En esta era dominada por las telecomunicaciones, el teléfono móvil es un dispositivo casi indispensable para la mayoría de las personas. Y no es para menos, pues permite de manera muy simple estar en contacto con los seres queridos, acceder a información de forma instantánea o disponer de un GPS portátil en cualquier situación de necesidad, entre otras cosas.

Y aunque las llamadas telefónicas ya no son su uso principal, e incluso hay quien dice que las futuras generaciones dejarán de efectuarlas, siguen siendo un punto fundamental. Pero, ¿te has preguntado en alguna ocasión cuáles son los procedimientos que permiten que esas llamadas se realicen?

Las ondas electromagnéticas

Los dispositivos móviles funcionan enviando y recibiendo señales de radio de baja frecuencia, es decir, situadas entre los 900 MHZ y los 2000 MHz. Este tipo de señales se intercambian con diferentes antenas conectadas a transmisores y receptores de radio, conocidas como estaciones base de telefonía.

Este tipo de ondas son no ionizantes, es decir, no son potencialmente perjudiciales para la salud, y dan la posibilidad de transmitir información a través de ellas. Cuando las ondas llegan a las torres de antenas, estas interpretan la información realizando una transformada de Fourier: un proceso matemático donde el número Pi es protagonista y que hace posible obtener los datos y la información a partir de la propia onda. El medio de transmisión y a través del cual es posible este procedimiento es el aire.

Las redes celulares

La telefonía móvil, es decir, la posibilidad de realizar llamadas a través de los móviles, es posible gracias a dos elementos: la red de comunicaciones, formada por antenas repartidas a lo largo del territorio, y los propios dispositivos móviles. Así, el teléfono estará conectado en todo momento a una antena, un área de cobertura, es decir, una pequeña zona que lo detectará y localizará en todo momento. Estas áreas se conocen como células y adoptan una forma hexagonal.

De esta forma, las estaciones de cobertura serán grandes áreas compuestas por pequeñas células hexagonales que detectan a los teléfonos móviles y se mantienen constantemente asociadas a ellos. La razón de que la apariencia sea hexagonal es sencilla: es el polígono que permite un mejor aprovechamiento del espacio, pues se debe pensar que, si fuesen círculos, quedarían múltiples huecos vacíos a la hora de compactarlos.

Red celular hexagonal
Fernando vía Wikipedia Commons

Red de células receptoras con forma hexagonal

En cada una de estas células, existe una antena con la capacidad de emitir y recibir señales en todo el área de su propia célula. Además, cada una puede utilizar decenas de canales. ¿Qué significa esto exactamente? Que como cada célula puede asumir muchos canales y, por lo tanto, múltiples frecuencias, permite que un gran número de personas puedan comunicarse simultáneamente en cada célula sin necesidad de interferirse mutuamente.

¿Qué ocurre cuando haces una llamada?

A la hora de realizar una llamada, necesitamos, además del dispositivo móvil y de la célula a la que está conectado, una central de conmutación que conecte a los dos usuarios: el que efectúa la llamada y el que la recibe. Aunque ahora esta central realiza todo el procedimiento de conexión de forma automática y robotizada, anteriormente este trabajo era efectuado por telefonistas que conectaban los canales de forma manual.

Así, cuando se pulsa el botón de llamada, la antena a la que el dispositivo está conectado emite una señal que llega hasta esa central de comunicación. En ella, de forma rápida, se busca en toda la red celular a nivel mundial aquella celda hexagonal vinculada al dispositivo y al número indicado por el emisor. Una vez se encuentra, ambas se conectan, emitiendo una alerta o señal al receptor (el aviso de llamada). Si el individuo acepta la llamada, la central abre un canal para que puedan comunicarse y por el cual la información se transmite en forma de ondas electromagnéticas.

Apagado o fuera de cobertura

¿Qué ocurre si me alejo mucho de la célula a la que estoy vinculado? Pues, para tu tranquilidad, no hay ningún tipo de problema. En el momento en el que un individuo se desplaza, es posible que la asociación entre la célula y el dispositivo se pierda, pero no pasa nada: el móvil buscará inmediatamente cuál es la célula más cercana en la nueva ubicación (las opciones siempre se reducen a las pertenecientes a la compañía telefónica contratada) y se conectará sin ningún tipo de problema. Y es que, recordemos que al realizar una llamada, la central de conmutaciones hace la búsqueda en la red celular por el número telefónico, no identificando una célula concreta.

Ahora bien, pueden existir una serie de casos en los que no es posible hacer una conexión y te sonarán como el famoso mensaje de: apagado o fuera de cobertura. Pero, ¿qué quiere decir esto? La primera es sencilla: si el teléfono no está encendido, es imposible que esté vinculado a ninguna antena, y por lo tanto, es imposible que se conecte a ningún emisor. 

Si, por otro lado, la persona se encuentra en alguna ubicación apartada de cualquier antena de su compañía telefónica, tampoco será posible que se vincule, y saltará el mensaje de fuera cobertura. Ocurrirá exactamente lo mismo en el caso de que se sitúe en alguna aglomeración: las personas con la misma compañía saturarán el espacio de cobertura en las células disponibles y no será posible la asociación.

LAS GENERACIONES EVOLUCIONAN

La polémica constante en cuestión de telefonía es referida a las nuevas generaciones que se van implementando a este sector de la tecnología. La última viene de la mano del 5G, pero el proceso ha sido similar con la implementación de cualquiera de las anteriores.

Desde la primera generación, la 1G, datada de principios de los años 80, hasta la que implementan la mayoría de teléfonos a día de hoy, la cuarta, el 4G, el avance tecnológico ha sido muy visible. Y no solo de forma interna pues, además del procesador, la apariencia y estilo ha ido cambiando: desde teléfonos grandes y poco manejables, hasta finos y ligeros. Incluso hubo una época donde triunfaban los de pantalla lateral deslizable.

Generaciones de teléfonos móviles
1GSon los teléfonos existentes en la década de 1980. Permitían el intercambio de información mediante el uso de ondas analógicas
2GLlegaron en el año 2000. Ya incorporaban el envío de mensajes y textos, con un limitado acceso a Internet
3GHicieron el acceso a Internet rápido y eficaz
4GPermiten una navegación por la red de hasta 5 veces más rápida que el 3G. No presentan problemas ante la realización de videollamadas o juegos online

5G: la polémica quinta generación

Ahora, se habla mucho de la nueva generación que está entrando poco a poco: el 5G. La diferencia con los anteriores es que esta nueva tecnología usa ondas de radio de alta frecuencia, la cuales se caracterizan por la gran capacidad para transportar información pero, a su vez, por no poder viajar tan lejos, además de tener poca capacidad para atravesar objetos o paredes. Esto puede presentar inconvenientes, pues hace necesario colocar un número mayor de células receptoras o remodelar los interiores para adaptar las infraestructuras.

Sin embargo, esta quinta generación realmente representa un potencial en materia tecnológica. Y es que, el 5G no se aplica únicamente en dispositivos móviles, sino que permite que edificios, vehículos o robots puedan intercambiar gran cantidad de información entre sí de manera casi instantánea, lo cual, en cuestión de investigación o atención médica supondría un gran avance.

Incluso últimamente se ha empezado a hablar de un proyecto de sexta generación, el 6G. Aunque aún no se sabe mucho, pues la información es limitada, seguramente llegará a reemplazar a los anteriores, proporcionando una mayor velocidad y una latencia aún menor. Aún así, las fechas de esta incorporación son aún confusas, y antes de eso, parece ser que habrá un estado intermedio conocido como 5G+ o 5G avanzado, el cual irrumpirá en el mercado a finales de 2024.

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