本文节选于《华为创新知识产权白皮书》，原标题为'华为创新与知识产权历史'，仅作为信息交流之用。
在三十多年的创新历程中，华为一步一个脚印地持续投入创新和知识产权积累。下面带你一起走进华为创新与知识产权实践的故事。
01
华为集群路由器引领业界路由器架构设计
【1999 年，当时正处于从 64K 拨号上网过渡到 1M ADSL 宽带上网之际，业界最先进路由器最大可以支持 40G 带宽，大家觉得已足够今后使用了。华为却提出要研发容量达 80G，构成一个系统，带宽达到 160G，还可以通过堆叠级联方式，线性扩大路由器容量的架构设计。
到 2014 年，由于缺乏前瞻性的架构设计，业界知名的集群路由器厂家逐渐退出历史舞台。得益于先进架构设计，华为集群路由器的带宽容量可以平滑演进，满足数据流量爆炸性增长的需求，而成为业界路由器架构的主流方向，占据全球 40% 市场份额。】
2020 年新冠疫情爆发，居家隔离的生活及工作方式使网络流量暴增，这需要仰仗互联网数据调度和转发的顶层“交通枢纽”——骨干集群路由器。一个 14 亿人口大国的互联网骨干网，因为部署了华为NE5000E 集群路由器，在疫情期间得以稳定应对超大数据洪流，不禁让人好奇，架构设计需要多先进、吞吐量要多大、性能和可靠性要多高，才能完成这样的“Mission Impossible”呢？
眼界决定格局
时间回到 1998 年，其时华为正在研发一款路由器 NE08，想通过增加设备的槽位数扩大设备的带宽能力，但这款小路由器最多只能支持 6 个槽位、共享 1G 带宽的架构。为了破这个题，时任项目经理邓抄军想到了通过交换式总线代替共享式总线的方法，可以大量增加槽位，让带宽线性增长。
方向有了，还得能实现，接下来就面临两个难题：
第一，要在PCB 印刷电路板上传输高速的数据信号；第二，要有一个支持大容量高速数据交换的芯片。
公司将这个研发项目取名代号 1011，由此掀开了华为核心路由器研发的大幕。在 1011 项目之前，传统共享式总线信号在印刷电路板上跑得很慢，传输速度很难突破 33Mbps，研发人员想到是否可以在印刷电路板上使用差分信号，在当时，还没有厂家做过类似的验证，这算是业界首创了。
实验的结果令研发人员喜出望外，传输速率竟达到了 1.25Gbps ！首先运用这项黑马技术的是另一款ATM 交换产品 Radium 8750，当时这款产品的研发工作也是受制于传统传输信号不稳定而濒临失败，而这项在 NE08 产品研发过程中冒出来的 idea，恰似仙女挥舞了魔法棒，让 8750 产品起死回生，成为业界第一个用高速信号传输的印刷电路板做系统开发的产品。
千禧年作为数据通信网络发展的一个关键阶段，随着上网的人越来越多，业界普遍认识到数据流量带宽的增长趋势。中国 10 几亿人口，即使 50% 中国人上网，数据流量就非常巨大了。尽管这一点成为共识，但并没有人能想到今后将需要设备支持 100G、400G、T 级这么巨大的带宽容量——当时，思科的单机容量最大可以支持 40G 带宽，用户觉得已经足够用了。
然而华为基于对中国人口国情和对行业发展趋势的分析，希望提前进行技术布局，不惧做前无古人之事：研发一颗容量达 80G、带宽达 160G 的高速交换芯片, 并且同步开展堆叠级联式路由器架构的研究，以应对未来容量进一步扩大的需求。“不管以后用不用得上，都先做起来”，这是当时华为高层对 1011 项目的坚定信念。大容量高速数据交换芯片的研发几经波折，在 2002 年研发成功，是对其时业界主流技术的革新，对华为集群路由器的开发具有里程碑的意义。
首先，它开创了未来大容量集群路由器将采用宽带多机框级联的技术发展方向，避免带宽容量的增长被传统级联方式束缚了手脚。研发人员非常重视这些研究成果，将多机框级联的大容量集群方案申请了专利，在中国和美国都获得授权，成为一项业界首创。该发明为华为核心路由器支持大带宽演进的发展打下了坚实基础。后来的行业发展也证实了基于传统单机架构的核心路由器，由于难以满足流量带宽增长需求，逐步退出了历史舞台。
其次，1011 项目确立了大容量核心路由器的硬件架构，用性能更优的上下行对称的数据流处理架构，取代了当时业界主流的上下行不对称架构。上下行对称的处理架构通过软件提升数据传输的服务质量QoS，同时具有性能更强、功耗更低、容易扩展等优点，至此，1011项目把核心路由器需要解决的几大技术难题，包括多机框级联方式、硬件架构和高速交换网芯片，都已基本解决。
从平凡之路到不平凡之路
2003 年，华为正式启动核心路由器产品开发，2006 年华为发布了业界第一款背靠背核心路由器 NE5000E 40G。该方案为华为首创，只需通过光纤就可以直接将两个单机连接成为一个容量扩大一倍的系统，快速高效地满足了运营商容量扩展的需求。
2008 年又发布了2+8（2个中央框 +8 个业务机框）核心集群路由器 NE5000E 100G。这一代路由器的每个业务机框通过 90 多根光纤带与中央机框相连，8 个机框就有将近 800 根光纤带，为了解决数量众多的光纤连接问题，华为简化了多机框的光纤连接复杂度，提升了安装维护效率，也极大提高了系统的可靠性。
基于中国人口大国的国情，华为把握了大容量需求的发展趋势，结合对核心路由器业务特点的深刻理解，前瞻性地设计出了平滑演进的产品架构。2013 年，2+8 核心集群路由器 NE5000E 又从 100G 升级到 400G，产品性能保持业界领先。此后，又相继升级到800G，在 2019 年达到 1.6T，持续引领业界发展。
除了先进架构和超强的数据处理能力外，核心骨干集群路由器还必须具备超强的纠错容错和自愈功能，避免引起全网业务中断，因此，华为的核心集群路由器里还注入了高可靠性防御系统，代码占据整机代码量的 80%。
华为集群路由器第一次在中国电信做测试时，光测设备就测了一个月，光纤一根一根拔，拔到最后一根流量仍不断；交换网板一块一块拆，拆到最后一块单板流量还不断。满流量测试 72 小时0 丢包，不管怎么折腾、测试，都不出问题，华为集群路由器经受住了严苛的测试，高稳定性能让客户大为震惊。
华为从 1998 年开始核心路由器技术预研，到 2013 年产品性能业界领先，十五年时间过去了。华为持续研发投入，在系统架构、芯片、可靠性、整机工艺等方面持续创新，创造了多个业界第一：
业界第一个将高速交换网应用到路由器产品设计（1999 年）、首个推出背靠背集群解决方案（2006 年）、率先推出 400G（2013 年）、800G（2016年）和 1.6T（2019 年）核心集群路由器，不断突破极限，持续引领数据通信网络“交通枢纽”集群路由器发展。
02
华为与摩托罗拉的历史往事
【从 2000 开始，华为与摩托罗拉开始长达十年的亲密合作，但却一度对簿公堂，最终双方在法官的主持下进行了调解，摩托罗拉向华为支付一笔费用获得相关商业秘密和保密信息的转让许可。】
1999 年前后，摩托罗拉的市场竞争压力主要来自于爱立信和诺基亚。错失了市场机会，逐渐从市场中失利的摩托罗拉为了弥补其产品竞争力不足，尤其是核心网产品的缺失，寻求与华为合作。
合作的形式是摩托罗拉贴牌华为作为 OEM 的产品，即摩托罗拉传递客户需求、提出针对运营商的要求，负责网络的安装和日常维护，而产品的实现、代码的生成、技术问题的解决由华为来完成。
在这种合作关系中华为是产品和技术的实际提供者，摩托罗拉作为集成提供商标贴牌和分销。在双方长达 10 年的合作期间，双方的合作从最早的核心网 (CS /PS) 扩展到基站和基站控制器，从个别区域逐渐扩展到 40 多个国家。
摩托罗拉总计从华为采购了价值 8.8 亿美元的先进核心网和无线接入产品；而华为也向摩托罗拉开放了大量保密的商业和技术信息，供摩托罗拉全球范围内数千名员工使用。
2008 年，摩托罗拉对由其数名离职员工创立的 Lemko 公司提起一系列商业秘密诉讼。因为 Lemko 也曾试图向华为销售产品，所以华为也不幸地被卷入这起诉讼。
2010 年 6 月，摩托罗拉计划出售其通信基础设施业务给诺基亚西门子。在和诺基亚西门子公司达成协议后，摩托罗拉随即将华为作为被告加入和 Lemko 的诉讼，理由是其在和 Lemko 公司的诉讼证据中发现一名前摩托罗拉员工曾将摩托罗拉小基站产品规格书（Specifification）发给华为的高管。
华为否认摩托罗拉所有的相关指控，并在诉讼中提供了大量证据，包括数百万计的文档和近亿行代码，供摩托罗拉律师和技术专家审查。
这些证据不但显示早在 2001 年摩托罗拉和华为在中国联通共同投标时就曾经把同一小基站产品的产品规格书提供给华为；而且显示华为的相关产品是完全独立开发的，大量被指控侵权的产品实际上是摩托罗拉自身没有能力提供，而需要从华为 OEM 采购的产品。
在起诉华为的同时，摩托罗拉还要求华为同意将其与华为之间的OEM 协议，以及华为在 OEM 合作中向其提供的产品技术和商务信息转移给华为的竞争对手诺基亚西门子，理由是与华为合作的 OEM 业务是其出售给诺基亚西门子的基础设施业务的一部分。
在双方的合作中，华为向摩托罗拉提供了大量产品设计、操作、支持、互通等极有价值的保密技术信息，以及大量用于销售的商务信息。在华为表示反对后，摩托罗拉执意要求转移华为保密信息以完成与诺基亚西门子的交易。
2011 年 1 月，华为被迫在伊利诺伊北区联邦地区法院起诉摩托罗拉违反 OEM 协议及侵犯商业秘密、著作权。法院在起诉当天就根据华为请求批准了临时限制令，并在约一个月后批准了临时禁令，禁止摩托罗拉在未获得华为允许的情况下将华为的保密信息转移给诺基亚西门子。
如果不能获得转移华为保密信息的许可，摩托罗拉将无法完成与诺基亚西门子的交易。2011 年 4 月，华为和摩托罗拉两家公司的CEO 在伊利诺伊北区联邦地区法院法官的主持下进行了调解。并在一个月后达成和解，摩托罗拉向华为支付一笔费用获得相关商业秘密和保密信息的转让许可，双方撤销相互间的所有指控。因为当时华为还没有建立起系统的知识产权转让与许可的机制，这也成为华为第一笔大额许可收费。
华为和摩托罗拉的联合声明链接如下：
https://newsroom.motorolasolutions.com/news/motorolasolutions-and-huawei-issue-joint-statement.htm
03
华为商业并购中的创新与知识产权
【华为在 30 余年的发展历史中，不乏因业务需求而产生的投资、合资、并购等交易。其中每一项交易的背后都是业界对华为作为一家高科技公司的研发能力，以及技术价值和知识产权的高度认可。】
1. 向艾默生出售安圣电气
2000 至 2002 年间，全球 IT 泡沫破灭，国际通信设备业进入困难时期。出于公司发展战略的整体考量，华为决定聚焦核心电信领域，将主要精力、资源抽出，转让和剥离与核心业务关联不大的业务，其中就包括安圣电气。
安圣电气时为华为最大的子公司，专业从事通信电源及相关产品开发、生产、销售及相关进出口业务，为电源领域的领头羊，2001 年的市场销售总额达 26 亿元人民币，利润为 5-6 亿元人民币，拥有 48项专利。而生在美国的艾默生电气公司，则一直在寻找契机参与到中国的发展中来，以实现从能源业务到通讯市场的进军。收购中国本地公司是艾默生的最佳选项。
但是彼时 IT 和通讯行业滑坡、世界经济衰退等不稳定因素影响着交易的进展，谈判一度搁置，外界也不看好这宗交易。但艾默生却表现出了执着与坚定，非常认同安圣电气的价值，认可一旦拥有了这些华为宝贵的技术和产品实力，不但能有助于度过经济寒冬，将来也一定能获得长足发展。
经过多轮谈判，艾默生最终以 7.5 亿美元收购安圣电气的技术、产品以及团队，并于 2002 年 3 月组建了包括安圣电气资产在内的艾默生网络能源。据华为首席法务官宋柳平博士回忆，双方在谈判过程中花费了相当的精力，在 6 件专利是许可还是转让问题上相持不下，协议 3 天后最终达成一致，其结果大大增加了整个交易的技术含金量。
此后十多年，艾默生网络能源公司保持快速增长、有着良好市场规模，在资本市场上为股东们持续创造了很好的回报与价值。
2. 与 3Com 成立合资公司，以技术入股，开创业界最佳实践
2002 年前后，华为与美国互联网网络通信公司 3Com 正商讨在路由器等数通产品方面的合作，3Com 要求华为提供的产品不涉及第三方知识产权问题，华为坦诚地向 3Com 提供了其路由器设计和源代码，供 3Com 审查。
经评审，3Com 确定华为拥有其产品的知识产权，并坚定地与华为继续合作。次年，华为与 3Com 成立合资公司，名为H3C( 华为 3Com)，华为以相关技术及资产入股，并成为合资公司的控股股东，占股 51%；3com 公司以现金和其中国市场业务注入新公司，投资 1.65 亿美元，占股 49%。
成立合资公司后，华为利用其在技术、管理与产品设计方面的优势，同3Com共同提供了性价比优越的完整的企业级数据通信产品的开发、生产和销售业务。合资公司使 3Com 公司立即进入潜力巨大的中国市场，也加速了华为进入国际市场的进程及全球业务的拓展，降低了各自市场拓展的成本。其后三年，合资公司 H3C 实现了超过了 65% 的复合年增长率。
2006 年 11 月，华为将在 H3C 中的 49% 股权以 8.82 亿美元的价值出售给 3Com，同时通过此次合资、出售等行为，华为获得了 10 亿美元的商业回报。
2009 年 12 月，惠普正式收购 3Com，H3C 随之被合并到惠普企业业务集团下属的网络部门。2010 年，包括研发团队、产品和技术均来自华为的 H3C 在中国企业数通市场的占有率首次超越思科，排名第一。
H3C 是以华为强大技术及研发能力注入合资公司的典范，后续为合作双方、客户、分销商及其他合作伙伴带来了广泛的价值，至今对数据通信行业的良性发展具有积极意义。
3. 强强联合，形成双赢，影响产业格局
纵观华为历史上与美国和欧洲公司的交易并购中都是以华为出技术，对方出资金的方式进行合作，这不仅产生了很高的商业价值，为投资者持续带来回报，也对产业界产生深远影响，带动了产业的融合，无一不突显出华为强大的研发创新能力与知识产权的价值。这些交易包括：
华为技术与国际存储和安全软件制造商赛门铁克公司合资成立华为赛门铁克，自 2008 年成立以来，申请专利 300 多项，参与了多个国际和国内的标准化组织，并在其中发挥重要作用，在存储领域和安全领域均成为业界标杆。2004 年，华为和西门子公司共同出资的合资企业鼎桥科技推出的商用化时分同步码分多址（TD-SCDMA）的解决方案，有效地降低了研发成本，很快成为 TD-SCDMA 领域的领先者，其产品和解决方案广泛应用于中国移动 3G、4G 商用网络，稳居市场份额第一。
华为在 30 余年发展、壮大的历史中，遇到过各种风浪，也拥有很多机遇。华为正是因为拥有在各种并购交易中提供强大的研发资产和知识产权的能力，并在与业界伙伴合作过程中将这种能力转化为真实的商业价值，从而与合作伙伴或携手共渡难关、或抓住机遇快速发展，实现双赢。华为的合作创新能力也通过这一系列成功的交易被业界广泛高度认可，形成品牌。
04
3G，4G 和 5G——华为不停歇的创新步伐
回首过去，华为无线的领先，是超过二十年的持续研发投入，基于客户需求的创新给客户带来价值的结果；是十几年在国际标准组织中与产业伙伴开放合作，分享和应用最佳创新成果的自然回报。
华为在九十年代中期开始研制第二代移动通信基站，试图加入当时如火如荼的网络建设热潮中去。1999 年，中国政府宣布对国有电信运营商进行重大改组。改组后，新成立的移动运营商——中国联通第一次进行建网招标，这本来是华为的一次重要机会，结果华为却不幸落败，仅获得在偏远山区部署基站的“低价值”订单。
对于彼时的华为来说，仅是将数吨电信设备运送到平均海拔 1000米的山顶，就已经困难重重了，更遑论电力供应、站点安全等挑战。
但华为若因此退缩，失去客户的信任，就再也无法敲开中国联通的大门。经过激烈的技术讨论，一个革命性的创新方案诞生了。该方案将传统基站本来是合一的基带和射频均做成单独的模块，使得两者可以分离：基带模块设计复杂，零部件多，体积更大，功耗也更多，部署在山脚下；而能适应恶劣环境的射频模块则与天线一起运到山顶部署，两部分通过光纤互连。
这样，成功满足了当地通信需求，获得了客户的认可。当第一个基带、射频分离的基站成功部署并顺利运行时，互相庆贺的工程师们却没有意识到，这一针对特殊场景设计的方案将帮助华为打开地球另一端的市场。
2003 年，华为仍在欧洲 3G 市场的门外徘徊。与客户长时间沟通后，华为发现，在欧洲发达国家的大城市里，运营商越来越难为体型庞大的 3G 基站找到合适的机房，成本也越来越高。由于 3G 基站重量大，需要卡车运输，再由吊车将其搬上楼顶、运至机房，且吊车施工需要提前申请，警察配合封路，部署一次大约需要 8000 到 18000 美金。
只有节省空间、易部署的解决方案才能打动客户的心。秉承“基于客户需求创新”理念，华为以 4 年前的联通项目方案为灵感，率先提出了分布式基站的概念。它不仅延续了基带和射频模块分离的特征，还经过技术创新，扩展了应用场景。
曾经为山顶场景设计的射频模块可以安全地安装在城市的任何屋顶、抱杆、墙壁上；而过去体积庞大的基带模块被重新设计成一个个盒子，可以堆叠摆放，甚至可以插入机房的现有机柜。与传统方案相比，分布式基站体积减小到十分之一，重量减小到十五分之一，所有部件可手拎到达现场，工程部署不再费时费力。
这一创新不仅为华为赢得了欧洲运营商的认可，还颠覆了传统的移动网络建设模式，代表了移动通信基站技术发展的里程碑，其他主流厂商纷纷效仿。作为分布式基站的先行者，华为成功从技术追随者转身为技术领导者。
2007 年，为了把网络设备顺利演进到新的 4G 制式，同时保障2G/3G 用户的服务质量，运营商往往需要多网络同时建设、同时运营，导致建设支出和运维支出严重超支。
看到客户这一困境的华为又提出了一个全新的网络建设理念：SingleRAN，即 2G、3G、4G 基站合一，化繁为简地解决运营商面临的网络升级与盈利能力之间的矛盾。为此，华为投入了大量的人力、物力资源，历经三个阶段，不断突破数学、芯片设计、材料、散热等多个领域的技术难题，提出大量创新方案。很快，SingleRAN 成功了。
2008 年 12 月，华为和德国 O2 签署了首个 SingleRAN 订单，助其实现以更低成本提供更高带宽的运营梦想。这不仅再一次证明了华为的创新实力，还对全球移动通信市场带来了强力冲击。此后，凭借在欧洲各国网络演进中的表现，华为 SingleRAN 迅速获得了全球客户的青睐，并在 4G 时代大规模应用中成为全球移动网络架构的事实新标准。
2009 年，绿色、可持续发展成为全球新趋势，运营商也提出了节能减排、低碳通信的新需求。为解决站点能耗高、设备繁复不美观等问题，华为充分利用前期创新的积累，开创性地引入了 PC 领域刀片服务器的概念，推出了刀片分布式基站。
刀片式基站采用统一的模块化设计，实现基站主要元素的刀片化，不同模块可任意组合无缝拼装，使基站的安装像拼装乐高积木一样简单便捷。此外，刀片基站不但外观统一、简约美观，其自然散热、无需空调、环境友好的特性，还能帮助运营商打造绿色移动网络，大幅降低碳排放量。
华为刀片式基站从立项到商用，历时 4 年，累计投入 3600 多人和数十亿美元研发资金，实现五大核心技术的自主创新。如今，该产品已广泛应用于全球 170 个国家 310 张网络，在网运行的刀片式射频模块数量超过 1500 万片，取得了巨大的商业成功，形成了行业事实标准。各厂家纷纷跟随，也陆续推出了各自的刀片基站产品。
2009 年，开启了华为 5G 研究的元年。继 3G 时代的分布式基站和 4G 时代的 SingleRAN、刀片式基站三大创新之后，2011 年初，基于行业发展趋势的洞察分析，华为首次提出大规模多天线技术将成为未来移动通信的主流发展方向，启动大规模多输入多输出 MassiveMIMO（Massive Multiple Input Multiple Output）的技术研究，形成一系列创新专利技术。
在 2014 年 9 月前，业界对 Massive MIMO 多天线的方向存在非常大的疑虑：一是业界没有现成方案，二是多天线处理算法异常复杂。比如，中国移动研究院的专家很早就开始关注多天线技术的发展方向，但是经过一轮和设备供应商和芯片供应商交流后，得到的反馈非常悲观，64T 的 Massive MIMO 基站要超过 100kg，成本是 8T 的 10 多倍，完全不具备商用可能。
就在客户不抱希望的情况下，华为研发的 128T 的 Massive MIMO多天线基站平台测试成功，第一时间邀请中国移动研究院的专家来参观。客户惊喜的看到了 3 倍于现网的性能，重量约 49kg 的 128T 的 MassiveMIMO 基站设备，感到非常不可思议。打开设备，客户看到的确有 128个射频通道，两个射频通道只占用一个信用卡大小后，才真正翘起大拇指，说华为的 Massive MIMO 多天线技术的确是遥遥领先。
2018 年 7 月，华为 64T 和 32T 双 200M 全系列 5G Massive MIMO产品全面商用。5G 时代，华为 Massive MIMO 多天线技术基站再次引领业界发展潮流。创新研究，华为还在路上。今天，华为已经从基于客户需求的技术和工程创新的 1.0 时代，迈向了创新 2.0 时代。
