¿Por qué el espectro de frecuencia móvil es un recurso tan escaso?

Para comenzar desde el principio.

1. Cada aplicación / servicio / uso necesita una cierta cantidad (ancho de banda) de espectro. Por ejemplo, WiFi es canales de 20MHz, WCDMA es 5MHz, TV es 6MHz

2. Pero a medida que tenemos más usuarios, o más canales, necesitamos asignar fragmentos más grandes = n * ese tamaño de canal (por ejemplo, 100MHz para WiFi de 2.4GHz – 2.5GHz, o TV de 600MHz-900MHz)

3. Si bien es posible compartir el espectro (por ejemplo, WiFi) que necesita mucha sofisticación, y que a menudo es ineficiente o poco práctico.
Es * realmente * difícil compartir aplicaciones (por ejemplo, celular y radar – “radio cognitiva”, “espectro dinámico”) – investigación en vivo pero aún no comercial
Es posible compartir diferentes usuarios de un servicio (por ejemplo, WiFi), pero es más eficiente tener un propietario.
Entonces, las bandas se asignan a usos específicos y (lo más importante) a propietarios específicos (es por eso que puedo decir “WiFi es … GHz” – porque las regulaciones lo garantizan).
Por lo tanto, es bastante cierto que el espectro es un recurso finito porque una vez que se asigna una banda, se utiliza para eso.

4. Esto se hace a nivel nacional, e idealmente coordinado internacionalmente. Luego puede usar un dispositivo en diferentes países y los fabricantes pueden hacer productos estándar.
Pero esto es muy difícil y es mucho trabajo en progreso.

5. Mucha gente quiere espectro así que es un acto de equilibrio.
Celular, ISM, transmisión de TV, radar, astronomía, TV satelital, radio privada, etc., etc.

Entonces terminas con un “mapa” como este

6. Luego está la tecnología.
Con el tiempo, hemos mejorado en el uso de más espectro.
Hace 50 años, 800MHz se consideraba “ultra alta frecuencia”.
Hoy en día los teléfonos celulares usan 850MHz, luego 1900MHz, 2.1GHz, luego 2.6GHz y luego …
WiFi es 2.4GHz, luego 5GHz, y estamos buscando WiGig de 60GHz

Pero solo hay algunas cosas que son viables, por lo que de ese espectro infinito solo algunas son utilizables. Cada vez más a medida que pasa el tiempo, pero aún es finito.

7. Y estas frecuencias tienen diferentes propiedades: cuanto más alto van, menos distancia recorren y se bloquean más fácilmente.

600MHz baja y atraviesa paredes; 2.4GHz irá un poco y quizás sea una pared; 5GHz solo irá a unos pocos metros y sin paredes, y así sucesivamente …

Entonces, algunas bandas valen mucho, mucho más que otras.

8. Ahora es posible “volver a cultivar” las bandas para que se usen de una manera más eficiente o más rentable. Por ejemplo, apagar la televisión analógica de la banda de 700MHz para venderla para celulsar. Pero eso es lento y costoso.

Así que todo en l:
La gente usa diferentes frecuencias
Pero solo una parte es utilizable: no hay un número infinito que sea realmente utilizable
Y muchas personas diferentes quieren usarlos, nad pagará para obtener acceso

Entonces, hay un recurso finito, demanda competitiva, y es por eso que el espectro tiene un valor

Una discusión detallada de # 3-5.
Asignación de frecuencia

PREGUNTA FANTÁSTICA: acabo de llamar a uno de los clientes más importantes de mi empresa, están creando mucho espectro en Australia y estamos a punto de financiar mucho de lo que están haciendo. ¡Espero que ayude!

Aquí hay una respuesta MUY oficial que me dieron:

El enfoque de gestión de Comando y Control es el empleado actualmente por la mayoría de los reguladores de todo el mundo. Este enfoque aboga por que los reguladores sean las autoridades centralizadas para la asignación del espectro y las decisiones de uso. En el ejemplo de EE. UU., El regulador (FCC) determina los casos de uso para porciones específicas del espectro, así como las partes que tendrán acceso a ellas. La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) también regula las tecnologías de capa física que se emplearán.

Las decisiones de asignación a menudo son estáticas en dimensiones temporales y espaciales, lo que significa que son válidas por períodos de tiempo prolongados (generalmente décadas) y para grandes regiones geográficas (en todo el país). El uso a menudo se establece para ser exclusivo; cada banda está dedicada a un solo proveedor, manteniendo así una comunicación libre de interferencias. El modelo de gestión de comando y control se remonta a los primeros días de las comunicaciones inalámbricas, cuando las tecnologías empleadas requerían medios libres de interferencias para lograr una calidad aceptable. Por lo tanto, a menudo se argumenta que la naturaleza exclusiva del enfoque de comando y control es un artefacto de tecnologías obsoletas.

Las ventajas aparentes de este modelo es que los servicios relacionados con el interés público podrían mantenerse. En términos de rentabilidad, los programas de interés público, por ejemplo, la televisión por aire, pueden no ser tan atractivos como los comerciales en la perspectiva del proveedor, pero sin embargo son beneficiosos para la sociedad. Por lo tanto, el regulador hace cumplir implícitamente estos servicios a través de los acuerdos de licencia. Otra ventaja es la estandarización que resulta de un enfoque tan centralizado. Dicha estandarización es crítica en las industrias en red, para las cuales la industria de las telecomunicaciones es un ejemplo de libro de texto. Un académico ha publicado un excelente artículo que muestra cómo el desarrollo de nuevas tecnologías promete traer considerablemente más espectro al público, pero requeriría que la sociedad adopte un nuevo paradigma de uso del espectro.

Con la transición digital, la gestión del espectro ha entrado en una nueva era. La conversión completa a TV digital antes del 17/02/2009 (Ley de Transición Digital y Seguridad Pública de 2005) permite a los radiodifusores usar el espectro de manera más eficiente y ahorrar espacio para la posibilidad de compartir el espectro. Con la transición digital, la gestión del espectro ha entrado en un nuevo años. La conversión completa a TV digital antes del 17/02/2009 (Ley de Transición Digital y Seguridad Pública de 2005) permite a los radiodifusores usar el espectro de manera más eficiente y ahorrar espacio para la posibilidad de compartir el espectro.

Hoy en día, el intercambio de espectro está bajo discusión acalorada. El crecimiento exponencial de las llamadas inalámbricas comerciales para espectro adicional para acomodar más flujos de tráfico. Como regulador, FCC respondió a estas necesidades poniendo a disposición más espectro. Se permite que surja el mercado secundario y se alienta a los licenciatarios a arrendar temporalmente el uso del espectro a terceros. Hacer que la licencia sea transferible es un intento importante realizado por FCC para crear incentivos para que los organismos de radiodifusión compartan el espectro no utilizado. Más alternativas están en camino.

La escasez de espectro se ha convertido en un problema principal al intentar lanzar nuevos servicios inalámbricos. Los efectos de esta escasez son más notorios en las subastas de espectro donde los operadores a menudo necesitan invertir miles de millones de dólares para asegurar el acceso a bandas específicas en el espectro disponible. A pesar de este problema de escasez, las mediciones recientes de utilización del espectro han demostrado que las oportunidades de espectro disponibles están muy infrautilizadas, es decir, no se utilizan. A menudo se considera que esta escasez artificial basada en la “limitación de acceso” es el resultado de la naturaleza estática y rígida del régimen de gobierno de mando y control. Las partes interesadas ahora han comenzado a considerar posibles mejoras en el régimen de gobernanza al relajar las restricciones sobre el acceso al espectro. Dos modelos predominantes son los enfoques de “bienes comunes del espectro” y “derechos de propiedad del espectro”.

Teoría de los comunes del espectro

Artículo principal: Teoría de Spectrum Commons

Según la ley de los Estados Unidos, el espectro no se considera propiedad del sector privado ni del gobierno, excepto en la medida en que el término “gobierno” sea sinónimo de “la gente”.

El uso original del término “los bienes comunes” era la práctica mediante la cual el público en general tenía un acceso limitado a un conjunto de derechos con respecto al uso de los bienes comunes; cada persona tenía interés en sus propios derechos de uso, pero los bienes comunes en sí mismos no eran propiedad, ni los derechos eran “propiedad” ya que no podían ser intercambiados. El término “tragedia de los comunes” fue popularizado por Garrett Hardin en un artículo de 1968 que apareció en “Science Magazine”. La tragedia de los bienes comunes ilustra la filosofía de que el uso destructivo de las reservas públicas (“los bienes comunes”) por parte de intereses privados puede resultar cuando la mejor estrategia para los individuos entra en conflicto con el “bien común”. En tal escenario, afirma que aunque la contribución de cada “actor malo” puede ser diminuta, si se suma a todos los actores malos, el recurso podría degradarse hasta el punto de ser inútil. Esta preocupación ha llevado a la regulación del espectro.

Modelo de derechos de propiedad del espectro

El modelo de derechos de propiedad del espectro aboga por que los recursos del espectro deben ser tratados como tierra, es decir, se debe permitir la propiedad privada de las porciones del espectro. La asignación de estas porciones debe implementarse por medio de las fuerzas del mercado. Los propietarios del espectro deberían poder comercializar estas porciones en los mercados secundarios. Alternativamente, los propietarios del espectro podrían usar sus bandas de la forma que quieran a través de la tecnología que prefieran (servicio y neutralidad tecnológica). Aunque el modelo de derechos de propiedad del espectro aboga por la asignación exclusiva de los derechos de transmisión, no es lo mismo que un régimen con licencia. La principal diferencia es la neutralidad del servicio y la tecnología propugnada en el enfoque de derechos de propiedad del espectro, en oposición a los estrictos requisitos sobre servicios y tecnologías de comunicaciones inherentes a los regímenes de gobierno con licencia.

La idea básica de los derechos de propiedad del espectro fue propuesta por primera vez por Leo Herzel en 1951, que en ese momento era un estudiante de derecho al preparar una crítica de las políticas de la FCC de EE. UU. En la gestión del espectro. Ronald Coase, un economista ganador del Premio Nobel, defendió la idea de subastar los derechos del espectro como una alternativa superior al status quo en 1959.

Coase argumentó que, aunque las distribuciones iniciales pueden afectar los asuntos, los derechos de propiedad en una frecuencia conducirán al uso más eficiente de los mismos. Cuando presentó su visión por primera vez a la FCC, se le preguntó si estaba haciendo una broma.
Los partidarios del modelo de derechos de propiedad del espectro argumentan que tal esquema de gestión podría promover la innovación y un uso más eficiente de los recursos del espectro, ya que los propietarios del espectro posiblemente desearían economizar sus recursos.

El modelo de derechos de propiedad del espectro a menudo es criticado por conducir potencialmente a la escasez artificial y al problema de la retención . El problema de retención se refiere a la dificultad en la agregación de los recursos del espectro (que se requeriría para aplicaciones de alto ancho de banda), ya que los propietarios individuales del espectro podrían solicitar una compensación muy alta a cambio de su contribución. Dado que el espectro es un bien finito escaso, existe un incentivo inverso para no usarlo en absoluto. Los participantes y los propietarios de espectro existentes en el mercado del espectro pueden comprarlo de manera preventiva y luego almacenarlo para evitar que los competidores existentes o recién llegados lo utilicen. Los planes oficiales del propietario del espectro existente para este espectro almacenado serían guardarlo para un uso futuro desconocido y, por lo tanto, no utilizarlo en absoluto en el futuro previsible. En un régimen regulador parcial o incompleto de “espectro como propiedad”, los propietarios titulares y protegidos que obtuvieron espectro bajo la vieja política de causa y mérito, pueden obtener ganancias inesperadas al vender el espectro que obtuvieron sin costo bajo el régimen regulatorio anterior. Cuando un régimen regulatorio cambió al modelo de propiedad, las pautas originales de mérito y causa para usuarios titulares y con derechos adquiridos a menudo se eliminan, y no existe un mecanismo de revisión regulatoria para verificar si las pautas de mérito aún se siguen, y si no, revocar la licencia de espectro del propietario actual del espectro y reemitir el espectro a un nuevo usuario bajo las pautas de mérito anteriores o vender el espectro en línea con la nueva política de “espectro como propiedad”.

Hoy en día, el intercambio de espectro está bajo discusión acalorada. El crecimiento exponencial de las llamadas inalámbricas comerciales para espectro adicional para acomodar más flujos de tráfico. Como regulador, FCC respondió a estas necesidades poniendo a disposición más espectro. Se permite que surja el mercado secundario y se alienta a los licenciatarios a dejar el uso del espectro a terceros temporalmente. Hacer que la licencia sea transferible es un intento importante realizado por FCC para crear incentivos para que los organismos de radiodifusión compartan el espectro no utilizado. Más alternativas están en camino.

La escasez de espectro se ha convertido en un problema principal al intentar lanzar nuevos servicios inalámbricos. Los efectos de esta escasez son más notorios en las subastas de espectro donde los operadores a menudo necesitan invertir miles de millones de dólares para asegurar el acceso a bandas específicas en el espectro disponible. A pesar de este problema de escasez, las mediciones recientes de utilización del espectro han demostrado que las oportunidades de espectro disponibles están muy infrautilizadas, es decir, no se utilizan. A menudo se considera que esta escasez artificial basada en la “limitación de acceso” es el resultado de la naturaleza estática y rígida del régimen de gobierno de mando y control. Las partes interesadas ahora han comenzado a considerar posibles mejoras en el régimen de gobernanza al relajar las restricciones sobre el acceso al espectro. Dos modelos predominantes son los enfoques de “bienes comunes del espectro” y “derechos de propiedad del espectro”.

Teoría de los comunes del espectro

Según la ley de los Estados Unidos, el espectro no se considera propiedad del sector privado ni del gobierno, excepto en la medida en que el término “gobierno” sea sinónimo de “la gente” [cita requerida].

El uso original del término “los bienes comunes” era la práctica mediante la cual el público en general tenía un acceso limitado a un conjunto de derechos con respecto al uso de los bienes comunes; cada persona tenía interés en sus propios derechos de uso, pero los bienes comunes en sí mismos no eran propiedad, njvhrctftvgygmkll tt aor eran los derechos “propiedad” ya que no podían ser intercambiados. El término “tragedia de los comunes” fue popularizado por Garrett Hardin en un artículo de 1968 que apareció en “Science Magazine”. La tragedia de los bienes comunes ilustra la filosofía de que el uso destructivo de las reservas públicas (“los bienes comunes”) por parte de intereses privados puede resultar cuando la mejor estrategia para los individuos entra en conflicto con el “bien común”. En tal escenario, afirma que aunque la contribución de cada “actor malo” puede ser diminuta, si se suma a todos los actores malos, el recurso podría degradarse hasta el punto de ser inútil. Esta preocupación ha llevado a la regulación del espectro.

Modelo de derechos de propiedad del espectro

El modelo de derechos de propiedad del espectro aboga por que los recursos del espectro deben ser tratados como tierra, es decir, se debe permitir la propiedad privada de las porciones del espectro. La asignación de estas porciones debe implementarse por medio de las fuerzas del mercado. Los propietarios del espectro deberían poder comercializar estas porciones en los mercados secundarios.

Alternativamente, los propietarios del espectro podrían usar sus bandas de la forma que quieran a través de la tecnología que prefieran (servicio y neutralidad tecnológica). Aunque el modelo de derechos de propiedad del espectro aboga por la asignación exclusiva de los derechos de transmisión, no es lo mismo que un régimen con licencia. La principal diferencia es la neutralidad del servicio y la tecnología propugnada en el enfoque de derechos de propiedad del espectro, en oposición a los estrictos requisitos sobre servicios y tecnologías de comunicaciones inherentes a los regímenes de gobierno con licencia.

La idea básica de los derechos de propiedad del espectro fue propuesta por primera vez por Leo Herzel en 1951, que en ese momento era un estudiante de derecho al preparar una crítica de las políticas de la FCC de EE. UU. En la gestión del espectro. Ronald Coase, un economista ganador del Premio Nobel, defendió la idea de subastar los derechos del espectro como una alternativa superior al status quo en 1959. Coase argumentó que, aunque las distribuciones iniciales pueden afectar las cosas, los derechos de propiedad en una frecuencia conducirán a los más eficientes uso de los mismos. Cuando presentó su visión por primera vez a la FCC, se le preguntó si estaba haciendo una broma.

Los partidarios del modelo de derechos de propiedad del espectro argumentan que tal esquema de gestión podría promover la innovación y un uso más eficiente de los recursos del espectro, ya que los propietarios del espectro posiblemente desearían economizar sus recursos.

El modelo de derechos de propiedad del espectro a menudo es criticado por conducir potencialmente a la escasez artificial y al problema de la retención . El problema de retención se refiere a la dificultad en la agregación de los recursos del espectro (que se requeriría para aplicaciones de alto ancho de banda), ya que los propietarios individuales del espectro podrían solicitar una compensación muy alta a cambio de su contribución. Dado que el espectro es un bien finito escaso, existe un incentivo inverso para no usarlo en absoluto. Los participantes y los propietarios de espectro existentes en el mercado del espectro pueden comprarlo de manera preventiva y luego almacenarlo para evitar que los competidores existentes o recién llegados lo utilicen.

Los planes oficiales del propietario del espectro existente para este espectro almacenado serían guardarlo para un uso futuro desconocido y, por lo tanto, no utilizarlo en absoluto en el futuro previsible. En un régimen regulador parcial o incompleto de “espectro como propiedad”, los propietarios titulares y protegidos que obtuvieron espectro bajo la vieja política de causa y mérito, pueden obtener ganancias inesperadas al vender el espectro que obtuvieron sin costo bajo el régimen regulatorio anterior. Cuando un régimen regulatorio cambió al modelo de propiedad, las pautas originales de mérito y causa para usuarios titulares y con derechos adquiridos a menudo se eliminan, y no existe un mecanismo de revisión regulatoria para verificar si las pautas de mérito aún se siguen, y si no, revocar la licencia de espectro del propietario actual del espectro y reemitir el espectro a un nuevo usuario bajo las pautas de mérito anteriores o vender el espectro en línea con la nueva política de “espectro como propiedad”.

Con miles de millones de dispositivos celulares, alta proliferación de teléfonos inteligentes, cobertura celular ubicua; El uso de datos inalámbricos está aumentando exponencialmente, al igual que la demanda de espectro. Una alternativa a tener más espectro es invertir en la densificación de sitios celulares, instalaciones de celdas pequeñas y división de sectores, lo que puede tener un costo prohibitivo, especialmente en grandes extensiones de tierra (EE. UU., Canadá, India, Rusia, Australia, etc.)

Los gobiernos nacionales designan frecuencias y otorgan licencias de espectro a organizaciones basadas en un acuerdo económico de una tarifa única junto con una tarifa recurrente anual basada en el tamaño del espectro, el área de servicio adquirida y la cantidad de personas que cubre. Aunque el espectro con licencia está regulado y costoso: evita la ruptura de la balsa y permite al titular de la licencia reducir los posibles conflictos y la fuente de interferencia.

¿Es Radio Spectrum un recurso de miedo?

Teóricamente, el espectro no es escaso, hay abundancia de él. Sin embargo, el espectro útil es ‘escaso’.

· Las ondas de radio tienen diferentes propiedades y no todas las ondas son adecuadas para las comunicaciones.

· Las bandas de frecuencia más bajas son la “propiedad frente a la playa”, ya que tienen una mejor penetración (edificios, paredes, etc.) y un rango más amplio, es decir, se necesita desplegar menos celdas para cubrir a la población rural.

Puede leer más sobre el espectro, sus técnicas de gestión y valoración aquí.

Sachin Mahajan, TELUS

Si toma un curso básico sobre teoría de la comunicación de información o procesamiento de señales, sabrá que no puede transmitir información en una sola frecuencia. Necesita un ancho de banda para transmitir datos, al igual que no puede realizar una tarea en un solo instante, necesita un intervalo para finalizar una tarea. Por ejemplo, no puede transmitir datos a una frecuencia de portadora única de 10 Mhz. Puede transmitir datos en una banda de 9Mhz-11MHz, en cuyo caso la frecuencia central es de 10 Mhz y su ancho de banda es de 2 Mhz. Este ancho de banda de 2 Mhz es el recurso real por el que debe pagar.

Podrían por mucho tiempo irse, grandes extensiones del espectro se reservaron para los canales de TV VHF y UHF. Estos canales analógicos son un uso muy ineficiente de los recursos del espectro, ocupan 6MHz cada uno, mientras que con la compresión digital la señal de video podría enviarse como una décima parte de ese ancho de banda o menos. Entonces, tenemos que esperar hasta que los canales de TV analógicos sean totalmente obsoletos, entonces esa parte del espectro puede reasignarse. Más arriba hay grandes franjas reservadas para el radar y las comunicaciones militares y civiles, gran parte de ese espacio está subutilizado y las señales digitales podrían colarse allí.

La pregunta era: ¿Por qué el espectro de frecuencia móvil es un recurso tan escaso? Hay un número infinito de frecuencias, entonces, ¿por qué los diferentes operadores no pueden usar diferentes frecuencias para transportar sus datos y señales?

Porque los operadores compran una frecuencia * banda * no una sola frecuencia.

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