無限的無線世界

周密

到美國之前就聽朋友說，要帶的東西林林總總，不過如果想要有線上網(wǎng)的話，必須自帶網(wǎng)線，因?yàn)槟抢锏木W(wǎng)絡(luò)都是無線的。到了美國，發(fā)現(xiàn)果然如此。除了網(wǎng)絡(luò)器材商店有滿足布線要求的網(wǎng)線外，絕大部分的網(wǎng)絡(luò)都是通過無線連接。

美國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)

作為全球互聯(lián)網(wǎng)的誕生地、目前信息相關(guān)產(chǎn)業(yè)最為發(fā)達(dá)的國家，美國仍然在全球互聯(lián)網(wǎng)體系中居于核心地位。但是，美國的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。首先，硬件基礎(chǔ)設(shè)施建成較早，隨著技術(shù)的進(jìn)步，信息時(shí)代的后來者利用包括光纖等新的硬件技術(shù)，在硬件環(huán)境載體建設(shè)上出現(xiàn)超越之勢(shì)。高速網(wǎng)絡(luò)傳輸與高速計(jì)算機(jī)相配合，可以大幅提高信息處理的效率，處理復(fù)雜的多任務(wù)情況。其次，各國在信息時(shí)代更加注重網(wǎng)絡(luò)安全，在開發(fā)本國軟件系統(tǒng)方面投入不小，核心信息安全領(lǐng)域逐步擺脫受美國軟件公司的控制。第三，網(wǎng)絡(luò)傳輸模式得以優(yōu)化，各區(qū)域數(shù)據(jù)中心和互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的發(fā)展使得原有的信息傳輸自美國轉(zhuǎn)接的模式逐漸被直接連接所替代。1999年來自亞洲的互聯(lián)網(wǎng)流量中91%需途經(jīng)美國，而2008年這一比例已經(jīng)降到54%。第四，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸內(nèi)容以英語為主的狀況正逐漸實(shí)現(xiàn)多元化。中國互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量在2008年超過美國，2010年達(dá)到美國的175%，而如果中國互聯(lián)網(wǎng)達(dá)到美國相當(dāng)?shù)乃絼t網(wǎng)民數(shù)量將超過10億。日本、韓國等眾多非英語國家的網(wǎng)絡(luò)需求出現(xiàn)井噴，原有的英語為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式難以滿足多樣化的需求，非英語國家在包括域名解析、信息檢索、內(nèi)容服務(wù)等方面已經(jīng)發(fā)展出更適合用戶習(xí)慣的服務(wù)，對(duì)美國信息服務(wù)的依賴逐漸降低。

奧巴馬的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略

奧巴馬政府上臺(tái)以來，為提振美國經(jīng)濟(jì)，除了解決金融危機(jī)下的金融機(jī)構(gòu)困境外，在發(fā)展制造業(yè)、促進(jìn)出口方面也著力不小。奧巴馬在其2011年的國情咨文中提出，要大力發(fā)展和升級(jí)美國的無線網(wǎng)絡(luò)，以加快經(jīng)濟(jì)增長、提高居民收入、創(chuàng)造更多就業(yè)并同時(shí)緩解其財(cái)政赤字。主要目標(biāo)如下：第一，通過“激勵(lì)性自愿拍賣（Voluntary Incentive Auction）”方式和政府帶寬資源的有效使用，在十年內(nèi)為手機(jī)等無線設(shè)施增加一倍的頻段資源，智能手機(jī)、移動(dòng)電腦和各種無線設(shè)備都可從中受益，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，拍賣所得中可拿出100億美元解決財(cái)政赤字問題。第二，大幅提高無線連接的速度，網(wǎng)絡(luò)連接速度將達(dá)到目前的十倍。第三，在5年內(nèi)對(duì)98%的美國人提供高速無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。鼓勵(lì)私人資本進(jìn)入除部分鄉(xiāng)村外的全美大部分地區(qū)，美國政府一次性投入50億美元，改進(jìn)“通用服務(wù)基金”，以保證更多美國人能夠用到這項(xiàng)技術(shù)。第四，把頻段拍賣所得中的30億美元用于無線技術(shù)和應(yīng)用服務(wù)的研發(fā)投入，通過“無線創(chuàng)新（Wireless Innovation, WIN）”促進(jìn)創(chuàng)新。第五，在全美范圍內(nèi)開發(fā)和部署公共安全的互動(dòng)式無線網(wǎng)絡(luò)，政府安排107億美元的財(cái)政預(yù)算用于相關(guān)機(jī)構(gòu)研發(fā)和部署具有更高效率和可操作性公共安全網(wǎng)絡(luò)，并在頻段中保留D區(qū)（D Block）用于公共安全網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

2012年，奧巴馬在其本輪任期最后一次國情咨文中對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的目標(biāo)也進(jìn)行了類似的表述。除了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的目標(biāo)外，奧巴馬對(duì)高速互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的應(yīng)用前景還提出暢想——高速互聯(lián)網(wǎng)在實(shí)現(xiàn)廣泛的用戶覆蓋和高速連接的基礎(chǔ)上，使得遠(yuǎn)程教育、醫(yī)療、多點(diǎn)協(xié)作等活動(dòng)更為便利，對(duì)于整合各類資源，發(fā)揮更大效果提供了保障。

頻段拍賣與電信市場(chǎng)管理

2009年，美國廣播電視從模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)傳播的轉(zhuǎn)變，為無線信號(hào)傳播空出了珍貴的700MHZ的頻段資源。美國的聯(lián)邦通訊委員會(huì)（Federal Communications Commission, FCC）負(fù)責(zé)對(duì)其境內(nèi)的電磁頻段拍賣進(jìn)行管理。1994年以來，F(xiàn)CC采取競(jìng)爭性競(jìng)標(biāo)方式拍賣頻段87次，為美國財(cái)政部籌集了超過600億美元的資金。通過連續(xù)升價(jià)拍賣，幾百家電信運(yùn)營商獲得了幾千個(gè)電信運(yùn)營牌照。FCC舉行拍賣的初衷并非單純獲取收入，而是要實(shí)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)：通過制度設(shè)計(jì)保證頻段的使用效率，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)會(huì)，促進(jìn)市場(chǎng)競(jìng)爭，避免牌照的過分集中導(dǎo)致的市場(chǎng)不公平，促進(jìn)新服務(wù)的部署，以及幫助公眾獲得頻段的部分價(jià)值。

為了避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，F(xiàn)CC提出希望公司主動(dòng)放棄未使用的頻段，并以頻段拍賣收入的部分予以補(bǔ)償。奧巴馬政府通過“國家?guī)捰?jì)劃（National Broadband）”，用于在未來十年對(duì)500MHZ到3GHZ之間的頻段進(jìn)行重新使用。盡管頻段資源稀缺，但依靠售賣頻段獲得現(xiàn)金的運(yùn)營商數(shù)量仍然十分有限。

空白頻段的無線連接空間

電視出現(xiàn)早期，美國為電視臺(tái)保留了50個(gè)頻道，大部分城市地區(qū)從未使用完全，而鄉(xiāng)村地區(qū)未使用的“空白頻段”經(jīng)常占到電視機(jī)全部帶寬的70%以上。在模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變之后，信號(hào)相對(duì)更為集中，為防止不同城市間電視信號(hào)干擾的留作空白的電視頻道基本不再需要，電視機(jī)信號(hào)所需頻譜長度已經(jīng)基本降至原先的一半左右。這些空白頻段因?yàn)榇蠖囝l率較低，傳輸距離遠(yuǎn)、能夠穿透小尺度的障礙物，且單位數(shù)據(jù)傳輸量大，非常適合無線網(wǎng)絡(luò)使用。在美國承擔(dān)遠(yuǎn)程信息傳輸?shù)?00MHZ頻段已經(jīng)通過拍賣由Verizon、AT&T等幾家公司收購，而700MHZ以下的空白頻段仍然免費(fèi)，向無認(rèn)證的公眾開放。

十年前，Wi-Fi、藍(lán)牙等無線技術(shù)就使用了當(dāng)時(shí)留給微波爐和車庫遙控器使用的頻段，掀起了一場(chǎng)無線革命。而當(dāng)前的空白頻段的有效使用則很可能實(shí)現(xiàn)奧巴馬提出的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略。據(jù)報(bào)道，微軟試驗(yàn)性地僅用兩根空白頻段的天線就取代了幾千個(gè)Wi-Fi基站，覆蓋其位于華盛頓州雷蒙德市的園區(qū)。面對(duì)具有吸引力的市場(chǎng)，商業(yè)試驗(yàn)接踵而至，從技術(shù)原型和商業(yè)成熟應(yīng)用的周期預(yù)計(jì)并不長。

評(píng) 述：

在不大幅增加電磁輻射量的前提下，美國互聯(lián)網(wǎng)通過技術(shù)創(chuàng)新、升級(jí)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高速率的傳輸，既有利于滿足現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸中對(duì)速度的需求，也可能創(chuàng)造新的需求。美國國土面積遼闊而人口分布較稀，要實(shí)現(xiàn)98%以上的覆蓋率也是有一定挑戰(zhàn)的。中國正處于快速城市化的階段，對(duì)原有城市建筑物分布的重新布局應(yīng)該在做好生活必需設(shè)施的同時(shí)，保留信息通訊的基礎(chǔ)能力。無線城市概念的實(shí)現(xiàn)也需要充分考慮實(shí)際情況，結(jié)合有線傳輸?shù)目垢蓴_與無線傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)效用最大化。錯(cuò)過了十年前的那場(chǎng)無線技術(shù)革命，中國理應(yīng)努力在這場(chǎng)新的頻段需求整合和無線連接技術(shù)創(chuàng)新中享受饕餮盛宴。