Las telecomunicaciones , utilizadas a menudo en su forma plural, son la transmisión de información mediante diversos tipos de tecnologías a través de cables , radio , sistemas ópticos u otros sistemas electromagnéticos . [1] [2] Tiene su origen en el deseo de los humanos de comunicarse a una distancia mayor que la factible con la voz humana , pero con una escala similar de conveniencia; por lo tanto, los sistemas lentos (como el correo postal y los sistemas de comunicación por tubos neumáticos ) quedan excluidos del campo.
Los medios de transmisión en las telecomunicaciones han evolucionado a través de numerosas etapas de la tecnología, desde balizas y otras señales visuales (como señales de humo , telégrafos de semáforo , banderas de señales y heliógrafos ópticos ), hasta cables eléctricos y radiaciones electromagnéticas, incluida la luz. Estas rutas de transmisión a menudo se dividen en canales de comunicación , lo que ofrece las ventajas de multiplexar múltiples sesiones de comunicación simultáneas .
Otros ejemplos de comunicación a larga distancia premoderna incluían mensajes de audio, como tambores codificados, bocinas de pulmón y silbidos fuertes . Las tecnologías de los siglos XX y XXI para las comunicaciones a larga distancia suelen implicar tecnologías eléctricas y electromagnéticas, como el telégrafo , el teléfono , la televisión y el teleimpresor , las redes , la radio, la transmisión por microondas , la fibra óptica y los satélites de comunicaciones .
Las primeras redes de telecomunicaciones se crearon con cables metálicos como medio físico para la transmisión de señales. Durante muchos años, estas redes se utilizaron para servicios de telégrafo y voz. Una revolución en las comunicaciones inalámbricas comenzó en la primera década del siglo XX con los desarrollos pioneros en comunicaciones por radio de Guglielmo Marconi , quien ganó el Premio Nobel de Física en 1909, y otros notables inventores y desarrolladores pioneros en el campo de las telecomunicaciones eléctricas y electrónicas. . Entre ellos se encontraban Charles Wheatstone y Samuel Morse (inventores del telégrafo), Antonio Meucci y Alexander Graham Bell (algunos de los inventores y desarrolladores del teléfono, véase Invención del teléfono ), Edwin Armstrong y Lee de Forest (inventores de la radio), así como Vladimir K. Zworykin , John Logie Baird y Philo Farnsworth (algunos de los inventores de la televisión).
Con la proliferación de las tecnologías digitales desde la década de 1960, la comunicación por voz se ha ido complementando gradualmente con datos. Las limitaciones de la transmisión de datos metálicos impulsaron el desarrollo de la óptica. [3] [4] [5] El desarrollo de tecnologías de Internet independientes de los medios proporcionó acceso a servicios mundiales para usuarios individuales sin limitaciones de ubicación o tiempo.
Telecomunicaciones es un sustantivo compuesto del prefijo griego tele- (τῆλε), que significa distante , lejano o lejano , [6] y del verbo latino communicare , que significa compartir . Su uso moderno es una adaptación del francés, [7] debido a que su uso escrito fue registrado en 1904 por el ingeniero y novelista francés Édouard Estaunié . [8] [9] Comunicación se utilizó por primera vez como palabra inglesa a finales del siglo XIV. Proviene del francés antiguo comunicacion (14c., comunicación francesa moderna), del latín comunicaciónem (comunicación nominativa), sustantivo de acción del participio pasado raíz de communicare, "compartir, dividir; comunicar, impartir, informar; unir, unir, participar en", literalmente, "hacer común", de communis". [10]
En la Conferencia Telegráfica de Plenipotenciarios de 1932 y la Conferencia Radiotelegráfica Internacional de Madrid, las dos organizaciones se fusionaron para formar la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). [11] Definieron telecomunicaciones como "toda comunicación telegráfica o telefónica de signos, señales, escritura, facsímiles y sonidos de cualquier clase, por hilos, inalámbricos u otros sistemas o procesos de señalización eléctrica o visual (semáforos)".
La definición fue reconfirmada posteriormente, según el Artículo 1.3 del Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT , que la definía como "Cualquier transmisión , emisión o recepción de signos, señales, escrituras, imágenes y sonidos o inteligencia de cualquier naturaleza por cable , radio, óptica o otros sistemas electromagnéticos ".
Las palomas mensajeras han sido utilizadas a lo largo de la historia por diferentes culturas. El palomar tenía raíces persas y más tarde fue utilizado por los romanos para ayudar a sus militares. Frontino afirmó que Julio César utilizó palomas como mensajeras en su conquista de la Galia . [12] Los griegos también transmitían los nombres de los vencedores de los Juegos Olímpicos a varias ciudades mediante palomas mensajeras. [13] A principios del siglo XIX, el gobierno holandés utilizó el sistema en Java y Sumatra . Y en 1849, Paul Julius Reuter inició un servicio de palomas para volar los precios de las acciones entre Aquisgrán y Bruselas , un servicio que funcionó durante un año hasta que se cerró la brecha en el enlace telegráfico. [14]
En la Edad Media, se utilizaban comúnmente cadenas de balizas en las cimas de las colinas como medio para transmitir una señal. Las cadenas de balizas tenían el inconveniente de que sólo podían transmitir una pequeña cantidad de información, por lo que el significado del mensaje como "el enemigo ha sido avistado" debía acordarse de antemano. Un ejemplo notable de su uso fue durante la Armada Española , cuando una cadena de balizas transmitía una señal desde Plymouth a Londres . [15]
En 1792, Claude Chappe , un ingeniero francés, construyó el primer sistema fijo de telegrafía visual (o línea de semáforo ) entre Lille y París. [16] Sin embargo, el semáforo padecía la necesidad de operadores cualificados y costosas torres a intervalos de diez a treinta kilómetros (de seis a diecinueve millas). Como resultado de la competencia del telégrafo eléctrico, la última línea comercial fue abandonada en 1880. [17]
El 25 de julio de 1837, el inventor inglés Sir William Fothergill Cooke y el científico inglés Sir Charles Wheatstone demostraron el primer telégrafo eléctrico comercial . [18] [19] Ambos inventores vieron su dispositivo como "una mejora del telégrafo electromagnético [existente]" y no como un dispositivo nuevo. [20]
Samuel Morse desarrolló de forma independiente una versión del telégrafo eléctrico que demostró sin éxito el 2 de septiembre de 1837. Su código fue un avance importante sobre el método de señalización de Wheatstone. El primer cable telegráfico transatlántico se completó con éxito el 27 de julio de 1866, permitiendo por primera vez las telecomunicaciones transatlánticas. [21]
El teléfono convencional fue patentado por Alexander Bell en 1876. Elisha Gray también presentó una advertencia al respecto en 1876. Gray abandonó su advertencia y, como no cuestionó la prioridad de Bell, el examinador aprobó la patente de Bell el 3 de marzo de 1876. Gray había presentado su Advertencia para el teléfono de resistencia variable, pero Bell fue el primero en documentar la idea y probarla en un teléfono. [22] Antonio Meucci inventó un dispositivo que permitía la transmisión eléctrica de la voz a través de una línea casi 30 años antes, en 1849, pero su dispositivo tenía poco valor práctico porque dependía del efecto electrofónico que requería que los usuarios colocaran el receptor en la boca para "escuchar." [23] Los primeros servicios telefónicos comerciales fueron establecidos por Bell Telephone Company en 1878 y 1879 a ambos lados del Atlántico en las ciudades de New Haven y Londres. [24] [25]
En 1894, el inventor italiano Guglielmo Marconi comenzó a desarrollar una comunicación inalámbrica utilizando el entonces recién descubierto fenómeno de las ondas de radio , y en 1901 demostró que podían transmitirse a través del Océano Atlántico. [26] Este fue el comienzo de la telegrafía inalámbrica por radio. El 17 de diciembre de 1902, una transmisión desde la estación Marconi en Glace Bay , Nueva Escocia, Canadá, se convirtió en el primer mensaje de radio del mundo en cruzar el Atlántico desde América del Norte. En 1904, se estableció un servicio comercial para transmitir resúmenes de noticias nocturnos a los barcos suscriptores, que los incorporaban a sus periódicos de a bordo. [27]
La Primera Guerra Mundial aceleró el desarrollo de la radio para las comunicaciones militares . Después de la guerra, la transmisión de radio comercial AM comenzó en la década de 1920 y se convirtió en un importante medio de entretenimiento y noticias. La Segunda Guerra Mundial aceleró nuevamente el desarrollo de la radio para fines de comunicaciones aéreas y terrestres, radionavegación y radar en tiempos de guerra. [28] El desarrollo de la transmisión de radio en FM estéreo comenzó en la década de 1930 en los Estados Unidos y en la década de 1940 en el Reino Unido, [29] desplazando a la AM como estándar comercial dominante en la década de 1970. [30]
El 25 de marzo de 1925, John Logie Baird demostró la transmisión de imágenes en movimiento en los grandes almacenes Selfridges de Londres . El dispositivo de Baird se basaba en el disco de Nipkow y por ello pasó a ser conocido como televisión mecánica . Formó la base de las transmisiones experimentales realizadas por la British Broadcasting Corporation a partir del 30 de septiembre de 1929. [31] Sin embargo, durante la mayor parte del siglo XX, los televisores dependieron del tubo de rayos catódicos inventado por Karl Braun . La primera versión prometedora de un televisor de este tipo fue producida por Philo Farnsworth y mostrada a su familia el 7 de septiembre de 1927. [32] Después de la Segunda Guerra Mundial , se reanudaron los experimentos interrumpidos y la televisión se convirtió en un importante medio de transmisión de entretenimiento en el hogar.
El tipo de dispositivo conocido como tubo termoiónico o válvula termoiónica utiliza la emisión termoiónica de electrones de un cátodo calentado para una serie de funciones electrónicas fundamentales, como la amplificación de señales y la rectificación de corriente .
El tubo de vacío más simple, el diodo inventado en 1904 por John Ambrose Fleming , contiene sólo un cátodo emisor de electrones calentado y un ánodo. Los electrones sólo pueden fluir en una dirección a través del dispositivo: del cátodo al ánodo. Agregar una o más rejillas de control dentro del tubo permite controlar la corriente entre el cátodo y el ánodo mediante el voltaje en la rejilla o rejillas. [33] Estos dispositivos se convirtieron en un componente clave de los circuitos electrónicos durante la primera mitad del siglo XX y fueron cruciales para el desarrollo de la radio, la televisión, el radar, la grabación y reproducción de sonido , las redes telefónicas de larga distancia y las primeras computadoras analógicas y digitales. . Si bien algunas aplicaciones habían utilizado tecnologías anteriores, como el transmisor de chispa para radio o computadoras mecánicas para informática, fue la invención del tubo de vacío termoiónico lo que hizo que estas tecnologías se generalizaran y fueran prácticas, lo que llevó a la creación de la electrónica . [34]
En la década de 1940, la invención de los dispositivos semiconductores hizo posible producir dispositivos de estado sólido , que son más pequeños, más baratos, más eficientes, fiables y duraderos que los tubos termoiónicos. A partir de mediados de la década de 1960, los tubos termoiónicos fueron reemplazados por el transistor . Los tubos termoiónicos todavía tienen algunas aplicaciones para ciertos amplificadores de alta frecuencia.
El 11 de septiembre de 1940, George Stibitz transmitió problemas para su calculadora de números complejos en Nueva York mediante un teletipo y recibió los resultados calculados en el Dartmouth College de New Hampshire . [35] Esta configuración de una computadora centralizada ( mainframe ) con terminales tontas remotas siguió siendo popular hasta bien entrada la década de 1970. En la década de 1960, Paul Baran y, de forma independiente, Donald Davies comenzaron a investigar la conmutación de paquetes , una tecnología que envía un mensaje en porciones a su destino de forma asíncrona sin pasarlo por una computadora centralizada . Una red de cuatro nodos surgió el 5 de diciembre de 1969, constituyendo los inicios de ARPANET , que en 1981 había crecido hasta 213 nodos . [36] ARPANET finalmente se fusionó con otras redes para formar Internet. Si bien el desarrollo de Internet fue un foco del Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF), que publicó una serie de documentos de Solicitud de Comentarios , otros avances en redes se produjeron en laboratorios industriales , como los desarrollos de redes de área local (LAN) de Ethernet (1983), Token Ring (1984) [ cita necesaria ] y topología de la red Star .
La capacidad efectiva para intercambiar información en todo el mundo a través de redes de telecomunicaciones bidireccionales aumentó de 281 petabytes (pB) de información óptimamente comprimida en 1986 a 471 pB en 1993, 2,2 exabytes (eB) en 2000 y 65 eB en 2007. [37 ] el equivalente informativo de dos páginas de periódico por persona por día en 1986, y seis periódicos completos por persona por día en 2007. [38] Dado este crecimiento, las telecomunicaciones desempeñan un papel cada vez más importante en la economía mundial y la industria mundial de las telecomunicaciones era aproximadamente una sector de 4,7 billones de dólares en 2012. [39] [40] Los ingresos por servicios de la industria mundial de las telecomunicaciones se estimaron en 1,5 billones de dólares en 2010, lo que corresponde al 2,4% del producto interno bruto (PIB) mundial. [39]
Las telecomunicaciones modernas se basan en una serie de conceptos clave que experimentaron un desarrollo y perfeccionamiento progresivos en un período de más de un siglo:
Las tecnologías de telecomunicaciones se pueden dividir principalmente en métodos alámbricos e inalámbricos. En general, un sistema de telecomunicaciones básico consta de tres partes principales que siempre están presentes de una forma u otra:
En una estación de radiodifusión , el gran amplificador de potencia de la estación es el transmisor y la antena de transmisión es la interfaz entre el amplificador de potencia y el canal de espacio libre. El canal de espacio libre es el medio de transmisión y la antena del receptor es la interfaz entre el canal de espacio libre y el receptor. A continuación, el receptor de radio es el destino de la señal de radio, donde se convierte de electricidad en sonido.
Los sistemas de telecomunicaciones son ocasionalmente "dúplex" (sistemas bidireccionales) con una sola caja de componentes electrónicos que funciona como transmisor y receptor, o transceptor (por ejemplo, un teléfono móvil ). [41] La electrónica de transmisión y la electrónica del receptor dentro de un transceptor son bastante independientes entre sí. Esto puede explicarse por el hecho de que los transmisores de radio contienen amplificadores de potencia que funcionan con potencias eléctricas medidas en vatios o kilovatios, mientras que los receptores de radio funcionan con potencias de radio medidas en microvatios o nanovatios . Por lo tanto, los transceptores deben diseñarse y construirse cuidadosamente para aislar sus circuitos de alta potencia y sus circuitos de baja potencia entre sí para evitar interferencias.
La telecomunicaciones a través de líneas fijas se denomina comunicación punto a punto porque se produce entre un transmisor y un receptor. La telecomunicaciones a través de transmisiones de radio se denomina comunicación por radiodifusión porque ocurre entre un transmisor potente y numerosos receptores de radio de baja potencia pero sensibles. [41]
Las telecomunicaciones en las que se han diseñado múltiples transmisores y múltiples receptores para cooperar y compartir el mismo canal físico se denominan sistemas múltiplex . Compartir canales físicos mediante multiplexación a menudo resulta en una reducción significativa de costos. Los sistemas multiplexados se colocan en las redes de telecomunicaciones y las señales multiplexadas se conmutan en los nodos hasta el receptor terminal de destino correcto.
Las señales de comunicaciones pueden enviarse mediante señales analógicas o señales digitales a través de sistemas de comunicación analógicos o sistemas de comunicación digitales . Las señales analógicas varían continuamente con respecto a la información, mientras que las señales digitales codifican información como un conjunto de valores discretos (por ejemplo, un conjunto de unos y ceros). [42] Durante la propagación y la recepción, la información contenida en las señales analógicas se degrada por ruido físico indeseable . Comúnmente, el ruido en un sistema de comunicación se puede expresar como una suma o resta de la señal deseable de forma aleatoria . Esta forma de ruido se denomina ruido aditivo , en el entendido de que el ruido puede ser negativo o positivo en diferentes instancias.
A menos que la perturbación del ruido aditivo supere un cierto umbral, la información contenida en las señales digitales permanecerá intacta. Su resistencia al ruido representa una ventaja clave de las señales digitales sobre las analógicas. Sin embargo, los sistemas digitales fallan catastróficamente cuando el ruido excede la capacidad del sistema para autocorregirse. Por otro lado, los sistemas analógicos fallan con gracia: a medida que aumenta el ruido, la señal se degrada progresivamente pero sigue siendo utilizable. Además, la transmisión digital de datos continuos inevitablemente añade ruido de cuantificación a la salida. Esto puede reducirse, pero no eliminarse, sólo a expensas de aumentar el requisito de ancho de banda del canal.
El término "canal" tiene dos significados diferentes. En un sentido, un canal es el medio físico que transporta una señal entre el transmisor y el receptor. Ejemplos de esto incluyen la atmósfera para comunicaciones sonoras, fibras ópticas de vidrio para algunos tipos de comunicaciones ópticas , cables coaxiales para comunicaciones a través de los voltajes y corrientes eléctricas que contienen, y el espacio libre para comunicaciones mediante luz visible , ondas infrarrojas , luz ultravioleta , y ondas de radio . Los tipos de cables coaxiales se clasifican por tipo RG o "radioguía", terminología derivada de la Segunda Guerra Mundial. Las diversas designaciones RG se utilizan para clasificar las aplicaciones de transmisión de señales específicas. [43] Este último canal se denomina "canal de espacio libre". El envío de ondas de radio de un lugar a otro no tiene nada que ver con la presencia o ausencia de atmósfera entre ambos. Las ondas de radio viajan a través del vacío perfecto con la misma facilidad con la que viajan a través del aire, la niebla, las nubes o cualquier otro tipo de gas.
El otro significado del término "canal" en telecomunicaciones se ve en la frase canal de comunicaciones , que es una subdivisión de un medio de transmisión para que pueda usarse para enviar múltiples flujos de información simultáneamente. Por ejemplo, una estación de radio puede transmitir ondas de radio al espacio libre en frecuencias cercanas a los 94,5 MHz (megahercios), mientras que otra estación de radio puede transmitir simultáneamente ondas de radio en frecuencias cercanas a los 96,1 MHz. Cada estación de radio transmitiría ondas de radio en un ancho de banda de frecuencia de aproximadamente 180 kHz (kilohercios), centradas en frecuencias como las anteriores, que se denominan "frecuencias portadoras" . Cada estación en este ejemplo está separada de sus estaciones adyacentes por 200 kHz, y la diferencia entre 200 kHz y 180 kHz (20 kHz) es una tolerancia de ingeniería para las imperfecciones en el sistema de comunicación.
En el ejemplo anterior, el "canal de espacio libre" se ha dividido en canales de comunicaciones según las frecuencias , y a cada canal se le asigna un ancho de banda de frecuencia independiente para transmitir ondas de radio. Este sistema de dividir el medio en canales según la frecuencia se denomina " multiplexación por división de frecuencia ". Otro término para el mismo concepto es " multiplexación por división de longitud de onda ", que se utiliza más comúnmente en comunicaciones ópticas cuando varios transmisores comparten el mismo medio físico.
Otra forma de dividir un medio de comunicación en canales es asignar a cada remitente un segmento de tiempo recurrente (un "intervalo de tiempo", por ejemplo, 20 milisegundos por cada segundo) y permitir que cada remitente envíe mensajes sólo dentro de su propio tiempo. ranura. Este método de dividir el medio en canales de comunicación se denomina " multiplexación por división de tiempo " ( TDM ) y se utiliza en comunicaciones por fibra óptica. Algunos sistemas de comunicación por radio utilizan TDM dentro de un canal FDM asignado. Por tanto, estos sistemas utilizan un híbrido de TDM y FDM.
La configuración de una señal para transmitir información se conoce como modulación . La modulación se puede utilizar para representar un mensaje digital como una forma de onda analógica. Esto se denomina comúnmente "codificación" , un término derivado del uso más antiguo del código Morse en telecomunicaciones, y existen varias técnicas de codificación (entre ellas se incluyen la codificación por desplazamiento de fase , la codificación por desplazamiento de frecuencia y la codificación por desplazamiento de amplitud ). El sistema " Bluetooth ", por ejemplo, utiliza codificación por desplazamiento de fase para intercambiar información entre varios dispositivos. [44] [45] Además, existen combinaciones de modulación por desplazamiento de fase y modulación por desplazamiento de amplitud que se denomina (en la jerga del campo) " modulación de amplitud en cuadratura " (QAM) que se utilizan en radio digital de alta capacidad. sistemas de comunicación.
La modulación también se puede utilizar para transmitir la información de señales analógicas de baja frecuencia a frecuencias más altas. Esto resulta útil porque las señales analógicas de baja frecuencia no se pueden transmitir eficazmente en el espacio libre. Por lo tanto, la información de una señal analógica de baja frecuencia debe imprimirse en una señal de frecuencia más alta (conocida como " onda portadora ") antes de su transmisión. Hay varios esquemas de modulación diferentes disponibles para lograr esto [dos de los más básicos son la modulación de amplitud (AM) y la modulación de frecuencia (FM)]. Un ejemplo de este proceso es la voz de un disc jockey que se imprime en una onda portadora de 96 MHz mediante modulación de frecuencia (la voz luego se recibiría en una radio como el canal "96 FM"). [46] Además, la modulación tiene la ventaja de que puede utilizar multiplexación por división de frecuencia (FDM).
Una red de telecomunicaciones es un conjunto de transmisores, receptores y canales de comunicación que se envían mensajes entre sí. Algunas redes de comunicaciones digitales contienen uno o más enrutadores que trabajan juntos para transmitir información al usuario correcto. Una red de comunicaciones analógica está formada por uno o más conmutadores que establecen una conexión entre dos o más usuarios. Para ambos tipos de redes, pueden ser necesarios repetidores para amplificar o recrear la señal cuando se transmite a largas distancias. Esto es para combatir la atenuación que puede hacer que la señal sea indistinguible del ruido. [47] Otra ventaja de los sistemas digitales sobre los analógicos es que su salida es más fácil de almacenar en la memoria, es decir, dos estados de voltaje (alto y bajo) son más fáciles de almacenar que un rango continuo de estados.
Las telecomunicaciones tienen un importante impacto social, cultural y económico en la sociedad moderna. En 2008, las estimaciones situaban los ingresos de la industria de las telecomunicaciones en 4,7 billones de dólares, o poco menos del tres por ciento del producto mundial bruto (tipo de cambio oficial). [39] En varias secciones siguientes se analiza el impacto de las telecomunicaciones en la sociedad.
En la escala microeconómica , las empresas han utilizado las telecomunicaciones para ayudar a construir imperios comerciales globales. Esto es evidente en el caso del minorista en línea Amazon.com, pero, según el académico Edward Lenert, incluso el minorista convencional Walmart se ha beneficiado de una mejor infraestructura de telecomunicaciones en comparación con sus competidores. [48] En ciudades de todo el mundo, los propietarios de viviendas utilizan sus teléfonos para solicitar y concertar una variedad de servicios a domicilio que van desde repartos de pizza hasta electricistas. Se ha observado que incluso las comunidades relativamente pobres utilizan las telecomunicaciones en su beneficio. En el distrito Narsingdi de Bangladesh , los aldeanos aislados utilizan teléfonos celulares para hablar directamente con los mayoristas y acordar un mejor precio para sus productos. En Costa de Marfil , los productores de café comparten teléfonos móviles para seguir las variaciones horarias de los precios del café y venderlo al mejor precio. [49]
En la escala macroeconómica , Lars-Hendrik Röller y Leonard Waverman sugirieron un vínculo causal entre una buena infraestructura de telecomunicaciones y el crecimiento económico. [50] [51] Pocos cuestionan la existencia de una correlación, aunque algunos argumentan que es incorrecto ver la relación como causal. [52]
Debido a los beneficios económicos de una buena infraestructura de telecomunicaciones, existe una creciente preocupación por el acceso desigual a los servicios de telecomunicaciones entre varios países del mundo: esto se conoce como brecha digital . Una encuesta realizada en 2003 por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) reveló que aproximadamente un tercio de los países tiene menos de una suscripción a telefonía móvil por cada 20 personas y un tercio de los países tiene menos de una suscripción a telefonía fija por cada 20 personas. En términos de acceso a Internet, aproximadamente la mitad de todos los países tienen menos de una de cada 20 personas con acceso a Internet. A partir de esta información, así como de datos educativos, la UIT pudo compilar un índice que mide la capacidad general de los ciudadanos para acceder y utilizar las tecnologías de la información y la comunicación. [53] Utilizando esta medida, Suecia, Dinamarca e Islandia obtuvieron la clasificación más alta, mientras que los países africanos Níger , Burkina Faso y Malí obtuvieron la más baja. [54]
Las telecomunicaciones han jugado un papel importante en las relaciones sociales. Sin embargo, dispositivos como el sistema telefónico se anunciaron originalmente haciendo hincapié en las dimensiones prácticas del dispositivo (como la capacidad de realizar negocios o solicitar servicios a domicilio) en lugar de las dimensiones sociales. No fue hasta finales de los años 1920 y 1930 que las dimensiones sociales del dispositivo se convirtieron en un tema destacado en los anuncios telefónicos. Nuevas promociones comenzaron a apelar a las emociones de los consumidores, enfatizando la importancia de las conversaciones sociales y mantenerse conectado con familiares y amigos. [55]
Desde entonces, el papel que han desempeñado las telecomunicaciones en las relaciones sociales ha adquirido cada vez más importancia. En los últimos años, [ ¿cuándo? ] la popularidad de los sitios de redes sociales ha aumentado dramáticamente. Estos sitios permiten a los usuarios comunicarse entre sí y publicar fotografías, eventos y perfiles para que otros los vean. Los perfiles pueden enumerar la edad, los intereses, la preferencia sexual y el estado civil de una persona. De esta manera, estos sitios pueden desempeñar un papel importante en todo, desde la organización de compromisos sociales hasta el noviazgo . [56]
Antes de que aparecieran los sitios de redes sociales, tecnologías como el servicio de mensajes cortos (SMS) y el teléfono también tenían un impacto significativo en las interacciones sociales. En 2000, el grupo de investigación de mercado Ipsos MORI informó que el 81% de los usuarios de SMS de entre 15 y 24 años en el Reino Unido habían utilizado el servicio para coordinar acuerdos sociales y el 42% para coquetear. [57]
En términos culturales, las telecomunicaciones han aumentado la capacidad del público para acceder a la música y al cine. Con la televisión, las personas pueden ver películas que no han visto antes en su propia casa sin tener que desplazarse al videoclub o al cine. Con la radio e Internet, las personas pueden escuchar música que nunca antes habían escuchado sin tener que desplazarse a la tienda de música.
Las telecomunicaciones también han transformado la forma en que la gente recibe sus noticias. Una encuesta realizada en 2006 (tabla derecha) entre poco más de 3.000 estadounidenses realizada por la organización sin fines de lucro Pew Internet and American Life Project en Estados Unidos, la mayoría especificó la televisión o la radio por encima de los periódicos.
Las telecomunicaciones han tenido un impacto igualmente significativo en la publicidad. TNS Media Intelligence informó que en 2007, el 58% del gasto publicitario en Estados Unidos se gastó en medios que dependen de las telecomunicaciones. [59]
Muchos países han promulgado legislación que se ajusta al Reglamento de Telecomunicaciones Internacionales establecido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), que es la "agencia líder de las Naciones Unidas para cuestiones de tecnología de la información y las comunicaciones". [60] En 1947, en la Conferencia de Atlantic City, la UIT decidió "conceder protección internacional a todas las frecuencias registradas en una nueva lista internacional de frecuencias y utilizadas de conformidad con el Reglamento de Radiocomunicaciones". Según el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT adoptado en Atlantic City, todas las frecuencias referenciadas en la Junta Internacional de Registro de Frecuencias , examinadas por la junta y registradas en la Lista Internacional de Frecuencias "tendrán derecho a protección internacional contra interferencias perjudiciales". [61]
Desde una perspectiva global, ha habido debates políticos y legislación sobre la gestión de las telecomunicaciones y la radiodifusión. La historia de la radiodifusión analiza algunos debates en relación con el equilibrio de las comunicaciones convencionales, como la impresión, y las telecomunicaciones, como la radiodifusión. [62] El inicio de la Segunda Guerra Mundial provocó la primera explosión de propaganda radiofónica internacional. [62] Los países, sus gobiernos, insurgentes, terroristas y milicianos han utilizado técnicas de telecomunicaciones y radiodifusión para promover la propaganda. [62] [63] La propaganda patriótica para los movimientos políticos y la colonización comenzó a mediados de la década de 1930. En 1936, la BBC transmitió propaganda al mundo árabe para contrarrestar en parte transmisiones similares de Italia, que también tenía intereses coloniales en el norte de África. [62] Los debates políticos modernos en telecomunicaciones incluyen la reclasificación del servicio de Internet de banda ancha como un servicio de telecomunicaciones (también llamado neutralidad de la red ), [64] [65] la regulación del spam telefónico , [66] [67] y la expansión del acceso asequible a banda ancha. [68]
Según los datos recopilados por Gartner [69] [70] y Ars Technica [71], las ventas de los principales equipos de telecomunicaciones de consumo en todo el mundo en millones de unidades fueron:
En una red telefónica, la persona que llama está conectada con la persona con la que desea hablar mediante conmutadores en varias centrales telefónicas . Los interruptores forman una conexión eléctrica entre los dos usuarios y la configuración de estos interruptores se determina electrónicamente cuando la persona que llama marca el número. Una vez realizada la conexión, la voz de la persona que llama se transforma en una señal eléctrica utilizando un pequeño micrófono en el teléfono de la persona que llama . Esta señal eléctrica luego se envía a través de la red al usuario en el otro extremo, donde un pequeño altavoz en el teléfono de esa persona la transforma nuevamente en sonido.
A partir de 2015 [actualizar], los teléfonos fijos en la mayoría de las viviendas son analógicos, es decir, la voz del hablante determina directamente el voltaje de la señal. [72] Aunque las llamadas de corta distancia pueden manejarse de un extremo a otro como señales analógicas, cada vez más los proveedores de servicios telefónicos convierten de forma transparente las señales en señales digitales para su transmisión. La ventaja de esto es que los datos de voz digitalizados pueden viajar junto con los datos de Internet y pueden reproducirse perfectamente en comunicaciones de larga distancia (a diferencia de las señales analógicas que inevitablemente se ven afectadas por el ruido).
Los teléfonos móviles han tenido un impacto significativo en las redes telefónicas. Las suscripciones a teléfonos móviles superan actualmente en número a las de líneas fijas en muchos mercados. Las ventas de teléfonos móviles en 2005 ascendieron a 816,6 millones, cifra que se reparte casi por igual entre los mercados de Asia/Pacífico (204 millones), Europa Occidental (164 millones), CEMEA (Europa Central, Oriente Medio y África) (153,5 millones). , América del Norte (148 m) y América Latina (102 m). [73] En términos de nuevas suscripciones durante los cinco años a partir de 1999, África ha superado a otros mercados con un crecimiento del 58,2 por ciento. [74] Cada vez más, estos teléfonos cuentan con sistemas en los que el contenido de voz se transmite digitalmente, como GSM o W-CDMA, y muchos mercados optan por desaprobar los sistemas analógicos como AMPS . [75]
También ha habido cambios dramáticos en la comunicación telefónica entre bastidores. A partir de la puesta en funcionamiento del TAT-8 en 1988, en la década de 1990 se produjo la adopción generalizada de sistemas basados en fibras ópticas. El beneficio de comunicarse con fibras ópticas es que ofrecen un aumento drástico en la capacidad de datos. El propio TAT-8 podía transportar 10 veces más llamadas telefónicas que el último cable de cobre tendido en ese momento y los cables de fibra óptica actuales pueden transportar 25 veces más llamadas telefónicas que el TAT-8. [76] Este aumento en la capacidad de datos se debe a varios factores: En primer lugar, las fibras ópticas son físicamente mucho más pequeñas que las tecnologías competidoras. En segundo lugar, no sufren interferencias , lo que significa que varios cientos de ellos pueden agruparse fácilmente en un solo cable. [77] Por último, las mejoras en la multiplexación han dado lugar a un crecimiento exponencial de la capacidad de datos de una sola fibra. [78] [79]
Para ayudar a la comunicación a través de muchas redes de fibra óptica modernas existe un protocolo conocido como modo de transferencia asíncrono (ATM). El protocolo ATM permite la transmisión de datos en paralelo mencionada en el segundo párrafo. Es adecuado para redes telefónicas públicas porque establece una ruta para los datos a través de la red y asocia un contrato de tráfico con esa ruta. El contrato de tráfico es esencialmente un acuerdo entre el cliente y la red sobre cómo la red debe manejar los datos; si la red no puede cumplir las condiciones del contrato de tráfico no acepta la conexión. Esto es importante porque las llamadas telefónicas pueden negociar un contrato para garantizarse una tasa de bits constante, algo que garantizará que la voz de la persona que llama no se retrase en partes o se corte por completo. [80] Hay competidores de ATM, como Multiprotocol Label Switching (MPLS), que realizan una tarea similar y se espera que suplanten a ATM en el futuro. [81] [82]
En un sistema de transmisión, la torre de transmisión central de alta potencia transmite una onda electromagnética de alta frecuencia a numerosos receptores de baja potencia. La onda de alta frecuencia enviada por la torre se modula con una señal que contiene información visual o sonora. Luego se sintoniza el receptor para captar la onda de alta frecuencia y se utiliza un demodulador para recuperar la señal que contiene la información visual o auditiva. La señal transmitida puede ser analógica (la señal varía continuamente con respecto a la información) o digital (la información se codifica como un conjunto de valores discretos). [41] [83]
La industria de los medios de radiodifusión se encuentra en un punto de inflexión crítico en su desarrollo, y muchos países están pasando de las transmisiones analógicas a las digitales. Este movimiento es posible gracias a la producción de circuitos integrados más baratos, más rápidos y más capaces . La principal ventaja de las transmisiones digitales es que evitan una serie de quejas comunes a las transmisiones analógicas tradicionales. Para la televisión, esto incluye la eliminación de problemas como imágenes nevadas , imágenes fantasma y otras distorsiones. Esto ocurre debido a la naturaleza de la transmisión analógica, lo que significa que las perturbaciones debidas al ruido serán evidentes en la salida final. La transmisión digital supera este problema porque las señales digitales se reducen a valores discretos al momento de la recepción y, por lo tanto, las pequeñas perturbaciones no afectan la salida final. En un ejemplo simplificado, si un mensaje binario 1011 se transmitiera con amplitudes de señal [1,0 0,0 1,0 1,0] y se recibiera con amplitudes de señal [0,9 0,2 1,1 0,9], aún así se decodificaría en el mensaje binario 1011, una reproducción perfecta de lo que se envió. A partir de este ejemplo, también se puede ver un problema con las transmisiones digitales: si el ruido es lo suficientemente grande, puede alterar significativamente el mensaje decodificado. Utilizando la corrección de errores directa, un receptor puede corregir algunos errores de bits en el mensaje resultante, pero demasiado ruido provocará una salida incomprensible y, por tanto, una interrupción de la transmisión. [84] [85]
En la transmisión de televisión digital, existen tres estándares en competencia que probablemente se adopten en todo el mundo. Estos son los estándares ATSC , DVB e ISDB ; La adopción de estos estándares hasta el momento se presenta en el mapa subtitulado. Los tres estándares utilizan MPEG-2 para la compresión de vídeo. ATSC usa Dolby Digital AC-3 para la compresión de audio, ISDB usa codificación de audio avanzada (MPEG-2 Parte 7) y DVB no tiene un estándar para la compresión de audio, pero generalmente usa MPEG-1 Parte 3 Capa 2. [86] [87] La elección La modulación también varía entre los esquemas. En la transmisión de audio digital, los estándares están mucho más unificados y prácticamente todos los países optan por adoptar el estándar de transmisión de audio digital (también conocido como estándar Eureka 147 ). La excepción son los Estados Unidos, que han optado por adoptar HD Radio . HD Radio, a diferencia de Eureka 147, se basa en un método de transmisión conocido como transmisión dentro de banda en el canal que permite que la información digital "se aproveche" de las transmisiones analógicas normales de AM o FM. [88]
Sin embargo, a pesar del cambio pendiente a lo digital, la televisión analógica sigue transmitiéndose en la mayoría de los países. Una excepción es Estados Unidos, que puso fin a la transmisión de televisión analógica (por todas las estaciones de televisión excepto las de muy baja potencia) el 12 de junio de 2009 [89] después de retrasar dos veces la fecha límite de transición. Kenia también puso fin a la transmisión de televisión analógica en diciembre de 2014 después de múltiples retrasos. Para la televisión analógica, se utilizaban tres estándares para la transmisión de televisión en color (consulte un mapa sobre su adopción aquí ). Estos se conocen como PAL (diseño alemán), NTSC (diseño americano) y SECAM (diseño francés). En el caso de la radio analógica, el cambio a la radio digital se ve dificultado por el mayor coste de los receptores digitales. [90] La elección de la modulación para la radio analógica suele ser entre amplitud ( AM ) o modulación de frecuencia ( FM ). Para lograr la reproducción estéreo , se utiliza una subportadora modulada en amplitud para FM estéreo y una modulación de amplitud en cuadratura para AM estéreo o C-QUAM .
Internet es una red mundial de computadoras y redes informáticas que se comunican entre sí mediante el Protocolo de Internet (IP). [91] Cualquier computadora en Internet tiene una dirección IP única que puede ser utilizada por otras computadoras para enrutar información a ella. Por lo tanto, cualquier computadora en Internet puede enviar un mensaje a cualquier otra computadora usando su dirección IP. Estos mensajes llevan consigo la dirección IP de la computadora de origen, lo que permite una comunicación bidireccional. Internet es, pues, un intercambio de mensajes entre ordenadores. [92]
Se estima que el 51% de la información que fluyó a través de redes de telecomunicaciones bidireccionales en el año 2000 lo hizo a través de Internet (la mayor parte del resto (42%) a través del teléfono fijo ). En 2007, Internet dominaba claramente y captaba el 97% de toda la información en las redes de telecomunicaciones (la mayor parte del resto (2%) a través de teléfonos móviles ). [37] En 2008 [actualizar], se estima que el 21,9% de la población mundial tiene acceso a Internet, con las tasas de acceso más altas (medidas como porcentaje de la población) en América del Norte (73,6%), Oceanía/Australia (59,5%) y Europa (48,1%). [93] En términos de acceso a banda ancha , Islandia (26,7%), Corea del Sur (25,4%) y los Países Bajos (25,3%) lideraron el mundo. [94]
Internet funciona en parte gracias a los protocolos que rigen la forma en que las computadoras y los enrutadores se comunican entre sí. La naturaleza de la comunicación en red informática se presta a un enfoque en capas en el que los protocolos individuales de la pila de protocolos se ejecutan más o menos independientemente de otros protocolos. Esto permite personalizar los protocolos de nivel inferior para la situación de la red sin cambiar la forma en que operan los protocolos de nivel superior. Un ejemplo práctico de por qué esto es importante es porque permite que un navegador de Internet ejecute el mismo código independientemente de si la computadora en la que se ejecuta está conectada a Internet a través de una conexión Ethernet o Wi-Fi . A menudo se habla de los protocolos en términos de su lugar en el modelo de referencia OSI (en la foto de la derecha), que surgió en 1983 como el primer paso en un intento fallido de construir un conjunto de protocolos de red adoptados universalmente. [95]
Para Internet, el medio físico y el protocolo de enlace de datos pueden variar varias veces a medida que los paquetes atraviesan el mundo. Esto se debe a que Internet no impone restricciones sobre qué medio físico o protocolo de enlace de datos se utiliza. Esto conduce a la adopción de medios y protocolos que mejor se adapten a la situación de la red local. En la práctica, la mayoría de las comunicaciones intercontinentales utilizarán el protocolo de modo de transferencia asíncrono (ATM) (o un equivalente moderno) además de la fibra óptica. Esto se debe a que, para la mayoría de las comunicaciones intercontinentales, Internet comparte la misma infraestructura que la red telefónica pública conmutada.
En la capa de red, las cosas se estandarizan y se adopta el Protocolo de Internet (IP) para el direccionamiento lógico . Para la World Wide Web, estas "direcciones IP" se derivan de la forma legible por humanos utilizando el Sistema de nombres de dominio (por ejemplo, 72.14.207.99 se deriva de Google.com ). Por el momento, la versión más utilizada del Protocolo de Internet es la versión cuatro, pero el paso a la versión seis es inminente. [96]
En la capa de transporte, la mayoría de las comunicaciones adoptan el Protocolo de control de transmisión (TCP) o el Protocolo de datagramas de usuario (UDP). TCP se utiliza cuando es esencial que cada mensaje enviado sea recibido por la otra computadora, mientras que UDP se utiliza cuando es simplemente deseable. Con TCP, los paquetes se retransmiten si se pierden y se colocan en orden antes de presentarse a capas superiores. Con UDP, los paquetes no se ordenan ni se retransmiten si se pierden. Tanto los paquetes TCP como UDP llevan números de puerto para especificar qué aplicación o proceso debe ser manejado por el paquete. [97] Debido a que ciertos protocolos a nivel de aplicación utilizan ciertos puertos , los administradores de red pueden manipular el tráfico para satisfacer requisitos particulares. Algunos ejemplos son restringir el acceso a Internet bloqueando el tráfico destinado a un puerto concreto o afectar el rendimiento de determinadas aplicaciones asignando prioridad .
Por encima de la capa de transporte, hay ciertos protocolos que a veces se utilizan y que encajan libremente en las capas de sesión y presentación, en particular los protocolos Secure Sockets Layer (SSL) y Transport Layer Security (TLS). Estos protocolos garantizan que los datos transferidos entre dos partes permanezcan completamente confidenciales. [98] Finalmente, en la capa de aplicación, se encuentran muchos de los protocolos con los que los usuarios de Internet estarían familiarizados, como HTTP (navegación web), POP3 (correo electrónico), FTP (transferencia de archivos), IRC (chat por Internet), BitTorrent ( intercambio de archivos) y XMPP (mensajería instantánea).
El protocolo de voz sobre Internet (VoIP) permite que los paquetes de datos se utilicen para comunicaciones de voz sincrónicas . Los paquetes de datos están marcados como paquetes de tipo voz y los administradores de red pueden priorizarlos para que la conversación sincrónica en tiempo real esté menos sujeta a la competencia con otros tipos de tráfico de datos que pueden retrasarse (es decir, transferencia de archivos o correo electrónico). o almacenado en buffer por adelantado (es decir, audio y video) sin perjuicio. Esa priorización está bien cuando la red tiene capacidad suficiente para todas las llamadas VoIP que se realizan al mismo tiempo y la red está habilitada para la priorización, es decir, una red privada de estilo corporativo, pero Internet generalmente no se administra de esta manera y por eso Puede haber una gran diferencia en la calidad de las llamadas VoIP en una red privada y en la Internet pública. [99]
A pesar del crecimiento de Internet, las características de las redes de área local (LAN), redes informáticas que no se extienden más allá de unos pocos kilómetros, siguen siendo distintas. Esto se debe a que las redes de esta escala no requieren todas las funciones asociadas con redes más grandes y, a menudo, son más rentables y eficientes sin ellas. Cuando no están conectados a Internet, también tienen las ventajas de privacidad y seguridad. Sin embargo, carecer intencionadamente de una conexión directa a Internet no proporciona una protección segura contra los piratas informáticos, las fuerzas militares o los poderes económicos. Estas amenazas existen si existe algún método para conectarse de forma remota a la LAN.
Las redes de área amplia (WAN) son redes informáticas privadas que pueden extenderse por miles de kilómetros. Una vez más, algunas de sus ventajas incluyen la privacidad y la seguridad. Los principales usuarios de LAN y WAN privadas incluyen fuerzas armadas y agencias de inteligencia que deben mantener su información segura y secreta.
A mediados de la década de 1980, surgieron varios conjuntos de protocolos de comunicación para llenar los vacíos entre la capa de enlace de datos y la capa de aplicación del modelo de referencia OSI . Estos incluían AppleTalk , IPX y NetBIOS , siendo el protocolo dominante establecido a principios de la década de 1990 IPX debido a su popularidad entre los usuarios de MS-DOS . TCP/IP existía en ese momento, pero normalmente sólo lo utilizaban grandes instalaciones gubernamentales y de investigación. [100]
A medida que Internet creció en popularidad y fue necesario enrutar su tráfico a redes privadas, los protocolos TCP/IP reemplazaron a las tecnologías de redes de área local existentes. Tecnologías adicionales, como DHCP , permitieron que las computadoras basadas en TCP/IP se autoconfiguraran en la red. Estas funciones también existían en los conjuntos de protocolos AppleTalk/IPX/NetBIOS. [101]
Mientras que el modo de transferencia asíncrona (ATM) o la conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) son protocolos de enlace de datos típicos para redes más grandes, como las WAN; Ethernet y Token Ring son protocolos de enlace de datos típicos para LAN. Estos protocolos se diferencian de los protocolos anteriores en que son más simples, por ejemplo, omiten características como garantías de calidad de servicio y ofrecen control de acceso al medio . Ambas diferencias permiten sistemas más económicos. [102]
A pesar de la modesta popularidad de Token Ring en las décadas de 1980 y 1990, prácticamente todas las LAN utilizan ahora instalaciones Ethernet cableadas o inalámbricas. En la capa física, la mayoría de las implementaciones de Ethernet cableadas utilizan cables de par trenzado de cobre (incluidas las redes 10BASE-T comunes ). Sin embargo, algunas implementaciones iniciales utilizaron cables coaxiales más pesados y algunas implementaciones recientes (especialmente las de alta velocidad) utilizan fibras ópticas. [103] Cuando se utilizan fibras ópticas, debe hacerse una distinción entre fibras multimodo y fibras monomodo. Se puede considerar que las fibras multimodo son fibras ópticas más gruesas para las que es más barato fabricar dispositivos, pero que sufren de un menor ancho de banda utilizable y una peor atenuación, lo que implica un peor rendimiento a larga distancia. [104]
Se puede decir que la era de la electrónica comenzó con la invención de la válvula de diodo de vacío en 1902 por el británico John Fleming (que acuñó él mismo la palabra "electrónica"), siendo su aplicación inmediata en el campo de la radio.
