无线电频谱资源在国家经济建设中发挥的作用与贡献

    张雯

    摘 要：本文重点介绍无线电频谱资源在国家经济建设中发挥的作用。分析了国内外无线电频谱资源的研究现状以及无线电频谱资源的未来研究方向，通过对频谱资源经济价值形成过程的研究，使得无线电频谱资源的价值最大化，能够促进我国无线电事业的可持续发展，并对提高我国的信息经济建设和社会发展起到积极的推动作用。

    关键词：无线电频谱资源；国家经济建设；经济价值；社会发展

    0 引言

    无线电频谱资源管理是涉及面相对广泛的战略问题，这一领域在世界上所有国家的研究中，频谱资源的经济价值的认识和定价的研究属于前沿[1]。频谱需求的快速增长加剧了对频谱资源的竞争。因此加强基于频谱资源价值管理的研究，使管理合理化、最优化，资源的利用率达到科学的最大化，成为学者们关注的重要问题[2]，主要包括分析，谱值的频谱定价，使频谱的贸易和竞争分布和谐。无线电频谱资源是一个多年的战略资源，通过技术的不断发展，频谱资源类可以使用和应用领域不断扩大，不断致力于国民经济的发展，如何评价无形的频谱资源对于国民经济发展的奉献这已经成为当今各国政府、科研人员和企业共同关注的热门话题。无线电频谱资源的广度和深度在不断增加，除了具有无形性，还具有可重用性，非枯竭性和容易被污染的特征，这些有经济价值的频谱资源要进行全面、准确的统计和计算的任务变得越来越艰巨[3]。

    1 相关概念及研究现状

    1.1 无线电

    无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。其原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的[4]。

    日常生活中打电话、发短信、发图片等这些日常行为都与无线电密切相关，还包括铁路运输、航空航海等领域都用到无线电技术，这为国民经济各行各业的信息化提供了重要保障。

    1.2 无线电频谱资源

    所有的无线电业务都是以无线电频谱资源为载体运行的。无线电频率是自然界存在的一种电磁波，是一种物质，是一种各国可均等获得的看不见、摸不着的自然资源，无线电频谱资源具有以下六种特性[5]：

    第一，无线电频谱资源是有限的。虽然无线电频谱有四种频谱复用技术，包括时间复用、空间复用、频率复用、编码复用等，但是具体到某一频段时，频率就变得有限。

    第二，无线电频谱资源具有排他性。无线电频谱资源的排他性体现在，当某一频段被分配给具体的设备时，其他设备就再使用这一频段，保证了在某一时刻只有一个频段在使用某一个频段。

    第三，无线电频谱资源具备复用性。排他性体现了无线电频谱资源在某一时刻只能有一个设备使用该频段，但是当设备释放频段后，在后续的时间里该设备和其他设备都可以重复使用该频段，无线电频谱资源的复用性提高了频谱的利用率。

    第四，无线电频谱资源具有非耗竭性。和森林矿产等非可再生资源相比，无线电频谱资源师可再利用的，在频谱空闲时，设备就可以对其充分利用，而不适用却是资源的一种浪费，使用不当会对人们的生活产生负面影响。

    第五，无线电频谱资源具有固有的传播特性。无线点播传播不受空间地域的限制，并且传播带有一定的规律性。

    第六，无线电频谱资源具有易污染性。任何一种资源，当使用不当时就会和其他频谱之间产生干扰，这样两个频谱都不能正常工作，无法达到传送消息的目的。

    1.3 频谱资源传播的特点

    频谱资源在传播时，其各种性能受到波长的影响，波长越长穿透性越强。发射功率越小，信道容量越大，相反随着波长变短，其反射性变弱，表面波更加衰减，受电离层的扰动影响变小，传播情况更加稳定。

    1.4 国内研究现状

    近几年来，各省市各类大会的召开，各种考试或者比赛的顺利进行都离不开无线频谱技术。以无线电信号监测，现场调查，监测无线电干扰信号屏蔽的作弊手段，有效地保证无线通信安全活动和各种各样的考试。由此可以看出，现在社会各界对无线电频率的要求越来越高，入住率越来越大。

    随着数据流量需求给带宽带来的巨大压力，我国已开始对频谱资源进行重新规划。这意味着，伴随着国内4G技术不断推广，需要进一步做好无线频谱资源分配和业务的协调的工作。为了频谱资源的有效利用，我国的运营商应该选用精密的技术对其进行操纵和管理来实现资源效益最大化的目的[6，7]。

    1.5 国外研究现状

    实际上国外对于频谱资源市场价值的研究早就展开了，罗纳尔德·H·科斯（RonaldH.Coase，1910-）在1959年就指出频谱的价值必须在自由市场中被肯定，必须当成另一种生产要素来看待。

    美国联邦通信委员会（以下简称“F C C”）给出了新的解决方案，主要的思想是将利用率较低的频谱从广播电视公司手中回收，然后重新拍卖，并将拍卖所得的一部分利润作为对那些自觉上交频谱的广播电视公司的回馈。同时，英国和法国也开始采用一系列的措施对频谱资源进行管理。据介绍，在美国，广播电视网络由模拟信号向数字信号的不断升级过程可以看出这将使得大量的广播电视频段空闲。由此以来，这些被闲置出来的频段将由其他无线电业务使用。可以预见，这一计划将极大地解决未来欧洲地区4G网络对频谱资源的需求问题。

    2 无线电频谱资源的经济价值和贡献

    2.1 无线电频谱资源的经济价值形成过程

    无线电频谱是一种稀缺的、有限的、具有重要战略地位的资源，也是一种应用广泛，可创造巨大经济价值的经济资源。要研究频谱资源的经济价值与定价，就需要从经济学的角度出发，将频谱资源作为研究对象进行理论分析。基于经济学的研究方法论，首先要认识研究对象，本章将从物理属性与经济属性两个层面对频谱资源进行深入剖析，为本文后续对频谱资源的经济形态与市场形态的研究提供基础。无线电频谱资源的物理学属性是决定频谱资源可用及如何被使用并创造价值的基础，而无线电频谱的经济属性则是研究频谱资源被作为资源使用时的经济形态及价值转化过程，也是对频谱资源进行经济价值研究与市场定价机制研究的前提基础。

    对无线电频谱资源的经济属性和表现的分析，植根于对其经济价值的测算。经济价值的创造是一个整体过程，要剥离某一生产要素在经济中的贡献是比较困难的，这首先要求分析这一价值的转化过程。频谱资源正是因为稀缺，才更加需要对其进行经济学分析，但是频谱的稀缺是由其有限性和排他性所导致的。频谱资源作为一种隐形的自然资源，如果不对其进行开发，就显示不出其使用价值。对频谱资源的经济价值的贡献的研究，可以转换成频谱资源对国民经济发展的贡献研究。

    2.2 无线电频谱资源对各个领域的贡献

    无线电技术已经广泛应用于通信、广播、电视、公安、交通、航空、航天、气象、渔业、科学研究和国防等部门和经济、政治、文化、科学和军事等领域。无线通信的应用包括曾一度风靡全国的传呼机，对讲机指挥调度，蓝牙短距离无线通信，Wi-Fi无线局域网络和卫星电话等。

    无线电的一个典型应用就是在气象中的应用，通过结合天气雷达发射无线电波的回波和卫星云图来预测天气情况，包括温度、湿度、风向风速、降雨等。无线电在气象学中的应用，使得天气预报和其他各类预测信息越来越准确，我国已经进入气象预报率较高国家的行列。

    在航空领域，无线电也发挥着至关重要的作用，无线电导航可以帮助飞机掌握航向、判断距离、速度和位置等一系列信息，航空气象系统提前预测航班飞行时的气象信息，有效预防紧急状况的发生。目前，我国民航拥有180个机场、2290条定期航班航线、1764架飞机、运输总周转量位居世界前列。

    如今，无论是公路交通、水上交通还是铁路交通，都离不开无线电技术。在公路交通方面，主要的应用有不停车收费、雷达交通流量监控、交通道路信息采集系统、GPS导航，无线电技术的这些应用使得汽车行驶更加顺畅，更加高效。在铁路运输，包括铁路列车无线调度通信系统，车牌自动识别系统，安全监控和保护，列车自动控制系统，通过这些应用程序，确保列车安全。特别是基于无线通信的列车控制系统（CBTC）能确保地铁高效、安全的运行。

    从无线电技术在交通领域的应用中我们可以看出，无线电技术时时刻刻在保证着人们的安全。无线电技术和相关的应用程序，继续推动中国各行业的快速发展，在国民经济发展中占据主导地位，帮助人们获取信息更加及时，以适应信息化带动工业化的新时代，不断推动新技术的变革，推动社会的发展，提高国民生活水平和国家经济水平。

    3 未来无线电频谱的研究方向

    未来网络应用范围会更加广泛，功能会更加齐全，有丰富的使用对象，信息的获取会更加具有实时性。想要达到这一特性，就要求必须广泛的使用无线网络，并且各种网络之间要具有无缝连接的特性。所有网络的使用过程都离不开频谱资源。无论是在传感方面应用的RFID、传感器、红外等，还是在通过无线网、通信网传输的过程中，频谱资源都发挥着巨大的作用无线电频谱资源是一种无形资产，其经济价值的研究难点就在于频谱资源无法由生产系统中独立处理本文基于无线电频谱资源的经济属性，效用价值得到的无线电频谱价值评估模型只是对这一课题的初步探索，而更加深入的研究至少应包括无线电频谱资源频谱空洞的利用、无线电频谱资源的动态管理、技术进步对无线电频谱利用的影响、无线电频谱在特定行业的外部性研究、拓展频谱定价模型的使用范围和增加针对频谱资源的数据统计与分析研究等。

    4 总结

    本文分析了无线电技术以及无线频谱资源的研究现状，从多个领域分析了无线电频谱资源在国家经济建设中的作用和贡献，最后提到了无线电频谱资源的未来研究方向，这更方便未来对于无线电频谱资源的研究，能更有效的提高国民经济。在后续的工作中，将着重研究无线电频谱资源的管理技术，使得无线电频谱资源价值和效益最大化。

    参考文献：

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

    [2]朱小丽，黄秀清.无线电频谱资源投入对经济增长贡献的实证分析[C]通信发展战略与业务管理创新学术研讨会论文集.北京： 中国通信学会，2006： 147-152.

    [3]杨克俊.无线电频谱经济价值研究的进展[J].中国无线电，2005（ 8） ： 11-14.

    [4]袁超伟，张金波，姚建波.三网融合的现状与发展[J].北京邮电大学学报，2010，33（6）.

    [5]史雅宁.市场机制下的频谱资源分配研究[J].中国无线电，2006，（6）：24一27.

    [6]刘允.认知无线电频谱感知及资源分配技术研究[D]，电子科技大学，2013.

    [7]杨克俊.无线电频谱经济价值研究的进展[J]，中国无线电，2005.