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2.3 云南大学无线电频谱价值模型

2.3.1 无线电频谱价值模型

与中国信息通信研究院无线电频谱价值模型相比,云南大学提出的无线电频谱价值模型的创新点在于基于无线电监测数据,增加了无线电频谱的文化价值和电磁空间安全价值。云南大学在研究中首次通过实验发现,与夜间灯光数据和区域GDP存在正相关关系类似,无线电固定业务射频信号总能量与GDP同样存在正相关关系。云南大学无线电频谱价值模型的计算公式为 [4]

C t = α 1 C 1 + α 2 C 2 + α 3 C 3 + α 4 C 4 + α 5 C 5 + α 6 C 6 + α 7 C 7 + α 8 C 8 + α 9 C 9 + α 10 C 10

其中, C 1 为直接价值,包括频率占用费和频率拍卖收益两部分; C 2 为基础电信价值; C 3 为电子信息制造价值; C 4 为软件及服务价值; C 5 为互联网价值; C 6 为数字技术在农业中的边际贡献价值; C 7 为数字技术在工业中的边际贡献价值; C 8 为数字技术在服务业中的边际贡献价值; C 9 为文化价值; C 10 为电磁空间安全价值。值得注意的是:无线电频谱的文化价值和电磁空间安全价值是无价的、不可计量的,因此在利用上述公式计算无线电频谱价值时 C 9 C 10 均取零;我国的无线电频率占用费和频率拍卖费基本不变,一般取37.8亿元。

图2.3为2014—2016年我国部分省份无线电频谱价值比较,由图可见,2016年广东、上海和北京的无线电频谱价值分别是49.54%、36.79%和27.92%,而甘肃的无线电频谱价值仅为2.8%,全国各省市无线电频谱价值差距非常大。图2.4是部分国家无线电频谱价值比较,由图可见,2019年中国的无线电频谱价值综合比例系数取0.514时占GDP的18.75%;取0.575时占GDP的20.97%。从计算结果来看,2019年中国的无线电频谱价值可能被高估了,这可能有两方面的原因。一方面是由于统计项目和计算方法不同,产业价值重复计算导致2019年中国数字经济的规模被高估了。另一方面可能是上述计算公式中的综合比例系数需要进一步优化。因此,为了系统深入地研究无线电频谱价值,学界急需国家发布权威的数字产业化价值和产业数字化价值统计数据。

图2.3 2014—2016年我国部分省份无线电频谱价值比较

图2.4 部分国家无线电频谱价值比较

小提示3:夜间灯光数据

夜间灯光数据主要靠气象卫星搭载传感器获取地面夜间灯光亮度影像得到,是监测人类活动强度的良好数据源。徐康宁等 [8] 通过对1992—2012年中国省级面板数据进行回归,发现不同估计方法下灯光亮度与GDP之间均存在着显著的正相关关系,这表明灯光亮度在一定条件下可以作为观察经济增长的替代变量。夜间灯光数据是太空卫星对地球的“自然扫描”,最大限度地消除了造假的可能,比特定环境下受人类行为影响的GDP统计更为客观。同时,夜间灯光是人类产生的可见光频段的电磁频谱,受此启发,我们通过实验发现无线电固定业务射频信号总能量和GDP同样存在正相关关系,这是云南大学无线电频谱价值模型的重要创新点之一。该模型的另一个重要创新点是首次提出了无线电频谱的文化价值。

2.3.2 无线电频谱的文化价值

文化是国家和民族之魂,也是国家治理之魂。无线电频率规划助力打造国之重器和促进经济社会发展,无线电频谱应用促进文化传播、文化产业和科技发展。

(1)无线电频率规划助力打造国之重器。

无线电频谱规划是开展射电天文研究的基础,是进行探月工程、火星探测和载人航天工程研究的唯一通信手段,是打造国之重器的核心资源。ITU分配给射电天文业务的频段,除少数专用频段外,都在一定的条件下与其他业务共用。这些频段大多分布在短分米波、厘米波、毫米波及波长更短的频段。例如,对最著名的中性氢21cm谱线(1420.406MHz)分配了1400~1427MHz的射电天文专用频段,这一频段同时供连续谱类型的观测使用(这种类型的射电天文观测与谱线观测不同,它不需要准确的频率,但需要较宽的频段);在羟基OH谱线1665.401MHz和1667.358MHz附近,提供了1660~1670MHz的频段;在氨谱线23.694GHz和23.723GHz附近,则提供了23.6~24GHz的频段。此外,在米波段和长分米波段也都分配了一些频段,主要进行连续谱类型的观测,如37.75~38.25MHz和406~410MHz频段等。为了保护国之重器“中国天眼”FAST,早在2016年9月,贵州省就颁布了《黔南布依族苗族自治州500米口径球面射电望远镜电磁波宁静区环境保护条例》,对以FAST为中心、半径为30km区域内的电波及生态环境进行保护。2019年3月28日,贵州省新修订《贵州省500米口径球面射电望远镜电磁波宁静区保护办法》,并自2019年4月1日起正式施行。其明确规定,除保障射电望远镜正常运行需要外,核心区禁止擅自携带手机、数码相机、平板电脑、智能穿戴设备、对讲机和无人机等无线电发射设备或者产生电磁辐射的电子产品。探月工程、火星探测和载人航天工程的频率规划见参考文献[4]。

(2)无线电频率规划助力促进经济社会发展。

兵马未动,粮草先行。无线电频谱资源作为移动通信、民航和铁路等行业的生产要素,在国民经济中发挥着越来越重要的作用,无线电频率规划是无线电频谱服务经济社会发展的体现。为适应和促进5G系统在中国的应用和发展,根据《中华人民共和国无线电频率划分规定》,结合我国频率使用的实际情况,工业和信息化部2017年11月9日发布了《工业和信息化部关于第五代移动通信系统使用3300~3600MHz和4800~5000MHz频段相关事宜的通知》,这使我国成为国际上率先发布5G系统在中频段内频率使用规划的国家。通知明确3300~3400MHz(原则上限室内使用)、3400~3600MHz和4800~5000MHz频段作为5G系统的工作频段;规定5G系统使用上述工作频段,不得对同频段或邻频段内依法开展的射电天文业务及其他无线电业务产生有害干扰;同时规定,自发布之日起,不再受理和审批新申请3400~4200MHz和4800~5000MHz频段内的地面固定业务频率,以及3400~3700MHz频段内的空间无线电台业务频率和3400~3600MHz频段内的空间无线电台测控频率的使用许可。国家无线电管理机构将负责受理和审批上述工作频段内5G系统的频率使用许可。5G系统是中国实施“网络强国”和“制造强国”战略的重要信息基础设施,更是发展新一代信息通信技术的高地。频谱资源是研发、部署5G系统最关键的基础资源,根据技术和应用特点及电波传播特性,5G系统需要高(24GHz以上毫米波频段)、中(3000~6000MHz频段)、低(3000MHz以下频段)不同频段的工作频率,以满足覆盖、容量和连接数密度等多项关键性能指标的要求。本次发布的中频段5G系统频率使用规划综合考虑了国内外各方面的因素,统筹兼顾国防、卫星通信、科学研究等部门和行业的用频需求,依法保护现有用户用频权益,能够兼顾系统覆盖和大容量的基本需求,是我国5G系统先期部署的主要频段。铁路、民航、北斗卫星导航系统、工业互联网和物联网频率规划见参考文献[4]。

(3)无线电频谱应用促进文化传播、文化产业和科技发展。

宣传思想文化工作事关党的前途命运,事关国家长治久安,事关民族凝聚力和向心力。2022年8月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《“十四五”文化发展规划》,目标任务:一是全党全社会的思想自觉和理论自信进一步增强,习近平新时代中国特色社会主义思想绽放出更加绚丽的真理光芒,人民在精神上更加主动,新时代中国发展进步的精神动力更加充沛;二是社会文明程度得到新提高,社会主义核心价值观深入人心,中华民族的家国情怀更加深厚、凝聚力进一步增强,人民思想道德素质、科学文化素质和身心健康素质明显提高;三是文化事业和文化产业更加繁荣,公共文化服务体系、文化产业体系、全媒体传播体系和文化遗产保护传承利用体系更加健全,文化创新创造活力显著提升,文化和旅游深度融合,城乡区域文化发展更加均衡协调,人民精神文化生活日益丰富;四是中华文化影响力进一步提升,中外文化交流和文明对话更加深入,中国形象更加可信、可爱、可敬,推动构建人类命运共同体的人文基础更加坚实;五是中国特色社会主义文化制度更加完善,文化法律法规体系和政策体系更加健全,文化治理效能进一步提升。

这些目标任务中涉及文化传播和文化产业的专栏包括专栏14、专栏15和专栏16。专栏14国家文化大数据体系建设,其中文化体验体系建设:面向电视机大屏和移动终端小屏,以及文化馆等公共文化设施和学校、旅游景区、购物中心等公共场所,大力发展线上线下、在线在场文化体验。专栏15公共文化服务体系建设,其中智慧广电人人通:建设5G广播电视网络、业务系统,实施智慧广电固边工程和智慧广电乡村(城镇)工程,推动有线无线、广播通信、大屏小屏协同发展,实现人人通、移动通、终端通。推进广播电视直播卫星公共服务高清化升级,加强卫星地球站高清超高清传输能力建设。实施民族地区有线高清交互数字电视机顶盒推广普及项目,提升民族地区有线电视网络的业务承载和支撑能力。应急广播电视网络体系建设:加强国家应急广播电视网络调度,结合广电5G网络建设,完善各级调度控制和制作播发平台,支持县级应急广播电视网络体系建设,实现上下贯通、多级联动、可管可控、安全可靠。专栏16国家有线电视网络整合和5G一体化发展,其中全国有线电视网络整合和互联互通平台建设:持续推进全国有线电视网络整合。统筹推进全国有线电视网络互联互通平台建设,升级改造骨干光缆传输网,建设广电宽带数据网、数据中心、智慧广电云、流媒体CDN平台,推动智能终端升级、互联网协议第六版(IPv6)部署应用及机房等基础设施建设。中国广电5G网络建设:推进700MHz 5G网络建设,基本实现全国范围的连续覆盖。优先推进重点地区核心网节点和无线基站建设。利用广电网络基础设施资源,新建、升级、扩容建设5G承载网,形成覆盖全国的省际、省干、市干数据网络。广电5G业务应用、测试验证及监管服务平台建设:打造面向全网用户和多屏分发的5G高新视频融合服务平台,建设以5G直播节目内容为主的播控系统、广电5G创新应用测试验证服务评价系统及监测监管技术研究与创新研发系统。

同时,与无线电频谱有关的科技成果可以改造文化,文化又会反作用于科技,同时影响经济和政治。例如,2017年年中,“一带一路”沿线20国青年评选出了中国的“新四大发明”——高铁、网购、支付宝、共享单车,在这些来自五湖四海不同种族的留学生眼里,中国最便利的生活方式“新四大发明”已经深入他们的生活。“新四大发明”是近年来中国科技创新的缩影,不仅改变了中国人的生活,也刷新了世界对中国的认识,生动阐释了中国创新模式给世界的启示。2023年8月29日,时任美国商务部部长雷蒙多首次访华,华为在雷蒙多访华期间推出了全球首款支持卫星通话的大众智能化手机Mate 60 Pro,搭载全新自主研发的芯片,表明华为在5G领域突破了美国的芯片技术封锁。在雷蒙多回到美国后不到一个月,她便在出席的《芯片与科学法案》会议上直言华为在她访华期间发布新产品令她十分心烦。雷蒙多直言令她感到不爽的华为在世界上获得了无数掌声,而她之前对华为打算采取的打压政策也随之改变。她宣布美国会向中国出售芯片,但不会是高端芯片。华为Mate 60 Pro的发布不仅是一款手机产品的亮相,更是中国科技实力和自主创新能力的鲜明证明。当今的技术与产业变革风起云涌,变革的脚步迅猛且深远。在这种巨变之下,各国面对的是一场涉及经济、文化甚至政治格局的深度调整,这也为全球带来了一系列新的机遇与挑战。

由此可见,无线电频率规划助力打造国之重器和经济社会发展,无线电频谱应用促进文化传播、文化产业和科技发展,体现了无线电频谱的文化价值。

小提示4:文化是国家和民族之魂

《普通高等学校本科专业目录(2020年版)》中涉及文化的有文学、历史学和管理学学科门类,相对应地,我国大学专业名称为中国语言与文化、传播学、网络与新媒体、文化遗产和文化产业管理。目前,我国高等学校本科专业目录和专业名称体系中缺乏文理交叉融合的新文化学科门类,建设文化强国任重道远。

2.3.3 无线电频谱的电磁空间安全价值

电磁空间安全问题起源于电子战,虽然距今已有120多年的历史,但由于解放后我国一直处于和平时期,公众对电磁空间安全问题关注得比较少。与政府和公众对网络空间安全问题的关注度相比,电磁空间安全问题最近几年才进入大家的视野。

传统上,无线电管理主要关注两个基本问题。一是合理、有效、经济和可持续地开发与利用无线电频谱资源。二是维护空中电波秩序,为各类无线电台(站)或设备在良好的电磁环境中正常运行提供保障,避免受到有害干扰。例如,《中国无线电管理年度报告(2020年)》揭示:“十三五”期间,我国累计排查无线电干扰9500余起;查处“黑广播”案件12054起、“伪基站”案件3129起;圆满完成中华人民共和国成立70周年系列庆祝活动等20余项国家级和70余项省级重大活动无线电安全保障任务,以及全国高考、公务员考试、司法考试等重要考试的无线电安全保障工作;开展专项监测,有效保护航空、铁路、水上等专用频率安全。可见,“十三五”期间国家无线电管理机构在排查无线电干扰和实施无线电安全保障方面任务繁重。

2020年10月,美国国防部发布《电磁频谱优势战略》,美军用“电磁战”概念替换“电子战”,并明确指出将电磁战与频谱管理融合为统一的电磁频谱作战系统,美军认为“电磁频谱内的行动自由将帮助部队更好地实施作战机动并夺取最终胜利”。2020年10月,《中华人民共和国国防法》修订草案全文公布,新增规定国家采取必要的措施维护包括太空、电磁、网络空间在内的其他重大安全领域的活动、资产和其他利益的安全,强化了电磁空间安全的重要性。2023年10月13日,美国空军发布《太空军综合战略》,概述了美国太空军的未来愿景,明确了太空军的战略目标、优先事项和计划安排,对美军太空能力的发展和应用进行了详细规划。《太空军综合战略》是美军全面布局太空能力工作的延续,以图继续谋取未来太空优势。同年11月13日,美国发布《国家电磁频谱战略》,美国总统拜登称无线电频谱是“国家最重要的国家资源”之一。美国电磁频谱战略将加强频谱人才培养,提升国家频谱意识;推动技术创新(包括创新的频谱共享技术),提升美国工业竞争力,保护美国及其盟友和合作伙伴的数字经济发展。通过上面的讨论可见,加强频谱人才培养,提升国家电磁空间安全意识,更好地服务于国家安全和经济社会发展是“十四五”期间我国无线电管理工作面临的新挑战。

小提示5:电磁空间安全

电子战概念起源于120年前,是军方的专业术语。随着大国竞争的加剧,2020年10月美军用“电磁战”概念替换“电子战”;2020年10月,《中华人民共和国国防法》修订草案全文公布,新增规定国家采取必要的措施维护包括太空、电磁、网络空间在内的其他重大安全领域的活动、资产和其他利益的安全。2023年年末,美国空军发布《太空军综合战略》、拜登政府发布《国家电磁频谱战略》,确保美军太空优势、保护美国及其盟友和合作伙伴的数字经济发展成为美国的战略目标。太空竞争挑战了无线电频谱的属地性管理原则,电磁空间安全已成为国家间竞争的新疆域。 86lattbKpZjoXVSfLXeS/TIon80B6Z7nHqXOOzu7EaaU1wqWkdpaYdkkbzMPJK3S

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