Telecomunicaciones

La telecomunicación , a menudo utilizada en su forma plural o abreviada como telecom , es la transmisión de información con una inmediatez comparable a la comunicación cara a cara. Como tal, las tecnologías de comunicaciones lentas como el correo postal y los tubos neumáticos están excluidas de la definición. ^{[1] [2]} Se han utilizado muchos medios de transmisión para las telecomunicaciones a lo largo de la historia, desde señales de humo , balizas , telégrafos de semáforos , banderas de señales y heliógrafos ópticos hasta cables y espacios vacíos hechos para transportar señales electromagnéticas. Estas rutas de transmisión pueden dividirse en canales de comunicación para multiplexación , lo que permite que un solo medio transmita varias sesiones de comunicación simultáneas . Varios métodos de comunicación a larga distancia antes de la era moderna usaban sonidos como tambores codificados , el sonido de bocinas y silbatos . Las tecnologías de larga distancia inventadas durante los siglos XX y XXI generalmente usan energía eléctrica e incluyen el telégrafo , el teléfono , la televisión y la radio .

Las primeras redes de telecomunicaciones utilizaban cables metálicos como medio para transmitir señales. Estas redes se utilizaron para la telegrafía y la telefonía durante muchas décadas. En la primera década del siglo XX, comenzó una revolución en la comunicación inalámbrica con avances que incluían los realizados en las comunicaciones por radio por Guglielmo Marconi , quien ganó el Premio Nobel de Física en 1909. Otros pioneros en telecomunicaciones eléctricas y electrónicas incluyen a los coinventores del telégrafo Charles Wheatstone y Samuel Morse , numerosos inventores y desarrolladores del teléfono , incluidos Antonio Meucci y Alexander Graham Bell , los inventores de la radio Edwin Armstrong y Lee de Forest , así como los inventores de la televisión como Vladimir K. Zworykin , John Logie Baird y Philo Farnsworth .

Desde la década de 1960, la proliferación de tecnologías digitales ha hecho que las comunicaciones de voz se hayan ido complementando gradualmente con datos. Las limitaciones físicas de los medios metálicos impulsaron el desarrollo de la fibra óptica. [ ^{3] [4] [5]} Internet , una tecnología independiente de cualquier medio dado, ha proporcionado acceso global a servicios para usuarios individuales y ha reducido aún más las limitaciones de ubicación y tiempo en las comunicaciones.

Telecomunicación 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] porque 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 fines del siglo XIV. Proviene del francés antiguo comunicacion (siglo XIV, francés moderno communication), del latín communicationem (nominativo comunicación), sustantivo de acción de la raíz del participio pasado de communicare, "compartir, dividir; comunicar, impartir, informar; unirse, 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 la telecomunicación como "toda comunicación telegráfica o telefónica de signos, señales, escritos, facsímiles y sonidos de cualquier clase, por hilo, por radio u otros sistemas o procesos de señalización eléctrica o señalización visual (semáforos)".

La definición fue posteriormente reconfirmada, según el Artículo 1.3 del Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT , que la definió como "Toda transmisión , emisión o recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos o informaciones de cualquier naturaleza por hilo , radioeléctrica, óptica u otros sistemas electromagnéticos ".

Las palomas mensajeras han sido utilizadas a lo largo de la historia por diferentes culturas. El correo con palomas 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 transmitieron los nombres de los vencedores en los Juegos Olímpicos a varias ciudades utilizando 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 enviar cotizaciones bursátiles 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, las cadenas de balizas se utilizaban habitualmente en las cimas de las colinas como medio para transmitir una señal. Las cadenas de balizas tenían el inconveniente de que solo podían transmitir un único bit de información, por lo que el significado del mensaje, como "el enemigo ha sido avistado", tenía que acordarse de antemano. Un ejemplo notable de su uso fue durante la Armada Española , cuando una cadena de balizas transmitió 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 semáforos ) entre Lille y París. ^[16] Sin embargo, el semáforo adolecía de la necesidad de operadores cualificados y torres costosas a intervalos de diez a treinta kilómetros (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 con respecto al método de señalización de Wheatstone. El primer cable telegráfico transatlántico se completó con éxito el 27 de julio de 1866, lo que permitió la telecomunicaciones transatlánticas por primera vez. ^[21]

El teléfono convencional fue patentado por Alexander Bell en 1876. Elisha Gray también presentó una advertencia para él en 1876. Gray abandonó su advertencia y debido a que no impugnó 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.[88] ^[22] Antonio Meucci inventó un dispositivo que permitía la transmisión eléctrica de voz a través de una línea casi 30 años antes en 1849, pero su dispositivo fue de poco valor práctico porque dependía del efecto electrofónico que requería que los usuarios se colocaran el receptor en la boca para "oír". ^[23] Los primeros servicios telefónicos comerciales fueron establecidos por la Bell Telephone Company en 1878 y 1879 en 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 fenómeno recién descubierto de las ondas de radio , demostrando, en 1901, 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 nocturnas a los barcos suscriptores, que los incorporaron 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 radiodifusión comercial en AM comenzó en la década de 1920 y se convirtió en un importante medio de comunicación masiva para el entretenimiento y las noticias. La Segunda Guerra Mundial aceleró nuevamente el desarrollo de la radio para los propósitos de guerra de la comunicación aérea y terrestre, la radionavegación y el radar. ^{[28] El desarrollo de} la transmisión de radio 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 AM como el 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 basó en el disco de Nipkow de Paul Nipkow y, por lo tanto, se lo conoció como la 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 Ferdinand Braun . La primera versión de un televisor de este tipo que mostró ser prometedora fue producida por Philo Farnsworth y se mostró a su familia el 7 de septiembre de 1927. ^[32] Después de la Segunda Guerra Mundial, los experimentos interrumpidos se reanudaron y la televisión se convirtió en un importante medio de transmisión de entretenimiento doméstico.

El tipo de dispositivo conocido como tubo termoiónico o válvula termoiónica utiliza la emisión termoiónica de electrones desde 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 solo un cátodo emisor de electrones calentado y un ánodo. Los electrones solo pueden fluir en una dirección a través del dispositivo: del cátodo al ánodo. Agregar una o más rejillas de control dentro del tubo permite que la corriente entre el cátodo y el ánodo se controle 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 computadoras analógicas y digitales tempranas . Si bien algunas aplicaciones habían utilizado tecnologías anteriores, como el transmisor de chispa para radio o las computadoras mecánicas para computación, 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 la producción de dispositivos de estado sólido , que son más pequeños, más baratos y más eficientes, fiables y duraderos que los tubos termoiónicos. A partir de mediados de la década de 1960, los tubos termoiónicos fueron sustituidos 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 usando un teletipo y recibió los resultados calculados en el Dartmouth College en 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 e, independientemente, Donald Davies comenzaron a investigar la conmutación de paquetes , una tecnología que envía un mensaje en porciones a su destino de forma asincrónica sin pasarlo a través de un mainframe centralizado. Una red de cuatro nodos surgió el 5 de diciembre de 1969, constituyendo los inicios de ARPANET , que en 1981 había crecido a 213 nodos . ^[36] ARPANET finalmente se fusionó con otras redes para formar Internet. Si bien el desarrollo de Internet fue el 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 requerida ]} y la topología de red en estrella .

La capacidad efectiva para intercambiar información en todo el mundo a través de redes de telecomunicaciones bidireccionales creció de 281 petabytes (PB) de información comprimida de manera óptima en 1986 a 471 PB en 1993 a 2,2 exabytes (EB) en 2000 a 65 EB en 2007. ^[37] Esto es 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 juegan un papel cada vez más importante en la economía mundial y la industria global de telecomunicaciones era un sector de aproximadamente 4,7 billones de dólares en 2012. ^{[39] [40]} Los ingresos por servicios de la industria global de 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 refinamiento progresivos a lo largo de más de un siglo:

Las tecnologías de telecomunicaciones se pueden dividir principalmente en métodos cableados e inalámbricos. En general, un sistema básico de telecomunicaciones consta de tres partes principales que siempre están presentes de una forma u otra:

• Un transmisor que toma información y la convierte en una señal.
• Un medio de transmisión , también llamado canal físico, que transporta la señal (por ejemplo, el "canal de espacio libre")
• Un receptor que toma la señal del canal y la convierte nuevamente en información utilizable para el destinatario.

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 a sonido.

Los sistemas de telecomunicaciones son ocasionalmente "dúplex" (sistemas bidireccionales) con una única caja de electrónica que funciona como transmisor y receptor, o como 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 se puede explicar por el hecho de que los transmisores de radio contienen amplificadores de potencia que funcionan con potencias eléctricas medidas en vatios o kilovatios, pero los receptores de radio tratan 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 comunicación por líneas fijas se denomina comunicación punto a punto porque se produce entre un transmisor y un receptor. La comunicación por radiodifusión se denomina comunicación de difusión porque se produce entre un transmisor potente y numerosos receptores de radio de baja potencia pero sensibles. ^[41]

Los sistemas de telecomunicaciones en los que se han diseñado varios transmisores y varios receptores para cooperar y compartir el mismo canal físico se denominan sistemas multiplexados . La compartición de canales físicos mediante multiplexación suele dar como resultado una reducción significativa de los costes. Los sistemas multiplexados se disponen en redes de telecomunicaciones y las señales multiplexadas se conmutan en los nodos hasta el receptor terminal de destino correcto.

Las comunicaciones pueden codificarse como señales analógicas o digitales , que a su vez pueden ser transportadas por sistemas de comunicación analógicos o digitales . Las señales analógicas varían continuamente con respecto a la información, mientras que las señales digitales codifican la 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 indeseable . Comúnmente, el ruido en un sistema de comunicación puede expresarse como una adición o sustracción de la señal deseable a través de un proceso aleatorio . Esta forma de ruido se denomina ruido aditivo , entendiendo 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 elegantemente: a medida que aumenta el ruido, la señal se degrada progresivamente, pero sigue siendo utilizable. Además, la transmisión digital de datos continuos inevitablemente agrega ruido de cuantificación a la salida. Esto se puede reducir, pero no eliminar, solo 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 voltajes y corrientes eléctricas en ellos, y espacio libre para comunicaciones que utilizan luz visible , ondas infrarrojas , luz ultravioleta y ondas de radio . Los tipos de cable coaxial se clasifican por tipo RG o "guía de radio", terminología derivada de la Segunda Guerra Mundial. Las diversas designaciones RG se utilizan para clasificar las aplicaciones específicas de transmisión de señales. ^[43] Este último canal se llama "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 una atmósfera entre los dos. Las ondas de radio viajan a través de un 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 94,5  MHz (megahertz), mientras que otra estación de radio puede transmitir simultáneamente ondas de radio en frecuencias cercanas a 96,1 MHz. Cada estación de radio transmitiría ondas de radio en un ancho de banda de frecuencia de aproximadamente 180  kHz (kilohertz), centrado 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 frecuencias , y a cada canal se le asigna un ancho de banda de frecuencia independiente para transmitir ondas de radio. Este sistema de división del 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 emisor un segmento de tiempo recurrente (un "intervalo de tiempo", por ejemplo, 20 milisegundos de cada segundo) y permitir que cada emisor envíe mensajes sólo dentro de su propio intervalo de tiempo. Este método de dividir el medio en canales de comunicación se denomina " multiplexación por división de tiempo " ( TDM ) y se utiliza en las comunicaciones por fibra óptica. Algunos sistemas de comunicación por radio utilizan TDM dentro de un canal FDM asignado. Por lo tanto, estos sistemas utilizan un híbrido de TDM y FDM.

La conformación 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 "modulación" , un término derivado del uso más antiguo del código Morse en telecomunicaciones, y existen varias técnicas de modulación (entre ellas , la modulación por desplazamiento de fase , la modulación por desplazamiento de frecuencia y la modulación por desplazamiento de amplitud ). El sistema " Bluetooth ", por ejemplo, utiliza la modulación 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 denominan (en la jerga del campo) " modulación de amplitud en cuadratura " (QAM) que se utilizan en sistemas de comunicación por radio digital de alta capacidad.

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 de forma eficaz en el espacio libre. Por 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 la 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 utilizando modulación de frecuencia (la voz se recibiría entonces 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 una colección 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 analógicas consta de 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 impacto social, cultural y económico significativo en la sociedad moderna. En 2008, se estima que los ingresos de la industria de las telecomunicaciones ascendieron a 4,7 billones de dólares, o algo menos del tres por ciento del producto mundial bruto (tipo de cambio oficial). ^[39] En las siguientes secciones 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 organizar una variedad de servicios domésticos que van desde entregas de pizza hasta electricistas. Se ha observado que incluso las comunidades relativamente pobres utilizan las telecomunicaciones en su beneficio. En el distrito de Narsingdi de Bangladesh , los aldeanos aislados utilizan teléfonos celulares para hablar directamente con los mayoristas y acordar un mejor precio para sus productos. En Côte d'Ivoire , los cultivadores de café comparten teléfonos móviles para seguir las variaciones horarias en los precios del café y vender al mejor precio. ^[49]

A 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 sostienen que es incorrecto considerar 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 los distintos países del mundo, lo que se conoce como la brecha digital . Una encuesta realizada en 2003 por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) reveló que aproximadamente un tercio de los países tienen menos de una suscripción a un servicio de telefonía móvil por cada 20 personas y un tercio de los países tienen menos de una suscripción a un teléfono fijo 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 los 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 recibieron la clasificación más alta, mientras que los países africanos Níger , Burkina Faso y Malí recibieron la más baja. ^[54]

Las telecomunicaciones han desempeñado un papel importante en las relaciones sociales. Sin embargo, en sus inicios, los anuncios de dispositivos como el sistema telefónico se centraban en las dimensiones prácticas del dispositivo (como la capacidad de realizar negocios o solicitar servicios a domicilio) en lugar de en 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. Las nuevas promociones empezaron a apelar a las emociones de los consumidores, haciendo hincapié en la importancia de las conversaciones sociales y de mantenerse en contacto con la familia y los amigos. ^[55]

Desde entonces, el papel que han desempeñado las telecomunicaciones en las relaciones sociales ha ido adquiriendo cada vez mayor importancia. En los últimos años, ^{[ ¿cuándo? ]} la popularidad de los sitios de redes sociales ha aumentado drásticamente. Estos sitios permiten a los usuarios comunicarse entre sí, así como publicar fotografías, eventos y perfiles para que otros los vean. Los perfiles pueden incluir la edad de una persona, sus intereses, su preferencia sexual y su estado civil. 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 existieran las redes sociales, las tecnologías como los mensajes de texto (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 citas 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, la gente puede ver películas que no ha visto antes en su propia casa sin tener que desplazarse hasta el videoclub o el cine. Con la radio e Internet, la gente puede escuchar música que no ha oído antes sin tener que desplazarse hasta la tienda de música.

Las telecomunicaciones también han transformado la forma en que la gente recibe las noticias. En una encuesta realizada en 2006 (tabla de la derecha) a algo más de 3.000 estadounidenses por la organización sin ánimo de lucro Pew Internet and American Life Project en Estados Unidos, la mayoría prefirió la televisión o la radio antes que 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 los Estados Unidos se destinó a medios que dependen de las telecomunicaciones. ^[59]

Muchos países han promulgado leyes que se ajustan al Reglamento Internacional de Telecomunicaciones establecido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), que es el "principal organismo de las Naciones Unidas en materia de tecnología de la información y la comunicación". ^[60] En 1947, en la Conferencia de Atlantic City, la UIT decidió "otorgar 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 a las que se hace referencia 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 en relación con la gestión de las telecomunicaciones y la radiodifusión. La historia de la radiodifusión analiza algunos debates en relación con el equilibrio de la comunicación convencional, como la imprenta, y las telecomunicaciones, como la radiodifusión. ^[62] El inicio de la Segunda Guerra Mundial provocó la primera explosión de propaganda de radiodifusión 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 las 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 de banda ancha asequible. ^[68]

Según datos recopilados por Gartner ^{[69] [70]} y Ars Technica ^[71] las ventas de los principales equipos de telecomunicaciones de consumo a nivel mundial en millones de unidades fueron:

En una red telefónica, el interlocutor se conecta con la persona con la que desea hablar mediante conmutadores en varias centrales telefónicas . Los conmutadores forman una conexión eléctrica entre los dos usuarios y la configuración de estos conmutadores se determina electrónicamente cuando el interlocutor marca el número. Una vez realizada la conexión, la voz del interlocutor se transforma en una señal eléctrica mediante un pequeño micrófono en el auricular del interlocutor . Esta señal eléctrica se envía luego a través de la red al usuario en el otro extremo, donde se transforma nuevamente en sonido mediante un pequeño altavoz en el auricular de esa persona.

A partir de 2015 ^[actualizar], los teléfonos fijos en la mayoría de los hogares residenciales 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 extremo a extremo como señales analógicas, cada vez más proveedores de servicios telefónicos están convirtiendo de manera 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. En muchos mercados, las suscripciones a teléfonos móviles superan en número a las de líneas fijas. En 2005, las ventas de teléfonos móviles ascendieron a 816,6 millones, cifra que se repartió casi por igual entre los mercados de Asia y el Pacífico (204 millones), Europa occidental (164 millones), CEMEA (Europa central, Oriente Medio y África) (153,5 millones), América del Norte (148 millones) y América Latina (102 millones). ^[73] En términos de nuevas suscripciones en los cinco años transcurridos desde 1999, África ha superado a otros mercados con un crecimiento del 58,2%. ^[74] Cada vez más, estos teléfonos están siendo atendidos por sistemas en los que el contenido de voz se transmite digitalmente, como GSM o W-CDMA, y muchos mercados están optando por depreciar los sistemas analógicos, como AMPS . ^[75]

También se han producido cambios espectaculares en las comunicaciones telefónicas entre bastidores. A partir de la puesta en funcionamiento del TAT-8 en 1988, en los años 90 se produjo la adopción generalizada de sistemas basados ​​en fibras ópticas. La ventaja de comunicarse con fibras ópticas es que ofrecen un aumento drástico de la capacidad de datos. El propio TAT-8 podía transportar diez veces más llamadas telefónicas que el último cable de cobre tendido en aquella época y los cables de fibra óptica actuales pueden transportar veinticinco veces más llamadas telefónicas que el TAT-8. ^[76] Este aumento de la capacidad de datos se debe a varios factores: en primer lugar, las fibras ópticas son físicamente mucho más pequeñas que las tecnologías de la competencia. En segundo lugar, no sufren diafonía , lo que significa que varios cientos de ellas se pueden agrupar 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]}

Un protocolo conocido como modo de transferencia asíncrono (ATM) facilita la comunicación a través de muchas redes de fibra óptica modernas . El protocolo ATM permite la transmisión de datos en paralelo mencionada en el segundo párrafo. Es adecuado para redes telefónicas públicas porque establece una vía para los datos a través de la red y asocia un contrato de tráfico con esa vía. 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 asegurará que la voz de la persona que llama no se retrase en partes o se corte por completo. ^[80] Existen competidores de ATM, como la conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS), que realizan una tarea similar y se espera que sustituyan 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 de audio. A continuación, el receptor se sintoniza para captar la onda de alta frecuencia y se utiliza un demodulador para recuperar la señal que contiene la información visual o de audio. La señal de transmisión puede ser analógica (la señal varía de forma continua 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 difusión se encuentra en un punto de inflexión crítico en su desarrollo, con muchos países pasando de transmisiones analógicas a digitales. Este cambio es posible gracias a la producción de circuitos integrados más baratos, rápidos y 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 borrosas , imágenes superpuestas 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 el resultado final. La transmisión digital supera este problema porque las señales digitales se reducen a valores discretos al recibirlas y, por lo tanto, las pequeñas perturbaciones no afectan el resultado 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 se decodificaría al mensaje binario 1011, una reproducción perfecta de lo que se envió. En 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. Al utilizar la corrección de errores de avance, un receptor puede corregir algunos errores de bits en el mensaje resultante, pero demasiado ruido dará lugar a una salida incomprensible y, por lo tanto, a una interrupción de la transmisión. ^{[84] [85]}

En la transmisión de televisión digital, hay tres estándares en competencia que probablemente se adoptarán en todo el mundo. Estos son los estándares ATSC , DVB e ISDB ; la adopción de estos estándares hasta ahora se presenta en el mapa con subtítulos. Los tres estándares utilizan MPEG-2 para la compresión de video. ATSC utiliza Dolby Digital AC-3 para la compresión de audio, ISDB utiliza Advanced Audio Coding (MPEG-2 Parte 7) y DVB no tiene un estándar para la compresión de audio pero generalmente utiliza MPEG-1 Parte 3 Capa 2. ^{[86] [87]} La ​​elección de modulación también varía entre los esquemas. En la transmisión de audio digital, los estándares están mucho más unificados y prácticamente todos los países eligen adoptar el estándar de transmisión de audio digital (también conocido como estándar Eureka 147 ). La excepción es Estados Unidos, que ha elegido adoptar HD Radio . HD Radio, a diferencia de Eureka 147, se basa en un método de transmisión conocido como transmisión en banda en canal que permite que la información digital se "aproveche" en transmisiones analógicas normales de AM o FM. ^[88]

Sin embargo, a pesar del cambio pendiente a 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 TV excepto las de muy baja potencia) el 12 de junio de 2009 ^[89] después de retrasar dos veces la fecha límite de cambio. Kenia también puso fin a la transmisión de televisión analógica en diciembre de 2014 después de múltiples retrasos. Para la televisión analógica, había tres estándares en uso para transmitir televisión en color (ver un mapa sobre la adopción aquí ). Estos se conocen como PAL (diseño alemán), NTSC (diseño estadounidense) y SECAM (diseño francés). Para la radio analógica, el cambio a la radio digital se hace más difícil por el mayor costo de los receptores digitales. ^[90] La elección de modulación para la radio analógica es típicamente entre amplitud ( AM ) o modulación de frecuencia ( FM ). Para lograr la reproducción estéreo , se utiliza una subportadora modulada en amplitud para FM estéreo , y modulación de amplitud en cuadratura se utiliza para AM estéreo o C-QUAM .

Internet es una red mundial de ordenadores y redes de ordenadores que se comunican entre sí mediante el Protocolo de Internet (IP). ^[91] Cualquier ordenador conectado a Internet tiene una dirección IP única que puede ser utilizada por otros ordenadores para enviarle información. Por lo tanto, cualquier ordenador conectado a Internet puede enviar un mensaje a cualquier otro ordenador utilizando su dirección IP. Estos mensajes llevan consigo la dirección IP del ordenador de origen, lo que permite una comunicación bidireccional. Internet es, por tanto, un intercambio de mensajes entre ordenadores. ^[92]

Se estima que el 51% de la información que fluía a través de redes de telecomunicaciones bidireccionales en el año 2000 fluía a través de Internet (la mayor parte del resto (42%) a través del teléfono fijo ). Para 2007, Internet claramente dominaba y capturaba el 97% de toda la información en las redes de telecomunicaciones (la mayor parte del resto (2%) a través de teléfonos móviles ). ^[37] A partir de 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 de 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 los ordenadores y los routers se comunican entre sí. La naturaleza de la comunicación en red de ordenadores se presta a un enfoque en capas en el que los protocolos individuales de la pila de protocolos se ejecutan de forma más o menos independiente de otros protocolos. Esto permite personalizar los protocolos de nivel inferior para la situación de la red sin cambiar la forma en que funcionan los protocolos de nivel superior. Un ejemplo práctico de por qué esto es importante es que permite que un navegador de Internet ejecute el mismo código independientemente de si el ordenador en el que se ejecuta está conectado 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 imagen de la derecha), que surgió en 1983 como el primer paso de un intento fallido de crear un conjunto de protocolos de red adoptado universalmente. ^[95]

En el caso de 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 el medio físico o el protocolo de enlace de datos que se utilizan. Esto conduce a la adopción de medios y protocolos que se adaptan mejor 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) sobre 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 con la adopción del 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 ). En este momento, la versión más utilizada del Protocolo de Internet es la versión cuatro, pero es inminente un paso a la versión seis. ^[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). El TCP se utiliza cuando es esencial que la otra computadora reciba cada mensaje enviado, mientras que el UDP se utiliza cuando es simplemente deseable. Con el TCP, los paquetes se retransmiten si se pierden y se colocan en orden antes de que se presenten a las capas superiores. Con el UDP, los paquetes no se ordenan ni se retransmiten si se pierden. Tanto los paquetes TCP como los UDP llevan consigo números de puerto para especificar qué aplicación o proceso debe manejar el paquete. ^[97] Debido a que ciertos protocolos de nivel de aplicación utilizan ciertos puertos , los administradores de red pueden manipular el tráfico para adaptarlo a requisitos particulares. Algunos ejemplos son restringir el acceso a Internet bloqueando el tráfico destinado a un puerto en particular o afectar el rendimiento de ciertas 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 utilizar paquetes de datos para comunicaciones de voz sincrónicas . Los paquetes de datos se marcan como paquetes de tipo voz y los administradores de red pueden priorizarlos de modo que la conversación sincrónica en tiempo real esté menos sujeta a conflictos con otros tipos de tráfico de datos que se pueden retrasar (por ejemplo, transferencia de archivos o correo electrónico) o almacenar en búfer por adelantado (por ejemplo, audio y vídeo) sin detrimento. Esa priorización es adecuada 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 no suele gestionarse de esta manera y, por lo tanto, puede haber una gran diferencia en la calidad de las llamadas VoIP en una red privada y en Internet pública. ^[99]

A pesar del crecimiento de Internet, las características de las redes de área local (LAN), es decir, redes de computadoras 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 las redes más grandes y, a menudo, son más rentables y eficientes sin ellas. Cuando no están conectadas a Internet, también tienen las ventajas de la privacidad y la seguridad. Sin embargo, la falta deliberada de una conexión directa a Internet no proporciona una protección segura contra piratas informáticos, fuerzas militares o poderes económicos. Estas amenazas existen si existen métodos 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 las redes LAN y WAN privadas incluyen las fuerzas armadas y las 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 conjunto de protocolos dominante a principios de la década de 1990 el IPX debido a su popularidad entre los usuarios de MS-DOS . TCP/IP ya existía en ese momento, pero normalmente solo lo utilizaban grandes instituciones gubernamentales y de investigación. ^[100]

A medida que Internet fue ganando popularidad y se requirió que su tráfico se enrutara hacia redes privadas, los protocolos TCP/IP reemplazaron a las tecnologías de red de área local existentes. Tecnologías adicionales, como DHCP , permitieron que las computadoras basadas en TCP/IP se autoconfiguraran en la red. Tales funciones también existían en los conjuntos de protocolos AppleTalk/IPX/NetBIOS. ^[101]

Mientras que el modo de transferencia asíncrono (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 las LAN. Estos protocolos se diferencian de los 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 los años 1980 y 1990, prácticamente todas las redes LAN utilizan ahora instalaciones Ethernet cableadas o inalámbricas. En la capa física, la mayoría de las implementaciones de Ethernet cableada utilizan cables de par trenzado de cobre (incluidas las redes 10BASE-T comunes ). Sin embargo, algunas implementaciones tempranas utilizaban cables coaxiales más pesados ​​y algunas implementaciones recientes (especialmente las de alta velocidad) utilizan fibras ópticas. ^[103] Cuando se utilizan fibras ópticas, se debe hacer la distinción entre fibras multimodo y fibras monomodo. Las fibras multimodo pueden considerarse fibras ópticas más gruesas para las que es más barato fabricar dispositivos, pero que sufren de un ancho de banda utilizable menor y una peor atenuación, lo que implica un peor rendimiento a larga distancia. ^[104]

• Goggin, Gerard , Global Mobile Media (Nueva York: Routledge, 2011), pág. 176. ISBN 978-0-415-46918-0 . 
• OCDE , Servicio universal y reestructuración tarifaria en telecomunicaciones, Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) Publicaciones, 1991. ISBN 92-64-13497-2 . 
• Wheen, Andrew. De Dot-Dash a Dot.Com: cómo evolucionaron las telecomunicaciones modernas desde el telégrafo hasta Internet (Springer, 2011).

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Telecomunicaciones .

• Congreso Internacional de Teletráfico
• Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT)
• Glosario de telecomunicaciones de ATIS
• Comisión Federal de Comunicaciones
• Sociedad de Comunicaciones IEEE
• Unión Internacional de Telecomunicaciones
• El libro Understanding Telecommunications de Ericsson en Wayback Machine (archivado el 13 de abril de 2004) (Ericsson eliminó el libro de su sitio en septiembre de 2005)