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)定標準、二流企業(yè)做品牌、三流企業(yè)做產(chǎn)品”。一旦成為標準制定者、全球企業(yè)通用該標準時，即能坐收專利授權費、不受激烈化的市場競爭所影響（坐吃祖產(chǎn)享用不盡）；因此專利的多寡、即是企業(yè)營運重要的一環(huán)。在通信產(chǎn)業(yè)也是如此。

　　通訊基地臺、通訊設備制造商、行動裝置制造商（手機、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，最后淪至紅海競爭、除了微薄的利潤以外，其余全被通訊標準制定商拿去。因此自古以來通訊標準乃企業(yè)兵家必爭之地。誰能讓大多數(shù)國家與地區(qū)采用該標準、誰就能形成自然壟斷，成為最終勝者。

　　今天，就讓我們來談談行動通訊產(chǎn)業(yè)的技術發(fā)展與競合。

　　第一代通訊（1G） 開創(chuàng)者： 摩托羅拉

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

　　無線通訊技術最開始時主要應用于國家級的航太與國防工業(yè)，無論是后來的高通CMDA技術、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)時與美國陸軍部簽訂了合約、協(xié)助其研發(fā)無線通訊工具。1941年，摩托羅拉研發(fā)出了第一款跨時代產(chǎn)品SCR－300，至今仍是電影中美國通訊大兵最經(jīng)典的形象。

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

　　無論是二戰(zhàn)期間的通訊設備，之后第一款彩色類比電視機、半導體芯片、DSP通訊手機芯片，和1980年發(fā)明「蜂窩式行動電話」（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的佼佼者，在行動通訊及電腦處理器領域中都是市場先鋒，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趨勢轉型、最終轟然倒下。

　　第二代（2G） 通訊競合組織： GSM 與CDMA

　　由于1G類比通訊的通話品質差、訊號不穩(wěn)定、保密性更是低落，人們開始著手研發(fā)新型行動通訊技術。80年代后期，隨著大規(guī)模機體電路、微處理器與數(shù)位訊號的應用更加成熟，當時的行動電信業(yè)者逐漸轉向了數(shù)位通訊技術，行動通訊進入了2G時代。

　　我們已于本文一開始提及，各國通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，多為軍方投注資源研發(fā)技術、并扶持本國企業(yè)，故通訊產(chǎn)業(yè)意即國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，通訊標準之爭則等同于國與國之間的戰(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、更容易被對方掌握軍事技術核心。摩托羅拉壟斷了第一代行動通訊市場，也意味著第一代通訊標準把持在美國人手里。

　　在數(shù)位通訊剛起步時，歐洲各國意識到：單打獨斗在技術上將難以和美國抗衡。二十年來，歐盟始終不甘落于美國之后，若各自搞出一個不同的標準、很難在世界上占主導優(yōu)勢（標準這東西就是人多， 說話大聲拳頭硬的就贏了， 總不能全世界只你一個人跟別人用不一樣的）。它們吸取了各自為政的失敗教訓、加強內部聯(lián)盟，終于在2G通訊時代超越了美國。

　　1982年起歐洲郵電管理委員會成立的一系列“行動專家組”負責通訊標準的研究。GSM的名字即是行動專家組（法語： G roupe S pécial M obile）的縮寫，后來這一縮寫的含義被改為“全球行動通訊系統(tǒng)”（ G lobal S ystem for M obile communications），以方便GSM向全世界推廣。

　　GSM的技術核心是 分時多工（TDMA）。如前述所言，有限的訊號頻率是通訊技術一大限制，多數(shù)關于通訊技術的突破都是在于如何更有效的利用訊息通道。GSM的特點是將一條訊息通道平均分給八個通話者，一次只能一個人講話、每個人輪流用1／8的通道時間。

　　GSM的缺陷是容量有限，當用戶超載時，就必須建立更多的基地臺；然而GSM技術建置容易，更采用全新的數(shù)位訊號編碼取代舊有的類比訊號。在其它方面GSM的性能也相當優(yōu)異，不但開放國際漫游（各國電信業(yè)者的規(guī)矩都統(tǒng)一了， 當然能打電話）、提供了SIM卡（Subscriber Identity Module）方便用戶在更換手機時仍能儲存?zhèn)€人資料，GSM手機還能傳送160字長度的文字簡訊。通訊技術與應用在2G時期有了驚人的進展。

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

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

　　TDMA的通道一次僅供一個人使用、八個用戶得輪流著講，容量有限；然而CDMA使用資料加密技術、讓所有人同時講話也不會被其他人聽到（好比編號1只能與編號1通話、編號2只能與編號2通話，互不干擾），容量大幅提升。從技術上來看，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）領軍下，高通在1989年成功將CDMA應用在行動通訊上。

　　然而高通沒有實際的手機制造經(jīng)驗，歐洲的運營商們也對它的知識產(chǎn)權不感興趣。即使是在美國也只有極少數(shù)的運營商愿意使用該系統(tǒng)。早期有關CDMA的報導都是相當消極的，基地臺設施不能達到預期目標，CDMA手機也無處可買。總體而言CDMA就是雷聲大，雨點小。

　　在2G時代，CDMA是個失敗者。當歐洲大力投注資源在GSM上，短短數(shù)年建立了國際漫游標準、在全球廣布基地臺時，CDMA起步較GSM晚了一步、美國國內資源又被分散的結果，失去的就是大半江山。（人家基地臺都建好建滿了， 總不能打掉說換我這個的吧）

　　另一方面，美國在通訊標準之爭上的失敗，間接也影響了摩托羅拉手機的競爭力。當數(shù)位行動電話漸漸取代類比行動電話時，摩托羅拉仍在類比行動電話市場有四成以上占有率；數(shù)位行動電話卻不到二成。對于數(shù)位通訊的威脅，摩托羅拉錯估了類比手機的通訊周期，當時的高階主管表示：“四千三百萬個類比電話機用戶，錯不了的！”

　　當然，如同有線電話公司AT＆T當初不愿砸錢在無線電話部門上頭一般，摩托羅拉當中最賺錢、說話也最大聲的類比手機部門更不可能會讓資源流到數(shù)位手機部門里。同樣的故事亦可見于而后的Nokia與智能手機之爭。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)內資源處處受把持、導致技術進程緩慢。

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

　　第三代（3G）通訊霸主： 高通

　　我們在上一篇文中提到，高通的CDMA技術在容量與通話質量上皆優(yōu)于歐盟GSM的TDMA技術；但GSM已早一步布署基地臺，并于短時間內快速推行于全世界，以致資源相對薄弱的CDMA在當時是雷聲大雨點小，高通也一度陷于危機之中。

　　在3G 時代，局勢卻大大地逆轉了回來。究竟為什么呢？這邊，讓我們先來講講高通的歷史。

　　高通的專利布局之戰(zhàn)

　　走進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于行動通訊將近1400項專利。高通的一切都明明擺擺的寫在了這面墻上：財富、壟斷、成功… 高通就像一只毒蛇，深諳扼住宿主脖子、獲取高額利潤之道。

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

　　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系，其著作《通訊工程原理》（ Principles of Communication Engineering ），奠定了當時乃至于現(xiàn)在的通訊基礎，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)位通訊以及語音辨識系統(tǒng)上有著突破性的發(fā)展。

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

　　可惜的是，此時歐洲通訊標準協(xié)會已著手進行GSM技術標準的制定，隨后很快推行到了歐洲與日本市場；美國本土的通訊工業(yè)協(xié)會也認定GSM所采用的分時多工（TDMA）技術為2G標準。CDMA比TDMA的容量更大、通話品質更好，但技術復雜程度太多，大半電信商不相信技術的可行性。

　　高通發(fā)展的一大關鍵，在于雅各布狡詐莫測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、同頻復用、軟切換等技術，構建了CDMA專利墻，相較于其他廠商在專利數(shù)量和品質上都有非常大的優(yōu)勢。但高通不滿足于此，它要一人享用這筆豐厚的利潤。

　　在高通，養(yǎng)了一批不下于技術開發(fā)部門的龐大專利律師軍團，透過并購、控告對手專利侵權等專利戰(zhàn)，將所有CDMA的相關專利都一步一步攏絡過來。專利律師的職責，便在于申請專利、談專利價格、控告侵權公司。（祖產(chǎn)嘛， 還不好好守著敲人過路費嗎）

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

　　2．布地雷： 將專利技術套入通訊標準

　　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傳的手機、HTC打不通iPhone手機；設立通訊標準的原意是讓不同的電信商、基地設備與手機廠商彼此間也能互通。只要符合通訊標準、向該國通訊監(jiān)管部門申請執(zhí)照，便可以經(jīng)營通訊業(yè)務，由此建立開放互聯(lián)的環(huán)境。

　　由于GSM標準為歐洲電信商、行動通訊商（如Ericsson、Nokia）共同提出、共同享有知識產(chǎn)權，專利基本上是開放的。但高通表面上提出了一套采用CDMA技術的2G標準，實際上將CDMA專利技術藏在了里頭，等于使用該2G標準時，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準的行為，照理說不會發(fā)生在跨國間的通訊標準制定小組，別的國家與廠商因本身利益沖突、必然會極力反對。然而當時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標準上，高通的CDMA技術尚仍無多少人聞問，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。其最大特點為整合訊號的發(fā)送與接受、電源管理和數(shù)位與類比訊號轉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廠商，必須先繳一筆授權費取得專利使用權；在芯片或產(chǎn)品量產(chǎn)后，再依據(jù)出貨量收取產(chǎn)品售價一定比例的費用，平均需要繳納手機 銷售額5 ～10 ％不等的權利金。這點可是相當?shù)牟缓侠愆ぉの災弧㈢R頭、機殼等零件全部與CDMA毫不相關，也得被抽銷售額的百分比。（難道在手機上鑲了塊鉆石，利潤還得算在高通頭上嗎）

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

　　你設局，也要有人愿意踩。高通專利的高門檻擋住了競爭對手，也擋住了CDMA的迅速市場化，多數(shù)電信商還是選擇了GSM系統(tǒng)，靠專利使用費養(yǎng)活的高通在美國活的并不好。

　　此時，高通迎來了一根橄欖枝──來自于韓國政府。

　　在發(fā)展CDMA之前，韓國電信商、手機等通訊設備制造業(yè)相當薄弱。1990年11月，高通和電子通信研究院（ETRI）簽署有關CDMA技術轉移協(xié)定，高通答應把每年在韓國收取專利費的20％交給韓國電子通信研究院、協(xié)助其研究，韓國政府也宣布CDMA為韓國唯一的2G行動通訊標準，并全力支持韓國廠商三星、LG等投入CDMA技術的商業(yè)應用。

　　韓國不往GSM等歐日廠商靠攏、選擇了CDMA作為2G標準，主要是為了低廉的專利優(yōu)惠，雖承擔了一定的風險，最終也獲得了相應的回報。透過發(fā)展CDMA，韓國的行動通訊普及率迅速提高，短短五年行動通訊用戶即達到1百萬量，SK電信成為全球最大的CDMA電信商。通訊設備制造商更是異軍突起，三星成為全球首家CDMA手機出口商。CDMA不僅帶動了行動通訊業(yè)的發(fā)展，也促進了整個韓國經(jīng)濟的發(fā)展。所以多有人道：“韓國人救了高通”，高通更從此成為全球性的跨國大公司。

　　韓國的成功典型，第一次向市場證明CDMA正式商用的可能性，也讓美國一些電信商及設備廠商對CDMA技術開始恢復信心。

　　在高通與韓國人賺的缽滿盆滿笑呵呵的同時，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變革，各大手機廠吃了歷史教訓、個個提心吊膽著準備迎接3G 時代。

　　歐美中斗法──三大3G通訊標準

　　3G最大的優(yōu)點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Yahoo首頁便得耗費三分鐘左右；3G速度則為300k－2Mbps，足足提升了三十倍有余。

　　Ericsson、Nokia、Alcatel等實力雄厚的歐洲廠商雖知TDMA難敵CDMA的優(yōu)勢、更難以作為3G核心技術，但誰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標準的國家聯(lián)合起來成立了 3GPP 組織（3rd Generation Partnership Project），負責制定全球第三代通訊標準。

　　3GPP參考著CDMA技術、并繞過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聯(lián)合成 3GPP2 （3rd Generation Partnership Project 2）與3GPP抗衡、推出了 CDMA2000。

　　這里邊，獨獨漏了中國人。歐洲跟日本自己一套系統(tǒng)，美國韓國一套，中國想當然爾、自己硬是也搞了一套，叫 TD－SCDMA，由中國大唐集團下屬的大唐電信所提出。從技術上來看TD－SCDMA可算是W－CDMA的衍生版本，因此TD－SCDMA的技術核心實際上就是W－CDMA，僅于中國國內推行。

　　誰也不想被高通揩油、TD－SCDMA只有中國人使用，結果W－CDMA的參與者最多，在三個3G通訊標準中最成熟、市占率也最高；然而因三大通訊技術皆碰觸到了CDMA的底層專利技術，仍無法避免地被高通硬生生啃掉了一塊利潤大餅，高通可謂3G時代最大的贏家。

　　不過當年從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？

　　基地設備的建置與架設耗費時日也耗費金錢，若沒有良好的行動上網(wǎng)使用者體驗、也就沒有讓消費者和電信商真正從2G轉型至3G的迫切性。真正讓高通大賺、讓3G火紅起來的關鍵，還是來自于行動通訊裝置的革新──“ 智能手機”。

　　智能手機的出現(xiàn)，成就了3G

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

　　聽起來似乎相當熟悉？現(xiàn)今習以為常的場景，二十年前可是個宏大的理想。3G曾經(jīng)承載著全球電信業(yè)的高度期待，2000年時，英國、德國、法國、義大利和西班牙等國家，開始競標3G通訊執(zhí)照和無線電頻譜拍賣，各家的行動電信業(yè)者總計投下約900億美元。德國更是創(chuàng)下了高達458億美元3G執(zhí)照的拍賣紀錄。

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

　　于是研發(fā)者留下了負債和幾近無用的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)融資與設備投資舉步維艱、股價重挫，也讓3G服務也無法如期推出。歐洲電信產(chǎn)業(yè)一度處于潰敗的狀態(tài)。美國《彭博商業(yè)周刊》以「泡沫的故事」、「一場歐陸大災難」來形容歐洲3G愿景的幻滅。直到四、五年后，歐洲電信業(yè)者才逐漸恢復元氣，開始布建3G網(wǎng)路。

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

　　有了完善的3G網(wǎng)路后，萬事俱備、只欠東風── 完善的行動通訊智能裝備。

　　最早的智能手機作業(yè)系統(tǒng)是微軟在1996年發(fā)布的Windows CE。由于微軟在個人電腦作業(yè)系統(tǒng)上沒有對手，面對全新的行動通訊市場仍沿用過去在PC作業(yè)系統(tǒng)的思維方式，導致了系統(tǒng)速度緩慢的先天缺陷。

　　另一方面，英國公司Psion和Nokia、Ericsson、Motorola在1998年合資成立了Symbian公司，制造手機專用的作業(yè)系統(tǒng)以抵御來勢洶洶的微軟。比起Windows CE其實僅是精簡版的Windows系統(tǒng)，Symbian一開始就是為手機而生的作業(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)手機功能為主，Nokia 內部的心態(tài)總是“最重要的是如何賣出手機，應用程式只是讓手機更好賣”。Symbian也建議過Nokia在智能手機的開發(fā)上可以有很多其他的功能，無奈Nokia 就是聽不進去。

　　此景仿若當時的Motorola從類比到數(shù)位手機的轉型，當時最賺錢、說話最大聲的部門是有鍵盤、好接聽的功能手機，觸控式螢幕、甚至是最關鍵的應用程式生態(tài)系并不在Nokia高層的認知中。

　　在Windows Mobile與Symbian大亂斗、Nokia一家獨大的情形下，有一個角色正在偷偷地壯大勢力，這個角色叫做Apple。

　　2005年，Apple收購了一家叫做FingerWorks的公司，這家美國自1999年起便開始研發(fā)手勢識別、多點觸控等技術，在當時這樣的應用并不為人們所看好，也沒人猜到Apple買它來做什么。

　　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)在簡潔優(yōu)美介面上，搭配多點觸控螢幕技術，iPhone去除掉了鍵盤、單以一顆Home鍵和手指即可操作。

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

　　你不會利用手機去推銷生態(tài)系統(tǒng)，只會利用生態(tài)系統(tǒng)去推銷手機。Symbian一直在示好并鼓勵第三方開發(fā)者，在iPhone發(fā)布時，Symbian平臺上已有1萬款應用。然而，Symbian整整花費了7年時間，相比之下蘋果在發(fā)布iOS第一版的一年多后就實現(xiàn)了這樣的成績。

　　蘋果能迅速成功和Symbian的坎坷命運都是因為同一個原因： 應用商店。通過統(tǒng)一平臺，蘋果幫助使用者更方便地購買應用程式，只能說缺少應用商店是Symbian的一個致命失誤──沒有資源的人若想自行開發(fā)將會非常困難，而開發(fā)和維護成本也很高。

　　大家都知道從2G接聽電話到3G行動上網(wǎng)普及的關鍵、勢必要有更好的行動裝置介面可以上網(wǎng)、看影片、聽音樂、與殺手級的應用程式，也因此當時各家手機大廠無不絞盡腦汁、出盡奇招。智能手機不是Apple發(fā)明的，但現(xiàn)在一般認知中的智能手機所包含的功能： 多點觸控螢幕（multi－touch screen）、手機作業(yè)系統(tǒng)（Mobile Operating System）、應用程式下載平臺（App Platform ）與應用程式（App），Apple提出了最好的概念，成功地將過往各家大廠嘗試的經(jīng)驗整合起來、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、美國人發(fā)照延遲， 早在2000年時3G技術已確立）；行動上網(wǎng)、應用程式（ App）、手機作業(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、始終無法普及。也因為資源早已備齊，只差賈伯斯的靈機一動，所以蘋果才能把iPhone整合成一支All－In－One的手機。

　　智能手機于2005～2007年間起步、2008～2012年爆發(fā)性成長，轉捩點便在于iPhone；智能手機的轟動，也成功拉動3G用戶暴增。

　　這一篇，我們提到了雅各布是如何帶領高通在3G時代稱霸并坐收CDMA過路費、歐洲人是怎么破產(chǎn)讓美國電信有可趁之機，也介紹了賈伯斯大開大闔的創(chuàng)新、讓3G最后能由于殺手級應用裝置──智能手機而普及。最終篇，讓我們來談談4G、5G，與洪流競爭下仍保有強大技術實力的華為、Nokia、Ericsson。

　　4G篇：Intel的攪局

　　在3G時代，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，讓歐洲與中國廠商恨得牙癢癢也只能乖乖繳授權金。在通訊業(yè)（事實上是整個科技業(yè)），立于不敗之地的做法莫過于將技術申請專利、將專利寫進標準。而國際標準說穿了是一種政治操作的過程，背后涉及龐大的利益；若欲占有一席之地，在技術開發(fā)的初期就必須參與很多國際標準組織，比如3GPP、3GPP2便是各國與廠商為求利益分羹而出現(xiàn)的組織。

　　然而技術發(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。若一個通信標準想要長久維持，就必須持續(xù)在這項核心技術深耕、之后的通訊標準也得是該核心技術的延伸，比如WCDMA隨后演進出Release 99、3．5G的HSDPA、3．75G的HSUPA，基本上CDMA的技術框架沒有改變。而高通CDMA后續(xù)演進出的1x EV－DO，于2001年被接受為3G技術標準之一。

　　高通領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)辦人身為通訊學術界巨擘、企業(yè)又握有大量的專利，本來照這樣發(fā)展下去CDMA或許有可能一路稱霸到4G，可惜事與愿違。半途中有一號人物，殺進市場將一切計畫打亂，這個逆襲者叫Intel。

　　Intel的逆襲– WiMax

　　還記得我們提過電信業(yè)者競標4G頻譜的情形嗎？ 1980年代以前，美國所有的無線設備都得經(jīng)過頻譜授權；后來美國通訊委員會（FCC）將標準放寬，僅限于發(fā)射功率較大、容易產(chǎn)生信號干擾的無線裝置需經(jīng)過頻譜授權，其他低發(fā)發(fā)射功率的設備可以使用未授權頻譜。而FCC后來釋出的未授權頻譜中，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。

　　這些頻段早期無人重視、直到 電機電子計算機協(xié)會（IEEE）開始進行短程無線傳輸?shù)难芯俊iFi設備在IEEE的規(guī)定下發(fā)射功率不能超過100 mW，實際的發(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)同一個標準制作出兼容的設備、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標準、分別使用2．4GHz和5GHz的頻段，彼此規(guī)格不相容。

　　2003年，IEEE藉由無線通訊界的展頻技術── 正交頻分復用（OFDM），推出了802．11b的改進版“802．11g”使傳輸速度從原先的11Mbps提升至54Mbps。現(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，使傳輸速度及距離都有所提升、速度甚至可達600Mbps。

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

　　OFDM –解決多重路徑干擾、頻譜效率更高、可結合MIMO

　　訊號從傳送端發(fā)射、經(jīng)由傳輸通道到達接收端的傳送過程中，會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；當訊號到達接收端時，原本一個訊號將變成多個不同路徑的入射訊號，每一個入射訊號到達時的時間、強度、角度等均不相同。訊號經(jīng)過不同的路徑抵達接收端后，接收端收到的訊號通常已與原始訊號不同，這種現(xiàn)象稱之為 多重路徑干擾。在都會區(qū)或住宅區(qū)因為高樓林立、有著許多物體妨礙，因此比起空況的郊區(qū)或公園，會受到較嚴重的多重路徑干擾。

　　為了避免多重路徑干擾，通訊專家們統(tǒng)計出一個頻寬范圍，確定訊號傳輸時只要在此頻寬范圍內，波形便不會失真；這個頻寬范圍稱為“同調頻寬”。當傳輸速率越高時、同調頻寬也會越小，意味著越容易受到多重路徑干擾。如何在維持高速率傳輸（同調頻寬小）的條件下、對抗多重路徑干擾的問題呢？

　　OFDM的方法相當聰明，它將原本的一段大頻寬的信號切割成多個小頻寬再分別傳輸，這樣就算同調頻寬變小也不會有影響。

　　還記得我們在通訊業(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轉成高頻率的電磁波，等傳遞到遠方另一支通訊設備時，再由電磁波轉回人聲的方法。OFDM 技術將無線通信傳輸信號分割成了多個子載波進行傳輸，每個子載波僅僅攜帶了很小一部分的資料負載，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。“頻譜效率”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。OFDM允許各個子載波部分交疊，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。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練訊號，由于每組發(fā)射器所使用的訓練訊號都不一樣，可輕易辨認每個訊號的來源。

　　相對于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兩者技術的結合，WiFi取得了極大的成功；隨著版圖不斷擴大，IT業(yè)的巨頭開始覬覦起其他的無線通訊技術的市場大餅，比如行動通訊的3G與4G。

　　WiFi標準是IEEE 802．11，IT巨頭進軍通訊業(yè)的標準是802．16 ，稱作“WiMax”。2005年，Intel和Nokia、Motorola共同宣布采用并發(fā)展802．16標準，進行行動裝置、網(wǎng)路設備的互通性測試。

　　有Intel領頭的WiMax來勢洶洶，通訊產(chǎn)業(yè)這邊卻是起家歡樂幾家愁。OFDM說起來也不是新技術，早在1960年代貝爾實驗室發(fā)明OFDM后，技術框架約在1980年代便已建立完成。然而當時能支援OFDM的硬件尚不發(fā)達、CDMA又由高通領軍一時紅火，便淘汰在3G標準之外。由于WiMax的關系，OFDM才又重新進入通訊產(chǎn)業(yè)和學術界的視野中。OFDM不但能有效消除多重路徑干擾，復雜度也比CDMA小了很多，相較于CDMA事實上更有優(yōu)勢。

　　此時除了高通以外，眾家通訊巨頭都歡樂了起來：“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、又能跨過高通的CDMA專利陷阱那是大好不過了！3GPP組織立即轉向，在2008年時提出了 長期演進技術（Long Term Evolution， LTE）作為3．9G技術標準、又在2011年提出了 長期演進技術升級版（LTE－Advanced）作為4G技術標準，準備把W－CDMA汰換掉、轉而采用OFDM。

　　至于高通這邊當然也看到了OFDM的發(fā)展前景，為了不落人后，在2005年WiMax進軍行動通訊產(chǎn)業(yè)時、高通亦耗費了六億美元策略性收購專門研發(fā)OFDM技術的Flarion公司，并在2007年提出了 超行動寬頻（Ultra－Mobile Broadband， UMB）計劃，把CDMA和OFDM、MIMO都整入UMB標準中，想繼續(xù)維持CDMA的優(yōu)勢。

　　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)在看你有傾頹之勢還不墻倒眾人推。況且我們在前一篇文向大家提過全球覆蓋律最高的基地臺正是W－CDMA，LTE－Advanced能向下相容于W－CDMA，原有的W－CDMA基地臺只要經(jīng)過升級就能使用LTE－Advanced。基于相容性和對于高通專利費的恐懼，各大電信商如美國的Verizon與Sprint、日本KDD等，無不紛紛決定采用LTE－Advanced當作第四代通訊技術標準。UMB因為沒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陣營了。

　　解決了高通這個難纏的對手后，那WiMax呢？不用3GPP打WiMax，這個陣營就先自己出了亂腳。既然WiMax是由WiFi演進過來的技術，那么WiMax到底是網(wǎng)際網(wǎng)路還是電信網(wǎng)路？WiMax論壇（WiMax Forum）的組成份子復雜、全都各懷鬼胎，在毫無共識的情況下產(chǎn)業(yè)發(fā)展整個亂了套。除此之外最關鍵的問題還是電信設備的相容性。如同高通敗在W－CDMA基地臺的相容性上，LTE可向下支援現(xiàn)有的電信設備，WiMax基地臺卻要從頭架設。更何況LTE從頭到尾就是電信商主導的通訊標準，輪不到讓Intel這種IT巨頭分這塊餅。

　　此時此刻的高通已無法復制3G 時代的榮景，Intel也在2010年宣布放棄WiMax加入LTE陣營、硬生生打了始終跟進Intel腳步的***產(chǎn)官學界一巴掌。余下3GPP歐洲中國廠商笑呵呵。

　　5G：迎接通信的新時代

　　讓我們回顧一下先前文章。從1G到4G的演進、幾乎每十年就會推出一代新的標準，各家廠商在通訊標準之爭上宛如軍備競賽一般的緊張刺激。

　　1970－1980年代的1G，摩托羅拉壟斷市場、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等新手機廠商取而代之、并延伸出GSM系統(tǒng)的TDMA技術與高通的CDMA技術之爭。

　　3G時讓高通以CDMA扳回一城、坐收他國專利費；且2001年當時3G標準便已被提出，可惜使用人數(shù)不多、還導致了一場歐陸電信商以過高價格競標3G執(zhí)照、后來無法回收成本的大泡沫，直到2005年時智能手機的普及，方使3G網(wǎng)路使用人數(shù)遽增。

　　最后4G時代，3GPP組織以OFDM－MIMO技術為基礎作為3．9G LTE標準、以LTE－Advanced作為4G標準，成功將Intel等IT界大廠組成的WiMax聯(lián)盟和高通主導的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標準目前尚未確定，根據(jù)國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的聲明，5G標準制定將于2020年完成，并從2016年初開始逐步定義5G的技術與性能要求、2017年開始5G國際標準征集。

　　5G愿景承載著海量、實時（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10 Gps、比4G快達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）、智能家庭等應用，5G網(wǎng)路將能容納更多裝置連結、同時維持低功耗的續(xù)航力；再來是低延遲，工業(yè)4．0智能工廠、車聯(lián)網(wǎng)自動車等遠端遙控設備，都必須即時傳輸資訊。

　　簡單來說，就是2020年5G系統(tǒng)商用之時，必須達成資料傳輸更快、更大量、更不耗電的目標。現(xiàn)階段的4G網(wǎng)路已無法滿足這些需求，故人們對于5G標準的呼聲越來越高；在筆電、手機等終端裝置的技術與市場皆已高度成熟、再難以看到成長的情況下，大廠們無一不期盼5G網(wǎng)路能帶來更多新型態(tài)的服務和應用，一如當年3G網(wǎng)路與智能手機的相輔相成。可以說5G的出現(xiàn)，將對于半導體產(chǎn)業(yè)和終端應用產(chǎn)品造成革命性的波瀾。

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

　　這邊我們必須了解電信網(wǎng)路的兩大關鍵技術──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)路一同面臨了幾個問題。

　　首先是難以處理變化性高的網(wǎng)路流量、尤其是非預期中的資料量，比如社群網(wǎng)站得因應使用者在同志游行炒得沸沸揚揚時大量換頭貼的舉動；或是突然爆紅的Pokemon Go ，剛開始時還能在卡比獸和快龍出現(xiàn)時沖上流量巔峰，一段時間過后玩家越來越少。若是為了一時的高流量需求購買硬件設備來擴充，就會面臨隨后使用率降低、建置成本浪費的問題。然而若不解決流量需求，也會造成差勁的使用者體驗、或是沒辦法在風口正旺時撈一筆收益。簡言之就是缺乏布署彈性、難以即時調度運算資源。

　　再來是網(wǎng)路架構越來越復雜，一個大型網(wǎng)路中包含了Routing、VLAN、QoS等功能，須由網(wǎng)管人員針對每臺交換器逐一調整設定，不但耗費人力和時間，出錯風險也高；另一方面，過度復雜的架構也讓網(wǎng)路在傳送資料變得相當緩慢。

　　如何自動處理流量高峰期、分配硬件資源以即時滿足需求？ 如何在越趨復雜的網(wǎng)路架構下，同時降低網(wǎng)管人員的設定難度？

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

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

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

　　談完SDN后，讓我們來看看另一個與SDN相輔相成的技術為──NFV。

　　什么是NFV（網(wǎng)路功能虛擬化）？

　　相較于SDN將控制層從基礎架構層抽取出來、以簡化網(wǎng)路運作，NFV則是使用IT虛擬化技術，將原有網(wǎng)路功能各自需要的專門硬件（如： 防火墻、DPI、CDN、 WAN等功能都須有一個專門硬件），改成以軟件實作、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的概念。現(xiàn)階段的軟件服務掛勾在硬件設備上，彈性很低；目前的4G網(wǎng)路無法針對不同應用提供不同的伺服器，比如你不能跟你Pokemon Go的皮卡丘產(chǎn)生即時互動──網(wǎng)路不能根據(jù)不同應用、提供不同的伺服器，像是4G網(wǎng)路沒辦法對低延遲（Low Latency）需求較高的應用程式提供客制化需求。

　　若想針對應用需求客制化，其成本相當高。首先電信商跟網(wǎng)路設備商溝通：「我想布特殊需求的IoT網(wǎng)路設備」，必須由網(wǎng)路設備大廠了解電信商需求后再行硬件設計、生產(chǎn)、測試，過一兩年后再把設備賣給電信商。待買完設備之后再租地區(qū)布建設備，從頭到尾的過程對電信商吃力又耗時。

　　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、市場卻已經(jīng)換了一套新的產(chǎn)品，使這套服務到最后只能殺價競爭。產(chǎn)品汰換快速、頻寬變動高，使電信商落得高建置成本、低收入的回報。問題在于網(wǎng)路設備僅由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)路架構卻進展緩慢，最吃虧的莫過于采購網(wǎng)路設備、提供網(wǎng)路服務的電信商。在這個狀況下，說什么IoT、智能家庭或自動車等應用都是浮云。

　　此情此景仿若1960年代的電腦工業(yè)──該時僅有IBM一間公司壟斷整個電腦生態(tài)，產(chǎn)品著重于高性能且服務于多使用者的大型硬件，需要專門的作業(yè)系統(tǒng)、專門的應用程式，讓當時的電腦產(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IBM推出了個人電腦的濫觴IBM－PC，IBM－PC的主要組件如處理器芯片、磁碟機、顯示器和鍵盤本來就都是第三家公司提供的，微處理器（Micro Processor）的出現(xiàn)更讓無論是微軟、Linux還是Mac的作業(yè)系統(tǒng)都可以在微處理器上運行（尤其當年微軟為了拼市占率、對其作業(yè)系統(tǒng)DOS的價格壓得低到不能再低），IBM－PC相容機如雨后春筍一般地冒了出來，才讓個人電腦產(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，而可相容軟件的標準化硬件是讓產(chǎn)業(yè)蓬勃的關鍵；電信網(wǎng)路這邊想做的事情也一樣。現(xiàn)行的電信網(wǎng)路服務依賴廠家私有硬件的現(xiàn)況，無論是路由器，或是行動網(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、封閉且進展緩慢的“硬件導向”，逐漸走到開放、快速創(chuàng)新的“軟件導向”，關鍵就在SDN和NFV技術，兩者技術毫無關系、相輔相成，將硬件功能虛擬化后，轉型成至開放硬件、或是可自行訂制化的硬件平臺。

　　這對電信商的大好處，除了硬件架構都有開放標準，設備直接根據(jù)成熟的開放標準制造硬件、大幅降低硬件購買和建置成本，也讓整個網(wǎng)路更加開放、創(chuàng)新速度以軟件的速度加快，甩脫傳統(tǒng)硬件技術革新緩慢的問題。

　　進一步來說，網(wǎng)路軟件化有著這樣的演進──傳統(tǒng)上是國際大型設備通訊商，如Cisco、Lucent、 Ericsson發(fā)包智邦、欣興、華宇、英業(yè)達等***代工廠、再將制作完成的設備賣給電信商，獲利集中在電信商和設備商，整個產(chǎn)業(yè)是封閉的。若未來因為有開放介面（Open Interface）的硬件、上面直接搭載開源（Open Source）軟件，而傳統(tǒng)的OEM代工廠商則轉型成賣白牌的硬件商，電信商利用白牌設備來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)應用程式。

　　2016年的SDN／NFV已經(jīng)進入商用布署的關鍵期，根據(jù)權威調研公司Infonetics最新報告指出，到2018年時全球電信商的SDN／NFV市場規(guī)模將達到110億美元。美國電信商AT＆T 對外宣稱其2016年資料中心的硬件虛擬化部分高達30％，2020年目標為75％ 。AT＆T表示：“我們將通過網(wǎng)路的軟件化，實現(xiàn)公司成為軟件公司的轉型。”

　　另一方面，設備商對于軟件化趨勢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調整人力的舉動，正顯示著SDN／NFV對于其本業(yè)的高度風險，正積極調整公司方向。IBM、HP亦對NFV有著深遠的布局，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：幾個巨頭訂好標準、各家廠商根據(jù)標準生產(chǎn)產(chǎn)品、電信商再來布建的過程，也就是“一群人持續(xù)在標準組織里依據(jù)各國拳頭大小吵架”的故事。然而整個網(wǎng)路通訊朝向硬件標準成熟演進時，5G將可能首當其沖。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。

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

　　由于智能手機和行動網(wǎng)路的發(fā)達，電信產(chǎn)業(yè)與IT產(chǎn)業(yè)的分界已漸漸模糊，越來越多的電信商將重心移往云端技術和IoT商機。然而改變之路尚任重而道遠，對于傳統(tǒng)電信商仍須經(jīng)過一段期間的驗證，包括服務項目、后續(xù)維運、收費計價等系統(tǒng)，皆需要隨之改變。在2017年即將來臨的此刻，讓我們拭目以待吧。