17.04.2001 18:51:42 -  BPatG, Beschl.v. 25. 3. 1996 - 20 W (pat) 12/94
DE - Schutzfähigkeit - Gericht
Bundespatentgericht
Viterbi-Algorithmus
Durch die in einen Patentanspruch aufgenommene Zweckangabe "zum Empfang von über einen gestörten Kanal übertragenen Signalen" kann der Algorithmus in enger Beziehung zu technischen Vorgängen stehen, wenn er inhaltlich so auf technische Größen festgelegt wird, daß die Lehre als technisch gewertet werden kann.

BPatG, Beschl.v. 25. 3. 1996 - 20 W (pat) 12/94 Gründe I. Gegen das am 3. 4. 1989 angemeldete Patent wurde Einspruch erhoben mit dem Antrag, es zu widerrufen, weil sein Gegenstand in den wesentlichen Merkmalen durch die Literaturstelle ANN. TELECOMMUN. Bd. 42, Nr. 1 - 2, 1987, S. 31 bis 38 (Battail) vorweggenommen sei und in den verbleibenden, geringfügig unterschiedlichen Ausgestaltungen keine erfinderischen Maßnahmen gesehen werden könnten. Die Patentabteilung hat das Patent in vollem Umfang aufrechterhalten. Die Beschwerdegegnerin bestreitet die Vorveröffentlichung der mit Schriftsatz der Beschwerdeführerin vom 13. 3. 1996 erstmals genannten und in Kopie eingereichten Diplomarbeit "Mehrstufige Trelliscodierung" von Rüppel mit Datum März 1989. Die Beschwerdegegnerin beruft sich dabei unter anderem auf den von ihr auszugsweise in Kopie vorgelegten Institutsbericht über Forschung und Lehre am Lehrstuhl für Nachrichtentechnik im Institut für Informationstechnik der Technischen Universität München vom Dezember 1990. Der Patentanspruch 1 in der verteidigten Fassung lautet: "1. Verallgemeinerter Viterbi-Algorithmus zum Empfang von über einen gestörten Kanal übertragenen Signalen, bei welchem in einer Metrik-Inkrement-Einheit (TMU) die Übergangskosten gebildet werden und in der nachgeschalteten Addier-Vergleich-Auswähl (ACS-)Einheit ein Addieren, ein Vergleichen sowie ein Auswählen vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Zustand die Differenzkosten von zwei eintreffenden Pfaden berechnet werden, wobei eine Zuverlässigkeitsinformation am Anfang jedes Pfades auf den höchsten Wert festgelegt wird, dann der Zuverlässigkeitswert des Pfades mit den kleinsten Kosten nur an den Stellen aufgefrischt wird, wo die Informationsbits von dem konkurrierenden Pfad abweichen, wobei das Auffrischen gemäß einer Tabelle vorgenommen wird und wobei nur der vorherige Wert der Zuverlässigkeitsinformation und die Differenzkosten (D) als Eingangsgrößen in der Tabelle angelegt werden, hierauf der neue Wert aus der Tabelle entnommen wird und zusammen mit harten Entscheidungen als Pfadgedächtnis abgespeichert wird, wobei das Abspeichern in Form von Fest- oder Gleitkomma-Werten erfolgt und schließlich die Analogwertentscheidung aus der Stelle herausgelesen wird, die sich nach einer Entscheidungsverzögerung (d) für den Pfad mit den kleinsten Kosten ergibt, wobei die Vorzeichen der Analogwert-Entscheidungen die harten Entscheidungen des Viterbi-Algorithmus sind". Der Patentanspruch 2 lautet: "Modifizierter Viterbi-Algorithmus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auffrischen der Zuverlässigkeitsinformation das Minimum aus der alten Zuverlässigkeitsinformation und - durch Einführen eines Faktors (a) - den normierten Pfad-Differenzkosten (D/a) gebildet wird und als Pfadgedächtnis abgespeichert wird." II. 1. Der Anspruch 1 in der verteidigten Fassung ist zulässig. Der Schutzbereich des Patents ist enger geworden, und die Änderungen im Anspruch 1 gehören nach der Patentbeschreibung zur beanspruchten Erfindung. Aus der Beschreibung geht hervor, daß der Viterbi-Algorithmus zum Empfang von Symbolfolgen dienen kann, die durch einen gestörten Kanal verfälscht sind (bspw. S. 5 Z. 25 bis 44). Ferner ist in ihr ausgeführt, daß die Auffrischung nur an den Stellen vorgenommen wird, wo die Informationsbits der zwei eintreffenden Pfade voneinander abweichen (S. 5 Z. 60), wobei nur der vorherige Wert der Zuverlässigkeitsinformation und die berechneten Differenzkosten als Variable den Zuverlässigkeitswert bestimmen (S. 6, Gleichung (10)). Die Streichung des Wortes "Verfahren" berücksichtigt den Umstand, daß der Inhalt des Anspruchs in der erteilten Fassung kein Verfahren zur Verallgemeinerung des Viterbi-Algorithmus betrifft. Vielmehr umschreibt der Anspruch 1 die Aufeinanderfolge der bei einem verallgemeinerten Viterbi-Algorithmus auszuführenden Verfahrensschritte. 2. Die Lehre des Patentanspruchs 1 ist technisch. a) Die beanspruchte Lehre geht von dem z. B. von Forney in Proc. IEEE 1973, Band 61 Nr. 3 S. 268 f. zusammenfassend beschriebenen Viterbi-Algorithmus aus, der ein Standardmittel in Nachrichtenempfängern geworden sei, mit dem verschiedene Funktionen, wie Demodulieren, Decodieren, Entzerren usw., durchgeführt werden. Mit dem Viterbi-Algorithmus ist es möglich, vergleichweise einfach - und daher mit vergleichsweise geringem technischen Aufwand - empfangene und während der Übertragung über elektrische Leitungen, Funkverbindungen oder Glasfasern durch Störungen verfälschte Signale (Nachricht) so zu analysieren, daß diejenige gesendete Nachricht ermittelt wird, deren Wahrscheinlichkeit zur Verfälschung in die empfangene Nachricht am größten ist. Die so getroffene Festlegung wird als "harte", d. h. binäre Entscheidung bezeichnet. In der Beschreibungseinleitung ist für verschiedene Fälle der Weiterverarbeitung der empfangenen Nachrichtensignale als Nachteil geschildert, daß dieser klassische Viterbi-Algorithmus nur harte Entscheidungen erzeuge und nicht auch "Soft Decisions" liefere, nämlich eine Zuverlässigkeitsinformation zusammen mit der jeweils getroffenen harten Entscheidung. Daher sei es Aufgabe der Erfindung, "den Viterbi-Algorithmus so auszubilden, daß er analoge Entscheidungen, d. h. Soft Decisions, liefert". Eine Lösung dieses Problems sei durch den verallgemeinerten Viterbi-Algorithmus mit den Merkmalen im Patentanspruch 1 verwirklicht. Analoge Entscheidungen seien immer besser als harte, binäre. Wieviele gegenüber dem klassischen Viterbi-Algorithmus gewonnen werde, hänge von der Art und Weise ab, wie die nächste Empfängerstufe arbeite. b) Die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalsgesamtheit erschöpft sich nicht in einem Algorithmus als solchem, sondern betrifft einen Algorithmus mit technischem Inhalt, nämlich die Verarbeitung von Signalen, die über einen - gestörten - Kanal übertragen wurden, und gibt damit eine Lehre zum technischen Handeln (vgl. BGH GRUR 1992, 430 = Bl.f.PMZ 1992, 255 - Tauchcomputer; BPatG GRUR 1991, 195 - Temperatursteuerung; EPA ABl. EPA 1987, 14 - VICOM; für Computerprogramme: Engel, GRUR 1993, 194, 198). Dem technischen Charakter steht dabei nicht entgegen, daß der Beitrag der Erfindung zum Stand der Technik ausschließlich in der Bereitstellung mathematischer Regeln besteht und damit an sich auf nichttechnischem Gebiet liegt (a. A. EPA z. B. ABl. EPA 1990, 12 - Zusammenfassen und Wiederauffinden von Dokumenten; hierzu Betten, GRUR 1995, 775, 783 mit weiteren Nachw.). Ein Vergleich mit dem Stand der Technik ist erst bei der Prüfung der beanspruchten Lehre auf Neuheit und erfinderische Tätigkeit geboten. Für die Frage, ob der Anmeldungsgegenstand eine Lehre zum technischen Handeln zum Inhalt hat, ist jedoch ohne Bedeutung, ob die Lehre neu, fortschrittlich und erfinderisch ist (BGH GRUR 1992, 33 = Bl.f.PMZ 1991, 345, 347 - Seitenpupffer). Hinge die Beantwortung der Frage nach der Technizität einer Erfindung von ihrem Beitrag zum Stand der Technik ab, so wären hierfür das Recherchenergebnis und der Zeitrang der Anmeldung ausschlaggebend. Andererseits vermag der Senat allein aus dem Umstand, daß die in der Patentbeschreibung erörterten Einsatzgebiete der beanspruchten Lehre, nämlich Demodulation, Decodierung und Entzerrung empfangener Nachrichten, und die mit ihr erreichten Wirkungen, nämlich größerer SignalRauschabstand und höhere Fehlersicherheit, zweifellos technischer Natur sind, noch nicht zu folgern, daß damit auch die beanspruchte Lehre selbst technisch sein muß. Denn der Viterbi-Algorithmus an sich ist auch auf nichttechnischen Gebieten einsetzbar, bspw. bei der Optimierung von Vorgehensweisen in Wirtschaft und Verwaltung (Operations Research). Durch die in den Patentanspruch aufgenommene Zweckangabe "zum Empfang von über einen gestörten Kanal übertragenen Signalen" steht nun aber der Algorithmus in so enger Beziehung zu technischen Vorgängen, ist er inhaltlich so auf technische Größen festgelegt, daß der Senat die im Patentanspruch 1 umschriebene Lehre als technisch wertet (vgl. BPatG GRUR 1992, 681 - Herstellungsverfahren für ein elektronisches Gerät; Engel, a.a.O.). Zwar hat in der Regel eine Zweckangabe keine beschränkende Wirkung. Im Falle einer Maschine kann jedoch durch den im Patentanspruch enthaltenen Hinweis auf die Eignung für einen bestimmten Zweck dem Fachmann gesagt werden, wie er die einzelnen Merkmale der Maschine räumlich-körperlich ausgestalten soll (BGH GRUR 1981, 259, 260) - Heuwerbungsmaschine II). Ein ähnlicher Fall liegt hier für ein Verfahren vor. Durch die Angabe "zum Empfang von über einen gestörten Kanal übertragenen Signalen" wird mittelbar umschrieben, welche Signale mit dem Algorithmus schrittweise verarbeitet werden. Damit bleiben die mit dem Viterbi-Algorithmus im Sinne eines Verfahrens zur Lösung einer Klasse gleichartiger Probleme (Schneider, Lexikon der Informatik und Datenverarbeitung, 3. Aufl. 1991, Oldenburg Verlag, Stichwort "Algorithmus"; vgl. BGH GRUR 1977, 96, 97 - Dispositionsprogramm) anspruchsgemäß schrittweise berechneten Werte und Ergebnisse, wie Übergangskosten, Differenzkosten, Wert der Zuverlässigkeitsinformation, harte Entscheidung, Analogwertentscheidung, in ihrer Bedeutung nicht länger abstrakt und beliebig, sondern betreffen physikalische Signale und letztlich auch die Funktionsfähigkeit eines Nachrichtenempfängers, der gestörte Signale verarbeitet (vgl. BGH - Seitenpuffer, a.a.O.; EPA CR 1993, 26 - Datenkompressionsverfahren, hierzu Betten, a.a.O., 780). 3. Die Lehre des Anspruchs 1 gilt als neu. a) Die entgegengehaltene Diplomarbeit von Rüppel zählte vor dem Anmeldetag nicht zum Stand der Technik. Mit ihrer Abgabe am Lehrstuhl für Nachrichtentechnik im Institut für Informationstechnik der Technischen Universität München am 30. 3. 1989 - vier Tage vor dem Anmeldetag - ist sie nicht gleichzeitig auch der Öffentlichkeit zugänglich gemacht worden. Nach der glaubhaften Darstellung der Patentinhaberin hatte die Öffentlichkeit nur auf Antrag Zugang zur Lehrstuhlbibliothek, und es war damals Gepflogenheit, die eingereichten Arbeiten in später veröffentlichten Institutsberichten der Öffentlichkeit mitzuteilen. Demnach erhielt diese frühestens im Dezember 1990 Kenntnis vom Vorhandensein der Diplomarbeit, und zwar anhand der Ausgabe des Institutsberichts, der unter Position 24 die mehrstufige Trelliscodierung von Rüppel mit dem Eingangstag 30. 3. 1989 anführt. Nach der Lebenserfahrung bestand somit frühestens im Dezember 1990 für einen unbegrenzten interessierten Personenkreis die Möglichkeit, in der Institutsbibliothek diese Arbeit einzusehen. Anhaltspunkte dafür, daß hier tatsächlich ein anderer Geschehensablauf vorgelegen haben könnte, sind nicht ersichtlich und auch nicht behauptet. b) Battail beschreibt nicht die patentierte Erfindung. Der von ihm verallgemeinerte Viterbi-Algorithmus zum Empfang von über einen gestörten Kanal übertragenen Signalen liefert zwar zu den harten Entscheidungen gleichfalls zusätzlich Bewertungsgrößen über die Zuverlässigkeit der geschützten Symbolfolge und somit analoge Entscheidungen. Hierzu schlägt aber Battail die Auffrischung des Zuverlässigkeitswertes an allen Informationsbits vor (S. 33 li. Sp. Abs. 2, letzter Satz, re. Sp. Abs. 2). Lediglich für den besonderen Fall, daß die Differenzkosten a0 der beiden eintreffenden Pfade Null sind, wird nur an abweichenden Bitstellen aufgefrischt (S. 35 re. Sp. Z. 4 bis 12). Außerdem hängen die aufgefrischten Zuverlässigkeitswerte aj+1 neben den Pfaddifferenzkosten a0 von zwei weiteren vorherigen Werten aoj und a1j der Zuverlässigkeitsinformation und somit insgesamt von drei Eingangsvariablen ab. c) Die im Erteilungsverfahren noch berücksichtigen Literaturstellen liegen weiter ab und wurden weder im Einspruchs- noch Einspruchsbeschwerdeverfahren aufgegriffen. Sie bringen auch hinsichtlich der erfinderischen Tätigkeit keine neuen Gesichtspunkte. 4. Die - zweifelsfrei gewerblich anwendbare - Lehre des Anspruchs 1 gilt als auf einer erfinderischen Tätigkeit beruhend. a) Der beanspruchte verallgemeinerte Viterbi-Algorithmus sucht aus der Menge aller möglichen Ausgangssymbolfolgen, die eindeutig den unverfälschten gesendeten Symbolfolgen zugeordnet sind, diejenige heraus, deren Wahrscheinlichkeit zur Verfälschung in die tatsächlich empfangene gestörte Symbolfolge am größen ist. Hierzu wird von allen möglichen Symbolfolgen nur diejenige weiter betrachtet, die bis zur Entscheidung die minimalen Kosten hatte, wobei aktualisierte Analogwert-Entscheidungen zugrunde liegen. Das Besondere der Erfindung gegenüber Battail liegt in folgendem: Das Auffrischen des analogen Zuverlässigkeitswertes des Pfades mit den kleinsten Kosten wird nur dort vorgenommen, wo die Informationsbits vom konkurrierenden Pfad abweichen. Dabei ist der aufgefrischte Zuverlässigkeitswert nur vom vorherigen Zuverlässigkeitswert und den berechneten Differenzkosten der zwei eintreffenden Pfade abhängig, und nach der Entscheidungsverzögerung für den Pfad mit den kleinsten Kosten sind die Vorzeichen der Analogwert-Entscheidungen die harten Entscheidungen des Viterbi-Algorithmus. b) Durch die Literaturstelle Battail war die mit dieser Merkmalsgesamtheit in Verbindung mit den übrigen Merkmalen im Patentanspruch 1 festgelegte Richtung nicht derart vorgezeichnet, daß der Fachmann sie ohne erfinderische Leistung hätte auffinden können. Als Fachmann gilt hier ein Ingenieur der Fachrichtung Nachrichtentechnik mit wissenschaftlicher Ausbildung an einer Technischen Universität oder Hochschule, der eine mehrjährige Berufserfahrung als Entwickler auf dem Gebiet der Decodierung, Demodulation und Entzerrung elektrischer Nachrichtensignale besitzt und sich in fachübergreifenden Spezialfragen an einen Mathematiker wendet. In seinem routinemäßigen Streben nach Vereinfachung mag er zwar daran gedacht haben, die analogen Zuverlässigkeitswerte des Pfades mit den kleinsten Kosten grundsätzlich nur dort aufzufrischen, wo die Informationsbits vom konkurrierenden Pfad abweichen, weil bereits Battail - wenn auch nur für den Sonderfall, daß die Differenzkosten Null sind - eine Auffrischung der Analogwert nur an abweichenden Bitstellen vornimmt (S. 35 re. Sp. Z. 4 bis 12). Der Fachmann mag dabei auch von der Absicht geleitet worden sein, nach einer Analogwertentscheidung für den Pfad mit den kleinsten Kosten aus dem Vorzeichen dieser Entscheidung die harte Entscheidung des Viterbi-Algorithmus zu bestimmen, da auch nach Battail Vorzeichen von Zuverlässigkeitswerten den beiden Binärzeichen Null und Eins zugeordnet sein können (S. 32 li.Sp. Abs. 1 nach (1) S. 35 li.Sp.). Der Senat ist aber nicht mit der erforderlichen Sicherheit davon überzeugt, daß der Fachmann dann auch noch zusätzlich die Überlegung einbezieht, den aufgefrischten Wert nur von zwei Eingangsgrößen abhängig zu machen, nämlich den Differenzkosten und dem vorherigen Zuverlässigkeitswert. Denn nach Battail ist der aufgefrischte Zuverlässigkeitswert - selbst für eine näherungsweise Auffrischung - immer eine Funktion der drei Variablen ao, aoj und a1j li.Sp. Gleichung (3)). Dies wirft kein Licht auf den Gedanken, daß bereits mit nur zwei Variablen in Kombination mit den beiden anderen Maßnahmen die entscheidende Richtung zu einer brauchbaren Lösung bestimmbar ist. Daß diese nicht naheliegende Maßnahmengesamtheit an sich mathematischer Natur ist, bleibt bei der Prüfung auf erfinderische Tätigkeit ohne Belang. Da nämlich hierbei stets der gesamte Anspruchsgegenstand unter Einschluß einer etwaigen Rechenregel zu berücksichtigen ist (BGH - Tauchcomputer, a.a.O.), kann die erfinderische Tätigkeit bereits ausschließlich durch eine Rechenregel begründet sein. 5. Der Gegenstand des Anspruchs 2 ist gleichfalls patentfähig. Es gelten dieselben Überlegungen, die zur Bejahung der Schutzfähigkeit des Gegenstands des Anspruchs 1 geführt haben. Der Anspruch 2 unterscheidet sich vom Anspruch 1 durch Austausch eines Merkmals. Während nach dem Anspruch 1 das Auffrischen gemäß einer Tabelle vorgenommen wird, bildet der modifizierte Viterbi-Algorithmus nach dem Anspruch 2 zum Auffrischen das Minimum aus der alten Zuverlässigkeitsinformation und den normierten Pfad-Differenzkosten. Dabei bleiben die Merkmale, die nach dem oben Gesagten die Patentfähigkeit begründen, unberührt. 6. Die Patentansprüche 1 und 2 sind somit rechtsbeständig. Dies trifft auch für den Anspruch 3 zu; er beschreibt eine besondere Ausführungsart der Erfindung. Mit den Ansprüchen 1 bis 3 haben auch die Ansprüche 4 bis 7 Bestand, die Einrichtungen zum Ausführen des Viterbi-Algorithmus nach den Ansprüchen 1 bis 3 betreffen.

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