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01/10/2007 04:00:00 | TELECOMUNICACIONES

El espectro radioeléctrico. Una perspectiva multidisciplinar (II): Realidad y vías futuras del nuevo marco de gestión del espectro

David Couso Saiz

3.- Realidad y vías futuras del nuevo marco de gestión del espectro

3.1.- Los conceptos técnicos fundamentales

La gestión del espectro es una cuestión compleja desde el punto de vista técnico, económico y legal que se basa en un conjunto de conceptos específicos alrededor del espectro. Precisamente, en este apartado se explican de forma sucinta algunos conceptos básicos con el objetivo de ayudar a comprender mejor la problemática ligada a la utilización de este recurso.

3.1.1.- Frecuencia, potencia, cobertura y ancho de banda

Como se ha mencionado, el espectro radioeléctrico se define, desde un punto de vista técnico, como el conjunto de ondas electromagnéticas que se propagan por el espacio sin necesidad de guía artificial. Dichas ondas electromagnéticas se caracterizan por su frecuencia y su potencia (energía) en primera aproximación, lo que condiciona su modo de propagación y les confiere propiedades distintas1.

En primer lugar, a cada frecuencia de señal le corresponde una atenuación distinta. La atenuación produce que, a medida que la señal avanza en el espacio, pierde parte de su potencia, lo que, en último término, acaba haciendo inviable la comunicación a distancias muy elevadas. Por supuesto, todo ello sin perjuicio de que a mayor potencia de emisión, se logre mayor alcance y mayor cobertura. En cualquier caso, el hecho de que la atenuación varíe con la frecuencia de la señal implica que, para una misma potencia de transmisión, la distancia a la que llega la señal de forma viable para la comunicación será diferente en función de la frecuencia. Así, en primera aproximación, a menor frecuencia se tiene menor atenuación y, por tanto, mayor distancia de cobertura, aunque dicha relación no es lineal y está influida por muchos otros factores2. Además, en frecuencias bajas se tiene una menor atenuación de las ondas electromagnéticas al atravesar cuerpos sólidos, lo que les permite atravesar paredes y proporcionar cobertura en interiores. También se puede decir que a frecuencias altas la propagación de las ondas electromagnéticas tiende a ser rectilínea, un hecho que tiene ventajas para algunas aplicaciones, pero que, en general, significa una disminución de la cobertura o, alternativamente, la necesidad de un mayor coste de despliegue para cubrir todas las áreas de cobertura de interés. Además, también varía con la frecuencia el coste de los equipos necesarios para el envío y recepción de información. En general, el coste de los equipos es inferior cuando deben trabajar con frecuencias reducidas que con frecuencias altas. Por último, la capacidad de la señal para atravesar obstáculos disminuye, en general, al aumentar la frecuencia.

Otro parámetro que diferencia las distintas bandas de frecuencia disponibles en el espectro radioeléctrico es el caudal de información que son capaces de albergar. Este caudal o capacidad de la banda de frecuencias viene determinado por el ancho de banda (esto es, el rango de frecuencias utilizado) en un cierto tipo de comunicación inalámbrica, y su disponibilidad es mayor, evidentemente, a frecuencias altas puesto que existe más espectro potencialmente usable.

Como conclusión, se puede decir que, en líneas generales, existe una relación de compromiso entre cobertura y capacidad. Los equipos que utilizan frecuencias altas tienen una capacidad de transmitir información grande y un radio de cobertura pequeño. Para abarcar un área geográfica extensa, es preciso realizar una gran inversión en equipamiento. En cambio, los equipos que emplean frecuencias más bajas son capaces de cubrir más superficie, pero tienen menor capacidad de transmitir información.

Por último cabe destacar que las bandas de frecuencias más bajas se han desarrollado antes debido a sus características y, además, por este mismo motivo (facilidad de cobertura, costes reducidos y menor capacidad de transmisión) están ocupadas históricamente por servicios esenciales como pueden ser la radionavegación, sistemas de comunicaciones necesarios para emergencias y cuestiones de seguridad como los de policía, ambulancias o bomberos, sistemas de comunicaciones militares, etc.

En esta línea se puede decir que, en general, las bandas de frecuencias más bajas se encuentran más saturadas de sistemas y servicios que las altas.

La siguiente tabla muestra un resumen de las características de cada banda de radiofrecuencia.

Características de transmisión en las distintas bandas de frecuencia


Bandas

Capacidad

Atenuación

Cobertura

Coste equipos

Usos típicos

Baja frecuencia

VLF, LF

(3-300KHz)

Baja

Baja

Amplia

Bajo

Radionavegación, emergencias, policía, comunicaciones militares, radio

Frecuencias medias y altas

MF, HF

(300KHz-30MHz)

Media

Media

Media

Bajo

Radio, radioaficionados

Frecuencias muy altas

VHF, UHF

(30MHz-1GHz)

Media - Alta

Alta

Media

Medio

Televisión, radio, comunicaciones móviles

Microondas

1GHz – 30 GHz

Alta

Alta

Reducida

Alto

Comunicaciones móviles, satélite, radioenlaces, redes de datos inalámbricas

Milimétricas

30 - 300GHz

Muy Alta

Muy alta

Muy Reducida

Muy alto

Radioastronomía, investigación

Comparativa de las características de transmisión en las distintas bandas de frecuencias

Fuente: GRETEL 2006.

En cualquier caso hay que remarcar que dadas las importantes diferencias en los parámetros que definen la utilidad del espectro radioeléctrico para un cierto tipo de comunicaciones, dependiendo de la clase de servicio que se quiera ofrecer será más idóneo el uso de una banda determinada. Este es el motivo de que surjan potenciales conflictos a la hora de atribuir frecuencias a servicios en el ámbito de las conferencias internacionales y a la hora de adjudicar, en el plano nacional, un rango concreto de frecuencias a los operadores interesados. Es por tanto en este sentido que se puede decir que hasta ahora el espectro radioeléctrico se ha tratado como un recurso escaso donde la demanda era mayor que la oferta, al menos en ciertas bandas de interés.

3.1.2.- Interferencias

Otro de los aspectos fundamentales sobre los que se basa la gestión del espectro radioeléctrico son las interferencias. En un sentido amplio, las interferencias se definen como el efecto de una energía no deseada sobre la recepción en un sistema de radiocomunicación, lo que provoca una degradación de la calidad, falseamiento o pérdida de información respecto a la que se podría obtener en ausencia de la misma. Las interferencias pueden ser debidas a muy diversos motivos: otras emisiones, radiaciones, inducciones o cualquier combinación de las anteriores.

Desde el punto de vista de la gestión del espectro, dentro de las interferencias cabe distinguir varios tipos. En primer lugar, existen las llamadas interferencias admisibles, que son aquellas interferencias observadas o previstas que satisfacen los criterios cuantitativos de interferencia y de compartición que figuran en el Reglamento de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) o en acuerdos especiales previstos en dicho reglamento. Estas interferencias no ponen en riesgo el buen funcionamiento de los distintos servicios, puesto que se han tenido en cuenta en la fase de diseño de los mismos.

En segundo lugar están las interferencias aceptadas. Estas son interferencias de mayor nivel que las definidas como admisibles y que son acordadas entre dos o más administraciones3 ya que tienen un efecto que no degrada la prestación de los servicios en cuestión y típicamente simplifica la prestación de los mismos, por lo que su existencia tampoco impide el buen funcionamiento de las radiocomunicaciones.

Por último, las interferencias perjudiciales4 son aquellas que suponen un riesgo para el funcionamiento de algún servicio que usa el espectro radioeléctrico. En la práctica significa que se degrade u obstruya gravemente o interrumpa de forma repetida un servicio radio que funcione de conformidad con la reglamentación comunitaria o nacional aplicable.

Así, uno de los mecanismos que siempre se tiene en cuenta en la planificación de los servicios atribuidos a las distintas bandas del espectro es la dedicación de ciertas zonas del espectro como “zonas de guarda” que separen las distintas transmisiones. Su finalidad es limitar el efecto de posibles interferencias perjudiciales entre comunicaciones que se realicen en bandas de frecuencias cercanas. Por tanto, dichas bandas de guarda deberán ser lo suficientemente anchas como para proteger a las emisiones vecinas de interferencias entre sí. Al mismo tiempo, dedicar demasiado espectro a estas bandas vacías entra en conflicto con la eficiencia en el uso del mismo.

Respecto a las implicaciones en los modelos de política de gestión del espectro, parece que el modelo actual, caracterizado por la cuidada planificación del uso de cada banda, garantiza de forma efectiva que las interferencias se mantienen dentro de los límites tolerables y, por consiguiente, se asegura que no impiden el buen funcionamiento de los distintos servicios que usan el espectro radioeléctrico. Sin embargo, un cambio de modelo en la gestión del espectro (mediante, por ejemplo, la introducción de herramientas de gestión de espectro orientadas a mercado, como la creación de un mercado secundario o la liberalización del uso del espectro) podría poner en peligro esta garantía. Se hace necesario que, de producirse este cambio con la consiguiente relajación de la regulación ex ante, se incremente la vigilancia ex post y, en cualquier caso, siempre deberían existir condiciones mínimas de no interferencia entre servicios. Como se verá más adelante, este balance entre la planificación al mínimo detalle del uso del espectro y la asignación por parte del mercado de los usos más convenientes, tiene mucho que ver con que las posibles interferencias no impidan el funcionamiento de los sistemas radio.

3.1.3.- Atribución, adjudicación y asignación de frecuencias

En este apartado se considera cuales son los mecanismos prácticos para la distribución de las frecuencias del espectro radioeléctrico entre servicios, zonas y estaciones emisoras concretas. La tabla siguiente explica el significado inmediato de los tres conceptos principales de atribución, adjudicación y asignación.

Distribución de frecuencias entre

Términos

Servicios

Atribución

Zonas o países

Adjudicación

Estaciones

Asignación

Principales conceptos en el ámbito regulador.

Fuente: GRETEL 2006 a partir del Reglamento de Radiocomunicaciones de la ITU-R.

La ITU-R5 define el término atribución como la inscripción de una banda de frecuencias determinada para que sea utilizada por uno o varios servicios de radiocomunicación terrenal o espacial o por el servicio de radioastronomía en las condiciones especificadas. Esta inscripción se produce en el llamado Cuadro de Atribución de Bandas de Frecuencias6, que se acompaña de notas que especifican más claramente cómo se han de asignar o utilizar dichas frecuencias.

Existen dos tipos de atribución: exclusivas, en las que la banda de frecuencias en cuestión se atribuye a un único servicio de radiocomunicación, y compartidas, en las que la banda de frecuencias se atribuye a dos o más servicios de radiocomunicación. Las atribuciones exclusivas se producen en aquellos casos en los que se produce una amplia utilización internacional del sistema en cuestión y, por tanto, implican la necesidad de armonizar este uso. Las atribuciones de frecuencias compartidas se aplican para maximizar la utilización del espectro disponible, cuando dos o más servicios de radiocomunicación pueden utilizar de forma eficaz la misma banda.

También existen dos categorías de servicios radioeléctricos en lo referente a la atribución, Así, los distintos servicios pueden identificarse como “primarios” o “secundarios”, residiendo la diferencia en que los servicios de esta última categoría no deberán causar interferencia perjudicial a los servicios identificados como primarios y tampoco podrán reclamar protección frente a ellos.

Tipos de atribución de frecuencias

Según servicio

Primario

Secundario

Según área geográfica

Mundial

Regional (3 regiones ITU)

Nacional

Según exclusividad

Exclusiva

Compartida

Tipos de atribución de frecuencias.

Fuente: GRETEL 2006 a partir del Reglamento de Radiocomunicaciones de la ITU-R

Una vez que se ha realizado el proceso de atribución de frecuencias descrito, existen dos mecanismos de planificación más detallada de las bandas de frecuencias: adjudicación y asignación. En este sentido, los planes de adjudicación y de asignación de frecuencias constituyen un mecanismo para preservar los derechos de los distintos estados en el acceso equitativo a recursos radioeléctricos limitados, como son el espectro de frecuencias o la órbita de los satélites geoestacionarios.

El proceso de adjudicación se define como la inscripción de un canal (una banda de frecuencias) determinado en un plan, adoptado por una Conferencia competente de la ITU, para ser utilizado por una o varias administraciones, para un servicio de radiocomunicación terrenal o espacial en uno o varios países o zonas geográficas determinadas y según condiciones especificadas. Esto es, a partir de la legislación, la reglamentación y los procedimientos nacionales e internacionales en vigor, estos planes adjudican un canal radioeléctrico o un bloque de frecuencias concreto a cada zona geográfica del área de planificación.

Por su parte, la asignación (de una frecuencia o de un canal radioeléctrico) se define como la autorización que da una administración para que una estación radioeléctrica utilice una frecuencia o canal radioeléctrico determinado, en condiciones especificadas. Es decir, utilizando el Cuadro Internacional de Atribución de Bandas de Frecuencias y los planes de adjudicación de frecuencias como puntos de partida, las autoridades de gestión del espectro radioeléctrico de cada país asignan a cada estación, definida por su posición geográfica, una frecuencia y una potencia, y conceden la licencia apropiada. En este sentido, hay que notar que el proceso de atribución comprende el conjunto del espectro disponible, mientras que en la asignación a operadores específicos se consideran las bandas de frecuencia correspondientes a cada uso concreto.

Diferenciación entre los mecanismos de asignación y adjudicación.

Fuente: Plans and Related Procedures for Terrestrial Non-Broadcasting Services (N. Vassiliev)

3.1.4.- Compartición del espectro

A partir de las ideas básicas señaladas en los apartados anteriores, ha existido tradicionalmente un interés en lograr técnicas que permitan que varios servicios de radiocomunicaciones utilicen de manera efectiva la misma banda de frecuencias. Esta necesidad de compartición está aumentando, y con ella el interés en nuevas técnicas7 que la mejoren, dado el atractivo de algunas bandas de frecuencias.

Así, las denominadas genéricamente como técnicas de acceso múltiple al medio físico permiten este mejor aprovechamiento de los recursos radioeléctricos. Dichas técnicas están basadas en separar las transmisiones mediante la diferenciación de una de las componentes que intervienen en la transmisión (frecuencia, tiempo, código, espacio o polarización). En particular la técnica de división en frecuencia asigna a cada usuario una fracción del ancho de banda total, de forma que es posible la transmisión continua sobre ese canal; la técnica de división en tiempo otorga a cada usuario el ancho de banda total durante una fracción de tiempo limitada, de forma que cada usuario transmite su información en instantes de tiempos diferentes; la técnica de división en código permite separar usuarios que transmiten en la misma frecuencia y al mismo tiempo, siempre y cuando cada uno de ellos utilice un código distinto, y estos códigos resulten distinguibles entre sí; la técnica de división en espacio realiza la separación de las comunicaciones mediante el uso de antenas capaces de dirigir su radiación hacia zonas concretas del espacio; y, finalmente, la técnica de división por polarización emplea distintas polarizaciones para separar la transmisión de cada usuario.

La técnica adecuada en cada caso depende de varios factores, tanto técnicos como económicos, como son el tipo de comunicaciones e información a transmitir, la frecuencia propia y las de otros servicios cercanos, la ubicación espacial, la disponibilidad y coste de la tecnología, así como el nivel de interferencias posible y la compatibilidad con otros servicios.

3.1.5.- De la escasez a la limitación de espectro

El espectro electromagnético comprende, en principio, un rango de frecuencias infinito. Sin embargo, el término “espectro radioeléctrico” se utiliza para designar al rango de frecuencias disponibles en la práctica para las comunicaciones8. Dicho rango de frecuencias está limitado. Por una parte, en las bandas inferiores a 9 KHz, aparte de su bajísima capacidad de transportar información, se producen interferencias considerables, por lo que no se suelen emplear. Respecto a las frecuencias más altas del espectro, la tecnología comercial disponible en la actualidad no es capaz de utilizar de forma efectiva frecuencias superiores a unas decenas de GHz. Por tanto, en la práctica, el espectro se reduce a un recurso que comprende las frecuencias desde 9 KHz hasta 60 - 100 GHz. Esto no impide que, de forma experimental, se usen bandas superiores, hasta los 275 GHz. De hecho, la ITU-R incluso planifica provisionalmente las atribuciones de bandas hasta los 400 GHz, aunque sus usos nacionales no estén determinados. Por su parte, la Decisión sobre el espectro radioeléctrico9 de la Comisión Europea entiende por “espectro radioeléctrico” las ondas radioeléctricas comprendidas entre 9 KHz y 3000 GHz, al igual que la legislación española10.

Tradicionalmente, esta limitación del recurso radioeléctrico hacía que el espectro se considerara como un recurso escaso, ya que, con el fin de evitar interferencias entre distintos servicios, en principio tan sólo un servicio específico era aprobado/designado para operar en un determinado rango de frecuencias y en una determinada zona geográfica11. Es decir, a pesar de que su titularidad sea pública, el espectro tiene (al menos parcialmente) naturaleza de uso exclusivo, esto es, de bien privado. Esta exclusividad o naturaleza de bien privado del espectro viene determinada, por tanto, por la mencionada cuestión de las interferencias.

Con respecto a la demanda de espectro, si bien es cierto que la constante evolución tecnológica es responsable de un incremento en la misma y, por tanto, agrava su limitación, no es menos cierto que esta misma evolución colabora a incrementar el número de servicios que pueden hacer uso del espectro, es decir, a incrementar la oferta de espectro, al permitir la viabilidad de nuevas bandas para la transmisión de datos12, desarrollar sistemas que explotan cada banda con mayor eficacia (por ejemplo, los sistemas de televisión digital terrestre) o permitir la compartición de algunas bandas entre muy distintos servicios (por ejemplo, las tecnologías de banda ultra ancha o la radio “inteligente”13).

Por todo ello, en los últimos tiempos resulta más frecuente la consideración del espectro como recurso limitado que como recurso escaso14. Del mismo modo, parece previsible que esta tendencia continúe, favorecida tanto por los adelantos técnicos como por las mejoras en los distintos mecanismos utilizados para su gestión. Precisamente, a lo largo de este estudio se analizarán distintas innovaciones en estos mecanismos de gestión del espectro (haciendo especial hincapié en los mecanismos de asignación primaria) que, en última instancia, ofrecen la posibilidad de incrementar la eficiencia del uso de este recurso.

3.1.6.- Mercado primario y secundario de espectro. liberalización del espectro

Los mecanismos anteriormente descritos (atribución, adjudicación y asignación) definen la asignación primaria o mercado primario del espectro radioeléctrico. Este mercado primario consiste, pues, en la asignación de derechos de uso del espectro por parte de la autoridad de gestión del espectro correspondiente a los distintos agentes. Las reglas de dicho “mercado” son marcadas a priori por el regulador: número de agentes, cantidad de recurso concedida a cada uno, uso que deben hacer de éste, tecnología concreta a utilizar…

En contraposición, nace el concepto de mercado secundario, que hace referencia a la comercialización del espectro, esto es, permitir a los titulares de derechos de uso del espectro la transferencia de estos derechos a otros agentes, en concreto la venta y/o alquiler de dichos derechos, creando un nuevo mercado. Ahora serían los propios agentes del mercado los que, siguiendo las leyes de la oferta y la demanda, controlarían las condiciones de éste, al menos en lo referente a número de agentes y cantidad de recurso adquirido por cada uno.

En cualquier caso, hay que destacar que, aun en el caso de establecer un mercado secundario de espectro, siempre resulta necesario definir mecanismos de asignación primaria que permitan establecer una primera distribución del espectro entre los distintos agentes como paso previo a la puesta en marcha de este mercado secundario.

Un último concepto es el de liberalización del uso del espectro. En este último escenario los distintos agentes gozan de libertad para definir el uso que quieren hacer del recurso radioeléctrico y la tecnología utilizada, aunque la viabilidad de este modelo impone unas condiciones mínimas de no interferencia.

3.1.7.- Desarrollos técnicos que habilitan nuevas posibilidades en el uso y gestión del espectro

Los recientes avances tecnológicos de las últimas décadas hacen posibles nuevos modelos de utilización del espectro, más próximos a la utilización común/compartida del espectro, sin estar sometidos a las estrictas normas existentes hasta la fecha, basadas fundamentalmente en el uso privativo del espectro a través del otorgamiento de derechos exclusivos/excluyentes de uso. Este es el elemento fundamental que contribuye al fin del espectro como “recurso escaso”, para ser simplemente un “recurso finito”. A continuación se consideran brevemente los principales efectos de la tecnología sobre el uso del espectro15.

La primera de las grandes innovaciones tecnológicas que favorece el uso eficaz del espectro es la digitalización. El mejor ejemplo lo encontramos en el servicio de televisión, donde el cambio de la tecnología de televisión analógica terrestre a televisión digital terrestre hace que la necesidad de espectro para la emisión de los canales, previamente analógicos, se reduzca considerablemente16 y, precisamente, en una de las bandas más cotizadas del espectro. Este “excedente” de espectro es lo que se conoce como dividendo digital, que da lugar a la posibilidad de atribuir dichas frecuencias para la prestación de diferentes servicios de radiocomunicaciones; entre las opciones posibles, el dividendo digital puede dedicarse al aumento de la oferta de canales de televisión digital terrestre (situación por la que se ha optado en España17) o bien a la acogida de nuevos servicios / aplicaciones que sean de interés para los usuarios (como puede ser la televisión digital en el móvil18). En última instancia, la elección del uso final que se haga de esas frecuencias depende de las prioridades de cada autoridad competente en la planificación del espectro19.

No puede obviarse tampoco la relevancia del proceso de convergencia tecnológica. En efecto, el fenómeno de convergencia podría conseguir que una regulación estricta sobre las aplicaciones que van asociadas a cada uso del espectro careciera de sentido. En este sentido, una conectividad de banda ancha inalámbrica podría ser el soporte de cualquier clase de servicio. Otro aspecto a destacar del proceso de convergencia es que puede conducir a un conflicto si un mismo servicio (o servicios cuasi idénticos) para el mismo mercado mantienen regulaciones distintas debido a que puedan ofrecerse mediante diferentes tipos de tecnologías de transmisión radio. Ejemplo de esto es el caso de la televisión en el terminal móvil, donde el mismo servicio puede ser ofrecido mediante la red UMTS del operador de telefonía móvil o bien mediante las redes DVB-H de un radiodifusor. También es el caso de los terminales multibanda/multiplataforma, capaces de utilizar, en cada momento, la tecnología que resulte óptima (en atención a diversos criterios) como Wi-Fi o 3G para servicios de acceso a Internet o voz.

Las técnicas de espectro ensanchado (spread-spectrum) también inciden de forma considerable en la mejora de la eficiencia en el uso del espectro. Dichas técnicas consisten en la transformación reversible de una señal de forma que su energía se disperse entre una banda de frecuencias mayor que la que ocupaba originalmente. Así, el ancho de banda utilizado en la transmisión es mucho mayor que el necesario para una transmisión convencional pero la densidad de potencia emitida (potencia entre ancho de banda) es mucho menor. Esto hace que la señal de espectro ensanchado pueda coexistir con señales en banda estrecha o con otras señales de espectro ensanchado, ya que aportan sólo un pequeño incremento al nivel de ruido, sin impedir el buen funcionamiento de estos servicios al no constituir una interferencia perjudicial. Esta señal es, además, muy resistente a las interferencias convencionales. Su peor inconveniente es, por tanto, la ineficiencia en cuanto al ancho de banda, y su mayor ventaja el hecho de que pueda coexistir con otras señales. Ejemplos de uso de estas técnicas, en mayor o menor grado, son la tecnología UMTS, los sistemas WLAN, WiMAX, Ultra Wide Band, etc.

Otro avance tecnológico viene de la mano de ciertos desarrollos software. Este tipo de desarrollos permiten recibir y transmitir a través de un amplio rango de frecuencias. Su funcionamiento se basa en el procesado de la señal, pudiendo cambiar la frecuencia de transmisión según las necesidades en cada instante. Así, podrían utilizarse las bandas libres de uso en cada momento para la transmisión (aunque estén asignadas a otros agentes) sin producir interferencias en el resto de servicios. Ejemplos de desarrollos software son el software defined radio (SDR) o el cognitive radio.

Un desarrollo más a tener en cuenta son los sistemas de antenas inteligentes, que combinan múltiples elementos con un procesador de señal capaz de optimizar su radiación o patrón de recepción automáticamente. Además, son aplicables a casi todos los protocolos y estándares inalámbricos (comunicaciones móviles, WLL, WLAN, satélite, etc.

Por último, destacar el desarrollo de las redes “mesh”. Se trata de una arquitectura de red que permite que cada receptor pueda actuar también como transmisor, de forma que cada nuevo dispositivo que se añada a la red utilice capacidad de ésta, pero también aporte recursos, lo que permite aumentar el número de dispositivos conectados a la red sin aumentar el nivel de interferencia.

Innovaciones tecnológicas que impactan en el mercado y la regulación.

Fuente: GRETEL 2006.

3.2.- Principios rectores y marco de referencia de gestión del espectro

La expresión "gestión del espectro de frecuencias" se utiliza en sentido estricto para describir los diversos procedimientos administrativos y técnicos con los que se pretende asegurar el funcionamiento de las estaciones radioeléctricas de los distintos servicios de radiocomunicación, sin causar o recibir interferencia perjudicial. En su acepción más moderna también incluye aquellos mecanismos económicos y de mercado que, potencialmente, pueden contribuir a mejorar la eficiencia en el uso del espectro.

En cualquier caso, esta gestión se produce tanto a nivel nacional como a nivel internacional, siendo ambos niveles igualmente necesarios ya que la propagación en el espacio de las ondas radioeléctricas no atiende a fronteras políticas. Así, el procedimiento para coordinar la utilización de las frecuencias entre distintas administraciones20 representa uno de los elementos básicos de los acuerdos internacionales de reglamentación de las radiocomunicaciones, ya que permite la implantación de nuevos sistemas de radiocomunicaciones impidiendo a la vez la aparición de interferencia perjudicial con otros usuarios existentes o previstos.

En los siguientes apartados se describen los objetivos y principios de funcionamiento de dicha gestión.

3.2.1.- Eficiencia en el uso del espectro

El principal objetivo de todo mecanismo de gestión del espectro es, o debiera ser, alcanzar la mayor eficiencia posible en su uso. Así, por ejemplo, cualquier nueva propuesta para una posible introducción de mecanismos de flexibilización del uso del espectro radioeléctrico tiene como fin la mejora de la eficiencia en la gestión y, consecuentemente, en el uso del espectro. De hecho, siguiendo los principios marcados por la Comisión Europea21, la gestión del espectro debe seguir el principio de eficiencia en el uso de este recurso22.

Procede, por tanto, plantearse qué se entiende por “eficiencia”. Para analizar este concepto es preciso tener en cuenta que el espectro es un bien de dominio público finito o limitado, cuya titularidad, gestión, planificación, administración y control corresponde al Estado, que es el que debe garantizar el mayor beneficio posible para los ciudadanos, derivado del uso de ese bien público. Para ello, entre los fines que se persiguen en la gestión del espectro, suelen citarse el garantizar su uso eficiente, promover su uso como factor de desarrollo económico, favorecer el desarrollo y la innovación, permitir a todos los ciudadanos el acceso a los servicios que hagan uso del espectro, permitir la planificación estratégica del sector de las telecomunicaciones, etc.

Los anteriores fines se pueden englobar en tres dimensiones de eficiencia, que constituirán, globalmente, la definición de la “eficiencia” genérica en el uso del espectro: eficiencia técnica, eficiencia social y eficiencia económica.

La eficiencia técnica en la asignación del espectro se traduce en que el mayor número posible de frecuencias esté disponible para ser utilizado de manera efectiva en la prestación de servicios, limitando, en la medida de lo técnicamente viable, las bandas de guarda o la existencia de bandas de frecuencias en las que las interferencias entre distintas señales radioeléctricas hagan imposible un aprovechamiento real de dicho espectro. Mediante esta maximización del espectro disponible se consigue que un mayor número de agentes sean capaces de acceder a este recurso.

Por su parte, la eficiencia social del espectro implica que el uso de este recurso debe caracterizarse por favorecer el desarrollo social, permitiendo el acceso de los ciudadanos a una diversa oferta de servicios que les ofrezcan nuevas o mayores facilidades, como podría ser el acceso de banda ancha en zonas rurales mediante tecnologías inalámbricas o, como otro ejemplo, una mayor diversidad de contenidos de interés gracias a los nuevos canales de televisión digital.

Por último, la eficiencia económica en la asignación del espectro es aquella que, una vez alcanzada, hace que ningún agente tenga incentivos para cambiar de asignación. Esto se puede conseguir cuando el uso que se dé al mismo sea el que garantice un mayor desarrollo económico (eficiencia dinámica). En este sentido, deberían evitarse las asignaciones de espectro a servicios y/o tecnologías que no son demandadas por el mercado o que, por el surgimiento de otras con mayores prestaciones, han quedado obsoletas23, y destinar la mayor parte posible del espectro para la prestación de servicios de mayor valor24.

Cabe observar la interrelación existente entre los distintos aspectos. Por ejemplo, un incremento en la eficiencia técnica permite la entrada de nuevos agentes en la provisión de un servicio para el que sea necesario el uso del espectro, lo que potencia un incremento de la competencia que, en última instancia, se traduce en mayores beneficios para los usuarios, tanto en la oferta de servicios como en los precios, ejerciendo, consecuentemente, un efecto dinamizador sobre la economía.

En todo caso, cualquier modificación que se realice en los mecanismos de gestión del espectro dará respuesta a su objetivo principal de mejora de la eficiencia si supone un avance respecto a la situación actual en el balance entre los tres tipos de eficiencia descritos.

3.2.2.- Principales funciones de la regulación del espectro

Sobre esta búsqueda global de eficiencia, los resultados concretos de la política de gestión del espectro25 son la atribución de bandas de frecuencias para usos específicos, el establecimiento de normas y criterios de compartición, el diseño de planes de distribución de canales (teniendo en cuenta avances tecnológicos y posibles necesidades futuras26), el uso de procedimientos particulares de asignación de frecuencias y, más recientemente, la introducción de mecanismos de mercado en torno al espectro.

Todos estos aspectos concretos de la gestión del espectro deben estar sometidos a una serie de principios básicos que se tratan a continuación.

En primer lugar la transparencia debe ser la tónica dominante de todos los procesos relacionados con la gestión del espectro. En este sentido, es importante que la organización del espectro, su normativa, su uso real y las previsiones en torno al mismo tengan la mayor difusión posible. De esta manera, los agentes interesados y los usuarios finales del espectro podrán disponer de la información necesaria para poder interaccionar apropiadamente con los organismos reguladores.

Asimismo, la asignación y adjudicación de las licencias de uso del espectro deberá responder a principios de racionalidad, equidad y no discriminación, con el fin de trasladar los beneficios de la innovación y la competencia a los usuarios. A este respecto, la gestión del espectro debe evitar cuidadosamente la aparición de barreras de entrada a los agentes interesados y vigilar que no se produzcan concentraciones de derechos de uso del espectro que pongan en riesgo el desarrollo de competencia. También deberán existir mecanismos que permitan recuperar asignaciones de bandas cuando éstas dejen de utilizarse, con el fin de mantener un uso eficiente de todo el recurso radioeléctrico.

Otro de los principios consiste en establecer mecanismos de cooperación con países limítrofes para evitar que el uso nacional del espectro condicione o interfiera con el uso propio de otros países. Por otra parte, la existencia de servicios globales que precisan de una coordinación exhaustiva, como por ejemplo el servicio de ayuda a la navegación aérea o marítima, justifican el papel preponderante de los organismos internacionales en la gestión del espectro.

Igualmente resulta un principio fundamental potenciar la innovación en tecnologías que utilicen el espectro. En este sentido, la mayor parte de las innovaciones producidas en los últimos años se han dado allí donde los mecanismos de gestión eran más proclives a esta innovación. También la duración de las licencias tiene un papel clave en el desarrollo de nuevas tecnologías que, en general, necesitan de un tiempo de maduración, por lo que estos desarrollos se ven potenciados en entornos dotados de suficiente certidumbre.

El establecimiento de especificaciones y mecanismos para la autorización de equipos es otra cuestión clave. Para lograr que los distintos equipos de radiocomunicaciones sean compatibles entre sí es necesario desarrollar procedimientos para su homologación además de normas y especificaciones de la calidad de funcionamiento de dichos sistemas. Además, la existencia de procedimientos para asegurar la interoperabilidad en sus distintas vertientes favorece la creación de economías de escala, con las consiguientes ventajas27 en precios y atractivo para el desarrollo de aplicaciones sobre estos sistemas. En este sentido, el papel de los organismos de estandarización (como IEEE o DVB) y armonización (como ITU) es determinante.

Por otra parte, estos mecanismos persiguen que los distintos equipos se ciñan de forma efectiva a las bandas de frecuencias que tienen asignadas, con el fin de evitar interferencias que entorpezcan o impidan el buen funcionamiento de otros equipos o servicios de radiocomunicaciones o de cualquier otra naturaleza (sistemas informáticos, alimentadores eléctricos, aplicaciones ICM, etc.). Por último, la radiación que emitan los equipos no debe ser perjudicial para la salud ni para el medio ambiente, por lo que debe limitarse al máximo la influencia electromagnética que los sistemas de radiocomunicaciones pueden tener en el medio donde se emplean.

Otro aspecto que resulta fundamental en una adecuada gestión del espectro es la existencia de mecanismos de control que realicen mediciones de los usos que, efectivamente, se estén haciendo de este recurso, con el objetivo de detectar posibles usos peligrosos o ilegales del espectro y garantizar que se utiliza de acuerdo con la política de asignación preestablecida.

No menos importante es, por último, facilitar mediante la política de gestión del espectro la utilización de este recurso en pro del interés nacional, teniendo siempre en cuenta su consideración de dominio público con carácter general.

3.2.3.- Marco internacional

Como ya se ha comentado, los mecanismos de gestión del espectro radioeléctrico incluyen una indispensable armonización internacional, de tal modo que sea posible su uso, libre de interferencias perjudiciales, en cada uno de los países.

La autoridad supranacional que tiene el papel principal en la gestión del espectro radioeléctrico a nivel global es el Sector de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones28 (ITU-R). Su principal misión es la de garantizar la utilización racional, equitativa, eficaz y económica del espectro de frecuencias radioeléctricas por todos los servicios de radiocomunicaciones, incluidos los que emplean órbitas de satélites, así como la de realizar estudios y adoptar Recomendaciones sobre las radiocomunicaciones.

En particular, la ITU-R es la encargada de la redacción del Reglamento de Radiocomunicaciones, que, con carácter de Tratado Internacional, sirve de texto básico para la regulación del espectro radioeléctrico en casi la totalidad de los países. Este reglamento sólo puede ser modificado en las Conferencias Mundiales de Radiocomunicación (CMR) 29, que se celebran cada dos o tres años, y que cuentan con la colaboración de más de 180 países.

En el marco europeo, esta atribución de frecuencias se realiza en la Conferencia Europea de Administraciones de Correos y Telecomunicaciones (CEPT)30, con la elaboración del cuadro recomendado de atribución de frecuencias31. Así, la CEPT es la encargada de elaborar medidas de armonización técnica en la utilización del espectro radioeléctrico más allá de las fronteras comunitarias32, centrando sus principales actividades en la cooperación en temas comerciales, operacionales, regulatorios y de estandarización técnica33.

El proceso de armonización en el uso del espectro radioeléctrico en Europa (más allá de las Directivas de la Comisión que afectan a bandas de frecuencias muy concretas) se asienta en el Comité de Comunicaciones Electrónicas (ECC)34, enmarcado en la estructura de la CEPT.

En el ECC se desarrollan un conjunto de recomendaciones técnicas que pretenden armonizar el uso del espectro radioeléctrico en el ámbito de la Europa de los países CEPT. Si bien las recomendaciones de este comité no son de obligado cumplimiento, los Estados miembros de la UE se han comprometido a impulsar su aplicación en sus respectivos países, formando de ese modo un núcleo de armonización radioeléctrica para la UE, particularmente cuando existan Directivas de la Comisión al respecto. En el seno del ECC se realizan también las labores de preparación de cara a las Conferencias Mundiales de Radio (WRC), a través del Grupo de Preparación de las Conferencias (CPG).

El ECC se encuentra asistido para sus trabajos técnicos por la Oficina Europea de Radiocomunicaciones (ERO), con sede en Copenhague, que, sufragada por los Estados que firmaron su constitución (30 países), recibe mandatos del ECC para la realización de estudios técnicos orientados a la atribución de servicios a nuevas bandas, compartición de servicios en bandas de frecuencias, o elaboración de Planes de Frecuencias. Además, ERO realiza estudios por encargo de la Comisión Europea, sufragados por ésta, que son la base técnica para la elaboración de reglamentaciones de servicios.

La Coordinación entre ECC, ERO y el Instituto Europeo de Normalización de Telecomunicaciones (ETSI) es imprescindible para el desarrollo de estas reglamentaciones, por lo que existen comités conjuntos que se reúnen periódicamente para asegurar el correcto desarrollo de estas iniciativas.




Relaciones entre autoridades internacionales de gestión del espectro.

Fuente: Review of Spectrum Management. Martin Cave (2002)

3.2.4.- Marco institucional y regulatorio en la unión europea

La publicación del Libro Verde de la Comisión Europea sobre espectro radioeléctrico35 en 1998, inició un amplio debate sobre los aspectos clave que inciden en la gestión de este recurso a nivel europeo. La gestión del espectro comenzó a ser tratada como un factor clave en el futuro escenario, en el que se aceptaba sin discusión que se multiplicarían las aplicaciones que requieren el uso de frecuencias. Así, se concluyó con la propuesta de las instituciones comunitarias de dar un paso en la dirección de intervenir en un tema en el que hasta ese momento los Estados ejercían su plena soberanía.

Tras la publicación del Libro Verde del Espectro se inició a comienzos de 1999 un debate público en el que se pidió opinión, entre otros muchos aspectos, sobre cuál podría ser el mejor marco institucional para coordinar una política del espectro, cuestión que se consideraba de interés para la Comunidad. Tras esta consulta pública, la Comisión concluyó36 la necesidad de establecer un marco general para la armonización del espectro. Como antecedente, cabe destacar que a lo largo del desarrollo del marco regulador paneuropeo de servicios, se promulgaron ya ciertas directivas que requerían de los Estados miembros una armonización en la atribución y asignación de determinadas bandas de frecuencias a determinados servicios (ejemplos ilustrativos son GSM37 y UMTS38).

En el año 2002, con el fin de contribuir a la definición, elaboración y aplicación de la política comunitaria de espectro radioeléctrico, la Comisión crea, por una parte, el Comité del Espectro Radioeléctrico (RSC)39, compuesto por representantes de los Estados miembros y presidido por un representante de la Comisión y, en segundo lugar, el Grupo de Política del Espectro Radioeléctrico (RSPG)40, formado por un experto gubernamental de alto nivel por cada Estado miembro y un representante de alto nivel de la Comisión.

También en 2002, el nuevo marco regulador europeo del sector de las comunicaciones electrónicas, definido por la Directiva marco41, establecía un entorno armonizado para la regulación de los servicios de comunicaciones electrónicas, las redes de comunicaciones electrónicas y los recursos y servicios asociados, fijando las misiones de las autoridades nacionales de reglamentación e instaurando una serie de procedimientos que garanticen la aplicación armonizada del marco regulador en toda la Comunidad.

Este nuevo marco, en el contexto de creciente importancia del uso del espectro, dedica una decisión comunitaria al respecto42. El objetivo fundamental de dicha Decisión es la creación de un marco jurídico y político para garantizar la coordinación de los distintos planteamientos a nivel político y, cuando proceda, armonizar las condiciones que permitan la disponibilidad y el uso eficiente del espectro radioeléctrico en favor del establecimiento y funcionamiento del mercado interior en diversos ámbitos de políticas comunitarias como las comunicaciones electrónicas, los transportes, y la investigación y desarrollo (I+D).

Para lograr dicho objetivo, la Decisión se articula en base a cuatro líneas básicas de actuación:

  • Facilitar el proceso de decisión con respecto a la planificación estratégica y la armonización del uso del espectro radioeléctrico en la Comunidad, teniendo en cuenta aspectos económicos, de seguridad, salud, interés público, libertad de expresión, culturales, científicos, sociales y técnicos de las políticas comunitarias, y las necesidades e intereses de las comunidades de usuarios del espectro, con objeto de optimizar su uso y evitar interferencias perjudiciales.
  • Velar por la aplicación eficaz de la política del espectro radioeléctrico, y en particular, establecer una metodología general para la disponibilidad y armonización del espectro radioeléctrico.
  • Garantizar la publicación, rápida y coordinada, de información sobre atribución, disponibilidad y uso del espectro radioeléctrico en la Comunidad.
  • Salvaguardar los intereses de la Comunidad en las negociaciones internacionales cuando el uso del espectro radioeléctrico afecte a las políticas comunitarias.

Dentro de este nuevo marco se produce también una novedad muy significativa, ya que se contempla la posibilidad de que los Estados miembros puedan incorporar al Derecho nacional la figura de la comercialización del espectro (según el Artículo 9 de la Directiva Marco43).

No obstante, en la misma Directiva se establece que corresponde a los Estados miembros la concesión de los derechos de uso a los titulares de una autorización general, basándose en procedimientos abiertos, transparentes y no discriminatorios, pudiendo además decidir si se pueden ceder de forma secundaria. También existen obligaciones para los titulares de una autorización en relación al derecho de uso de frecuencias, como son el uso eficiente del espectro, las especificaciones técnicas para limitar la exposición a los campos electromagnéticos, las tasas de espectro, la cesión de derechos por iniciativa del titular, etc. Por otra parte, también se tratan algunos aspectos referidos a competencia entre agentes y las posibles situaciones de monopolio de derechos de uso sobre determinadas frecuencias, así como la armonización en el uso de las mismas por diferentes sistemas de comunicaciones y la coordinación entre países.

En este sentido, los Estados miembros deben velar por que la intención de una empresa de transferir derechos de uso de radiofrecuencias se notifique a la Autoridad Nacional de Regulación (ANR) responsable de la asignación de frecuencias y por que todas las transferencias tengan lugar con arreglo a los procedimientos establecidos por las ANR y se hagan públicas, garantizando que no se falsee la competencia como resultado de estas transferencias.

Algunos países del ámbito europeo ya han comenzado a aplicar estos mecanismos de mercado basándose en esta regulación pero, al mismo tiempo, se detectan importantes diferencias entre los Estados44, por lo que el objetivo de armonización perseguido por la Comisión resulta aun lejano.

3.2.5.- Nuevas propuestas de la comisión europea

La consecución de los objetivos propuestos en la Decisión sobre el espectro radioeléctrico (en adelante DER) queda reflejada en los informes anuales emitidos por la Comisión. Así, el primer informe anual45 publicado en 2004 señaló los principales avances en relación a los elementos principales de la DER. Algunos de estos avances fueron la creación del Comité del espectro radioeléctrico y del Grupo de política del espectro radioeléctrico46; el desarrollo de soluciones técnicas armonizadas en determinados asuntos de interés47 ; la elaboración de políticas en materia de la introducción de comercio secundario de derechos de uso del espectro; el estudio de las consecuencias de la digitalización de la radiodifusión y preparación para las próximas conferencias de la ITU.

Por su parte, el segundo informe anual48, publicado en 2005, hace especial hincapié en la construcción de una política de espectro coherente y armonizada en el marco de la Unión, partiendo del objetivo global de eficiencia en la utilización de este recurso para el mayor beneficio de la sociedad.

La Comisión resalta la amenaza que puede suponer una excesiva fragmentación en políticas nacionales49, dada la falta de envergadura de estos mercados nacionales en el sector inalámbrico. Así, vincula la innovación con el esfuerzo por parte de la industria para la reducción de precios finales de soluciones para los usuarios, bien mediante soluciones normalizadas (no patentadas), bien mediante esquemas interoperables (como son WiFi o Bluetooth). Sin embargo, para hacer viable esta estrategia se necesitan, según la CE, como condiciones previas el acceso rápido y libre de costes al espectro así como la existencia de grandes mercados dotados de economías de escala que favorezcan la inversión.

En segundo lugar, la Comisión anuncia la llegada a un punto de inflexión en materia de gestión del espectro. La rapidez de la innovación tecnológica y la creciente demanda de aplicaciones inalámbricas hacen que los mecanismos tradicionales de gestión, basados en detalladas decisiones administrativas ex ante queden obsoletos. En este sentido se proponen como alternativas a considerar la introducción del mercado secundario de espectro y la ampliación de bandas “sin licencia”50, siempre desde un enfoque equilibrado a nivel de toda la Unión.

Finalmente, la Comisión propone un calendario de acciones concretas con el fin de llevar a la práctica estos planteamientos. Dicha propuesta tiene como puntos principales:

  • Definir un conjunto de normas comunes, claras y flexibles para la gestión del espectro, de forma que los inversores cuenten con un marco previsible y estable y los usuarios no estén sujetos a limitaciones fronterizas. Igualmente se clarificará la aplicación al espectro de los principios de neutralidad tecnológica y respecto a los servicios, procurando su aplicación con carácter general y sólo limitada cuando las consideraciones técnicas (control de interferencias) así lo aconsejen.
  • Aplicar la flexibilización del uso del espectro, mediante medidas como la introducción de mercados de espectro en la Unión antes de 201051; la introducción de usos innovadores panaeuropeos en las frecuencias liberadas tras el apagón analógico de la televisión52; impedir la creación de diferencias artificiales entre sectores atendiendo a la convergencia existente entre plataformas inalámbricas; extender el enfoque del uso sin necesidad de licencia en toda la Unión previo estudio de los riesgos y beneficios que plantea en cuanto a la protección frente a interferencias perjudiciales; y potenciar el desarrollo de las radiocomunicaciones “inteligentes” o “cognitivas”.
  • Favorecer el desarrollo de una base tecnológica común en la UE, prestando especial atención al desarrollo de la banda ancha (comunicaciones móviles 3G, tecnologías de acceso inalámbrico a banda ancha o aplicaciones híbridas); introduciendo de forma coordinada la banda ultra ancha; así como promover la innovación en dispositivos con aplicaciones en la vida cotidiana53.
  • Optimizar el impacto de las acciones de la UE mediante la evaluación del impacto de la regulación, revisión de la validez de las medidas de la armonización y seguimiento de su aplicación en los Estados miembros.
  • Defender los intereses de la UE en las negociaciones internacionales, especialmente de cara a la Conferencia Regional de Radiocomunicaciones (CRR-06) y a la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (CMR-07).
  • Desarrollar el marco institucional de la política del espectro a nivel de la UE, de forma que se eviten solapamientos entre los distintos organismos (RSC, RSPG, Comisión Europea y CEPT), especialmente dada la similitud de los participantes en estos organ


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