Echa un vistazo a tu alrededor en el próximo partido o concierto al que vayas. Verás a miles de fans enviando mensajes de texto o sacando fotos y mandándoselas por correo electrónico a los amigos. Estos ejércitos de teléfonos inteligentes están detrás de un impresionante aumento en el uso de datos inalámbricos. Cisco calcula que el tráfico de datos móviles se multiplicará por 18 para 2016 y Bell Labs predice que será por 25.

Con el tráfico creciendo a este ritmo, ¿es posible que el espectro inalámbrico se agote?

Justo hace dos años el presidente de la Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos (FCC en sus siglas en inglés), Julius Genachowski, sugirió la posibilidad, afirmando que la industria inalámbrica estadounidense necesitaba desesperadamente hacerse con partes del espectro infrautilizadas que están bajo control de las agencias del Gobierno o las cadenas de televisión. “Si no hacemos nada ante la inminente crisis del espectro, muchos consumidores se enfrentarán a precios más altos cuando el mercado se vea obligado a responder a la oferta y la demanda”, declaró. Jim Cicconi, ejecutivo de AT&T, ha hecho declaraciones parecidas, afirmando que “la necesidad de más espectro es un problema para toda la industria”.

Pero no te sientas culpable durante el partido. Es cierto que el espectro es un recurso limitado, pero añadir más espectro, por sí mismo, no aumenta automáticamente la capacidad. La capacidad depende de la eficiencia en el uso de espectro en distintos lugares y en distintos momentos. Y cuando las redes inalámbricas están sobrecargadas, el auténtico culpable puede ser un uso ineficaz del espectro existente más que una escasez intrínseca.

Tradicionalmente ha sido el Gobierno quien adjudica el espectro para distintos usos, como la radio o la televisión. En la práctica, esto implica que gran parte del espectro se usa muy poco, por lo menos en determinados momentos en determinadas regiones.

“No es tanto una crisis del espectro, sino más bien una crisis de la política de adjudicación del espectro”, sostiene David Tennenhouse, vicepresidente de política tecnológica de Microsoft y antiguo profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts y ejecutivo de Intel. “La denominada ‘crisis del espectro’ es en realidad una escasez artificial del mismo”, afirma.

Parte del problema es simplemente acaparamiento. Algunas empresas tienen derecho a más de lo que necesitan, en algunos casos porque sus modelos de negocio no salieron adelante. Por ejemplo, Clearwire, de Bellevue, Washington (EE.UU.) poseía derechos sobre el espectro que no utilizaba, lo que condujo a Sprint Nextel a comprar una importante participación en la empresa este año para poder expandir su propia red. Las empresas están ansiosas por conseguir más espectro si pueden. AT&T ha afirmado que su propuesta de fusión con T-Mobile era necesaria para combinar los recursos de espectro de ambas. También existe una gran cantidad de espectro sin utilizar que está bajo control del Gobierno.

Es más, hay muchas formas en las que el espectro existente se puede usar de forma más eficiente para superar los problemas que a veces experimentan los usuarios finales. En los partidos de béisbol o los conciertos, por ejemplo, es bastante frecuente ver receptores wifi del tamaño de un cartón de leche enganchados a las vigas. Esos receptores, que operan en espectro sin licenciar, ya manejan el 60 por ciento de todo el tráfico de datos en la red de AT&T (tu teléfono puede enviar datos mediante frecuencias tanto de wifi como móviles, pero escoge el wifi según le convenga). Las cajas recogen el tráfico en lugares donde se produce un embudo, como los estadios y las estaciones de tren, y lo envían directamente a la red de retorno de fibra, sin añadir presión sobre la red móvil.

El auge del wifi demuestra cómo trabajar con flexibilidad con el espectro existente puede servir para gestionar el problema del agotamiento de la capacidad. “Si recordamos, hace algunos años decíamos que para estas fechas ya habríamos agotado el espectro”, afirma Vanu Bose, fundador y director ejecutivo de una empresa de comunicación inalámbrica con sede en Cambridge, Massachusetts, que ha actuado como asesor técnico en un reciente informe de la Casa Blanca sobre el tema. Destacando el éxito arrollador del wifi sin licencia, Tennenhouse de Microsoft añade: “El reto ahora es ampliar esos éxitos probados para permitir una zona más amplia de acceso a la banda ancha usando otras partes infrautilizadas del espectro”. De hecho, el informe sostiene que esas estrategias podrían multiplicar la capacidad inalámbrica por miles de veces.

En algunas zonas ya  no se pueden instalar grandes estaciones base nuevas sin que exista interferencia, pero los transmisores y receptores de más corto alcance –denominados celdas pequeñas- son otra opción. Las más pequeñas de estas, denominadas 'femtoceldas', pueden tener un precio bajo, de unos 200 dólares (unos 155 euros), y proporcionar un servicio libre de interferencias en hogares y oficinas al mismo tiempo que apartan la carga de las grandes estaciones base. “Ahora mismo las celdas pequeñas son lo más popular en la industria inalámbrica”, afirma Jeff Reed, director del laboratorio de investigación inalámbrica de la Universidad Virginia Tech (EE.UU.). John Donovan, vicepresidente ejecutivo de AT&T afirmó a principios de este mes que, aunque la empresa seguía queriendo más espectro, la crisis inmediata había pasado y que la mitad de la nueva demanda hasta 2015 la manejarían pequeñas celdas. Wifi más celdas manejando frecuencias usadas por las redes 3G y 4G.

Las radios cognitivas, que detectan las frecuencias disponibles y cambian de unas a otras en cuestión de milisegundos, podrían dar otro empujón al asunto. Ya se están llevando a cabo las primeras pruebas al aire libre en la Universidad de Colorado, en Boulder (EE.UU.), y grupos de otras universidades, incluyendo las de Virginia Tech, Berkeley y Rutgers también están trabajando en esta tecnología.

Es más, las nuevas tecnologías son capaces de encriptar datos mucho más eficazmente, y así poder transmitir un mayor número de ellos. Por ejemplo, los investigadores han demostrado que ya se puede minimizar la cantidad de comunicaciones necesarias en los dos sentidos para solucionar problemas derivados de paquetes de datos perdidos (ver “Un gran avance en ancho de banda”). Y aunque aún pueden pasar unos años hasta que estas técnicas se pongan en uso de forma generalizada, las pruebas de laboratorio demuestran que podría aumentarse la capacidad por diez, incluso sin compartir el espectro. 

No obstante, ahora mismo existe una estricta regulación que no permite el uso de nuevas tecnologías flexibles, como la radio cognitiva. “Existe una capacidad potencial inmensa si tenemos en cuenta las variables tanto espaciales como temporales del espectro”, afirma Bose. El informe que ayudó a redactar pedía una nueva estrategia federal que haga hincapié en compartir el espectro, no solo en intentar redistribuir y volver a vender las licencias para usos concretos. “Hay muchas formas de satisfacer la demanda”, afirma. “Añadir espectro desde luego es una de ellas y también lo son las celdas pequeñas, tecnologías alternativas de descarga e innovaciones que ni siquiera se nos han ocurrido aún”.

Para descubrir exactamente cuánto espectro infrautilizado hay y dónde está, Microsoft ha instalado tres observatorios del espectro en tejados de Seattle y Redmond en el estado de Washington, y en la ciudad de Washington, en el distrito federal de Columbia. Los aparatos están tomando lecturas en tiempo real sobre dónde y cuándo se usan las bandas realmente, el primer paso en lo que la empresa espera que sea un programa de recogida de datos mucho más amplio. “Este tema se está debatiendo en todo el mundo. Tenemos espectro o no lo tenemos, pero necesitamos sólidos datos científicos”, afirma Victor Bahl, gerente de investigación de movilidad y redes de Microsoft Research.

Mientras tanto, se han puesto en marcha los primeros esfuerzos para compartir el espectro. Por ejemplo, los canales de televisión que no se usan en una zona geográfica concreta y que se denominan 'espacios en blanco', ahora los pueden usar otros aparatos. Y la FCC está permitiendo que otras porciones concretas del espectro sean usados por pequeñas celdas que funcionan con un alcance muy corto, por ejemplo dentro de edificios de oficinas.  

Y la labor para liberar espectro continúa. La FCC está diseñando subastas para que la industria de la televisión pueda liberar parte de su espectro el año que viene. Esta agencia del Gobierno espera recaudar 7.000 millones de dólares (unos 5.400 millones de euros), que espera usar para ayudar a financiar la instalación de banda ancha para las redes de seguridad y seguir financiando I+D por valor de 300 millones de dólares (unos 230 millones de euros).

¿Podrán las nuevas tecnologías mantener a raya la escasez de espectro para siempre?

“Para siempre es mucho tiempo”, afirma Tennenhouse. Pero añade que décadas de avances en investigación están esperando para atacar el problema. “Ahora mismo tenemos un remanente de 15 o 20 años de nuevas tecnologías y arquitecturas -entre ellas, el enfoque de compartir el espectro y las pequeñas celdas- que nos pueden adentrar mucho en el futuro”, concluye.