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【通信技术】2G往事:帝国的崛起

来源:全球半导体观察    原作者:青隐    

导读:1938年,麻省理工学院毕业生香农,发表了毕业论文《继电器与开关电路的符号分析》,22岁的他第一次将人类带入了0和1的世界,为世界打开了数字化之门,而在50年后,香农的一位同事借助香农的理念,开启了另一个时代。

初次创业失败

1985年,愚人节的夜晚,52岁的艾文·雅各布斯提着一个空箱子走入了设备实验室,快速收拾之后,带着他所有的私人物品,永远的走出了Linkabit的大门——这个他一手创立,并为之付出十余载,员工达到1400人的科技公司。一周后,公司的另一位创始人——安德鲁·维特比,也追随挚友离职而去。

纵观古往今来商业史,创始人解甲归田,原因或为利益分配不均,或者管理层理念出现分歧,雅各布斯与维特比拂袖而去似乎属于后者。

1980年,Linkabit被M/A-COM收购,雅各布斯也进入合资公司管理层。

起初的合作十分愉快,雅各布斯认为双方具有很强的互补性,未来一定可以大展宏图,但历史的经验表明,陌生人之间才会相敬如宾,熟人从来都是锱铢必较。

图片来源:高通官网

公司合并后的第二年,双方理念不合的问题就开始显现,并且随着时间的推移愈演愈烈,最终出现了两位创始人卸职而去的一幕。

高通的诞生——初战告捷

离开Linkabit仅3个月后,心有不甘的雅各布斯,就和维特比召集旧部,以图东山再起,新公司的名字叫做高通,相比于日后鼎鼎大名的帝国型企业,此时的高通还只是位于圣迭戈的无名之辈,通过给政府做技术与产品支持来维持生计。

偶然一次机会,高通与OmniNet公司开始合作一个25万美元的项目,主要是利用卫星定位长途卡车,并与卡车保持联系,以方便管理这些卡车的物流传输。

对于技术纯熟的雅各布斯团队来说,这个项目只是牛刀小试,仅仅几个月研发,初代产品就推向了市场。但危险总是藏在不为人注意的细节中,由于前期缺少市场调研,研发出的产品并没有得到用户的买账,高通初次出道就遇到了点小挫折。

雅各布斯随即组织研发人员召开会议,商讨解决方案。从清晨到太阳落山,这一群工程师们都在呆在狭小的房间里,规划着新产品的路线,以及技术细节。而在这次技术交锋会上,意外的诞生了20多项专利,成为高通专利的一个起点。

几个月后,新一代产品问世,良好的性能,较低的价格,易于安装的特性很快受到了客户的认可,但就在产品打算铺开的紧要关头,高通陷入了财务危机,资金成为了生死存亡的头等大事。

急于让新品上市的雅各布斯痛下决定,出让一半股权给OmniNet,这才解决了资金危机。

事后有人抱怨雅各布斯将高通拱手让人,认为只要停掉该项目就能解决高通的资金紧缺问题,但雅各布斯却不这么想,过去的种种经历都告诉他,只有豪赌才能赢得未来。

很幸运,他赌赢了,产品不仅广受好评,还让高通赚的盆满钵满。

胆识与雄心让高通初战告捷,顺利拿到了卫星通信方面的“毕业证”,机会也总是垂青富有远见卓识的人,另一个广阔天地正在向高通招手。

一个绝佳的机会

攻下一座城池的雅各布斯,又将目光聚焦在了另一个领域——移动语音通讯系统。

虽然雅各布斯创业以来,一直将精力投入在开发军事通信系统上,但受到老同事香农的影响,他一直关注着蜂窝网络产业的动向。如今高通初战告捷,资金充沛,雅各布斯想要重新实践自己过去的想法,在新兴的蜂窝产业上大展拳脚。

而雅各布斯真正决定一头扎进这个蓝海之中的另一个重要原因,是他看见了一个千载难逢的机会,一个属于自己与高通的绝佳机会。

图片来源:高通官网

蜂窝网络是20世纪40年代由贝尔实验室最早发展而来的,到了80年代,美国使用的频多分址(FDMA)模拟蜂窝网已经十分落后,这种技术的最大问题是容量有限,无法满足人们的需求。

随着移动网络用户数量的增加,网络被撑得超出了它们的承载范围,为了支持当时的模拟网络用户,运营商与电信设备商们不断的对模拟网络这只“破陶罐”,疯狂加塞更多的频段,但不堪重负的“破陶罐”总会有被挤爆的一天。

再加上高昂的基站扩建与维护费用,已经让运营商对破旧的模拟网络显得力不从心,于是工程师们将目光对准了数字技术,试图引入新的技术解决老的问题。

工程师们将时分多址(TDMA)技术引入模拟蜂窝网络中,理论上可以将蜂窝网络的容量提升数倍,这对于当时的产业来说是一项不错的选择。

对于TDMA技术,雅各布斯显然已经十分熟悉,毕竟当年他还在Linkabit的时候就将这项技术运用在了美国的军队订单中,但他认为这项技术好虽好,并不能彻底解决现有网络的问题。

因为TDMA技术最终还会随着日益发展的蜂窝市场而达到容量极限,又回到了容量不够的老问题上。

仅仅意识到TDMA的局限性是远远不够的,提出解决方案才是雅各布斯的过人之处。

在他眼里码多分址(CDMA)才是通讯产业的未来,是一项真正的扩频技术,不仅能够解决频率不够的问题,而且还有信号稳定等显著优点。

如此一个十分优秀的技术,却被短视与平庸的人所忽视,既是一种浪费也是一种幸运,这意味着CDMA是命运馈赠高通或者雅各布斯的一份礼物。

天予不取,必究其责。雅各布斯决定带着CDMA这个杀器闯入蜂窝市场,并取代FDMA和TDMA。

恰巧此时美国蜂窝电信协会(CTIA)发表了一套《用户行为要求》,鼓励业界开发一种数字无线标准,要求容量至少比当前的模拟网络大10倍,并且具有更高的可靠性,和更好的质量。

毫无疑问,CTIA的一纸文件,为雅各布和高通创造了一次机会,天时地利人和具备,只待出发。

但……

理想很美好,现实很骨感,高通还没入场,就已经吃了闭门羹。

如何叩响新世界的大门

想要进入新世界,摆在雅各布斯面前的第一道问题是如何叩响大门。当时高通在圣迭戈还藉藉无名,公司的名头都没几个人听过,又有几个人愿意听他们的技术方案呢?

尤其是当时业界已经认定了TDMA是行业的未来,爱立信和诺基亚在TDMA技术上投入了上百万美元,与高通相比,业界更愿意相信诺基亚和爱立信这样的行业巨子。

为了撬开通信产业的大门,雅各布斯和高通的工程师们,参加各种业界大会,不厌其烦的展示CDMA那高达40倍的容量,但问津者依然寥寥。

行业内的工程师并非全然没有看到CDMA的优异性能,况且CDMA这个概念早在1940年就被海蒂·拉玛率先提出,并不是什么新鲜技术。

图片来源:VOGUE(海蒂·拉玛)

这些工程师之所以对CDMA漠视,是因为他们认为,虽然距离概念提出已经50年过去了,但CDMA的实时传输码分通信依然具有很高的复杂性,当前的技术还远远不能实现它。

他们不知道的是,这一点却是高通的优势所在,高通不仅不觉得CDMA技术难度大,还觉得十分优雅。

雅各布斯和他的团队从刚开始创立Linkabit就采用过相关技术,并且一直在持续关注半导体产业的发展。当时Intel和TI致力于微处理器芯片和数字信号处理器的研发,这些产品每隔12~18个月性能就会翻一番,半导体技术的发展将会让CDMA的广泛应用成为可能。

但对于那些顽固的工程师与产业人士来说,即使高通捅破天,他们也不认可CDMA的实用性。

GSM的崛起

高通被关在通信产业的大门外,欧洲却在悄然崛起,并攻入美国市场。

在世界的另一端,欧盟已经决定建设基于GSM的网络,而GSM网络采用的也是时分多址技术(TDMA)。

1G时代,欧洲各国采取各自为政的策略,在技术、规模上显然无法与美国正面抗衡。为了在新一代技术上超越美国,欧洲各国开始统一意见,大力发展欧洲自己的GSM网络。

1988年,欧洲邮电委员会的移动通信特别小组完成了技术标准的制订。1989年,GSM标准被提到欧洲电信标准局,仅仅第二年就成为了整个欧洲乃至全世界的通信标准。第三年,爱立信架设了全世界第一个GSM移动通信网。

仅仅两三年时间,以德国为代表的欧洲国家的GSM渗透率就突破50%,而此时美国还在“沉睡”,2G网络渗透率不足1%,反攻到美国已成为大势所趋。

当时,美国虽然对采用欧盟标准并不感兴趣,并且GSM也没有达到蜂窝电信工业协会(CTIA)对容量的要求。但是GSM已经是没有办法的办法,天平向TDMA阵营那边倾斜了许多。

图片来源:中关村在线

在TDMA阵营与欧洲的共同努力下,1989年1月,美国电信工业协会(CTIA)投票选择了将TDMA作为未来的发展战略,高通像是通信产业里的一个“孤儿”,被所有人所遗忘,CDMA似乎已经无路可走。

破釜沉舟

也许不被认同是所有挑战者的宿命,但不放弃斗争才是强者的姿态。

为了寻得一线生机,雅各布斯分别拜访了电信工业协会(CTIA)和运营商,一个是决策者,一个是使用者,但都惨遭闭门羹。

不死心的雅各布斯又专程跑到华盛顿拜访美国联邦通信委员会(FCC),FCC直接对国会负责的属性,决定了它有具有最终的拍板权。

皇天不负苦心人,雅各布斯得到了一个令他欣慰的回答:“如果有一家运营商使用了CDMA技术,FCC将不会设置任何障碍”,这句话给了高通莫大的鼓舞。

在奔走劝说的那段时间里,雅各布斯回忆道:“投票表决是一月份进行的,二月份我去告诉别人:‘你错过了CDMA,这是个好东西’,但大多数人都当没有听见”。

FCC的许可给了雅各布斯一丝希望,因为他终于等来了一个愿意听的人。

现在回过头来看,高通在那个时候更像是对巨头发起冲击,怀揣着对CDMA的美好憧憬,挑战着整个世界,但万里长征,高通还只是看到了入口而已。

柳暗花明

FCC的承诺固然让雅各布斯充满希望,但如何才能说动运营商又成了最大的难题。

人微言轻的雅各布斯日复一日的游说,踏断了门槛,磨破了嘴皮子,依然一无所获。长时间的游说,也让高通的财务状况更加紧张,尽管CDMA的未来的发展前景一片光明,但彼时雅各布斯的眼前却是一片黑暗。

1989年2月的一天,雅各布斯和维特比像往常一样,去拜访运营商,这次拜访的公司为PacTel Cellular。

转机发生了。

雅各布斯在努力说服该公司的CEO去使用CDMA时,正巧该公司的另一个高层——首席科学家李建业博士也在场。李博士也是CDMA的忠实拥护者,手里还有两个核心专利,他深知CDMA的优点,但也知道CDMA的不足,更为重要的是,李博士还有另一重身份,美国主持第二代移动通讯标准小组的组长。

图片来源:视频截图《华人纵横天下——李建业》

李博士给出了一个条件,如果高通解决远近干扰问题,公司将会考虑使用CDMA技术。

经历了重重困难的雅各布斯仿佛看到了一道希望之光。

针对李博士提出的问题已经困扰雅各布斯多年,但这次为了CDMA,为了高通的未来,雅各布斯坚定的答应了这个条件,CDMA的曙光就在不远处,中间只隔着一道并不坚固的技术栅栏。

回去的短短几个月内,雅各布斯团队加紧攻关,将上百个黑夜熬成了白昼,终于开发了一种相当简单的方法,解决了李博士提出的问题,并立刻向美国专利和商标局提交了专利申请。

高通带着新的成果找到了PacTel和李博士,而在高通为CDMA公关的这些日子里,PacTel也没有闲着,他们考察CDMA技术的可行性,最终得出的结论是大有可为。高通拿出解决方案之后,双方终于顺利会师,向广阔的CDMA进军,同时在这次成果见面会上,高通也收获了另外两家运营商的好感。

不过在进军之前,高通要先解决两个小麻烦。

两个小麻烦

前面说到,长期的游说让高通已经财力不支,但是得到运营商的订单之前,高通还得先做出原型机来,这又是一大笔支出。可以发现,在几次关键时刻,资金短缺的枷锁总是与高通如影随形。

这一次,高通的财务危机更为严重,员工在没日没夜的加班,不仅拿不到加班费,甚至一度发不出工资,高通账面上最低谷时,只有12.5万美元的资金。对于高通来说,IPO成为高通长期补充资金的唯一出路。

所幸,高通在技术上的成功,也让资本市场注意到了这家圣迭戈的小公司,股票刚一发行,就被超额认购,两周之内大涨50%,高通从此在资金上再也没有了后顾之忧。

接下来,高通得解决另一个问题了。

新技术的应用必须考虑与旧有技术的兼容,甚至与其他竞争者之间的兼容,而目前CDMA只有高通一家在用,所以必须考虑兼容性问题。

在这个问题上,雅各布斯给所有人埋下了一个伏笔。他并没有考虑贩卖技术,而是将CDMA的技术藏在高通提出的标准里,如果使用高通提出的这套标准,那就非得用高通的技术不可,谁也逃不掉。

这套绵里藏针的手法难道真的没有人看出来吗?按照正常理解,这种行为已经侵犯了其他厂商的利益,肯定会遭到极力反对。

但事实上,并没有!

这其中的原因也不难理解,当时高通还很弱小,行业里的几乎所有人都将注意力放在了TDMA和GSM身上,没有人会在意一个小公司制定的标准,因为他们本身也不相信CDMA是未来。

就这样,高通以最安全的方法完成了抢夺市场的初步布局,小问题都解决了,是时候与TDMA对线了。

图片来源:《高通方程式》

对决!

经过层层闯关,高通终于带着CDMA来到了TDMA的面前,一路的艰难坎坷,风霜雨雪,一路上的被忽视与被嘲笑,都没能打倒高通,此时的它像一个顽强的战士,带着为数不多的信众叫阵TDMA。

而作为众星拱月的TDMA,在高通苦苦挣扎的那段时间里,并没有顿足不前,它也在完成自己的使命,摩托罗拉、AT&T等各大运营商都在马不停蹄的布局TDMA网络,为了让2G网络走进更多人的生活。

1993年,高通牵头成立了CDMA发展组织(CDG),对TDMA阵营发起攻击,直指TDMA的软肋,性能差,通话质量不高,并且未来容量有限,而TDMA则反唇相讥,嘲笑CDMA的技术成熟度差,唇枪舌剑,毫不相让。

虽然此时高通已经用实际行动证明了CDMA的可行性,但TDMA阵营并不打算就此保持缄默,他们已经注意到了高通对CDMA技术近乎100%的控制权,必须阻止高通的野心。

美国如同许多非欧洲国家一样,起初对欧盟的这一套技术标准并没有特别的兴趣,但FCC坚持标准的多元化,倾向于市场自由,高通也看到了这一点,所以提议让CDMA也成为行业标准。

1993年,在TIA论坛的无记名投票中,有21票支持高通的标准,4票反对,3票弃权,其中爱立信就是反对者之一。

投票当日,高通遭到了另一个反对者Interdigital的起诉,但少数反对者并没有改变历史的进程。1993年7月,经过了6年的苦苦探索,高通迎来了黎明,CDMA终于可以和TDMA一样,成为了官方认证的业界标准,这一刻高通等了太久。

产业化的开端

拿到了“垄断许可证”,如何将其转化成产业,是高通亟待解决的难题。

想要CDMA得到商用,仅仅是一个标准认可是不够的,设备运营商和手机终端厂商的态度同样重要,由于在数字芯片上的积累,高通打算自己开发手机芯片,但是哪个手机厂商又愿意将这些芯片放在自家的手机中呢?

高通早期芯片,图片来源:《高通方程式》

虽然摩托罗拉、诺基亚、AT&T等巨头已经获得高通的授权,但他们并没有大量生产CDMA手机的意愿,尤其是AT&T和摩托罗拉,本身已经在TDMA上投入了大量资金,并获益颇丰,加入高通也只是多一种选择而已,要让他们造手机,十分困难。

1993年,高通将目光转向了海外,高通找到索尼,表示了寻求生产手机的想法,当时的索尼正是如日中天之际,在美国的许多领域都很活跃,自然也注意到了高通的CDMA。

索尼也想在CDMA上面试试水,于是次年2月双方宣布成立合资公司,高通占股51%,索尼占股49%,手机终端的问题得到了解决。

在运营商方面,高通同样将目光转向了海外,加拿大北电则成为了高通突破的目标。

虽然当时北电网络在CDMA方面进步缓慢,但是其明确的表示支持高通。

1994年底,高通和北电建立了一家合资公司,有了北电与索尼的加持,再加上自身的高速发展,高通的CDMA阵营终于可以和TDMA平起平坐了,此时距离高通成立正好十年,高通员工逼近2000名。

值得一提的是,高通自己打算研发芯片,并不仅仅是因为自己擅长数字技术,另一个原因或许是,高通决定将CDMA算法嵌入集成芯片之中,其最大特点为整合信号的发送与接收、电源管理和数字与模拟信号转换等装置于单一芯片上,即所谓系统单芯。但也有另一层深意——高通税。

从高通的崛起开始,高通以一己之力挑战几乎整个科技产业界,它无疑是符合人们对于孤胆英雄的幻想,但作为公司来说,出身犹太家庭的雅各布斯又深谙赚钱之道,这也意味着,高通具有资本的噬利性,而“高通税”就是其手中最强大的杀器...

未完待续

下篇我们会讲到高通在通讯市场的驰骋,带着它的专利技术大杀四方,让诺基亚与爱立信等运营商又爱又恨,但却在中国市场一波三折,最终被中欧联手重挫的故事。

参考资料
·《高通方程式》:戴夫·莫克

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封面图片来源:拍信网