Eficiencia del espectro

Figura 1: Distribución celular de espectroFigura 1: Distribución celular de espectro

Además de las cuestiones relativas a la defensa de la soberanía nacional, existen intereses económicos y políticos muy fuertes que desempeñan un papel determinante en la gestión del espectro, en gran parte debido al rápido aumento de su valor económico. Las estrategias de gestión del espectro también deben actualizarse constantemente para estar en sintonía con los avances en el campo de las tecnologías de la comunicación.

Gracias al avance constante de las técnicas de modulación y codificación, la ingeniería en telecomunicaciones descubre formas cada vez más eficientes de transmitir información utilizando diversidad de tiempo, frecuencia y espacio. Su objetivo es aumentar la “eficiencia del espectro”, que se define como la cantidad de bits por segundo (bit/s) que puede transmitirse en cada Hertz (Hz) del espectro por kilómetro cuadrado de área.

Por ejemplo, los primeros intentos de prestación de servicios de telefonía móvil empleaban un transmisor potente situado en un lugar conveniente para dar cobertura a toda una ciudad. Este transmisor (llamado estación base, en este contexto) dividía la banda de frecuencias asignada en cierta cantidad de canales, digamos 30, de tal manera que se podían mantener sólo 30 conversaciones de forma simultánea en toda la ciudad. En consecuencia, el servicio era muy caro y sólo las personas muy ricas podían darse ese lujo.

Esta situación se mantuvo durante muchos años hasta que los avances en la tecnología electrónica permitieron la implementación de un plan para aprovechar la “diversidad del espacio”. En lugar de utilizar un único transmisor de gran alcance para cubrir toda la ciudad, el área de servicio se dividió en muchas “células”, cada una provista con un transmisor de baja potencia. Las células que están suficientemente separadas pueden utilizar los mismos canales sin interferencias. Esto se conoce como “reutilización de frecuencias”.

Con el plan celular, los primeros 10 canales usan la banda de frecuencia 1, los segundos 10 canales la banda de frecuencia 2 y los restantes 10 canales la banda de frecuencia 3. Esto se muestra en la figura 1, en donde los colores corresponden a las diferentes bandas de frecuencia. Vale la pena notar que los colores se repiten sólo a distancias suficientes como para evitar interferencias. Si dividimos la ciudad en 50 células, por ejemplo, podemos tener 10 × 50 = 500 usuarios/as simultáneos/as en la misma ciudad en lugar de 30. Por lo tanto, al agregar células más pequeñas (con una potencia de transmisión más baja) podemos aumentar el número de canales disponibles hasta llegar al límite que impone la interferencia.

El ejemplo anterior muestra que el uso inteligente de los recursos existentes puede aumentar drásticamente la eficiencia.

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