Cómo funciona una llamada entre dos teléfonos móviles

Explicamos el funcionamiento de las llamadas telefónicas y toda la ‘magia negra’ que hay tras una simple llamada a otra persona.
En nuestras acciones del día a día se esconde un gran trabajo de ingeniería que la mayoría de veces no apreciamos como es debido. El funcionamiento de una tostadora, la gestión de programas de un sistema operativo o de lo que vamos a hablar hoy, una llamada telefónica.

Aunque para nosotros sea acceder a la lista de contactos, pulsar y esperar a que coja la llamada, detrás hay un grandísimo trabajo de telecomunicaciones. Creedme, como estudiante de esta ingeniería sé lo que digo. Desde la modulación para el paso óptimo de la información hasta las ondas electromagnéticas que viajan de antena a smartphone y viceversa.

Hoy vamos a explicar, de forma amena y clara, cómo nuestro teléfono móvil se puede llegar a comunicar con otro a través de una llamada telefónica. Hablaremos de los componentes que forman el camino, cómo se prepara todo y los mensajes que suceden en el breve instante de tiempo en el que pulsamos para llamar y suena el primer pitido.

Componentes del camino en una llamada telefónica

En la realización de una llamada de teléfono hay tres componentes que forman el camino entre un smartphone y otro.

1. Estación Base: Se reparten en células en toda la ciudad y su radio de acción tiene forma hexagonal. Estas estaciones base están situadas de forma que cubran toda una zona. Dependiendo del lugar al que se quiera proveer servicios telefónicos, pueden haber más o menos estaciones base. Es lo que se encarga de enviar los datos a la Central de Conmutación.
2. Central de Conmutación: No hay tantas como estaciones base y se encargan de ir redirigiendo los datos de tu llamada a otra central con el fin de dar con la persona a la que quieres llamar.
3. Teléfono móvil: El dispositivo que actúa de emisor o receptor de la llamada y que está dotado de una antena capaz de conectarse a la estación base.

Pero hay mucho más detrás de los tres elementos anteriormente mostrados. Actualmente está funcionando en nuestra red de telefonía móvil el 2G, 3G y 4G simultáneamente.

Por ejemplo, para el caso del 3G tenemos también esta serie de componentes en la red:

• RNC (Radio Network Controller): Elemento capaz de distinguir entre conexiones de voz y de datos, para encaminarlo hacia un sitio distinto según lo que sea.
• SGSN (Serving GPRS Support Node): Se encarga de la gestión de los usuarios conectados y la distribución de los paquetes de datos.
• GGSN (Gateway GPRS Support Node): Es el que se encarga de las funciones de control y tarifación de nuestra llamada o transferencia de datos.

Lo primero de todo es adaptar el camino

Hablar de ‘adaptar el camino’ significa modular la señal electromagnética que sale de nuestro smartphone hacia la estación base. Recordando las palabras de Pablo Aguilera en la entrevista sobre el 4G: “Modular en ingeniería es adaptar una señal a las condiciones que tiene”. Es decir, antes de realizar la llamada, nuestro smartphone ha acordado un tipo de modulación con la estación base con la que se va a transmitir los datos, tanto de señalización como nuestra propia voz.
En realidad, este ‘acuerdo’ entre estación base y teléfono móvil se hace continuamente. En cuanto entramos en una célula, nuestro smartphone se conecta a la estación base, acuerdan la modulación y demás información necesaria para la transmisión ya sea de datos, sms o una llamada. Pero cuando se va a realizar la llamada también hay un diálogo entre estos dos extremos.

Tanto la estación base como nuestro smartphone acuerdan una serie de parámetros para la transmisión.

Si tenemos en cuenta que el canal, en este caso, todo lo que no es estación base y teléfono móvil, es un sistema muy hostil. Cualquier cambio en nuestro alrededor, como que pase una persona, un coche o entrar en una casa puede cambiar el método de comunicación entre estación y móvil.

Comunicación entre Estación Base y Smartphone

Una estación base está dotada de varios canales de transmisión. Cuando dijimos antes que modulábamos la señal, también la adaptamos a la frecuencia del canal que se nos ha adjudicado porque es el que menor tasa de pérdidas tiene.

Cada estación base cuenta con un amplio rango de frecuencias llamados canales por los que circulan nuestros datos

Nuestra señal modulada llega hasta la estación base y ésta es redirigida hacia la central de comunicación que se encargará de encaminar nuestra llamada. Así, haciendo uso de numerosas bases de datos y otros componentes más específicos, se encuentra al destinatario. Sería algo como:

(Smartphone): ¡Oye, que quiero llamar a mi amigo!
(Estación base): Vale, pues yo me encargo. Central, este usuario quiere llamar a su amigo.(Central de conmutación: Pues busco dónde está y ahora te aviso. Lo encontré, está en esta estación base. Establece llamada que yo la establezco hasta la otra estación.

El destinatario estará conectado a una estación base y nuestra llamada llegará hacia esta estación para que sea redirigida al teléfono del receptor. Una vez que se establece la conexión, se conserva el canal hasta que finalice la llamada.
Decir que una vez se reserva un canal, otra persona no podrá comunicar en el mismo rango de frecuencias. Por ello, las estaciones base cuentan con un amplio rango de frecuencias para abarcar la mayor cantidad de usuarios posibles.

Todo listo, ya puedes hablar

Cuando todo esto se hace, que es en cuestión de segundos, ya podemos establecer una conversación emisor-receptor mediante ondas electromagnéticas. Todo el paso de mensajes de modulación, acuerdo de frecuencia, verificación de usuario, búsqueda del destinatario, si es un número portado o no, la notificación al receptor, aceptación y establecimiento se hace en muy poco tiempo. Un gran trabajo de telecomunicaciones que hacen los ingenieros. Y que no quedará aquí, sino que seguirá evolucionando.
Actualmente las operadoras están tratando de llevar la transmisión de las llamadas telefónicas por LTE para reducir el establecimiento de la llamada. También para mejorar considerablemente la calidad del sonido que emitimos y recibimos.