Qué es el "spectrum crunch" y por qué se le teme

Nuestras vidas se han abarrotado tanto con los datos que está llegado a un punto conocido como el "spectrum crunch" o la saturación del espectro, que significaría la paralización de las redes de comunicación

¿Todavía podemos encontrar una salida para evitar este apocalipsis de los datos?
El mayor problema es que todos los días, millones de equipos usan el espectro de radio para enviar y recibir datos. Cuando este espectro fue dividido en un principio entre diferentes usuarios, las autoridades lo hicieron como si fuera un terreno baldío.
Las franjas fueron asignadas para diferentes usos, incluyendo radio, televisión, navegación astronómica, servicios de orientación marítima y aeronáutica, comunicación militar y, por supuesto, telecomunicaciones.
Sin embargo, algunas de esas industrias crecieron mucho más rápido que otras. Mientras la parte entregada al servicio militar está un poco menos que inutilizada, la zona reservada a las telecomunicaciones está a punto de explotar.

Demanda excesiva

La situación para las telecomunicaciones se complicó mucho más en 2012, cuando Londres afrontó por primera vez la posibilidad real de que su red de comunicaciones fallara por un exceso de carga.

El espectro electromagnético de los países no es un recurso ilimitado y necesita ser regulado.

Durante los Juegos Olímpicos de ese año, el regulador de las comunicaciones británicas, Ofcom, tuvo que acceder a la parte del espectro militar para para asegurar que el audio, el video y los sensores no fallaran cuando los atletas cruzaran la meta final.
Esto tiene una razón: nuestra demanda excesiva por los datos, que ha crecido en los últimos años. Ofcom y otros reguladores en el mundo están preocupados.
"Hay un gran riesgo de que el espectro de las telecomunicaciones colapse en 2020", le dijo a la BBC Simon Saunders, director de tecnología de Real Wireless, una consultora independiente en Reino Unido.
Y añadió: "Si no se corrige en el corto plazo, en áreas locales con una gran demanda se correrá el riesgo de que todo comience a andar muy lento".

Previniendo el colapso

Muchos gobiernos, entonces están buscando salidas para aliviar el problema antes de que la señal de conexión inalámbrica de nuestros equipos comience a fallar.
Hasta ahora, la principal estrategia ha sido encontrar más espectro. No es fácil. Siendo un recurso limitado, no podemos crear otra zona del espectro como podemos ganarle terreno al mar.
En vez de eso, la idea es reorganizar la repartición de las zonas de los espectros. Pero esta solución involucra a los actuales dueños y eso no es un tema que se pueda tomar a la ligera.

¿Qué es la internet de las cosas?

La internet de las cosas es la definición de la red o interconexión que existen entre los objetos que rodean al ser humano.
Aunque en principio es una idea fácil de concebir, su realización es bastante compleja: cada objeto debería tener un aparato que les permita conectarse entre sí.
El jean que envía tuits o las motos que se conectan a nuestro teléfono son ejemplos de lo que ha sido denominado la internet de las cosas. Se calcula que a cada ser humano lo rodea un promedio de 5.000 objetos.
Actualmente el protocolo de internet (Ipv4) no permite este tipo de conexiones globales, sin embargo es posible que futuras aplicaciones sí logren hacerlo.

Muchos de los países lograron descongestionar su espectro cuando cambiaron a la televisión digital, la cual liberó casi 800 MHz de banda que antes había sido utilizada para la televisión análoga.
Pero ese cambio exigió que todos los televisores fueran adaptados al nuevo sistema o reemplazados.

Vender el espectro inutilizado

El organismo encargado de la regulación del espectro electromagnético, el Sindicato Internacional de las Telecomunicaciones, discutirá el problema en la Conferencia Mundial de Radio que se realizará en Ginebra en 2015.
Lo más posible es que en esa ocasión la mayoría de los miembros señalen otras partes del espectro que quieran que se liberen para ampliar la banda de las telecomunicaciones.
Algunos países están trabajando en el tema. En Reino Unido, Ofcom está negociando con el Ministerio de Defensa para que venda parte del poco usado espectro militar.
En 2012, la Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos (FCC por sus siglas en inglés) aprobó un plan para impulsar a los dueños de las emisoras a vender la parte de su espectro que estuvieran subutilizando.
La primera de esas subastas se realizará en enero de 2014, cuando se espera que se vendan 10 MHz de banda "H" por US$1.560 millones de dólares.
Sin embargo, solo hay algunas zonas que se puedan apropiar o vender. "Es posible que podamos duplicar el espectro en los próximos diez años, pero no será suficiente para satisfacer la demanda", advirtió Saunders.

Estableciendo prioridades

En un reporte publicado este mes, Ofcom advierte que la demanda de datos en Reino Unido puede incrementarse 80 veces en los próximos 20 años, especialmente por el aumento de la telefonía móvil.

"Hay un gran riesgo que el espectro de las telecomunicaciones colapse en 2020. Si no se corrige en el corto plazo, en áreas locales con una gran demanda se correrá el riesgo de que todo comience a andar muy lento"

¿Hay otras opciones? Actualmente, los proveedores de servicios móviles están realizando complejas gestiones de tráfico de datos para asegurar una señal estable. Una de ellas es conocida como "estrangulamiento de datos" (throttling data), que consiste en limitar la cantidad de datos que se usan en tiempo real.
Pero esa estrategia solo funciona con usos de bajo impacto, por ejemplo cuando las llamadas telefónicas se priorizan sobre el video streaming.
Este sistema de regulación mantiene una conexión segura y evita la caída de las llamadas, pero reduce el ancho de banda disponible para cada persona. Tal vez esto no sea aceptable si usted espera –y paga por- un servicio de conexión de datos confiable y de alta velocidad.

Compartir los recursos

Otra estrategia interesante para evitar la saturación del espectro es compartir los recursos. Sensores en los equipos que puedan automáticamente detectar la congestión y cambiar a una banda de radio menos utilizada es algo que podría solucionar muchos problemas, pero es una tecnología a la que todavía le falta mucho por desarrollarse.
Una solución temporal para reducir la congestión local es aumentar el número de torres de móbiles, lo que le permite a los operadores servir a más usuarios sin necesidad de más espacio en el espectro, de la misma manera que cuando hay más cajas abiertas en un supermercado.
Pero más torres significa construir más infraestructura para mantener, y menos ingresos por torre. Como cada día hay más personas con equipos hambrientos de datos, la cantidad de torres va a crecer para abastecer la demanda.
"Con el tiempo se volverá más difícil construir más para acomodar el tráfico" anotó Saunders.

Se cree que para fines de 2013 se alcance la cifra de 7.000 millones de suscripciones de telefonía móvil en el mundo.

Otra vía para disminuir la huella electromagnética en nuestras comunicaciones digitales es poner un servicio encima de otro. Desde el punto de vista del cliente, el contenido del video en línea (streaming) no difiere mucho si lo recibe en el televisor o en el dispositivo móvil. Así que tiene sentido que esos dos servicios deban ser forzados a operar en diferentes bandas.
Por ejemplo, Microsoft provee servicios de banda ancha a la gente de áreas rurales en África usando solo los "espacios blancos" del espectro de televisión, especialmente las frecuencias sin utilizar.

Internet de las cosas

Este tipo de duplicaciones también ofrece la mejor opción por un desarrollo efectivo de lo que se ha llamado la "Internet de las cosas".
Por lejos, nadie sabe quien va a pagar por la infraestructura de conectar billones de aparatos, que por unidad le reportan al operador móvil una pequeña fracción de la rentabilidad que los clientes de los teléfonos inteligentes podrían ofrecer.
Permitir que la Internet de las cosas funcione a la par con otro servicio, en vez de dedicarle una parte del espectro, podría ser la única manera de financiarlo.
Esto de compartir el espectro viene con sus propios problemas. La compañía estadounidense LightSquared alborotó el mercado de la navegación satelital al sacar al mercado 40.000 transmisores que proveen banda ancha inalámbrica a sus clientes.
Estos poderosos transmisores tienen la capacidad de ahogar las débiles señales de GPS que están cerca, aunque en otra parte del espectro.
A su debido tiempo, la FCC reguló que LightSquared no podía operar más invadiendo otras zonas del espectro y la compañía tuvo que declararse en bancarrota.

Peleas con el vecino

Como nuestra demanda aparente insaciable de datos continúa creciendo más rápido que el espacio que podemos utilizar, son de esperar más fricciones entre esas bandas vecinas en el espectro.

La idea es utilizar partes del espectro que antes eran destinados para la televisión análogica.

"Entre más usuarios tengas, más problemas vas a tener con los vecinos", dijo Saunders.
En Reino Unido, por ejemplo, la tecnología 4G apenas empiezó a lanzarse, pero ya se sabe que es posible que interfiera con la televisión digital.
A primera vista no es un gran problema, pero es una evidencia de que para mantener la armonía entre los diferentes usuarios de espectros se va a necesitar reforzar su regulación.
Para evitar la saturación del espectro, se va a requerir un manejo muy cuidadoso del espacio electromagnético, de la misma manera que cuando empezó a haber una alta demanda de la tierra se diseñó una elaborada red de leyes y regulaciones que hasta el día de hoy siguen dándole forma a nuestras ciudades.
"Esto es posible y las interrupciones en el servicio se pueden evitar. Hay suficiente espectro para cada uno, mientras esté en las manos adecuadas, en el lugar preciso, en el momento correcto", concluyó Saunders.