「通訊專利大師」高通的印鈔機──CDMA

作者 | 發布日期 2015 年 12 月 16 日 7:30 | 分類 手機 , 晶片 , 零組件 follow us in feedly
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繼中國對高通反壟斷調查,並罰款 10 億美元後,南韓政府也對高通提起反壟斷調查。而歐盟反壟斷機構最近指控科技公司高通濫用其市場影響力,給競爭對手設置障礙。如被發現違反歐盟法規,高通可能要面臨 27 億美元的罰款。當天,高通股價下跌 4%。



那麼,為何高通仇恨值如此之高,頻頻遭遇列國反壟斷調查呢?

 

頻率劃分與國際電聯

隨著 LTE 在中國商用已逾一年,中國已成為擁有世界最繁雜通信標準的國度。

先把在中國商用的通訊標準和使用這些標準的營運商全部列出如下:

GSM 歐洲 2G 通訊標準(中國移動、聯通)

CDMA 1x 北美 2G 通訊標準(中國電信)

TDS 中國 3G 通訊標準(中國移動)

WCDMA  歐洲 3G 通訊標準(中國聯通)

(CDMA) EVDO 北美 3G 通訊標準(中國電信)

LTE 全球 4G 通訊標準(中國移動、聯通、中國電信)

通訊標準之爭是利益之爭,因為一旦確定一個標準,而一國的營運商、通訊設備製造商、通訊裝置製造商接受了該標準,那麼從通訊基地台設備到手機裝置,該國的整個通訊產業都要繳納數額不菲的專利費,淪為通訊標準制定者的打工仔,而對方只需坐等收錢就行了。

所以有句話:一流企業做標準、二流企業做品牌、三流企業做產品。

而標準由誰確定呢?待會再說,先說頻率。

通訊頻率貌似無極限,但實際上能商用的非常有限,好的頻率,軍用或科研及其他特殊領域使用要分去大半,剩下的頻率就非常稀有了;而同一段頻率,你用我用大家都用的結果就是互相干擾,最後大家都是雜音。比如,美國和日本在東海、南海經常玩抵近電子偵查,其中一個目的就是探查中國軍用通訊頻率,因為搞清楚後就可以對該頻率釋放強電磁干擾,從而摧毀中國軍隊通訊能力。

所以,為了防止大家互相無線電信號干擾,西方國家就成立了國際電聯來劃分各國無線通訊頻率,並把國際通訊標準的審核權賦予國際電聯。

因此,所有通訊專利必須由國際電聯審核後,由國際電聯決定是否納入通訊標準專利。

 

CDMA 和高通的貪婪

說到 CDMA 我就聯想到某英語老師發布千元機海報裡被尊為 CDMA 之母的美女——海蒂拉瑪

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▲ 海蒂拉瑪

事實上,海蒂拉瑪被尊為 CDMA 之母更多是因為媒體吹捧。

快跳頻方案於 20 世紀初就已經出現,在海蒂拉瑪之前也有很多人提出過展頻技術(Spread Spectrum)的技術應用,只是受技術限制,無法製造出實物。海蒂拉瑪只是在 1941 年和喬治·安瑟申請了一個靠隨時變動無線電頻率來阻斷干擾,引導魚雷攻擊敵方軍艦的專利,而且因為技術所限,該專利僅存在於紙上,被美國軍方封存,直到 CDMA 被開發出來大規模推廣後,才有人把陳年舊帳翻出來。

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▲ 專利手稿

CDMA 曾是軍用通訊技術,高通於 1985 年將 CDMA 民用化,並圍繞著功率控制、同頻複用、軟切換等技術構建了專利牆。因此,高通在 CDMA 的標準專利,相較於其他廠商在數量和品質上都有非常大的優勢,處於引導者的地位。

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但高通不滿足於此,它要吃獨食,高通被戲稱為律師比工程師還要多的專利流氓,透過資本運作購併、否定對方專利等各種專利戰,逐步提高對 CDMA 專利的壟斷程度,而朗訊、加拿大北電等北美通信業巨頭相繼崩塌,對高通而言更是意外之喜。

最終,除了台灣 VIA 在全盛時期透過收購獲得小部份 CDMA2000 標準專利外,其他 CDMA2000 標準專利全部被高通收入囊中,至此,高通達成了對 CDMA 標準專利的壟斷。

CDMA 進入中國,是中國入世談判中的條件之一。為進入中國市場,高通透過美國政府就 CDMA 進入中國市場一事與中國政府做過溝通。解放軍移交給聯通的 CDMA 網路,實際上不是真正的 CDMA 網路,而是採用美軍 IS-95 軍用通訊標準的一個准公眾無線通訊網。

高通在認識到中國市場的潛力後,即考慮向中國市場推銷 IS-95 標準的演進產品 CDMA1X。最終在朱鎔基總理的決策下,與高通達成了引進協議和未來若干年內合作推廣 CDMA200 標準的備忘錄。

自 CDMA 進入中國起,中國電信以及電信手機用戶深受其害。高通以專利授權費、專利反授權、高通稅和賣基頻送 SoC 的方式,在 2014 年達成收入 264.9 億美元、淨利潤 79.9 億美元,其中一半來自中國。「一入電信愁似海,從此手機不好買」成為很多電信用戶的口頭禪。

這年頭,有取錯名字的,但絕不會又被叫錯外號的。透過高額專利授權費、專利反授權、高通稅等方式牟取暴利,讓高通贏得了「專利流氓」、「業界毒瘤」、「基頻狂魔」惡名,那麼,就圍繞這幾點說說高通。

1. 高額專利授權費:因為高通實現了 CDMA 的專利壟斷,因此 CDMA 授權費自然價格不菲。另外,高通還利用在 CDMA 上的壟斷地位,以專利與過期專利打包捆綁授權的方式,向他人收取過期專利的專利費。

2. 專利反授權: 高通依靠對 CDMA 的壟斷,要求所有獲得 CDMA 標準專利授權的廠商,必須向高通無償提供所有通信專利授權,而因為 WCDMA 也使用部分 CDMA 底層技術,因此,愛立信、諾基亞、阿爾卡特朗訊等參與 WCDMA 標準制定的廠商以及中國華為、中興這樣的生產 CDMA 制式通訊設備和通訊裝置的廠商,不得不將自己重金研發的通訊專利無償授權給高通。

同時,高通還可以憑藉反授權獲得的專利為一些缺乏專利的廠商提供專利保護傘,使其免於專利訴訟。比如小米就依靠高通提供的專利保護傘,免除了使用中興、華為專利帶來的專利糾紛,而小米必須投桃李報向高通回饋巨額回報。

再舉個例子,小米在印度賣手機,使用聯發科 SoC 立馬被愛立信起訴,但使用高通 SoC 就暢通無阻,這就是高通專利保護傘的作用,也是中國缺乏專利廠商哪怕是高通再宰人也要用高通 SoC 的重要原因。

3. 高通稅:高通強制規定,要求使用高通 SoC 的手機廠商,在繳納巨額高通授權費後,還必須繳納相當於手機價格 5% 至 10% 的錢做為專利費。因為高通提供 SoC 一整套解決方案,且大多數手機廠商還沒 SoC 整合的技術和能力,所以只能挨宰,手機廠商的利潤就此被高通切走一大塊。華為在自己的中高階機型一律使用海思晶片,除扶持海思外,規避高通稅也是原因之一。

4. 基頻狂魔:高通利用其在 CDMA 的壟斷地位,從不授權其他 IC 設計公司在手機 SoC 或基頻中整合 CDMA 基頻,而台灣 VIA 雖然有 CDMA 基頻,但因江河日下,已經不做手機 SoC 了,而且最新的 CDMA 基頻也是採用 55nm 製程的產品。因 55nm 製程導致發熱較大,華為外掛 VIA CDMA 基頻的電信版手機飽受詬病。另外,採取外掛 VIA 基頻方案,不僅硬體成本更高,對手機製造商的技術要求也高。

因此,在發改委對高通提起反壟斷以前,高通是全世界唯一能生產 7 模基頻的廠商。換言之,中國電信手機在 2015 年前只能用高通的 SoC。在賣方市場的情況下,加上高通稅的因素,自然導致電信版手機同規格價格較中國移動、聯通版手機貴,同價格較移動、聯通版更便宜,這個現象在利潤微薄的人民幣千元機上尤為突出。

高通還採取了非常高明的定價策略——將基頻費用定價和 SoC 價格差不多。這樣一來,單獨買基頻的話,還要自己整合一個 CPU 和 GPU,費時費力費錢,而且大多數手機廠商還沒 SoC 整合的技術和能力,高通一次性全部搞定,這樣大幅降低了製造手機的門檻,連英語老師都能造手機。

高通這種銷售方式被戲稱為「買基頻,送 SoC」。這個銷售策略不僅將曾經的行動晶片 NO.1 德州儀器趕出手機晶片市場,還與高通稅相輔相成,使高通獲得了高額利潤。

高通對其 CDMA 壟斷地位的濫用,使全球通訊廠商無比憤恨,為高通在 4G 時代被中歐廠商聯手排擠埋下了業果。

 

TDS 的前世今生

在 2G 時代,是美歐鬥法,中國通訊企業實力不強,無法參與制定通訊標準專利。

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到了 3G 時代,中興、華為、大唐等企業有一定實力了,而且國家在頂層設計上也非常重視這一方面,利用美國和歐洲的矛盾在被西方把持的國際電聯中借力打力,從夾縫中求生存,使國際電聯沒有對中國申請 TDS 標準直接拒之門外,但要求必須在 1998 年 6 月前完成申請。以當時中國通訊產業的實力而言,要在時間節點前完成標準提交難度不可謂不大,一些西方人士也認為以中國的技術實力是無法再規定時間內成這個任務的。

網路盛傳說 TDS 是把西門子放棄的垃圾技術撿回來當寶貝,那就先從這裡說起。

當時歐洲幾大通訊巨頭對於通訊標準的制定也各懷鬼胎,西門子一心想做自己的標準,但因為好幾項關鍵技術卡住了。而愛立信拉著諾基亞、阿爾卡特朗訊等廠商搞出了 WCDMA,西門子遂在歐洲 3G 標準制定中落敗,從此,西門子逐步在通訊領域邊緣化,從中可以看出,通訊標準之爭對於通訊企業興衰意義重大。

而對現有的技術成果,在西門子手裡就成了弱點。與此同時,中國對申請 3G 通訊標準專利達不到國際電聯要求的必要專利數量。在 3G 通訊標準提交時間截止日期臨近之際,中國選擇從西門子手中購買技術湊齊專利數。

對西門子而言,在被 WCDMA 擊敗後,手中的技術已經成為弱點,投入的巨額研發成本則全部打了水漂。因此,中國為了獲取技術,西門子為了收回投入的研發資金,兩者一拍即合。中國在購買了西門子的專利後,和中國已經搞出的技術成果進行融合,解決了西門子遭遇的技術瓶頸,並使系統效率有所提升,被國際電聯接受為 3G 通訊標準。

在 TDS 產業化推廣過程中,TDS 劃給實力最強的中國移動。當時還有一個背景,最初時候西方通訊企業對中國標準不理不睬,想透過不參與 TDS 產業發展的方式,使 TDS 變成只存在於紙面上的技術。

因此,在相當一段時間內國外廠商從通訊設備到通訊裝置晶片一律不做 TDS 產品,這一方面導致做的人少、TDS 標準不成熟、產品體驗不佳;但另一方面導致中國廠商吃下了接近 7 億人的市場,在「基建狂魔」中國移動的引領下,中興、華為、大唐、烽火等通訊設備製造商賺的盆滿缽盈,而展訊等中國 IC 設計廠商更是依靠中國移動的補貼和沒有國外巨頭競爭的 TDS 裝置晶片市場發展壯大,而這些 IC 設計公司又帶動了晶片生產、封裝、測試公司的發展,進而帶動了中國通訊和積體電路兩個產業的發展。

誠然在技術上說 TDS 不如 WCDMA 和 CDMA2000 成熟,在產業化方面 TDS 也不算成功,在用戶體驗方面更是差強人意,但是以中國移動失去了部份使用者和行動 3G 用戶上網體驗差一些為代價,壯大了中國通訊產業和積體電路產業,為中國參與國際通訊標準制定跨出了第一步。更重要的是,在發改委反壟斷以前,高通無法對 TDS 徵收高通稅。

 

歐洲為什麼恨高通?

對於遠在北美的暴發戶牛仔們,老歐洲一直是口服心不服,特別是 2G 時代,GSM 大放光彩,勢頭蓋過 CDMA,愛立信、諾基亞等歐洲廠商更不願意在 3G 時代接受高通的 CDMA 方案。

在不願甘居人下的野心支配下,歐洲攜東亞通信廠商成立 3GPP 標準組織,搞出了 WCDMA 標準。

WCDMA 是愛立信、諾基亞、阿爾卡特朗訊等廠商為了規避高通的專利陷阱而開發的,因參與者眾多,結果「眾人拾柴火焰高」,在 3 個 3G 通訊標準之中技術最成熟、用戶體驗也最好,其 42M 的極限網速更是鶴立雞群。因此,WCDMA 是 3G 通訊標準用戶體驗最好、也是使用國家或地區最多的通訊標準。

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雖然愛立信、諾基亞、阿爾卡特等通訊廠商宣稱具有 WCDMA  10% 到 20% 的標準專利,但依舊要向高通上繳價格不菲的專利費,這其中的原由就必須要從通訊技術專利的種類說起。

通訊技術專利可以分為三大類:底層技術專利、標準框架技術專利、具體實現技術專利。

底層技術專利也被稱為空口技術、核心技術專利,是最為關鍵和基礎的通訊技術專利例如在 3G 時代的 CDMA 碼分多址技術;4G 時代 LTE 中的 OFDM 正交頻分複用技術等。

標準框架技術專利是指對通訊標準的某個技術框架進行保護的專利,例如對 TDS、TDD、CDMA 的智慧天線標準框架進行保護。

具體實現技術專利是指保障通信的正常運轉,針對具體問題的解決方案,一般都是具體技術應用方面的專利。例如不同訊號通訊系統間的干擾問題、天線的抗颱風結構等。

這當中,底層技術專利價值最高,近乎是一代通訊標準的基石,標準框架技術專利價值次之,具體實現技術專利價值再次之。

一個企業乃至一個國家在某個通訊標準的地位,不僅取決於其佔有的標準專利數量,更取決於所佔有的標準專利的品質——底層技術專利和大幅提升系統效率的專利技術。這也是在日本和南韓一些廠商雖然持有數量頗多的 LTE 技術專利,但在 4G 時代卻缺乏發言權。

言歸正傳,因為 WCDMA 基於碼分多址技術,使用了高通的部份專利,所以原本打算用 WCDMA 規避高通專利陷阱的歐洲廠商依然被高通啃下了一塊肉。

痛定思痛,歐洲廠商一致決定制定新一代通訊標準時必須另闢蹊徑,徹底拋棄 CDMA,實現「去高通化」。而這為高通在 4G 時代被中歐聯手排擠,在 4G 時代發言權被削弱埋下了伏筆。

當高通在 4G 時代不復 3G 時代的地位,而中國和歐洲實現逆襲,過去因高通的各種耍流氓行為敢怒而不敢言的中國和歐洲,也有了底氣對高通進行秋後算帳,高通頻頻遭遇反壟斷調查也就理所當然了。

(本文由 雷鋒網 授權轉載)

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