Desde tiempos muy remotos, cuando nuestros antepasados vivían en las cavernas, existía la necesidad de comunicarse entre ellos y quizás en esas épocas, los homínidos de quienes descendemos los humanos actuales, usaban métodos de comunicación similares a los usan todavía nuestros parientes más cercanos, que son los grandes simios, cuyas formas de comunicación están compuestas por: señas, gruñidos, gritos y golpes en el pecho, siendo esa parte del cuerpo utilizada como instrumento de percusión, para enviar sus mensajes a distancia.
Con el transcurrir del tiempo, la inteligencia humana de nuestros antecesores, sirvió para crear sonidos, palabras y frases con sentido, de tal forma que nacieron los lenguajes primitivos y según los relatos bíblicos del Génesis, después de ocurrir el diluvio universal, había un lenguaje común, porque quedaron muy pocos habitantes en la tierra, que eran los descendientes de Noé, hasta que ocurrió el evento de la torre de Babel –que según sus constructores iba a llegar hasta el cielo– y por tanto Yahveh –Dios de los hebreos– lleno de ira, lanzó como castigo para que no siguieran la construcción: que los humanos se confundieran, al comenzar a hablar diversos lenguajes y además, que la gente se esparciera por la faz de la tierra –mito de la biblia, que pretende explicar el origen de los diversos idiomas–.
Entonces, surgió la necesidad de comunicarse con personas que vivían en sitios remotos y así se inventaron los tambores y las señales de humo, como medios de comunicación a distancia y al aparecer la escritura posteriormente, para poder enviar mensajes, se hacía uso de las palomas mensajeras y más adelante, se usaron los servicios de correo, con personas que llevaban las cartas: a pie, a caballo o en vehículos llamados diligencias.
Al aparecer la electricidad se inventó el telégrafo, que usaba redes de cables de cobre por donde viajaban los mensajes en forma de pulsos eléctricos y dicha tecnología usaba una codificación para las letras, números y caracteres especiales, basada en puntos y rayas, llamado el código Morse y los mensajes se denominaron como telegramas.
Un ingeniero electrónico italiano, llamado Guillermo Marconi, fue uno de los impulsores de la transmisión a distancia por ondas de radio, lo que permitió desarrollar un sistema de telegrafía sin alambres conductores, llamada la radiotelegrafía, que permitía la comunicación remota sin depender de ningún cableado, siendo muy útil para comunicarse con los navegantes de los barcos.
La radiotransmisión utiliza señales de radio que son ondas electromagnéticas, pues están formadas por campos eléctricos y magnéticos, que son vectores perpendiculares entre sí, de modo que su producto vectorial o producto cruz, genera otro vector que es la velocidad de la onda portadora de los mensajes, en forma de audio, video o datos y esto da origen a los sistemas más avanzados de comunicaciones actuales como son: radio, televisión, telefonía, comunicaciones satelitales, telefonía celular, etc.
Para entender el concepto de frecuencia en telecomunicaciones, usaré un artilugio físico llamado el péndulo simple: supongamos que colgamos una cuerda del techo de nuestra casa y en el extremo libre le colocamos un pequeño objeto de metal. Si desplazamos hacia nosotros ese objeto colgante y lo soltamos, por efectos de la gravedad, el mismo empieza a ir y volver al sitio desde donde se soltó, de tal forma que un viaje de ida y vuelta del objeto se conoce como un ciclo y la cantidad de veces que este ciclo se repite en un segundo, es lo que se llama frecuencia, de tal manera que la unidad de medida de la frecuencia es un ciclo por segundo y se le llama un Hertz, siendo que las radiofrecuencias son de miles de Hertz –Kilo Hertz o KHz–, millones de Hertz –Mega Hertz o MHz–, miles de millones de Hertz –Giga Hertz o GHz– que son términos usados más adelante del artículo.
Los teléfonos que usábamos hace muchos años atrás eran fijos y dependían de redes telefónicas hechas con alambres de cobre, pero con los avances técnicos, en la década de los años 1980, se implantó la tecnología telefónica móvil, llamada telefonía celular, pues las zonas geográficas se dividen en espacios llamados celdas –de ahí deriva el término celular– donde se instalan las antenas que dan cobertura a esas áreas geográficas.
La tecnología de comunicación celular se inició con la primera generación que se llamó 1G, usaba señales analógicas o continuas y permitía hacer solo llamadas de voz, con teléfonos móviles de tamaños, pesos y precios, considerablemente altos, que se llamaron coloquialmente los ladrillos.
La tecnología 2G reemplazó a la anterior en la década de 1990 y en ella se empezaron a usar señales digitales o discretas y además de poder hacer llamadas de voz, se empezaron a utilizar los mensajes de texto, llamados Short Message Service o SMS.
La tecnología 2G fue reemplazada por la tecnología de tercera generación o 3G y en esta se podía usar voz, mensajes de texto, datos y acceder a internet.
La siguiente etapa en la evolución de telecomunicaciones móviles fue la tecnología 4G, donde se alcanzaron mayores velocidades de trasmisión de datos, como son los 100 millones de bits por segundo o sea 12,5 millones de caracteres o Bytes por segundo –12,5 MB/s– para una movilidad alta y de 1.000 millones de bits por segundo –1 Gbit/s– o sea 125 Millones de Bytes o caracteres por segundo –125 MB/s– cuando hay una movilidad del usuario baja.
Una característica importante es que el cambio de tecnologías de comunicación móvil, también implica un aumento de las radiofrecuencias y a la vez las disminuciones de las longitudes de onda de las señales electromagnéticas, que es la distancia recorrida por la onda en un ciclo.
En el corto plazo la tecnología 4G será reemplazada por la tecnología de 5 generación o 5G, cuyas frecuencias en la banda más alta podrían estar entre 29 mil millones y los 35 mil millones de Hertz o sea de 29 a 35 Giga Hertz y las longitudes de onda son milimétricas, siendo que los fabricantes de celulares 5G ya empezaron a lanzar sus productos desde 2019, pues los aparatos 4G son incompatibles con la tecnología 5G.
Pero en términos menos técnicos ¿qué se lograría con la implantación de la tecnología de conectividad móvil 5G?
Mucha más alta velocidad de trasmisión y menores tiempos de respuesta –bajas latencias– lo que significa permitir más dispositivos interconectados entre sí, facilitando la implantación del concepto de ciudades y hogares inteligentes, por medio de la Internet de las cosas –IoT–, que permitirá la conexión con cualquier tipo de dispositivo, como son, no solo los teléfonos celulares inteligentes, sino también: vehículos y trenes sin conductor, laptops, PCs, sistemas de vigilancia, sistemas de control a través de sensores o artículos del hogar como son: neveras, hornos, lavadoras, secadoras, cafeteras, aspiradoras, puertas, sistemas de climatización o robots, entre otros.
Resumiendo, las mejoras de esta tecnología 5G sobre la 4G, que es la que estamos utilizando actualmente en nuestros teléfonos inteligentes son:
Mayor cantidad de usuarios y aparatos conectados simultáneamente, hasta 100 veces más, con conexiones más estables.
Mayor cobertura geográfica, pues habrá mayor cantidad de celdas y antenas para diversas frecuencias en menor espacio, tal como se prevé, de un millón de nodos por kilómetro cuadrado, con disponibilidad de la red del 100%.
Mayor velocidad: entre 100 y 1.000 de veces más rápida que la 4G, con velocidades de descarga de hasta 20 mil millones de bits por segundo o Gbps, es decir 2,5 mil millones de caracteres por segundo o sea 2,5 GBps.
Menor tiempo de respuesta o latencia que sería de 1 milisegundo, es decir que es casi un tiempo real.
Reducción de hasta un 90 % de la energía consumida por la red de trasmisión.
Lo anterior muestra que todos los avances científicos en materia de telecomunicaciones, que han ocurrido a lo largo de la historia del hombre, sirven para facilitar la vida de los humanos en el planeta tierra y estos avances tecnológicos deberían ser emulados por las demás ciencias y artes, cuyas funciones deben ser, promover: el bienestar, la unión, la paz, el progreso y la convivencia de la gente a nivel global, pues “la vida es demasiado corta para ser pequeña o para perder el tiempo en tonterías estériles e inútiles, tales como son las guerras comerciales o peor aún, las dicotomías estúpidas como son: izquierdas-derechas, rojos-azules, socialistas-capitalistas, etc”.
Saludos cordiales,
Alejandro Uribe: Economía y Política
Ingeniero, Consultor de Empresas e Investigador
Publicación Inicial: 12 de noviembre de 2022
en http://auribe-economia-y-politica.blogspot.com/
Nota: este artículo original de mi autoría, fue publicado en el prestigioso diario El Nacional, el 09 de noviembre del 2021 y está en el enlace: Tecnología de comunicaciones móviles 5G
