Page 90 - Web性能权威指南

抛开政治因素不谈，除了以共有频段作为信息交互的基础外，影响性能的最主要因
素就是频率范围的大小（带宽）。根据香农的模型（公式 5-1），信道的总体比特率
与分配的带宽呈正比。换句话说，在其他条件等同的情况下，频率范围加倍，传输
速度加倍。比如，带宽从 20MHz 变成 40MHz 可以让信道传输速率加倍，而这正是
802.11n 在早期 Wi-Fi 标准基础上提升性能的做法！

最后，值得一提的是，并非所有频率范围的性能都一样。低频信号传输距离远、覆盖
范围广（大蜂窝），但要求天线更大，而且竞争激烈。另一方面，高频信号能够传输
更多数据，但传输距离不远，因此覆盖范围小（小蜂窝），需要较多的基础设施投入。

对不同的应用而言，不同的频率范围价值也不一样。广播只适合低频率范
围，而双向通信则更适合使用较小的蜂窝，因为较小的蜂窝能提供更高的
带宽，竞争也更少。

全球频谱分配及管制简史

只要对世界无线通信史稍有涉猎，就不可避免地会了解一些当前频谱分配和管制
方面的纷争。那么无线电通信的历史如何呢？
在无线电产业发展初期，任何人可以出于任何目的使用任意频率范围。直到 1912
年美国的《无线电法》签署生效，无线电频谱才揭开强制许可使用的序幕。该法
案最初的动议部分源自对泰坦尼克号沉没的调查。据称，如果当时附近的船只都
在监听适当的频率，那么就有可能避免灾难发生，至少可以让更多人获救。无论
如何，这个新法案开了为国际和美国联邦无线通信立法的先河。此后，其他国家
也纷纷效仿。
20 多年后，FCC 出台了 1934 年《通信法》。自此之后，FCC 就一直负责美国境内
的频谱分配，将可用频谱分割成了较小的专用频段。
ISM（Industrial, Scientific, and Medical，工业、科研和医疗）无线电频段就是一个
差异化分配的例子。这个频段是 1947 年国际电信大会确定的，在国际上得到了
保留。现代无线通信（如 Wi-Fi）使用的 2.4~2.5 GHz（100 MHz）和 5.725~5.875
GHz（150 MHz）就属于 ISM 频段。而且，这两个频段也被视为“免许可频段”，
即任何人都可以在这两个频段组建自己的无线网络（无论商用还是私用），只要使
用的硬件达到一定的技术要求（比如发射功率）即可。

随着无线通信需求日益增长，很多政府都开始举行“频谱拍卖”，通过这种形式出
售在某个频段发射信号的许可（执照）。这种例子非常多，但 2008 年的 700MHz
FCC 拍卖比较有代表性。当时，美国境内 698~806 MHz 的频率范围被以 195.92
亿美元的价格拍卖给十几个竞拍者（这个范围被进一步细分）。没错，的确是
“百”亿级的价格。

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