Telefonía móvil: el camino hacia la quinta generación, por Tomás Unger

–LA CÉLULA–

Antes de explicar lo que es la quinta generación, conviene hacer un breve repaso de cómo opera el teléfono celular. El nombre viene de ‘célula’, que en este caso no tiene nada que ver con las células de los seres vivos (biológicas), sino con una determinada área servida por una antena; es decir, una célula geográfica.

Si bien el alcance de la antena se puede representar mejor por un círculo, las células de telefonía son hexágonos, ya que deben tener límites comunes sin dejar de cubrir ninguna área ni invadir la zona cubierta por otras células, lo cual es imposible con círculos. Los sistemas actuales usan antenas omnidireccionales (que emiten en todas las direcciones), localizadas lo más cerca posible del centro de la célula.

–EL CELULAR–

El teléfono celular se comunica con energía de su batería, que no necesita ser muy grande porque solo tiene que llegar a la torre más cercana. Esta envía la llamada a la central local conmutadora (de ‘switch’ o ‘intercambio’), que la pasa al sistema terrestre, que usa el cable o la fibra óptica hacia su destino. Si la llamada va a otro teléfono celular, la torre que tiene la ubicación del destinatario recibe la llamada y la envía al teléfono que está en su célula.

Todo esto se puede hacer gracias a que cada teléfono celular tiene una señal propia que lo identifica.

El Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) informa que en más del 90% de los hogares en el Perú hay por lo menos una persona con teléfono celular. Combinando los servicios de Entel, Bitel, Movistar y Claro, hay 130 celulares por cada 100 habitantes; es decir, hoy llegamos a más de 40 millones de celulares en el país.

“(El 5G) al tener un rango más amplio de frecuencias, abre más canales para conectar más teléfonos”

–FRECUENCIA Y LONGITUD–

Al activar un teléfono celular, este se conecta con una torre que le asigna una frecuencia dentro de su célula o área. Al pasar de una célula a otra, las torres se comunican, y ese mismo teléfono es asignado a un nuevo canal o frecuencia en la nueva célula. Aquí es necesario hacer una explicación sobre las frecuencias y cómo pueden caber tantas líneas de comunicación a la vez.

La telefonía celular de segunda (2G) y tercera generación (3G), usadas principalmente para voz y texto, operan en frecuencias entre 800 y 1.900 megahercios (MHz). La de 4G se encuentra en frecuencias entre 700 y 2.500 MHz, necesarias para poder transmitir video en Internet. Cuanto más alta la frecuencia, más ondas por segundo, y por lo tanto puede llevar más datos a más teléfonos asignados a ella. Los celulares de ahora pueden usar plataformas de 2G, 3G y 4G para conectar a una mayor cobertura geográfica, no todas sus partes con la misma conectividad y velocidad informática.

Si se quiere transmitir varias conversaciones a la vez en una misma frecuencia, se pueden cortar en pedazos muy pequeños y mandarlos juntos. Cuando cada uno de estos llegue a su destino y se junten nuevamente, no notará la diferencia. A eso se le llama multiplex, y cada vez que hablamos al extranjero, otras personas están conversando en la misma onda sin interferir.

La tecnología 5G usa las mismas frecuencias que las generaciones anteriores, pero también utiliza ondas de mucho más altas frecuencias, conocidas como ondas milimétricas. Estas altas frecuencias llegan hasta los 60.000 MHz, y pueden transmitir cantidades enormes de datos (bitios) en una misma frecuencia o canal informático. Asimismo, al tener un rango más amplio de frecuencias, abre más canales para conectar más teléfonos.

“Dado que las altas frecuencias del 5G tienen alcance más corto y no penetran barreras físicas, se necesitan muchos más transmisores y antenas para dar la misma cobertura geográfica”

–ANCHO DE BANDA–

Cuando hablamos del paso de una generación a otra, lo principal es un aumento de ancho de banda: la capacidad de llevar más información digitalizada (traducida a unos y ceros) en el mismo canal.

El término “ancho de banda” se presta a confusión; no se trata de una carretera más ancha, sino de meter más unidades en un mismo carril. Pensemos en un piano que tiene 88 teclas; si las reducimos a la mitad de ancho, cabrían 176. Imaginemos también una carretera donde podemos usar un camión con remolque de 15 metros o tres veces más carros de cinco metros.

En las frecuencias sucede lo mismo. Mientras el ancho de banda de la ‘carretera’ 4G permite un máximo de un gigabitio por segundo (GB/s), la del 5G eventualmente podrá llegar a 10 GB/s. Cada GB tiene 109 (mil millones) de unos y ceros de información digital.

Esto permite no solo conectar la telefonía celular, sino Internet y las computadoras de gran capacidad a la red celular. Si bien los teléfonos actuales contienen una computadora potente, la infraestructura de las células no tiene la capacidad para manejar lo que el 5G será capaz de hacer posible gracias al mayor ancho de banda.

–EL FUTURO–

El total de torres celulares en el Perú no llega a 30.000. Dado que las altas frecuencias del 5G tienen alcance más corto y no penetran barreras físicas, se necesitan muchos más transmisores y antenas para dar la misma cobertura geográfica.

Una red 5G usa antenas direccionales de baja potencia y limitado alcance. Siempre habrá quienes criticarán lo nuevo, pero una cosa que el COVID-19 nos ha demostrado es que la conectividad informática se ha vuelto esencial. Pronto llegarán aquí los teléfonos de quinta generación que tendrán una gran capacidad, pero requerirán de una nueva infraestructura para poder aprovechar sus funciones más avanzadas.

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