La evolución de las redes móviles

Actualizado a: 8 de noviembre de 2022

El mundo de los móviles es probablemente el que más ha evolucionado en el mundo tecnológico en los últimos años. En estas alteraciones han influido los diferentes desarrollos de las redes móviles de conexión para este tipo de dispositivos. Desde tener Internet en nuestras manos hasta hacer de la inmediatez algo cotidiano, hemos visto numerosas evoluciones. Por ese motivo, en este artículo vamos a tratar la evolución sufrida en estas redes de datos inalámbricas.

Introducción

En los años 70, cuando salieron al mercado los primeros teléfonos móviles, eran grandes y engorrosos, y sólo podían utilizarse para hablar. Es difícil de comprender ahora, pero cuando los mensajes SMS se integraron en los teléfonos móviles en las redes móviles 2G, obtuvimos un nuevo método de comunicación que acabaría teniendo un enorme efecto en nuestro futuro. El primer gran avance se produjo cuando la primera red nos permitió disponer de un Internet totalmente funcional en nuestros teléfonos móviles, el 3G, que más tarde se convirtió en el 4G y sus velocidades «vertiginosas». Actualmente estamos viviendo la revolución del 5G que parece que vivimos en el futuro, pero en realidad residimos en el presente. El 6G ya está desarrollándose para destronar la tecnología actual, pero eso es el futuro, por ahora…

¿Qué son las G?

Nadie podía imaginar que la revolución conduciría a las redes modernas y al 5G en el pasado. La realidad es que nuestras vidas están de alguna manera controladas por las redes telefónicas y las conexiones móviles a Internet, que han evolucionado con el tiempo hasta la actual tecnología 5G, muy debatida y controvertida.

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), que establece las especificaciones de las redes telefónicas, las supervisa. El comité IMT-Advanced, entre otras cosas, establece los criterios para que una tecnología sea considerada contemporánea.

Las Gs, simplemente es una forma de identificar a la generación de este tipo de tecnologías. La 5G sería la quinta en su generación, por ejemplo.

Red móvil 1G

El área metropolitana de Tokio fue el primer lugar en ofrecer un servicio móvil inalámbrico basado en la tecnología 1G en 1979. En aquella época era todavía un estándar mayoritariamente analógico, lo que provocó la primera revolución tecnológica. Sin embargo, esta tecnología tenía un defecto fundamental: sólo un individuo a la vez podía utilizar una banda de frecuencia específica.

Las redes 1G eran sólo analógicas y capaces de transmitir sólo voz. En aquella época era típica una cobertura estrecha porque esta tecnología era muy primitiva aún. Aunque las normas son en gran medida idénticas en todo el mundo, los estándares de este primer tipo de red móvil no se aplicaron de manera uniforme, porque fueron los primeros de su tipo. En España se utilizó la TMA, mientras que en Francia se usó Radiocomm 200, en Italia la RTMI y en el Reino Unido la TACS, que es una de las tres que existen en Japón, incluyendo la TZ-801, la TZ-802 y la TZ-803.

Red móvil 2G

La primera red digital GSM fue el sistema 2G. Nació con la especificación GSM. Se incrementó el ancho de banda de la red, lo que dio lugar a velocidades más rápidas y a nuevas funciones como los SMS, MMS, y la conexión WAP. Se produjo una transformación sociocultural clave al lanzarse los SMS por primera vez con una red 2G. Los mensajes cortos de 160 caracteres, que alteraron la forma de relacionarnos, fueron de los primeros que enviamos.

La base de esta segunda generación, el GPRS (General Packet Radio Service) se desarrolló en la década de 1980 y sigue en uso. Un salto adelante, aunque su lentitud limita mucho la experiencia. Las velocidades de transferencia de datos varían entre 56 kbps y 114 kbps, lo que lo hace inadecuado para cualquier uso de Internet.

Más tarde llegaría la tecnología EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) o EGPRS (Enhanced GPRS) es una evolución del sistema GPRS anterior. Cuando se introdujo, fue extremadamente vital, ya que permitía realizar los mismos trabajos que el GPRS pero con un mayor nivel de fluidez, gracias a su velocidad de 384 Kbps. Por aquel entonces, ya era factible enviar SMS pesados, ya que se podían abrir con cierta velocidad. La tecnología EDGE se sigue utilizando hoy en día, y puedes reconocerla si miras tu móvil, ya que mostrará junto con la cobertura una E que indica que tiene una conexión EDGE activa.

Además, EDGE allanó el camino a la calidad 3G…

Red móvil 3G

A principios del año 2000, Corea del Sur y Japón fueron las primeras naciones en adoptar la tercera generación de tecnología de Internet móvil, mientras que España fue la primera en adoptarla en 2005. El estándar UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles), que evolucionó a partir del CDMA utilizado en las redes de 2G, es la base de esta generación. Se utilizan las bandas de frecuencia de 850, 900, 1800 y 2100 MHz, que ofrecen más ancho de banda. Internet llega a los teléfonos móviles con 3G, que tiene una velocidad de descarga de 21 Mbps.

Con las conexiones 3G, los intercambios de datos son más rápidos y fiables, por lo que pueden utilizarse para más fines, incluidos los archivos multimedia, que antes eran imposibles. Cuando se introdujo, la velocidad de conexión de hasta 2 Mbps supuso un gran avance en este ámbito.

Más tarde llegaría una nueva cobertura bajo la designación «H», que indica que se trata de tecnología 3G+. La tecnología HSPDA era el estándar de la 3G mejorado. Proporcionaba a los usuarios hasta 14,4 Mbps de descarga. Incluso en aquella época, esto era un cambio muy significativo. Hubo otros estándares adicionales: HSUPA y HSPA+ (HSPA+ Evolved). Este último ofrece hasta 84 Mbps de bajada y 22 Mbps de subida. Lo mejor de HSPA+ es que permite subir archivos.

En 2008, se denominó a la tecnología 3G LTE, es decir, Long Term Evolution, término utilizado para indicar la evolución de un estándar de comunicación para mejorar su rendimiento. Lo importante de 3G LTE es la introducción de la tecnología MIMO, Multiple Input, Multiple Output en las redes móviles.

Red móvil 4G

La forma de vivir nuestra vida ha cambiado radicalmente: Ahora podemos enviar correos electrónicos con nuestros dispositivos móviles, descargar aplicaciones de la App Store, hacer videollamadas con Whatsapp e ir más allá de los SMS con la ayuda otras apps de transferencia. Y todo gracias a la nueva 4G LTE. El 27 de junio de 2011 (aunque la tecnología se desarrolló en 2010), día en que se concedió la licencia, comenzó la historia de LTE, la red celular de cuarta generación. Las velocidades son bastante más rápidas que 3G, para adaptarse a las necesidades de la nueva comunicación móvil y el internet de las cosas (IoT) ya son posibles: Transmisión de vídeo en HD y 4K, transmisión de música de alta calidad e IoT, con dispositivos siempre conectados y controlados en cualquier lugar.

Está basada en el estándar 3GPP. En teoría las velocidades entre las que se mueve esta conexión son hasta los 150 Mbps de bajada y los 50 Mbps de subida.

Hay que decir, que al igual que ocurrió con 3G, también hubo un 4G+, es decir, una conexión 4G mejorada. La tecnología 4G+ puede alcanzar velocidades de descarga de 300 Mbps y de subida de 50 Mbps. LTE Advanced, 4.5G, o LTE-A, se introdujo en 2015 para mejorar el rendimiento de 4G. Se utilizan las frecuencias de 700 MHz y 2600 MHz para proporcionar esta conectividad mejorada. Al combinar estas frecuencias se consigue un aumento de velocidad de 100-150 Mbps, lo que supone una mejora del 50% respecto a las conexiones 4G convencionales.

Red móvil 5G

En España ya hay muchas zonas que cuentan con redes inalámbricas 5G, pero el verdadero 5G no se implantará hasta dentro de un tiempo. NSA (Non Standalone) y SA (Standalone) son dos tipos de tecnología 5G actuales. La tecnología NSA no puede funcionar de forma independiente en las redes 5G y, por lo tanto, requiere la infraestructura 4G actual para funcionar. Dicho de otro modo, el nuevo estándar se utiliza para conectar nuestro dispositivo a la antena, pero el estándar 4G se utiliza para conectar las antenas, por eso nunca alcanzaremos las velocidades 5G. Con la tecnología NSA se pueden conseguir hasta 2 Gbps de bajada y hasta 150 Mbps de subida.

La tecnología 5G garantiza una fiabilidad extremadamente alta, una mayor velocidad de conexión, una menor latencia y un mejor rendimiento que LTE al conectar un gran número de dispositivos. Las frecuencias previstas para la transmisión de la señal 5G son: 700 MHz (los televisores utilizan actualmente esta frecuencia), 3600-3800 MHz y 26 GHz (que utilizan ondas electromagnéticas más altas que las actuales).

Con distancias más cortas entre el receptor y el transmisor, los datos pueden transmitirse con mayor rapidez y precisión, siempre que los obstáculos sean un problema menor. Además, el 5G promete llevar la cobertura hasta zonas que hasta ahora eran «paraísos» sin conectividad posible.

La Next Generation Mobile Networks Alliance define «5G» como un estándar capaz de cumplir los siguientes escenarios:

• Velocidad: se promete que será 100 veces más rápida que la de 4G convencional. La velocidad potencial máxima es de 20 Gbps y esto te permite descargar rápidamente grandes cantidades de datos. Por ejemplo: descargar una película tarda unos segundos. Su velocidad es directamente proporcional al número de clientes que se conectarán a la red, por lo que no todo son ventajas.
• Consumo de energía: también se sabe que las células 5G tienen un consumo de energía limitado, incluso cuando están bajo carga. Por ello, deberán estar equipadas con un modo de ahorro de energía para cuando estén en estado ocioso.
• Capacidad: la capacidad de transmisión de datos aumentará, ya que lo hace la velocidad. Por tanto, también habrá nuevas posibilidades ahora no posibles con la actual 4G.
• Latencia: tiene un intervalo de tiempo entre el envío de la señal y su recepción de 30 a 50 veces menor que 4G, lo que es mucho más rápido. Esto permite controlar dispositivos y aparatos de forma remota y en tiempo real (vehículos autónomos, operaciones quirúrgicas remotas, gestión del tráfico de carreteras, puertos y aeropuertos, dispositivos de IoT, Industria 4.0, monitorización en tiempo real, etc.).
• Densidad: permite conectar hasta un millón de dispositivos por km2, 100 veces más que la actual 4G, y sin afectar la velocidad de conexión. Es precisamente esta característica la que resulta más interesante para el IoT o Internet de las Cosas. En el futuro, las redes ya no se utilizarán solo para dispositivos móviles, sino también para la comunicación entre objetos, desde electrodomésticos, hasta vehículos conectados, pasando por señales de tráfico, sensores, maquinaria industrial, juguetes, y un largo etc. Esto, ayudado con tecnologías del cloud computing, fog computing y edge computing, habría un sin fin de posibilidades en un futuro.

Se calcula que la 5G estará disponible para el 40% de la población mundial a finales de 2024, y que 1.500 millones de personas estarán suscritas a ella. Las redes 5G serán redes de redes, que emplearán «Small Cells» (una tecnología similar a la MIMO) que proporcionarán una cobertura generalizada en todos los entornos mediante la colocación de diminutas antenas de forma capilar (más antenas con menos emisiones).

Red móvil 6G

Aún no se ha implantado el 5G del todo y ya se está empezando a hablar del 6G. Muchas mentes ya están planificando y desarrollando lo que será el futuro de la conectividad móvil. Se espera que podría llegar para el año 2030, y vendrá cargada de mayor velocidad y también de novedades respecto a la 5G. Pero, por el momento, solo es ciencia ficción.

Entre algunas características que podrían llegar con el 6G destacan:

• Velocidades de transferencia que se expresarían en Terabytes en vez de gigas.
• La cobertura será aún mayor que con 5G, lo que ya permite conectar zonas rurales y podría hacer que con el 6G prácticamente todo el planeta esté bajo esta cobertura.
• Se reducirá el consumo energético respecto a la red 5G, lo que será positivo en muchos aspectos donde la eficiencia importa.
• La latencia de estas redes 6G será menor al del 5G, lo que significa mayor rapidez en las conexiones que serán casi instantáneas.
• Podría ser clave para el desarrollo de tecnologías como la IA, la robótica, la Industria 5.0, entre otras.

Red móvil 7G

Pese a que aún no está la 5G en su plenitud y de que se está comenzando a hablar de la 6G, también hay información acerca de lo que podría ser la 7G, el futuro de la conectividad. Por supuesto, tendrá frecuencias más altas, latencias mucho más bajas, y mayor velocidad. Pero también vendrá con otras posibles mejoras muy interesantes.

Por ejemplo, se está hablando de que la infraestructura computacional del 7G será capaz de decidir de forma autónoma el lugar más adecuado para que se produzcan las cosas para hacerlo de la forma más rápida y eficiente.

También se habla de hipotéticas soluciones del 7G como:

• Detección de amenazas de ciberseguridad.
• Mayor control.
• Posibilidades con nuevas interfaces BCI (interfaces cerebro-computadora).
• Nuevas posibilidades de control de la salud mediante sensores biométricos en tiempo real a cada paciente.
• Anticipación a catástrofes naturales ayudados de otras tecnologías.
• Mejoras para la gestión IoT.

Controversias de las redes móviles

Dado que la reciente tecnología de telefonía móvil está avanzando a pasos agigantados, no se han realizado estudios sobre los efectos en la salud, por lo que está dejando que muchas teorías de la conspiración y posibles efectos adversos corran por las redes. Al igual que la propia tecnología, la preocupación por los efectos sobre la salud de las transmisiones inalámbricas no es nada nuevo.

Hasta la fecha, y tras amplios estudios, no hay efectos negativos para la salud que se atribuyan a la exposición inalámbrica de forma causal, aunque no deja de ser una radiación no ionizante a la que hay que limitar su exposición. No hay pruebas en la literatura científica que sugieran que las personas que utilizan teléfonos móviles tengan un mayor riesgo de experimentar efectos adversos para la salud cuando se aplican las directrices de exposición que se recomiendan (los dispositivos deben pasar unas certificaciones para poderse vender).

Por otro lado, hay que tomar la información que llega a través de las redes con precaución, ya que existen muchos intereses detrás, tanto en decir que son perjudiciales como en decir lo contrario. Sin ir más lejos, el 5G ha abierto una guerra geopolítica y tecnológica entre EE.UU. y China, ya que el gigante asiático ha llegado antes a la conquista de esta nueva tecnología.

A pesar del gran número de estudios realizados sobre los efectos de la telefonía móvil en la salud en las últimas dos o tres décadas, no hay pruebas de que el riesgo para la salud aumente con exposiciones a EMF o CEM (Campos ElectroMagnéticos) inferiores a los niveles establecidos por los organismos internacionales. Según las pruebas científicas disponibles, no existe ningún riesgo para la salud asociado a la exposición a los niveles más bajos de CEM de radiofrecuencia a los que están expuestos los seres humanos a través de los teléfonos móviles, las torres de telefonía móvil, las antenas y los dispositivos 5G. Por tanto, en principio, no serían cancerígenos como algunos apuntan.

Si, como hemos visto anteriormente, los niños absorben mayores cantidades de radiación, son más vulnerables a los efectos sobre la salud debido a sus cuerpos en desarrollo, y tendrán una mayor exposición acumulada a lo largo de su vida, porque son nativos digitales. Por este motivo, se siguen realizando estudios y no deja de ser un tema preocupante.

Los efectos fisiológicos de la radiación electromagnética varían en función de la frecuencia, por lo que la llegada de la 5G ha dado lugar a una importante revisión internacional de las directrices de seguridad radiológica pertinentes, en la que se acordó que no había suficientes datos para permitir una evaluación significativa de los riesgos para la salud. Sin embargo, muchos gobiernos están preocupados y siguen encargando estudios a la comunidad científica.

Sin ir más lejos, algunos científicos piden a la Comisión Europea que retrase la expansión de las redes 5G hasta que los posibles riesgos para la salud humana y el medio ambiente sean investigados en su totalidad por científicos independientes de la industria.

Además, muchas personas aseguran que son sensibles a este tipo de radiación electromagnética y que padecen dolencias de diversos tipos cuando se exponen a ellos. No obstante, no es algo que esté catalogado como una enfermedad.

Pese al silencio de muchos al respecto de las nuevas tecnologías de comunicación inalámbrica, ya se ha relacionado con el cáncer, los problemas reproductivos y otros innumerables problemas de salud, la explosión de señales de este tipo. Incluso con la llegada del 5G y las vacunas se ha abierto otra controversia, aunque ésta última sin fundamentos científicos.

Para finalizar, decir que es importante tener estudios independientes, no financiados por gobiernos o por empresas que tienen interés en la implantación de este tipo de tecnologías, ya que ello implica manipular los resultados para obtener la respuesta que ellos buscan, y no la verdad. Por eso, por el momento puedes usar todas las tecnologías con moderación, a la espera de estudios más relevantes…