我们能从监管机构手中拯救无线网络吗?
Linux 的诞生和发展是在规范而非法律的生态系统中。这些规范是编程 (C)、操作系统 (*NIX)、命令 shell(bash 等)、电子邮件(SMTP 等)、许可证(GPL 等)和互联网协议(TCP/IP 和其他协议)的规范。
如果 Linux 和互联网听任世界大型操作系统和网络提供商摆布,我们永远不会拥有它们中的任何一个。相反,我们拥有的将是商业巨头及其受制于他们的监管机构倾向于相信的实际情况: “知识产权”和可计费的“服务”。
“自由”和“开放”是最好地描述允许 Linux 和互联网诞生的发展精神的形容词。是的,周围有一些法规,但 Linux 和互联网在 Bob Frankston 所谓的 监管机构 的范围之外成长起来。在某种程度上,它们仍然是这样,但随着我们的计算和通信更多地转移到移动设备,这种程度正在变得越来越窄,越来越不理想。
在很大程度上,这些设备并非互联网原生。虽然它们可以在互联网上运行(并且在 Android 设备的情况下,在 Linux 的一个分支上运行),但它们在设计上是蜂窝电话公司的围墙商业花园的原生产品。这些是监管机构动物园里的动物,它们也恰好在管理动物园——至少在它们构思无线通信和影响监管机构的方式上是这样。
也许无线通信最昂贵和最复古的概念框架是运营商和监管机构完全接受,而我们其他人几乎从未质疑的框架。这个框架就是频谱。作为人为稀缺性,频谱可能是世界历史上最大和最昂贵的。然而,对于监管机构和普通大众来说,它仍然是理解无线的普遍框架。
例如,看看这个故事:“纽约一家大型电视台可能会赢得 9 亿美元——如果它停播。原因如下”,作者 Brian Fung,发表于 2015 年 10 月 16 日的《华盛顿邮报》。在其中,他指出了美国每个市场(包括其海外领土)的电视台所占频谱的首次反向拍卖价格列表:http://transition.fcc.gov/Daily_Releases/Daily_Business/2015/db1016/DA-15-1191A2.pdf。榜首是纽约的 WCBS-TV,在那里更广为人知的是 2 频道(即使它实际上在 33 频道上运行,跨越 584-590MHz)。价格:9 亿美元。他解释说
这些数字代表每个广播公司参与前所未有的无线电波拍卖可能获得的最大金额,该拍卖旨在将这种无形房地产的控制权转移给 AT&T 和 T-Mobile 等无线运营商。蜂窝运营商表示,他们需要访问更多的无线频谱,以构建下一代移动数据网络。(从电视信号到 4G LTE 的所有无线数据都建立在频谱之上,频谱是一种有限的资源。)
他在这里谈论的是将无线电视广播频道拍卖给无线运营商,相信无线运营商可以比电视台更好地利用这些频道(相邻频率的集合)——这可能是真的。FCC 还在使电视台有可能竞标其他较低频率的频道,这些频道对于蜂窝无线来说不太理想,但对于无线电视来说却很好。由于大多数人观看有线电视而不是无线电视,电视台可能根本不想购买其他频道。所有这一切的必然结果是,无线电视最终将比现在更加没落。
但是,最重要的是框架。“房地产”和“有限的资源”被认为是既定的——自变量,毋庸置疑。
然而,我们在这里谈论的也是 Bob Frankston 正确地称之为“出售蓝色”的东西——这意味着频谱根本不应该出售。
无线通信不需要“提供商”购买频谱,就像我们任何人都不需要提供商出售蓝色才能看到或使用它一样。与其解释其余含义,不如将发言权交给 David P. Reed,他是互联网的创始人物之一,也是一流的科学家,他给我所在的邮件列表写道
因此,关于无线电系统架构存在一个基本的技术问题,它涉及到介质(俗称无线电波)的共享。作为一名工程师,我已经就此问题撰写和演讲了几十年。问题如下
在蓬勃发展且高度本地化的通信增长中,从技术上讲,是否有必要将监管纳入其中?(以及一个必然结果:为什么计算能力强大的无线网络系统不能为了所有无线电波用户的共同利益而进行合作?)答案似乎是否定的(而且它们绝对可以)。
现在的关键是“合作”。
通信中存在巨大的合作激励。这是互联网成功的全部基础!事实上,对一种单一的抽象通信框架进行标准化,这种框架在传输基础设施(和无线电波)和应用程序方面都具有技术不可知性,实际上已经彻底颠覆了通信行业以及世界各国公民进行互动的方式应该是显而易见的……
无线网络可以感知无线电波并协同修改其行为——作为一个网络——以充分利用它们的能力。既然我们在每个无线芯片中都有软件和强大的信号处理能力,合作就没那么困难了。
而且“努力”合作的回报巨大……我们知道,通过合作系统可以实现的远比今天实现的要好得多……
本地层面的合作很容易,因为人们控制着自己的房地产。我们不需要 FCC 告诉我们,如果设备搞乱了我们的本地环境,我们可以打开或关闭设备。这就是 第 15 部分 的精髓。
因此,激励合作以更好地利用无线电波(现在技术上可行,比以往任何时候都更可行,因为摩尔定律、信息论和数字信号处理,以及用于传感和传输的模拟半导体技术的惊人改进)以及使我们的本地环境良好运行的愿望应该就足够了。
但在华盛顿特区……问题是“谁赢了?” [当]真正的问题应该是:什么符合公众利益?
就本地通信而言,符合公众利益的是本地管理、自由选择、相互合作和互操作的技术,至少在某种程度上是这样。
David 在这里谈论的一切都在频谱框架之外。这只是无线电以他们能做到的最好的方式与无线电对话。这些新一代无线电就像互联网一样。TCP/IP 是互联网的创始和持久协议套件,它规定了“尽力而为”,以便将数据从任何一端传输到另一端,而不管谁拥有和运营两端之间的“管道”(无线或其他方式)。它开启的可能性是无限的。但如果你仍然停留在旧的框架内,你就看不到它们。
在Linux Journal在千禧年之交举办的众多 Geek Cruises 之一中,我们参观了波多黎各的阿雷西博天文台,它是 SETI(搜寻地外文明计划)的主要收集点。SETI 主要在微波频率窗口中进行搜索,因为在那里可以听到来自外太空最多的声音,并且据推测那里是遥远智慧生物传输最多的地方。在 SETI 的初期,一个框架假设是,外星人可能会像我们当时的系统一样辐射无线电和电视。
那时,电视台向地平线辐射高达 500 万瓦的功率(接近微波窗口的较低频率范围)。当今电视台最强大的数字发射器仍然是 100 万瓦。与此同时,蜂窝塔的传输功率最多为几瓦,而我们口袋里的手机使用的功率仅为几分之一瓦。换句话说,所有这些功率都非常弱,这是故意的,即使是最灵敏的接收器在光年之外也无法探测到它们。
蜂窝通信依赖于本地和低功率传输,过去是,现在仍然是一项非常原创的发明——这项发明使得在本地和全球地理范围内拥挤比旧广播学校的蛮力传输可能实现的更多的通信路径成为可能。
蜂窝网络所做的是让我们摆脱了越大越好的信念。现在我们需要从频谱稀缺的信念中获得同样的解放。因为它并非如此。并且出售它毫无意义,除了照常营业、其受制于他们的监管机构以及数十亿仍然不了解情况的人。让我们改变这一点。
资源Bob Frankston: http://www.frankston.com
监管机构: http://www.frankston.com/public/?name=RealityVRegulatorium
“纽约一家大型电视台可能会赢得 9 亿美元——如果它停播。原因如下”: https://www.washingtonpost.com/news/the-switch/wp/2015/10/16/fcc-weve-fired-the-starting-gun-on-a-massive-auction-of-wireless-airwaves
Brian Fung: https://www.washingtonpost.com/people/brian-fung
反向拍卖开盘价: http://transition.fcc.gov/Daily_Releases/Daily_Business/2015/db1016/DA-15-1191A2.pdf
WCBS-TV 纽约, 33 频道: http://fccinfo.com/CMDProEngine.php?sCurrentService=TV&tabSearchType=Appl&sAppIDNumber=1317336
David P. Reed: https://en.wikipedia.org/wiki/David_P._Reed
波多黎各的阿雷西博天文台: https://en.wikipedia.org/wiki/Arecibo_Observatory
SETI: https://en.wikipedia.org/wiki/Search_for_extraterrestrial_intelligence
搜寻地外文明—微波窗口: https://en.wikipedia.org/wiki/Search_for_extraterrestrial_intelligence#/media/File:TerrestrialMicrowaveWindow.jpg