Aspectos generales de la telefonía móvil

Pregunta frecuentes sobre el fundamento de la telefonía móvil

• ¿Cuál es el fundamento de la telefonía móvil?
  La telefonía móvil es un servicio de telecomunicaciones que nos permite comunicarnos a distancia en cualquier momento y lugar.
  La telefonía móvil sustituye los cables por las ondas electromagnéticas, también llamadas ondas de radio, que son las que hacen posible establecer la comunicación. Estas ondas son muy comunes en nuestro ambiente y, por ejemplo, son del mismo tipo que las utilizadas por las emisoras de televisión o las de radio, por lo que forman parte de nuestra vida cotidiana
• ¿Cómo se produce la comunicación?
  Cuando un usuario quiere establecer una comunicación desde su teléfono móvil, tiene lugar un conjunto de acciones que se producen a una velocidad extraordinaria, casi a la velocidad de la luz.
  El teléfono móvil que inicia la comunicación, convierte la voz o datos en ondas electromagnéticas y las envía a las antenas de la estación base más cercana. Si el teléfono no consigue comunicarse con una estación base, recibiremos el mensaje de que estamos sin cobertura.
  Las antenas de la estación base convierten las ondas electromagnéticas del móvil en señales que envía, a través de los equipos instalados en el emplazamiento (normalmente en una caseta), a la red de comunicaciones. Si en esta red se encuentra el usuario con el que queremos comunicarnos, se establece la comunicación.
• ¿Qué son los campos electromagnéticos?
  Los campos electromagnéticos son fenómenos naturales que han estado siempre presentes en nuestro entorno y que los pájaros y los peces utilizan, por ejemplo, para orientarse. Aunque algunos son visibles, como el arco iris, la mayoría son invisibles para el ojo humano, como el campo magnético que provoca la orientación de las brújulas o la luz solar.
  Las ondas que forman estos campos (electromagnéticas) son las que se usan en telefonía móvil.
• ¿Qué tipos de ondas existen?
  Cuando escuchas la radio o ves la televisión, tu receptor está recibiendo ondas. Si alguna vez has lanzado una piedra a una piscina, habrás notado que el impacto con el agua produce una onda. Todos estos tipos de ondas, aparentemente tan diferentes, pueden clasificarse en:
  Ondas mecánicas: Son las que necesitan un medio físico para propagarse (como el agua o el aire).
  Ondas electromagnéticas: Son las no necesitan un medio para propagarse. Al contrario, las ondas electromagnéticas se propagan rápidamente por el aire. Además, su potencia disminuye conforme se aleja de la fuente de emisión con una relación inversamente proporcional, como mínimo, al cuadrado de la distancia, de tal manera que al doble de distancia se tiene cuatro veces menos potencia.
• ¿Qué tipos de ondas electromagnéticas existen?
  La principal característica de las ondas electromagnéticas es la frecuencia, que indica el número de veces que se repite la onda por segundo, diferenciando a unas ondas de otras. La frecuencia se mide en hercios (Hz).
  En función de su frecuencia, las emisiones electromagnéticas pueden ser de dos tipos:
  Ionizantes: son ondas electromagnéticas de frecuencia extremadamente elevada (rayos X y gamma), que contienen energía fotónica suficiente para producir la ionización (conversión de átomos o partes de moléculas en iones con carga eléctrica positiva o negativa) mediante la ruptura de los enlaces atómicos que mantienen unidas las moléculas en la célula.
  No ionizantes: Son las producidas por la telefonía móvil. Poseen tan poca energía que no pueden afectar a las moléculas de los tejidos vivos, es decir no pueden causar ionización en un sistema biológico.
• ¿Es lo mismo radioactividad que radiación (o emisión)?
  No, radioactividad hace referencia a emisiones de muy alta energía que pueden ser de carácter puramente electromagnético, como los rayos gamma, o bien, ir asociadas a la emisión de partículas subatómicas, como los rayos alfa y beta, que son producidas por materiales radioactivos. Estas emisiones de muy alta energía pueden romper los enlaces moleculares, dañando las células vivas.
  El término radiación se refiere, sin embargo, a la propiedad que tiene la energía electromagnética que alimenta una antena de radiarse al espacio libre, es decir, de propagarse y llegar a otro punto, donde una antena receptora puede recuperar el mensaje y decodificarlo. Las ondas electromagnéticas utilizadas para las telecomunicaciones tienen carácter no ionizante, es decir, no pueden modificar la estructura de la materia, ya que la energía asociada a estas ondas es muy baja.
• ¿Cómo se miden los campos electromagnéticos (CEM)?
  La energía transmitida por las ondas electromagnéticas de alta frecuencia se suele expresar de forma equivalente en densidad de potencia, medida en W/m2 (vatios por metro cuadrado) u otras medidas similares.
  Los efectos biológicos de las emisiones dependen del tiempo de exposición y de la tasa de absorción de la potencia radioeléctrica, que se cuantifica en el denominado SAR (Specific Absortion Rate) y se expresa en W/Kg (Vatios/kilogramos).
• ¿Cómo son las Estaciones base?
  Las Estaciones Base tienen varios elementos:
  Antenas: Permiten establecer la comunicación con los usuarios que se encuentran dentro de la zona de cobertura de la estación base. Se encargan de emitir o recibir las ondas de radio que se intercambian con el teléfono móvil. Cuanto más cerca estén los teléfonos móviles de las antenas, mejor será la cobertura y menores son las potencias que tienen que emitir tanto el teléfono como la base.
  Mástil: Es la estructura en la que se instalan las antenas. Tienen diferentes alturas, formas o tamaños dependiendo de dónde estén situados. Las antenas normalmente deben elevarse para que las emisiones y recepción de las ondas sea correcta.
  Caseta de equipos: Para que las antenas puedan intercambiar las ondas de radio con el teléfono móvil necesitan una serie de equipos que se instalan en una caseta especialmente diseñada.
• ¿Cómo funcionan las estaciones base?
  La red de telefonía móvil está constituida por una red de estaciones base que permite localizar el terminal que realiza una llamada y transportar su comunicación. La zona de cobertura está dividida en pequeñas células, de ahí que la red también reciba el nombre de celular, que pueden abarcar un área con un radio aproximado de 100-200 metros en zona urbana y de 5 a 8 kilómetros en zona rural o abierta .
  Las potencias emitidas por el móvil y la estación se regulan automáticamente al nivel mínimo para garantizar una buena calidad de conexión. Cuando la señal no es suficiente la comunicación se transfiere a una célula vecina, es lo que se denomina hand over.
• ¿Cuál es la potencia máxima emitida por la antena de una estación base?
  Las antenas de telefonía móvil suelen emitir con potencias radiadas máximas de algunos centenares de vatios (W), y en la gran mayoría de los casos con niveles máximos absolutos por debajo de los 1.500-2.000 W de PIRE (Potencia Isotrópica Radiada Equivalente). Además, la potencia real radiada es típicamente muy inferior a esos valores máximos, que serían alcanzables de forma teórica sólo en condiciones extremas de funcionamiento, pues el nivel real de potencia de emisión se regula de forma automática al mínimo necesario para mantener las comunicaciones y sólo se emiten los canales ocupados y activos en cada momento, de modo que los valores teóricos antes descritos son realmente inalcanzables en la práctica. Esta característica, que es esencial en el funcionamiento de sistemas como los de telefonía móvil, no se presenta en los emisores de radiodifusión de radio y televisión.
  De esta forma, los niveles de potencia emitidos por las estaciones base de telefonía móvil son mucho menores que los empleados por los emisores de radiodifusión de radio y TV, que pueden llegar a emitir con varias decenas de kilovatios (miles de varios, 1 kW= 1000 W) e incluso Megavatios (millones de vatios, 1 MW=1.000.000 W).
• ¿Se utiliza siempre el nivel máximo de emisión en las estaciones base?
  No. En realidad se utiliza muy raramente. La potencia utilizada depende del número de comunicaciones simultáneas y de lo lejos que se encuentren los distintos teléfonos móviles y las estaciones base que se comunican, o los obstáculos presentes entre ellos.
  Para disminuir los niveles de emisión y evitar interferencias, los niveles se autorregulan a los valores mínimos posibles.
• ¿Cuál es la distancia de seguridad a una antena de estación base?
  Las antenas de las estaciones base son directivas, lo que significa que dirigen la potencia en unas direcciones determinadas. Las antenas utilizadas para la telefonía móvil emiten en la dirección perpendicular a la antena, principalmente hacia delante, en forma de abanico y prácticamente no emiten hacia atrás, ni hacia el suelo.
  La distancia de seguridad varía en función de la potencia transmitida en cada dirección que, a su vez, se determina mediante el diagrama de radiación. En la figura se puede observar las características de emisión típicas de las antenas de telefonía móvil.
  Por tanto, no se puede determinar una distancia estándar, sino que hay que calcularla para cada caso concreto. Por otra parte, cualquier obstáculo en el camino de la onda (como paredes o techos) atenúa enormemente el nivel de campo electromagnético, por lo que la distancia se reduce proporcionalmente. Es importante recordar que la densidad de potencia disminuye con el cuadrado de la distancia.
  El cálculo del volumen de seguridad queda definido por un paralelepípedo como el que se representa en la figura y cuyas longitudes se definen a partir de la los datos correspondientes a esa antena.
• ¿Dónde ubicar las estaciones base?
  Desde un punto de vista técnico, las estaciones base deben distribuirse de forma regular para que puedan proporcionar una adecuada cobertura. Por ello, resulta necesario disponerlas de manera ordenada en las ciudades y no tiene sentido ubicarlas lejos de los usuarios.
  Cuantas más estaciones se instalen en las ciudades, mejor cobertura y calidad del servicio existirá. El motivo es que el número de usuarios que puede comunicarse a la vez por estación base está limitado, en el mejor de los casos, a unas pocas decenas. Por lo tanto, en áreas donde se concentra una alta densidad de usuarios las celdas deben de ser pequeñas y numerosas para que en su zona de cobertura el número de usuarios no sea excesivo. Es lo que se denomina capacidad de la estación base que, junto con la cobertura, determina si el servicio se puede prestar con buena calidad.
• ¿Por qué es necesario ubicar ubicar las estaciones base en los centros de los núcleos urbanos?
  Tanto por motivos de servicio (si no se construyeran estaciones base en zonas habitadas, estas zonas no tendrían cobertura) como por motivos de capacidad (sin las suficiente estaciones base no se podría dar servicio a todas las demandas de comunicación de todos los usuarios).
  Además, para minimizar los niveles de potencia emitidos y así la exposición a los campos electromagnéticos es necesario que las antenas estén lo más cerca posible de los teléfonos.
  La mejor posición es que las antenas no sean retiradas de los cascos urbanos, ya que así los operadores emiten con menos potencia y sitúan los niveles de radiación bastante por debajo de los límites de seguridad, mientras que alejar las antenas de los centros urbanos obligaría, tanto a la estación base como al móvil, a emitir con mayor potencia, elevando considerablemente los niveles radioeléctricos y perjudicando la calidad del servicio.
• ¿Por qué ha sido necesario aumentar el número de estaciones base en las ciudades?
  Para poder prestar un servicio con la mejor calidad posible a los usuarios de telefonía móvil que cada vez son más, utilizan más servicios de la telefonía móvil (acceso a internet, correo, alta velocidad, TV móvil, MMS, etc.), durante más tiempo y desde más localizaciones (interior de edificios, vehículos, túneles, trenes, metros, etc.) Todo esto hace necesario que se deba incrementar paulatinamente el número de estaciones base.
  Veamos con más detalle el porqué es necesario este aumento:
  -Para ofrecer cobertura cada vez en más localizaciones. Aumentar el número de estaciones del que se parte para la cobertura básica necesaria en exteriores hace posible extender paulatinamente la cobertura a mayor número de interiores de edificios, vehículos, parkings, túneles, líneas de ferrocarril, etc.
  -Aunque haya cobertura, para disponer de capacidad suficiente para atender las peticiones de los usuarios. Dado que una estación base puede atender sólo un número limitado de comunicaciones simultáneas, conforme se van incrementando el número de usuarios y el número de minutos en que éstos emplean en los servicios, es necesario instalar más estaciones base para que no se produzcan saturaciones.
  -Por emplear cada vez mayores frecuencias. De forma progresiva, los sistemas de telefonía móvil han debido utilizar frecuencias más altas (de los 900 MHz del sistema GSM inicial, pasando por la extensión del GSM a la banda de 1.800 MHz o DCS, hasta el actual UMTS, que opera en frecuencias de 2.000 MHz) lo que implica la necesidad de una mayor densidad de antenas, de manera que se reduzcan las atenuaciones que sufren las ondas al propagarse por el aire e interaccionar con los obstáculos que encuentran a su paso.
  -Para poder disponer de nuevas aplicaciones y nuevos servicios. En el caso particular del UMTS, una tecnología de tercera generación que hace posible servicios de Banda Ancha en movilidad, hay que extender los servicios básicos de voz, SMS y datos hacia nuevos servicios de transmisión de datos a alta velocidad. Para que esto sea posible, es necesario contar con una red más densa de estaciones base.
  Estos nuevos servicios de datos requieren que las antenas y los teléfonos estén más cercanos entre sí que en las comunicaciones básicas de voz. Es decir, para lograr una cobertura adecuada, la separación entre antenas contiguas debe reducirse. En algunos casos, podría ser necesario hasta duplicar las estaciones base existentes GMS o de segunda generación para poder disponer de una red UMTS que proporcione servicio en condiciones satisfactorias.
  Por otro lado, hay que destacar también que cuanto más densa es la red de antenas, menores niveles de potencia deben emplear las bases y los móviles para comunicarse entre ellos y, de esta forma, se consigue también que el nivel de exposición a Campos Electromagnéticos sea inferior.
• ¿Influye el tamaño del mástil que soporta las antenas en sus emisiones?
  No. Una antena y una torre (o mástil) son dos cosas distintas. La torre o mástil es una estructura necesaria para soportar a las antenas de una estación base, estas estructuras no emiten ningún tipo de radiación. Son las antenas las que emiten y reciben las señales de telefonía móvil.
• ¿Dentro de una vivienda a qué campos electromagnéticos estamos expuestos?
  El hecho de que se pueda hablar por un móvil, escuchar la radio y ver la televisión dentro de una casa nos indica la presencia de ondas electromagnéticas. Por otra parte, la corriente eléctrica y los electrodomésticos de casa generan campos electromagnéticos en la frecuencia de 50 Hz. También generan campos adicionales las pantallas de televisión y monitores de ordenador, o los teléfonos inalámbricos y móviles.
  Procedentes del exterior nos llegan todas las emisiones de radio, televisión y telefonía móvil. También las antenas de urgencias médicas, bomberos, policía y protección civil; los sistemas de radar y los de comunicación vía satélite.
• ¿Cuánto suponen las emisiones de las infraestructuras de telefonía móvil con respecto del nivel total de exposición de las emisiones electromagnéticas?
  Según un estudio de la Agencia de Radiocomunicaciones de Reino Unido y del Instituto de Magnetismo de la Universidad Complutense de Madrid, sólo entre el 2% y el 5% del total de las emisiones electromagnéticas que recibe el ser humano proviene de las antenas de teléfonos móviles.
• ¿Son importantes las diferencias entre antenas de estaciones base de telefonía móvil y otros tipos de antenas emisoras de radio y televisión para evaluar sus posibles impactos en la salud humana?
  Sí. La radiación en radiofrecuencias generada por algunas antenas (particularmente las de emisiones de radio, televisión y radar) son más potentes que las de telefonía móvil.
• ¿Cómo funcionan los teléfonos móviles?
  Los teléfonos móviles se comunican con las estaciones base del sistema de telefonía móvil por medio de ondas electromagnéticas. Un teléfono móvil está en cobertura cuando recibe las ondas electromagnéticas con nivel suficiente de, al menos, una estación base.
• ¿Por qué nos quedamos sin cobertura?
  Los teléfonos móviles sólo funcionan correctamente si tienen cobertura, es decir, si reciben las ondas electromagnéticas que emiten las antenas de las estaciones base, tal y como sucede con la recepción de señales de radio o una televisión. Conforme nos alejamos de la antena, la potencia de las ondas intercambiadas entre los teléfonos móviles y las antenas de las estaciones base aumenta hasta un límite máximo de seguridad establecido por la normativa española y garantizado por el fabricante del terminal. Una vez alcanzado ese límite, se pierde la cobertura como medida de protección: por eso es importante que los teléfonos móviles estén cerca de las antenas, ya que así funcionarán a la mínima potencia y tendrán la mayor cobertura.
• ¿A qué frecuencias emiten las estaciones base y los teléfonos móviles?
  Los sistemas de telefonía móvil actuales utilizan las bandas de 900, 1.800 y 2.000 MHz. La banda de frecuencia de 900 MHz. es muy próxima a la utilizada por la televisión (la televisión utiliza las frecuencias hasta 850 MHz.). Frecuencias cercanas a los 1.800 MHz. son utilizadas por los teléfonos inalámbricos en los hogares.
• ¿Cuál es la potencia máxima emitida por un teléfono móvil?
  Los teléfonos móviles deben cumplir diversos estándares técnicos para su correcto funcionamiento en la red de telefonía móvil y con las oportunas garantías para el usuario en lo relativo a la exposición a Campos Electromagnéticos. De entre todos los parámetros que deben cumplirse, los teléfonos tienen un valor de potencia máxima para el que están diseñados y comprobados.
  Para los terminales que se comercializan usualmente, los valores típicos máximos de potencia media oscilan entre 125 mW y 250 mW, según el tipo de terminal y la banda de frecuencia utilizada.
  No obstante, en condiciones normales, los teléfonos móviles emiten con niveles sensiblemente inferiores a sus potencias máximas, dado que el valor de potencia emitido en cada momento se controla desde la estación base, mediante una funcionalidad llamada control de potencia, de forma que se utiliza la mínima necesaria para mantener la comunicación. Esto permite minimizar los niveles de exposición y evitar interferencias en el sistema.
  Dicho valor de potencia depende en gran medida de la distancia a la estación base, siendo en general menor cuanto más cerca está ésta última. Si para mantener la comunicación resultase necesario un valor de potencia superior al máximo posible, ésta se interrumpiría, pues en ningún caso el teléfono puede emitir más potencia.
• ¿Qué es el SAR?
  Cuando se determina lo que emite una antena lo que realmente se mide es la densidad de flujo de potencia que es el valor de la potencia por unidad de superficie W/m2 de la onda. Pero para expresar la energía que puede ser absorbida por un tejido, se utiliza la tasa de absorción de la potencia radioeléctrica, denominada con las siglas inglesas SAR (Specific Absortion Rate).
  Los efectos biológicos de las emisiones dependen del tiempo de exposición y del SAR cuantificado; por lo que el SAR es utilizado por el ICNIRP (Comisión internacional de protección de radiación no-ionizante, encargada de publicar límites de exposición y recomendaciones al respecto) como unidad de dosimetría para establecer límites de exposición.
  La Norma Europea EN 50360 establecida por el ICNIRP establece un nivel máximo de SAR de 2 W/Kg. que debe ser testado mediante protocolos internacionales de medida de obligado cumplimiento para todos los fabricantes de teléfonos móviles.
  Si quieres conocer el SAR del terminal móvil se puede consultar en: www.mmfai.org
• ¿Los accesorios antirradiaciones de los teléfonos móviles realmente reducen las emisiones?
  No. Los estudios que se han realizado sobre los dispositivos antirradiaciones puestos en venta actualmente han concluido que, en general, su utilización no disminuye la exposición y, en algunos casos, puede aumentarla, puesto que, al atenuar la señal del teléfono móvil, provoca que éste emita con mayor potencia para mantener la calidad de la comunicación y, por lo tanto, aumenta el nivel de exposición del usuario.