José Luis Peralta

Comisionado de la Cofetel.

Mitos y cuentos del espectro

“La ciencia es sólo un ideal.

La de hoy corrige la de ayer,

y la de mañana la de hoy.”

José Ortega y Gasset.

“Lo que hoy ha empezado

como novela de ciencia ficción,

mañana será terminado como reportaje.”

Arthur C. Clarke

Tradicionalmente, la política, la religión y los deportes, son temas que han sido considerados polémicos por excelencia. Se trata de asuntos en los que cada individuo tiene su punto de vista, y difícilmente se puede lograr consenso entre los participantes de una discusión.

A esta lista de materias controversiales se podría agregar una que cada vez cobra mayor relevancia en nuestra sociedad: el espectro radioeléctrico.

En efecto, para tener una idea de la actualidad del tema, durante la semana previa a la redacción de esta colaboración se habían publicado en Internet más de dos centenares de artículos periodísticos que contenían la palabra “espectro”, y que abordaban diversos tópicos particulares del mismo como: licitación 21; espectro para televisión digital terrestre; concentración de espectro; multiplexeo de canales; licitación para canales de televisión, por mencionar solo algunos de los más recurrentes.

Este inusitado interés por un tema que debería ser primordialmente técnico, encuentra su explicación en la importancia que tendrá el espectro en la llamada sociedad de la información y el conocimiento, hacia la cual evolucionamos. Para demostrar su importancia, podemos citar un ejemplo sencillo cercano a nuestra vida diaria: las comunicaciones móviles. El teléfono celular para hacer llamadas de voz y soportar las aplicaciones de redes sociales cada día más empleadas; la mensajería instantánea que también se canaliza por esa vía; el ya tradicional correo electrónico, y otras modalidades que nos permiten estar comunicados en todo lugar (ubicuidad de los servicios), simple y sencillamente no serían posibles sin la utilización del espectro radioeléctrico.

Si bien esta materia tiene la mayor trascendencia, se considera que gran parte de la discusión sobre el espectro deja ver el desconocimiento técnico del mismo, o al menos una falta de actualización en su entendimiento. Ello ha derivado en la conformación de ciertas interpretaciones que, a fuerza de repetirse, se han impuesto como verdades absolutas. Así, con esta contribución, se pretende clarificar algunos de esos cuentos y mitos sobre el espectro radioeléctrico, para propiciar que esta materia pueda observarse desde otra perspectiva, y con ello elevar el nivel de los debates y buscar los consensos requeridos para promover un mayor desarrollo en el sector. De lograrse este objetivo, México habrá cimentado su ruta hacia la sociedad de la información y el conocimiento con un mayor equilibrio y seriedad.

Antecedentes.

Según el Artículo 3, fracción III de la Ley Federal de Telecomunicaciones, el espectro radioeléctrico es el “espacio que permite la propagación sin guía artificial de ondas electromagnéticas cuyas bandas de frecuencias se fijan convencionalmente por debajo de los 3000 gigahertz”. Según las leyes que no fueron emitidas por el H. Congreso de la Unión, entiéndanse las de la física, la combinación de los campos eléctricos y magnéticos oscilantes produce la radiación electromagnética, misma que se propaga en forma de ondas electromagnéticas y lleva energía de un lugar a otro. Una onda es la alteración de alguna propiedad de un medio: el aire, el agua, un trozo de metal, o incluso el vacío (Peralta y Silva, 2007).

Como se aprecia en la figura 1, las ondas electromagnéticas se caracterizan fundamentalmente por su frecuencia, la cual indica el número de oscilaciones de la onda en un período de tiempo determinado. Según el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de la frecuencia es el hercio o Hertz (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz, quien en 1888 fue el primero en demostrar la existencia de la radiación electromagnética construyendo un aparato para producir ondas de radio. El Hertz se refiere a la cantidad de ciclos u oscilaciones que tiene una onda electromagnética durante un segundo.

Por su parte, como se ilustra en la figura 2, al conjunto de frecuencias de ondas electromagnéticas continuas en el rango de 3 Hz a 1025 Hz se le llama espectro electromagnético, y dentro de éste, en el rango de 3 Khz a 3000 GHz, se ubica el segmento de radiofrecuencias denominado espectro radioeléctrico (Cfr. Peralta y Silva, 2007).

A diferencia de otros tipos de onda como el sonido, las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio físico, por lo que inclusive pueden propagarse en el vacío. Aquí surge la primera pregunta que habremos de esclarecer más adelante, la cual ha contribuido a la creación de mitos en torno al espectro: si las ondas electromagnéticas pueden propagarse en el vacío, ¿es correcta la afirmación de la Ley Federal de Telecomunicaciones en el sentido de que la propagación de las ondas electromagnéticas se desarrolla en el “espacio”? Y con igual orientación, ¿por qué para la propagación de ondas electromagnéticas debemos establecer una regulación y no así para la de las ondas sonoras, si físicamente se trata de fenómenos equivalentes? Buck (2002) establece la misma analogía e incluso la lleva a la exageración, abogando con ironía por la creación de la Comisión Federal de la Expresión, que regularía no sólo el quién habla sino de qué se habla, y que tendría un papel similar al de la FCC, que regula la asignación de las ondas electromagnéticas.

La figura 3 ejemplifica las ondas sonoras y las ondas electromagnéticas.

Respecto a la gestión del uso del espectro, en México la autoridad encargada es precisamente la Comisión Federal de Telecomunicaciones, órgano desconcentrado de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (la Secretaría) que entre otras facultades debe:

Administrar el espectro y promover su uso eficiente; Elaborar y mantener actualizado el Cuadro Nacional de Atribución Frecuencias. Someter a la aprobación de la Secretaría los programas de licitación de bandas de frecuencias; y, Coordinar los procesos de licitación;

Más en nuestros días, las definiciones técnicas y el tratamiento regulatorio otorgado al espectro radioeléctrico se han complementado con interpretaciones diferentes que han obstaculizado su entendimiento más profundo al otorgarle distintivos y características que el avance tecnológico, la ciencia y las disciplinas teóricas tienden a cuestionar. Así por ejemplo, resulta de interés conocer la perspectiva del ministro de la Suprema Corte de Justicia de la Nación, Sergio Salvador Aguirre Anguiano, en el análisis y discusión de la acción de inconstitucionalidad 26/2006 sobre la concepción del espectro radioeléctrico:

“[…] yo coincido en que probablemente en México, el espacio aéreo, propiedad del Estado mexicano, sea el segundo recurso más importante después del petróleo, y que esto debe de tener su optimización desde el punto de vista de rentabilidad para el Estado, de esto no tengo duda, […]” (El énfasis es propio).

Como resulta evidente, el ministro Aguirre Anguiano refiere por espacio aéreo al espectro radioeléctrico, y con ello nos entrega un ejemplo claro de cómo el espectro es considerado un recurso natural escaso y en consecuencia se debe garantizar que el Estado obtenga su máxima rentabilidad al asignarlo.

Con esta contribución, lejos estoy de descalificar o cuestionar siquiera la afirmación del ministro. Únicamente deseo resaltar que su señalamiento corresponde a la manera clásica en que se concibe y conceptualiza el espectro, y resulta necesario refrescar esa visión. El necesario reajuste conceptual que se propone, encuentra ya antecedentes importantes en la investigación teórica y aplicada que se ha desarrollado desde principios del nuevo siglo. Así, en las indagatorias de la prestigiada organización académica, el Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) es ya común el considerar que…

“Entender el impacto que las nuevas tecnologías de radio tienen en el espectro radioeléctrico ayuda a corregir algunas consideraciones erróneas. El espectro es concreto y finito, se dice. No tanto, puede responderse. Una segunda enmienda: las ondas de radio no pasan a través de un medio etéreo denominado espectro; ellas son el medio. En tercer lugar: lo que los gobiernos autorizan no es la explotación de un pedazo de pay finito y estable, lo que permiten es el derecho de desplegar transmisores y receptores que operan enlazados de una manera particular para generar la comunicación. Más aún, la interferencia no es una propiedad inherente al espectro. Aquella es una peculiaridad de los dispositivos. En consecuencia, la explotación finita del espectro no depende de cuantas frecuencias pueden utilizarse, sino de las tecnologías que pueden aprovecharse para utilizarlo” (Werbach, 2004:48).

Con base en reflexiones y aportes como el anterior, lo que se propone es una nueva manera de ver el espectro y con ello tratar de obtener conclusiones que nos permitan modernizar nuestro marco normativo y regulatorio, en beneficio de la sociedad en su conjunto. Así, se analizan enseguida tres de los mitos y cuentos que se han tejido en torno al espectro radioeléctrico, los cuales suponen que: i) es un recurso natural; ii) es escaso; y, iii) es una fuente de recaudación para el Estado. Primer mito: el espectro radioeléctrico es un recurso natural.

Este es quizás uno de los mitos más arraigados. En ciertas ocasiones se considera que el espectro radioeléctrico es tanto como una mina de la cual se extraen metales o minerales. De hecho, cuando se habla de los fundamentos legales del espectro radioeléctrico, invariablemente se citan los Artículos 27 y 42 de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos, en los cuales se señala que “corresponde a la Nación el dominio directo de… el espacio situado sobre el territorio nacional en la extensión y términos que fije el Derecho Internacional”; y que el territorio nacional comprende “El espacio situado sobre el territorio nacional, con la extensión y modalidades que establezca el propio Derecho Internacional.”

Bajo los preceptos constitucionales anteriores se afirma que toda vez que las ondas electromagnéticas viajan a través de ese “espacio situado sobre el territorio nacional”, dichas ondas son un bien del dominio público y por lo tanto pertenece a todos los mexicanos.

Lo anterior es una manera convencional de pensar. Sin embargo, analicemos este aspecto desde otro punto de vista: las ondas sonoras también viajan a través del “espacio situado sobre el territorio nacional”, ¿sería entonces válido afirmar que el sonido es un recurso natural que pertenece a todos los mexicanos?

Si partimos de que un recurso natural es un elemento que se presenta en la naturaleza sin la inducción del hombre y que es susceptible de aprovechamiento para éste, encontramos que la concepción tradicional de espectro radioeléctrico no necesariamente se ajusta a esta premisa.

En efecto, el desconocimiento de la ciencia y tecnología para utilizar un determinado elemento hace que éste no se conciba como recurso natural. Una vez que se conoce la forma en que puede ser aprovechado, hasta ese momento podría considerarse como tal.

Para muchos, una afirmación en el sentido de que “el espectro no existe” parecerá una enorme aberración. No obstante, es más bien otra manera de concebirlo. Para generar una onda electromagnética se requiere alterar un medio físico (el espacio, o incluso el vacío), y dicha alteración se logra mediante un arreglo de transmisor (equipo electrónico) conectado a una antena.

Sin ese arreglo transmisor-antena, ¿existe el espectro? ¿Es incorrecto decir que el espectro existe gracias al desarrollo tecnológico y despliegue de infraestructura que genera ondas en ciertas bandas? Luego entonces, la administración del espectro más que decir que consiste en la administración de un recurso natural, se configura como la administración de derechos de paso. Como lo señala Noam, “… el acceso al espectro es control de tráfico, no desarrollo inmobiliario…” (1998:771).


Segundo mito: el espectro es escaso

Existe una falsa concepción en el sentido de que el espectro debe asignarse a una sola persona para asegurar su utilidad y evitar la llamada “Tragedia de los Comunes” 1. Según la teoría, si un bien del dominio público como el espectro se pusiera a disposición de toda la sociedad, rápidamente se saturaría y los usuarios se interferirían entre sí, por lo que nadie lo podría utilizar.

La afirmación anterior tiene algo de verdad en el mundo analógico. Sin embargo, a medida que se digitaliza la transmisión del espectro y se generan algoritmos más poderosos para el uso compartido del espectro, la “Tragedia de los Comunes” empieza a perder validez en esta materia. A manera de ejemplo, si la tragedia de los comunes fuera aún válida, ¿por qué un servicio tan exitoso como Wi-Fi mantiene su utilidad a pesar de operar a través de una banda de uso libre?

En efecto, mediante Acuerdo de la Secretaría publicado el 13 de marzo de 2006 en el Diario Oficial de la Federación se estableció la política para servicios de banda ancha y se declaró de uso libre diversas bandas del espectro radioeléctrico, incluyendo la de 2.4 GHz que se utiliza para prestar servicios de WiFi. Si el lector desea hacer el ejercicio, puede intentar conectarse a una red a través de su equipo terminal (laptop, iPAD, iPhone, Blackberry, etcétera.), y se dará cuenta de que existen varias redes inalámbricas a su alcance. Todas ellas utilizan el mismo espectro sin interferirse, gracias a que aprovechan protocolos de comunicación que explotan canales que no están siendo utilizados por algún otro usuario en ese momento. Estos protocolos utilizan principalmente los métodos de Acceso Múltiple con Prevención de Colisiones y Detección de Portadora Virtual, por el cual los dispositivos terminales primero detectan si el medio de transmisión se encuentra libre durante un periodo de tiempo -en este caso el espectro radioeléctrico -y de ser así, envían un paquete con información sobre la fuente, el destino y la duración de la siguiente transacción. Al recibir un paquete de “visto bueno”, guardan los datos referidos al tiempo de transacción para continuar su comunicación. En caso de no recibir un paquete del destino, o si el medio de transmisión se encuentra ocupado, el equipo volverá a transmitir después de un periodo de tiempo aleatorio.

De hecho, el espectro radioeléctrico tiene la potencialidad teórica de que todos lo utilicen sin interferirse. Según Werbach, la radio interferencia no es un problema físico sino de tecnología, es decir, es el resultado de emplear antenas y radios “tontas” que mezclan las señales que reciben (Cfr. 2004). Bajo esta óptica, en la medida que los equipos que utilizan el espectro se conviertan en inteligentes, el espectro no será escaso sino abundante. Una analogía de esta situación se presenta en una fiesta o en una reunión de amigos. Cada quien puede tener la conversación que desee y entender y darse a entender con su interlocutor sin considerar ni prestar atención a otras pláticas o ruidos, ya que el cerebro los filtra y únicamente atiende lo que le interesa. En la medida que los equipos simulen esa función del cerebro, se podrá evitar la interferencia y el espectro prácticamente será infinito.

La noción de escasez del espectro tiene una connotación relativa dado que está asociada a una comparación o función en relación a algo; por lo tanto, la escasez tiene que valorarse en un aspecto dinámico y temporal.

Algunos de los avances más significativos en esta materia son el SDR (Software Defined Radio) o Radio Cognitiva, esquema que permite el aprovechamiento de los espacios de ocio, en los cuales un operador titular (usuario con concesión o permiso) no hace uso del espectro para permitir que un operador secundario (puede o no tener concesión o permiso), transmita información en ese espacio de tiempo o inclusive en forma simultánea (por medio del control de potencia y la relación señal a ruido entre los sistemas) con el usuario primario sin provocar interferencias; ello permite entonces un uso más eficiente del espectro radioeléctrico. Para Estados Unidos, recientemente la FCC emitió reglamentación sobre los llamados white spaces o espacios en blanco, esquema que permite la operación de dispositivos de baja potencia sin concesión o permiso en el segmento del espectro no utilizado por los canales de TV previamente establecidos2. Esta medida facilita la entrada de más servicios comerciales, tales como los móviles inalámbricos (Wi-Fi el telefónico en tecnología DECT3; y los monitores de bebes, entre otros. La administración de este espectro se lleva a cabo por medio de una base de datos, en donde el público interesado realiza consultas sobre los canales disponibles y las pruebas necesarias, para asegurar la no interferencia entre servicios.

Como se aprecia, los adelantos tecnológicos mencionados han propiciado que la regulación se actualice e incorpore los procedimientos, esquemas y reglamentaciones que faciliten el despegue y consolidación de los dispositivos emergentes y de los servicios que soportan. El conocimiento tecnológico y su aplicación continuarán abriendo nuevos horizontes en la noción sobre el destino que debe tener la administración y gestión del espectro radioeléctrico.

Tercer mito: es una fuente de recaudación para el Estado.

En un artículo publicado por The Economist en 2004, se señala que la mentalidad tradicional percibe y considera al espectro como un recurso escaso que es vendido por el Estado. Sin embargo, las nuevas escuelas que reconocen las tecnologías de vanguardia, determinan que el espectro es un recurso abundante, y que cobrar por su utilización es tan ilógico como repartir o vender ondas sonoras a la gente que quiera tener una conversación.

Cobrar por el espectro encuentra lógica si analizamos cómo ha evolucionado la manera de administrarlo. Según la cronología que ha descrito Noam sobre el tema, su desarrollo en efecto se ha sustentado en los esquemas siguientes:

Ocupación. Se observó cuando surgieron las primeras transmisiones radioeléctricas y los usuarios no pensaban en concesiones ni permisos. Simplemente utilizaban el recurso, y las posibilidades de interferencia eran prácticamente nulas en virtud de que pocos emisores lo aprovechaban.

Administración. Una vez que el esquema de ocupación dejó de funcionar por la alta cantidad de usuarios que saturaron el espectro, las frecuencias empezaron a ser asignadas por el Estado con base en principios tales como: primero en llegar; el mejor conectado, o el “más persuasivo”. Este esquema siempre fue criticado porque las decisiones para otorgar la concesión de espectro normalmente se nutrían más de consideraciones políticas que de argumentos técnicos.

Licitación. Bajo el argumento de que debía eliminarse la discrecionalidad en el proceso de asignación de frecuencias, se diseñó el esquema de licitaciones. Se aseguraba que con su aprovechamiento el espectro sería asignado a quien lo valorará más, y en consecuencia ese agente sería quien hiciera un uso más eficiente del recurso. Sin embargo, en la práctica se ha transformado más en un mecanismo de recaudación por parte del Estado, es decir, se emplea como elemento de la política fiscal para obtener recursos frescos y en montos importantes.

Los tres esquemas citados se basan en un principio de “uso exclusivo”, y en el último es evidente que las inversiones del operador para obtener el espectro serán recuperadas por la vía de las tarifas que se establecen para el usuario final, esto es, el monto que paga un operador constituye un costo que necesariamente impacta el precio por la prestación del servicio.

En tal contexto, el pago que realiza un operador podría no reflejar el precio de la esencialidad del recurso el cual estaría basado en la noción de escasez que se le atribuya. El Estado como rector de la economía nacional debe establecer incentivos, motivaciones e interés en que la acción tecnológica y económica se orienten a brindar soluciones que atiendan esa noción de escasez. La innovación tecnológica será el parámetro que nos permita evaluar la verdadera utilidad y potencial del espectro radioeléctrico en la prestación eficiente de servicios. La supuesta escasez nos lleva a la idea de que el Estado debe obtener la máxima rentabilidad, sin embargo, en la medida que el desarrollo tecnológico contribuya a superar esa noción de escasez, esta idea podría ya no ser sostenible.

Conclusiones.

Los fundamentos constitucionales en los cuales se basa la regulación del espectro radioeléctrico datan desde la promulgación de nuestra Constitución en 1917. Entonces, la digitalización no existía ni siquiera como teoría, por lo que es imprescindible llevar a cabo una revisión exhaustiva de todo el marco normativo que nos obliga, y adaptarlo a la nueva realidad tecnológica que resulta de aplicaciones innovadoras de las leyes de la física -esas que no están sujetas a litigios ni esperan resoluciones judiciales-.

Las normas y disposiciones con respecto al espectro deben analizarse a la luz de otros derechos constitucionales, como la libertad de expresión y el derecho a la comunicación. Si consideramos que las comunicaciones electrónicas son una forma de ejercer nuestro derecho a la libertad de expresión y a comunicarnos en nuestro ámbito social de acción, constitucionalmente sería válido que todos tuviéramos acceso sin restricciones al espectro radioeléctrico en tanto hoy en día es uno de los medios primordiales para establecer comunicación entre todos los ciudadanos. Con esta posibilidad, podría coadyuvarse a lograr igualdad e integración social, ya que todos los mexicanos podrían acceder al uso y aprovechamiento del recurso.

El espectro sirve para la creación de riqueza, la industria de las telecomunicaciones tiene un gran impacto económico y social en nuestro país, pero el hecho de no cobrar contraprestación también determina que la sociedad sea beneficiada con su manejo y aprovechamiento.

Al rendimiento económico corresponde el rendimiento social, y la actualización de los conceptos e interpretaciones que se han aplicado para entender al espectro radioeléctrico, es una buena manera de empezar a preocuparnos por lograr que la sociedad tenga los mejores beneficios de su utilización colectiva y a la vez personal.

En resumen, es necesario seguir generando el debate sobre el espectro pero con una visión fresca, en la que no se considere el espectro como un recurso natural, escaso y por el cual el Estado debe obtener la máxima rentabilidad. Esta concepción nos habrá de conducir hacia un esquema regulatorio y normativo más moderno en el cual todos los mexicanos se beneficien con mejores servicios de telecomunicaciones.

Bibliografía citada.

—– (2004). “Spectrum policy: on the same wavelength”. En: The Economist (Suplemento especial). 12 de agosto. Disponible en:http://www.economist.com/node/3084 475 Fecha: 13 de octubre de 2011.

Noam, E. (1998). Spectrum auctions: yesterday’s heresy, today’s, tomorrow’s anachronism. Taking the next step to open spectrum access”. En Journal of Law and Economics; Vol. 41, No 2; 765-790pp. Disponible en: http://links.jstor.org/sici?sici=0022-2186%28199810%2941%3A2%3C765%3ASAYHTO%3E2.0.CO%3B2-3 Fecha: 13 de agosto de 2011.

Peralta, J.L. y Silva, C. (2007). “El espectro radioeléctrico y su gestión”. En: González Luna, F.; Soria, G. y Tejado, J. La regulación de las telecomunicaciones. México, Editorial Porrúa; 189-205pp.

VVAA (2011). Diccionario Crítico de Ciencias Sociales; Universidad Complutense de Madrid. Disponible en: http://www.ucm.es/info/eurotheo/diccionario/T/tragedia_ comunes.htm Fecha: 14 de octubre de 2011. Werbach, K. (2004). “The end of spectrum scarcity (spectrum allocation and utilization)”. En: IEEExplore, Vol. 41, No 3; marzo; 48-52pp.

Buck, S. (2002). “Replacing Spectrum Auctions with a Spectrum Commons”. En: Stanford Technology Law Review. No 2. Disponible en:http://stlr.stanford.edu/ST LR/Articles/02_STLR_2 Fecha: 15 de octubre de 2011.

Notas

1 Según el Diccionario Crítico de Ciencias Sociales de la Universidad Complutense de Madrid, la Tragedia de los Comunes es una parábola que originalmente apareció en un folleto escrito en 1833 por el matemático William Foster Lloyd, y que después popularizó el biólogo Garrett Hardin en un artículo del mismo título que publicó en 1968 en la revista Science (No 162). “La tragedia en cuestión, se explica, aconteció a un grupo de pastores que utilizaban una misma zona de pastos. Un pastor pensó racionalmente que podía añadir una oveja más a las que pacían en los pastos comunes, ya que el impacto de un solo animal apenas afectaría a la capacidad de recuperación del suelo. Los demás pastores pensaron también, individualmente, que podían ganar una oveja más, sin que los pastos se deteriorasen. Pero la suma del deterioro imperceptible causado por cada animal, arruinó los pastos y tanto los animales como los pastores murieron de hambre” (Cfr. www, 2011).

2 FCC 10-174 “Second Memorandum Opinion and Order “, adoptado el 23 de septiembre de 2010. Las reglas finales para los dispositivos sin licencia que operan en las bandas de TV están establecidas en las secciones §15.701-717. Disponible en: http://hraunfoss.fcc.gov/edocs_public/attachmatch/FCC-10-174A1.pdf

3 DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications por sus siglas en ingles o Telecomunicaciones Digitales Mejoradas e Inalámbricas en español). Es una tecnología de corto alcance que mejora la calidad en voz, datos y es altamente utilizada en la integración e interconexión con otras redes, para prestación de servicios públicos de voz y datos de ultima milla.

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