无限的无线世界

周密

到美国之前就听朋友说，要带的东西林林总总，不过如果想要有线上网的话，必须自带网线，因为那里的网络都是无线的。到了美国，发现果然如此。除了网络器材商店有满足布线要求的网线外，绝大部分的网络都是通过无线连接。

美国互联网发展面临挑战

作为全球互联网的诞生地、目前信息相关产业最为发达的国家，美国仍然在全球互联网体系中居于核心地位。但是，美国的互联网发展正面临着巨大的挑战。首先，硬件基础设施建成较早，随着技术的进步，信息时代的后来者利用包括光纤等新的硬件技术，在硬件环境载体建设上出现超越之势。高速网络传输与高速计算机相配合，可以大幅提高信息处理的效率，处理复杂的多任务情况。其次，各国在信息时代更加注重网络安全，在开发本国软件系统方面投入不小，核心信息安全领域逐步摆脱受美国软件公司的控制。第三，网络传输模式得以优化，各区域数据中心和互联网节点的发展使得原有的信息传输自美国转接的模式逐渐被直接连接所替代。1999年来自亚洲的互联网流量中91%需途经美国，而2008年这一比例已经降到54%。第四，传统的网络传输内容以英语为主的状况正逐渐实现多元化。中国互联网用户数量在2008年超过美国，2010年达到美国的175%，而如果中国互联网达到美国相当的水平则网民数量将超过10亿。日本、韩国等众多非英语国家的网络需求出现井喷，原有的英语为基础的网络传输模式难以满足多样化的需求，非英语国家在包括域名解析、信息检索、内容服务等方面已经发展出更适合用户习惯的服务，对美国信息服务的依赖逐渐降低。

奥巴马的互联网发展战略

奥巴马政府上台以来，为提振美国经济，除了解决金融危机下的金融机构困境外，在发展制造业、促进出口方面也着力不小。奥巴马在其2011年的国情咨文中提出，要大力发展和升级美国的无线网络，以加快经济增长、提高居民收入、创造更多就业并同时缓解其财政赤字。主要目标如下：第一，通过“激励性自愿拍卖（Voluntary Incentive Auction）”方式和政府带宽资源的有效使用，在十年内为手机等无线设施增加一倍的频段资源，智能手机、移动电脑和各种无线设备都可从中受益，实现互联互通，拍卖所得中可拿出100亿美元解决财政赤字问题。第二，大幅提高无线连接的速度，网络连接速度将达到目前的十倍。第三，在5年内对98%的美国人提供高速无线网络服务。鼓励私人资本进入除部分乡村外的全美大部分地区，美国政府一次性投入50亿美元，改进“通用服务基金”，以保证更多美国人能够用到这项技术。第四，把频段拍卖所得中的30亿美元用于无线技术和应用服务的研发投入，通过“无线创新（Wireless Innovation, WIN）”促进创新。第五，在全美范围内开发和部署公共安全的互动式无线网络，政府安排107亿美元的财政预算用于相关机构研发和部署具有更高效率和可操作性公共安全网络，并在频段中保留D区（D Block）用于公共安全网络建设。

2012年，奥巴马在其本轮任期最后一次国情咨文中对无线网络建设的目标也进行了类似的表述。除了网络建设的目标外，奥巴马对高速互联网建设的应用前景还提出畅想——高速互联网在实现广泛的用户覆盖和高速连接的基础上，使得远程教育、医疗、多点协作等活动更为便利，对于整合各类资源，发挥更大效果提供了保障。

频段拍卖与电信市场管理

2009年，美国广播电视从模拟信号向数字信号传播的转变，为无线信号传播空出了珍贵的700MHZ的频段资源。美国的联邦通讯委员会（Federal Communications Commission, FCC）负责对其境内的电磁频段拍卖进行管理。1994年以来，FCC采取竞争性竞标方式拍卖频段87次，为美国财政部筹集了超过600亿美元的资金。通过连续升价拍卖，几百家电信运营商获得了几千个电信运营牌照。FCC举行拍卖的初衷并非单纯获取收入，而是要实现多个目标：通过制度设计保证频段的使用效率，创造经济发展机会，促进市场竞争，避免牌照的过分集中导致的市场不公平，促进新服务的部署，以及帮助公众获得频段的部分价值。

为了避免网络拥塞，FCC提出希望公司主动放弃未使用的频段，并以频段拍卖收入的部分予以补偿。奥巴马政府通过“国家带宽计划（National Broadband）”，用于在未来十年对500MHZ到3GHZ之间的频段进行重新使用。尽管频段资源稀缺，但依靠售卖频段获得现金的运营商数量仍然十分有限。

空白频段的无线连接空间

电视出现早期，美国为电视台保留了50个频道，大部分城市地区从未使用完全，而乡村地区未使用的“空白频段”经常占到电视机全部带宽的70%以上。在模拟信号向数字信号转变之后，信号相对更为集中，为防止不同城市间电视信号干扰的留作空白的电视频道基本不再需要，电视机信号所需频谱长度已经基本降至原先的一半左右。这些空白频段因为大多频率较低，传输距离远、能够穿透小尺度的障碍物，且单位数据传输量大，非常适合无线网络使用。在美国承担远程信息传输的700MHZ频段已经通过拍卖由Verizon、AT&T等几家公司收购，而700MHZ以下的空白频段仍然免费，向无认证的公众开放。

十年前，Wi-Fi、蓝牙等无线技术就使用了当时留给微波炉和车库遥控器使用的频段，掀起了一场无线革命。而当前的空白频段的有效使用则很可能实现奥巴马提出的互联网发展战略。据报道，微软试验性地仅用两根空白频段的天线就取代了几千个Wi-Fi基站，覆盖其位于华盛顿州雷蒙德市的园区。面对具有吸引力的市场，商业试验接踵而至，从技术原型和商业成熟应用的周期预计并不长。

评 述：

在不大幅增加电磁辐射量的前提下，美国互联网通过技术创新、升级现有网络设备，实现高速率的传输，既有利于满足现有的网络传输中对速度的需求，也可能创造新的需求。美国国土面积辽阔而人口分布较稀，要实现98%以上的覆盖率也是有一定挑战的。中国正处于快速城市化的阶段，对原有城市建筑物分布的重新布局应该在做好生活必需设施的同时，保留信息通讯的基础能力。无线城市概念的实现也需要充分考虑实际情况，结合有线传输的抗干扰与无线传输的优势，实现效用最大化。错过了十年前的那场无线技术革命，中国理应努力在这场新的频段需求整合和无线连接技术创新中享受饕餮盛宴。