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Bandas de Frecuencia 5G: Todo lo que Necesita Saber

por Yendry Lopez Gomez
Bandas de frecuencia 5G

La telefonía móvil ha evolucionado con el paso de los años para convertirse no solo en una vía de comunicación por voz. La primera generación de tecnologías para la comunicación móvil solo permitía el envío de mensajes de textos y voz. La segunda generación, ya permitía compartir datos por esta vía de comunicación dando acceso a internet a los teléfonos móviles.

La lenta velocidad de conexión de esta tecnología hizo evolucionar al surgimiento de las tecnologías de 3era y 4ta generación, que proporcionaron una mejor velocidad de transmisión de datos. Actualmente ha llegado la quinta generación 5G para la comunicación móvil. La tecnología 5G utiliza bandas de frecuencia específicas para lograr esa gran velocidad en la transmisión de datos. Si quieres conocer cuales son las bandas de frecuencia 5G y sus características, te invito a continuar leyendo. Ya comenzamos.

Tabla de contenidos

Que es el espectro de frecuencias

La comunicación móvil se realiza de manera inalámbrica mediante el uso de ondas electromagnéticas. Estas ondas electromagnéticas viajan por el espacio a grandes velocidades, siendo posible ser detectadas por los receptores de los teléfonos y decodificadas en los datos que vemos en pantalla. Pero, ¿cómo es posible que estas ondas no choquen entre si y cada una llegue al destino que fue enviada?

Existen muchos factores técnicos implicados en la respuesta a la pregunta anterior. Uno de estos factores es la banda de frecuencia usada por el transmisor para enviar la onda. La frecuencia de una onda es las veces que esta se repite en una unidad de tiempo y se expresa en hercios Hz.

Espectro electromagnético y bandas de frecuencia 5G.

En el caso de las ondas de radios, estas se mueven en el rango de frecuencias de entre 3 kilohercios (kHz) hasta 300 gigahercios (GHz). Este gran rango de frecuencias se divide en porciones llamadas bandas de frecuencia.

Bandas de frecuencia y telefonía móvil

Las bandas de frecuencia son fracciones del total del espectro de frecuencias radioelectrónico. Este particionado se realiza para hacer un uso eficiente del espectro y evitar interferencias. Las bandas de frecuencia se separan de acuerdo a la longitud de onda en potencia de 10. Existen varias bandas de frecuencia y estas son usadas para varios fines.

En el caso de la telefonía móvil, se emplean las bandas VHF y UHF. La banda de frecuencia muy alta VHF se mueve en el rango de frecuencias de 30 a 300 MHz y longitudes de onda entre 1 y 10 m. En el caso de la banda de frecuencia ultra alta UHF, el rango de frecuencia es de 300 a 3000 MHz para longitudes de onda entre 100 mm y 1 m. Esta última banda también está entre las bandas de frecuencia 5G.

Otra de las bandas de frecuencia 5G, es la banda de frecuencias extremadamente alta EHF. Esta banda opera sobre el rango de 30 a 300 GHz con longitudes de ondas entre 1 y 10 mm. A raíz de estas longitudes de ondas tan pequeñas a esta banda también se le conoce como banda milimétrica.

Porque las bandas de frecuencia 5g son tan altas

Según la teoría ondulatoria, hay ciertos principios que cumple una onda electromagnética. Primeramente, estas ondas viajan a la velocidad de la luz, es decir a 300.000 Km/s. Pero, ciertas variaciones en los parámetros de una onda influyen necesariamente en la velocidad de la comunicación.

Uno de los parámetros de una onda que posibilita un aumento de la velocidad de transmisión es la longitud de onda. A menor longitud de onda, mayor velocidad se logra en la comunicación. Ahora bien, la longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia de la onda. Esto trae consigo que, mientras menor sea la longitud de onda, mayor tiene que ser la frecuencia en la que se emite la onda.

Onda electromagnéticas.

En el caso de las bandas de frecuencia 5G, podemos observar que se emplean ondas milimétricas. Por esto vemos que el rango de frecuencia en que actúan es bastante elevados. El ancho de banda para la transmisión de datos resulta en la diferencia entre los rangos de frecuencia de una onda. Por esto, a mayor frecuencia los rangos son mayores, pudiéndose contar con mayores anchos de banda. Y seguro saben que un ancho de banda grande se traduce en velocidades mayores de descarga y transmisión de datos.

¿Porque no usar bandas de frecuencia 5G aún más altas?

Seguro están pensando que, si se emplean bandas de frecuencia 5G más altas con longitudes de ondas más cortas, se obtendrían mayores velocidades de transmisión. Pues esto es cierto, pero existen factores externos que pueden afectar una onda electromagnética.

En primer lugar, a medida que se reduce el tamaño de la onda electromagnética, es posible que esta se distorsione con el paso del tiempo. Es decir, entre más pequeña es la onda, menor distancia puede recorrer de manera intacta. Si empleáramos ondas electromagnéticas más pequeñas, el número de repetidores de señal para garantizar que la onda viaje sin pérdidas tendría que ser muy elevado.

Por otro lado, el medio ambiente también influye en el comportamiento de las ondas electromagnéticas. Como mencionamos anteriormente, el espectro de frecuencias radioelectrónicas solo llega hasta los 300 GHz. En ondas superiores a 300 GHz el medio ambiente, producto al ozono, el dióxido de carbono y el vapor de agua, absorbe una gran cantidad de la radiación electromagnética. A consecuencia, las ondas electromagnéticas se opacan y las emisiones electromagnéticas se pierden.

Uso de bandas de frecuencia 5G

La velocidad y calidad de la transmisión de datos depende de la frecuencia de los transmisores 5G. Cada operador debe elegir la mejor variante de acuerdo al ambiente en que se despliegue la red.

Por ejemplo, la banda más alta puede transportar grandes cantidades de datos, pero se distorsiona con gran facilidad por la pérdida de radiación en el medio ambiente y obstáculos y no pueden viajar grandes distancias. Por esto, es mejor quizás en lugares con altos edificios y muchos obstáculos utilizar menores frecuencias. Estas proporcionarán velocidades menores, pero garantizarán una mayor calidad en la comunicación. Las ondas milimétricas son más eficientes para ambientes con grandes cantidades de repetidores o celdas, garantizando que no exista pérdida de potencia en la onda.

Por otro lado, si se desea enviar datos a grandes distancias, es más efectivo utilizar menores frecuencias. Ya que las ondas a menores frecuencias pueden viajar mayores distancias sin pérdidas.

Por esta razón no existe una banda específica de la tecnología 5G. Por el contrario, se pueden usar varias porciones del espectro según las necesidades. Por ejemplo, una transmisión en los 600 MHz no se verá afectada por el medio ambiente ni los obstáculos. Por esta razón, puede penetrar mejor las paredes y tener mejor cobertura de la señal en interiores. Además, el tamaño de onda es mayor, pudiendo enlazar teléfonos 5G a mayores distancias.

En ciudades densamente pobladas donde se hace mayor uso de la comunicación móvil y se intercambian grandes volúmenes de datos, un proveedor puede utilizar bandas de frecuencia 5G más altas. Eso sí, tiene que garantizar una muy buena red de repetidores para garantizar que la señal no tenga pérdidas.

Proveedores 5G

La Unión Internacional de Telecomunicaciones es la entidad encargada de regular el uso del espectro radioelectrónico. No obstante, cada país ordena las bandas de frecuencia de uso radioelectrónico. Es común que las bandas de frecuencia sean subastadas entre los diferentes proveedores de comunicación móvil.

En el caso de España, la subasta para las bandas de frecuencia 5G concluyó el 21 de julio de 2021. La banda 3, en los 1800 MHz, empleada para 4G LTE y también como una de las bandas de frecuencia 5G mediante la tecnología DSS. En este rango, la distribución, para Movistar: 20 MHz, Vodafone: 20 MHz, Orange: 20 MHz y Yoigo: 14,8 MHz.

En el caso de la banda de los 2100 MHz, Movistar: 20 MHz (15 MHz FDD y 5 MHz TDD), Vodafone: 20 MHz (15 MHz FDD y 5 MHz TDD), Orange: 20 MHz (15 MHz FDD y 5 MHz TDD), Yoigo: 20 MHz (15 MHz FDD y 5 MHz TDD).

Entre las bandas de frecuencia 5G claves, está la banda de los 3,5 GHz. En este caso la distribución se realizó de la siguiente forma: Movistar: 100 MHz, Vodafone: 90 MHz, Orange: 110 MHz, Yoigo: 80 MHz

En los estados unidos, T-Mobile usa las bandas de frecuencia 5G en los 600 MHz y los 2.5 GHz. En su fusión con Sprint, también cuenta con las bandas de 800 MHz, 1,9 GHz y 2,5 GHz. Por otro lado, la red Verizon emplea ondas milimétricas en las bandas de frecuencia 5G de 28 y 39 GHz. AT&T, por su parte, también emplea ondas de muy alta frecuencia para zonas densamente pobladas, y de baja frecuencia para zonas suburbanas y rurales.

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