¿Qué es el espectro electromagnético?
Definición de espectro
No existe una definición simple de espectro. Desde el punto de vista técnico, el espectro es el rango de ondas electromagnéticas que pueden utilizarse para transmitir información. Desde el punto de vista práctico, sin embargo, la gestión eficaz del espectro comprende no sólo las ondas electromagnéticas sino la tecnología utilizada para transmitir esas ondas, así como los aspectos económicos y políticos de lo que ahora es un valioso recurso nacional.
Compartir el espectro
Nuestra comprensión del espectro ha cambiado mucho desde que Marconi cruzó el Atlántico por primera vez con su “mensaje de telegrafía sin hilos”. En 1902, utilizó todo el espectro disponible en ese momento para enviar unos pocos bits por segundo a través de miles de kilómetros cuadrados.
El transmisor de chispa utilizado para el telégrafo de Marconi ocupaba todas las frecuencias electromagnéticas a disposición de los receptores existentes. Como resultado, nadie podía usar la radio para comunicarse en 3.500 km a la redonda de la estación transmisora en Inglaterra.
Si otras personas querían enviar mensajes en esa zona debían coordinar sus transmisiones en diferentes “intervalos de tiempo” para poder compartir el medio. Esta técnica se conoce como Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA por su sigla en inglés).
Las personas que se encontraban a más de 3.500 km del transmisor de Marconi podían utilizar el espectro porque la potencia de las ondas de radio disminuye a medida que nos alejamos del transmisor. La reutilización del espectro en diferentes áreas geográficas se denomina Acceso Múltiple por División de Espacio (SDMA en inglés).
Más adelante, Marconi logró construir un transmisor que podía restringir las emisiones a sólo un rango de frecuencias y un receptor que podía “sintonizar” una determinada gama de frecuencias. Esto permitió que muchas personas pudieran transmitir en la misma zona (espacio) y al mismo tiempo. Este proceso de asignación de frecuencias diferentes a diversos usuarios se conoce como Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA en inglés). Con FDMA, la radio se convirtió en un medio de comunicación práctico y la única tecnología capaz de llegar a los buques en alta mar.
Se crearon organismos nacionales para coordinar la asignación de frecuencias a los diferentes usuarios. Sin embargo, dado que las fronteras nacionales no detienen las ondas de radio, también fue necesario elaborar acuerdos internacionales. La organización internacional que se había creado para regular la transmisión de telegramas entre distintos países recibió el encargo de asignar el uso del espectro electromagnético. Hoy en día, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) es la agencia más antigua de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) y hace recomendaciones para el uso de frecuencias a sus 193 estados miembros.
El uso del espectro para aplicaciones militares planteó nuevos problemas. Jamming se refiere a la interferencia intencional del espectro para impedir las comunicaciones. Para hacer más difícil esa interferencia intencional se desarrolló una nueva técnica mediante la cual la información a transmitir se combinaba con un código matemático especial. Sólo los receptores que conocían ese código particular podían interpretar la información. La señal codificada se transmitía a baja potencia pero utilizando un intervalo muy amplio de frecuencias. Esta técnica se adaptó luego a aplicaciones civiles y se llama Acceso Múltiple por División de Código (CDMA en inglés). Actualmente, CDMA es de uso extenso en los sistemas de comunicaciones modernos.
En resumen, el espectro se puede compartir entre muchas personas mediante la asignación de franjas horarias, diferentes intervalos de frecuencias, diferentes regiones del espacio, o códigos diferentes. Los últimos sistemas celulares utilizan una combinación de estos métodos.
Figura 1: Distribución celular de espectro
Eficiencia del espectro
Además de las cuestiones relativas a la defensa de la soberanía nacional, existen intereses económicos y políticos muy fuertes que desempeñan un papel determinante en la gestión del espectro, en gran parte debido al rápido aumento de su valor económico. Las estrategias de gestión del espectro también deben actualizarse constantemente para estar en sintonía con los avances en el campo de las tecnologías de la comunicación.
Gracias al avance constante de las técnicas de modulación y codificación, la ingeniería en telecomunicaciones descubre formas cada vez más eficientes de transmitir información utilizando diversidad de tiempo, frecuencia y espacio. Su objetivo es aumentar la “eficiencia del espectro”, que se define como la cantidad de bits por segundo (bit/s) que puede transmitirse en cada Hertz (Hz) del espectro por kilómetro cuadrado de área.
Por ejemplo, los primeros intentos de prestación de servicios de telefonía móvil empleaban un transmisor potente situado en un lugar conveniente para dar cobertura a toda una ciudad. Este transmisor (llamado estación base, en este contexto) dividía la banda de frecuencias asignada en cierta cantidad de canales, digamos 30, de tal manera que se podían mantener sólo 30 conversaciones de forma simultánea en toda la ciudad. En consecuencia, el servicio era muy caro y sólo las personas muy ricas podían darse ese lujo.
Esta situación se mantuvo durante muchos años hasta que los avances en la tecnología electrónica permitieron la implementación de un plan para aprovechar la “diversidad del espacio”. En lugar de utilizar un único transmisor de gran alcance para cubrir toda la ciudad, el área de servicio se dividió en muchas “células”, cada una provista con un transmisor de baja potencia. Las células que están suficientemente separadas pueden utilizar los mismos canales sin interferencias. Esto se conoce como “reutilización de frecuencias”.
Con el plan celular, los primeros 10 canales usan la banda de frecuencia 1, los segundos 10 canales la banda de frecuencia 2 y los restantes 10 canales la banda de frecuencia 3. Esto se muestra en la figura 1, en donde los colores corresponden a las diferentes bandas de frecuencia. Vale la pena notar que los colores se repiten sólo a distancias suficientes como para evitar interferencias. Si dividimos la ciudad en 50 células, por ejemplo, podemos tener 10 × 50 = 500 usuarios/as simultáneos/as en la misma ciudad en lugar de 30. Por lo tanto, al agregar células más pequeñas (con una potencia de transmisión más baja) podemos aumentar el número de canales disponibles hasta llegar al límite que impone la interferencia.
El ejemplo anterior muestra que el uso inteligente de los recursos existentes puede aumentar drásticamente la eficiencia.
Figura 2: Un vehículo especial para el monitoreo del espectro radioeléctrico en Montevideo, Uruguay
Espectro sin licencia
Aunque el uso principal del espectro es a los efectos de la comunicación, existen también otros usos como la cocción de alimentos en hornos de microondas, ciertas aplicaciones médicas, los abridores remotos de puertas de garaje, etc. Algunas bandas de frecuencia se asignan a estos fines en lo que se conoce como las bandas industriales, científicas y médicas (ICM). Este uso del espectro suele emplearse para aplicaciones de corta distancia.
En 1985 se produjo un gran avance cuando la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC en inglés), el organismo que supervisa el espectro en Estados Unidos, permitió el uso de este espectro para aplicaciones de comunicaciones, siempre que la potencia de transmisión se mantuviera en un nivel muy bajo para minimizar las interferencias. Las personas pudieron entonces usar libremente estas bandas “sin licencia” sin necesidad de solicitarla, siempre que los equipos utilizados estuvieran certificados por un laboratorio autorizado que garantizara el cumplimiento de las medidas de mitigación de interferencia. Es un error pensar que un espectro sin licencia equivale a libertad completa para todos, que no está regulado. Es precisamente la regulación técnica detallada de los dispositivos sin licencia lo que hace posible su coexistencia. Probablemente el factor más importante a este respecto es el hecho de que los dispositivos sin licencia están regulados para tener potencias de salida relativamente bajas para limitar su capacidad de interferir unos con otros.
Al habilitarse las bandas ICM sin licencia para la comunicación de datos, varios fabricantes aprovecharon la oportunidad para ofrecer equipos de computación que podían comunicarse entre sí sin necesidad de cables. Se construyeron redes inalámbricas para transmisión de datos que cubrían importantes áreas geográficas.
Nuevas oportunidades para el acceso a internet
No obstante, el punto de inflexión llegó en 1997 cuando el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE en inglés) aprobó el estándar 802.11, la base de lo que ahora se conoce como WiFi.
La existencia de una norma que garantizaba la interoperabilidad de los equipos producidos por diferentes fabricantes propició un impresionante crecimiento del mercado que, a su vez, impulsó la competencia y condujo a una drástica disminución del costo de los equipos. En particular, la porción de la banda ICM entre 2400 y 2483 MHz hoy en día está disponible en la mayor parte del mundo sin necesidad de licencia y la utilizan ampliamente las computadoras portátiles, las tabletas, los teléfonos inteligentes e incluso las cámaras fotográficas.
El espectro sin licencia tuvo un papel destacado en el enorme éxito del acceso WiFi a internet de alta velocidad. Aeropuertos, hoteles y cafés de todo el mundo ofrecen acceso WiFi a internet en sus locales; se han construido redes comunitarias inalámbricas de bajo costo que cubren importantes áreas geográficas tanto en zonas rurales como en ciudades – todo gracias a la disponibilidad del espectro sin licencia.
Al principio, los operadores de telefonía móvil, que tienen que pagar un alto precio por las licencias de espectro, eran muy hostiles a esta aparente competencia desleal. Sin embargo, al dispararse la transmisión de datos gracias al crecimiento de la industria de telefonía inteligente, pronto se dieron cuenta de que la descarga de tráfico hacia WiFi jugaba a su favor ya que aliviaba el tráfico en su red de distribución (conocida como backhaul o red de retorno). Actualmente los operadores de telefonía móvil alientan a sus clientes a utilizar WiFi allí donde esté disponible y a utilizar el servicio – más caro – de telefonía celular sólo cuando se encuentren fuera del alcance de cualquier punto de acceso WiFi.
Esto demuestra el valor del espectro sin licencia, incluso para los operadores de telecomunicaciones tradicionales, que a menudo han hecho presión en su contra.
¿Cómo se gestiona el espectro?
Licitaciones
Los dos medios más populares para acceder a las bandas del espectro con licencia son a través de licitaciones de espectro y por medio de los llamados “concursos de belleza”.
El método de licitación es muy simple: las partes interesadas presentan ofertas por una banda de espectro determinada; la oferta más alta obtiene el derecho a usarla. En teoría, este método garantiza la transparencia de la adjudicación pero, en la práctica, no siempre es el caso. Ha habido instancias en donde poderosos intereses comerciales han adquirido frecuencias sólo para evitar que sean utilizadas por la competencia. Como resultado, una porción de espectro de gran valor queda en desuso.
También existe la tentación por parte del gobierno de utilizar este método como un medio de generación de ingresos en oposición a un mecanismo para buscar el valor óptimo de una banda de espectro. Esto no es necesariamente malo de por sí, sino contraproducente si el objetivo político es aumentar el acceso y estimular la competencia. A modo de ejemplo, en 2000 las subastas de varios países europeos asignaron espectro 3G para teléfonos móviles que significaron una ganancia de 100 mil millones de euros para las arcas del estado. El enorme precio que pagaron los operadores por este espectro tuvo como resultado una reducción de recursos y mayores retrasos en la implementación.
Figura 3: La “policía del espectro” en acción en Yakarta, Indonesia
Concursos de belleza
El método de “concurso de belleza” requiere que las partes interesadas presenten propuestas descriptivas de la forma en que van a utilizar el espectro. Posteriormente, un comité del organismo regulador del espectro decide cuál de las propuestas sirve mejor a los objetivos públicos. Este método se basa en la objetividad, independencia, capacidad técnica y honestidad de los miembros del comité, que no siempre están garantizadas.
En muchos países existen normas para la adjudicación del espectro que requieren renunciar a las bandas de espectro adquiridas con anterioridad que no se estén utilizando. Sin embargo, la capacidad de hacer cumplir esa norma es a menudo insuficiente debido a los fuertes intereses económicos.
La figura 2 muestra un vehículo de monitoreo del espectro radioeléctrico en Montevideo, Uruguay, y la figura 3 muestra el mismo tipo de equipos en Yakarta, Indonesia.
Cabe hacer notar que el espectro abierto que se usa en bandas sin licencia no puede impedir los problemas de interferencias, especialmente en zonas muy densamente pobladas. Sin embargo, el espectro abierto ha demostrado ser un éxito para aplicaciones de corta distancia en ciudades y también para aplicaciones de larga distancia en zonas rurales.
Por tanto, es aconsejable investigar nuevas formas de asignación del espectro teniendo en cuenta las necesidades de las diversas partes interesadas, para lograr así un equilibrio entre ellas. Los recientes avances de la tecnología hacen que un mecanismo dinámico de asignación de espectro sea una alternativa viable.
Como analogía, el método actual de asignación de espectro es similar a un sistema de ferrocarriles en donde las vías del tren pueden estar inactivas por mucho tiempo. La asignación dinámica de espectro es similar a la red de carreteras que puede ser usada en todo momento por diferentes usuarios.
Aspectos políticos
No puede desestimarse la importancia del espectro como facilitador de las comunicaciones. La televisión y la radio tienen una fuerte influencia en la formación de las percepciones del público sobre cualquier tema y se han utilizado abiertamente para propaganda política. Se ha dicho, por ejemplo, que la elección de Kennedy como presidente de Estados Unidos se debió principalmente a su campaña por televisión. Durante la guerra fría, La Voz de América, Radio Moscú y Radio Habana eran medios muy efectivos para influir en el público mundial. Ejemplos más recientes incluyen la influencia de CNN y Al Jazeera en dar forma a la interpretación pública de los acontecimientos actuales.
En el nivel nacional, el papel que desempeñan la radio y la televisión para dirigir la opinión pública es a menudo bastante manifiesto. El ascenso de Berlusconi al poder fue posible gracias al control que ejerce sobre la televisión comercial en Italia. Por tanto, no es de extrañar que los gobiernos controlen firmemente el acceso al espectro y que hayan cerrado estaciones de radiodifusión que transmitían opiniones “inconvenientes” alegando motivos supuestamente técnicos o legales.
El espectro que se utiliza para la comunicación de dos vías, incluidas las tecnologías móviles y de internet, también ha sido objeto de intervenciones de los gobiernos, especialmente en casos de inestabilidad política.
Los intereses económicos también desempeñan un papel vital en la radiodifusión. La concentración de la propiedad de los medios de difusión tiene un impacto negativo demostrable sobre la libertad de expresión e información no sesgada tanto si la propiedad se encuentra en manos gubernamentales como privadas. El creciente valor económico del espectro, ya sea de radiodifusión o telecomunicaciones, aumenta la probabilidad de influencias.
Podemos concluir que el espectro electromagnético es un recurso natural cuya utilidad está fuertemente condicionada por factores tecnológicos, económicos y políticos.
Explosión de la demanda de espectro
Radiodifusión
A medida que el número de tabletas y teléfonos inteligentes crece, los operadores de telecomunicaciones compiten por el acceso a nuevas bandas de frecuencia. Sin embargo, los métodos tradicionales de adjudicación del espectro enfrentan limitaciones.
Debemos tener en cuenta que el espectro se utiliza para emisiones de radio y televisión, comunicaciones satelitales, control del tráfico aéreo, geolocalización (Sistemas de Posicionamiento Global, GPS por su sigla en inglés); también para objetivos militares, policiales y otros propósitos gubernamentales. En general, la demanda de espectro adicional se cubre gracias a los avances en electrónica que permiten el uso de frecuencias más altas a costos asequibles. Dichas frecuencias son muy adecuadas para las transmisiones de alta velocidad, pero tienen un alcance limitado y las paredes y otros obstáculos, así como la lluvia, las atenúan en exceso.
Por ejemplo, comparemos la cobertura de una estación de radio AM con la de una emisora de FM: el gran alcance de la radio AM se debe a que emplea frecuencias más bajas. Por el contrario, las estaciones de FM usan mayor amplitud de banda y pueden ofrecer una mayor calidad de audio pero a expensas de un alcance más limitado.
En consecuencia, las frecuencias de difusión televisiva son codiciadas por los proveedores de telefonía celular: el uso de frecuencias más bajas significa que se necesitan menos estaciones base, con el correspondiente ahorro en despliegue, operación y mantenimiento. Debido a ello, a estas frecuencias se las llama comúnmente “propiedades frente al mar”.
El mayor impacto de los métodos de codificación y modulación avanzados para un uso más eficiente del espectro ha sido la disponibilidad de más bits/s por Hz de ancho de banda. Este avance es económicamente posible gracias a los grandes avances en la fabricación de circuitos integrados.
Según los cálculos realizados en 1948 por Claude Shannon, el padre de las telecomunicaciones modernas, una línea telefónica normal puede, en teoría, transportar hasta 30 kbit/s. Pero esa tasa sólo se logró en la década de 1990 con la invención de circuitos integrados que podían implementar las técnicas requeridas.
Figura 4: Un ejemplo de la adjudicación de canales de TV en dos ciudades que se encuentran suficientemente cerca como para que las transmisiones de una lleguen a la otra. Los espacios en blanco se mantienen en desuso para minimizar las interferencias
Dividendo digital y espacios en blanco de televisión
En particular, la transición a la transmisión de televisión digital terrestre, que es más eficiente en el uso del espectro en comparación con la transmisión analógica, ha liberado parte del espectro en los “espacios en blanco de televisión” (TVWS por su sigla en inglés). Los TVWS son las frecuencias entre los canales de televisión analógica que históricamente hubo que dejar en desuso para evitar interferencias.
En la transmisión tradicional de televisión analógica, los canales adyacentes no se pueden utilizar al mismo tiempo, porque la señal de un canal se “derramaría” hacia los dos canales adyacentes causando interferencias. Esto es similar a la medianera que separa los dos sentidos del tráfico de las autopistas para evitar colisiones. Se debe dejar un “espacio en blanco” entre dos canales contiguos de televisión analógica para evitar interferencias. La emisión de televisión digital usa el espectro de forma mucho más eficiente: se pueden acomodar varios canales en la misma banda de frecuencia que antes usaba un único canal analógico, sin “efectos colaterales” en los canales adyacentes. Allí donde se sustituye la televisión analógica por la digital es posible cosechar un “dividendo digital”.
El concepto de espacios en blanco se puede aplicar a tres diferentes rangos de frecuencias:
a. Al espectro asignado a la emisión de televisión pero que actualmente no se utiliza. Esto se aplica en particular a los países en desarrollo, en donde no ha habido ningún incentivo económico para que las emisoras usen todos los canales de TV disponibles.
b. Al espectro que se debe dejar libre entre dos canales de televisión adyacentes para evitar interferencias.
c. Al espectro recuperado al hacerse efectiva la transición a la televisión digital terrestre. Esto se aplica actualmente a los países desarrollados, pero pronto se aplicará también a los países en desarrollo.
En los últimos 20 años se experimentó un crecimiento tremendo de la demanda de espectro para servicios de comunicaciones móviles. Al respecto, los servicios de datos están consumiendo mucho más ancho de banda que la voz y el creciente uso del video presenta un desafío adicional. No es sorprendente que los operadores de telecomunicaciones en todas partes compitan por una porción de estos “espacios en blanco”. Asimismo, las emisoras son muy reacias a ceder espectro a sus competidores directos.
¿Escasez o acaparamiento del espectro?
Acceso dinámico al espectro
A pesar de que actualmente en los países desarrollados todo el espectro disponible está asignado, varios estudios independientes han demostrado que la cantidad total de espectro en uso en cualquier momento y en cualquier lugar es apenas una pequeña fracción del total. Esto se debe a la forma en que espectro fue asignado originalmente y al hecho de que el espectro se utiliza a menudo de forma intermitente, por ejemplo algunas emisoras de TV no transmiten las 24 horas del día.
Como consecuencia, se sugirió una forma radicalmente nueva para el uso del espectro. En vez de otorgar la concesión del espectro a una organización determinada de forma exclusiva, un nuevo paradigma dinámico de gestión del espectro propone usar cualquier espectro disponible en un lugar y en un momento determinado y cambiar a otra frecuencia cada vez que se detecta una interferencia en una determinada banda.
Por supuesto que la implementación del acceso dinámico al espectro requiere nuevas tecnologías y nueva legislación y hay muchos intereses creados que luchan contra esto, alegando posibles interferencias.
La cuestión clave es cómo determinar cuándo una banda específica del espectro está realmente en uso en una región geográfica en particular y cómo cambiar rápidamente a una nueva banda de frecuencia cuando se detecta la existencia de un usuario con mayor prioridad. De esta manera, en las bandas VHF y UHF las emisoras de televisión que transmiten a alta potencia en frecuencias y regiones específicas tendrían prioridad, pues son las principales titulares de licencias en el espectro. Los dispositivos TVWS de banda ancha tendrían una prioridad secundaria y estarían obligados a no interferir con los titulares de la licencia principal.
La tecnología para lograr esta proeza se demuestra e implementa en el nuevo estándar IEEE802.22 de reciente aprobación, así como en otras normas actualmente en consideración.
IEEE802.22
Estimulado por el éxito impresionante del WiFi (debido principalmente al uso del espectro sin licencia o abierto), el IEEE creó un grupo de trabajo para atender las necesidades de una Red Inalámbrica de Área Regional. El reto consistía en desarrollar una tecnología adecuada para transmisión de larga distancia que pudiera implementarse en distintos países (cada uno con asignaciones de espectro muy diferentes). El IEEE se centró en el espectro asignado actualmente a la emisión de TV que se extiende desde 50 a 800 MHz aproximadamente. Este rango del espectro no se utiliza en su totalidad todo el tiempo, por lo que quedan “espacios en blanco”, es decir, regiones en desuso que pueden ser re-usadas para comunicaciones bidireccionales. En las zonas rurales de todo el mundo, pero especialmente en los países en desarrollo, existen grandes porciones de espectro subutilizadas.
Es probable que el estándar IEEE802.22 habilite el acceso al espectro dinámico de una manera similar a como lo hizo el estándar IEEE802.11 (WiFi) para el espectro abierto. Por supuesto que no todo el espectro puede ser liberado a la vez; se requiere un proceso gradual en tanto se resuelven los muchos obstáculos técnicos, legales, económicos y políticos. No hay duda, sin embargo, de que el IEEE802.22 abre el camino para el futuro de la asignación del espectro.
Para evaluar la disponibilidad de un determinado canal de frecuencia en un momento dado, se consideran dos métodos: detección de canal y una base de datos de usuarios primarios en un determinado lugar geográfico en un momento dado.
La detección de canal significa que antes de usar un canal, las estaciones base tendrán que escucharlo primero para determinar si ya está en uso. Si lo está, la estación base intentará con otro canal y repetirá el procedimiento hasta encontrar un canal libre. El dispositivo continuará detectando a intervalos regulares para dar cuenta de la posibilidad de que otras estaciones comiencen a emitir en cualquier momento.
Aunque este método debería ser suficiente para detectar y evitar la interferencia del espectro, los titulares actuales de espectro han presionado con éxito a los entes reguladores para obligar a la implementación del segundo método, que es mucho más complicado e impone costos adicionales en equipos.
El segundo método establece una zona “restringida” en un canal dado mediante la construcción de una base de datos de las estaciones de transmisión existentes, incluyendo su posición y área de cobertura respectiva. Una nueva estación que desee transmitir debe primero determinar su posición exacta (por lo que debe tener un receptor GPS u otros medios para averiguar su ubicación geográfica) y luego consultar a la base de datos para comprobar que su ubicación actual no se encuentra en la zona prohibida del canal que está tratando de utilizar. Para realizar la consulta debe tener acceso a internet por algún otro medio (ADSL, cable, satélite o celular), aparte de la radio 802.22 (que no se puede utilizar hasta tener confirmación de que el canal está disponible). Esto agrega una carga extra para el hardware de la estación y se traduce en un costo adicional.
La FCC promueve la elaboración de una base de datos de usuarios registrados del espectro TVWS y autorizó a 10 empresas privadas diferentes a construir, operar y mantener dicha base. En Estados Unidos y en otros lugares se están realizando ensayos de campo de la tecnología TVWS.
OFCOM, el ente regulador de las telecomunicaciones del Reino Unido, también está llevando a cabo ensayos TVWS. OFCOM usa el método de base de datos.
Aunque el estándar IEEE802.22 ha recibido la mayor publicidad, actualmente están en estudio varias normas que compiten por los espacios en blanco de televisión para los servicios de comunicación bidireccional. Estas son:
- IEEE802.11af – Esta enmienda se basa en el enorme éxito de IEEE802.11 y adapta la misma tecnología para las bandas de frecuencias asignadas a la transmisión de televisión. Esta adaptación alivia el hacinamiento del espectro en la banda de 2.4 GHz y ofrece un mayor alcance gracias al uso de frecuencias de transmisión más bajas. Un grupo de trabajo de IEEE802.11 está discutiendo los detalles.
- IEEE802.16h – Esta enmienda del estándar 802.16 fue ratificada en 2010 y describe el mecanismo para implementar el protocolo en operaciones descoordinadas y aplicaciones con o sin licencia. Aunque la mayoría de las implantaciones se ha dado en la banda de 5 GHz, también se puede aplicar a las bandas de frecuencias de televisión y puede beneficiarse de la importante implantación de los sistemas WiMAX (acceso inalámbrico de microondas) en muchos países.
Figura 5: Región con servicios de voz y datos brindados por COTECAL, en Calafate y El Chaltén, Argentina
Ventaja de los países en desarrollo
Espectro en desuso
En los países en desarrollo, el espectro asignado a la televisión se utiliza sólo parcialmente. Esto representa una magnífica oportunidad para introducir servicios inalámbricos de redes de datos en los canales que no están actualmente en uso, y para comenzar a recoger los beneficios de TVWS en un entorno más favorable, donde puede no ser necesario el tipo de detección de espectro y la agilidad para realizar cambios frecuentes que se necesitan para compartir el espectro superpoblado de los países ricos.
La implantación exitosa de los sistemas de telefonía móvil CDMA en la banda de 450 MHz (en el centro de las frecuencias asignadas a televisión) ha demostrado el valor de las frecuencias más bajas para las comunicaciones bidireccionales de datos, por ejemplo, en una zona rural de la región argentina de la Patagonia, que actualmente atiende la Cooperativa Telefónica de Calafate (COTECAL). COTECAL ofrece servicios de voz y datos a clientes que se encuentran a distancias de hasta 50 km de la estación base, en la hermosa región que se muestra en la figura 5.
Oportunidades para la incidencia TVWS y migración digital
Mientras se discuten los diversos aspectos de la transición digital, se abre una oportunidad para que las personas interesadas incidan a favor de la introducción de soluciones basadas en TVWS, para asegurar que los intereses comerciales no prevalezcan sobre los intereses de la sociedad en general.
Los/as activistas deben hacer hincapié en la necesidad de transparencia en el proceso de asignación de frecuencias. En particular, deben exigir la rendición de cuentas de la gestión gubernamental y de los titulares de espectro actuales, de tal manera que el uso del espectro en cada región del propio país sea transparente.
Figura 6: Participantes de Albania, Nepal, Malawi e Italia probando una antena con el analizador de espectro de radiofrecuencia Explorer
Monitoreando el espectro
El monitoreo del espectro requiere de instrumentos costosos y complicados para aprender a usarlos. Sin embargo, existe un dispositivo de reciente aparición, asequible y fácil de usar, que analiza la banda de frecuencias entre 240 y 960 MHz, que abarca la porción superior de la banda de TV.
Más detalles sobre este hardware de código abierto llamado Analizador de Espectro de Radiofrecuencia Explorer para la banda superior de TV se encuentran en:
www.seeedstudio.com/depot/rf-explorer-model-wsub1g-p-922.html?cPath=174
La figura 6 muestra el explorador de radiofrecuencia para la banda de 2.4 GHz probando una antena construida por los participantes del taller de capacitación en tecnologías inalámbricas del Centro Internacional de Física Teórica (CIFT) en febrero de 2012 en Trieste, Italia.
Este instrumento de bajo costo allana el camino para una amplia participación de la gente en la medición de la utilización real del espectro en cada país, que esperamos conduzca a una mejor gestión del espectro.