Cómo funcionan las redes móviles

Los teléfonos móviles han cambiado nuestras vidas para siempre. Ahora se está produciendo la misma revolución con los dispositivos del Internet de las Cosas. Pero, ¿cómo funciona una red móvil? ¿Cómo transforma las ondas en datos? Esta guía de aprendizaje te dará una rápida visión general.

Objetivos de aprendizaje

Después de leer este artículo lo entenderá:

• Ruta de datos móviles

• Cómo manejan los datos los dispositivos

• Cómo funcionan las torres de telefonía móvil

• Cómo funcionan los centros de datos

• Diferentes generaciones de redes móviles

Introducción

Las redes móviles son una tecnología realmente fantástica que nos permite tener acceso a Internet en casi cualquier lugar, incluso en zonas remotas. En lugar de tener un cable enchufado a tu dispositivo, puedes hacerlo todo de forma inalámbrica utilizando ondas de radio. Sin duda ha cambiado nuestras vidas, para mejor. Sin embargo, cuando utilizamos las redes móviles en nuestro día a día.

No pensamos en la tecnología que hay detrás, simplemente activamos nuestros datos móviles y navegamos. Para comprender la belleza de las redes móviles, tenemos que profundizar en su funcionamiento.

La ruta de tus datos móviles

El recorrido de tus datos móviles es realmente sencillo. El dispositivo establece una conexión con la torre celular más cercana mediante ondas de radio y empieza a enviar datos. La torre celular recibe esos datos y los envía al centro de datos mediante cables subterráneos.

A continuación, el centro de datos transfiere los datos al servicio al que se está intentando acceder y espera la respuesta. Una vez recibida la respuesta del servicio (por ejemplo, el sitio web), envía los datos a la torre de telefonía móvil a través de los mismos cables subterráneos y la torre te los transmite a ti por ondas de radio.

Cómo gestiona los datos tu dispositivo

First, your device establishes a connection with one of the available cellular towers by emitting radio waves. To emit these radio waves, it needs to have a transmitter and antenna. The transmitter turns the data into radio waves that get transmitted through the antenna towards the nearest tower.

To receive data from cellular towers, the device has to have a receiver. Instead of sending data by creating radio waves, the receiver catches them coming from the cellular tower. Most of the time, the receiver and transmitter are combined into one device - a transceiver.

If you stay in the same place, your device and that cellular tower will keep communicating with each other. Tower will notify the device that it sees it and can clearly communicate with it and the device acknowledges that it should communicate with that tower instead of constantly looking for another one.

Once the tower notices it gets harder and harder to reach the device, it notifies the device that it should try looking for a new tower, so the device sends radio waves all around to see if any towers can respond. This process is really quick and usually seamless. That's why you do not even notice that you have switched to another tower.

Funcionamiento de las torres de telefonía móvil

Si ha visto alguna vez una torre de telefonía móvil, probablemente se habrá dado cuenta de que tiene todos estos dispositivos diferentes. La torre puede tener antenas iguales o diferentes, dependiendo de las generaciones de redes que soporte.

Estas antenas reciben ondas de radio de distintos dispositivos en bandas diferentes, según la generación de red utilizada. Las torres suelen estar conectadas a un centro de datos mediante cables subterráneos. Eso les permite enviar y recibir datos hacia y desde el centro de datos. Conectar cada torre con un cable puede ser complicado, sobre todo en zonas rurales. Por eso, algunas torres tienen estas grandes antenas que utilizan microondas en lugar de ondas de radio.

Apuntan estas antenas hacia otra torre que tiene conexión por cable. Cuando estas torres reciben la señal de un dispositivo, reenvían los datos por microondas a otra torre que puede enviarlos por cable al centro de datos.

Cómo funcionan los centros de datos

Una vez que envías datos, ya sea desde el Internet de tu casa o a distancia utilizando una red móvil, éstos viajan hasta el centro de datos de tu proveedor de servicios de Internet (ISP). El centro de datos tiene entonces que reenviar esos datos a su destino. Si estás en Europa y quieres acceder a algo que está alojado en EE.UU., tus datos tienen que viajar desde el centro de datos de tu ISP, a otro ISP posiblemente más grande como Vodafone, que tiene un cable submarino entre Europa y EE.UU.. Para saber cuántos cables submarinos hay, puede consultar este sitio web.

Los ISP más pequeños tienen que pagar por el derecho a conectarse con los más grandes para utilizar su infraestructura de envío y recepción de datos. Normalmente, esas grandes empresas tienen una red nacional y sus conexiones por cable submarino y subterráneo para poder compartir datos con otros países. En consecuencia, cobrarán a los ISP más pequeños por tales privilegios.

Así, cada vez que se envían datos, dependiendo del destino, pueden recorrer cientos e incluso miles de kilómetros a través de cables subterráneos y submarinos para llegar a su destino. Lo fascinante es que solo tarda una fracción de segundo.

¿En qué se diferencian las generaciones de la red?

1G - Permitía hacer llamadas a distancia por primera vez. Sin embargo, debido a su tecnología, la calidad de la voz era mala y la velocidad alcanzaba un máximo de 2,4 Kbps.

2G - La segunda generación de redes móviles introdujo los SMS y la navegación por Internet con velocidades de hasta 50 Kbps.

3G - GPS, vídeos y llamadas de voz. La tercera generación se centró en mejorar la velocidad de datos y ofrecía una velocidad de 3 Mbps. Esto ha permitido utilizar el GPS, ver vídeos en línea y hacer llamadas telefónicas de buena calidad. En cierto modo, la tercera generación ha permitido que los smartphones sean inteligentes.

4G - La cuarta generación aumentó la velocidad de transferencia de datos hasta 100 Mbps. Eso permitió ver contenidos de alta resolución, como películas, y realizar videollamadas en tiempo real de gran calidad.

5G - La quinta generación es la última que ofrece velocidades de más de 10 Gbps y una latencia realmente baja. Tales velocidades y baja latencia allanan el camino a nuevas tecnologías como la conducción autónoma, las ciudades inteligentes y mucho más.