En las telecomunicaciones , los espacios en blanco se refieren a las frecuencias de radio asignadas a un servicio de radiodifusión pero que no se utilizan localmente. [1] Los organismos nacionales e internacionales asignan frecuencias para usos específicos y, en la mayoría de los casos, otorgan licencias sobre los derechos de transmisión en estas frecuencias. Este proceso de asignación de frecuencia crea un plan de banda que, por razones técnicas, asigna espacios en blanco entre las bandas o canales de radio usados para evitar interferencias . En este caso, si bien las frecuencias no se utilizan, se han asignado específicamente para un propósito, como una banda de protección.. Sin embargo, lo más común es que estos espacios en blanco existen de forma natural entre los canales utilizados, ya que la asignación de transmisiones cercanas a los canales inmediatamente adyacentes provocará una interferencia destructiva en ambos.
Además del espacio en blanco asignado por razones técnicas, también hay espectro de radio no utilizado que nunca se ha utilizado o que está quedando libre como resultado de cambios técnicos. En particular, el cambio a la televisión digital libera grandes áreas entre aproximadamente 50 MHz y 700 MHz . Esto se debe a que las transmisiones digitales se pueden empaquetar en canales adyacentes, mientras que las analógicas no. Esto significa que la banda se puede comprimir en menos canales y, al mismo tiempo, permitir más transmisiones.
En los Estados Unidos, las frecuencias de televisión abandonadas se encuentran principalmente en la banda superior de UHF 700 megahertz, que cubre los canales de televisión 52 a 69 (698 a 806 MHz). La televisión estadounidense y sus espacios en blanco seguirán existiendo en frecuencias UHF, así como frecuencias VHF para las cuales los usuarios móviles y los dispositivos de espacios en blanco requieren antenas más grandes. En el resto del mundo, los canales de televisión abandonados son VHF, y los espacios en blanco gran VHF resultantes están siendo reasignados para el todo el mundo (excepto los EE.UU.) radio digital estándar DAB y DAB + , y DMB . [ cita requerida ]
Dispositivos de espacios en blanco
Varias propuestas, incluidas IEEE 802.11af , IEEE 802.22 [2] [3] y las de la White Spaces Coalition, han abogado por el uso de espacios en blanco dejados por la terminación de la televisión analógica para proporcionar acceso inalámbrico a Internet de banda ancha . Un dispositivo destinado a utilizar estos canales disponibles es un dispositivo de espacios en blanco (WSD). Dichos dispositivos están diseñados para detectar la presencia de áreas de ondas de radio existentes pero no utilizadas, como las reservadas para la televisión analógica , y utilizan estas ondas de radio no utilizadas para transmitir señales para la conectividad a Internet . Se prevé que dicha tecnología mejorará la disponibilidad de Internet de banda ancha y Wi-Fi en las zonas rurales. [4] [5]
Las primeras ideas propusieron incluir receptores GNSS y programar cada WSD con una base de datos de todas las estaciones de televisión en un área, sin embargo, esto no habría evitado otros usuarios no estacionarios o sin licencia en el área, o cualquier estación licenciada o alterada después de que se fabricó el dispositivo. Además, estos esfuerzos pueden afectar los micrófonos inalámbricos , la telemetría médica y otras tecnologías que históricamente se han basado en estas frecuencias abiertas. [ cita requerida ]
Los micrófonos inalámbricos profesionales han utilizado el espacio en blanco durante décadas antes de los llamados dispositivos de espacio en blanco. [1]
Comparación con Wi-Fi
Al igual que Wi-Fi , el espacio en blanco de la TV es una conexión inalámbrica que utiliza diferentes bandas de frecuencia. El espacio en blanco de la TV opera en 470 a 698 Mhz, mientras que Wi-Fi opera en bandas de 2.4 y 5 GHz. En cuanto a la velocidad, realmente depende del modelo de radio, el proveedor, la longitud de la antena y otros factores. Las nuevas radios pueden soportar más de 50 Mbit / s. De manera similar, la velocidad de Wi-Fi depende de varios factores, como el alcance, la línea de visión, etc., pero pueden admitir hasta 1000 Mit / s utilizando el estándar IEEE 802.11ac . El rango es una diferencia crucial entre Wi-Fi y espacios en blanco de TV. En promedio, el rango de espacios en blanco de la TV es de 6 millas, pero puede ser menor o mayor dependiendo de diferentes agregados, como el ruido, la línea del sitio, etc. Uno de los tres principales fabricantes de espacios en blanco de televisores, Carlson Wireless, anuncia que sus radios pueden alcanzar hasta 24,8 millas. Ambos tienen un bajo consumo de energía: de 20 a 100 vatios, según el dispositivo, la longitud de la antena, el proveedor, etc. Ambas tecnologías cumplen con los estándares de seguridad del gobierno, como el cumplimiento de FIPS 197 (estándares de cifrado avanzado). Si bien el Wi-Fi funciona muy bien en las ciudades, los espacios en blanco de la televisión funcionan muy bien en las zonas rurales. [6] El gráfico 1 ilustra las diferencias entre el espacio en blanco de la televisión y la conexión Wi-Fi.
Estados Unidos
Las emisiones de televisión analógica a máxima potencia , que funcionaban entre 54 MHz y 806 MHz (54–72, 76–88, 174–216, 470–608 y 614–806) [7] , cesaron las frecuencias de televisión (Canales 2-69). operando el 12 de junio de 2009 según un mandato de conversión digital de los Estados Unidos . En ese momento, se requería que las estaciones de TV a plena potencia cambiaran a transmisión digital y operaran solo entre 54 MHz y 698 MHz. Este es también el calendario que la White Spaces Coalition ha establecido para comenzar a ofrecer servicios de banda ancha inalámbrica a los consumidores. La demora da tiempo a la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de los Estados Unidos para probar la tecnología y asegurarse de que no interfiera con las transmisiones de televisión existentes. Se podrían utilizar tecnologías similares en todo el mundo, ya que gran parte de la tecnología principal ya está en funcionamiento. [8]
Los productores teatrales y las franquicias deportivas esperaban descarrilar o retrasar la decisión, argumentando que sus propias transmisiones, ya sea de señales de televisión o de micrófonos inalámbricos utilizados en presentaciones de música en vivo, podrían enfrentar interferencias de nuevos dispositivos que usan los espacios en blanco. Sin embargo, la FCC rechazó sus argumentos, diciendo que se han realizado suficientes pruebas y, a través de nuevas regulaciones, se minimizará la posible interferencia.
Se necesitaba más espectro de transmisión para el acceso inalámbrico a Internet de banda ancha y, en marzo de 2009, el senador de Massachusetts John Kerry presentó un proyecto de ley que requería un estudio del uso eficiente del espectro. [9] Los académicos han estudiado el tema y han promovido la idea de utilizar la tecnología informática para capturar los beneficios del espacio en blanco. [10]
Grupos comerciales
La Coalición de espacios en blanco fue formada en 2007 por ocho grandes compañías de tecnología que planeaban brindar acceso a Internet de alta velocidad a partir de febrero de 2009 a los consumidores de los Estados Unidos a través de espacios en blanco existentes en frecuencias de televisión no utilizadas entre 54 MHz y 698 MHz (canales de TV 2-51). . La coalición esperaba velocidades de 80 Mbit / sy superiores, y de 400 a 800 Mbit / s para redes de corto alcance en espacios en blanco. El grupo incluía a Microsoft , Google , Dell , HP , Intel , Philips , Earthlink y Samsung Electro-Mechanics . [11]
Muchas de las empresas que participan en la White Spaces Coalition también participaron en la Wireless Innovation Alliance. [12] Otro grupo que se hace llamar White Space Alliance se formó en 2011. [13]
Google patrocinó una campaña llamada Free the Airwaves con el propósito de cambiar los espacios en blanco que fueron aclarados en 2009 por el proceso de conversión de DTV por la FCC y convertidos a un espectro sin licencia que puede ser utilizado por dispositivos similares a Wi-Fi. . [14] [15] La Asociación Nacional de Locutores desaprobó el proyecto porque afirmaron que reduciría la calidad de transmisión de sus señales de televisión. [dieciséis]
Prueba preliminar
La Oficina de Ingeniería y Tecnología de la Comisión Federal de Comunicaciones publicó un informe de fecha 31 de julio de 2007 con los resultados de su investigación de dos dispositivos preliminares presentados. El informe concluyó que los dispositivos no detectaron de manera confiable la presencia de transmisiones de televisión u otros usuarios titulares, por lo tanto, no son aceptables para su uso en su estado actual y no se consideró necesario realizar más pruebas. [17]
Sin embargo, el 13 de agosto de 2007, Microsoft presentó un documento a la FCC en el que describía una reunión que sus ingenieros mantuvieron con ingenieros de la FCC de la Oficina de Ingeniería y Tecnología el 9 y 10 de agosto. En esta reunión los ingenieros de Microsoft mostraron resultados de sus pruebas se realizaron con dispositivos prototipo idénticos y utilizando métodos de prueba idénticos que "detectaron señales de DTV en un umbral de -114 dBm en pruebas de laboratorio con una precisión del 100 por ciento, con un rendimiento exactamente como se esperaba". En presencia de los ingenieros de la FCC, los ingenieros de Microsoft desarmaron el dispositivo que la FCC había probado para encontrar la causa del bajo rendimiento. Descubrieron que "el escáner en el dispositivo había sido dañado y operado a un nivel severamente degradado", lo que explicaba la incapacidad de la unidad de la FCC para detectar cuándo los canales estaban ocupados. También se señaló que la FCC estaba en posesión de un prototipo de respaldo idéntico que estaba en perfectas condiciones de funcionamiento que no habían probado. [18]
Decisión de la FCC
Las emisoras de televisión y otros usuarios titulares de este espectro (tanto con licencia como sin licencia, incluidos los fabricantes de sistemas de audio inalámbricos) temían que sus sistemas ya no funcionaran correctamente si los dispositivos sin licencia funcionaran en el mismo espectro. Sin embargo, la Oficina de Ingeniería y Tecnología de la FCC publicó un informe con fecha del 15 de octubre de 2008, que evaluó los dispositivos prototipo de espacios en blanco de banda de TV presentados por Adaptrum, The Institute for Infocomm Research , Motorola y Philips. El informe concluyó que estos dispositivos habían cumplido con la carga de la prueba de concepto en su capacidad para detectar y evitar transmisiones heredadas, [19] aunque ninguno de los dispositivos probados detectó adecuadamente señales de micrófonos inalámbricos en presencia de un transmisor de TV digital en un canal adyacente. .
El 4 de noviembre de 2008, la FCC votó 5-0 para aprobar el uso sin licencia de espacios en blanco, [20] silenciando así la oposición de las emisoras. El segundo informe y orden real se publicó diez días después y contiene algunos obstáculos serios para el desarrollo y uso de los dispositivos de banda de TV, como los llama la FCC. Los dispositivos deben consultar una base de datos exigida por la FCC para determinar qué canales están disponibles para su uso en una ubicación determinada, y también deben monitorear el espectro localmente una vez cada minuto para confirmar que no haya micrófonos inalámbricos heredados , dispositivos de asistencia de video u otros emisores presentes. Si se detecta una sola transmisión, es posible que el dispositivo no transmita en ningún lugar dentro de todo el canal de 6 MHz en el que se recibió la transmisión. [21] Se esperaba que, dentro de un año, este nuevo acceso condujera a un acceso a Internet y otras tecnologías más fiables .
El 23 de septiembre de 2010, la FCC publicó un Memorando de Opinión y Orden que determinaba las reglas finales para el uso de espacios en blanco para dispositivos inalámbricos sin licencia. [22] Las nuevas reglas eliminaron los requisitos obligatorios de detección, lo que facilita enormemente el uso del espectro con la asignación de canales basada en la geolocalización. Las reglas finales [23] adoptan una propuesta de la White Spaces Coalition para reglas de emisión muy estrictas que impiden el uso directo de IEEE 802.11 (Wi-Fi) en un solo canal, haciendo que el nuevo espectro sea inutilizable para tecnologías Wi-Fi. [ cita requerida ]
Demanda de locutor
El 27 de febrero de 2009, la Asociación Nacional de Radiodifusores (NAB) y la Asociación de Televisión de Servicio Máximo solicitaron a un tribunal federal que cancelara la autorización de la FCC de dispositivos inalámbricos de espacio en blanco. Los demandantes alegan que se ha demostrado que los dispositivos personales portátiles sin licencia que operan en la misma banda que las transmisiones de televisión causan interferencia a pesar de las pruebas de la FCC en sentido contrario. La demanda fue presentada en un Tribunal de Apelaciones de los Estados Unidos para el Circuito del Distrito de Columbia. La petición de revisión establece que la decisión de la FCC de permitir los dispositivos personales de espacio en blanco "tendrá un impacto adverso directo" en los miembros de MSTV y NAB, y que la decisión de la Comisión es "arbitraria, caprichosa y, por lo demás, no está de acuerdo con la ley". [24] Una moción para gobernar el caso debía ser considerada el 7 de febrero de 2011. [25] En mayo de 2012, la NAB anunció que abandonaría su impugnación judicial de las reglas que permiten el uso sin licencia de ondas vacías entre los canales de transmisión existentes. . [26]
Pruebas
El 16 de octubre de 2009, los investigadores de Microsoft Research Redmond, Washington construyeron e implementaron una red de espacios en blanco llamada WhiteFi . [27] [28] En esta red, varios clientes se conectan a un solo punto de acceso a través de frecuencias UHF. El despliegue incluyó experimentos para probar cuántos datos se podían enviar antes de que la interferencia se volviera audible para los micrófonos inalámbricos cercanos.
El 24 de febrero de 2010, funcionarios de Wilmington, Carolina del Norte , que era el mercado de prueba para la transición a la televisión digital , dieron a conocer una nueva red inalámbrica municipal, después de un mes de pruebas. La red utilizó los espacios en blanco puestos a disposición por el final de la televisión analógica. Spectrum Bridge debía trabajar para asegurarse de que las estaciones de televisión del mercado no reciban interferencias (se han informado "problemas de no interferencia"). La red de la ciudad inteligente no competirá con las empresas de telefonía móvil, sino que se utilizará para "fines nacionales", incluido el control de energía y del gobierno. TV Band Service, formado por inversores privados, ha instalado cámaras en parques y carreteras para mostrar el tráfico. Otros usos incluyen el nivel y la calidad del agua, apagar las luces en los parques de pelota y Wi-Fi público en ciertas áreas. TV Band tenía una licencia experimental de 18 meses. [29]
En 2011, la tribu Yurok en el condado de Humboldt , California, comenzó las pruebas de espacios en blanco con el proveedor de equipos de telecomunicaciones Carlson Wireless de Arcata , California. [30]
En julio de 2013, la Universidad de West Virginia se convirtió en la primera universidad de los Estados Unidos en utilizar canales de transmisión de televisión vacantes para proporcionar al campus y las áreas cercanas un servicio de Internet de banda ancha inalámbrica. [31]
También en julio de 2013, el puerto de Pittsburgh evaluó el espectro del espacio en blanco para mejorar la seguridad y la utilidad de las vías navegables interiores con el proveedor de equipos de telecomunicaciones Metric Systems Corporation de Vista, California . [32]
Singapur
Después de la FCC, la Autoridad de Desarrollo de Medios de Información y Comunicaciones de Singapur es el segundo regulador del mundo en tener regulados los espacios en blanco de la televisión, por delante del Reino Unido y Canadá. Los esfuerzos de Singapur fueron impulsados principalmente por el Grupo Piloto de Espacios Blancos de Singapur (SWSPG) [33] fundado por el Instituto de Investigación de Infocomm , Microsoft y StarHub. Posteriormente, el Institute for Infocomm Research escindió Whizpace [34] para comercializar la radio TV White Space utilizando IP potentes que se desarrollaron en el instituto desde 2006.
Reino Unido
Ofcom, el organismo de concesión de licencias de espectro en el Reino Unido, ha hecho que los espacios en blanco sean de uso gratuito. [35] [36]
El 29 de junio de 2011, se llevó a cabo una de las mayores pruebas comerciales de Wi-Fi en espacios en blanco en Cambridge, Inglaterra. La prueba fue realizada por Microsoft utilizando tecnología desarrollada por Adaptrum y respaldada por un consorcio de ISP y empresas de tecnología que incluyen a Nokia , BSkyB , BBC y BT , con el hardware de red real proporcionado por Neul . En la demostración, el sistema de espacios en blanco Adaptrum proporcionó la conectividad IP de banda ancha que permite que una Xbox de Microsoft del lado del cliente transmita videos HD en vivo desde Internet. También como parte de la demostración, se estableció un chat de video Xbox / Kinect en vivo entre dos unidades Xbox / Kinect conectadas a través de la misma conexión de espacio en blanco de TV. Estas aplicaciones se demostraron en un entorno de propagación de radio altamente desafiante con más de 120 dB de pérdida de enlace a través de edificios, follaje, paredes, muebles, personas, etc. y con graves efectos de trayectos múltiples. [37]
En 2017, Microsoft amplió aún más su investigación para mostrar que los eNodeB LTE de celda pequeña que operan en TV White Space podrían usarse para proporcionar banda ancha rentable a residentes de viviendas asequibles. [38]
Canadá
En agosto de 2011, Industry Canada, el ministerio canadiense de industria, lanzó una consulta sobre "Consulta sobre un marco técnico y de políticas para el uso de aplicaciones que no son de radiodifusión en las bandas de radiodifusión de televisión por debajo de 698 MHz" [39] ( pdf ). La consulta se cerró el 4 de noviembre de 2011. Se recibieron presentaciones de una amplia gama de organizaciones de las industrias de telecomunicaciones y radiodifusión.
Kenia
Según los informes, un proyecto piloto de Indigo Telecom / Microsoft y el gobierno de Kenia está brindando velocidades de ancho de banda de hasta 16 Mbit / sa tres comunidades rurales, que carecen de electricidad: Male, Gakawa y Laikipia, utilizando una red de energía solar. [40]
Namibia
Al 3 de julio de 2014[actualizar], un proyecto piloto llamado Citizen Connect, una colaboración entre la Iniciativa Microsoft 4Afrika, la Fundación MyDigitalBridge y la MCA-N (Millennium Challenge Account Namibia), está programado para ofrecer Internet de banda ancha a "veintisiete escuelas y siete oficinas de circuito de la Ministerio de Educación en Omusati , Oshana y Ohangwena ", utilizando la" tecnología TV White Space ". [41] [42]
Sudáfrica
Google, en asociación con la Autoridad Independiente de Comunicaciones de Sudáfrica ( ICASA ), el Instituto CSIR Meraka , la Asociación de Proveedores de Acceso Inalámbrico ( WAPA ) y Carlson Wireless ofrece acceso inalámbrico a 10 escuelas a través de 3 estaciones base en el campus de la Facultad de Stellenbosch University. Medicina y Ciencias de la Salud en Tygerberg, Ciudad del Cabo. Hubo una prueba inicial que se llevó a cabo en 10 escuelas con el fin de ofrecer Internet asequible a las escuelas seleccionadas en Sudáfrica sin interferencia de la televisión y para difundir la conciencia sobre las tecnologías futuras de TVWS en Sudáfrica. El juicio se desarrolló durante 10 meses, desde el 25 de marzo de 2013 hasta el 25 de septiembre de 2013 [43].
Un segundo ensayo consistió en proporcionar conectividad a Internet punto a punto a cinco escuelas secundarias rurales en la provincia de Limpopo, con resultados igualmente buenos. [44]
Posteriormente, la Autoridad Independiente de Comunicaciones de Sudáfrica ( ICASA ) emitió reglamentos sobre el uso de espacios en blanco de televisión en 2018 [45].
ICASA emitió tres licencias temporales de espectro de espacios en blanco de TV en abril de 2020, en respuesta a la pandemia de Covid-19, en la banda 470-694 MHz, a Mthinthe Communications, Levin Global & Morai Solutions. [46]
Argentina
Microsoft, en asociación con la autoridad de comunicaciones de Argentina, Ente Nacional de Comunicaciones (ENACOM), planeó brindar acceso inalámbrico a las escuelas de la provincia de Mendoza en agosto de 2017 o alrededor de esa fecha. Microsoft prestará el hardware de White Spaces a los técnicos de ENACOM, y el operador nacional de satélites ARSAT actuará como ISP. Aún no se han entregado más detalles de la prueba. [47]
Ver también
- Subasta de espectro inalámbrico en Estados Unidos 2008
- Dividendo digital tras la transición a la televisión digital
- Subasta de espectro
- Súper Wi-Fi
- Base de datos de espacios en blanco de TV
Referencias
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enlaces externos
- LS telcom, base de datos
- Base de datos de Google Spectrum : mapa del espectro de espacios en blanco en los Estados Unidos