Conceptos básicos de telecos: Redes (I)

Qué son, historia, tipos, impacto en la sociedad

Te explicamos qué son las telecomunicaciones, su historia e impacto en la sociedad. Además, las carreras en telecomunicaciones.

¿Qué son las telecomunicaciones?

Cuando hablamos de telecomunicaciones, nos referimos a la ciencia y a la práctica de la transmisión de información a través de medios electromagnéticos, mediante el empleo de un conjunto de técnicas y materiales especializados. Dicha información puede consistir en datos textuales, de audio, de video o la combinación de los tres.

El término telecomunicación proviene de la palabra francesa télécommunication, compuesta por el prefijo griego tele-, “distancia”, y la palabra latina communicare, “compartir”. Fue acuñada por el ingeniero y escritor Édouard Estaunié (1862-1942) a inicios del siglo XIX, como reemplazo del término hasta entonces empleado para la comunicación por impulsos eléctricos: telegrafía.

Dentro del concepto de telecomunicaciones podemos hallar hoy en día numerosas tecnologías, desde la radio, televisión, telefonía, redes informáticas e Internet, hasta la radionavegación, GPS y telemetría. En casi todos los casos, se trata de sistemas dotados de:

Un emisor. Que codifica y transmite la señal mediante distintos medios o canales.

Que codifica y transmite la señal mediante distintos medios o canales. Uno o más receptores. Que reciben y decodifican la señal, pudiendo a su vez (o no) servir de emisores.

Que reciben y decodifican la señal, pudiendo a su vez (o no) servir de emisores. Repetidores, enrutadores y conmutadores. Que son aparatos diseñados para intensificar, modificar, canalizar o repetir la señal enviada por el emisor.

También puede hablarse de Ingeniería en telecomunicaciones o, simplemente, telecomunicaciones, para referirse al estudio de este tipo de tecnología, con miras a su manejo, mejoramiento e innovación.

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Historia de las telecomunicaciones

El ser humano ha intentado superar las distancias para enviar y recibir señales desde épocas muy tempranas. Para ello empleaba señales de humo, sonidos instrumentales, mensajeros humanos o cadenas de señales de fuego.

Sin embargo, recién con la aparición del correo postal en sus distintas versiones, algunas más antiguas que otras, apareció un verdadero sistema de comunicaciones a la distancia. Generalmente estaba dirigido a comunicar al rey o a la metrópoli imperial, con sus súbditos lejanos o con sus territorios coloniales.

Por su parte, los primeros sistemas de comunicación rápida a distancia se crearon en la Edad Moderna, cuando gracias al dominio de la electricidad, surgió el modo de emplearla para transmitir mensajes simples, limitados generalmente a una palabra, mediante el telégrafo.

Inspiradas en antiguas versiones ópticas que dependían de codificar un mensaje con símbolos visibles desde la distancia, en la primera mitad del siglo XIX se desarrollaron las primeras formas del telégrafo eléctrico, revolucionando el campo de las comunicaciones a través del código morse.

Este invento se consolidó en los años siguientes como el gran medio de comunicación moderno, especialmente en Estados Unidos, de la mano de la expansión ferroviaria. Sirvió de base para futuros inventos, como el “telégrafo parlante” (teléfono) o la “telegrafía sin hilos” (radiocomunicación).

En las últimas décadas del siglo XIX y las primeras del siglo XX, se desarrolló el teléfono, invención de Alexander Graham Bell (1847-1922) y/o Elisha Gray (1835-1901). Además, las experiencias de científicos e inventores como Thomas Alva Edison (1847-1931), Nikola Tesla (1856-1943) y Aleksandr Popov (1859-1905) constituyeron una revolución científica y tecnológica en el área de las telecomunicaciones.

La invención del primer radiotransmisor de Guillermo Marconi (1874-1937), dio origen a aparatos tan diversos como el teletipo o el radiotransmisor de onda corta, y en el siglo XX a la radio de transistores y la televisión. Nunca el ser humano logró comunicar tanto y a través de tan largas distancias como de entonces en adelante.

Finalmente, tras la invención de las computadoras y su incorporación en redes de intercambio de información, se sumaron nuevas tecnologías: los módems, el sonar, las microondas, los satélites de telecomunicaciones, la telefonía celular, el WiFi y otros modos contemporáneos de transmisión de información digitalizada mediante ondas electromagnéticas.

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Tipos de telecomunicaciones

Hay muchas formas de clasificar las telecomunicaciones, atendiendo a distintos elementos. Por ejemplo, podemos distinguir entre comunicaciones unidireccionales, aquellas en las que el emisor es siempre emisor, y las bidireccionales, en las que los receptores eventualmente ocupan también el rol de emisor, es decir, existe retroalimentación.

Por otro lado, atendiendo a la naturaleza de su tecnología específica, podemos diferenciar entre:

Radiocomunicaciones. No sólo se refiere a la transmisión de ondas radiales en AM y FM desde estaciones comerciales, cuya programación debe ser recuperada por el público en sus aparatos radiales, sino también a los aparatos de radio de onda corta, como los empleados para la navegación y las comunicaciones militares.

No sólo se refiere a la transmisión de ondas radiales en AM y FM desde estaciones comerciales, cuya programación debe ser recuperada por el público en sus aparatos radiales, sino también a los aparatos de radio de onda corta, como los empleados para la navegación y las comunicaciones militares. Telefonía. La antigua telefonía de hilos de Graham Bell fue sustituida a lo largo del siglo XX por toda una industria telefónica moderna, que emplea satélites y torres de emisión para enviar y recibir señales electromagnéticas de frecuencia específica, que luego el aparato convierte en ondas sonoras, recuperando la voz del hablante con una distorsión y retardo mínimos.

La antigua telefonía de hilos de Graham Bell fue sustituida a lo largo del siglo XX por toda una industria telefónica moderna, que emplea satélites y torres de emisión para enviar y recibir señales electromagnéticas de frecuencia específica, que luego el aparato convierte en ondas sonoras, recuperando la voz del hablante con una distorsión y retardo mínimos. Televisión. El gran invento que revolucionó los medios masivos de comunicación en el siglo XX, ha sobrevivido adaptándose a los tiempos, a través de emisiones satelitales o streaming a través de Internet, para llevar tanto audio como imágenes a los aparatos receptores en cada hogar, ya sea en vivo y directo, o en diferido.

El gran invento que revolucionó los medios masivos de comunicación en el siglo XX, ha sobrevivido adaptándose a los tiempos, a través de emisiones satelitales o streaming a través de Internet, para llevar tanto audio como imágenes a los aparatos receptores en cada hogar, ya sea en vivo y directo, o en diferido. Internet. Hoy en día prácticamente todo está conectado a Internet, la gran red de redes de computadoras, que permite el envío recíproco de información a lo largo de enormes distancias. Se trata de una intrincada red de computadores interconectados de manera recíproca, para compartir un inmenso volumen de datos de cualquier naturaleza, a través de cables de fibra de vidrio, cables coaxiales o a través de ondas de radio (WiFi). Internet permite diversos servicios como la World Wide Web, el correo electrónico, el servicio de streaming, etc.

Hoy en día prácticamente todo está conectado a Internet, la gran red de redes de computadoras, que permite el envío recíproco de información a lo largo de enormes distancias. Se trata de una intrincada red de computadores interconectados de manera recíproca, para compartir un inmenso volumen de datos de cualquier naturaleza, a través de cables de fibra de vidrio, cables coaxiales o a través de ondas de radio (WiFi). Internet permite diversos servicios como la World Wide Web, el correo electrónico, el servicio de streaming, etc. Fax. Una tecnología ya extinta, pero que sirve de ejemplo, y que consistía en utilizar las líneas telefónicas para enviar la reproducción de una imagen tomada de un texto, es decir, algo similar a una fotocopiadora, cuyos originales sin embargo se hallaban lejos. Desde la llegada de Internet fue considerada obsoleta y abandonada en todo el mundo.

Impacto de las telecomunicaciones

Las telecomunicaciones desempeñan hoy un rol vital en la mayoría de los sistemas tecnológicos, tanto en el ámbito comercial y financiero, como en el militar, lúdico o cultural. Sus efectos han modificado para siempre el modo de relacionarnos y comunicarnos entre los seres humanos.

Han permitido el surgimiento de una cultura más homogénea (la cultura “global” o 2.0, por ejemplo), a la par que han permitido nuevas formas de intercambio comercial y nuevos servicios. Se ha convertido rápidamente en una de las áreas de mayor innovación, de mayor demanda y mayores capitales del mundo contemporáneo.

Carrera en telecomunicaciones

El estudio de las telecomunicaciones se lleva a cabo desde muy distintos enfoques, cada uno representado en una carrera universitaria o un grado similar, lo cual abarca títulos tan distintos como son, entre otras:

Ingeniería en telecomunicaciones

Desarrollador Web

Tecnicatura superior en redes informáticas

Tecnicatura universitaria en telecomunicaciones

El estudio de telecomunicaciones tiene un claro perfil tecnológico, orientado a la ciencia aplicada y a la ingeniería electrónica, industrial y de materiales.

Referencias

Definición de Telecomunicaciones

El concepto de telecomunicaciones está muy presente en el contexto actual en cualquier nivel, personal o global. Su relevancia hace que sean conveniente partir de una definición general.

Así, por telecomunicaciones se entiende el conjunto de las transmisiones, emisiones o recepción de signos que se realiza a través de cables, electricidad o cualquier sistema electromagnético. La radio, la televisión o la telefonía móvil son ejemplos concretos de sistemas de telecomunicaciones.

Con origen en el término griego telos

El término telecomunicaciones incorpora dos aspectos fundamentales. Con el prefijo griego telos se hace alusión a la distancia y con la idea de comunicación estamos indicando la necesidad de compartir información. Así, las telecomunicaciones son el conjunto de soportes tecnológicos que permiten que los humanos dispongamos de información a través de un medio de transmisión que nos posibilita superar las distancias geográficas naturales.

El medio de transmisión

El medio de transmisión es el enlace de tipo eléctrico u óptico entre el transmisor y el receptor, siendo el punto de unión entre la fuente y el destino final. Entre los medios de transmisión existen medios guiados y los no guiados; en los primeros el canal por el que se transmite la información de señales es un medio físico (por medio de un cable) y en los no guiados las señales viajan a través de radiofrecuencia, es decir, el aire es el medio de la transmisión. Ejemplos de medios guiados serían los cables de tipo par trenzado, cable coaxial y de fibra óptica. Ejemplos de medios no guiados serían los microondas, los satélites, las ondas de radio o los rayos infrarrojos.

Ingeniería de telecomunicaciones

Un ingeniero de telecomunicaciones se dedica a diseñar, administrar y mantener enlaces de telecomunicaciones, ya sea de voz, de datos o de video. Esta ingeniería tiene como fundamento la física y la matemática como conocimientos generales relacionados con campos específicos muy diversos: circuitos electrónicos, sistemas de energía, comunicación digital, campos electromagnéticos, comunicaciones ópticas o telemática, entre otros campos.

Estas disciplinas o áreas son aplicables a sectores productivos como la televisión, la radio, empresas de servicios de internet, de telefonía o tareas relacionadas con la defensa militar.

Hay que tener en cuenta que estos sectores se encuentran en un proceso de cambio continuo y es preciso la adaptación permanente de las telecomunicaciones para mejorar los sistemas de seguridad, las infraestructuras, la realidad virtual o el desarrollo de aplicaciones. El ámbito de las aplicaciones informáticas es uno de los que presenta un mayor campo de actuación (base de datos, programación, líneas de producción, etc).

Conceptos básicos de telecos: Redes (I)

Retomamos nuestra saga de posts sobre conceptos de telecomunicaciones con un tema de plena actualidad: el mundo de las redes fijas de datos. Os contaremos qué es una red, cómo se transmite esa información dependiendo de si se trata de voz o datos, y los diferentes tipos de servicios que se pueden prestar (telefonía, televisión, banda ancha) así como los anchos de banda que se necesitan para cada servicio.

Las definiciones aportadas por la RAE para el concepto de red son diversas y, unas más que otras, guardan relación con las redes de telecomunicaciones propiamente dichas: «Conjunto de elementos organizados para determinado fin» /«Conjunto de ordenadores o de equipos informáticos conectados entre sí que pueden intercambiar información».

Hacia el empaquetamiento de datos

Las redes terrestres fijas, que emplean los operadores para la trasmisión de servicios de voz y datos hasta los usuarios, generalmente transmiten la información mediante equipos de conmutación o encaminamiento. La conmutación (switching en inglés), se entiende como «un proceso que permite llevar la señal entre dos puntos, un emisor y un receptor, a través de nodos intermedios o equipos de transmisión».

Se emplea para transmitir comunicaciones de voz tradicionales (fija y móvil) y paquetes de servicios IP ( Internet, Telefonía IP, IPTV…). En función del tipo de servicios enviados, se emplean dos topologías de red diferentes: conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. En la conmutación de circuitos se establece una vía mediante el establecimiento de la llamada, con un ancho de banda fijo para el usuario, que permanece activa durante toda la comunicación y se libera una vez finalizada. Se emplea para redes móviles (red celular), fijas (red de telefonía conmutada) y redes digitales (RDSI). Las redes RDSI se utilizan para dar servicios de voz o datos de forma simultánea.

Pero en los últimos años, se ha observado una reconversión de un sistema sustentado en las comunicaciones a través de la red de cobre hacia un modelo basado en la conmutación de paquetes de datos, que permite a las operadoras reutilizar la misma infraestructura de conmutación y transporte local de red IP para todos sus servicios (acceso a Internet, telefonía fija, móvil, IPTV,..).

En la conmutación de paquetes un nodo envía información a otro dividida en paquetes o datagramas , los cuales contienen datos e información de control con la dirección de destino y la prioridad del envío. En este caso, no es necesario un circuito previo, sino que los paquetes se encaminan en cada nodo («routing») en función del tipo de información que transmiten y posteriormente, son reensamblados en el destino obteniendo así el mensaje original. Se utiliza en las conexiones de redes IP y las Ethernet LAN.

Tipos de conmutación de redes

Comparativamente, la conmutación de paquetes implica una serie de ventajas: menores costes incrementales por la tecnología empleada, la topología de red es más sencilla a nivel troncal (núcleo de la red), por lo que se facilitan las inversiones y permite el intercambio de recursos entre usuarios y entre informaciones de tipo y origen distinto. Pero su punto débil reside en el manejo de informaciones en tiempo real, como la voz, que requieren que los paquetes de datos que la componen lleguen con un retardo apropiado y en el orden requerido. La solución parece estar en manos de la utilización de la conmutación con circuitos virtuales, que añade un identificador a cada paquete en lugar de una dirección de destino.

Tipos de servicios

A través de las redes de telecomunicaciones las operadoras comercializan servicios residenciales de banda ancha (Internet, telefonía, televisión) y de empresa (RPV, soluciones de voz corporativas, banda ancha garantizada). Pero como señalábamos antes, el futuro de las telecomunicaciones está orientado cada vez más hacia el empaquetamiento de servicios y a la tranmisión de las comunicaciones a través de redes IP. Este conversión tecnológica está estrechamente ligada a los despliegues de redes de fibra óptica de nueva generación.

Internet

El servicio de banda ancha de Internet, basado en el protocolo TCP/IP, » está formado por un conjunto de redes interconectadas a nivel mundial capaces de encaminar, conmutar y transmitir paquetes digitales «. Internet es el ejemplo más claro de convergencia de servicios de telecomunicaciones, audiovisuales y de datos.

La conexión a Internet parte de un sistema de conmutación de paquetes, en el que cada nodo tiene asociada una dirección IP y una subred. El tráfico se encamina mediante routers y a través de unos equipos intermedios DNS, se facilita la dirección IP que permite que nos podamos conectar.

Telefonía IP

Es el servicio de telefonía tradicional, en el que la voz es transportada a través de las redes IP en forma de paquetes de datos. Se fundamenta en la tecnología VoIP (Voz sobre protocolo de Internet), que acarrea una serie de ventajas: consume poco ancho de banda (un total de 128 kbt/s con una calidad máxima), reduce costes (transporta voz y datos en una misma línea) y, consecuentemente, el precio de la llamada (las llamadas VoIP a VoIP suelen ser gratuitas) y evita peajes internacionales como el roaming. La principal desventaja de estas llamadas estriba en que están condicionadas por la calidad de la conexión a Internet que las sustenta (alta latencia, cortes…,).

Las llamadas de voz por IP desde Skype) requieren de una conexión de banda ancha y se transmiten de modo similar al envío de datos en Internet. Las centrales telefónicas (Call Servers), interceptan la llamada y se encargan de buscar el teléfono destino y su dirección IP , posteriormente, indican que se quiere iniciar una nueva llamada. Los teléfonos IP empaquetan la señal de voz y esta señal se digitaliza, se codifica y se comprime para poder ser transmitida por la red IP hasta el usuario al que llamamos. El tráfico se encamina a través de routers y finalmente, la llamada se descomprime y se convierte en la señal de voz analógica inicial.

Proceso de llamada telefónica IP. Fuente CMT

Televisión IP (IPTV)

La televisión sobre protocolo IP (IPTV), permite la tranmisión de la señal de televisión a través de conexiones de banda ancha , basándose en el «video-streaming». A diferencia de lo que ocurre en la televisión analógica, la IPTV ofrece servicios de valor añadido basados en la interactividad con el espectador (pay per view, VoD). En España, Telefónica fue la primera en subirse al carro de esta tecnología con Imagenio, pero pronto siguieron sus pasos otros operadores de telecomunicaciones e ISPs.

La televisión IP permite comunicaciones multicast, de uno a muchos usuarios, siguiendo el siguiente proceso. Una vez que el cliente solicita un determinado canal, la cabecera envía la señal hacia un nodo intermedio que la retransmite a los distintos usuarios.

La plataforma de red triple play es aquella que permite a los operadores lanzar ofertas empaquetadas de servicios de voz, banda ancha y televisión, con un abaratamiento considerable en los costes. El triple-play se ofrece por un único soporte físico, ya sea cable coaxial, fibra óptica, cable de par trenzado, red eléctrica, o bien microondas.

Modelo eficiente de red para IP TV, acceso a Internet y VoIP

Aquí os dejamos el cuadro con los anchos de banda (de subida y de bajada) que se consumen por servicio. La FCC también incluyó sus propios datos en el National Broadband Plan:

Fuente CMT

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Junto con el avance permanente de las conexiones ADSL en el mercado residencial, éste tipo de comunicaciones, están siendo muy populares para llamadas internacionales.