沈建峰　吳松偉

1888年，赫茲證實了電磁波的存在；1900年，馬可尼找到了改變無線電頻率的方法。隨著科技的進步，人類不斷開發(fā)無線電的應用頻率，將可應用的無線電頻率數(shù)值排列在一起，形成了無線電頻譜。當今，無線電頻譜日益稀缺，使用者只有秉持“協(xié)商一致，遵守規(guī)則”的原則，才能避免無線電波相互干擾。

無線電波的發(fā)現(xiàn)和應用，是現(xiàn)代科學研究精神與西方商業(yè)文明完美結(jié)合的典范。自由探索、成果公開、專利制度、公司制等，都是其發(fā)展必不可少的條件。1862年，麥克斯韋在法拉第所著《電學實驗研究》基礎上，總結(jié)了法拉第的電學研究工作，發(fā)表了論文《論物理學的力線》，預見了電磁波的存在。1873年，他發(fā)表了經(jīng)典著作《電磁學通論》，建立了完整的電磁學理論。1888年，赫茲通過實驗，證實了電磁波的存在。

然而，赫茲及之前的電學家，都是從科學研究角度來探尋電磁波的奧秘，卻未想過電磁波能為人們的生活帶來什么改變，更沒有靠這些研究賺錢致富的想法。最早發(fā)現(xiàn)電磁波具有經(jīng)濟價值的是馬可尼，他更加關注無線電實驗的實用價值和所能滿足的實際需求。馬可尼發(fā)明了無線發(fā)報機，并找到了英國海運局等大客戶。1896年7月27日，馬可尼公開演示了無線電報，次年，他申請了無線電報專利，成立了自己的公司，推動無線電報進入實用。

但是，在1899的美國杯帆船賽上，由于馬可尼公司與美國德福雷斯特無線電報公司同時使用無線電報傳送比賽結(jié)果，產(chǎn)生了嚴重的干擾。同時，當時海上船只的無線電報之間也存在相互干擾的情況。因此，如何在同一地點、同一時間應用無線電報，成為亟待解決的問題。不久后，馬可尼將英國科學家洛奇在1894年發(fā)現(xiàn)的“諧振電路”應用在無線電報機上，改變了電磁波波長，也就是改變了頻率，大獲成功，幾臺發(fā)射機可同時發(fā)射，各用各的頻率，互不干擾。1900年4月26日，馬可尼為這一技術申請了專利，專利證是第7777號，即無線電史上著名的“四個七”專利。這一成就，不僅使馬可尼在與其他公司的競爭中獲勝，還是無線電發(fā)展史上的一個重大突破，它奠定了按頻率使用無線電波的基礎，沿用至今。

此后，技術一路領先的馬可尼公司吸引了大批競爭者，著名的有美國德福雷斯特無線電報公司和德國德律風根公司。隨著越來越多的船只安裝了無線電臺，麻煩也隨之而來。當時，無線電報使用火花裝置，它的帶寬很寬，兩個報務員通信時，100公里內(nèi)的所有電臺都會受到嚴重干擾。那么，誰可以優(yōu)先發(fā)報？誰又應該暫時關閉電臺停止發(fā)報？豪華郵輪上的報務員經(jīng)?？床黄鹭洿托〈系膱髣諉T，報務員之間互不相讓，彼此干擾，無線電波中常常充滿了叫罵、誹謗的信號。這種混亂的局面，使無線電通信的效能受到嚴重影響。而且，無線電波一旦發(fā)出，任何人都可能接收得到，那么無線電波發(fā)出后，應該由誰接收也成為難題。當時，馬可尼公司就規(guī)定其報務員只能接收本公司報務員發(fā)出的無線電電報，那么，當船只海上遇險，發(fā)出的求援信號時，又該由誰來處理呢？

面對種種無線電通信號相互干擾、通信不暢的局面，已經(jīng)在有線電報領域有多年經(jīng)驗的國際電報聯(lián)盟倡議簽訂無線電通信公約，以促進新興的無線電業(yè)務健康發(fā)展。1903年，無線電報籌備會議在德國柏林召開，會議對國際無線電規(guī)則進行了初步的研究，并在公約草案上作了規(guī)定：“海岸無線電臺應該收發(fā)來自海上船只和指定船只的電報，不必區(qū)別該船所使用的無線電系統(tǒng)”。這一原則成為無線電規(guī)則的基礎。1906年，第一次國際無線電會議在德國柏林正式舉行，29個國家出席了這次會議。會議簽署了第一份完整的《國際無線電報公約》，其附件就是最早的無線電報通信規(guī)則。這些規(guī)則經(jīng)過歷屆無線電人會充實和修訂，形成了當今眾所周知的《國際無線電規(guī)則》。這也奠定了無線電波應用的另一基礎：協(xié)商一致，遵守規(guī)則。

今天，隨著無線電技術發(fā)展，人類不斷推高應用無線電的頻率，所有可以應用的無線電頻率數(shù)值排列在一起，形成了無線電頻譜。由于應用無線電波必須占用一個頻率或一段頻譜，在按頻率使用的規(guī)則下，可應用的頻譜多數(shù)已經(jīng)分配殆盡。時至今日，無線電頻率范圍已經(jīng)擴展到3000GHz，但仍無法完全滿足各種業(yè)務對頻譜不斷增長的需求。因此，頻譜一即可用的無線電頻率，日漸成為稀缺資源，也成了制約無線電業(yè)務和無線電應用的重要因素。具有了“資源”性質(zhì)。

人類認識到頻譜的資源性質(zhì)花費了漫長的時間，這是因為無線電技術非常復雜，除頻率外，制約無線電業(yè)務和應用發(fā)展的，還有發(fā)射功率、接收靈敏度、調(diào)制與解調(diào)理論、電子元器件發(fā)展水平、電波傳播特性等其它因素。經(jīng)過長期的研究和實踐，人們逐漸意識到，只有頻率才是應用無線電波的關鍵和首要因素。因此，1973年，國際電聯(lián)在托雷莫里諾斯公約中正式載明：“各會員國在使用無線電頻率時，必須牢記無線電頻率和靜止衛(wèi)星軌道是明顯的自然資源”。

無線電頻譜資源與水、礦產(chǎn)等有形的自然資源不同，它是電磁波存在的諸多參數(shù)之一，是一種“虛擬”自然資源。因此，它具有獨特的屬性：首先是有限性。過去，受到技術限制，人類可以發(fā)射和接收的電波頻率是一定的，因此所能應用的頻譜是有限的；其次，是資源均等與非耗竭性。頻譜是一組數(shù)字排列.是一種虛擬資源，與實體資源不同，不存在資源豐富或匱乏的問題，也不會被消耗。只要有相應的技術裝備就可以利用：另外，電磁波還存在易污染，可復用的特點。如果同時同地應用同一頻率，將會造成干擾，除非采取一定預防措施。但如果錯開使用時間和地點，就可以使用同一頻率：同時，電磁波具有固有傳播特性。無線電波在不同的頻率傳播特性有很大差異，因此，頻譜的應用必須遵守其自然規(guī)律。并且電波傳播由于不受行政區(qū)界限制，跨行政區(qū)的傳播就需要通過協(xié)商達成一致。

從無線電頻譜應用歷史看，早期無線電頻率的使用表現(xiàn)出了非常強的社會公共資源特征：任何人只要擁有了一定設備就可以使用，沒有人可以獨占頻率，沒有人可以阻止他人利用頻率。即使在戰(zhàn)爭時期，在敵方的控制區(qū)域，也照樣可以使用無線電頻率來發(fā)送情報和接收指令。由于頻譜資源的易污染特性，使得對這一資源管理的要求比對其他公共資源的管理要求更高。所幸的是，無線電技術投入之初，先人就已經(jīng)意識到無線電頻率管理的重要性，在歷次無線電國際會議中，都秉持“協(xié)商一致，遵守規(guī)則”的原則，避免了無線電頻譜資源的利用發(fā)生“公地悲劇”。

如今，隨著信息技術的快速發(fā)展，對無線電頻譜資源的需求越來越大，頻譜帶來的經(jīng)濟利益也越來越大，資源的稀缺日益顯現(xiàn)。但無線電應用依舊實行“協(xié)商一致，遵守規(guī)則”的原則以及按頻率劃分應用的原則。頻譜資源只有被公平合理地使用，才能產(chǎn)生最大的社會效益。某些業(yè)務雖然能帶來巨大的經(jīng)濟效益，但并不能因此而隨意占用其他已分配的頻譜。新應用需要頻譜資源支持，但對既有應用的處理，無論是廢止還是遷移頻率，都必須達成一致，并給予過渡期，這既是保護頻譜用戶的投資，也是對歷史的尊重：新應用總會成為老應用，也有可能被取代。因此，盡管國際頻率協(xié)調(diào)的時間很長，對新業(yè)務推廣、應用和經(jīng)濟利益的影響也難免，但所有成員都在遵守。