Del 1G al 5G: la evolución de las redes móviles tras el cambio de generación

Este artículo de Miguel Felipe Anzola, Director General de Agencia Nacional del Espectro, fue publicado originalmente en la Revista de ASIET: Telecomunicaciones de América Latina. Descarga la Revista completa aquí.

Colombia ha dado un paso importante con la autorización de las pruebas piloto que darán luces para el despliegue y masificación de la nueva tecnología 5G. Los resultados de los estudios realizados por la Agencia Nacional del Espectro son positivos.

Cuando un usuario realiza una llamada o navega en Internet desde un teléfono móvil, el proceso que surte para lograr esa comunicación es el siguiente: el celular se comunica con la estación base más cercana (comúnmente llamada antena) y de allí nos remite al nodo de la red que será la encargada de identificar y establecer la llamada o la conexión a Internet.

En este proceso entran en juego diferentes partes de la red que explicaremos paso a paso para mostrar cómo funcionan las redes móviles y cuál es el cambio en la evolución que han tenido desde el 1G hasta la hoy entrante 5G.

Con el fin de lograr la cobertura completa de una gran zona (por ejemplo, una ciudad entera), los operadores de telefonía móvil necesitan “parcelar” esta zona en un conjunto de áreas más pequeñas, denominadas “celdas” o “células”, y ubican en cada una de ellas una antena para cubrirla. En estas se encuentran las casetas con los equipos técnicos que se necesitan para garantizar su funcionamiento.

El número de antenas o estaciones base necesarias para una zona se define por el número de usuarios que se vayan a conectar simultáneamente y la velocidad de navegación que demanden. Para irradiar su cobertura, cada celda utiliza unas determinadas frecuencias de radiocomunicaciones, con un ancho de banda que delimita el número de canales disponibles, y del que dependerá entonces la velocidad máxima total de esa celda (en Megabits x segundo), así como la cantidad máxima de dispositivos que pueden conectarse (a mayor cantidad de dispositivos, menor velocidad para cada uno).

El Gobierno Nacional, a través del Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, es el encargado de otorgar las licencias de las frecuencias, en función del ancho de banda disponible, en consistencia con los estándares internacionales para beneficiarse de las economías de escala de estas redes y dispositivos, reduciendo los costos a los usuarios.

Colombia cuenta con cerca de 35 mil antenas, algunas de ellas compartidas por equipos de transmisores (RAN sharing) de varios operadores.

La evolución de cada tecnología ha traido consigo una nueva generación de telefonía móvil y, con ella, marcados avances en las comunicaciones:

La primera generación o 1G: Utilizó sistemas analógicos, sólo servía para transmitir voz y tenía una baja seguridad en las comunicaciones. Empieza en el mundo en los 80’s, Colombia lo hace en los 90’s

La segunda generación o 2G: Evolución a sistemas digitales, capaz de transportar voz y datos a baja velocidad (SMS). El formato digital mejoró la calidad y la seguridad de las comunicaciones(cifrado). Empieza en el mundo en los 90’s, Colombia hizo la transición a fines de esa misma década

La tercera generación o 3G: Aparece en el año 2000, como una evolución del formato digital, ahora con velocidades de banda ancha (en esa época >2Mbps). Esta mejora en velocidad permitió el uso de redes móviles para acceder a Internet y sus servicios (sitios web, emails, etc.). En Colombia llegó en 2003.

La cuarta generación o 4G: Empieza en el mundo en el año 2010. Ofrece velocidades mucho mayores que 3G, con protocolos de Internet (IP), para soportar servicios multimedia (en especial video aplicaciones y servicios: youtube, video llamadas etc.). Se empieza a ofrecer de forma masiva en Colombia en 2013

La quinta generación o 5G: En proceso de estandarización (que debe concluir este año). Se orienta ahora a conectar personas, pero también objetos (Internet de las Cosas, IoT) con latencias (retardo en la trasnmisión) mínimas y velocidades de hasta 20 Gbps, multiplicará exponencialmente el número de dispositivos conectados. Además, se complementa con las aplicaciones y servicios de red en la nube.

Como se ve, en general en cada década llega una nueva generación de redes móviles, y Colombia ha reducido los tiempos de incorporación de estas generaciones.

Beneficios y avances:

Colombia está dando los primeros pasos en el camino que lleva al despliegue y masificación de la tecnología 5G que se está empezando a desplegar en varios países.

Actualmente el país tiene en ejecución el Plan 5G, en el marco del cual el MINTIC autorizó el uso del espectro radioeléctrico para realizar pruebas técnicas de tecnología móvil 5G por seis meses prorrogables a cinco operadores: Empresa de Telecomunicaciones de Bogotá (ETB), Comcel, Colombia Telecomunicaciones, ITICS y Xiro Investment Group.

Las pruebas 5G (no comerciales) en la banda de 3.500 Mhz se desarrollarán en 36 lugares de Bogotá, Medellín, Cali, Barrancabermeja y Tolú.

Recientemente, la Agencia Nacional del Espectro dio a conocer que los primeros resultados de las mediciones que se realizaron sobre los pilotos con tecnología 5G, llevadas a cabo en los alrededores de la Secretaría de Salud de Bogotá, muestran que los niveles de Campos Electromagnéticos en la zona son extremadamente bajos.

La ANE adelantó mediciones el pasado 1° de julio sobre las pruebas piloto autorizadas al Operador Colombia Telecomunicaciones S.A. ESP.

El propósito de este tipo de mediciones es permitir a la Agencia Nacional del Espectro verificar las condiciones técnicas de operación de la tecnología 5G, lo cual servirá de insumo para determinar si se requiere algún tipo de ajuste en las normas relacionadas con el despliegue de infraestructura y el control de campos electromagnéticos.

El nivel máximo obtenido en las mediciones fue de 1,67 V/m, valor que comparado con el límite más restrictivo adoptado en Colombia en la Resolución 774 de 2018 (28 V/m) representa menos del 6%.

Es de resaltar que las mediciones fueron efectuadas en la modalidad denominada “banda ancha”, lo cual quiere decir que no solo se midió la contribución de Campos Electromagnéticos de los equipos utilizados en el piloto de 5G, sino también las contribuciones de otras tecnologías de radiocomunicaciones que operan en la zona.

Con la implementación de estos pilotos en el país se busca experimentar nuevas aplicaciones y acelerar el conocimiento de la nueva tecnología, principalmente a nivel empresarial, con la que el sector de las telecomunicaciones está respondiendo a las nuevas tendencias de consumo de contenidos digitales, necesidades de conectividad a gran escala y soluciones de tecnologías emergentes como Inteligencia Artificial, Big Data e Internet de las Cosas.

Los mitos o creencias falsas sobre el 5G

Muchos han sido los videos y documentos que por estos días han circulado por las redes sociales que hablan de los peligros de la implementación de 5G en el mundo, incluso se ha afirmado que la exposición a los Campos Electromagnéticos (CEM) generados por los dispositivos 5G puede causar COVID-19 y aumentar su gravedad.

Estas afirmaciones no están respaldadas por ninguna evidencia, ni siquiera por una evidencia extremadamente débil, por el contrario, todos los organismos competentes: ICNIRP (Comisión Internacional para las Radiaciones No Ionizantes), Organización Mundial de la Salud (OMS), Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), afirman que no hay evidencia científica establecida para respaldar los efectos adversos para la salud de exposiciones a CEM de 5G (ni otras generaciones móviles precedentes que operan en las mismas frecuencias), puesto que las emisiones generadas por estas a poblaciones o individuos son muy bajas.

De la misma forma, según lo descrito por la OMS, la exposición a CEM de dispositivos 5G no causa COVID-19, ni tiene ningún efecto sobre el proceso de la enfermedad o los resultados de salud de aquellos que están infectados por el nuevo virus. La OMS afirma en sus estudios que la persona debe entrar en contacto físico con el virus para infectarse con él, y como los CEM de 5G no pueden transportar virus, no pueden ponerlo en contacto con el mismo.

El llamado es a estar tranquilos y a recibir la evolución y el avance de las tecnologías, tal como viene sucediendo a lo largo de cada una de las generaciones de las redes móviles, esto sin duda traerá mayor desarrollo, productividad y aporte fundamental a la transformación digital del país y del mundo.