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作者 |肖俨衍
来源 | XYY的读书笔记
跳频通信技术——
一位传奇演员的发明
一位传奇女演员的发明专利。主人公是一位美丽动人好莱坞女演员Hedy Lamarr（如下图），她出生于1914年，被誉为好莱坞历史上最优秀的女演员之一。然而，除了优秀的演技，她的第一任丈夫曼德尔是一个武器制造商，Lamarr因此迷上了鱼雷无线电控制——当时海军舰队从船体发射鱼雷，然后在一架飞机或轮船上使用无线电信号控制鱼雷，然而由于当时无线电通信采用单频率通信，敌人也可以谈说道频率然后干扰鱼雷偏离目标，因此研发一种保密性更高的无线电通讯技术是刚需。此后，Lamarr遇到了她第二任丈夫，作曲家安太尔，两人继续讨论如何解决鱼雷抗干扰的问题。后来，他们从钢琴中寻找到灵感，他们发明一种跳频技术的原型——即通信过程必须从一个频率跳到另外一个频率，这一方法挑战是发送者和接收者必须同步频率。1940年，美国政府开始向民间征集好的创意，1942年Lamarr和丈夫安太尔收获了跳频技术的专利（专利号：2292387）。Lamarr并没有从专利中赚到一分钱（她应该也不缺），他们把专利捐献给了美国政府。

跳频和扩频技术的军事应用。二战开始，实际上美国军事国防科研投入是催生新技术的源头。从跳频技术基础上，扩频技术开始应运而生，与前者跳动频率相比，后者加入编码通信概念，即一个信息拥有统一编码，然后被打散分别在不同频率进行传输，在接收端重新解码汇集。此后两种技术被结合使用，边界也变得模糊。20世纪50年代中期，海军给Hoffman无线电公司一项合同——生产基于跳频技术通信设备，后者生产出36跳/秒跳频机械设备。1959年，Lamarr的跳频专利开始解密，民间开始出现各种跳频技术应用。同时，1957年前苏联人造卫星开启太空时代，美国也加紧在航空航天领域研究，其中位于加州Pasadena的喷气推进实验室（JPL）成为重要基地之一，Andrew Viterbi（后来高通联合创始人）就是当时JPL实验室一位研究员。
Jacobs和Viterbi相遇。Viterbi从MIT硕士毕业后，进入了JPL实验室，主要从事卫星通讯方向研究工作，并且在数字信号调制技术等方面取得显著成绩。1963年，他进入南加州大学（USC）攻读数字通信方向博士，此后他进入UCLA担任教授，这段时间他开始基于JPL的工作经验，开始重点研究编码通信领域。1964年末，一位来自MIT的访问教授Jacobs加入到JPL，从而与Viterbi相识，两人最终共同创立了高通（当然那是后话了）。此外，两人对通信领域的研究离不开现代通讯理论之父Claude Shannon的学术成功，后者创新性提出可以使用二进制数字传输各种信息，奠基了数字通信时代的基础理论。1965年，Jacobs和另外教授联合撰写《通信工程学原理》，最早将Shannon理论带到通信领域实践。
从Linkabit到高通：
技术改变命运
成立Linkabit。1966年，Jacobs加入UCSD任教，由于其先进通信知识，开始引起地方防卫部门注意。1968年，他与Viterbi，以及另一位同事克莱恩洛克（后来创立ARPAnet公司）一起承担了一个美国国家航空项目。在合作中，Jacobs谈到了当时大量地方对技术咨询的需求，于是三人决定成立Linkabit，主要聚焦技术咨询。由于身处圣地亚哥，后者是美国重要海军基地（三分之一份额），军事费用投入占25%，因此Linkabit成立后最主要的客户就是国防设备的合同。凭借Jacobs和Viterbi在学术界的优秀声誉和资源，Linkabit很快吸引了众多顶尖通信和射频领域科研人才。LInkabit最先做的一个项目是卫星通信程序调制解调器，其基于TDMA（时分多址技术，后文会详细解释），后来这种技术最早成为移动通信行业标准。1971年，Jacobs宣布离开学术界，全身心投入Linkabit。此后，基于Viterbi解码器（Viterbi最知名发明，是一种优秀的过滤噪音的算法），Linkabit在卫星通信领域建树颇多。1970年代，有线电视网开始兴起，其绕过传统广播电视网的线下传输网络，通过卫星向全美传输信号，HBO等开始崛起，Linkabit也受益于这一趋势。

离开，创立高通。Linkabit成立10年后，公司的员工从3名增长到600名，业务不断壮大。1980年，公司被来自东海岸的M/A-COM收购，Jacobs认为Linkabit拥有技术和系统设计方面能力，而M/A-COM则拥有制造能力，两者有很好的协同效应。而头几年，两家公司也确实如期相处不错。然而，M/A-COM的CEO 古尔德在公司政治斗争中被替代，新上任的管理层对于持续投入研发没有兴趣，他们更希望看到短期现金流，由于持续无法调和的矛盾，Jacobs在1985年选择离开，离开了Linkabit这家自己亲手创立，已经成长到1400人的公司。离开后，Jacobs开始思考下一步打算，他最开始考虑重回学术界，但最终还是考虑继续创业，他召集了Linkabit精英人才，1985年7月，高通（Qualcomm）正式成立，包括Jacobs和Viterbi在内的7人组成了创始团队，高通仍然将专注于技术创新，实际上由于M/A-COM对技术创新完全不感兴趣，导致高通很多技术研发路径可以承袭Linkabit之前诸多方向而不受任何知识产权的制约，这一点也算因祸得福。如果放到现在，Linkabit如果强调知识产权，肯定会给高通创业制造更大的阻碍。
打造OmniTRACS，基于卫星通信为长途货车定位。高通刚成立几个月，Omninet公司CEO 就找到高通（Linkabit时候就认识），Omninet主要聚焦基于卫星通信给货运业应用方向，其最终和高通签订了25万美元合同，开发一个基于卫星联系来定位长途货车系统，高通负责产品研发和运营，而Omninet负责市场广告和销售。几个月后，产品就研发成功了，但是在投放市场过程中，客户表示他们更需要双向通讯服务。于是高通开始研发双向系统，除了军事用途外，当时还没有可靠的双向通讯系统。1987年，高通基于产品研发申请了超过十二个的专利，其中最创造性的方案包括跟踪天线，其置于卡车顶部，其可以移动来跟踪卫星，既便宜效果又好。1988年，系统开始交付，最开始货运公司并没有意识到这套系统的好处，高通意识到为了开拓市场，他们不仅要提供产品，还要提供完善一整套服务（比如网络运营中心），将产品和服务打包，才开始逐步被客户接受。然而，由于过去几年开发系统已经花了两家公司几百万美元，却没有产生可观的收入，1988年高通和Omninet宣布合并，并且筹集350万美元（大多数都是亲友）来继续开发OmniTRACS产品，Omninet公司股东获得了大约一半的股权，公司名称仍然是高通。Jacobs看到了产品未来潜力，以及到商用仅差临门一脚，于是他选择了一定程度妥协。1988年，高通终于拿到了美国最大货运公司之一施耐德货运的大合同，1989年高通公司营收达到3200万美元（施耐德合同占比达到一半），OmniTRACS产品成功为公司带来稳定发展的现金流。当然，货运市场规模仍然有限，其无法局限住高通更远大的理想。
机遇：全球移动通讯
市场大变革
早期无线通讯。早期，高通内部的氛围实际上更像一所大学，Jacobs鼓励各种讨论和创意想法，高通最主要的关注方向之一就是通讯技术在卫星电话、蜂窝电话等无线通讯领域应用。实际上，早在高通成立时期就曾经和休斯公司尝试研发基于扩频技术的通讯网络，但最终没有落地。而OmniTRACS系统成功后，Jacobs等目光又重回无线蜂窝通讯领域。实际上，无线蜂窝通讯技术在20世纪40年代就被贝尔实验室发明，其与当时主流无线通讯技术（类似广播传输）不同，蜂窝设备用功率极低信号传输信息，但由于功率限制其传输范围有限，因此需要建设很多信号接收塔，这在当时看来是复杂且昂贵的。实际上，最早的移动通讯采用的是更接近广播传输方式，即频分多址(FDMA）技术，即每一个通讯都基于特定的频率，这在技术一方面可以和广播电视发展共用很多硬件设备，一方面原理通俗易懂使得当时价格相对便宜。此外，最早的移动通讯是基于模拟信号传输。总结来看，最早的技术首先是受制于频谱宽度网络容量有限，其次是设备需要功率最大传输使用时间短，再次不同网络之间切换不便，一旦切换网络容量到顶用户可能就会掉线。
蜂窝技术探索和发展。20世纪80年代，由于容量优势，蜂窝技术开始普及（只要在基站覆盖范围内不同频率就可以，容量几倍于最早广播模式网络）。此外，1980年代也是美国政府对通信行业松绑的时代——ATT垄断巨头被拆分，FCC开始支持多种标准共行的模式（如果没有其开放态度，CDMA可能早期就被扼杀了）。当AMPS系统（模拟蜂窝）1983年在美国上市时，ATT预测到2000年有100万蜂窝用户，一部蜂窝手机价格高达3000美元，且呼叫质量和有线电话没法比，但人们依然对其趋之若鹜，1985年订户就达到20万，随着用户规模增大和芯片产业飞速发展，蜂窝电话的成本也持续降低（至少下降了1000美元），到1988年，美国蜂窝移动用户达到150万。然而，随着用户数量急剧增长，运营商们不断面临头疼的容量扩容问题，尤其是那些人口密集的区域，运营商建设新基站成本高昂。扩容最简单粗暴的方式就是让FCC分配更多频谱，1989年FCC除了当时原有40MHz带宽，又增加了10MHz新频段，但仍然杯水车薪。移动通讯需要一个崭新的，数字的方式来实现网络扩容，从根本解决问题。
巨头推动TDMA时代来临。同样在20世纪80年代，ATT，爱立信等电信巨头开始推动2G数字移动通讯时代来临，解决容量问题同时最小化对于存量用户的影响（因为还要向上兼容）。欧洲诸多公司（后来美国巨头也跟进）最开始就选定了TDMA时分多址技术，其经过对语音信号数字化解码进行压缩后，在同一频率上，同时可以传输三组通信讯号（三个呼叫者分享一个信道）。TDMA技术能够让传统FDMA技术基础上容量提升数倍。以欧洲为中心的通信协会还推出了GSM标准（全球通），其很快基于TDMA技术一起开始主宰2G数字通讯时代的来临。欧洲强调统一迅速制定模式在第一阶段胜出，而美国强调自由市场，鼓励多种标准策略则略显被动（也受到了类似摩托罗拉、ATT等模拟通信巨头拖累），CTIA在1988年发表一套《用户行为要求》，其鼓励业界开发一种数字无线标准，其容量至少要比当前模拟网络大10倍。也就是在此时，高通开始意识到他们在OmniTRACS系统中使用的CDMA码分多址技术是一种理论上比TDMA更加高效的技术。

CDMA码分多址技术。相比于FDMA基于频率的广播式通话技术，以及TDMA有限共享频谱，CDMA码分多址扩频技术原理要显著更加复杂——其基于编码将特定信号进行分解，然后在不同频道传输，最后在接收端汇集的想法有诸多优势——首先是容量比TDMA显著更优，且随着硬件技术发展，差距可能会越来越大。其次就是安全性，没有解码能力的设备截获CDMA信号听起来就像白噪声。然而，作为一种理论上有优势的标准，CDMA却相对于TDMA（当时已经在欧洲验证）显著缺少实践经验，其很多潜在问题令人望而却步：首先是“远近场干扰效应”，由于普通无线蜂窝设备传输到基站信号功率随着距离不同而不同，FDMA和TDMA因为不同通话使用的是不同频率，不存在功率干扰问题。而CDMA则不同，每一台设备都使用所有频率信道，功率大的就完全有可能盖过功率小的。传统的无线通讯默认设备用最大功率传输，因为功率越大信号越好，但这个规律在CDMA网络中不适用。甚至，CDMA网络需要功率越小越好（当然CDMA又一优势，因为功率要求不高，设备续航时间长）。此外，CDMA还严格需要不同基站之间时间同步，不然解码时候就会出问题。最后，当用户跨基站通讯时，传统方法采用的是硬切换，即先切断再连接，CDMA切换问题解决难度显著更高。
出师不利，CTIA选择了TDMA。高通的研究显示，CDMA理论上可以基于原有模拟通信网络将容量扩展40倍，然而他们的宣扬当时却几乎无人关心。相对来看，基于GSM标准的TDMA技术至少能带来3倍的扩容（随着技术发展可能到10倍），尽管美国FCC和CTIA等监管部门对于应用欧洲主导的标准没有兴趣，但是后者在欧洲良好的实践落地经验也使得他们不得不重视TDMA技术，1989年1月，电信工业协会（TIA）投票通过TDMA数字通信方法，并制定了IS-54标准，很明显大多数公司选择了久经考验的TDMA技术，能够平稳完成模拟到数字的转换是这些运营商和设备商的核心述求，而不是追求多新的科技。在高通看来，这个决策其实是意料之中的，高通明显在和TDMA竞争中落后了，甚至有人觉得至少落后了10年。
高通不放弃，
CDMA开始渗透
不放弃，受益于开放政策。CTIA对TDMA的选择表面给了高通迎头一击，但Jacobs深知CDMA的技术优势，以及移动通讯市场的巨大空间，他没有准备放弃，他知道高通现在要做的就是“树标杆”，只要有运营商意识到CDMA的优势且落地，其他人就会跟进。而且，Jacobs走访FCC后，得到明确回复，只要有运营商愿意采用CDMA技术，FCC将不会设置任何障碍（当时政府对电信市场理念是鼓励创新，高通受益）。于是，高通开始更激进宣传CDMA各项优势，同时不忘吐槽TDMA各项缺点。高通这种“搅局”的做法让很多美国公司认为破坏了行业团结，而高通看来事实恰好相反，CDMA才是美国“弯道超车”的机会所在。1989年，高通拜访一家叫PacTel的运营商，后者首席科学家李建业（韩国裔）也是CDMA的信徒，PacTel地处洛杉矶，深受网络容量的限制，因此其尤其关心容量和通话质量等问题。李建业也明白CDMA在应用中存在的诸多问题，其尤其关心功率控制的问题，高通承诺对于CDMA的核心问题他们会给出良好的解决方案。

高通解决功率控制、切换核心问题。针对功率问题，高通第一个解决方案是通过自动增益控制，由于基站可以通过手机传递信号强弱判断其距离，因此也可以通过频繁控制信号接收器行为，对弱信号进行增益，对强信号进行衰减。第二个解决方案则直接控制手机发射信号功率，即当基站检测到手机信号过强时，会发射信号让手机降低发射功率。反之，则要求手机提高功率。这两套方法结合使用很好解决功率干扰问题，高通1991年被授予相关专利（5056109）。对于切换问题，高通提出了“软切换”概念——即同一设备同时与2个或多个基站保持联系，几个基站同时处理这位用户呼叫，系统自动评估用户信号强弱，选择最优的基站进行连接。这种方法可以保证用户在基站切换时平稳过渡。为了保持各个基站同步，高通选择采用GPS精确调整时间。功率控制和软切换结合起来后，CDMA最核心的问题被高通用高效方案解决，且有效的功率控制可以显著提高手机电池使用寿命，软切换提高了通话质量，通话掉线大大减少。最后，高通还发明一种创新的语音数字编码技术，高通意识到通话过程中有很多“死时间”（大约占65%），其开发一种可变速率编码（有四档）的技术，在“死时间”更多通话中使用更低速率，反之则使用更高速率，这项技术又使得CDMA系统容量提高了3倍。
高通融资，鸡尾酒类比模型。1989年高通宣布发行250万股优先股，募资2000万美元，其中高盛投资1000万美元。Jacobs深知拥有好技术并不确保成功，高通还需要成功向市场营销这项技术。为了让CDMA更通俗易懂，高通推出了著名的鸡尾酒模型：用鸡尾酒聚会类比FDMA、TDMA和CDMA三种技术，对于一场鸡尾酒聚会，FDMA频分多址的通话更像将大家谈话分在不同房间（频道），大家在不同房间1对1通话，好处是互不干扰，坏处是一栋楼可能也就20个房间，一次只能承载20个对话。TDMA时分多址技术则是几对客人可以在同一房间进行交谈，但是每队交谈只能持续30秒钟，然后换其他对继续谈话。这样做好处是同时能够承载更多对通话，但是由于一个房间同时承载3对通话比较合适，不然不同对谈话客人需要等待太久。CDMA码分多址则可以比喻为每队客人用不同语言进行语言交流，由于其他人交流语言互不相同，因此不影响互相交谈。然而，每个房间承载10-15对客人谈话比较合适，如果更多背景噪音过大就会互相影响。但即使如此，CDMA仍然是容量最大的技术，而且其容量没有硬限制，也就是任何时候都可以降低通话质量扩充容量。鸡尾酒模型成为高通向各界解释CDMA优势的通俗易懂的模型。

明确CDMA优势。对运营商来说，高通认为，CDMA首先是具有更高容量和灵活性，其网络容量至少是模拟10倍以上，且拥有软扩容的能力（牺牲通话质量），但总比掉线好；其次，CDMA具有很高的安全性，其最初是用于军方通信的；CDMA频谱不用分配，相比于FDMA和TDMA要精准分配频谱，CDMA设备都可以使用所有频道，因此不需要分配；从模拟升级更容易，只需要拿出10%的频道升级CDMA，就可以加倍整体网络容量，这对运营商继续支持模拟用户更加友好；更少基站数量，比模拟通信可以减少1/5到1/2的基站。对消费者来说，高通认为，CDMA首先意味着更高的通话质量，模拟电话在人口密集区域很容易互相干扰，导致通话质量下降，而CDMA可以更好保持通话质量；增强了隐私保护，这和前文所说一样；更好连接质量，软切换可以使得通话更加稳定；更长电池寿命，由于设备可以使用最小功率发射信号，延长了电池寿命。为了加速运营商拥抱CDMA，高通还传达以下四点：1.CDMA技术是未来，现在的投资将带来未来优势；2.高通提供先体验后购买的许可，可以充分体验后购买；3.高通将持续提供技术支持，不仅有技术还有服务；4.高通准备了充足的CDMA设备。
实践是检验真理唯一标准。1989年，在评估CDMA可行性后，PacTel认为CDMA的确有潜力，其应该快速行动，他们决定给高通注资100万美元，建造CDMA手机和基站原型。高通的工程师们夜以继日，一方面涉足自己经验不足的手机开发业务（更别谈工业美学设计了），另一方面PacTel也和摩托罗拉谈判搞定了基站设备问题。1989年11月，在初期GPS出现问题重启成功后，高通CDMA系统试验取得惊人的效果——网络容量是模拟AMPS的10倍以上，语音通话质量也极其出色。之后，高通在纽约测试同样取得了成功。看到效果后的ATT等6家运营商宣布向高通投资3000万美元保证CDMA在2年内商用。至此，高通跨过了重要一步，一方面运营商认可使得公司成为行业正式玩家；另一方面，资金注入也使得高通能够全力投入产品研发。当然，也只是万里长征走过第一步。

和韩国达成合作。1990年，通过PacTel李建业的介绍，高通结识了韩国政府和ETRI的成员，韩国当时也发现自己在2G浪潮中落后于欧洲、日本和美国公司。为了克服这种不利局面，韩国需要一项新技术实现弯道超车。显然，CDMA就是这项技术。然而，韩国内部也认为CDMA知识产权完全归高通所有，即使采用CDMA也还是可能被国外技术控制。1991年，高通终于和韩国政府达成协议，韩国厂商拥有完全许可进入高通知识库，高通对CDMA产品每件征收专利费，但是会返还20%提供给ETRI进行研究工作。初期，韩国政府给高通200万美元经费，后期许诺1700万美元。实际上，高通和韩国的合作是双赢的，高通当然收获了不菲的专利费，而韩国企业例如三星的手机业务就是凭借生产CDMA手机开始在海外市场崛起。
开发定制ASIC。要实现CDMA功能，当时通用CPU等芯片并不能适应高级通信的需求，比如1988年Intel的80386面世前都没有高级算术协处理器。于是高通准备自己开发专用通信芯片ASIC，以加速CDMA行业普及，其成立了20人成熟工程师团队，用三到四周时间就开发出了第一代通信ASIC芯片（之前在芯片开发就有积累）。当然，高通ASIC高效开发也得益于芯片产业从1980年代开启的Fabless产业趋势，使得高通能够有诸多设计工具可供使用，其仅负责核心设计、开发和测试工作，而将制造环节委托给Fab完成。高通ASIC团队最终开发出了5款独立芯片，每个担任不同职能。有了芯片后，高通可以更加快速装配基站和移动设备，配合PacTel的运营商进行山地、闹市等各种复杂环境的试验。此外，高通也与摩托罗拉、ATT两大通信巨头达成了合作，虽然这两大巨头都有自己支持不同标准，但CDMA优异的实验结果使得他们无法忽视CDMA未来可能的前景，因此进行了防御性布局。有了巨头背书后，高通和其他通信巨头谈判变得更加容易了。实际上，在利用新技术撬动整个产业过程中，高通以运营商作为首要切入点，其下对接用户，上游整合各方设备商，其对新技术尤为关注（可以吸引用户，可以降低成本）。
高通IPO成功，但CTIA仍然青睐成熟技术TDMA。在CAP第一次试验之前（CTIA将在试验后讨论对CDMA的态度），高通的资金又一次吃紧。1991年9月，高通只剩下12.5万美元现金了，要实现CDMA技术普及，公司至少还需要5000万美元，IPO是唯一选择。高通将IPO时间点定在1991年12月，就是在CAP试验前，IPO获得很大成功，公司发行20%股份，募资6800万美元，定价美股16美元，两周后股价上涨50%。CAP的试验只出了几个小问题，整体再次验证了CDMA技术优越性。然而，1992年1月6日，CTIA董事会仍然一致认为TDMA是美国移动网络标准，其理由是TDMA可以在年底商用，而其他技术（包括CDMA在内）至少还要等2年。高通股价应声下跌，市场充满疑云，但好消息是高通已经完成了IPO，拿到了救命钱。
跨越鸿沟：
CDMA成为行业重要标准
美国与欧洲通信发展不同路径，CDMA终成标准。欧洲最早在布局第一代移动通讯技术时西欧和北欧出现了六种不同标准，由此网络之间互不兼容，导致用户出国后就无法使用。为了吸取教训，他们在2G时代大力推行统一标准——不必是最先进的技术，推出了全球通GSM标准（采用TDMA技术），其带有某种强制的色彩。然而，美国走了一条截然不同自下而上，鼓励开放创新的道路，由此高通推举的CDMA才有机会。然而，高通对CDMA几乎100%知识产权所有权还是引发了业界的担忧，CDMA开放论坛的名称WBSS也尽可能避开高通的名字。1992年，行业协会开始讨论CDMA标准的WBSS选项，不料有人提出CDMA是军事技术，需要获得国务院许可才能出口的质疑。后来高通不得不聘请律师获得了相关部门的许可。此后，爱立信等巨头又掀起诉讼宣称自己对CDMA技术的所有权，他们的作为无外乎是认为推出CDMA标准发布时间罢了。1993年4月，TIA论坛中28人投票，21人对CDMA过渡标准投了赞同票。7月，IS-95（CDMA技术）正式作为TIA的过渡标准发布。此外，早期的蜂窝电话主要以车载电话为主，而20世纪90兴起的真正个人移动手机业务（PCS）开始兴起，PCS增加了数据业务，被业界认为未来前景更加广阔。
高通进军手机开发领域。CDMA是开拓性技术，高通深知要实现尽快推广，为市场提供整套解决方案至关重要。当时CDMA最薄弱的环节就是手机设备，高通当然愿意继续聚焦ASIC芯片研发，但当时却没有主流手机厂商采用这种芯片，其他厂商无法按时提供足够数量的CDMA手机，高通决定自己研发手机。1993年5月，高通宣布向市场提供至少3.6万部手机。1994年，高通还和索尼成立合资企业，高通拥有51%，索尼在消费电子领域拥有充足的经验和品牌优势，有了索尼作为后援，高通和运营商谈判轻松了很多。同年，高通还和ATT、摩托罗拉、北电等企业签署协议进行网络设备生产（包括基站等）。克服手机和网络设备两大障碍后，CDMA离商用更进一步，1994年底，高通已经拥有2000名员工，且在移动通讯市场前途广阔。然而，事情发展总是充满波折。
CDMA试验遇阻，但仍然致力于解决问题，推广技术。1993年随着IS-95的CDMA标准建立后，当系统设备从合作伙伴的车间移到测试网络中时，CDMA却遇到了问题，其手机噪音特别大，甚至掉话。这些问题迅速引起了TDMA各方的激烈批评，矛头直指高通的技术，甚至认为CDMA商用容量无法达到原有预期。面对争议，高通更多聚焦解决问题，在其不懈努力下，有8家主流运营商认可了CDMA技术。在CTIA大会上，高通发布了很厚的白皮书，详细对比了CDMA和TDMA等竞品技术，一些小册子专注于技术专家，另外一些小册子则服务于金融分析师。爱立信此前在一篇论文中指出GSM和CDMA容量相当，高通也对文章中错误一一回应。其提出一个部署CDMA的运营商可以在每一位潜在客户POP身上实现34美元净利润，而GSM同样POP仅9.2美元。
形势逆转，CDMA获得青睐。作为行业标准，首要是规模优势。如果CDMA一直仅仅被少数运营商采用，其最终结果很可能也是失败。然而，20世纪90年代克林顿政府不断对通信行业松绑也间接造就了高通。其最直接就是频谱拍卖，当时FCC将PCS频谱分为若干段，其中AB段留给老牌运营商，而C段留给新玩家，结果C段拍出惊天高价，AB段运营商每个POP支付15美元，而C段是40美元。对于这些新进入的运营商，要想收回成本，就得使用更高效的技术，CDMA就能解决他们的问题。1995年，PCS PrimeCo（美国当时一个大运营商联盟）宣布采用CDMA部署数字网络。1995年7月，Sprint 宣布将CDMA作为首选技术。有了这两大运营商带头，CDMA被更多运营商采用，到1997年赢得了超过一半的持牌PCS部署了CDMA的技术。1995年8月，高通在资本市场募资4.9亿美元投入CDMA网络建设，市场热情高涨。1995年10月，数字CDMA首次在香港商用落地，此后韩国商用也落地，接下来几个月用户数突破10万。由于订单需求暴涨，高通开始在全球范围内寻找ASIC芯片产能，1996年，德州仪器、飞利浦、西门子、TSMC（台积电）等芯片代工厂为高通生产了200多万枚ASIC通信芯片。CDMA此时已经成为全球最重要通信技术标准，而高通则几乎100%拥有CDMA相关专利。

调整业务结构，
完成开拓阶段
到崛起阶段转变
高通剥离运营商业务。从早期OmniTRACS系统研发中，高通学习到要开拓创新技术市场，必须给客户提供一整套解决方案。由于高通一直在不遗余力推广CDMA，且经过近10年时间才取得突破性进展，因此其业务布局也几乎涵盖CDMA产业链各个环节。比如，早期为了从运营商切入市场，高通投资不少运营商，用来助推他们更早更快布局CDMA。然而，随着CDMA成功后，投资却对高通在同一地区不同运营商之间合作产生了矛盾（投资的和没投资的不平衡）。1998年，高通宣布剥离运营商业务，新公司称为Leap Wireless，高通注资1000万美元，并且提供2.5亿美元信用担保，两家公司独立分开运营，从而也免除了利益冲突。2013年，ATT以12亿美元收购了Leap Wireless。
高通将设备业务出售给爱立信，手机业务出售给京瓷。早期，高通布局了通信设备业务，1998年公司销售了几千座基站和几百万部手机，但仍然远远谈不上盈利。实际上，对高通工程师来说，技术创新是他们家常便饭，但要一个个抠细节、降成本却难倒了他们。1999年，作为解决和爱立信长期的技术专利争端解决方案的一部分，高通的通信设备业务以2.4亿美元价格出售给竞争对手爱立信（包括1200名员工），作为交换两家公司达成协议不再对专利技术进行诉讼。由于剥离了低利润的业务同时解决了重要争端，高通股价一周之内上涨50%。此外，高通的手机也遇到问题，1997年上半年高通还是美国唯一的CDMA设备生产商，但下半年开始诺基亚、三星、摩托罗拉等大厂入场，高通手机业务遭遇难题（其虽然已经生产了1500万部手机），包括和索尼合作也宣告失败。1999年12月，高通手机部门出售给日本京瓷，后者是日本最重要的电信公司，这次出售是CDMA进入日本市场的保证，京瓷也同意未来5年从高通购买大部分芯片和系统软件，且京瓷会继续向高通支付技术授权费。
绕了一大圈，摆脱了那些繁重的设备生产业务，高通又回到了自己最擅长的领域——把技术和芯片授权给全世界。行业在不断往前发展，PCS设备对高速数据传输需求不断提升，高通也聚焦基于CDMA提升设备数据传输能力，包括GPS定位功能等。

靠专利建立核心壁垒，
聚焦芯片核心环节
美国专利保护发展史。美国200多年历史科技发展，离不开对专利保护。而从历史来看，19世纪中后期，当电报电话等突破性技术发明之后，驱动一波申请专利浪潮（可口可乐就是专利潮时期的产物，当时普通人都积极申请专利），那会对于专利法律保护也十分严厉，企业会把专利作为企业的主要价值，而不是设备。电话发明者贝尔就抵御了600多次对其专利产权的攻击。进入20世纪，政府对专利保护态度略显缓和，由于专利保护过度也可能阻碍创新，于是专利更加变成一种防御性措施，一家公司如果过度使用专利保护工具可能被反垄断部门盯上。进入20世纪70年代，随着计算机、芯片产业的高速发展，对于专利保护重新被提上议程（基本上科技创新加速时候比较强调专利保护），而正是在这段时间高通崛起了，而且是依赖于一项关键技术创新。
高通占据CDMA技术关键专利。TDMA之所以首先能被行业拥抱一大理由是其基于多家公司的知识产权共同建立，多家公司投资资源来开发一个协议不同方面。相对来看，CDMA或许也正因为只有高通这样一家小公司做后盾，其早期推广缓慢。但也正因如此，高通拥有CDMA技术几乎完整的专利权，其承担更大风险而获取更大收益。高通第一个关键CDMA专利（4901307）申请于1986年（1990年授予），其描述了卫星或近地空间中实施CDMA的基本概念，还介绍了如何等比例降低用户传输功率方法，这些方法极大提升了CDMA系统功能性。此后，高通第二个关键专利（5056109）则描述了管理移动蜂窝电话精确方案。此外，高通还拿到了软切换全新方法和经过改进的接收器设计等两个关键专利。与大多数申请专利者需要做很多前期专利研究不同（避免重复申请)，高通不需要做这些工作，因为这些技术本身就是开拓性的发明。而这些关键专利几乎成为行业布局CDMA绕不开的基础步骤，因此高通成为CDMA唯一“代言人”。
卖IP还是卖设备？1988年，高通内部讨论关于CDMA商业模式时，他们认为公司有两种商业模式，首先是成为技术授权方，通过卖IP实现最轻资产的扩张。但采用这种模式有一个应用前提，这种技术必须让人感兴趣，有主动拥抱这种技术的欲望，很明显CDMA最开始推行反而是阻力重重。反观ARM走向这条路，核心还是在移动时代，其拥有节能等大家都喜欢特征（其实CDMA也有扩容优势等特征，但是好的技术并不是充分必要条件），而业界又拥有充分摆脱Intel等巨头垄断的需求，Fabless模式又开始崛起。这种模式成功更多是天时地利人和的结果。另一种模式就是卖设备，基于技术专利，高通不会遭遇其他设备商的挑战，这种选择最大的问题是高通缺乏运营、制造侧的基因。结局就是，为了开拓市场，高通最开始不得不靠卖设备为用户提供解决方案。等到CDMA技术走向正轨后，其并没有完全退后为IP授权商（当然IP授权是其重要营收来源之一），而是选择了一种折中解决方案——生产ASIC通信芯片，聚焦价值量最高的产品，成为一家Fabless的芯片设计公司，如今QCT部门营收仍然占比达到80%以上（芯片），而QTL大约占比15%左右（授权）。
基于技术专利的商业模式弱点：被授权方关系处理

保密协议的烦恼。毫无疑问，高通开创了CDMA，其理应获得经济回报。然而，随着CDMA技术发展深入，高通对于整个产业链“抽佣”的商业模式却越来越被产业方“诟病”，甚至质疑其阻碍行业创新（这里面其实有一些人性使然，最开始你给他好处他感激你，你持续给他好处，他就变得不满足。你一旦不给他好处了，他肯定抱怨你）。另一方面，高通和各个合作伙伴签署授权协议都是与非标准产品，这时候互相之间保密就变得很重要，如果合作伙伴互相串供，就会导致高通被动，最差情况可能是一知半解。高通为了推进CDMA在中国落地，其对中国授权费率降低到2.65%，最终CDMA获批中国联通使用（高通现在大约70%营收来自于中国）。这一消息一经泄露，高通韩国合作伙伴不干了，因为这个比例显著低于高通给韩国合作伙伴授权（高通在韩国授权费率是5.3%，高通在韩国每年授权费收入数亿美元）。实际上，高通和中国签订合约中还包含高达7%出口专利许可费，以及所有芯片组和设备必须直接向高通采购等条款。但出于保密目的，完整条款韩方无法获取，他们只是抓住更低授权费不放，导致高通比较被动。后来Jacobs不得不亲自到韩国解释整个事件，并表示CDMA加速发展对于整个生态都是好事。
诉讼也是生产力。基于技术专利的商业模式不得不面对法律诉讼，比如1993年CDMA标准表决前，Interdigital就发起了对于高通CDMA侵权的诉讼，最开始高通法律部门实际上只有1个人，不得不聘请外部律师团队进行合作。实际上，类似RIM（黑莓母公司）在2003年花费在诉讼上的费用就有4000万美元之多，而高通此后也不得不每个季度花费数百万美元来保持其在知识产权上的竞争力。1999年，当3G专利战争兴起后，高通面对最大挑战是其基础性CDMA专利失效，这些初始专利对于CDMA至关重要。实际上，高通通过持续创新申请新的专利来保持其在CDMA领域的统治力。下图显示近年来高通申请专利的趋势（由于申请专利需要18个月发布，所以最近显示是下降的趋势，近2年的不代表真实趋势）。
海外包围国内的高通，强迫欧洲采用统一标准。实际上CDMA技术是从美国本土之外开始部署的，其首先落地是在香港，然后在韩国等地区。此外，高通也积极发展和中国关系，通过长期谈判，和中国联通达成了合作。而美国由于具有成熟且高质量的有线电话服务，无线市场发展相对缓慢。但正是由于美国市场发展缓慢，一度落后于日本、欧洲等市场，不断证明自己技术优势的CDMA才越来越被美国相关部门重视，越来越成为美国弯道超车的依赖。实际上，在3G时代到来之际，欧盟最开始准备拥抱独立的WCDMA技术，高通多次尝试在欧洲开展业务，最终都无果，这时候美国开始动用政治压力，高通在给众议院小组委员会证词中提到“不能容忍欧洲这种保护主义行为”。高通语调强硬，声称如果欧洲质疑采用排外的WCDMA标准，高通就拒绝转为其CDMA基础专利。高通提出三个条件：1.必须努力实现一个融合的标准（把蛋糕做大）；2.所指定标准必须和欧洲GSM和美国ANSI网络兼容；3.选择技术规范必须建立在更好的性能和更低成本上（海洋文明的侵略性）。最终，高通和爱立信（欧洲背后主导者）在最后时刻达成妥协，高通将自己基础设备业务给爱立信，两家结束知识产权诉讼，共同支持单一3G标准。最后，高通虽然在CDMA标准领域有深厚的布局，但是在竞争对手如GSM标准上只能通过交叉转让获得使用权（例如诺基亚），其目标是能够独立生产全网通的设备芯片。欧洲也不得不宣布3G时代支持三种标准，即CDMA2000 1X（高通力推）, WCDMA and TD-SCDMA。

高通的文化更像大学
高通内部氛围更像大学。从组织形态来看，至少早期的高通的员工更像是围绕在“以科技创新驱动进步”的信仰周围工作。这与两位创始人Jacobs和Viterbi，以及第一批加入公司的员工顶尖学术背景有很大关系。实际上，早期Jacobs会亲自把关每一位核心技术人员的招聘，他本人也是倡导创新精神的代表。此外，公司还在员工培训上花费巨资，目的是保持公司始终创新的节奏。那些只注重薪水的员工很快就会发现自己不适合高通，因为高通文化中，其回报和成就更多取决于创新成就，不仅是直接收益。高通对员工也制定了成体系的福利政策，即使是1999年转到爱立信的员工，高通仍然兑现了这些员工尚未兑现的股票期权。简单来讲，高通内部氛围更像一所大学（至少早期如此），这一点和后来Google等公司比较类似，其核心来自于创始人较高的学术背景播下的种子。
面向未来。创新面对未来，2001年高通推出了BREW操作系统，其反映高通对于未来移动通讯市场趋势判断——数据化、智能化。此外，公司面对3G一方面强力推动行业树立统一标准，其次公司目标拿下WCDMA芯片市场50%份额。2003年，高通50%以上收入来自四家公司——三星、LG、摩托罗拉和京瓷，其中三星占比达到50%。类似三星已经在生产自有CDMA芯片做出努力，可见未来高通也不是没有挑战。2003年，为了应对不同挑战，高通将部门分为五个：1.高通CDMA技术部，即QCT；2.高通数字媒体部，即QDM，主要负责高级媒体应用；3.高通互联网服务部，即QIS，主要负责BREW操作系统等；4.高通无线业务解决方案部，即QWBS，主要负责高通卫星传输业务；5.高通无线系统部，即QWS。在财报中，高通主要报告四方面收入，即QCT，主要包括CDMA芯片组和软件销售费用；QTL，主要包括高通技术全球授权收入；QWI，主要包括以上（QDM，QIS，QWBS部门）；QSI，即战略投资活动。这个财报格式，至今仍差不多。
面向未来2。2005年，Paul Jacobs，创始人的儿子接班成为了高通CEO，其目标主要聚焦物联网领域。2013年，Steven Mollenkopf接任，其宣布将主要开拓汽车、可穿戴设备等无线通信场景。实际上，从业务角度，高通核心优势仍然聚焦在移动通信领域，且业务模型仍然是基于科技创新获得专利模型，其壁垒根源首先是专利（一般20年有效期，高通第一批CDMA专利2010左右失效了）。不断在新的通信标准上积累更多专利是高通赖以生存的根基。拿4G时代来说，高通最开始走错了路选择了UMB标准，后来改到主流LTE标准上来，通过不断创新和收购，依然拥有12%左右4G专利。2021年，高通在通信基带芯片上市占率仍然超过50%。当然，即使专利失效，由于移动通信自然而然向上兼容的需求（5G设备也要兼容2G），而2G是40年前的标准了，重新做估计连工程师都难找，这种时间跨度的积累也是很难逾越的（苹果自研基带尚未成功）。当然，也不是完全没有可能，实际上5G时代华为就很有希望，其拥有5G专利数量占比超过了高通。这大概也是华为被搞的重要原因之一吧。最后，在SoC时代，只要移动设备还是用蜂窝通信，通话和数据就是刚需，高通通过垄断刚需点，整合应用处理器（骁龙系列，采用ARM架构），进一步拓展了市场（实际上当年英伟达进军CPU市场，只能打安卓Pad市场，后来也被高通用规模优势打败了）。而只要想联网的设备（比如智能汽车），最终逃不开高通的“魔爪”，现在智能汽车座舱芯片基本都是骁龙系列，谁能保证他未来不会整合点啥功能呢（比如自动驾驶）。从这点看，在硬件领域也有流量入口逻辑，类似高通这种就是抓住了流量入口（刚需），可以整合其他服务，这和微信、抖音干的事情类似。
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