La telefonía ( / t ə ˈ l ɛ f ə n i / tə- LEF -ə-nee ) es el campo de la tecnología que implica el desarrollo, la aplicación y el despliegue de servicios de telecomunicaciones con el propósito de transmisión electrónica de voz, fax o datos , entre partes distantes. La historia de la telefonía está íntimamente ligada a la invención y desarrollo del teléfono .
La telefonía se utiliza comúnmente para referirse a la construcción u operación de teléfonos y sistemas telefónicos y a un sistema de telecomunicaciones en el que se emplean equipos telefónicos para transmitir voz u otros sonidos entre puntos, con o sin el uso de cables. [1] El término también se utiliza con frecuencia para referirse a hardware , software y sistemas de redes informáticas que realizan funciones que tradicionalmente realizaban los equipos telefónicos. En este contexto, la tecnología se denomina específicamente telefonía por Internet o voz sobre protocolo de Internet (VoIP).
Los primeros teléfonos se conectaban directamente en pares. Cada usuario tenía un teléfono independiente conectado a cada ubicación a la que se deseaba contactar. Esto se volvió rápidamente un inconveniente y difícil de manejar cuando los usuarios querían comunicarse con más de unas pocas personas. La invención de la central telefónica proporcionó la solución para establecer conexiones telefónicas con cualquier otro teléfono en servicio en el área local. Cada teléfono se conectaba a la central al principio con un cable, más tarde con un par de cables, el bucle local . Las centrales cercanas en otras áreas de servicio se conectaban con líneas troncales y se podía establecer un servicio de larga distancia retransmitiendo las llamadas a través de múltiples centrales.
Inicialmente, las centralitas telefónicas eran operadas manualmente por un asistente, comúnmente llamado " operador de la centralita ". Cuando un cliente giraba la manivela del teléfono, se activaba un indicador en el tablero frente al operador, quien, como respuesta, conectaba el auricular del operador a ese conector y ofrecía el servicio. El que llamaba tenía que preguntar por la persona a la que llamaba por su nombre, más tarde por su número, y el operador conectaba un extremo de un circuito al conector de la persona a la que llamaba para avisarle. Si la estación a la que llamaba respondía, el operador desconectaba el auricular y completaba el circuito de estación a estación. Las llamadas interurbanas se realizaban con la asistencia de otros operadores en otras centrales telefónicas de la red.
Hasta la década de 1970, la mayoría de los teléfonos estaban conectados permanentemente a la línea telefónica instalada en las instalaciones del cliente. Más tarde, la conversión a la instalación de conectores que terminaban el cableado interno permitió el intercambio simple de aparatos telefónicos con enchufes telefónicos y permitió la portabilidad del aparato a múltiples ubicaciones en las instalaciones donde se instalaron los conectores. El cableado interno a todos los conectores estaba conectado en un lugar a la bajada de cables que conecta el edificio a un cable. Los cables suelen llevar una gran cantidad de cables de bajada desde toda una red de acceso de distrito a un centro de cableado o central telefónica. Cuando un usuario de teléfono desea realizar una llamada telefónica , el equipo de la central examina el número de teléfono marcado y conecta esa línea telefónica a otra en el mismo centro de cableado, o a un troncal a una central distante. La mayoría de las centrales del mundo están interconectadas a través de un sistema de sistemas de conmutación más grandes, formando la red telefónica pública conmutada (PSTN).
En la segunda mitad del siglo XX, el fax y los datos se convirtieron en importantes aplicaciones secundarias de la red creada para transportar voces y, a finales de siglo, partes de la red se actualizaron con ISDN y DSL para mejorar el manejo de dicho tráfico.
En la actualidad, la telefonía utiliza tecnología digital ( telefonía digital ) en la prestación de servicios y sistemas telefónicos. Las llamadas telefónicas pueden proporcionarse digitalmente, pero pueden restringirse a los casos en que la última milla es digital, o donde la conversión entre señales digitales y analógicas se realiza dentro del teléfono. Este avance ha reducido los costos en la comunicación y mejorado la calidad de los servicios de voz. La primera implementación de esto, ISDN , permitió el transporte de todos los datos de extremo a extremo de manera rápida a través de líneas telefónicas. [2] Este servicio luego perdió mucha importancia debido a la capacidad de proporcionar servicios digitales basados en el conjunto de protocolos de Internet . [3]
Desde la llegada de la tecnología de las computadoras personales en la década de 1980, la integración de telefonía por computadora (CTI) ha proporcionado progresivamente servicios de telefonía más sofisticados, iniciados y controlados por la computadora, como realizar y recibir llamadas de voz, fax y datos con servicios de directorio telefónico e identificación de llamadas . La integración de software de telefonía y sistemas informáticos es un avance importante en la evolución de la automatización de oficinas. El término se utiliza para describir los servicios informáticos de los centros de llamadas, como los que dirigen su llamada telefónica al departamento correcto en una empresa a la que está llamando. También se utiliza a veces para la capacidad de usar su computadora personal para iniciar y administrar llamadas telefónicas (en cuyo caso puede pensar en su computadora como su centro de llamadas personal). [4]
La telefonía digital es el uso de la electrónica digital en el funcionamiento y la prestación de servicios y sistemas de telefonía. Desde finales del siglo XX, una red central digital ha sustituido a los sistemas tradicionales de transmisión y señalización analógicos , y gran parte de la red de acceso también se ha digitalizado.
A partir del desarrollo de la tecnología de transistores , originada en Bell Telephone Laboratories en 1947, hasta los circuitos de amplificación y conmutación en la década de 1950, la red telefónica pública conmutada (PSTN) se ha ido moviendo gradualmente hacia la electrónica de estado sólido y la automatización . Tras el desarrollo de sistemas de conmutación electrónicos basados en computadora que incorporan tecnologías de metal-óxido-semiconductor (MOS) y modulación de código de pulsos (PCM), la PSTN evolucionó gradualmente hacia la digitalización de las transmisiones de señalización y audio . Desde entonces, la telefonía digital ha mejorado drásticamente la capacidad, la calidad y el costo de la red. La digitalización permite voz de banda ancha en el mismo canal, con una calidad mejorada de un canal de voz analógico más amplio.
Las primeras redes telefónicas analógicas de extremo a extremo que se modificaron y actualizaron para convertirse en redes de transmisión con sistemas portadores de Señal Digital 1 (DS1/T1) datan de principios de la década de 1960. Fueron diseñadas para soportar el canal de voz básico de 3 kHz mediante el muestreo de la señal de voz analógica de ancho de banda limitado y la codificación mediante modulación por código de pulsos (PCM). Los primeros filtros - códec PCM se implementaron como circuitos de filtro pasivos de resistencia - condensador - inductor , con conversión de analógico a digital (para digitalizar voces) y conversión de digital a analógico (para reconstruir voces) manejadas por dispositivos discretos . La telefonía digital temprana era poco práctica debido al bajo rendimiento y los altos costos de los primeros filtros-códec PCM. [5] [6]
La telecomunicación digital práctica fue posible gracias a la invención del transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico (MOSFET), [7] que condujo al rápido desarrollo y la amplia adopción de la telefonía digital PCM. [6] En 1957, Frosch y Derick pudieron fabricar los primeros transistores de efecto de campo de dióxido de silicio en Bell Labs, los primeros transistores en los que el drenaje y la fuente estaban adyacentes en la superficie. [8] Posteriormente, un equipo demostró un MOSFET funcional en Bell Labs en 1960. [9] [10] La tecnología MOS fue inicialmente pasada por alto por Bell porque no la encontraron práctica para aplicaciones de telefonía analógica, antes de que Fairchild y RCA la comercializaran para electrónica digital como computadoras . [11] [6]
La tecnología MOS finalmente se volvió práctica para aplicaciones telefónicas con el circuito integrado de señal mixta MOS , que combina el procesamiento de señales analógicas y digitales en un solo chip, desarrollado por el ex ingeniero de Bell David A. Hodges con Paul R. Gray en UC Berkeley a principios de la década de 1970. [6] En 1974, Hodges y Gray trabajaron con RE Suarez para desarrollar la tecnología de circuito de capacitores conmutados (SC) MOS, que utilizaron para desarrollar un chip convertidor de digital a analógico (DAC), utilizando capacitores MOS e interruptores MOSFET para la conversión de datos. [6] Los chips convertidores de analógico a digital (ADC) y DAC MOS se comercializaron en 1974. [12]
Los circuitos MOS SC llevaron al desarrollo de chips de filtro de códec PCM a fines de la década de 1970. [6] [5] El chip de filtro de códec PCM CMOS (MOS complementario) de compuerta de silicio , desarrollado por Hodges y WC Black en 1980, [6] ha sido desde entonces el estándar de la industria para la telefonía digital. [6] [5] En la década de 1990, las redes de telecomunicaciones como la red telefónica pública conmutada (PSTN) se habían digitalizado en gran medida con filtros de códec PCM CMOS de integración a muy gran escala (VLSI), ampliamente utilizados en sistemas de conmutación electrónica para centrales telefónicas , centrales privadas (PBX) y sistemas telefónicos clave (KTS); módems de extremo de usuario ; aplicaciones de transmisión de datos como portadoras de bucle digital , multiplexores de ganancia de par , extensores de bucle telefónico , terminales de red digital de servicios integrados (ISDN), teléfonos inalámbricos digitales y teléfonos celulares digitales ; y aplicaciones tales como equipos de reconocimiento de voz , almacenamiento de datos de voz , correo de voz y contestadores automáticos digitales sin cinta . [5] El ancho de banda de las redes de telecomunicaciones digitales ha aumentado rápidamente a un ritmo exponencial, como lo observa la ley de Edholm , [13] impulsado en gran medida por el rápido escalamiento y miniaturización de la tecnología MOS. [14] [6]
El audio digital PCM sin comprimir con una profundidad de 8 bits y una frecuencia de muestreo de 8 kHz requiere una tasa de bits de 64 kbit/s , lo que no era práctico para las primeras redes de telecomunicaciones digitales con un ancho de banda de red limitado . Una solución a este problema fue la codificación predictiva lineal (LPC), un algoritmo de compresión de datos de codificación de voz que fue propuesto por primera vez por Fumitada Itakura de la Universidad de Nagoya y Shuzo Saito de Nippon Telegraph and Telephone (NTT) en 1966. LPC fue capaz de comprimir datos de audio hasta 2,4 kbit/s, lo que llevó a las primeras conversaciones exitosas en tiempo real a través de redes digitales en la década de 1970. [15] Desde entonces, LPC ha sido el método de codificación de voz más utilizado. [16] Otro método de compresión de datos de audio , un algoritmo de transformada de coseno discreta (DCT) llamado transformada de coseno discreta modificada (MDCT), ha sido ampliamente adoptado para la codificación de voz en aplicaciones de voz sobre IP (VoIP) desde fines de la década de 1990. [17]
El desarrollo de métodos de transmisión como SONET y la transmisión por fibra óptica avanzó aún más en la transmisión digital. Aunque existían sistemas de portadora analógica que multiplexaban múltiples canales de voz analógicos en un único medio de transmisión, la transmisión digital permitió reducir los costos y multiplexar más canales en el medio de transmisión. Hoy en día, el instrumento final a menudo sigue siendo analógico, pero las señales analógicas generalmente se convierten en señales digitales en la interfaz de área de servicio (SAI), la oficina central (CO) u otro punto de agregación. Las portadoras de bucle digital (DLC) y la fibra hasta la x colocan la red digital cada vez más cerca de las instalaciones del cliente, relegando el bucle local analógico a un estado heredado.
El campo de la tecnología disponible para la telefonía se ha ampliado con la aparición de nuevas tecnologías de comunicación. La telefonía ahora incluye las tecnologías de servicios de Internet y comunicación móvil, incluida la videoconferencia.
Las nuevas tecnologías basadas en los conceptos del Protocolo de Internet (IP) suelen denominarse por separado telefonía de voz sobre IP (VoIP), también conocida comúnmente como telefonía IP o telefonía por Internet. A diferencia del servicio telefónico tradicional, el servicio de telefonía IP está relativamente poco regulado por el gobierno. En los Estados Unidos, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) regula las conexiones de teléfono a teléfono, pero dice que no planea regular las conexiones entre un usuario de teléfono y un proveedor de servicios de telefonía IP. [18]
La telefonía IP (Internet Protocol, Protocolo de Internet), una especialidad de la telefonía digital, implica la aplicación de la tecnología de redes digitales que fue la base de Internet para crear, transmitir y recibir sesiones de telecomunicaciones a través de redes informáticas . La telefonía por Internet se conoce comúnmente como Voz sobre Protocolo de Internet (VoIP), lo que refleja el principio, pero se la ha denominado con muchos otros términos. La VoIP ha demostrado ser una tecnología disruptiva que está reemplazando rápidamente a las tecnologías de infraestructura telefónica tradicionales. A partir de enero de 2005, hasta el 10% de los abonados telefónicos en Japón y Corea del Sur se han cambiado a este servicio telefónico digital. Un artículo de Newsweek de enero de 2005 sugirió que la telefonía por Internet puede ser "la próxima gran novedad". [19] A partir de 2006, muchas empresas de VoIP ofrecen servicio a consumidores y empresas . [ necesita actualización ]
La telefonía IP utiliza una conexión a Internet y teléfonos IP de hardware , adaptadores telefónicos analógicos o aplicaciones informáticas de softphone para transmitir conversaciones codificadas como paquetes de datos . Además de reemplazar el servicio telefónico tradicional (POTS), los servicios de telefonía IP compiten con los servicios de telefonía móvil al ofrecer conexiones gratuitas o de menor costo a través de puntos de acceso WiFi . La VoIP también se utiliza en redes privadas que pueden tener o no una conexión a la red telefónica global.
La comunicación directa entre personas incluye señales no verbales expresadas en la expresión facial y otras articulaciones corporales que no se pueden transmitir mediante la telefonía de voz tradicional. La telefonía por video permite restablecer dichas interacciones en distintos grados. La teoría de las señales del contexto social es un modelo para medir el éxito de los distintos tipos de comunicación a la hora de mantener las señales no verbales presentes en las interacciones cara a cara. La investigación examina muchas señales diferentes, como el contexto físico, las distintas expresiones faciales, los movimientos corporales, el tono de voz, el tacto y el olfato.
Con el uso del teléfono se pierden varias señales de comunicación. Las partes que se comunican no pueden identificar los movimientos corporales y carecen de tacto y olfato. Aunque esta capacidad reducida para identificar señales sociales es bien conocida, Wiesenfeld, Raghuram y Garud señalan que existe un valor y una eficacia en el tipo de comunicación para diferentes tareas. [20] Analizan lugares de trabajo en los que diferentes tipos de comunicación, como el teléfono, son más útiles que la interacción cara a cara.
La expansión de la comunicación a través del servicio de telefonía móvil ha creado un filtro de las señales sociales diferente al del teléfono fijo . El uso de mensajería instantánea, como los mensajes de texto , en los teléfonos móviles ha creado un sentido de comunidad. [21] En The Social Construction of Mobile Telephony se sugiere que cada llamada telefónica y mensaje de texto es más que un intento de conversación. En cambio, es un gesto que mantiene la red social entre familiares y amigos. Aunque hay una pérdida de ciertas señales sociales a través de los teléfonos, los teléfonos móviles aportan nuevas formas de expresión de diferentes señales que son entendidas por diferentes audiencias. Los nuevos aditivos lingüísticos intentan compensar la falta inherente de interacción no física.
Otra teoría social sustentada por la telefonía es la Teoría de la Dependencia de los Medios. Esta teoría concluye que las personas utilizan los medios o un recurso para alcanzar ciertos objetivos. Esta teoría afirma que existe un vínculo entre los medios, la audiencia y el gran sistema social. [22] Los teléfonos, dependiendo de la persona, ayudan a alcanzar ciertos objetivos como acceder a la información, mantenerse en contacto con otros, enviar comunicaciones rápidas, entretenimiento, etc.
