日美空白波段利用政策的不同与启示

　近年来，手机的使用率爆发式增长，手机俨然已经成为人人必备的生活日用品，而无线电频率资源也随之显现出其重要地位。为此，新无线电频率资源争夺战已经开始，争夺的目标就是“空白波段”。

　　2010年9月23日，美国联邦通讯委员会(FCC)将数字电视广播的空白波段命名为“超级Wi-Fi”并正式开放，日本总务省也于2010年9月3日成立了“空白波段推进会”。但是，通过对日美的比较分析我们可以发现，在通信行业备受关注的空白波段其概念其实大有不同。

　　空白波段是什么

　　空白波段是指“未利用频段”。首先，以大家所熟知的电视广播为例。例如电视中通常存在一些收不到信号的频道，这些频道是在该地区范围内未被使用的频段，可将其称为“空白波段”。

　　空白波段不仅仅局限于电视的无线电频率。例如，美国国防部沿海岸线部署了许多雷达基地，而在内陆地区存在许多接收不到雷达无线电频率的空白波段。此前美国决定开放的仅是电视用无线电频率，被称为电视空白波段。

　　另外，电视空白波段真的是“谁都没有使用的频段带宽”吗？其实不然。在美国，电视直播间的演员所使用的无线麦克风中就使用着电视空白波段，剧场、体育馆等使用的无线麦克风也一样。

　　那么，为何美国政府正式开放了电视空白波段呢？所谓的“开放”，不过是FCC想收回一度脱离管制范畴的这部分带宽而已。

　　美国给民间更多的无线电频率

　　原本FCC开放空白波段的原因是民间企业的强烈要求，包括以Wi-Fi等为代表的“无牌照频段”的短缺。

　　办公室、家庭广泛使用的Wi-Fi(无线局域网)是一个无需得到监管机构认可的“无牌照频段”。实际上Wi-Fi采用了2.4GHz与5GHz的无线电频率。尽管每个国家规格不同，但是美国的带宽也只有20MHz。在这一有限的带宽上，企业、家庭中的几百万、甚至几千万的Wi-Fi设备进行着网络通信。

　　同时，不仅网络设备，微波炉、数字无绳电话等无线家电也使用着该带宽。而且，Wi-Fi不仅仅在办公室、家庭内，在机场、车站等公共场所(公共Wi-Fi)也被广泛使用。此外，最近美国有线电视运营商还开始在街道附近设置Wi-Fi基站。

　　在这样一个无须繁杂“许可认可”的便利条件之下，Wi-Fi广泛用于各种用途与地区。而这一需求驱使下，“速度需要进一步提升”、“不想听到微波炉等噪音”之类的呼声越来越高。

　　尽管无牌照频段、尤其是Wi-Fi有着旺盛的需求，但相对于其它无线电频率其带宽实在是太小。从无线电频率的有效利用角度来看，现在正处于急需改善的阶段。美国认为扩大无牌照频段是重要政策。

　　虽然美国通信业强烈要求FCC“扩大无牌照频段”，但易于使用、稳定的频段(例如UHF)大多还是分配给了手机、数字电视广播、公共无线等。因此，分配给新无牌照带宽的频段非常有限。于是大家开始纷纷关注“脱离管制范畴的空白波段”。FCC开放空白波段，将该带宽称为“超级Wi-Fi”就是这样一个由来。

　　日本也已经开始了对空白波段的利用

　　日本也在积极研究空白波段的应用。首先，2009年11月，日本总务省成立了由专家学者组成的“新无线电频率应用研究组”。2010年3月，当时的副总务大臣内藤正光倡导“空白波段特区”，开始了空白波段应用热潮。

　　2010年7月，该研究组发布了促进空白波段应用的建议报告。报告详细介绍了征集的空白波段应用案例。如下表所示，大多以地区内的广播媒体、广告网络等广播型应用(单向服务)为主。

　　2010年9月，日本总务省设立“空白波段推进会”。主要工作就是根据研究组的报告，落实具体的空白波段特区以及应用示范。目前行动已经展开，从首次备忘录来看，日本湘南比马足球队、TBS电视、日本东京国际机场等都有所利用。

　　日本的空白波段应用与美国大相径庭

　　从时间上来看，日美两国几乎同步开展了对空白波段的有效利用。但是，两国在应用上存在着很多不同之处。

　　大致来说，美国将广播、通信融合于宽带作为基本愿景。为了应对爆炸式増加的流量与服务，计划积极有效的应用空白波段/超级Wi-Fi。

　　而日本不看重宽带，依然向单向的地方广播服务分配无线电频率资源。实际上，日本的研究组报告中，也将美国的空白波段应用分析为“双向服务为主”，而日本是“广播等单向服务为主”。

　　这一点受到部分日本民间企业的质疑。他们认为，日本拥有世界上少有的较早实现的低价宽带网络，因此，单独分配频段，振兴地方广播系统的必要性并不大。同时，在政策制定上，相对于“Wi-Fi无线网络急需”更应该考虑赋予国民的便利性。

　　互联网应用或许比地方广播更为重要

　　美国超级Wi-Fi目的相当明确。为了将通信广播服务融合进宽带网络，为“应对未来海量的宽带流量”应用空白波段。

　　当然，Google、微软、摩托罗拉等希望将美国版超级Wi-Fi向其他国家扩展从而扩大自己的业务。同时，FCC也支持这种强化IT业务竞争力的行为。虽说如此，但其最基本的目的还是通过改进目前越来越难以使用的Wi-Fi(无牌照)领域，带给国民更多的便利。

　　在日本，家庭网络、公共Wi-Fi的需求也在扩大，确保无牌照频段日趋重要。因此，一些日本民间企业对日本政府在Wi-Fi(无牌照)应用中不采用空白波段的方针抱有质疑。毕竟在日本新无线电频率应用研究组报告中虽然包含一些应用，但基本都是地方广播服务。他们认为，如果日本与美国采取一致步调，向一般网络设备开放空白波段，将为日本国民带来更广泛的利益。他们质疑政府为何将空白波段分配给地方广播，空白波段推进会所研究的大多地方广播项目其实在互联网/宽带服务上已经能够同样实现了。

　　首先，基于互联网的广播服务已经不断充实了。例如，前总务大臣原口一博曾经使用网络广播服务“Ustream”，定期通过实况广播向国民报告成果。日本总务省主办的研究会大多也都可以供民众网上浏览。

　　同时，美国视频投稿网站YouTube上也有许多日本用户。这一服务只要有计算机、网络联接、摄像头，普通消费者也可以方便使用。

　　而且，互联网广播能力遥遥领先于地方电视台，同时具备接入与节目输送能力。回顾周边，人们手中的大多通信设备也开始支持互联网了。iPhone等智能手机也在日本普及，大多手机都可以浏览网页。这种情况下为什么还要搭建专用终端与专用系统，向地方广播系统等有限服务提供宝贵的无线电频率资源呢？

[FS:Page] 　　宽带与移动通信的瓶颈将逐步解消

　　那么，为何相对于地方广播，应该重视网络通信呢？我们可以从宽带建设与无线电频率应用角度进行分析。

　　为强化宽带，应该将空白波段充实为无牌照频段。原因有如下两点：

　　1、宽带建设中，移动通信瓶颈将在数年内突破；2、瓶颈从“最后一英里”过渡至“最后一步”。

　　宽带大致可分为接入网与核心网络。接入网是指我们直接使用的网络部分，固定接入网分为光纤、DSL、电缆调制解调器、无线LAN(Wi-Fi)等。而移动通信主要是移动数据。

　　固定通信服务已经从几十Mbps向几百Mbps挺进，但是移动数据还处于从几百Kbps到几Mbps的发展过程中，相对于固定通信还非常迟缓。因此，对于在宽带上开展服务的企业与开发者来说，移动通信的发展将遭遇瓶颈。

　　例如，计算机、家庭的网络电视中可以发布HD视频、HD视频游戏，但外出时用笔记本电脑、平板电脑则不能实现相同的服务，这就是移动通信瓶颈。这样，“家中电视新闻看到一半时,可以在上班途中的公共汽车上继续看”等新一代服务将是电视台无法提供的。

　　在今后的几年，移动通信瓶颈将大幅改善。日本、美国都将开始建设被称为LTE的4G移动数据网。例如，美国的Verizon正在建设LTE网，其服务覆盖地区的人口在2010年末达到1亿1000万、2012年末达到2亿、2013年末达到2亿8500万以上。

　　也就是未来3年，4G将像目前的3G那样得到普及。Verizon的LTE最初保证下行5Mbps至12Mbps、上行2Mbps至5Mbps。当然，新一代LTE将会更加高速，最后将实现在移动中下行100Mbps、家庭等固定服务中1Gbps这一较高的目标。

　　预计2015年前至少可以实现相当于DSL的速度。日本以NTT DoCoMo为首，也开始了LTE网络建设。通过LTE建设，移动通信网将渐渐地在速度上与固网达到同样水准。也就是说，2014年左右移动通信瓶颈将有所突破。

　　开始步入数字家庭竞争

　　但是，LTE的普及并不意味着宽带瓶颈的完全消失。瓶颈将向办公室、家庭等网络(最后一步)转移。也就是将从最后一英里向最后一步过渡。

　　未来几年，只有家庭网络高速化与多样化才是应该考虑的战略课题。因此，将空白波段作为无牌照频段开放、充实无线家庭网络将会备受关注。美国开放空白波段并命名为“超级Wi-Fi”就是基于这一愿景。

　　目前，家庭网络中主要由有线电视使用的同轴网络(MoCA)、电话公司常用的电话网络(HomePNA)、连接电源插座使用的电源线网络(PLC/HomePlug[1])组成。虽说如此，家庭内无线Wi-Fi网络仍会深受欢迎，因为具备“不需要复杂的布线施工”、“设备可以移动至任何地方”等优势，但是从通信速度来看，有线似乎更好一些。未来要想通过家庭网络观看HD节目、3D节目的话，以目前的Wi-Fi似乎还难以完美实现，或许美国的超级Wi-Fi能够改善这一状况。

　　但是，Wi-Fi/超级Wi-Fi的未来也不是极其乐观的。今年ITU-T认可了G.hn规格[2]使得有线网络备受瞩目。该规格拥有无论电网、同轴、电话线均可接入、可实现1Gbps超高速通信、高级安全功能等Wi-Fi所不具备的特征。电视、机顶盒、计算机等连接电源插座的产品中，仅需支持ITU G.hn就能够自动连接家庭网络。

　　最后一英里的有线(DSL、电缆调制解调器、光纤)与无线(移动数据、WiMAX等)的服务竞争在未来几年将直接转移至家庭网络。正是预知到这一点，美国才积极推进超级Wi-Fi的标准化，并期望向各国普及。

　　Wi-Fi与蓝牙是通信的异类

　　目前，无绳电话、蓝牙、Wi-Fi所使用的频段称为ISM频段，是ITU原本分配给工业、科学、医疗设备的频段。但是，美国允许低功率输出的通信设备使用ISM频段。

　　对于厂商来说，由于是无需无线业务牌照的方便频段，所以纷纷在无绳电话、Wi-Fi设备中采用。也就是说，我们在办公室、家庭、机场等地使用的Wi-Fi、蓝牙等都是通信的异类。尽管如此，无需业务牌照的频段仍被证明是催生各种通信设备与服务的有效机制。

　　启示

　　其实，空白波段问题较为复杂。在无线电频率管理上，扩大无牌照频段无疑将减少政府/行政机构的权益，也会降低政府机构的影响力以及减少公务员就业机会。“颁发牌照=保持权益”无论对美国政府还是日本政府都是一大客观问题。

　　总之，在空白波段利用政策上，美国正应对广播通信服务的宽带化，开放无牌照频段。而日本则采取慎重的姿态，空白波段仍然局限于传统的“无线电频率＝向特定运营商颁发牌照”的形式，将个别频段分配给特定运营商的传统方式，使日本在家庭网络、地方网络等下一个宽带建设竞争上显得出手较慢。

　　未来的宽带中，家庭网络将是下一个主战场。因此，在促进家庭网络、地方网络中各种设备与服务开发的同时，充实无牌照频段将成为关键，如日本的“地方广播项目”作为无线的应用也不可忽视。但是，大多类似服务可以通过移动网络与家庭网络的建设来替代。因此，我们更应该学习美国，在空白波段使用上以充实家庭网络、地方网络为主。