“公地悲劇”是公共資源應用中的典型現(xiàn)象，最早由英國學者哈丁提出?！肮亍睂嶋H上更多代表的是一種公共資源，它并不歸屬于某個私人所有，理論上每一個都對其有使用權，但所有人沒有權利阻止其他人使用，于是每一個人都傾向于過度使用，從而造成資源的枯竭。比較容易理解的“公地悲劇”包括過度砍伐的公共森林、過度捕撈漁業(yè)資源及污染嚴重的河流和空氣，都是“公地悲劇”的典型例子。

　　為什么要引入“公地悲劇”這一公共經濟學的概念?因為我們要探討的低功耗廣域網絡的無線電頻率使用問題。頻譜資源是無線通信的生命線，不過頻譜資源具有典型的公共資源的特點，尤其是非授權頻譜。不可避免的，低功耗廣域網絡也面對著頻譜使用的問題。眾所周知，低功耗廣域網絡補齊了物聯(lián)網通信層的重大短板，但在未來的商用中，頻譜規(guī)劃和使用是否也存在“公地悲劇”?

　　知名市場研究公司Machina Research剛剛發(fā)布了新的戰(zhàn)略報告，探討低功耗廣域網絡的技術前景以及在物聯(lián)網中的作用。其中，頻譜是這一領域的一個關鍵問題。到目前為止，低功耗廣域網絡大部分都在非授權頻譜上部署，即我們所熟悉的ISM頻段(工業(yè)、科技和醫(yī)療)。一旦基于蜂窩網絡的LPWA技術成熟，授權頻譜在未來也會成為LPWAN的選擇。當然，我們也希望未來至少有一些LoRaWAN的網絡運行在授權頻譜上。

　　授權與非授權頻譜的優(yōu)劣勢比較：

　　簡而言之，魚和熊掌不可以兼得：解決方案也是來自于各自條件權衡后的妥協(xié)。我們接下來主要探討非授權頻譜的模式，因為它也面臨著典型的公共資源使用所面臨的問題。

　　ISM頻段很長一段時間是現(xiàn)代數(shù)據通信的必要組成部分，作為WiFi、藍牙以及多種無線技術的血管，我們可以看到物聯(lián)網領域的一個趨勢，即那些之前已被占用的頻譜如何擴展來實現(xiàn)充分應用。這次所不同的是，驅動這一趨勢的是所謂的廣域網絡。對于近距離通信技術，多個網絡的疊加會引起多種技術故障，只是這些問題影響有限，不至于上升到戰(zhàn)略層面的故障——同一地域中多個運營商共存在某一天可能會產生這樣那樣的風險。

　　當前存在一個的很大的可能性：不斷增加的通信協(xié)議使用ISM非授權頻段，讓非授權的LPWAN成為另一個典型的“公地悲劇”——所有參與方各自希望最大化使用稀缺的頻譜資源，導致頻譜資源過度消耗而不利于每一位參與者。“公地悲劇”可能發(fā)生在多種不同的基于ISM非授權頻譜LPWA網絡部署后，形成互相重疊，并且如果大部分都有大量終端接入的話(比如每個基站連接上萬個終端)，每日可能產生大量通信需求，但供應商在這一環(huán)境下如何有效地處理信號干擾和沖突還不能確定。對于每一運營商來說，他們會在一個區(qū)域盡量多部署一些網關，這樣會減少基站直接連接的終端數(shù)量，但如果每一供應商都采用這一方式，且供應商成本增加，這一補救措施效果也會遇到天花板。最后，非授權的低功耗廣域網絡的效應很大程度上依賴于供應商自己的直接控制。

　　如果過度使用頻譜的現(xiàn)象成為現(xiàn)實后，監(jiān)管機構會采取各種措施來處理。一種方式是釋放更多頻譜資源給非授權使用，這種方式一般出現(xiàn)在擁堵是由于非授權低功耗廣域網絡的成功商用以及市場需要更多頻譜支持其發(fā)展;第二種方式是保持頻譜資源不變，但限制負載循環(huán)和其他設備參數(shù);第三種也是最具有戲劇化的方式是廢除現(xiàn)存的ISM頻段，并將大部分適用于廣域網絡的頻段轉為授權頻段，以提升供應商的門檻，淘汰不勝任的供應商，這樣或許會保留部分碎片化的頻段作為非授權頻段，但這些頻段只為非商業(yè)化用途而預留;第四種方式是第三種方式的變體，即堅持頻譜資源免費使用，但設置一些條款，要求每一個運營商業(yè)化廣域網絡的機構必須取得一張許可證。

　　當前，非授權低功耗廣域網絡的監(jiān)管與這些未成熟的想法關系并不大。不過，電信業(yè)監(jiān)管機構可能希望提前對此進行規(guī)劃，因為若這些想法在將來某一天成為現(xiàn)實問題時，其將引起更大的利害關系。