当事人揭秘4G核心专利:高通没那么多,中国没那么少!

史蒂夫亮
2017-10-15

$高通(QCOM)$

1985年,在美国硅谷成立了一家叫Qualcomm(高通)的公司。这家公司把军用的CDMA技术用于民用通信,推出了IS-95标准,成为与欧洲的GSM竞争的第二代移动通信系统。

在第二代的商业竞争当中,GSM还是取得了的胜利。但是在高通公司的创始人当中有一位世界级的科学家,叫做Andrew Viterbi,就是那位Viterbi译码算法的发明人,IEEE Fellow,并获得了美国最高科技奖。在他的推动下,产业界相信了CDMA代表了无线通信技术的发展方向,因此第三代移动通信的三个国际标准,WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA都采用了CDMA技术。

高通在开发CDMA技术的时候,将大大小小的技术都申请了专利,专利的具体数字不是很清楚,一般说来是两千项左右。其中最核心的有两项技术,一是软切换,二是功率控制。CDMA并不是高通的原创发明, 其发明人是大美女海蒂.拉玛,关键的raker接收机技术也于1970年代发明。也就是说,在高通之前,基本的CDMA链路技术已经具备,高通解决的是应用于蜂窝通信当中的组网问题。Raker接收机, 功率控制,同频复用,软切换构成了CDMA系统的技术框架,其中高通把软切换专利获得USPTO授权载入了公司发展史。当初除了高通之外,所有人都不看好CDMA的民用前景,所以高通垄断了CDMA专利。美欧对知识产权的保护力度非常大,当CDMA技术成为3G的唯一技术方向后,高通利用其专利收取了巨额的许可费用,从一家小公司发展成为行业巨头,并取代Intel成为最大的IC公司。

业界把交给高通的专利许可费俗称为高通税。这个税对不同的厂家是不一样的,具体多少要看双方的专利实力的对比,以及商业和政治上的多种因素。 对于一些终端厂商,高通税可以达到手机售价的7%, 是整机价格的7%, 而不是利润的7%,简直就是抢钱。

为了避开高通的专利牵制,欧洲厂家其实是蛮拼的。本来高通已经有了IS-95标准,既然3G大家都同意采用CDMA技术,3G的活交给高通干了就行了。 但如果是这样的话就会被高通死死捏住,欧洲作为2G的老大,是绝对不能忍的。于是欧洲国家联合起来,又拉拢了中日韩成立了3GPP标准组织,制定3G的通信标准WCDMA,处处要跟高通搞得不一样。

高通对3GPP是不屑的,CDMA技术的所有专利都是我的,你还能变出什么花样来?所以高通对3GPP的参与是消极的。但是欧洲打着国际组织的旗号,占据了道德的制高点,一个公司和国际组织对抗是不行的。于是高通拉了几个美国公司成立了3GPP2,制定CDMA2000标准。3GPP2虽然也是国际组织,但其实就是高通开的,大小事都是高通说了算,开放程度远不及3GPP,所以2。

当然大家都很清楚了,3G还有第三股力量,就是中国的TD-SCDMA,也是在3GPP里面。这样就形成了WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三国演义的局面,偏离了ITU提出的在3G实现统一标准的目标。

3GPP是众人拾柴火焰高,在3G市场上占据了大部分的份额。高通一开始全力经营3GPP2,对3GPP并不积极,后来看到3GPP势头强劲,也积极参与3GPP的活动。主导WCDMA标准制定的诺基亚、爱立信,都宣称自己拥有WCDMA百分之二三十的专利份额,而一些统计机构说高通只占有百分之十左右的专利。但实际上,无论是爱立信还是诺基亚,都是要向高通缴纳专利费的。这是为什么呢?

在国家自主创新战略的驱动下,媒体对专利也非常感兴趣,但是一说到专利就陷入了谁谁占百分之多少的语言格式。专利是最不能用数量来衡量的东西之一。只说有多少个专利,就象数钱只数张数而不看面值一样荒唐。人民币的面值最大100元,最小1毛,相差1000倍。而一个专利的价值,大可以到数亿美金,而小可以为负数,动态范围比人民币大得多。当然,专利的价值估计比较复杂,不象钞票那样印在脸上。

尽管高通在WCDMA上的专利数量没有诺爱多,但还是要收它们的专利费。且不讨论商业模式的问题,高通掌握CDMA的核心技术,这个大家都是承认的。那么什么叫核心技术呢? 由谁来认定核心技术呢?会有人说,核心专利不是在ETSI声明吗? 不是有专利评估机构吗?还有人会认为是中央电视台说了算。其实这些都被利益方操纵,都不靠谱。

谈论专利的时候我经常会用茶杯作例子。一个茶杯,大概有三项核心技术,可以这样排列:1. 盛液体的容器,2. 杯座,3. 杯把。第一项是最核心的,漏水就什么都不要说了。茶杯要放在一个地方,所以需要一个杯座,要拿在手里,需要一个把。后两项也是核心,但是如果不怕麻烦,也不是非有不可。比如说用化学烧瓶做茶杯,圆底可以找个架子放,没有把可以拿着脖子,但是这毕竟太麻烦了。茶杯一般还会有杯盖,但是很多时候杯盖砸了,平民百姓还是照用。还会画个画镀个金什么的,就更漂亮了,这些对于喝茶的功能来说就不是很重要了。当然,我们不是谈茶杯作为奢侈品或者艺术品的功能,从艺术品的角度能不能盛水倒不是很重要。

从茶杯的例子我们大概可以体会如何判断核心技术,就是如果避开这项技术对整个系统的影响如何。如果不能盛水,就变成篮子了,所以是最核心的。如果没座没把,日常使用太麻烦,所以也是核心,但是重要性低了一些。有了这三项,就完成了茶杯的基本功能。加个盖子也很好,没有它也能用,重要性又降低了一点,至于其他的,是圆的还是八角的,写什么字画什么画,就不是核心技术了。

现在有一个口号,叫做“技术专利化,专利标准化”,一是强调专利的作用,二是强调专利要写入标准。当然,技术如果没有专利,就是对人类做贡献了,必须有专利才能在商业上获利。如果专利写入了标准,就成为标准必要专利,意味着只要标准实施了,专利就会被侵权,就可以主张权利了。3GPP就是一个角斗场,各方合纵联合,唇枪舌剑,熬夜加班,为的是将自己的专利写进标准里面。欧洲抛弃IS-95重新搞一个WCDMA标准,是产业竞争的需要,也是为了把自己的专利写进标准。

但是高通已经搞出了一个基于CDMA技术的通信标准,并且进行了专利覆盖,在CDMA的框架里搞是难以搞出核心专利的。就像别人已经做出了一个茶杯,能盛水,有座有把,连盖和画都有了,再搞一个也就是能写个不同的字,画个不同的画,断不可把座和把去掉的,否则就卖不出去了。WCDMA标准本着故意不同的原则,也搞出了很多专利,但是没有核心的,高通的核心专利软切换和功率控制是躲不过去的,CDMA原理和raker接收机当然更是躲不过去,只不过专利已经过期了。

诺爱等厂家,虽然没有特别核心的专利,但是标准是它们主导制定的,专利也有一大把,它们的宣传口径就是我们制定的标准,专利当然是我们多,占多少多少云云。而高通呢,由于掌握核心专利,天天在学术界说软切换,功率控制如何如何重要。因为有大师Viterbi领军,而且确实能说出花样来,学术界都相信了。而其他厂家,心里虽然恨,但是要在学术界混点名堂出来,也得说这几样,说点细枝末节的东西没人理会。这样一来学术文章上扑天盖地都是软切换,功率控制什么的,想说人家不核心都不行。从这里你可以看出学术界的这种公开透明的体系对技术价值评判的重要性,没有这个,你再有理也是说不清的。但是,从后来的发展来看,我认为3G里最重要的技术应该是Turbo码和Alamouti码。

所以,即使在WCDMA标准上,高通也掌握了核心专利,所以能够挥舞专利大棒到处收钱。而这些欧洲厂家,也可以欺负一下华为中兴等厂家,华为是在HSDPA阶段才开始参加3GPP的标准活动的。



技术是不断发展的,一个通信标准要想有生命力,必须给大家指出发展前景是如何的辉煌,所以无论是3GPP还是3GPP2,都要不断地描绘演进路线。WCDMA按照R99, HSDPA,HSUPA的路线演进,而CDMA2000向EV-DO的方向演进。本来大家都是按照既定计划办事,没想到半路杀出个程咬金,打乱了原来的进程。

4G变局

新杀入的力量是Intel,是IT(Information Technology)界人士,就是搞计算机互联网那边的。 现在有一个无人不晓的东西叫做WiFi,是IT界搞出来的东西。 在Wifi取得了成功后, IT界的野心膨胀,想进一步蚕食CT(Comunication Technology)的地盘。WiFi对应的标准是IEEE 802.11,是无线局域网协议,而用于抢地盘的标准是802.16,是一个城域网标准,说白了就是比局域网的覆盖范围大,在商业上的名称是WiMax。

CT这边是CDMA一统天下,而Wimax却采用了OFDM技术。说起来OFDM也不是什么新技术了,是1960年代贝尔实验室的Chang发明的,到1980年代建立了比较完整的链路技术框架,这个跟CDMA的发展历程有些相似,从时间上大概晚了十多年。OFDM技术已经在ADSL,DVB等领域获得了商用,并且1998年在ITU征集3G提案的时候,也有几个基于OFDM的提案,但是实在敌不过Viterbi老先生领军的CDMA阵营,没闹出什么动静就被毙掉了。随着CDMA技术的商用,其技术缺陷日益显现,这时候OFDM又杀回了无线通信领域。

CDMA最大的弱点就是自干扰,为了克服这个缺点,多用户检测(MUD)技术成了当时的研究热点。TD-SCDMA最核心的技术叫联合检测,就是多用户检测技术,而我所发明的频域算法至今都是业界效率最高的可商用算法。

MUD的问题在于复杂度有点高,而且WCDMA和CDMA2000的系统设计对MUD的支持也比较困难,无法商业化。但是经过这么一番研究之后,发现MUD可以使容量加倍,反过来也可以衬托CDMA的固有缺陷。这个时候由于Wimax的搅局,OFDM进入了CT的视野,它通过循环前缀和频域均衡等不太复杂的技术,有效地消除了用户间干扰。也就是说,OFDM和MUD的效果是差不多的,但是复杂度小了很多。这个时候CT界的小伙伴门明白过来了, 原来大家伙都被高通的这位Viterbi老先生给忽悠了。Wimax使用了OFDM技术,立刻使得CT的小伙伴们亚历山大。

这时候出现了三股力量,一是技术上的澄清,二是高通的专利之困,三是Wimax的竞争,三股力量的合力使得3GPP在2004年底开始了LTE项目。LTE的英文是Long Term Evolution,就是长期演进的意思。现在LTE已经商用了,就是大家所熟知的4G,但是刚提出来的时候为什么羞羞答答地叫LTE而不是4G呢?

其实WCDMA一直在演进着,最初的版本叫Release 99,就是1999年的版本,后来的版本改变了命名规则,叫R4,R5,R6,R7,每个版本都加入一些特性,但是CDMA的技术框架没有变。到了LTE,要把CDMA干掉而采用OFDM,实际上已经不能叫演进,而是革命了,正确的叫法就是4G。但是概念刚提出的时候要争取到运营商的支持,运营商天性是守旧的,因为它已经在3G上投入巨资,当然不愿意被革命掉,所以玩了个文字游戏叫长期演进。而实施商用的时候,面对的是用户,当然是4G更高大上,消费者更愿意买单。

3GPP启动了LTE,高通掌控的3GPP2也启动了UMB项目,算是应景之作。3GPP搞LTE是为了摆脱高通的牵制,高通搞UMB当然不想把自己干掉。高通在业内已经赚得了流氓的恶名,和小伙伴们越走越远,UMB没人支持,日渐式微。最终高通还是明智的,把UMB停掉了。在3G时代,高通垄断了CDMA的核心专利,并且IS-95标准在前,因此高通可以任性地单独搞一个CDMA2000。尽管如此,在产业上还是处于劣势。在4G时代,高通已经没有了这种优势,再任性下去是死路一条。4G的标准终于统一到了LTE,从这个角度看,高通是为产业做了贡献。当然,LTE分FDD和TDD两个模式,但还是一个标准。

高通放弃了UMB,当然就全力参与LTE了。 做了这么多年的CDMA,而且相当成功,赚取了大把的银子,肯定是很自恋的。 在这种公司当中,一般是容不下异己的力量存在的。典型的例子就是柯达,明明是自己发明的数码相机,结果老是让人家当配角

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精彩评论

  • 我是股神大腿毛
    2017-10-15
    我是股神大腿毛
    请问怎么看高通股价未来半年走势
    • 我是股神大腿毛回复史蒂夫亮
      好的分析的很到位
    • 史蒂夫亮回复我是股神大腿毛
      收购感觉没什么问题,只是专利收入未来预期不好,主营业务没增长,不怕少赚,就怕营收不增长,收购成功不代利润能增厚,但是营收空间会打开,华尔街需要的是增长、稳定的增长、超预期的增长
    • 我是股神大腿毛回复史蒂夫亮
      所以在现金流方面高通如果没有nxp的回注会很被动!
    • 史蒂夫亮回复我是股神大腿毛
      刚开始极度看好高通,因为价格便宜,总市值800亿不到,收购一个约400亿的公司,怎么说也值1000亿的盘子,理由如下,未来大方向还是物联网无人驾驶人工智能,没有一个大公司不是往这个方向走的,这不是一时热,都是未来10年的战略方向.收购完成后nxp那些拿到现金的投资人一定有部分转入到高通,为什么不理解成是NXP400亿以收购高通呢,合起来800亿,如果NXP投资人这样想是不是觉得高通很便宜
    • 我是股神大腿毛回复史蒂夫亮
      感谢亮兄分享,不过在财报上高通霸权专利费的收营下降对高通的股票很大的影响,未来预期是否可以扭转呢?以及未来高通在布局方向变现手段力度有多大,对手都用强力的
  • 深圳宁静致远
    2017-10-16
    深圳宁静致远
    好长的文,请问核心观点是啥呢?
  • 流风回雪
    2017-10-20
    流风回雪
    高通在收购NXP已经做了不少让步,包括准许NXP将其专利卖给其他买家,相信欧洲FTC批准收购的日子很近呢。一旦收购被批准,股价应该会有一波上涨。
  • LuoWS
    2017-10-16
    LuoWS
    未必
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