无线电频率从数字到资源

1888年，赫兹证实了电磁波的存在；1900年，马可尼找到了改变无线电频率的方法。随着科技的进步，人类不断开发无线电的应用频率，将可应用的无线电频率数值排列在一起，形成了无线电频谱。当今，无线电频谱日益稀缺，使用者只有秉持“协商一致，遵守规则”的原则，才能避免无线电波相互干扰。

无线电波的发现和应用，是现代科学研究精神与西方商业文明完美结合的典范。自由探索、成果公开、专利制度、公司制等，都是其发展必不可少的条件。1862年，麦克斯韦在法拉第所著《电学实验研究》基础上，总结了法拉第的电学研究工作，发表了论文《论物理学的力线》，预见了电磁波的存在。1873年，他发表了经典著作《电磁学通论》，建立了完整的电磁学理论。1888年，赫兹通过实验，证实了电磁波的存在。

然而，赫兹及之前的电学家，都是从科学研究角度来探寻电磁波的奥秘，却未想过电磁波能为人们的生活带来什么改变，更没有靠这些研究赚钱致富的想法。最早发现电磁波具有经济价值的是马可尼，他更加关注无线电实验的实用价值和所能满足的实际需求。马可尼发明了无线发报机，并找到了英国海运局等大客户。1896年7月27日，马可尼公开演示了无线电报，次年，他申请了无线电报专利，成立了自己的公司，推动无线电报进入实用。

但是，在1899的美国杯帆船赛上，由于马可尼公司与美国德福雷斯特无线电报公司同时使用无线电报传送比赛结果，产生了严重的干扰。同时，当时海上船只的无线电报之间也存在相互干扰的情况。因此，如何在同一地点、同一时间应用无线电报，成为亟待解决的问题。不久后，马可尼将英国科学家洛奇在1894年发现的“谐振电路”应用在无线电报机上，改变了电磁波波长，也就是改变了频率，大获成功，几台发射机可同时发射，各用各的频率，互不干扰。1900年4月26日，马可尼为这一技术申请了专利，专利证是第7777号，即无线电史上著名的“四个七”专利。这一成就，不仅使马可尼在与其他公司的竞争中获胜，还是无线电发展史上的一个重大突破，它奠定了按频率使用无线电波的基础，沿用至今。

此后，技术一路领先的马可尼公司吸引了大批竞争者，著名的有美国德福雷斯特无线电报公司和德国德律风根公司。随着越来越多的船只安装了无线电台，麻烦也随之而来。当时，无线电报使用火花装置，它的带宽很宽，两个报务员通信时，100公里内的所有电台都会受到严重干扰。那么，谁可以优先发报？谁又应该暂时关闭电台停止发报？豪华邮轮上的报务员经常看不起货船和小船上的报务员，报务员之间互不相让，彼此干扰，无线电波中常常充满了叫骂、诽谤的信号。这种混乱的局面，使无线电通信的效能受到严重影响。而且，无线电波一旦发出，任何人都可能接收得到，那么无线电波发出后，应该由谁接收也成为难题。当时，马可尼公司就规定其报务员只能接收本公司报务员发出的无线电电报，那么，当船只海上遇险，发出的求援信号时，又该由谁来处理呢？

面对种种无线电通信号相互干扰、通信不畅的局面，已经在有线电报领域有多年经验的国际电报联盟倡议签订无线电通信公约，以促进新兴的无线电业务健康发展。1903年，无线电报筹备会议在德国柏林召开，会议对国际无线电规则进行了初步的研究，并在公约草案上作了规定：“海岸无线电台应该收发来自海上船只和指定船只的电报，不必区别该船所使用的无线电系统”。这一原则成为无线电规则的基础。1906年，第一次国际无线电会议在德国柏林正式举行，29个国家出席了这次会议。会议签署了第一份完整的《国际无线电报公约》，其附件就是最早的无线电报通信规则。这些规则经过历届无线电人会充实和修订，形成了当今众所周知的《国际无线电规则》。这也奠定了无线电波应用的另一基础：协商一致，遵守规则。

今天，随着无线电技术发展，人类不断推高应用无线电的频率，所有可以应用的无线电频率数值排列在一起，形成了无线电频谱。由于应用无线电波必须占用一个频率或一段频谱，在按频率使用的规则下，可应用的频谱多数已经分配殆尽。时至今日，无线电频率范围已经扩展到3000GHz，但仍无法完全满足各种业务对频谱不断增长的需求。因此，频谱一即可用的无线电频率，日渐成为稀缺资源，也成了制约无线电业务和无线电应用的重要因素。具有了“资源”性质。

人类认识到频谱的资源性质花费了漫长的时间，这是因为无线电技术非常复杂，除频率外，制约无线电业务和应用发展的，还有发射功率、接收灵敏度、调制与解调理论、电子元器件发展水平、电波传播特性等其它因素。经过长期的研究和实践，人们逐渐意识到，只有频率才是应用无线电波的关键和首要因素。因此，1973年，国际电联在托雷莫里诺斯公约中正式载明：“各会员国在使用无线电频率时，必须牢记无线电频率和静止卫星轨道是明显的自然资源”。

无线电频谱资源与水、矿产等有形的自然资源不同，它是电磁波存在的诸多参数之一，是一种“虚拟”自然资源。因此，它具有独特的属性：首先是有限性。过去，受到技术限制，人类可以发射和接收的电波频率是一定的，因此所能应用的频谱是有限的；其次，是资源均等与非耗竭性。频谱是一组数字排列.是一种虚拟资源，与实体资源不同，不存在资源丰富或匮乏的问题，也不会被消耗。只要有相应的技术装备就可以利用：另外，电磁波还存在易污染，可复用的特点。如果同时同地应用同一频率，将会造成干扰，除非采取一定预防措施。但如果错开使用时间和地点，就可以使用同一频率：同时，电磁波具有固有传播特性。无线电波在不同的频率传播特性有很大差异，因此，频谱的应用必须遵守其自然规律。并且电波传播由于不受行政区界限制，跨行政区的传播就需要通过协商达成一致。

从无线电频谱应用历史看，早期无线电频率的使用表现出了非常强的社会公共资源特征：任何人只要拥有了一定设备就可以使用，没有人可以独占频率，没有人可以阻止他人利用频率。即使在战争时期，在敌方的控制区域，也照样可以使用无线电频率来发送情报和接收指令。由于频谱资源的易污染特性，使得对这一资源管理的要求比对其他公共资源的管理要求更高。所幸的是，无线电技术投入之初，先人就已经意识到无线电频率管理的重要性，在历次无线电国际会议中，都秉持“协商一致，遵守规则”的原则，避免了无线电频谱资源的利用发生“公地悲剧”。

如今，随着信息技术的快速发展，对无线电频谱资源的需求越来越大，频谱带来的经济利益也越来越大，资源的稀缺日益显现。但无线电应用依旧实行“协商一致，遵守规则”的原则以及按频率划分应用的原则。频谱资源只有被公平合理地使用，才能产生最大的社会效益。某些业务虽然能带来巨大的经济效益，但并不能因此而随意占用其他已分配的频谱。新应用需要频谱资源支持，但对既有应用的处理，无论是废止还是迁移频率，都必须达成一致，并给予过渡期，这既是保护频谱用户的投资，也是对历史的尊重：新应用总会成为老应用，也有可能被取代。因此，尽管国际频率协调的时间很长，对新业务推广、应用和经济利益的影响也难免，但所有成员都在遵守。