無(wú)線電頻譜資源在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮的作用與貢獻(xiàn)

張?chǎng)?/p>

摘 要：本文重點(diǎn)介紹無(wú)線電頻譜資源在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮的作用。分析了國(guó)內(nèi)外無(wú)線電頻譜資源的研究現(xiàn)狀以及無(wú)線電頻譜資源的未來(lái)研究方向，通過(guò)對(duì)頻譜資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值形成過(guò)程的研究，使得無(wú)線電頻譜資源的價(jià)值最大化，能夠促進(jìn)我國(guó)無(wú)線電事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并對(duì)提高我國(guó)的信息經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：無(wú)線電頻譜資源；國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)；經(jīng)濟(jì)價(jià)值；社會(huì)發(fā)展

0 引言

無(wú)線電頻譜資源管理是涉及面相對(duì)廣泛的戰(zhàn)略問(wèn)題，這一領(lǐng)域在世界上所有國(guó)家的研究中，頻譜資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的認(rèn)識(shí)和定價(jià)的研究屬于前沿[1]。頻譜需求的快速增長(zhǎng)加劇了對(duì)頻譜資源的競(jìng)爭(zhēng)。因此加強(qiáng)基于頻譜資源價(jià)值管理的研究，使管理合理化、最優(yōu)化，資源的利用率達(dá)到科學(xué)的最大化，成為學(xué)者們關(guān)注的重要問(wèn)題[2]，主要包括分析，譜值的頻譜定價(jià)，使頻譜的貿(mào)易和競(jìng)爭(zhēng)分布和諧。無(wú)線電頻譜資源是一個(gè)多年的戰(zhàn)略資源，通過(guò)技術(shù)的不斷發(fā)展，頻譜資源類可以使用和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，不斷致力于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，如何評(píng)價(jià)無(wú)形的頻譜資源對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的奉獻(xiàn)這已經(jīng)成為當(dāng)今各國(guó)政府、科研人員和企業(yè)共同關(guān)注的熱門(mén)話題。無(wú)線電頻譜資源的廣度和深度在不斷增加，除了具有無(wú)形性，還具有可重用性，非枯竭性和容易被污染的特征，這些有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的頻譜資源要進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算的任務(wù)變得越來(lái)越艱巨[3]。

1 相關(guān)概念及研究現(xiàn)狀

1.1 無(wú)線電

無(wú)線電技術(shù)是通過(guò)無(wú)線電波傳播信號(hào)的技術(shù)。其原理在于，導(dǎo)體中電流強(qiáng)弱的改變會(huì)產(chǎn)生無(wú)線電波。利用這一現(xiàn)象，通過(guò)調(diào)制可將信息加載于無(wú)線電波之上。當(dāng)電波通過(guò)空間傳播到達(dá)收信端，電波引起的電磁場(chǎng)變化又會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生電流。通過(guò)解調(diào)將信息從電流變化中提取出來(lái)，就達(dá)到了信息傳遞的目的[4]。

日常生活中打電話、發(fā)短信、發(fā)圖片等這些日常行為都與無(wú)線電密切相關(guān)，還包括鐵路運(yùn)輸、航空航海等領(lǐng)域都用到無(wú)線電技術(shù)，這為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)的信息化提供了重要保障。

1.2 無(wú)線電頻譜資源

所有的無(wú)線電業(yè)務(wù)都是以無(wú)線電頻譜資源為載體運(yùn)行的。無(wú)線電頻率是自然界存在的一種電磁波，是一種物質(zhì)，是一種各國(guó)可均等獲得的看不見(jiàn)、摸不著的自然資源，無(wú)線電頻譜資源具有以下六種特性[5]：

第一，無(wú)線電頻譜資源是有限的。雖然無(wú)線電頻譜有四種頻譜復(fù)用技術(shù)，包括時(shí)間復(fù)用、空間復(fù)用、頻率復(fù)用、編碼復(fù)用等，但是具體到某一頻段時(shí)，頻率就變得有限。

第二，無(wú)線電頻譜資源具有排他性。無(wú)線電頻譜資源的排他性體現(xiàn)在，當(dāng)某一頻段被分配給具體的設(shè)備時(shí)，其他設(shè)備就再使用這一頻段，保證了在某一時(shí)刻只有一個(gè)頻段在使用某一個(gè)頻段。

第三，無(wú)線電頻譜資源具備復(fù)用性。排他性體現(xiàn)了無(wú)線電頻譜資源在某一時(shí)刻只能有一個(gè)設(shè)備使用該頻段，但是當(dāng)設(shè)備釋放頻段后，在后續(xù)的時(shí)間里該設(shè)備和其他設(shè)備都可以重復(fù)使用該頻段，無(wú)線電頻譜資源的復(fù)用性提高了頻譜的利用率。

第四，無(wú)線電頻譜資源具有非耗竭性。和森林礦產(chǎn)等非可再生資源相比，無(wú)線電頻譜資源師可再利用的，在頻譜空閑時(shí)，設(shè)備就可以對(duì)其充分利用，而不適用卻是資源的一種浪費(fèi)，使用不當(dāng)會(huì)對(duì)人們的生活產(chǎn)生負(fù)面影響。

第五，無(wú)線電頻譜資源具有固有的傳播特性。無(wú)線點(diǎn)播傳播不受空間地域的限制，并且傳播帶有一定的規(guī)律性。

第六，無(wú)線電頻譜資源具有易污染性。任何一種資源，當(dāng)使用不當(dāng)時(shí)就會(huì)和其他頻譜之間產(chǎn)生干擾，這樣兩個(gè)頻譜都不能正常工作，無(wú)法達(dá)到傳送消息的目的。

1.3 頻譜資源傳播的特點(diǎn)

頻譜資源在傳播時(shí)，其各種性能受到波長(zhǎng)的影響，波長(zhǎng)越長(zhǎng)穿透性越強(qiáng)。發(fā)射功率越小，信道容量越大，相反隨著波長(zhǎng)變短，其反射性變?nèi)?，表面波更加衰減，受電離層的擾動(dòng)影響變小，傳播情況更加穩(wěn)定。

1.4 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

近幾年來(lái)，各省市各類大會(huì)的召開(kāi)，各種考試或者比賽的順利進(jìn)行都離不開(kāi)無(wú)線頻譜技術(shù)。以無(wú)線電信號(hào)監(jiān)測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，監(jiān)測(cè)無(wú)線電干擾信號(hào)屏蔽的作弊手段，有效地保證無(wú)線通信安全活動(dòng)和各種各樣的考試。由此可以看出，現(xiàn)在社會(huì)各界對(duì)無(wú)線電頻率的要求越來(lái)越高，入住率越來(lái)越大。

隨著數(shù)據(jù)流量需求給帶寬帶來(lái)的巨大壓力，我國(guó)已開(kāi)始對(duì)頻譜資源進(jìn)行重新規(guī)劃。這意味著，伴隨著國(guó)內(nèi)4G技術(shù)不斷推廣，需要進(jìn)一步做好無(wú)線頻譜資源分配和業(yè)務(wù)的協(xié)調(diào)的工作。為了頻譜資源的有效利用，我國(guó)的運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該選用精密的技術(shù)對(duì)其進(jìn)行操縱和管理來(lái)實(shí)現(xiàn)資源效益最大化的目的[6，7]。

1.5 國(guó)外研究現(xiàn)狀

實(shí)際上國(guó)外對(duì)于頻譜資源市場(chǎng)價(jià)值的研究早就展開(kāi)了，羅納爾德·H·科斯（RonaldH.Coase，1910-）在1959年就指出頻譜的價(jià)值必須在自由市場(chǎng)中被肯定，必須當(dāng)成另一種生產(chǎn)要素來(lái)看待。

美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“F C C”）給出了新的解決方案，主要的思想是將利用率較低的頻譜從廣播電視公司手中回收，然后重新拍賣(mài)，并將拍賣(mài)所得的一部分利潤(rùn)作為對(duì)那些自覺(jué)上交頻譜的廣播電視公司的回饋。同時(shí)，英國(guó)和法國(guó)也開(kāi)始采用一系列的措施對(duì)頻譜資源進(jìn)行管理。據(jù)介紹，在美國(guó)，廣播電視網(wǎng)絡(luò)由模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的不斷升級(jí)過(guò)程可以看出這將使得大量的廣播電視頻段空閑。由此以來(lái)，這些被閑置出來(lái)的頻段將由其他無(wú)線電業(yè)務(wù)使用?？梢灶A(yù)見(jiàn)，這一計(jì)劃將極大地解決未來(lái)歐洲地區(qū)4G網(wǎng)絡(luò)對(duì)頻譜資源的需求問(wèn)題。

2 無(wú)線電頻譜資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和貢獻(xiàn)

2.1 無(wú)線電頻譜資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值形成過(guò)程

無(wú)線電頻譜是一種稀缺的、有限的、具有重要戰(zhàn)略地位的資源，也是一種應(yīng)用廣泛，可創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的經(jīng)濟(jì)資源。要研究頻譜資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與定價(jià)，就需要從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度出發(fā)，將頻譜資源作為研究對(duì)象進(jìn)行理論分析。基于經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究方法論，首先要認(rèn)識(shí)研究對(duì)象，本章將從物理屬性與經(jīng)濟(jì)屬性兩個(gè)層面對(duì)頻譜資源進(jìn)行深入剖析，為本文后續(xù)對(duì)頻譜資源的經(jīng)濟(jì)形態(tài)與市場(chǎng)形態(tài)的研究提供基礎(chǔ)。無(wú)線電頻譜資源的物理學(xué)屬性是決定頻譜資源可用及如何被使用并創(chuàng)造價(jià)值的基礎(chǔ)，而無(wú)線電頻譜的經(jīng)濟(jì)屬性則是研究頻譜資源被作為資源使用時(shí)的經(jīng)濟(jì)形態(tài)及價(jià)值轉(zhuǎn)化過(guò)程，也是對(duì)頻譜資源進(jìn)行經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究與市場(chǎng)定價(jià)機(jī)制研究的前提基礎(chǔ)。

對(duì)無(wú)線電頻譜資源的經(jīng)濟(jì)屬性和表現(xiàn)的分析，植根于對(duì)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的測(cè)算。經(jīng)濟(jì)價(jià)值的創(chuàng)造是一個(gè)整體過(guò)程，要?jiǎng)冸x某一生產(chǎn)要素在經(jīng)濟(jì)中的貢獻(xiàn)是比較困難的，這首先要求分析這一價(jià)值的轉(zhuǎn)化過(guò)程。頻譜資源正是因?yàn)橄∪保鸥有枰獙?duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)學(xué)分析，但是頻譜的稀缺是由其有限性和排他性所導(dǎo)致的。頻譜資源作為一種隱形的自然資源，如果不對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)，就顯示不出其使用價(jià)值。對(duì)頻譜資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的貢獻(xiàn)的研究，可以轉(zhuǎn)換成頻譜資源對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)研究。

2.2 無(wú)線電頻譜資源對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)

無(wú)線電技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、廣播、電視、公安、交通、航空、航天、氣象、漁業(yè)、科學(xué)研究和國(guó)防等部門(mén)和經(jīng)濟(jì)、政治、文化、科學(xué)和軍事等領(lǐng)域。無(wú)線通信的應(yīng)用包括曾一度風(fēng)靡全國(guó)的傳呼機(jī)，對(duì)講機(jī)指揮調(diào)度，藍(lán)牙短距離無(wú)線通信，Wi-Fi無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星電話等。

無(wú)線電的一個(gè)典型應(yīng)用就是在氣象中的應(yīng)用，通過(guò)結(jié)合天氣雷達(dá)發(fā)射無(wú)線電波的回波和衛(wèi)星云圖來(lái)預(yù)測(cè)天氣情況，包括溫度、濕度、風(fēng)向風(fēng)速、降雨等。無(wú)線電在氣象學(xué)中的應(yīng)用，使得天氣預(yù)報(bào)和其他各類預(yù)測(cè)信息越來(lái)越準(zhǔn)確，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入氣象預(yù)報(bào)率較高國(guó)家的行列。

在航空領(lǐng)域，無(wú)線電也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，無(wú)線電導(dǎo)航可以幫助飛機(jī)掌握航向、判斷距離、速度和位置等一系列信息，航空氣象系統(tǒng)提前預(yù)測(cè)航班飛行時(shí)的氣象信息，有效預(yù)防緊急狀況的發(fā)生。目前，我國(guó)民航擁有180個(gè)機(jī)場(chǎng)、2290條定期航班航線、1764架飛機(jī)、運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量位居世界前列。

如今，無(wú)論是公路交通、水上交通還是鐵路交通，都離不開(kāi)無(wú)線電技術(shù)。在公路交通方面，主要的應(yīng)用有不停車收費(fèi)、雷達(dá)交通流量監(jiān)控、交通道路信息采集系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航，無(wú)線電技術(shù)的這些應(yīng)用使得汽車行駛更加順暢，更加高效。在鐵路運(yùn)輸，包括鐵路列車無(wú)線調(diào)度通信系統(tǒng)，車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，安全監(jiān)控和保護(hù)，列車自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)這些應(yīng)用程序，確保列車安全。特別是基于無(wú)線通信的列車控制系統(tǒng)（CBTC）能確保地鐵高效、安全的運(yùn)行。

從無(wú)線電技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用中我們可以看出，無(wú)線電技術(shù)時(shí)時(shí)刻刻在保證著人們的安全。無(wú)線電技術(shù)和相關(guān)的應(yīng)用程序，繼續(xù)推動(dòng)中國(guó)各行業(yè)的快速發(fā)展，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)主導(dǎo)地位，幫助人們獲取信息更加及時(shí)，以適應(yīng)信息化帶動(dòng)工業(yè)化的新時(shí)代，不斷推動(dòng)新技術(shù)的變革，推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展，提高國(guó)民生活水平和國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平。

3 未來(lái)無(wú)線電頻譜的研究方向

未來(lái)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍會(huì)更加廣泛，功能會(huì)更加齊全，有豐富的使用對(duì)象，信息的獲取會(huì)更加具有實(shí)時(shí)性。想要達(dá)到這一特性，就要求必須廣泛的使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并且各種網(wǎng)絡(luò)之間要具有無(wú)縫連接的特性。所有網(wǎng)絡(luò)的使用過(guò)程都離不開(kāi)頻譜資源。無(wú)論是在傳感方面應(yīng)用的RFID、傳感器、紅外等，還是在通過(guò)無(wú)線網(wǎng)、通信網(wǎng)傳輸?shù)倪^(guò)程中，頻譜資源都發(fā)揮著巨大的作用無(wú)線電頻譜資源是一種無(wú)形資產(chǎn)，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的研究難點(diǎn)就在于頻譜資源無(wú)法由生產(chǎn)系統(tǒng)中獨(dú)立處理本文基于無(wú)線電頻譜資源的經(jīng)濟(jì)屬性，效用價(jià)值得到的無(wú)線電頻譜價(jià)值評(píng)估模型只是對(duì)這一課題的初步探索，而更加深入的研究至少應(yīng)包括無(wú)線電頻譜資源頻譜空洞的利用、無(wú)線電頻譜資源的動(dòng)態(tài)管理、技術(shù)進(jìn)步對(duì)無(wú)線電頻譜利用的影響、無(wú)線電頻譜在特定行業(yè)的外部性研究、拓展頻譜定價(jià)模型的使用范圍和增加針對(duì)頻譜資源的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析研究等。

4 總結(jié)

本文分析了無(wú)線電技術(shù)以及無(wú)線頻譜資源的研究現(xiàn)狀，從多個(gè)領(lǐng)域分析了無(wú)線電頻譜資源在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用和貢獻(xiàn)，最后提到了無(wú)線電頻譜資源的未來(lái)研究方向，這更方便未來(lái)對(duì)于無(wú)線電頻譜資源的研究，能更有效的提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)。在后續(xù)的工作中，將著重研究無(wú)線電頻譜資源的管理技術(shù)，使得無(wú)線電頻譜資源價(jià)值和效益最大化。

參考文獻(xiàn)：

[1]Van Bruwaene K. Estimating the value of spectrum[R].Beijing： EBU Technical Review 2004.

[2]朱小麗，黃秀清.無(wú)線電頻譜資源投入對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)的實(shí)證分析[C]通信發(fā)展戰(zhàn)略與業(yè)務(wù)管理創(chuàng)新學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.北京： 中國(guó)通信學(xué)會(huì)，2006： 147-152.

[3]楊克俊.無(wú)線電頻譜經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究的進(jìn)展[J].中國(guó)無(wú)線電，2005（ 8） ： 11-14.

[4]袁超偉，張金波，姚建波.三網(wǎng)融合的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33（6）.

[5]史雅寧.市場(chǎng)機(jī)制下的頻譜資源分配研究[J].中國(guó)無(wú)線電，2006，（6）：24一27.

[6]劉允.認(rèn)知無(wú)線電頻譜感知及資源分配技術(shù)研究[D]，電子科技大學(xué)，2013.

[7]楊克俊.無(wú)線電頻譜經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究的進(jìn)展[J]，中國(guó)無(wú)線電，2005.