Кіріспе

Спектрді басқару – радиожиіліктерді тиімді пайдалану және жалпы әлеуметтік пайданы арттыру мақсатында қолданылуын реттеу процесі. Радиоспектр термині әдетте сымсыз байланыс үшін қолданылуы мүмкін 1 Гц-тен 3000 ГГц-ке (3 ТГц) дейінгі толық жиілік диапазонын білдіреді. Ұялы телефондар және басқа да қызметтерге деген сұраныстың артуы спектрді басқару философиясының өзгеруін қажет етті. 3G және 4G мобильді қызметтер сияқты технологиялық инновациялар мен сымсыз интернет қызметтерінің жылдам дамуы сымсыз кеңжолақты байланысқа деген сұранысты күрт арттырды. 1930 жылдардан бері спектр әкімшілік лицензиялау арқылы тағайындалып келді. Технологиялық мүмкіндіктер шектеулі болғандықтан, сигналдардың араласуы спектрді пайдаланудың басты мәселесі саналды. Сондықтан лицензия иелерінің сигналдарын қорғау үшін эксклюзивті лицензиялау жүйесі енгізілді. Бұрынғы, ұқсас қызметтер тобына лицензия берілген дискретті жолақтар тәжірибесінің орнына көптеген елдерде технологиялық инновацияларды жеделдетуге және спектрді пайдалану тиімділігін арттыруға бағытталған «спектр аукционы» моделі енгізілуде. Спектрді тағайындау тәжірибесінде лотереялар, лицензиясыз қол жеткізу және спектрді жекешелендіру сияқты басқа да тәсілдер де қолданылды. Соңғы кезде Америка ортақ спектр саясатына қарай бет бұрды, ал Еуропа авторизацияланған ортақ қол жеткізу (ASA) лицензиялау моделін ұстануда. Президент Обама 2013 жылғы 14 маусымда, Президенттің ғылым және технология жөніндегі кеңесшілер кеңесінің (PCAST) ұсыныстарын қабылдағаннан кейін, ортақ спектрді АҚШ саясатына айналдырды. Бұл кеңес, пайдаланылмаған кезде және артық қауіп тудырмаса, (ашылмаған) федералдық радиоспектрін ортақ пайдалануды ұсынды. Осы нұсқаулыққа сәйкес, 2014 жылдың желтоқсанына қарай FCC теледидар жолағында спектрді бөлісудің (ТВ ақ кеңістігі) шектеулі табысын басқа жолақтарға, әсіресе АҚШ Әскери-теңіз күштерінің 3550–3700 МГц радиолокациялық жолағына үш деңгейлі лицензиялау моделі арқылы (негізгі пайдаланушы, басымдық және жалпы қол жеткізу) кеңейтті.

Үкіметтер мен радиожиілік спектрін басқару

Көптеген елдер радиожиілік спектрін мемлекеттік меншік деп санайды. Радиожиілік спектрі – су, жер, газ және минералдар сияқты ұлттық ресурс. Алайда, олардан өзгеше, радиожиілік қайта пайдаланылады. Спектрді басқарудың мақсаты – радиожиілік спектрінің ластануын азайту және қолданылатын радиожиілік спектрінен максималды пайда алу. Халықаралық телекоммуникация одағының (ITU) конституциясының бірінші тарауы "әр мемлекеттің телекоммуникациясын реттеуге егеменді құқығын" толық мойындайды. Тиімді спектрді басқару үшін ұлттық, аймақтық және жаһандық деңгейде реттеу қажет. Спектрді басқарудың мақсаттары: радиожиілік спектрін ұтымды пайдалану және оңтайландыру; араласудың алдын алу және оларды шешу; қысқа және ұзақ қашықтықтағы жиіліктерді бөлуді жобалау; жаңа сымсыз технологияларды дамытуға көмектесу; көршілес елдермен және басқа да әкімшіліктермен сымсыз байланысты үйлестіру. Радиожиілік спектрінің ұлттық реттеуді қажет ететін элементтері: түрлі радио қызметтері үшін жиіліктерді бөлу, тарату станцияларына лицензиялар мен радиожиіліктерді беру, жабдықтың типін бекіту (Еуропалық Одаққа мүше емес елдер үшін), төлемдерді жинау, Халықаралық жиіліктердің бас тізілімі (MIFR) үшін ITU-ға хабарлау, көрші елдермен келісу (радио толқындары үшін шекара жоқ), аймақтық комиссиялармен (Еуропадағы CEPT, Америкадағы CITEL сияқты) және ITU-мен сыртқы қатынастар.

Спектрді пайдалану

Спектрді басқару, спектрді пайдаланудың өсуіне байланысты күрделеніп бара жатқан мәселе болып табылады. Пайдалану түрлеріне мыналар жатады: эфир арқылы хабар тарату (1920 жылы басталған); мемлекеттік және ғылыми зерттеулер (қорғаныс, қоғамдық қауіпсіздік – теңіз, әуе, полиция, ресурстарды басқару, көлік және радиоастрономияны қамтиды); халыққа арналған коммерциялық қызметтер (дауыс, деректер, үй желісі); және өнеркәсіптік, ғылыми және медициналық қызметтер (телемедицина және қашықтан басқару сияқты). 1980 жылдары тек радио және теледидар хабарларын тарату туралы ғана алаңдаушылық болды, бірақ бүгінде ұялы телефондар мен сымсыз компьютерлік желілер маңыздырақ болып келеді, себебі АҚШ-тағы үй шаруашылықтарының 15%-дан азы теледидар сигналын алу үшін эфир арқылы хабар таратуға сенеді. АҚШ спектрін Федералды байланыс комиссиясы (FCC) үкіметтік емес қолдану үшін немесе Ұлттық телекоммуникациялар және ақпарат басқармасы (NTIA) үкіметтік қолдану үшін басқарады. Ортақ қолдану үшін екі мекеме де келісуі керек. Спектр әртүрлі жиілік диапазондарына бөлінеді, олардың әрқайсысы белгілі бір қолдануға арналған. Мысалы, 300 кГц-ден 535 кГц-ға дейінгі жиілік диапазоны авиациялық және теңіз байланысы үшін, ал 520 кГц-ден 1700 кГц-ға дейінгі жиілік диапазоны АМ радиосы үшін резервтелген. Бұл процесс «бөлу» деп аталады. Келесі қадам – нақты пайдаланушыларға немесе пайдаланушылар кластарына жиіліктерді тағайындау. Әрбір жиілік диапазоны қолданудың сипатына және пайдаланушылар санына байланысты нақты тағайындалған. Шындығында, кейбір қолданулар басқаларына қарағанда кеңірек диапазонды қажет етеді (АМ радиосы 10 кГц блоктарын пайдаланады, ал FM радиосы 200 кГц блоктарын пайдаланады). Сонымен қатар, қолданулар арасындағы кедергіні азайту үшін «қорғау жолақтары» қажет.

Статус-кво: командалық және басқару әдісі

Командалық басқару тәсілі қазіргі уақытта әлемдегі көптеген реттеушілер қолданады. Бұл тәсіл реттеушілерді спектрді бөлу және пайдалану туралы шешімдерді қабылдау үшін орталықтандырылған органдар болуға шақырады. АҚШ мысалында, реттеуші (FCC) белгілі бір спектр бөліктерінің қолданылу жағдайларын, сондай-ақ оларға қол жеткізе алатын тараптарды анықтайды. Федералды байланыс комиссиясы (FCC) сонымен қатар қолданылатын физикалық қабат технологияларын реттейді. Бөлу шешімдері көбінесе уақыт және кеңістік бойынша тұрақты болып табылады, яғни олар ұзақ мерзімге (әдетте ондаған жылдар) және кең географиялық аймақтарға (елдің бүкіл аумағына) жарамды. Пайдалану көбінесе эксклюзивті болып белгіленеді; әрбір жолақ бір провайдерге арналған, осылайша кедергісіз байланыс қамтамасыз етіледі. Командалық басқару моделі сымсыз байланыстың бастапқы кезеңдеріне дейін барып жетеді, онда қолданылатын технологиялар қанағаттанарлық сапаға қол жеткізу үшін кедергісіз ортаны қажет еткен. Осылайша, командалық басқару тәсілінің эксклюзивті сипаты – ескірген технологиялардың салдары деп жиі айтылады. Бұл модельдің айқын артықшылығы – қоғамдық мүддеге қызмет ететін қызметтерді сақтау мүмкіндігі. Тиімділік тұрғысынан алғанда, қоғамдық мүддеге арналған бағдарламалар, мысалы, эфирлік теледидар, провайдерлер үшін коммерциялық бағдарламаларға қарағанда аз тартымды болуы мүмкін, бірақ олар қоғам үшін әлі де пайдалы. Сондықтан, мұндай қызметтер реттеушілер лицензиялық келісімдер арқылы көбінесе жасырын түрде сақталады. Тағы бір артықшылығы – осындай орталықтандырылған тәсілдің нәтижесінде туындайтын стандарттау. Мұндай стандарттау желілік индустрияларда маңызды, ал телекоммуникация индустриясы осы саланың классикалық мысалы болып табылады. Бір ғалым жаңа технологиялардың дамуы қоғамға көбірек спектр әкелуге мүмкіндік беретінін, бірақ оның үшін қоғам спектрді пайдаланудың жаңа парадигмасын қабылдауы қажет екенін көрсететін мақала жариялаған.

Таратудың баламалы режимдері мен спектр мәселесі

Цифрлық өтуге байланысты радиоспектрді басқару жаңа кезеңге енді. 2009 жылдың 17 ақпанына дейін цифрлық теледидарға толық көшу (2005 жылғы Цифрлық өту және қоғамдық қауіпсіздік заңы) телерадиохабар таратушыларға спектрді тиімді пайдалануға және спектрді бөлісу мүмкіндігі үшін орынды үнемдеуге мүмкіндік берді. Спектрді бөлісу мәселесі қызу талқылауларға түсіп жатыр. Коммерциялық сымсыз байланыстың экспоненциалды өсуі, көбірек трафикқа қолдау көрсету үшін қосымша спектрді қажет етеді. Реттеуші ретінде FCC бұл қажеттіліктерге жауап ретінде көбірек спектрді қолжетімді етті. Екінші нарық құрылуына рұқсат берілді және лицензия иелеріне спектрді пайдалану құқығын үшінші тараптарға уақытша жалға беруге ұсынылады. Лицензияларды беруге мүмкіндік беру – FCC-нің телерадиохабар таратушыларды пайдаланылмаған спектрді бөлісуге ынталандырудың маңызды қадамы. Спектр тапшылығы мәселесіне ұсынылған тағы бір шешім – байланыс жүйелеріне бұрын радарлық қолдану үшін бөлінген спектрді пайдалануға және оны бірлесіп пайдалануға мүмкіндік беру болып табылады. Бұл тәсілге соңғы уақытта бірнеше зерттеу бағдарламалары, соның ішінде DARPA жобалары, радиолокациялық байланыс спектрін бірлесіп бөлудің әртүрлі әдістерін зерттеу арқылы көбірек назар аударылып келеді. Ұялы желілерде спектрді бөлісу сияқты басқа да баламалар қарастырылуда. Спектр тапшылығы жаңа сымсыз қызметтерді іске қосу кезінде туындайтын басты мәселе ретінде көрініс берді. Бұл тапшылықтың әсері ең көбінесе спектр аукциондарында байқалады, онда операторлар белгілі бір жиіліктерге қол жеткізу үшін миллиардтаған доллар инвестициялауға мәжбүр болады. Осы тапшылыққа қарамастан, соңғы спектрді пайдалану өлшемдері көрсеткендей, қолжетімді спектр мүмкіндіктері жеткіліксіз пайдаланылуда, яғни бос жатыр. Бұл жасанды "кіру шектеуіне" негізделген тапшылық көбінесе басқару және бақылау режимінің қатаң және өзгермейтін сипатынан туындайды деп есептеледі. Мүдделі тараптар басқару режимін жақсартуды, спектрге қол жеткізуге қойылған шектеулерді жеңілдету арқылы қарастыруды бастады. Екі басым модель – «спектрлік ортақтық» және «спектрлік меншік құқығы» көзқарастары.

Жалпыға ортақ спектр теориясы

АҚШ заңдарына сәйкес, радиоспектр жеке сектордың немесе үкіметтің меншігі болып саналмайды, тек "үкімет" термині "халық" сөзімен мағынасы бірдей қолданылған жағдайда ғана. "Ортақ мүлік" терминінің бастапқы мағынасы – жалпы халықтың ортақ мүлікті пайдалануға шектеулі құқықтары болуы; әр адам өзінің пайдалану құқықтарына мүдделі болған, бірақ ортақ мүлік мүлік емес, ал құқықтар да "мүлік" емес, себебі оларды саудаға салуға болмайды. "Ортақ мүліктің трагедиясы" термині 1968 жылы Гаррет Хардиннің "Science" журналында жарияланған мақаласында кеңінен танымал болды. Ортақ мүліктің трагедиясы жеке мүдделердің қоғамдық резервтерді ("ортақ мүлік") жоюшылық түрде пайдалануы, егер жеке тұлғалар үшін ең тиімді стратегия "жалпы қажеттіліктермен" қайшылыққа түскен жағдайда мүмкін екенін көрсетеді. Мұндай жағдайда, әрбір "жаман ойыншының" үлесі шағын болғанымен, осы әрекеттердің нәтижелері біріктірілгенде ресурс пайдасыздық деңгейіне дейін құлдырауы мүмкін екені айтылады. Осы алаңдаушылық радиоспектрді реттеуге алып келді.

Спектрге меншік құқығының моделі

Спектрге меншік құқығы моделі спектр ресурстарын жер сияқты қарастыруды ұсынады, яғни спектр бөліктерінің жеке меншігіне жол беру керек. Осы бөліктерді бөлу нарықтық күштер арқылы іске асырылуы тиіс. Спектр иелері осы бөліктерді екінші деңгейдегі нарықтарда саудалауға құқылы. Сонымен қатар, спектр иелері өз жолақтарын кез келген технологияны пайдалана отырып, қалағандай қолдана алады (қызмет және технология бейтараптығы). Спектрге меншік құқығы моделі тарату құқықтарының эксклюзивті бөлінуін жақтаса да, ол лицензиялық режиммен бірдей емес. Басты айырмашылық – лицензиялық басқару режимдеріне тән қызметтер мен байланыс технологияларына қойылатын қатаң талаптарға қарағанда, спектрге меншік құқығы көзқарасындағы қызмет және технология бейтараптығы. Спектрдің меншік құқығы туралы алғашқы идеяны 1951 жылы Лео Герцель ұсынды, ол сол кезде заң студенті болып, АҚШ FCC саясатын спектрді басқаруда сынға алды. Нобель сыйлығының лауреаты, экономист Рональд Коуз 1959 жылы спектр құқығын аукционға шығару идеясын қолдады. Коуз бастапқы үлестіру мәселелерге әсер ететінін, бірақ жиіліктегі меншік құқығы оны ең тиімді пайдалануға алып келетінін дәлелдеді. Ол алғаш рет FCC-ге ұсынғанда, одан әзіл айтып отыр ма деп сұрады. Спектрге меншік құқығы моделінің жақтастары мұндай басқару схемасы инновацияны және спектр ресурстарын тиімді пайдалануды ынталандыратынын айтады, себебі спектр иелері өз ресурстарын үнемдеуге ұмтылуы мүмкін. Спектрге меншік құқығы моделі жасанды тапшылыққа және «ұстап тұру» мәселесіне әкелуі мүмкін деген сынға ірікеледі. «Ұстап тұру» мәселесі – спектр ресурстарын біріктірудегі қиындықтармен байланысты (жоғары өткізу қабілеті бар қолданбалар үшін қажет), себебі жеке спектр иелері өз үлесі үшін өте жоғары өтемақы талап ете алады. Спектр – шектеулі тауар болғандықтан, оны мүлдем пайдаланбауға ынта тудырады. Спектр нарығының қатысушылары мен қолданыстағы спектр иелері спектрді алдын ала сатып алып, оны қоймаға қоюы мүмкін, бұл қолданыстағы немесе жаңа бәсекелестердің оны пайдалануына кедерес келтіреді. Қолданыстағы спектр иесінің осы қоймадағы спектрді пайдалану жоспары – оны белгісіз болашақта қолдану үшін сақтау және оны жақын арада пайдаланбау. «Мүлік ретінде спектр» нормативтік-құқықтық режимінде, бұрынғы себеп-салдар саясаты бойынша спектр алған, қазіргі және бабасы бар меншік иелері, бұрынғы нормативтік-құқықтық режимде тегін алған спектрді сату арқылы күтпеген пайда табуы мүмкін. Регламент өзгеретін болса, бастапқы негіздемелер мен қағидалар алынып тасталады. Реттеуді тексеру механизмі жоқ, егер тиімділік қағидалары сақталмаса, қолданыстағы спектр иесінен спектр лицензиясын алып тастап, оны ескі тиімділік қағидалары бойынша жаңа пайдаланушыға қайта беруге немесе спектрді жаңа «мүліктік ретінде спектр» саясатына сәйкес сатуға болады.

Америка Құрама Штаттары

Америка Құрама Штаттарында негізгі жиіліктерді тағайындау өкілеттігі Федералдық үкімет үшін Ұлттық телекоммуникация және ақпарат басқармасы (NTIA) және Федералдық үкіметтік емес ұйымдар үшін Федералдық байланыс комиссиясы (FCC) тарапынан жүзеге асырылады.