与接收波束方向同步地接收到信号,则对信号进行解码。”
* **D2 (CN105122662A)**:
* **关于特征A & B**:说明书【0005】:“该方法包括接收来自用户设备(UE)的至少一个UE发送波束上的随机接入信号。该方法还包括配置至少一个下行链路发送(DL TX)波束用于发送对该随机接入信号的响应。”
* **关于特征C & D**:说明书【0016】-【0019】(结合图6C/6D)公开了利用移相器和低噪声放大器(LNA)进行模拟波束成形,在【0328】中明确提到了在物理随机接入信道(PRACH)资源中,基站对接收波束(RX波束)、定时、频率及波束宽度的配置和遍历收听。
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### 2. 技术特征比对表格
以下是目标专利权利要求1与对比文件D1、D2的逐项比对:
| 目标专利权利要求1的技术特征 | 对比文件D1 (CN104285385A) 的公开情况与原文出处 | 对比文件D2 (CN105122662A) 的公开情况与原文出处 | 比对结论 |
| 特征A:一种用于基站的方法,包括:通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码; | 实质公开:【0010】使用一个或多个接收波束从终端接收……随机接入信道信号(前导消息【0046】)。 | 实质公开:【0005】接收来自用户设备(UE)的至少一个UE发送波束上的随机接入信号。 | A特征被D1、D2均完全公开 |
| 特征B:向所述用户设备发射随机接入响应; | 实质公开:【0010】向终端发射关于最好的发射波束和最好的接收波束的信息(即RACH响应)。 | 实质公开:【0005】在该至少一个DL TX波束上向UE发送对该随机接入信号的响应。 | B特征被D1、D2均完全公开 |
| 特征C:其中通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码包括:迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述用户设备接收的随机接入前导码; | 实质公开:【0041】BS以某种顺序和周期利用所有接收波束来反复地尝试接收。*(注:波束成形在具体实现中等同于调用码本中的码字调整移相器)* | 实质公开:【0328】结合【0018】(图6C),BS通过天线阵列的移相器配置和调整接收波束来遍历收听PRACH资源。 | C特征被D1、D2实质公开(或属于惯用技术手段) |
| 特征D:将与最佳码字相对应的经处理的随机接入前导码作为通过接收波束赋形接收的随机接入前导码。 | 实质公开:【0041】如果已经与接收波束方向同步地接收到信号,则对信号进行解码;【0047】确定最好的接收波束ID。 | 实质公开:【0142】、【0146】通过计算最大接收信号强度或净辐射功率来确定最佳接收波束并进行后续通信。 | D特征被D1、D2实质公开 |
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## 三、 最接近现有技术(D1 vs D2)分析与选择
在创造性审查或无效宣告程序中,选择最接近的对比文件通常需要从**技术领域、解决的技术问题、技术效果以及公开特征的数量**四个维度进行整体裁量。
本案中,**D1和D2均适合作为最接近的对比文件(都可以独立作为D1或D2第一对比文件)**,原因分析如下:
### 1. 从技术领域与解决的技术问题看:
* **目标专利**:解决毫米波/高频通信中,由于基站不知道UE何时发射RACH,导致接收波束难以对准、盲扫造成开销与干扰的问题。
* **D1**:【0041】中明确指出“因为BS可能不知道MS何时将要发射信号……以某种顺序和周期利用所有接收波束来反复地尝试接收”,其**解决的盲扫、波束同步的技术问题与目标专利完全一致**。
* **D2**:【0001】、【0045】聚焦于5G毫米波(MMB)系统的大规模MIMO自适应随机接入问题,其**技术背景和架构(高频、大规模天线阵列、模拟/数字混合波束成形)与目标专利最为契合**。
### 2. 从技术效果看:
* D1和D2都实现了在基站侧通过“遍历/迭代/扫描”不同的空间接收波束,从而在盲扫状态下精确锁定终端发射的随机接入信号,最终达成“提高高频通信覆盖率、减少波束未对准导致的丢包和功耗”的技术效果。
**结论**:在撰写无效宣告请求书时,建议采取**双主线策略**:
* **第一组主线**:以 **D1 为最接近的现有技术**,结合本领域惯用技术手段(将波束变动具体化为数字/模拟码本操作)否定权利要求1的创造性。
* **第二组主线**:以 **D2 为最接近的现有技术**,结合D1或本领域常识,证明其迭代码字选择最佳波束的行为是无线通信领域的标准演进手段。
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## 四、 未被最接近现有技术公开的特征及其他对比文件公开情况
通过上述表格可见,权利要求1中**没有一个特征是真正构成实质性创新的发明点**。
如果硬要在字面表述上挑出“未被显式直接记录”的细节,那就是:**“码本(codebook)”和“码字(codeword)”**这两个具体词汇。
### 其他对比文件的公开情况:
* **D2的说明书【0018】(图6C/6D)以及【0045】** 已经公开了通过移相器(Phase Shifter)和LNA来改变天线阵列接收波束空间指向的硬件架构。
* **本领域普通技术人员的常识**:在多天线波束成形系统中,“利用所有接收波束反复尝试”在具体算法实现时,必然体现为**“调用码本(Codebook)中的不同码字(Codeword,即权重矢量/相位配置)去配置移相器”**。这一特征属于无线通信领域的公知常识(惯用技术手段)。
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## 五、 若提出无效请求,最薄弱的技术特征诊断
作为无效请求的发起方,我们可以明确得出结论:**该权利要求1整体防御力极低,其最薄弱的技术特征正是特征C和特征D。**
### 原因分析:
1. **特征A和特征B是标准的前代技术(4G LTE / 5G基本标准)**。基站通过波束接收前导码、返回随机接入响应,这在3GPP标准中是随机接入(RACH)过程的必然动作,毫无新颖性可言。
2. **特征C和特征D看似写入了算法细节(“迭代使用码本”、“选择最佳码字”),但实际上是波束扫描的“换皮”表述**。D1已经公开了基站“以某种顺序和周期利用所有接收波束来反复地尝试接收”(特征C的实质),并且“确定最好的接收波束”(特征D的实质)。目标专利只是将D1的“改变波束方向”翻译成了数学矩阵运算中的“迭代码本中的码字”。
### 无效宣告的进攻策略建议:
> **法条依据**:专利法第22条第3款(创造性)。
> **论证逻辑**:
> 1. 以D1为基础,D1已经公开了在随机接入阶段,基站通过在时间/空间上轮询/遍历接收波束来捕捉UE信号,并确定最佳波束。
> 2. 目标专利权利要求1的区别仅在于将“接收波束”表述为“码本中的码字”。而根据D2(图6C)及本领域公知常识,大规模MIMO系统中控制移相器形成特定的接收波束赋形,其数学本质和底层驱动就是迭代调用预设的码本。
> 3. 因此,将D1中的波束轮询转化为特征C、D中的码字迭代,对本领域技术人员而言是**显而易见的,且没有带来意料之外的技术效果**。
该权利要求1极易被一举无效。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对目标专利权利要求1进行深入的法律与技术分析。
本案的目标专利涉及**“波束对链路的操控”**,其核心在于基站侧在随机接入阶段如何利用波束赋形技术接收前导码并发送响应。以下是针对权利要求1的全面无效可行性分析。
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## 一、 目标专利权利要求解析
基于目标专利说明书的背景,权利要求1的核心技术逻辑可以拆解为:基站不单单是在传统全向或扇区模式下接收随机接入前导码,而是在**接收端直接使用“码本迭代扫射/轮询”的方式**,通过比对找出最佳码字,从而实现全盲或半盲的接收波束赋形优化。
* **技术特征A**和**B**属于本领域的常规随机接入架构(接入+响应),并限定了引入波束赋形。
* **技术特征C**和**D**构成了该权利要求的**核心发明点(SFE)**,即“基站侧迭代使用码本中的每个码字处理接收到的前导码,并挑选最佳码字”的具体算法实现。
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## 二、 目标专利与对比文件特征比对
为了清晰展现各对比文件的公开情况,以下将对比文件指代如下:
* **D1**:`US20120147813A1`
* **D2**:`US20160029358A1`
* **D3**:`CN105379357A`(注:D3为D2的中文同族专利,内容实质相同,在正式递交无效宣告请求时优先推荐使用D3作为中文证据)。
### 特征比对表格
| 目标专利权利要求1的技术特征 | 对比文件1(D1, US20120147813A1)的公开情况及原文出处 | 对比文件2/3(D2, US20160029358A1 / D3, CN105379357A)的公开情况及原文出处 |
| 技术特征A:<br>一种用于基站的方法,包括:通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码; | 实质公开。<br>【摘要/[0015]】:“...during initial system access a ranging code is transmitted by the mobile station to the base station.”(公开了接收前导码/测距码)。【[0003]】中虽然提到了接收赋形,但D1的核心是利用前导码隐式传递下行PMI。 | 毫无异议公开。<br>【D3-[0003]/[0004]】:“...阵列的净效应是将(发射或接收)波束定向在预定方向上...智能天线将波束定向至每个个体移动单元”。<br>【D3-[0027]】:“...UE可发起随机接入信道(RACH)规程并且传送...前导码签名...当eNB接收到来自UE的前导码时...”。 |
| 技术特征B:<br>向所述用户设备发射随机接入响应; | 毫无异议公开。<br>【[0025]】:“In response to a successful PRACH preamble attempt, the eNB needs to transmit a random access response (RAR)...” | 毫无异议公开。<br>【D3-[0027]】:“eNB需要向UE传送携带初始上行链路带宽指派的随机接入响应(RAR)。” |
| 技术特征C:<br>其中通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码包括:迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述用户设备接收的随机接入前导码; | 未公开。<br>D1中虽然提到了码本(codebook)和PMI,但它是用户设备(UE)通过测量下行信道来选择PMI,并将该PMI与前导码序列进行映射绑定。基站收到前导码后是通过查表(数据库)直接获取PMI,并非基站侧在接收时“迭代使用每个码字去处理处理前导码”。 | 未公开。<br>D2/D3中虽然提到了波束成形和前导码的映射,但其技术方案是:基站广播CSI-RS $\rightarrow$ UE自主选择最佳波束并映射到对应的前导码群 $\rightarrow$ 基站根据收到的前导码ID直接反推UE选了哪个波束。基站侧并没有在接收前导码时进行“遍历码字迭代处理”的盲扫动作。 |
| 技术特征D:<br>将与最佳码字相对应的经处理的随机接入前导码作为通过接收波束赋形接收的随机接入前导码。 | 未公开。<br>理由同特征C。由于未公开基站端的迭代处理算法,自然未公开“挑选与最佳码字相对应的经处理信号”这一判决步骤。 | 未公开。<br>理由同特征C。D2/D3是通过映射关系(Mapping)直接确定波束,而非通过基站端实时计算和比选最佳码字。 |
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## 三、 最接近的对比文件(Closest Prior Art)选择
在创造性分析过程中,**D3(CN105379357A)或D2(US20160029358A1)最适合作为最接近的对比文件**。
### 1. 整体解决的技术问题角度
* **目标专利**试图解决的技术问题是:在多天线基站系统中,如何在不知道用户设备(UE)确切空间位置或信道特征的情况下,在随机接入初始阶段就能够实现高效的基站侧接收波束赋形,以提升前导码的接收对准精度和覆盖范围。
* **D3(D2)**关注的正是**“在LTE中采用波束成形来实现改善的随机接入规程”**(参见D3标题及【[0001]】)。其旨在解决在大规模天线阵列下,如何让基站和UE在随机接入阶段对准波束、减少RAR冲突、提高收到SINR的技术问题(参见D3【[0038]】)。
* 相比之下,**D1**核心解决的是“如何通过接入码将下行信道状态信息(PMI/协方差矩阵)提早反馈给基站”,其重点在于**闭环反馈机制**,而不是基站侧接收波束的大规模空间扫频或对准。
### 2. 技术效果角度
* **D3**通过建立“前导码-固定波束”的映射关系,使得基站能用对准的波束发射RAR,达到了“改善收到SINR、降低随机接入延迟、减少冲突”的技术效果。这与目标专利通过波束赋形提升随机接入性能的最终技术效果最为接近。
**结论**:D3(或D2)与目标专利同属于移动通信中随机接入+波束成形结合的技术领域,技术方案重合度最高,披露了权利要求1中绝大部分的架构特征(特征A、B),因此最适合作为创造性评述的起点(主方案)。
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## 四、 未公开特征的交叉检索与无效突围
如比对表所示,**技术特征C和D(基站端迭代使用码本遍历处理前导码并比选最佳码字)在D1、D2、D3中均未被公开**。
### 1. 现有证据链的局限性
* D1走的是**“闭环反馈查表路线”**(UE测下行 $\rightarrow$ 映射到码字 $\rightarrow$ 传前导码 $\rightarrow$ 基站查表)。
* D3走的是**“下行测向映射路线”**(基站发CSI-RS $\rightarrow$ UE选波束 $\rightarrow$ 映射前导码 $\rightarrow$ 基站识别)。
* 而目标专利走的是**“基站盲搜/算法轮询路线”**(基站侧单方面用码本里的码字把收到的信号全部算一遍,哪个能量大/结果好就用哪个)。
因此,仅靠目前的D1~D3,**无法拼凑出特征C和D**。如果直接提起无效,审查员极易以“对比文件均未给出基站端遍历迭代码本处理前导码的技术启示”为由,认定权利要求1具备创造性。
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## 五、 提无效请求时“最薄弱的技术特征”分析
在专利无效对抗中,“最薄弱的技术特征”通常需要从双向视角来剖析,以确立攻击策略:
### 1. 对专利权人而言最薄弱(最容易被攻破)的特征:【技术特征A和B】
这两特征属于通信协议的骨架。D3(D2)已经在文本中**毫无异议地公开**了在接入阶段基站通过波束赋形接收Preamble并发送RAR的过程。专利权人在这两个特征上没有任何答辩空间。
### 2. 对无效请求人而言最薄弱(攻击力最弱、对方最稳固)的特征:【技术特征C】
**“迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述用户设备接收的随机接入前导码”**是目前这套证据链条上的**死穴**。
* **原因**:无论是D1的“PMI反馈”还是D3的“波束群映射”,本质上都是**“映射/查表法(Mapping)”**,其目的是**避免**基站做高复杂度的逐个码字迭代计算。而目标专利恰恰限定了要在接收端去做**“迭代处理(Iterative Processing)”**。在无线通信中,“查表变换”和“迭代扫射”属于截然不同的系统实现架构。
### 代理师战略建议
如果您计划对该权利要求提起无效宣告请求,当前的D1~D3组装出的创造性攻击火线是不够的。建议采取以下补充取证措施:
1. **补充补充证据(D4/D5)**:重点检索**“上行全盲/半盲波束赋形”**、**“基站侧波束扫描(Beam Sweeping)”**或**“PRACH 接收机算法”**领域的通用技术教科书或早期基础专利。你需要找到一个公开了“基站侧在收到信号时,在数字域或模拟域遍历(Sweeping/Iterating)不同权值/码字以寻找最大能量输出”的对比文件。
2. **重组三步法论述**:以D3(CN105379357A)为最接近的对比文件,剥离出区别特征C、D。然后证明“当基站无法通过下行CSI-RS引导UE时,为了在基站侧盲检测前导码,本领域技术人员有动机引入通用的‘码本迭代搜索算法’(引入D4),以达到在全盲场景下对准波束的技术效果”,以此击穿其创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,针对目标专利权利要求1以及提及的系统、方法,我为您提供以下深度的专利无效/创造性分析报告。
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## 一、 权利要求特征解析与说明书释义
目标专利权利要求1保护的是一种“用于基站的方法”,其核心技术方案是通过**接收波束赋形**接收随机接入前导码,其重点在于利用**码本(Codebook)**和**码字(Codeword)**的迭代处理来精细化确定最佳接收波束。说明书中的核心意图是通过数字/模拟波束赋形矩阵(即码本中的码字)对上行信号进行遍历空间滤波,以实现高频段(如5G NR/毫米波)下的“波束对链路的操控”,解决信号高衰减及空间对准问题。
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## 二、 对比文件技术特征公开情况分析
根据对三篇对比文件原文的检索和梳理,各对比文件对权利要求1中技术特征的公开情况分析如下:
### 1. D1:US20130301567A1
* **实质公开的技术方案**:D1公开了基站利用一个或多个接收波束接收从终端发射的随机接入信道(RACH)信号,确定最佳发射波束和最佳接收波束,并通过随机接入响应将信息发回终端。
* **详细出处**:
* **特征A**:参见摘要及【0011】:“The method includes receiving random access channel signals transmitted in one or more transmit beams from a terminal, using one or more receive beams...”
* **特征B**:参见【0011】及【0047】:“...and transmitting information about the best transmit beam and the best receive beam to the terminal”;【0047】中明确提及在“uplink random access response channel”上发射。
* **特征C、D**:**未公开**。D1仅提及基站在未对准时通过多轮重复(repetitive receptions)尝试接收并循环(cycles)所有接收波束(参见【0038】、【0041】),并未公开利用“码本”中的“码字”进行迭代数字化处理。
### 2. D2:US20140010178A1
* **实质公开的技术方案**:D2侧重于在波束赋形系统中,终端通过RACH将测量到的最佳下行发射波束索引告知基站。基站接收该RACH信息,检测RACH序列并获取最佳下行波束,随后向终端发送RACH响应。
* **详细出处**:
* **特征A**:参见【0013】:“The method includes receiving RACH information... and detecting a RACH sequence...”
* **特征B**:参见【0049】:“The BS 102 transmits a RACH response message 355 to the SS 116 through the best downlink transmission beam...”
* **特征C、D**:**未公开**。D2在【0077】中公开了一种通过“码分(code division method)”在RACH序列的比特位中映射波束索引的方法,这属于上行报文的内容编码流派,而非基站端用于接收波束赋形空间滤波的“权值码本(Weight Codebook)”迭代处理。
### 3. D3:US20140348051A1
* **实质公开的技术方案**:D3侧重于硬件资源管理,公开了基站根据信道质量/路径损耗将UE划分为不同的RACH级别(Class/Group),并为不同的Group配置不同的接收波束扫描周期(Rx beam sweep period)。
* **详细出处**:
* **特征A**:参见【0014】:“...receiving an RACH signal with at least one receive chain...”及【0060】对Rx beam sweeping的描述。
* **特征B**:参见【0122】:“...performing at least one of broadcasting of RACH configuration information, reception of an RACH signal and transmission of an RACH response...”
* **特征C、D**:**未公开**。D3虽然在【0083】-【0084】中详细描述了硬件接收链(Rx Chain)在时间轴上遍历扫描空间波束方向的过程,但其属于时分波束扫描,未公开在数字域利用“码本中的每个码字”迭代处理同一个前导码并优选最佳码字的操作。
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## 三、 技术特征比对表格
| 目标专利权利要求1的技术特征 | D1 (US20130301567A1) | D2 (US20140010178A1) | D3 (US20140348051A1) |
| 特征A:一种用于基站的方法,包括:通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码; | 毫无疑问公开<br>【0011】公开基站使用接收波束接收随机接入信号。 | 毫无疑问公开<br>【0013】公开基站接收包含RACH序列和波束信息的RACH信息。 | 毫无疑问公开<br>【0014】、【0060】公开基站通过接收链进行波束赋形接收RACH信号。 |
| 特征B:向所述用户设备发射随机接入响应; | 毫无疑问公开<br>【0011】、【0047】公开在随机接入响应信道(RAR)上发射信息。 | 毫无疑问公开<br>【0049】公开基站通过最佳下行波束向终端发射RACH响应消息。 | 毫无疑问公开<br>【0122】公开控制器控制收发机向UE发射RACH响应。 |
| 特征C:其中通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码包括:迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述用户设备接收的随机接入前导码; | 未公开<br>仅提及按顺序循环尝试接收波束(【0041】),未提及码本及码字迭代处理。 | 未公开<br>【0077】的"code division"属于序列比特映射,而非波束赋形计算码本。 | 未公开<br>【0083】仅提及多条接收链的时分波束扫描,未提及码本迭代。 |
| 特征D:将与最佳码字相对应的经处理的随机接入前导码作为通过接收波束赋形接收的随机接入前导码。 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
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## 四、 最接近对比文件的选择与创造性评述
### 1. 最接近对比文件(最接近现有技术)的选择
在本案中,**D1(US20130301567A1)最适合作为创造性分析中的“最接近对比文件”**。
* **技术领域与问题的一致性**:D1与目标专利高度契合,均聚焦于解决高频段通信中基站侧由于“不知道终端何时发送随机接入信号”而导致的接收波束难以对准、功率盲目消耗以及链路操控效率低的技术问题(参见D1【0038】-【0041】)。
* **技术效果贴合度**:D1旨在通过基站侧的波束扫描和优选,建立起最优的波束对链路(Beam-pair link),这与目标专利说明书所期望达到的“波束对链路的操控”效果最为接近。
* *注:D3虽也涉及波束扫描,但其核心解决的是基站多路接收链硬件资源如何在RACH和数据信道之间弹性分配的宏观调度问题,在微观的波束对准控制上不如D1紧密。*
### 2. 特征结合与创造性壁垒
正如特征比对表所示,**特征C和特征D在三篇对比文件中均未被显性公开**。
* **现有技术的局限性**:D1、D2和D3所代表的现有技术普遍采用的是“时分空间扫描”方案,即基站在不同的时间窗/符号上变换不同的物理接收波束方向(物理天线权值改变)来等待捕获前导码。
* **目标专利的实质性特点**:目标专利引入了数字域或混合赋形架构下的“码本”概念,其通过迭代使用码本中的每个码字(波束赋形权值矩阵)来处理“同一个”或“同批次”接收到的前导码信号,通过数字化并行/快速迭代计算,直接筛选出能量或相关度最高的“最佳码字”。这种数字域的矩阵乘法迭代处理,在技术手段上不同于现有技术纯粹的硬件时分波束轮询。
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## 五、 请求方最薄弱的技术特征(无效突破口及防御建议)
若您代表请求方对目标专利提起无效宣告请求,**最薄弱(即最难攻克、最容易卡壳)的技术特征是:特征C和特征D的结合(即:迭代地使用码本中的每个码字处理前导码,并输出与最佳码字对应的经处理前导码)。**
### 请求方的痛点(为什么薄弱):
目前手头的对比文件D1-D3均停留在“波束(Beam Direction/Index)”和“接收链(Rx Chain)”的宏观概念层面,缺乏将接收波束赋形算法具体解构为“**码本中码字的迭代数学处理**”的微观公开。如果仅凭D1-D3,专利局复审委很容易以“现有技术未给出将时分波束扫描改造成基于码本数字迭代处理的技术启示”为由,认定目标专利具有创造性。
### 针对该薄弱环节的无效化补强策略:
为了打通这一关键关节,建议请求方不要仅局限于3GPP系统级标准提案,而应采取以下手段进行证据补充:
1. **引入通信原理教科书或多天线信号处理公知常识(如大天线阵列、MIMO信道估计相关文献)**:证明在基站侧,接收波束赋形在数学本质上就是接收信号矢量与赋形矢量(即码字)的矩阵点乘。在数字波束赋形(DBF)中,遍历码本中的码字处理接收信号以挑选最大合并增益,属于本领域的惯用技术手段。
2. **补充补充检索二维/三维数字波束赋形算法的早期底层专利**:寻找专门公开“利用DFT码本或格拉斯曼码本(Grassmannian Codebook)对上行随机接入信道进行数字多波束合成/预处理”的底层算法专利(例如早期毫米波固定无线接入或雷达信号处理领域的文献),将其作为D2或D4,与D1结合,方能对特征C和D形成致命的一击。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对目标专利的权利要求1进行深度解析,并结合对比文件D1(CN104285385A)和D2(CN105122662A)的原文进行逐字逐句的特征比对、最接近现有技术分析以及无效请求中的薄弱特征诊断。
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### 一、 目标专利权利要求1的拆解与技术内涵解释
结合目标专利说明书关于“波束对链路的操控”的整体构思,权利要求1的本质是在上行随机接入(RACH)阶段,基站侧通过**多波束顺序迭代扫描(码本遍历)**的方式,在“盲收”状态下自主、动态地找出与当前用户设备(UE)最匹配的接收波束,从而在实现空间定向增益(提高覆盖、降低功耗)的同时完成波束对准。
其各技术特征的具体内涵如下:
* **技术特征A(基础架构与触发条件):** 规定了方法主体为基站,动作起点是“接收随机接入前导码(Preamble)”,且明确了接收手段必须是通过“接收波束赋形”(即不是全向接收,而是具有空间指向性的物理/模拟波束)。
* **技术特征B(流程完整性):** 属于典型的RACH经典“Msg2”阶段(发射随机接入响应RAR),用以完成握手。
* **技术特征C(核心算法-迭代处理):** 属于**限定步骤A的具体实施方式**。它限定了基站并非采用“多波束全向同时并行接收”,而是引入了“码本(Codebook)”概念。“迭代地使用每个码字”意味着基站控制器在时间或空间序列上,**依次(轮询/扫描)**调取码本中的各个数字/模拟波束赋形向量,对同一UE发出的前导码信号进行处理。
* **技术特征D(核心算法-最优决策):** 属于**限定步骤A的产物输出**。在迭代遍历完码本后,基站内部进行信号质量(如RSSI、RSRP、SNR等)的度量比对,筛选出能量最强、质量最好的那个“最佳码字”,并将该码字处理后的前导码信号作为最终接收到的结果,以此完成基站侧接收波束的对准。
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### 二、 现有技术特征比对表格
以下将目标专利权利要求1的特征与对比文件D1(CN104285385A)及D2(CN105122662A)的说明书原文进行严格的比对分析:
| 目标专利权利要求1的技术特征 | 对比文件1:D1 (CN104285385A) 的公开情况及原文出处 | 对比文件2:D2 (CN105122662A) 的公开情况及原文出处 |
| 技术特征A:<br>一种用于基站的方法,包括:通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码; | 【实质公开】<br>出处:【0010】、“发明内容”部分。<br>原文:“提供了一种在基站中执行波束成形的方法。该方法包括:使用一个或多个接收波束从终端接收在一个或多个发射波束中发射的随机接入信道信号…”<br>*(注:RACH信号包含前导码,属于实质公开)* | 【实质公开】<br>出处:【0007】、“发明内容”部分。<br>原文:“提供一种在无线网络中执行随机接入的基站(BS)……被配置为接收来自用户设备(UE)的至少一个UE发送波束上的随机接入信号。” |
| 技术特征B:<br>向所述用户设备发射随机接入响应; | 【实质公开】<br>出处:【0010】、【0046】。<br>原文:“向终端发射关于最好的发射波束和最好的接收波束的信息”;【0046】“上行链路随机接入响应信道”。 | 【实质公开】<br>出处:【0007】、“发明内容”部分。<br>原文:“配置至少一个下行链路发送(DL TX)波束用于发送对该随机接入信号的响应,并且在该至少一个DL TX波束上向UE发送对该随机接入信号的响应。” |
| 技术特征C:<br>其中通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码包括:迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述用户设备接收的随机接入前导码; | 【实质公开】<br>出处:【0031】、【0038】、【0041】。<br>原文:【0031】“发射机或接收机执行发射或接收波束的过程,同时变动波束方向以找到最好的波束”;【0041】“BS可能不知道MS何时将要发射信号,所以BS以某种顺序和周期利用所有接收波束来反复地尝试接收”。<br>*(注:变动波束方向、按顺序周期利用所有接收波束,即对应于迭代地使用码本中的每个码字进行处理。)* | 【未公开/仅部分提及】<br>D2虽然提到了模拟波束形成和移相器(如【0088】、【0094】),也提到了“可以部署具有例如以半功率点波束宽度表达的不同宽度的波束”【0072】,但其并未明确说明在接收随机接入前导码时,基站需要通过迭代/遍历码本中各个码字的方式去轮询接收。 |
| 技术特征D:<br>将与最佳码字相对应的经处理的随机接入前导码作为通过接收波束赋形接收的随机接入前导码。 | 【实质公开】<br>出处:【0038】、【0046】。<br>原文:【0038】“在接收波束成形的情况下,接收机可以通过若干次重复的接收来独自确定具有最好的信号强度的最好的接收(RX)波束方向”;【0046】“BS通过执行对准接收波束成形方向的处理来确定最好的接收波束ID”。 | 【未公开】<br>D2在【0007】等发明内容中仅提到基站“配置至少一个DL TX波束用于发送响应”,在整体RACH方案中侧重于自适应调节UE端的发送功率和波束宽度(如图14的轨迹),并未明确公开基站侧利用最佳码字处理并保存该前导码的接收判断逻辑。 |
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### 三、 最接近现有技术(D1)的确定及理由
在创造性分析过程中,**对比文件D1(CN104285385A)最适合作为最接近的对比文件**。
**【理由分析】:**
1. **整体解决的技术问题高度一致:** 目标专利与D1聚焦的都是毫米波/高频通信中,由于基站事先不知道UE何时发射上行信号,导致基站无法直接对准接收波束的技术难题。D1在【0039】-【0041】中深刻剖析了这一痛点:“如果接收机不知道发射机何时进行发射,则可能无法保证平滑的信号发射和接收……因为BS可能不知道MS何时将要发射信号”。这与目标专利要解决的“盲收状态下的上行波束对准”技术问题完全一致。
2. **技术效果最为贴近:** D1通过基站“以某种顺序和周期利用所有接收波束来反复地尝试接收”【0041】,并“独自确定具有最好的信号强度的最好的接收波束方向”【0038】,达到了提高数据速率、降低功耗、实现平滑通信的技术效果【0071】。这与目标专利通过码字迭代遍历筛选最佳码字、从而获取高定向增益波束的初衷完全重合。
3. **特征覆盖度最高:** 如特征比对表所示,D1不仅公开了随机接入的BS收、发响应(特征A、B),还事实上实质公开了特征C中“按顺序和周期利用所有波束尝试接收(即迭代使用码字)”以及特征D中“确定具有最好信号强度的接收波束”的逻辑。相比之下,D2(CN105122662A)的重点在于UE侧的功率提升与波束自适应轨迹(图14),对基站侧如何迭代筛选接收波束的细节几乎没有涉及。
因此,D1是毫无争议的、唯一的最佳最接近现有技术。
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### 四、 薄弱技术特征指出与无效策略
如果我们要对本目标专利的权利要求1提出无效宣告请求,对于请求方(我方)来说,**最薄弱的技术特征是:特征C和特征D中关于“码本中的码字”与“处理/作为”的显式文本表述。**
**【薄弱原因及应对策略】:**
* **字面文本的差异(审查员易妥协点):** 对比文件D1虽然在实质层面上完全公开了“基站按顺序遍历所有接收波束、并挑选信号最好的波束”这一物理过程,但D1在语言表述上采用的是标准的雷达/天线扫描语境(“变动波束方向”、“顺序和周期反复尝试”【0031、0041】)。而目标专利使用了现代数字微波/LTE/5G中更为抽象的**矩阵数学用语——“码本(Codebook)”和“码字(Codeword)”**。
* **专利权人的可能辩词:** 在无效听证会中,专利权人极有可能会抓住这一点进行强辩,声称“D1只是普通的方向扫描,而本专利限定了基于特定空间码本的矩阵相乘迭代处理,其具有更高的数字信号处理效率或特定的硬件映射(如D2图6A的移相器矩阵)”。
* **无效突破口提示:**
尽管这是最薄弱(最容易被专利权人拿来做争辩借口)的特征,但作为经验丰富的代理师,我认为其并不足以支撑创造性。因为在多天线MIMO系统(D1和D2均明确属于大规模MIMO/大量天线系统)中,**用码本中的码字向量来代表不同的波束方向、通过切换码字来实现波束扫描,属于本领域的公知常识/惯用技术手段**。D2的图6A-6D也已公开了通过移相器组合改变模拟流。在实际提无效时,我们应将D1作为主申对比文件,并有力地论证:本领域技术人员在面对D1公开的“顺序利用所有接收波束尝试接收”时,为了在数字化电路中实现它,直接根据预设的波束方向码本进行逐一码字代入计算,是完全自然、无需付出创造性劳动就能想到的常规设计。
根据权利要求1所述的方法,其中向所述用户设备发射随机接入响应包括:通过波束赋形的广播或者非波束赋形的广播来发射所述随机接入响应。
根据权利要求1所述的方法,进一步包括:通过发射波束赋形以非广播方式向所述用户设备发射随机接入响应。
根据权利要求3所述的方法,其中通过发射波束赋形向所述用户设备发射随机接入响应包括:基于从所述用户设备接收的下行链路信道状态的反馈信息来进行所述随机接入响应的发射波束赋形;或者基于上行链路信道信息在码本中搜索最佳接收码字所对应的发射码字来进行所述随机接入响应的发射波束赋形;或者基于上行链路信道测量进行计算来导出所述随机接入响应的发射波束。
根据权利要求4所述的方法,其中从所述用户设备接收下行链路信道状态的反馈信息包括:在所述随机接入前导码中接收所述下行链路信道状态的反馈信息。
根据权利要求4所述的方法,其中所述下行链路信道状态的反馈信息显式地被附加到所述随机接入前导码。
根据权利要求4所述的方法,其中所述下行链路信道状态的反馈信息隐式地通过所述随机接入前导码的位置或群组来表示。
根据权利要求4所述的方法,其中所述下行链路信道状态的反馈信息至少包括波束标识符。
根据权利要求1所述的方法,进一步包括:响应于从所述用户设备接收到所述随机接入前导码,测量针对所述用户设备的上行链路信道状态的反馈信息;以及向所述用户设备发射所测量的上行链路信道状态的反馈信息。
根据权利要求9所述的方法,其中向所述用户设备发射所测量的上行链路信道状态的反馈信息包括:在所述随机接入响应中发射所述上行链路信道状态的反馈信息。
根据权利要求9所述的方法,其中所述上行链路信道状态的反馈信息至少包括上行链路的最佳波束方向或者波束索引。
根据权利要求1所述的方法,进一步包括:通过接收波束赋形从所述用户设备接收消息3。
根据权利要求12所述的方法,其中通过接收波束赋形从所述用户设备接收消息3包括:使用与所述随机接入前导码的接收波束赋形相同或相似的码字来进行所述消息3的接收波束赋形。
根据权利要求12所述的方法,其中通过接收波束赋形从所述用户设备接收消息3包括:基于上行链路信道信息在码本中搜索最佳接收码字来进行所述接收波束赋形;或者基于上行链路信道测量进行计算来导出所述消息3的接收波束。
根据权利要求12所述的方法,进一步包括:在所述消息3中接收由所述用户设备反馈的下行链路的最佳波束方向或者波束索引。
根据权利要求12所述的方法,进一步包括:响应于从所述用户设备接收到消息3,通过发射波束赋形向所述用户设备发射消息4。
根据权利要求16所述的方法,其中通过发射波束赋形向所述用户设备发射消息4包括:使用与所述随机接入响应的发射波束赋形相同或相似的码字来进行所述消息4的发射波束赋形。
根据权利要求16所述的方法,进一步包括:基于由所述用户设备反馈的下行链路的最佳波束方向或者波束索引来进行所述消息4的发射波束赋形;或者基于上行链路信道信息在码本中搜索最佳接收码字所对应的发射码字来进行所述消息4的发射波束赋形;或者基于上行链路信道测量进行计算来导出所述消息4的发射波束。
根据权利要求1所述的方法,其中所述随机接入前导码由所述用户设备通过发射波束赋形来发射。
根据权利要求19所述的方法,其中所述发射波束赋形包括用户设备基于下行链路信道测量导出的离开方向所进行的发射波束赋形。
根据权利要求20所述的方法,其中向所述用户设备发射随机接入响应包括:通过基于所述基站的离开方向信息的发射波束赋形向所述用户设备发射所述随机接入响应。
根据权利要求19所述的方法,进一步包括:基于上行链路信道测量导出的到达方向从所述用户设备接收消息3;或者基于上行链路信道测量导出的到达方向所对应的离开方向来向所述用户设备发射消息4。
根据权利要求1所述的方法,其中通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码包括:通过接收波束赋形多次从所述用户设备接收相同的随机接入前导码;以及将多次接收的相同的随机接入前导码进行信号合并。
根据权利要求1所述的方法,进一步包括:在信道互易性成立的情况下,使用发射波束与接收波束之间的关联性来优化发射波束赋形和接收波束赋形。
一种用于用户设备的方法,包括: 向基站发射随机接入前导码;以及 通过接收波束赋形从所述基站接收随机接入响应,其中通过接收波束赋形从所述基站接收随机接入响应包括:迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述基站接收的随机接入响应;以及将与最佳码字相对应的经处理的随机接入响应作为通过接收波束赋形接收的随机接入响应。
根据权利要求25所述的方法,其中通过接收波束赋形从所述基站接收随机接入响应包括:基于所述用户设备所检测的下行链路信道状态的反馈信息来计算波束赋形权重;以及使用所计算的波束赋形权重来进行所述接收波束赋形。
根据权利要求26所述的方法,其中基于所述用户设备所检测的下行链路信道状态的反馈信息来计算波束赋形权重包括:基于所述下行链路信道状态的反馈信息来进行最大比合并。
根据权利要求25所述的方法,进一步包括:向所述基站发射下行链路信道状态的反馈信息。
根据权利要求28所述的方法,其中向所述基站发射下行链路信道状态的反馈信息包括:在所述随机接入前导码中发射所述下行链路信道状态的反馈信息。
根据权利要求29所述的方法,其中所述下行链路信道状态的反馈信息显式地被附加到所述随机接入前导码。
根据权利要求29所述的方法,其中所述下行链路信道状态的反馈信息隐式地通过所述随机接入前导码的位置或群组来表示。
根据权利要求28所述的方法,其中所述下行链路信道状态的反馈信息至少包括波束标识符。
根据权利要求25所述的方法,进一步包括:从所述基站接收上行链路信道状态的反馈信息。
根据权利要求33所述的方法,其中从所述基站接收上行链路信道状态的反馈信息包括:在所述随机接入响应中接收所述上行链路信道状态的反馈信息。
根据权利要求33所述的方法,其中所述上行链路信道状态的反馈信息至少包括上行链路的最佳波束方向或者波束索引。
根据权利要求25所述的方法,进一步包括:通过发射波束赋形向所述基站发射消息3。
根据权利要求36所述的方法,其中通过发射波束赋形向基站发射消息3包括:基于下行链路信道信息在码本中搜索最佳接收码字所对应的发射码字来进行所述消息3的发射波束赋形;或者基于下行链路信道测量进行计算来导出所述消息3的发射波束。
根据权利要求36所述的方法,其中通过发射波束赋形向基站发射消息3包括:从所述基站接收上行链路信道的最佳波束方向或者波束索引;以及基于所述最佳波束方向或者波束索引来进行所述发射波束赋形。
根据权利要求38所述的方法,其中从所述基站接收上行链路信道的最佳波束方向或者波束索引包括:在所述随机接入响应中接收所述上行链路信道的最佳波束方向或者波束索引。
根据权利要求36所述的方法,进一步包括:响应于从所述基站接收到所述随机接入响应,向所述基站反馈下行链路信道的最佳波束方向或者波束索引。
根据权利要求40所述的方法,其中向所述基站反馈下行链路信道的最佳波束方向或者波束索引包括:将下行链路信道的最佳波束方向或者波束索引包括在所述消息3中进行发射。
根据权利要求36所述的方法,进一步包括:基于下行链路信道信息在码本中搜索最佳接收码字,或者基于上行链路信道测量进行计算导出接收波束,而通过接收波束赋形从所述基站接收消息4。
根据权利要求25所述的方法,其中向基站发射随机接入前导码包括:通过发射波束赋形向基站发射随机接入前导码。
根据权利要求43所述的方法,其中所述发射波束赋形包括基于下行链路信道测量导出的到达方向所对应的离开方向的发射波束赋形。
根据权利要求44所述的方法,进一步包括:使用在下行链路同步过程或者下行链路控制信号接收过程中获知的下行链路参考信号来估算用户设备的到达方向信息,进而导出用户设备的离开方向信息。
根据权利要求43所述的方法,其中通过接收波束赋形从所述基站接收随机接入响应包括:使用与所述发射波束赋形码字相对应的接收波束赋形码字来进行所述接收波束赋形; 或者 在预定义的接收码本中搜索最佳波束来进行所述接收波束赋形。
根据权利要求43所述的方法,进一步包括:基于下行链路信道测量导出的到达方向所对应的离开方向来向所述基站发射消息3; 或者 基于上行链路信道测量导出的到达方向从所述基站接收消息4。
根据权利要求25所述的方法,其中向基站发射随机接入前导码包括:多次向所述基站发射相同的随机接入前导码。
根据权利要求48所述的方法,其中多次向所述基站发射相同的随机接入前导码包括:按照预定义的定时多次向所述基站发射相同的随机接入前导码;或者仅在没有成功接收到所述随机接入响应时,才多次向所述基站发射相同的随机接入前导码。
根据权利要求25所述的方法,进一步包括:在信道互易性成立的情况下,使用发射波束与接收波束之间的关联性来优化发射波束赋形和接收波束赋形。
一种基站,包括: 接收单元,被配置为通过接收波束赋形从用户设备接收随机接入前导码;以及发射单元,被配置为向所述用户设备发射随机接入响应,其中接收单元还被配置为: 迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述用户设备接收的随机接入前导码;以及将与最佳码字相对应的经处理的随机接入前导码作为通过接收波束赋形接收的随机接入前导码。
一种用户设备,包括: 发射单元,被配置为向基站发射随机接入前导码;以及接收单元,被配置为通过接收波束赋形从所述基站接收随机接入响应,其中所述接收单元还被配置为:迭代地使用码本中的每个码字来处理从所述基站接收的随机接入响应;以及将与最佳码字相对应的经处理的随机接入响应作为通过接收波束赋形接收的随机接入响应。