电视空白频段（TV White Space）指的是电视广播中实际未被使用的无线电频段（如图1）。电视广播占据着1GHz以下的频段，在这些频段中设置空白频段最初的理由是为了分隔其他被使用的信号，以免各频段间信号互相干扰。但是随着信息通信技术的飞速发展，无线通信的使用迅速增加，导致频段使用极为紧张，如目前被大众所熟知的WiFi主要用于近距离无线传输，多采用2GHz以上的频段，传输距离一般不会超过数百米，穿透力不强，而且容易受到天气的干扰。因此，世界各国逐渐开始考虑启动这些原本用于分隔信号的空白频段。例如，美国主要的空白频段为54-60MHz、76-88MHz、174-216MHz、470-608MHz、614-698MHz等多个区间，美国联邦通信委员会在2008年同意开放这些空白频段，无需授权便可适当使用这些空白频段，如“Super WiFi”可以突破WiFi短距离、低穿透性的缺点，能够在数公里到数十公里之间进行高速无线通信。
目前对电视空白频段进行开放测试或应用的国家主要有美国、英国、新加坡和菲律宾，其中菲律宾是亚洲地区电视空白频段试点最多、使用区域最广泛的国家，因此本文以菲律宾为主对电视空白频段使用情况进行分析和介绍。
背景概况
菲律宾属于岛国，除岛屿众多、交通不便外，与日本、印尼等国家一样处于环太平洋地震带上，由于长期受到台风、海啸、地震、火山等自然灾害的侵袭，再加上经济和政治等因素的影响，导致互联网普及率、计算机等设备普及率，以及教育水平都普遍偏低。据统计，尽管菲律宾手机普及率已达到100%，但计算机的普及率仅为20%，互联网普及率仅为52%。
网速方面，2014年统计数据显示其平均网速仅为3.6Mbps，比老挝（4.0Mbps）和印尼（4.1Mbps）都要慢，与新加坡（61Mbps）、日本（41.7 Mbps）、中国（18.3Mbps）等国相比更是相差甚远。
教育方面，2014年4月菲律宾教育部发表的数据显示（如上页表1），公立小学约有86%不具备互联网连接环境，初中约为45%。而无线网络普及率更是偏低，公立小学仅有7%，这种情况也严重限制了初等教育的发展。
常用于近距离无线传输的WiFi多采用2.4GHz或5GHz频段，传输距离一般不会超过数百米，而菲律宾岛屿或城市间距往往大于数十公里，且长期遭受多种自然灾害侵袭，对基站的建设和维护也需要巨大的成本。因此，为解决中远距离通信问题，近年来菲律宾尝试采用电视空白频段架设无线通信网络，以便应用于灾害抢救、远程教育及互联网连接等方面。
菲律宾电视频段主要在54-806MHz之间，各频道之间均插入部分空白频段以免信号干扰。图2中的各电视频道间的雪花点部分即为空白频段，几乎每两个频段中均设置有空白频段以免信号互扰，而这些空白频段具备良好的穿透能力和中远距离数据传输能力，预计传输带宽最高可达6Mbps，传输距离可达10千米。为良好地管控和使用这些频段，菲律宾主要采用政府主导方式慎重地在某些局部地区逐步推进电视空白频段的使用。例如，在科技部（Department of Science and Technology）下设立信息通信技术处（ICT Office），由其主导公共场所的互联网建设，在“2011—2016菲律宾数字化战略”规划下执行“e-Filipino”项目，提高互联网连接水平，以求促进经济、社会、教育的发展，缩减地区间及与其他国家间的数字鸿沟。2015年，国家对“e-Filipino”项目的预算额度为14亿菲律宾比索（约2亿人民币）。
菲律宾科技部信息通信技术处所下发的“2013—2015电视空白频段规划”（如图3）就将电视空白频段作为联通互联网的无限局域网构建手段，分地区逐步展开实验性测试以应用于政府机构、公立学校、医疗机构、社区群体及传感器网络中，并希望使用电视空白频段技术使菲律宾大部分区域都能够连接互联网。
菲律宾主要分为吕宋（Luzon，首都马尼拉所在地）、维萨亚斯（Visayas）和棉兰老（Mindanao）等三大区域。如图3所示，2013—2014年规划试点一是奎松城（Quezon，吕宋岛西南部城市）科技社区、政府办公区域以及部分公立学校，试点二是维萨亚斯中心区域，试点三是维萨亚斯东部和南部、棉兰老西部；2015年则依次扩展到整个三大群岛。截至今年的实验表明该计划进展缓慢，到本文发稿为止并未查询到该计划最终报告和进展情况，因此本文以2013—2014年的试点情况为主展开案例分析。
试点情况
2013年10月菲律宾七级以上的地震导致宿务（Cebu）、薄荷（Bohol）等地受灾严重，2013年11月超强台风“海燕”席卷菲律宾中部，多地失联，且断水、断电长达数周之久。在这种情况下，菲律宾科技部信息通信技术处与Nityo Infotech等公司合作，在灾区的社区医院、学校等人群集中的地段架设了空白频段基站，用于无线通信、数据传输、医疗诊断、广播通讯等，并提供免费公共无线上网服务。
在2013年地震后的第6日，薄荷地区的试点（如上页图4）即在Tubigon、Uaby、Talibon附近的社区医院、体育馆、小学等地架设了3个空白频段基站，各基站覆盖了周边约100平方公里的区域，采用662-710MHz的三个空白频段（当地46-53频道），各基站采用不同频段以免信号互扰，以无线终端接入设备（CPE：Customer Premise Equipment）作为节点连接基站。且目前部署了约100个节点，最大带宽可达48Mbps。
教育方面，空白频段的应用主要是在校舍设置CPE提供互联网服务（如图5），对教师进行信息化培训，配置多媒体计算机教师，让学生能够在校学习计算机课程、收发邮件、无线登录上网等。行政信息处理方面，提供e-Government服务，信息搜集、处理及受灾情况调查。医疗方面，提供远程医疗视频服务，采用RxBox等远程医疗设备，提供通过电子邮件和手机短信进行远程医疗，可以用于制作电子病历，传输急用医疗信息，进行医疗管理和看护，也因此挽救了很多生命。生活方面，在公共区域设置免费WiFi提供上网服务，并对渔民进行居民信息登记，改善渔民生活，提高渔业信息交换和共享水平，截至2014年4月，累计有2万多渔民家庭使用了这些服务。
实验结果显示（如上页表2），薄荷地区两个节点距离基站距离几乎相同，均为5公里左右，但是平均带宽相差一倍，究其原因在于节点一与基站之间有山林阻隔，而节点二与基站间地势比较平坦。虽然并未实现高速数据传输服务，但在灾后能迅速地建立信息通信服务，这足以体现了利用空白频段的优势。
另外，台风“海燕”过后的数日，如上页图6所示Tacloban迅速在受灾学校架设了小型微型数据站（VSAT：Very Small Aperture Terminal），VSAT上连泰国卫星IP Star，提供最大约6Mbps下行速度，采用当地49-53频道连接两个无线节点，为附近3～5公里范围内的学校、公共场所和政府办公点提供互联网服务，测试中实际带宽约为3～5Mbps，以该校作为避难中心，提供免费的网络语音服务（如Skype）和数据传输服务（如短信、图片、文件等）。
后记
菲律宾是亚洲地区最积极鼓励开放空白频段的国家，政府希望通过这类试点快速地推动偏远地区的信息通信能力，提升医疗、教育、经济等各方面信息化水平，以政府为引导，积极鼓励国内外各类投资进入电视空白频段领域中。如今，新加坡、美国、日本等国的信息技术公司已在积极扩展菲律宾的电视空白频段市场。2015年5月，Dynamic Spectrum Alliance （DSA）在菲律宾马尼拉召开了全世界规模最大的无线频谱大会，会议主要提倡建立相应的法律和法规以便更高效地使用频谱，探讨动态频谱的接入技术、商业模式和规范，包括电视空白频段的使用。该会议的联合主办方正是菲律宾科技部信息通信技术处及通信管理部国家电信委员会（NTC），这说明，在今后菲律宾会更加大力地推动电视空白频段的使用，进而力争以低成本提高抗灾能力，解决信息通信、电子政务、教育和医疗等方面的问题。
参考文献：
[1]菲律宾科技部信息通信技术处[EB/OL].http：//spectrumfutures.org/wp-content/uploads/2015/04/Casambre-Update-on-TV-White-Spaces-in-the-Philippines.pdf？c8da21.
[2]BusinessMirror[EB/OL].http：//.ph/ict-chief-optimistic-on-tvws-despite-budget-policy-issues/.
[3]GMA News[EB/OL].http：///news/story/346994/scitech/technology/tv-white-space-tech-to-be-used-for-health-care-access-in-phl-provinces.
[4]DSA[EB/OL].http：///attachments/132a206b-1739-45fc-8079-eac64abd039a.pdf.
基金项目：本论文获得东北师范大学教师教学发展基金项目“面向高水平复合型传媒人才U-G-M-R创新培养模式的实践型教师共同体建设”和东北师范大学教师教育研究基金项目“卓越教师培训能力迁移影响因素实证研究”资助。