回顧：從1G到5G 看通訊產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展與競(jìng)合

　　一句流傳在科技業(yè)的格言，精辟地描述了產(chǎn)業(yè)中的贏家與輸家：“一流企業(yè)定標(biāo)準(zhǔn)、二流企業(yè)做品牌、三流企業(yè)做產(chǎn)品”。一旦成為標(biāo)準(zhǔn)制定者、全球企業(yè)通用該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即能坐收專利授權(quán)費(fèi)、不受激烈化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)所影響（坐吃祖產(chǎn)享用不盡）；因此專利的多寡、即是企業(yè)營(yíng)運(yùn)重要的一環(huán)。在通信產(chǎn)業(yè)也是如此。

　　通訊基地臺(tái)、通訊設(shè)備制造商、行動(dòng)裝置制造商（手機(jī)、智能裝置），從上游到下游的通訊產(chǎn)業(yè)都必須繳納高額的專利費(fèi)，最后淪至紅海競(jìng)爭(zhēng)、除了微薄的利潤(rùn)以外，其余全被通訊標(biāo)準(zhǔn)制定商拿去。因此自古以來(lái)通訊標(biāo)準(zhǔn)乃企業(yè)兵家必爭(zhēng)之地。誰(shuí)能讓大多數(shù)國(guó)家與地區(qū)采用該標(biāo)準(zhǔn)、誰(shuí)就能形成自然壟斷，成為最終勝者。

　　今天，就讓我們來(lái)談?wù)勑袆?dòng)通訊產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展與競(jìng)合。

　　第一代通訊（1G） 開創(chuàng)者： 摩托羅拉

　　講到雙向無(wú)線通訊，就不能不提第一代領(lǐng)導(dǎo)先鋒摩托羅拉公司（Motorola）。如果說(shuō)美國(guó)電話公司AT＆T是有線通訊之王，摩托羅拉就是行動(dòng)通訊產(chǎn)業(yè)的霸主與開創(chuàng)者。

　　無(wú)線通訊技術(shù)最開始時(shí)主要應(yīng)用于國(guó)家級(jí)的航太與國(guó)防工業(yè)，無(wú)論是后來(lái)的高通CMDA技術(shù)、與帶有解放軍色彩的華為，皆仰賴軍方扶持起家。摩托羅拉的發(fā)展亦是如此。摩托羅拉創(chuàng)辦于1928年，二戰(zhàn)時(shí)與美國(guó)陸軍部簽訂了合約、協(xié)助其研發(fā)無(wú)線通訊工具。1941年，摩托羅拉研發(fā)出了第一款跨時(shí)代產(chǎn)品SCR－300，至今仍是電影中美國(guó)通訊大兵最經(jīng)典的形象。

　　雖然SCR－300重達(dá)16公斤，甚至需要一個(gè)專們背負(fù)的通信兵、或安裝在車輛和飛機(jī)上，然而由于SCR－300使用了FM調(diào)頻技術(shù)，使通話距離達(dá)到了前所未有的12．9公里，足以讓炮兵觀察員聯(lián)系到炮兵陣地，也能讓地面部隊(duì)跟陸軍航空兵通訊。

　　無(wú)論是二戰(zhàn)期間的通訊設(shè)備，之后第一款彩色類比電視機(jī)、半導(dǎo)體芯片、DSP通訊手機(jī)芯片，和1980年發(fā)明「蜂窩式行動(dòng)電話」（大哥大，黑金剛）、建立了AMPS （Advanced Mobile Phone System）電話系統(tǒng)，摩托羅拉作為類比通訊技術(shù)的佼佼者，在行動(dòng)通訊及電腦處理器領(lǐng)域中都是市場(chǎng)先鋒，更在1989年被選為世界上最具前瞻力的公司之一。

　　可惜的是，一代巨頭終究未能隨市場(chǎng)趨勢(shì)轉(zhuǎn)型、最終轟然倒下。

　　第二代（2G） 通訊競(jìng)合組織： GSM 與CDMA

　　由于1G類比通訊的通話品質(zhì)差、訊號(hào)不穩(wěn)定、保密性更是低落，人們開始著手研發(fā)新型行動(dòng)通訊技術(shù)。80年代后期，隨著大規(guī)模機(jī)體電路、微處理器與數(shù)位訊號(hào)的應(yīng)用更加成熟，當(dāng)時(shí)的行動(dòng)電信業(yè)者逐漸轉(zhuǎn)向了數(shù)位通訊技術(shù)，行動(dòng)通訊進(jìn)入了2G時(shí)代。

　　我們已于本文一開始提及，各國(guó)通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，多為軍方投注資源研發(fā)技術(shù)、并扶持本國(guó)企業(yè)，故通訊產(chǎn)業(yè)意即國(guó)家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，通訊標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)則等同于國(guó)與國(guó)之間的戰(zhàn)力角逐，一旦輸了的一方則須持續(xù)向敵方聯(lián)盟繳納高額專利費(fèi)、更容易被對(duì)方掌握軍事技術(shù)核心。摩托羅拉壟斷了第一代行動(dòng)通訊市場(chǎng)，也意味著第一代通訊標(biāo)準(zhǔn)把持在美國(guó)人手里。

　　在數(shù)位通訊剛起步時(shí)，歐洲各國(guó)意識(shí)到：?jiǎn)未颡?dú)斗在技術(shù)上將難以和美國(guó)抗衡。二十年來(lái)，歐盟始終不甘落于美國(guó)之后，若各自搞出一個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)、很難在世界上占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)（標(biāo)準(zhǔn)這東西就是人多， 說(shuō)話大聲拳頭硬的就贏了， 總不能全世界只你一個(gè)人跟別人用不一樣的）。它們吸取了各自為政的失敗教訓(xùn)、加強(qiáng)內(nèi)部聯(lián)盟，終于在2G通訊時(shí)代超越了美國(guó)。

　　1982年起歐洲郵電管理委員會(huì)成立的一系列“行動(dòng)專家組”負(fù)責(zé)通訊標(biāo)準(zhǔn)的研究。GSM的名字即是行動(dòng)專家組（法語(yǔ)： G roupe S pécial M obile）的縮寫，后來(lái)這一縮寫的含義被改為“全球行動(dòng)通訊系統(tǒng)”（ G lobal S ystem for M obile communications），以方便GSM向全世界推廣。

　　GSM的技術(shù)核心是 分時(shí)多工（TDMA）。如前述所言，有限的訊號(hào)頻率是通訊技術(shù)一大限制，多數(shù)關(guān)于通訊技術(shù)的突破都是在于如何更有效的利用訊息通道。GSM的特點(diǎn)是將一條訊息通道平均分給八個(gè)通話者，一次只能一個(gè)人講話、每個(gè)人輪流用1／8的通道時(shí)間。

　　GSM的缺陷是容量有限，當(dāng)用戶超載時(shí)，就必須建立更多的基地臺(tái)；然而GSM技術(shù)建置容易，更采用全新的數(shù)位訊號(hào)編碼取代舊有的類比訊號(hào)。在其它方面GSM的性能也相當(dāng)優(yōu)異，不但開放國(guó)際漫游（各國(guó)電信業(yè)者的規(guī)矩都統(tǒng)一了， 當(dāng)然能打電話）、提供了SIM卡（Subscriber Identity Module）方便用戶在更換手機(jī)時(shí)仍能儲(chǔ)存?zhèn)€人資料，GSM手機(jī)還能傳送160字長(zhǎng)度的文字簡(jiǎn)訊。通訊技術(shù)與應(yīng)用在2G時(shí)期有了驚人的進(jìn)展。

　　1991 年，Ericsson和Nokia率先在歐洲大陸上架設(shè)了第一個(gè)GSM通訊網(wǎng)路。短短十年內(nèi)， 全世界有162個(gè)國(guó)家建立GSM通訊網(wǎng)路，使用人數(shù)超過(guò)1億、市占率高達(dá)75％。

　　在歐洲人野心勃勃地想要超越美國(guó)稱霸世界時(shí)，美國(guó)人同時(shí)間卻搞出了三套通訊系統(tǒng)。其中兩種同樣是基于TDMA技術(shù)上做發(fā)展、第三種則是高通成功設(shè)計(jì)出的 分碼多工技術(shù)（CDMA）。

　　TDMA的通道一次僅供一個(gè)人使用、八個(gè)用戶得輪流著講，容量有限；然而CDMA使用資料加密技術(shù)、讓所有人同時(shí)講話也不會(huì)被其他人聽到（好比編號(hào)1只能與編號(hào)1通話、編號(hào)2只能與編號(hào)2通話，互不干擾），容量大幅提升。從技術(shù)上來(lái)看，CDMA系統(tǒng)用戶的乘載量是GSM的10倍以上。

　　從1950年代起，CDMA就是美軍軍方的通訊技術(shù)之一。在創(chuàng)辦人艾爾文．雅各比（Irwin Jacobs）和安德魯．維特比（Andrew Viterbi）領(lǐng)軍下，高通在1989年成功將CDMA應(yīng)用在行動(dòng)通訊上。

　　然而高通沒(méi)有實(shí)際的手機(jī)制造經(jīng)驗(yàn)，歐洲的運(yùn)營(yíng)商們也對(duì)它的知識(shí)產(chǎn)權(quán)不感興趣。即使是在美國(guó)也只有極少數(shù)的運(yùn)營(yíng)商愿意使用該系統(tǒng)。早期有關(guān)CDMA的報(bào)導(dǎo)都是相當(dāng)消極的，基地臺(tái)設(shè)施不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，CDMA手機(jī)也無(wú)處可買。總體而言CDMA就是雷聲大，雨點(diǎn)小。

　　在2G時(shí)代，CDMA是個(gè)失敗者。當(dāng)歐洲大力投注資源在GSM上，短短數(shù)年建立了國(guó)際漫游標(biāo)準(zhǔn)、在全球廣布基地臺(tái)時(shí)，CDMA起步較GSM晚了一步、美國(guó)國(guó)內(nèi)資源又被分散的結(jié)果，失去的就是大半江山。（人家基地臺(tái)都建好建滿了， 總不能打掉說(shuō)換我這個(gè)的吧）

　　另一方面，美國(guó)在通訊標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)上的失敗，間接也影響了摩托羅拉手機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)數(shù)位行動(dòng)電話漸漸取代類比行動(dòng)電話時(shí)，摩托羅拉仍在類比行動(dòng)電話市場(chǎng)有四成以上占有率；數(shù)位行動(dòng)電話卻不到二成。對(duì)于數(shù)位通訊的威脅，摩托羅拉錯(cuò)估了類比手機(jī)的通訊周期，當(dāng)時(shí)的高階主管表示：“四千三百萬(wàn)個(gè)類比電話機(jī)用戶，錯(cuò)不了的！”

　　當(dāng)然，如同有線電話公司AT＆T當(dāng)初不愿砸錢在無(wú)線電話部門上頭一般，摩托羅拉當(dāng)中最賺錢、說(shuō)話也最大聲的類比手機(jī)部門更不可能會(huì)讓資源流到數(shù)位手機(jī)部門里。同樣的故事亦可見于而后的Nokia與智能手機(jī)之爭(zhēng)。企業(yè)巨頭的倒下很少是單一外在因素，多在于現(xiàn)有企業(yè)內(nèi)資源處處受把持、導(dǎo)致技術(shù)進(jìn)程緩慢。

　　摩托羅拉終于在全球行動(dòng)電話市占率中，從1997年的50％、暴跌至1999年的17％，并逐漸下滑。二十年來(lái)的第一大手機(jī)大廠被1992年才推出第一支數(shù)位手機(jī)（先前還是間制紙公司）的Nokia所擊沉。

　　第三代（3G）通訊霸主： 高通

　　我們?cè)谏弦黄闹刑岬剑咄ǖ腃DMA技術(shù)在容量與通話質(zhì)量上皆優(yōu)于歐盟GSM的TDMA技術(shù)；但GSM已早一步布署基地臺(tái)，并于短時(shí)間內(nèi)快速推行于全世界，以致資源相對(duì)薄弱的CDMA在當(dāng)時(shí)是雷聲大雨點(diǎn)小，高通也一度陷于危機(jī)之中。

　　在3G 時(shí)代，局勢(shì)卻大大地逆轉(zhuǎn)了回來(lái)。究竟為什么呢？這邊，讓我們先來(lái)講講高通的歷史。

　　高通的專利布局之戰(zhàn)

　　走進(jìn)高通位于加州圣地牙哥的本部，迎面而至的一堵厚厚的專利墻上，鑲嵌著高通所持有關(guān)于行動(dòng)通訊將近1400項(xiàng)專利。高通的一切都明明擺擺的寫在了這面墻上：財(cái)富、壟斷、成功… 高通就像一只毒蛇，深諳扼住宿主脖子、獲取高額利潤(rùn)之道。

　　冷戰(zhàn)時(shí)期，美國(guó)軍方所使用的通訊方式能將資訊進(jìn)行加密與解密，稱為分碼多工（CDMA）技術(shù)，以確保資訊傳輸時(shí)不被蘇聯(lián)所竊取。Linkabit是加州圣地牙哥（San Diego）第一家電子通訊技術(shù)公司，負(fù)責(zé)承接這筆訂單、為美國(guó)軍方和航太局開發(fā)衛(wèi)星通訊和無(wú)線通訊技術(shù)。

　　Linkabit的兩位創(chuàng)辦人皆是通訊界的著名研究人員── 雅各布（Irwin Jacobs）任教于麻省理工電機(jī)系，其著作《通訊工程原理》（ Principles of Communication Engineering ），奠定了當(dāng)時(shí)乃至于現(xiàn)在的通訊基礎(chǔ)，至今仍是通訊界圣經(jīng)寶典。另外一外創(chuàng)辦人 維特比（Andrew Viterbi）提出的 維特比演算法（Viterbi algorithm）則在數(shù)位通訊以及語(yǔ)音辨識(shí)系統(tǒng)上有著突破性的發(fā)展。

　　1980年，雅各布和維特比將Linkabit賣給同屬通訊領(lǐng)域的M／A－COM公司，并于1985年創(chuàng)辦了高通（Qualcomm），意即有品質(zhì)的通訊（Quality Communications）。1989年時(shí)，高通大幅改善了CDMA的功率問(wèn)題，并成功將其商用化。

　　可惜的是，此時(shí)歐洲通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)已著手進(jìn)行GSM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，隨后很快推行到了歐洲與日本市場(chǎng)；美國(guó)本土的通訊工業(yè)協(xié)會(huì)也認(rèn)定GSM所采用的分時(shí)多工（TDMA）技術(shù)為2G標(biāo)準(zhǔn)。CDMA比TDMA的容量更大、通話品質(zhì)更好，但技術(shù)復(fù)雜程度太多，大半電信商不相信技術(shù)的可行性。

　　高通發(fā)展的一大關(guān)鍵，在于雅各布狡詐莫測(cè)的三大專利流氓手段：

　　1．開發(fā)地雷： 建立壟斷的專利布局

　　高通圍繞著功率控制、同頻復(fù)用、軟切換等技術(shù)，構(gòu)建了CDMA專利墻，相較于其他廠商在專利數(shù)量和品質(zhì)上都有非常大的優(yōu)勢(shì)。但高通不滿足于此，它要一人享用這筆豐厚的利潤(rùn)。

　　在高通，養(yǎng)了一批不下于技術(shù)開發(fā)部門的龐大專利律師軍團(tuán)，透過(guò)并購(gòu)、控告對(duì)手專利侵權(quán)等專利戰(zhàn)，將所有CDMA的相關(guān)專利都一步一步攏絡(luò)過(guò)來(lái)。專利律師的職責(zé)，便在于申請(qǐng)專利、談專利價(jià)格、控告侵權(quán)公司。（祖產(chǎn)嘛， 還不好好守著敲人過(guò)路費(fèi)嗎）

　　第二步是是大量申請(qǐng)垃圾專利，用垃圾專利保證其核心專利──在舊有的專利保護(hù)到期之前便申請(qǐng)新的專利、或大量申請(qǐng)CDMA外圍專利，然后申告該技術(shù)為新技術(shù)的一環(huán)，封殺了關(guān)于CDMA內(nèi)外圍的所有技術(shù)。

　　2．布地雷： 將專利技術(shù)套入通訊標(biāo)準(zhǔn)

　　收集齊備了專利地雷還不夠，還要讓人得采到才行。

　　總不能中華電信打不通遠(yuǎn)傳的手機(jī)、HTC打不通iPhone手機(jī)；設(shè)立通訊標(biāo)準(zhǔn)的原意是讓不同的電信商、基地設(shè)備與手機(jī)廠商彼此間也能互通。只要符合通訊標(biāo)準(zhǔn)、向該國(guó)通訊監(jiān)管部門申請(qǐng)執(zhí)照，便可以經(jīng)營(yíng)通訊業(yè)務(wù)，由此建立開放互聯(lián)的環(huán)境。

　　由于GSM標(biāo)準(zhǔn)為歐洲電信商、行動(dòng)通訊商（如Ericsson、Nokia）共同提出、共同享有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，專利基本上是開放的。但高通表面上提出了一套采用CDMA技術(shù)的2G標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上將CDMA專利技術(shù)藏在了里頭，等于使用該2G標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也等同踩到了高通的專利。

　　這種以單一家公司專利而壟斷某一標(biāo)準(zhǔn)的行為，照理說(shuō)不會(huì)發(fā)生在跨國(guó)間的通訊標(biāo)準(zhǔn)制定小組，別的國(guó)家與廠商因本身利益沖突、必然會(huì)極力反對(duì)。然而當(dāng)時(shí)2G數(shù)位通訊的研究適才起步，多數(shù)廠商的注意力仍在歐洲人所提出的GSM標(biāo)準(zhǔn)上，高通的CDMA技術(shù)尚仍無(wú)多少人聞問(wèn)，反而讓高通趁隙而入。

　　3．更多的地雷： 將CDMA 演算法整入芯片

　　高通的最后一步棋，是決定把CDMA的演算法嵌入集成芯片。其最大特點(diǎn)為整合訊號(hào)的發(fā)送與接受、電源管理和數(shù)位與類比訊號(hào)轉(zhuǎn)換等裝置于單一芯片上，即所謂 系統(tǒng)單芯片（ System on Chip， SoC ）。

　　現(xiàn)階段使用高通專利的手機(jī)廠商，必須先繳一筆授權(quán)費(fèi)取得專利使用權(quán)；在芯片或產(chǎn)品量產(chǎn)后，再依據(jù)出貨量收取產(chǎn)品售價(jià)一定比例的費(fèi)用，平均需要繳納手機(jī) 銷售額5 ～10 ％不等的權(quán)利金。這點(diǎn)可是相當(dāng)?shù)牟缓侠愆ぉの災(zāi)?、鏡頭、機(jī)殼等零件全部與CDMA毫不相關(guān)，也得被抽銷售額的百分比。（難道在手機(jī)上鑲了塊鉆石，利潤(rùn)還得算在高通頭上嗎）

　　事實(shí)上高通提供了SoC一套完整的解決方案，大多數(shù)手機(jī)廠商還沒(méi)SoC整合的技術(shù)能力，也只能乖乖挨這一刀；況且所有加入高通設(shè)計(jì)方案的手機(jī)商，都必須與高通進(jìn)行專利相互授權(quán)，等同于手機(jī)廠只要乖乖付錢，即能擁有更多的專利手牌。

　　你設(shè)局，也要有人愿意踩。高通專利的高門檻擋住了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，也擋住了CDMA的迅速市場(chǎng)化，多數(shù)電信商還是選擇了GSM系統(tǒng)，靠專利使用費(fèi)養(yǎng)活的高通在美國(guó)活的并不好。

　　此時(shí)，高通迎來(lái)了一根橄欖枝──來(lái)自于韓國(guó)政府。

　　在發(fā)展CDMA之前，韓國(guó)電信商、手機(jī)等通訊設(shè)備制造業(yè)相當(dāng)薄弱。1990年11月，高通和電子通信研究院（ETRI）簽署有關(guān)CDMA技術(shù)轉(zhuǎn)移協(xié)定，高通答應(yīng)把每年在韓國(guó)收取專利費(fèi)的20％交給韓國(guó)電子通信研究院、協(xié)助其研究，韓國(guó)政府也宣布CDMA為韓國(guó)唯一的2G行動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)，并全力支持韓國(guó)廠商三星、LG等投入CDMA技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用。

　　韓國(guó)不往GSM等歐日廠商靠攏、選擇了CDMA作為2G標(biāo)準(zhǔn)，主要是為了低廉的專利優(yōu)惠，雖承擔(dān)了一定的風(fēng)險(xiǎn)，最終也獲得了相應(yīng)的回報(bào)。透過(guò)發(fā)展CDMA，韓國(guó)的行動(dòng)通訊普及率迅速提高，短短五年行動(dòng)通訊用戶即達(dá)到1百萬(wàn)量，SK電信成為全球最大的CDMA電信商。通訊設(shè)備制造商更是異軍突起，三星成為全球首家CDMA手機(jī)出口商。CDMA不僅帶動(dòng)了行動(dòng)通訊業(yè)的發(fā)展，也促進(jìn)了整個(gè)韓國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。所以多有人道：“韓國(guó)人救了高通”，高通更從此成為全球性的跨國(guó)大公司。

　　韓國(guó)的成功典型，第一次向市場(chǎng)證明CDMA正式商用的可能性，也讓美國(guó)一些電信商及設(shè)備廠商對(duì)CDMA技術(shù)開始恢復(fù)信心。

　　在高通與韓國(guó)人賺的缽滿盆滿笑呵呵的同時(shí)，讓我們把畫面拉回到歐洲這邊。千禧年后，2G的速度與容量上限逐漸面臨瓶頸，經(jīng)歷了1G到2G眨眼間便大舉翻盤的技術(shù)變革，各大手機(jī)廠吃了歷史教訓(xùn)、個(gè)個(gè)提心吊膽著準(zhǔn)備迎接3G 時(shí)代。

　　歐美中斗法──三大3G通訊標(biāo)準(zhǔn)

　　3G最大的優(yōu)點(diǎn)即是高速的資料下載能力，2G的下載速度約僅9600bps～64kbps、光是打開一個(gè)Yahoo首頁(yè)便得耗費(fèi)三分鐘左右；3G速度則為300k－2Mbps，足足提升了三十倍有余。

　　Ericsson、Nokia、Alcatel等實(shí)力雄厚的歐洲廠商雖知TDMA難敵CDMA的優(yōu)勢(shì)、更難以作為3G核心技術(shù)，但誰(shuí)也不想接受高通霸道的方案，于是歐洲與日本等原本推行GSM標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家聯(lián)合起來(lái)成立了 3GPP 組織（3rd Generation Partnership Project），負(fù)責(zé)制定全球第三代通訊標(biāo)準(zhǔn)。

　　3GPP參考著CDMA技術(shù)、并繞過(guò)某些高通的專利陷阱下，開發(fā)出了原理類似的 W－CDMA。高通趕緊不落人后地與韓國(guó)聯(lián)合成 3GPP2 （3rd Generation Partnership Project 2）與3GPP抗衡、推出了 CDMA2000。

　　這里邊，獨(dú)獨(dú)漏了中國(guó)人。歐洲跟日本自己一套系統(tǒng)，美國(guó)韓國(guó)一套，中國(guó)想當(dāng)然爾、自己硬是也搞了一套，叫 TD－SCDMA，由中國(guó)大唐集團(tuán)下屬的大唐電信所提出。從技術(shù)上來(lái)看TD－SCDMA可算是W－CDMA的衍生版本，因此TD－SCDMA的技術(shù)核心實(shí)際上就是W－CDMA，僅于中國(guó)國(guó)內(nèi)推行。

　　誰(shuí)也不想被高通揩油、TD－SCDMA只有中國(guó)人使用，結(jié)果W－CDMA的參與者最多，在三個(gè)3G通訊標(biāo)準(zhǔn)中最成熟、市占率也最高；然而因三大通訊技術(shù)皆碰觸到了CDMA的底層專利技術(shù)，仍無(wú)法避免地被高通硬生生啃掉了一塊利潤(rùn)大餅，高通可謂3G時(shí)代最大的贏家。

　　不過(guò)當(dāng)年從1G到2G的普及也不到三五年光景，從千禧年開始喊了這么久的3G，怎么從2007、2008年才逐漸普及呢？

　　基地設(shè)備的建置與架設(shè)耗費(fèi)時(shí)日也耗費(fèi)金錢，若沒(méi)有良好的行動(dòng)上網(wǎng)使用者體驗(yàn)、也就沒(méi)有讓消費(fèi)者和電信商真正從2G轉(zhuǎn)型至3G的迫切性。真正讓高通大賺、讓3G火紅起來(lái)的關(guān)鍵，還是來(lái)自于行動(dòng)通訊裝置的革新──“ 智能手機(jī)”。

　　智能手機(jī)的出現(xiàn)，成就了3G

　　21世紀(jì)之初，電信業(yè)者描繪的3G世界里如是說(shuō)──任何人可以隨時(shí)、隨地，利用行動(dòng)電話或其他行動(dòng)式設(shè)備（例如個(gè)人數(shù)位助理PDA），打電話、上網(wǎng)；除了傳送語(yǔ)音之外，還可以傳送數(shù)據(jù)、影像、電腦游戲…。

　　聽起來(lái)似乎相當(dāng)熟悉？現(xiàn)今習(xí)以為常的場(chǎng)景，二十年前可是個(gè)宏大的理想。3G曾經(jīng)承載著全球電信業(yè)的高度期待，2000年時(shí)，英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、義大利和西班牙等國(guó)家，開始競(jìng)標(biāo)3G通訊執(zhí)照和無(wú)線電頻譜拍賣，各家的行動(dòng)電信業(yè)者總計(jì)投下約900億美元。德國(guó)更是創(chuàng)下了高達(dá)458億美元3G執(zhí)照的拍賣紀(jì)錄。

　　照理說(shuō)，高額的投標(biāo)金將來(lái)都是要轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上。歐洲的3G執(zhí)照費(fèi)用約是建置系統(tǒng)的3倍，意思是從提供3G所產(chǎn)生的非語(yǔ)音收入，必須是語(yǔ)音的3倍，整個(gè)投資才能回本；在缺乏行動(dòng)上網(wǎng)的易用介面與殺手級(jí)應(yīng)用程式的情況下，顯然是不可能的事情。

　　于是研發(fā)者留下了負(fù)債和幾近無(wú)用的3G執(zhí)照就離開了，還有些公司還試圖與發(fā)放執(zhí)照的政府打官司。不但后續(xù)融資與設(shè)備投資舉步維艱、股價(jià)重挫，也讓3G服務(wù)也無(wú)法如期推出。歐洲電信產(chǎn)業(yè)一度處于潰敗的狀態(tài)。美國(guó)《彭博商業(yè)周刊》以「泡沫的故事」、「一場(chǎng)歐陸大災(zāi)難」來(lái)形容歐洲3G愿景的幻滅。直到四、五年后，歐洲電信業(yè)者才逐漸恢復(fù)元?dú)?，開始布建3G網(wǎng)路。

　　相較于早早燒完資金、以致于在3G轉(zhuǎn)型上慢了一步的歐洲人，美國(guó)電信商由于現(xiàn)有頻率占用問(wèn)題使得發(fā)照時(shí)間延遲，必須等到2004年初才能釋出3G執(zhí)照，如此反使美國(guó)電信業(yè)者保有更多余力與資金投入3G網(wǎng)路，可以說(shuō)是因禍得福。

　　有了完善的3G網(wǎng)路后，萬(wàn)事俱備、只欠東風(fēng)── 完善的行動(dòng)通訊智能裝備。

　　最早的智能手機(jī)作業(yè)系統(tǒng)是微軟在1996年發(fā)布的Windows CE。由于微軟在個(gè)人電腦作業(yè)系統(tǒng)上沒(méi)有對(duì)手，面對(duì)全新的行動(dòng)通訊市場(chǎng)仍沿用過(guò)去在PC作業(yè)系統(tǒng)的思維方式，導(dǎo)致了系統(tǒng)速度緩慢的先天缺陷。

　　另一方面，英國(guó)公司Psion和Nokia、Ericsson、Motorola在1998年合資成立了Symbian公司，制造手機(jī)專用的作業(yè)系統(tǒng)以抵御來(lái)勢(shì)洶洶的微軟。比起Windows CE其實(shí)僅是精簡(jiǎn)版的Windows系統(tǒng)，Symbian一開始就是為手機(jī)而生的作業(yè)系統(tǒng)，不論是穩(wěn)定度或支援性上都有很出色的表現(xiàn)。

　　可惜的是，在1999～2004 年間，Symbian在發(fā)展上仍然是以傳統(tǒng)手機(jī)功能為主，Nokia 內(nèi)部的心態(tài)總是“最重要的是如何賣出手機(jī)，應(yīng)用程式只是讓手機(jī)更好賣”。Symbian也建議過(guò)Nokia在智能手機(jī)的開發(fā)上可以有很多其他的功能，無(wú)奈Nokia 就是聽不進(jìn)去。

　　此景仿若當(dāng)時(shí)的Motorola從類比到數(shù)位手機(jī)的轉(zhuǎn)型，當(dāng)時(shí)最賺錢、說(shuō)話最大聲的部門是有鍵盤、好接聽的功能手機(jī)，觸控式螢?zāi)?、甚至是最關(guān)鍵的應(yīng)用程式生態(tài)系并不在Nokia高層的認(rèn)知中。

　　在Windows Mobile與Symbian大亂斗、Nokia一家獨(dú)大的情形下，有一個(gè)角色正在偷偷地壯大勢(shì)力，這個(gè)角色叫做Apple。

　　2005年，Apple收購(gòu)了一家叫做FingerWorks的公司，這家美國(guó)自1999年起便開始研發(fā)手勢(shì)識(shí)別、多點(diǎn)觸控等技術(shù)，在當(dāng)時(shí)這樣的應(yīng)用并不為人們所看好，也沒(méi)人猜到Apple買它來(lái)做什么。

　　iPhone One主打的iTunes Music Store、Safari、Email、Camera 等程式，皆以圖像化的方式呈現(xiàn)在簡(jiǎn)潔優(yōu)美介面上，搭配多點(diǎn)觸控螢?zāi)患夹g(shù)，iPhone去除掉了鍵盤、單以一顆Home鍵和手指即可操作。

　　iPhone跨時(shí)代的創(chuàng)新還不止這些。早期在手機(jī)中安裝應(yīng)用程式的方式，都是先從網(wǎng)頁(yè)上下載、用接線傳輸?shù)绞謾C(jī)里頭再自行安裝（想想當(dāng)年我們是怎么下載Doodle小游戲到手機(jī)里的）。2008年蘋果推出iOS 2，新增了最重要的應(yīng)用程式商店（App Store），可以在該平臺(tái)上下載安裝應(yīng)用程式，開展了應(yīng)用程式生態(tài)系的新世代。

　　你不會(huì)利用手機(jī)去推銷生態(tài)系統(tǒng)，只會(huì)利用生態(tài)系統(tǒng)去推銷手機(jī)。Symbian一直在示好并鼓勵(lì)第三方開發(fā)者，在iPhone發(fā)布時(shí)，Symbian平臺(tái)上已有1萬(wàn)款應(yīng)用。然而，Symbian整整花費(fèi)了7年時(shí)間，相比之下蘋果在發(fā)布iOS第一版的一年多后就實(shí)現(xiàn)了這樣的成績(jī)。

　　蘋果能迅速成功和Symbian的坎坷命運(yùn)都是因?yàn)橥粋€(gè)原因： 應(yīng)用商店。通過(guò)統(tǒng)一平臺(tái)，蘋果幫助使用者更方便地購(gòu)買應(yīng)用程式，只能說(shuō)缺少應(yīng)用商店是Symbian的一個(gè)致命失誤──沒(méi)有資源的人若想自行開發(fā)將會(huì)非常困難，而開發(fā)和維護(hù)成本也很高。

　　大家都知道從2G接聽電話到3G行動(dòng)上網(wǎng)普及的關(guān)鍵、勢(shì)必要有更好的行動(dòng)裝置介面可以上網(wǎng)、看影片、聽音樂(lè)、與殺手級(jí)的應(yīng)用程式，也因此當(dāng)時(shí)各家手機(jī)大廠無(wú)不絞盡腦汁、出盡奇招。智能手機(jī)不是Apple發(fā)明的，但現(xiàn)在一般認(rèn)知中的智能手機(jī)所包含的功能： 多點(diǎn)觸控螢?zāi)唬╩ulti－touch screen）、手機(jī)作業(yè)系統(tǒng)（Mobile Operating System）、應(yīng)用程式下載平臺(tái)（App Platform ）與應(yīng)用程式（App），Apple提出了最好的概念，成功地將過(guò)往各家大廠嘗試的經(jīng)驗(yàn)整合起來(lái)、一戰(zhàn)成名。

　　3G的布署與網(wǎng)路速度的提升，早在2005年左右便已完工（若非歐洲人破產(chǎn)重整、美國(guó)人發(fā)照延遲， 早在2000年時(shí)3G技術(shù)已確立）；行動(dòng)上網(wǎng)、應(yīng)用程式（ App）、手機(jī)作業(yè)系統(tǒng)也早已開展，然而始終缺乏臨門一腳之故，以至于3G用戶人數(shù)不多、始終無(wú)法普及。也因?yàn)橘Y源早已備齊，只差賈伯斯的靈機(jī)一動(dòng)，所以蘋果才能把iPhone整合成一支All－In－One的手機(jī)。

　　智能手機(jī)于2005～2007年間起步、2008～2012年爆發(fā)性成長(zhǎng)，轉(zhuǎn)捩點(diǎn)便在于iPhone；智能手機(jī)的轟動(dòng)，也成功拉動(dòng)3G用戶暴增。

　　這一篇，我們提到了雅各布是如何帶領(lǐng)高通在3G時(shí)代稱霸并坐收CDMA過(guò)路費(fèi)、歐洲人是怎么破產(chǎn)讓美國(guó)電信有可趁之機(jī)，也介紹了賈伯斯大開大闔的創(chuàng)新、讓3G最后能由于殺手級(jí)應(yīng)用裝置──智能手機(jī)而普及。最終篇，讓我們來(lái)談?wù)?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/9979/" target="_blank">4G、5G，與洪流競(jìng)爭(zhēng)下仍保有強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力的華為、Nokia、Ericsson。

　　4G篇：Intel的攪局

　　在3G時(shí)代，即使WCDMA系統(tǒng)的使用人數(shù)最多，由于CDMA核心專利仍然掌握在高通手上，讓歐洲與中國(guó)廠商恨得牙癢癢也只能乖乖繳授權(quán)金。在通訊業(yè)（事實(shí)上是整個(gè)科技業(yè)），立于不敗之地的做法莫過(guò)于將技術(shù)申請(qǐng)專利、將專利寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。而國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)穿了是一種政治操作的過(guò)程，背后涉及龐大的利益；若欲占有一席之地，在技術(shù)開發(fā)的初期就必須參與很多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織，比如3GPP、3GPP2便是各國(guó)與廠商為求利益分羹而出現(xiàn)的組織。

　　然而技術(shù)發(fā)展的速度飛快，在通訊業(yè)尤其可怖，企業(yè)所賴以維生的專利可能眨眼間便天翻地覆。若一個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)想要長(zhǎng)久維持，就必須持續(xù)在這項(xiàng)核心技術(shù)深耕、之后的通訊標(biāo)準(zhǔn)也得是該核心技術(shù)的延伸，比如WCDMA隨后演進(jìn)出Release 99、3．5G的HSDPA、3．75G的HSUPA，基本上CDMA的技術(shù)框架沒(méi)有改變。而高通CDMA后續(xù)演進(jìn)出的1x EV－DO，于2001年被接受為3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。

　　高通領(lǐng)軍人有出版通訊圣經(jīng)《通訊工程原理》的Irwin Jacobs、與Viterbi演算法開發(fā)者Andrew Viterbi，創(chuàng)辦人身為通訊學(xué)術(shù)界巨擘、企業(yè)又握有大量的專利，本來(lái)照這樣發(fā)展下去CDMA或許有可能一路稱霸到4G，可惜事與愿違。半途中有一號(hào)人物，殺進(jìn)市場(chǎng)將一切計(jì)畫打亂，這個(gè)逆襲者叫Intel。

　　Intel的逆襲– WiMax

　　還記得我們提過(guò)電信業(yè)者競(jìng)標(biāo)4G頻譜的情形嗎？ 1980年代以前，美國(guó)所有的無(wú)線設(shè)備都得經(jīng)過(guò)頻譜授權(quán)；后來(lái)美國(guó)通訊委員會(huì)（FCC）將標(biāo)準(zhǔn)放寬，僅限于發(fā)射功率較大、容易產(chǎn)生信號(hào)干擾的無(wú)線裝置需經(jīng)過(guò)頻譜授權(quán)，其他低發(fā)發(fā)射功率的設(shè)備可以使用未授權(quán)頻譜。而FCC后來(lái)釋出的未授權(quán)頻譜中，就包括了現(xiàn)在最主要的Wi－Fi頻段：2．4GHz和5．8GHz，都是未用于通訊的頻段。

　　這些頻段早期無(wú)人重視、直到 電機(jī)電子計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（IEEE）開始進(jìn)行短程無(wú)線傳輸?shù)难芯?。WiFi設(shè)備在IEEE的規(guī)定下發(fā)射功率不能超過(guò)100 mW，實(shí)際的發(fā)射功率可能也就在60到70 mW。

　　為了能讓各家廠商能根據(jù)同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制作出兼容的設(shè)備、讓通訊器材能有互通性，1999年，IEEE分別推出了“802．11b”與“802．11a”兩種WiFi標(biāo)準(zhǔn)、分別使用2．4GHz和5GHz的頻段，彼此規(guī)格不相容。

　　2003年，IEEE藉由無(wú)線通訊界的展頻技術(shù)── 正交頻分復(fù)用（OFDM），推出了802．11b的改進(jìn)版“802．11g”使傳輸速度從原先的11Mbps提升至54Mbps?，F(xiàn)在我們使用的WiFi規(guī)格主要為“802．11n”，與802．11a、802．11b、802．11g皆可相容，且藉由 多重輸入多重輸出（MIMO） 技術(shù)，使傳輸速度及距離都有所提升、速度甚至可達(dá)600Mbps。

　　這邊來(lái)介紹一下OFDM與MIMO這兩個(gè)不僅在電腦資訊業(yè)、隨后也在通訊業(yè)引起軒然大波的關(guān)鍵技術(shù)。

　　OFDM –解決多重路徑干擾、頻譜效率更高、可結(jié)合MIMO

　　訊號(hào)從傳送端發(fā)射、經(jīng)由傳輸通道到達(dá)接收端的傳送過(guò)程中，會(huì)遭遇到各種不同的阻隔物，使得電磁波產(chǎn)生穿透、反射、折射、散射以及繞射等作用；當(dāng)訊號(hào)到達(dá)接收端時(shí)，原本一個(gè)訊號(hào)將變成多個(gè)不同路徑的入射訊號(hào)，每一個(gè)入射訊號(hào)到達(dá)時(shí)的時(shí)間、強(qiáng)度、角度等均不相同。訊號(hào)經(jīng)過(guò)不同的路徑抵達(dá)接收端后，接收端收到的訊號(hào)通常已與原始訊號(hào)不同，這種現(xiàn)象稱之為 多重路徑干擾。在都會(huì)區(qū)或住宅區(qū)因?yàn)楦邩橇至ⅰ⒂兄S多物體妨礙，因此比起空況的郊區(qū)或公園，會(huì)受到較嚴(yán)重的多重路徑干擾。

　　為了避免多重路徑干擾，通訊專家們統(tǒng)計(jì)出一個(gè)頻寬范圍，確定訊號(hào)傳輸時(shí)只要在此頻寬范圍內(nèi)，波形便不會(huì)失真；這個(gè)頻寬范圍稱為“同調(diào)頻寬”。當(dāng)傳輸速率越高時(shí)、同調(diào)頻寬也會(huì)越小，意味著越容易受到多重路徑干擾。如何在維持高速率傳輸（同調(diào)頻寬小）的條件下、對(duì)抗多重路徑干擾的問(wèn)題呢？

　　OFDM的方法相當(dāng)聰明，它將原本的一段大頻寬的信號(hào)切割成多個(gè)小頻寬再分別傳輸，這樣就算同調(diào)頻寬變小也不會(huì)有影響。

　　還記得我們?cè)谕ㄓ崢I(yè)的基本名詞介紹中提到，所謂的“載波”意指把人聲等低頻訊號(hào)轉(zhuǎn)成高頻率的電磁波，等傳遞到遠(yuǎn)方另一支通訊設(shè)備時(shí)，再由電磁波轉(zhuǎn)回人聲的方法。OFDM 技術(shù)將無(wú)線通信傳輸信號(hào)分割成了多個(gè)子載波進(jìn)行傳輸，每個(gè)子載波僅僅攜帶了很小一部分的資料負(fù)載，有效解決了多重路徑干擾。

　　不僅能將一段頻寬切割成小頻寬再傳輸出去，OFDM所需的總頻寬也較小?！邦l譜效率”指每單位頻寬具有多少數(shù)據(jù)傳輸率（bps），也就是說(shuō)如何讓每單位頻寬的電磁波能傳送更多的0 和1 數(shù)位訊號(hào)。OFDM允許各個(gè)子載波部分交疊，使頻譜的利用效率更高、讓資料傳輸量更大。

　　除此之外，OFDM更能支援MIMO技術(shù)。MIMO （Multiple－Input Multiple－Output）意思是多輸入多輸出，使用多組發(fā)射天線與多組接收天線的系統(tǒng)。藉由讓通道使用不同的訓(xùn)練訊號(hào)，由于每組發(fā)射器所使用的訓(xùn)練訊號(hào)都不一樣，可輕易辨認(rèn)每個(gè)訊號(hào)的來(lái)源。

　　相對(duì)于SISO （Single－Input Single－Output， 單一輸入和單一輸出）只能使用一組發(fā)射天線和一組接收天線，MIMO能在不需要增加頻寬、或總發(fā)送功率耗損（transmit power expenditure）的情況下，大幅地增加系統(tǒng)的資料吞吐量及傳送距離。

　　有了MIMO－OFDM兩者技術(shù)的結(jié)合，WiFi取得了極大的成功；隨著版圖不斷擴(kuò)大，IT業(yè)的巨頭開始覬覦起其他的無(wú)線通訊技術(shù)的市場(chǎng)大餅，比如行動(dòng)通訊的3G與4G。

　　WiFi標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802．11，IT巨頭進(jìn)軍通訊業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)是802．16 ，稱作“WiMax”。2005年，Intel和Nokia、Motorola共同宣布采用并發(fā)展802．16標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行行動(dòng)裝置、網(wǎng)路設(shè)備的互通性測(cè)試。

　　有Intel領(lǐng)頭的WiMax來(lái)勢(shì)洶洶，通訊產(chǎn)業(yè)這邊卻是起家歡樂(lè)幾家愁。OFDM說(shuō)起來(lái)也不是新技術(shù)，早在1960年代貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明OFDM后，技術(shù)框架約在1980年代便已建立完成。然而當(dāng)時(shí)能支援OFDM的硬件尚不發(fā)達(dá)、CDMA又由高通領(lǐng)軍一時(shí)紅火，便淘汰在3G標(biāo)準(zhǔn)之外。由于WiMax的關(guān)系，OFDM才又重新進(jìn)入通訊產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)界的視野中。OFDM不但能有效消除多重路徑干擾，復(fù)雜度也比CDMA小了很多，相較于CDMA事實(shí)上更有優(yōu)勢(shì)。

　　此時(shí)除了高通以外，眾家通訊巨頭都?xì)g樂(lè)了起來(lái)：“終于不用再看高通面子、繳高額的高通稅了～”若能有效將4G傳輸速率提升、又能跨過(guò)高通的CDMA專利陷阱那是大好不過(guò)了！3GPP組織立即轉(zhuǎn)向，在2008年時(shí)提出了 長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)（Long Term Evolution， LTE）作為3．9G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、又在2011年提出了 長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)升級(jí)版（LTE－Advanced）作為4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)備把W－CDMA汰換掉、轉(zhuǎn)而采用OFDM。

　　至于高通這邊當(dāng)然也看到了OFDM的發(fā)展前景，為了不落人后，在2005年WiMax進(jìn)軍行動(dòng)通訊產(chǎn)業(yè)時(shí)、高通亦耗費(fèi)了六億美元策略性收購(gòu)專門研發(fā)OFDM技術(shù)的Flarion公司，并在2007年提出了 超行動(dòng)寬頻（Ultra－Mobile Broadband， UMB）計(jì)劃，把CDMA和OFDM、MIMO都整入U(xiǎn)MB標(biāo)準(zhǔn)中，想繼續(xù)維持CDMA的優(yōu)勢(shì)。

　　可惜各家廠商都怕了高通，以前讓你一人稱山大王四處為虐、現(xiàn)在看你有傾頹之勢(shì)還不墻倒眾人推。況且我們?cè)谇耙黄南虼蠹姨徇^(guò)全球覆蓋律最高的基地臺(tái)正是W－CDMA，LTE－Advanced能向下相容于W－CDMA，原有的W－CDMA基地臺(tái)只要經(jīng)過(guò)升級(jí)就能使用LTE－Advanced?；谙嗳菪院蛯?duì)于高通專利費(fèi)的恐懼，各大電信商如美國(guó)的Verizon與Sprint、日本KDD等，無(wú)不紛紛決定采用LTE－Advanced當(dāng)作第四代通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。UMB因?yàn)闆](méi)人支持而迅速式微了下去，發(fā)表的隔年高通就把UMB停掉、宣布加入3GPP的LTE陣營(yíng)了。

　　解決了高通這個(gè)難纏的對(duì)手后，那WiMax呢？不用3GPP打WiMax，這個(gè)陣營(yíng)就先自己出了亂腳。既然WiMax是由WiFi演進(jìn)過(guò)來(lái)的技術(shù)，那么WiMax到底是網(wǎng)際網(wǎng)路還是電信網(wǎng)路？WiMax論壇（WiMax Forum）的組成份子復(fù)雜、全都各懷鬼胎，在毫無(wú)共識(shí)的情況下產(chǎn)業(yè)發(fā)展整個(gè)亂了套。除此之外最關(guān)鍵的問(wèn)題還是電信設(shè)備的相容性。如同高通敗在W－CDMA基地臺(tái)的相容性上，LTE可向下支援現(xiàn)有的電信設(shè)備，WiMax基地臺(tái)卻要從頭架設(shè)。更何況LTE從頭到尾就是電信商主導(dǎo)的通訊標(biāo)準(zhǔn)，輪不到讓Intel這種IT巨頭分這塊餅。

　　此時(shí)此刻的高通已無(wú)法復(fù)制3G 時(shí)代的榮景，Intel也在2010年宣布放棄WiMax加入LTE陣營(yíng)、硬生生打了始終跟進(jìn)Intel腳步的***產(chǎn)官學(xué)界一巴掌。余下3GPP歐洲中國(guó)廠商笑呵呵。

　　5G：迎接通信的新時(shí)代

　　讓我們回顧一下先前文章。從1G到4G的演進(jìn)、幾乎每十年就會(huì)推出一代新的標(biāo)準(zhǔn)，各家廠商在通訊標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)上宛如軍備競(jìng)賽一般的緊張刺激。

　　1970－1980年代的1G，摩托羅拉壟斷市場(chǎng)、作為類比通訊之王。1991年開始，2G數(shù)位通訊的崛起，讓Nokia與Sony Ericsson等新手機(jī)廠商取而代之、并延伸出GSM系統(tǒng)的TDMA技術(shù)與高通的CDMA技術(shù)之爭(zhēng)。

　　3G時(shí)讓高通以CDMA扳回一城、坐收他國(guó)專利費(fèi)；且2001年當(dāng)時(shí)3G標(biāo)準(zhǔn)便已被提出，可惜使用人數(shù)不多、還導(dǎo)致了一場(chǎng)歐陸電信商以過(guò)高價(jià)格競(jìng)標(biāo)3G執(zhí)照、后來(lái)無(wú)法回收成本的大泡沫，直到2005年時(shí)智能手機(jī)的普及，方使3G網(wǎng)路使用人數(shù)遽增。

　　最后4G時(shí)代，3GPP組織以O(shè)FDM－MIMO技術(shù)為基礎(chǔ)作為3．9G LTE標(biāo)準(zhǔn)、以LTE－Advanced作為4G標(biāo)準(zhǔn)，成功將Intel等IT界大廠組成的WiMax聯(lián)盟和高通主導(dǎo)的UMB組織通通擠到一邊。

　　你可以想像3G和4G在做什么，那5G呢？

　　5G標(biāo)準(zhǔn)目前尚未確定，根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的聲明，5G標(biāo)準(zhǔn)制定將于2020年完成，并從2016年初開始逐步定義5G的技術(shù)與性能要求、2017年開始5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)征集。

　　5G愿景承載著海量、實(shí)時(shí)（In－Time）且高速的通訊需求。速度上從4G的100 Mbps為單位、5G可高達(dá)10 Gps、比4G快達(dá)100倍，輕松串流3D影片或4K高畫素影片；容量與耗能上，為了物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、智能家庭等應(yīng)用，5G網(wǎng)路將能容納更多裝置連結(jié)、同時(shí)維持低功耗的續(xù)航力；再來(lái)是低延遲，工業(yè)4．0智能工廠、車聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)車等遠(yuǎn)端遙控設(shè)備，都必須即時(shí)傳輸資訊。

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是2020年5G系統(tǒng)商用之時(shí)，必須達(dá)成資料傳輸更快、更大量、更不耗電的目標(biāo)?，F(xiàn)階段的4G網(wǎng)路已無(wú)法滿足這些需求，故人們對(duì)于5G標(biāo)準(zhǔn)的呼聲越來(lái)越高；在筆電、手機(jī)等終端裝置的技術(shù)與市場(chǎng)皆已高度成熟、再難以看到成長(zhǎng)的情況下，大廠們無(wú)一不期盼5G網(wǎng)路能帶來(lái)更多新型態(tài)的服務(wù)和應(yīng)用，一如當(dāng)年3G網(wǎng)路與智能手機(jī)的相輔相成?？梢哉f(shuō)5G的出現(xiàn)，將對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和終端應(yīng)用產(chǎn)品造成革命性的波瀾。

　　為此通訊商們摩拳霍霍、紛紛搶進(jìn)開發(fā)5G技術(shù)，今（2016）年11月華為在標(biāo)準(zhǔn)制定會(huì)議上成功將自己的Polar Code專利推為5G短碼標(biāo)準(zhǔn)，并將持續(xù)在接下來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)制定上與高通、Ericsson等通訊大廠角力。除此之外，因應(yīng)云端時(shí)代對(duì)于流量與彈性化的控制需求，網(wǎng)路架構(gòu)的創(chuàng)新也是電信商在5G的布局。

　　這邊我們必須了解電信網(wǎng)路的兩大關(guān)鍵技術(shù)──軟件定義網(wǎng)路（Software－Defined Networking， SDN）與網(wǎng)路功能虛擬化（Network Function Virtualization， NFV）。

　　什么是SDN（軟件定義網(wǎng)路）？

　　隨著資料量與日俱增，傳統(tǒng)的大型資料中心和企業(yè)網(wǎng)路一同面臨了幾個(gè)問(wèn)題。

　　首先是難以處理變化性高的網(wǎng)路流量、尤其是非預(yù)期中的資料量，比如社群網(wǎng)站得因應(yīng)使用者在同志游行炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)時(shí)大量換頭貼的舉動(dòng)；或是突然爆紅的Pokemon Go ，剛開始時(shí)還能在卡比獸和快龍出現(xiàn)時(shí)沖上流量巔峰，一段時(shí)間過(guò)后玩家越來(lái)越少。若是為了一時(shí)的高流量需求購(gòu)買硬件設(shè)備來(lái)擴(kuò)充，就會(huì)面臨隨后使用率降低、建置成本浪費(fèi)的問(wèn)題。然而若不解決流量需求，也會(huì)造成差勁的使用者體驗(yàn)、或是沒(méi)辦法在風(fēng)口正旺時(shí)撈一筆收益。簡(jiǎn)言之就是缺乏布署彈性、難以即時(shí)調(diào)度運(yùn)算資源。

　　再來(lái)是網(wǎng)路架構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，一個(gè)大型網(wǎng)路中包含了Routing、VLAN、QoS等功能，須由網(wǎng)管人員針對(duì)每臺(tái)交換器逐一調(diào)整設(shè)定，不但耗費(fèi)人力和時(shí)間，出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)也高；另一方面，過(guò)度復(fù)雜的架構(gòu)也讓網(wǎng)路在傳送資料變得相當(dāng)緩慢。

　　如何自動(dòng)處理流量高峰期、分配硬件資源以即時(shí)滿足需求？ 如何在越趨復(fù)雜的網(wǎng)路架構(gòu)下，同時(shí)降低網(wǎng)管人員的設(shè)定難度？

　　SDN（軟件定義網(wǎng)路）將傳統(tǒng)網(wǎng)路區(qū)分成三層，分別為應(yīng)用程式層（Application Layer）、控制層（Control Layer）和基礎(chǔ)架構(gòu)層（Infrastructure Layer， 又稱資料層）；底層的部分就是交換器（Switch）、路由器（Router）等設(shè)備。

　　控制層向上透過(guò)北橋API （Northbound API）與應(yīng)用程式溝通、向下透過(guò)南橋API （Southbound API）與底層硬件溝通。目前北橋API尚未有共通的標(biāo)準(zhǔn)存在，南僑API則是采用開放式網(wǎng)路基金會(huì)（Open Networking Foundation， ONF） 所制訂的OpenFlow協(xié)定。

　　SDN將個(gè)別設(shè)備的控制層抽離出來(lái)，集中到中央控制器對(duì)整體網(wǎng)路作控制，設(shè)備則單純依據(jù)控制器下達(dá)的命令派送封包。這使得網(wǎng)管人員能在不更動(dòng)硬件裝置的情形下，以中央控制方式、用程式重新規(guī)劃網(wǎng)路，更迅速地調(diào)整網(wǎng)路以因應(yīng)服務(wù)及應(yīng)用的需求。

　　談完SDN后，讓我們來(lái)看看另一個(gè)與SDN相輔相成的技術(shù)為──NFV。

　　什么是NFV（網(wǎng)路功能虛擬化）？

　　相較于SDN將控制層從基礎(chǔ)架構(gòu)層抽取出來(lái)、以簡(jiǎn)化網(wǎng)路運(yùn)作，NFV則是使用IT虛擬化技術(shù)，將原有網(wǎng)路功能各自需要的專門硬件（如： 防火墻、DPI、CDN、 WAN等功能都須有一個(gè)專門硬件），改成以軟件實(shí)作、再布署在通用規(guī)格的硬件上。

　　NFV最早是由電信商所提出來(lái)的概念?，F(xiàn)階段的軟件服務(wù)掛勾在硬件設(shè)備上，彈性很低；目前的4G網(wǎng)路無(wú)法針對(duì)不同應(yīng)用提供不同的伺服器，比如你不能跟你Pokemon Go的皮卡丘產(chǎn)生即時(shí)互動(dòng)──網(wǎng)路不能根據(jù)不同應(yīng)用、提供不同的伺服器，像是4G網(wǎng)路沒(méi)辦法對(duì)低延遲（Low Latency）需求較高的應(yīng)用程式提供客制化需求。

　　若想針對(duì)應(yīng)用需求客制化，其成本相當(dāng)高。首先電信商跟網(wǎng)路設(shè)備商溝通：「我想布特殊需求的IoT網(wǎng)路設(shè)備」，必須由網(wǎng)路設(shè)備大廠了解電信商需求后再行硬件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試，過(guò)一兩年后再把設(shè)備賣給電信商。待買完設(shè)備之后再租地區(qū)布建設(shè)備，從頭到尾的過(guò)程對(duì)電信商吃力又耗時(shí)。

　　再加上軟件速度革新很快，好不容易布署好的IoT網(wǎng)路，幾年后剛建置完成、市場(chǎng)卻已經(jīng)換了一套新的產(chǎn)品，使這套服務(wù)到最后只能殺價(jià)競(jìng)爭(zhēng)。產(chǎn)品汰換快速、頻寬變動(dòng)高，使電信商落得高建置成本、低收入的回報(bào)。問(wèn)題在于網(wǎng)路設(shè)備僅由Cisco、Ericsson、Nokia等少數(shù)幾家廠商壟斷，若終端產(chǎn)品裝置的革新速度很快、網(wǎng)路架構(gòu)卻進(jìn)展緩慢，最吃虧的莫過(guò)于采購(gòu)網(wǎng)路設(shè)備、提供網(wǎng)路服務(wù)的電信商。在這個(gè)狀況下，說(shuō)什么IoT、智能家庭或自動(dòng)車等應(yīng)用都是浮云。

　　此情此景仿若1960年代的電腦工業(yè)──該時(shí)僅有IBM一間公司壟斷整個(gè)電腦生態(tài)，產(chǎn)品著重于高性能且服務(wù)于多使用者的大型硬件，需要專門的作業(yè)系統(tǒng)、專門的應(yīng)用程式，讓當(dāng)時(shí)的電腦產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)垂直封閉的狀況，電腦產(chǎn)業(yè)革新速度緩慢。

　　直到后來(lái)IBM推出了個(gè)人電腦的濫觴IBM－PC，IBM－PC的主要組件如處理器芯片、磁碟機(jī)、顯示器和鍵盤本來(lái)就都是第三家公司提供的，微處理器（Micro Processor）的出現(xiàn)更讓無(wú)論是微軟、Linux還是Mac的作業(yè)系統(tǒng)都可以在微處理器上運(yùn)行（尤其當(dāng)年微軟為了拼市占率、對(duì)其作業(yè)系統(tǒng)DOS的價(jià)格壓得低到不能再低），IBM－PC相容機(jī)如雨后春筍一般地冒了出來(lái)，才讓個(gè)人電腦產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展成一支龐大的產(chǎn)業(yè)。

　　硬件的革新速度比不上軟件，而可相容軟件的標(biāo)準(zhǔn)化硬件是讓產(chǎn)業(yè)蓬勃的關(guān)鍵；電信網(wǎng)路這邊想做的事情也一樣。現(xiàn)行的電信網(wǎng)路服務(wù)依賴廠家私有硬件的現(xiàn)況，無(wú)論是路由器，或是行動(dòng)網(wǎng)路的PDN Gateway，都得仰賴特殊的控制層（Control Plane）和特殊的硬件。如何讓網(wǎng)路從垂直整合、封閉且進(jìn)展緩慢的“硬件導(dǎo)向”，逐漸走到開放、快速創(chuàng)新的“軟件導(dǎo)向”，關(guān)鍵就在SDN和NFV技術(shù)，兩者技術(shù)毫無(wú)關(guān)系、相輔相成，將硬件功能虛擬化后，轉(zhuǎn)型成至開放硬件、或是可自行訂制化的硬件平臺(tái)。

　　這對(duì)電信商的大好處，除了硬件架構(gòu)都有開放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備直接根據(jù)成熟的開放標(biāo)準(zhǔn)制造硬件、大幅降低硬件購(gòu)買和建置成本，也讓整個(gè)網(wǎng)路更加開放、創(chuàng)新速度以軟件的速度加快，甩脫傳統(tǒng)硬件技術(shù)革新緩慢的問(wèn)題。

　　進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，網(wǎng)路軟件化有著這樣的演進(jìn)──傳統(tǒng)上是國(guó)際大型設(shè)備通訊商，如Cisco、Lucent、 Ericsson發(fā)包智邦、欣興、華宇、英業(yè)達(dá)等***代工廠、再將制作完成的設(shè)備賣給電信商，獲利集中在電信商和設(shè)備商，整個(gè)產(chǎn)業(yè)是封閉的。若未來(lái)因?yàn)橛虚_放介面（Open Interface）的硬件、上面直接搭載開源（Open Source）軟件，而傳統(tǒng)的OEM代工廠商則轉(zhuǎn)型成賣白牌的硬件商，電信商利用白牌設(shè)備來(lái)布大大小小的資料中心、跑在資料中心中的可以是各式各樣的新型態(tài)應(yīng)用程式。

　　2016年的SDN／NFV已經(jīng)進(jìn)入商用布署的關(guān)鍵期，根據(jù)權(quán)威調(diào)研公司Infonetics最新報(bào)告指出，到2018年時(shí)全球電信商的SDN／NFV市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到110億美元。美國(guó)電信商AT＆T 對(duì)外宣稱其2016年資料中心的硬件虛擬化部分高達(dá)30％，2020年目標(biāo)為75％ 。AT＆T表示：“我們將通過(guò)網(wǎng)路的軟件化，實(shí)現(xiàn)公司成為軟件公司的轉(zhuǎn)型。”

　　另一方面，設(shè)備商對(duì)于軟件化趨勢(shì)的洶涌浪潮也感受到了極大的壓力。今（2016）年8月， Cisco宣布全球裁員5，500名員工，震撼科技圈。Cisco調(diào)整人力的舉動(dòng)，正顯示著SDN／NFV對(duì)于其本業(yè)的高度風(fēng)險(xiǎn)，正積極調(diào)整公司方向。IBM、HP亦對(duì)NFV有著深遠(yuǎn)的布局，就怕慢了一步被排除在這一輪的游戲玩家之外。

　　從1G到4G，我們一直在述說(shuō)：幾個(gè)巨頭訂好標(biāo)準(zhǔn)、各家廠商根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)產(chǎn)品、電信商再來(lái)布建的過(guò)程，也就是“一群人持續(xù)在標(biāo)準(zhǔn)組織里依據(jù)各國(guó)拳頭大小吵架”的故事。然而整個(gè)網(wǎng)路通訊朝向硬件標(biāo)準(zhǔn)成熟演進(jìn)時(shí)，5G將可能首當(dāng)其沖。5G不只是在通訊的速度容量做革新，而是網(wǎng)路虛擬化／軟件化趨勢(shì)。

　　其實(shí)也反映出電信產(chǎn)業(yè)不再僅提提供通訊設(shè)備、而成了網(wǎng)路服務(wù)提供者。如今Ericsson有超過(guò)2／3的電信業(yè)務(wù)，都是來(lái)自軟件或服務(wù)，如云端、IP網(wǎng)路、OSS／BSS等，全球更有將近2萬(wàn)5千名的R＆D人員，都從事軟件產(chǎn)品的開發(fā)，而非硬件。

　　由于智能手機(jī)和行動(dòng)網(wǎng)路的發(fā)達(dá)，電信產(chǎn)業(yè)與IT產(chǎn)業(yè)的分界已漸漸模糊，越來(lái)越多的電信商將重心移往云端技術(shù)和IoT商機(jī)。然而改變之路尚任重而道遠(yuǎn)，對(duì)于傳統(tǒng)電信商仍須經(jīng)過(guò)一段期間的驗(yàn)證，包括服務(wù)項(xiàng)目、后續(xù)維運(yùn)、收費(fèi)計(jì)價(jià)等系統(tǒng)，皆需要隨之改變。在2017年即將來(lái)臨的此刻，讓我們拭目以待吧。