jueves, 20 de abril de 2017

avances tecnológicos en las telecomunicaciones

Telecomunicación

Antena parabólica para la transmisión de señales electromagnéticas.
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Una telecomunicación es toda transmisión y recepción de señales de cualquier naturaleza, típica mente electromagnéticas, que contengan signos, sonidos, imágenes o, en definitiva, cualquier tipo de información que se desee comunicar a cierta distancia.1
Por metonimia, también se denomina telecomunicación (o telecomunicaciones, indistintamente)nota 1 a la disciplina que estudia, diseña, desarrolla y explota aquellos sistemas que permiten dichas comunicaciones; de forma análoga, la ingeniería de telecomunicaciones resuelve los problemas técnicos asociados a esta disciplina.
Las telecomunicaciones son una infraestructura básica del contexto actual. La capacidad de poder comunicar cualquier orden militar o política de forma casi instantánea ha sido radical en muchos acontecimientos históricos de la Edad Contemporánea —el primer sistema de telecomunicaciones moderno aparece durante la Revolución Francesa—. Pero además, la telecomunicación constituye hoy en día un factor social y económico de gran relevancia. Así, estas tecnologías adquieren una importancia como su utilidad en conceptos de la globalización o la sociedad de la información y del conocimiento; que se complementa con la importancia de las mismas en cualquier tipo de actividad mercantil, financiera, bursátil o empresarial. Los medios de comunicación de masas también se valen de las telecomunicaciones para compartir contenidos al público, de gran importancia a la hora de entender el concepto de sociedad de masas.
La telecomunicación incluye muchas tecnologías como la radio, televisión, teléfono y telefonía móvil, comunicaciones de datos, redes informáticas o Internet. Gran parte de estas tecnologías, que nacieron para satisfacer necesidades militares o científicas, ha convergido en otras enfocadas a un consumo no especializado llamadas tecnologías de la información y la comunicación, de gran importancia en la vida diaria de las personas, las empresas o las instituciones estatales y políticas.


Etimología y evolución del término

El término «telecomunicación» tiene su origen en el francés Télécommunication, palabra que inventó el ingeniero Édouard Estaunié al añadir a la palabra latina communicare —compartir— el prefijo griego tele-, que significa distancia.2 Con este término pretendía usar una misma palabra para denominar a la «transmisión del conocimiento a distancia mediante el uso de la electricidad», que hasta ese momento era la telegrafía y la telefonía, y lo publicó por primera vez en Traité Practique de Télécommunication Électrique (Télégraphie-Téléphonie) de 1904.2
El castellano asimiló con éxito el préstamo en varios ámbitos de la vida pública, académica, política y empresarial. Ya en el 1907 se impartía una asignatura de «telecomunicación» en la Escuela Oficial de Telegrafía de Madrid con los contenidos de telefonía, telegrafía, radiotelegrafía y radiotelefonía; y en el año 1920 Juan Antonio Galvarriato publicó El Correo y la Telecomunicación en España.2 La vida política también se habituó a usar el término y, en 1921, el gobierno de Manuel Allendesalazar solicitó un ambicioso plan de ampliación de los «servicios de Telecomunicación», que si bien nunca llegó a materializarse debido al Desastre de Annual, demuestra el uso del término en castellano.2 De hecho, en esa época «telecomunicación» era sinónimo de modernidad, por lo que se incorporó al nombre de muchas compañías de la época como la "Compañía Ibérica de Telecomunicación" de Antonio Castilla López en 1916 o la "Compañía de Telecomunicación y Electricidad" en 1919.2

La consolidación real del término a nivel internacional llegó con la constitución de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) en la Conferencia de Madrid de 1932, en la que se definió «telecomunicación» como «toda comunicación telegráfica o telefónica de signos, señales, escritos, imágenes y sonidos de cualquier naturaleza, por hilos, radio u otros sistemas o procedimientos eléctrica o visual (semáforos)».2 El avance de la telecomunicación acabó por dejar desfasada esta definición y, en el actual Reglamento de Radiocommunicaciones, se redefine el término:

Por metonimia, el estudio de la telecomunicación o las telecomunicaciones se denomina «Telecomunicación» o «Telecomunicaciones» indistintamente.

Historia[editar]



Aunque, como se ha visto, la «telecomunicación» como estudio unificado de las comunicaciones a distancia es una idea reciente, siempre han existido medios de comunicación que también son estudiados por esta disciplina. A lo largo de la historia han existido diferentes situaciones en las que ha sido necesaria una comunicación a distancia, como en la guerra o en el comercio.4 Sin embargo, la base académica para el estudio de estos medios, como la teoría de la información, datan de mediados del siglo xx.
Conforme las distintas civilizaciones empezaron a extenderse por territorios cada vez mayores fue necesario un sistema organizado de comunicaciones que permitiese el control efectivo de esos territorios.5 Es probable que el método de telecomunicaciones más antiguo sea el realizado con mensajeros, personas que recorrían largas distancias con sus mensajes. Hay registros de que ya las primeras civilizaciones como la sumeria, la persa, la egipcia o la romana implementaron diversos sistemas de correo postal a lo largo de sus respectivos territorios.

Antecedentes[editar]

Las primeras tecnologías usadas en la telecomunicación usaban las señales visuales como las almenaras o las señales de humo, o acústicas como mediante el uso de tambores, cuernos o bramaderas.4
Así, el dramaturgo griego Esquilo (525-456 a. C.) relata en su obra Agamenón que el personaje homónimo de la mitología comunicó a la ciudad de Argos, de la que era rey, y a su esposa Clitemnestra, la victoria de los aqueos sobre Troya mediante una cadena de señales de fuego que iban de un punto a otro. 6 7 También el historiador griego Polibio (204-122 a. C.) explica otro ejemplo de comunicaciones a larga distancia, el telégrafo hidráulico, que según cuenta fue desarrollado por Eneas el Táctico en el siglo iv a. C..8 9Consistía en dos cubas de agua provistas de sendos grifos y, sumergida de forma vertical, una tablilla con los signos y señales que se deseaban transmitir. El emisor alertaba al receptor con antorchas el momento en el que ambos debían abrir y cerrar el agua, de tal forma que el nivel del agua indicaba qué mensaje de la tablilla se deseaba transmitir.8
Sin embargo, estas primeras manifestaciones técnicas no dieron como resultado sistemas de telecomunicación reales, sino que hasta la Edad Contemporánea no se inventaron formas para realizar comunicaciones a distancia. Fue el correo postal, en sus diferentes manifestaciones, el que asumió el papel de comunicar a las personas durante casi toda la historia.10
Más reciente es el uso de los telégrafos ópticos, considerado el primer sistema de telecomunicación moderno al permitir codificar mensajes que no habían sido prefijados con anterioridad; hasta entonces, se transmitían mensajes sencillos, como 'peligro' o 'victoria', sin la posibilidad de dar detalles o descripciones. Se trataba de unas estructuras provistas de brazos móviles que, mediante cuerdas y poleas, adoptaban diferentes posiciones con las que codificar el mensaje.11 Aunque fue Robert Hooke quien, en 1684, presentó a la Royal Society un primer diseño detallado de un telégrafo óptico,12 13 no fue hasta principios del siglo xix en Francia cuando se implementó de una forma eficaz. Fue durante la Revolución francesa, cuando existían en el país una necesidad importante de poder transmitir las órdenes de una forma eficaz y rápida,13 cuando el ingeniero Claude Chappe y sus hermanos instalaron 556 telégrafos ópticos que cubrían una distancia de casi 5000 kilómetros.11 La primera línea, de 22 torres y 230 kilómetros, se dispuso en 1792 entre París y Lille,14 y en 1794, transmitió la noticia de la victoria francesa en Condé-sur-l'Escaut:15
Condé ha vuelto a poder de la República: la rendición se ha efectuado esta mañana a las seis.nota 2
Primer mensaje del telégrafo óptico de Chappe.16 17
El sistema, que resultó ser un éxito en el terreno militar, se extendió por toda Europa aunque con las modificaciones propias de cada país, como el diseño de Murray en Gran Bretaña18 o el de Breguet y Betancourt, así como el de Mathé, en España.19
El telégrafo hidráulico fue utilizado por Eneas el Táctico.  
Bramadera usada por los Apaches para comunicarse.  
Cuerno usado en sudamérica por la cultura moche en el siglo iii.  
En 1792 se instaló en Francia una red de telégrafos ópticos.  

Siglo XIX. Los avances eléctricos[editar]

Ilustración de un artículo de Sömmerring de 1810.
Como se aprecia el telégrafo electoquímico de Sömmerring usaba la electricidad de una pila voltaica, el instrumento alto de la derecha.20
Aunque fue en el 1729 cuando el científico Stephen Gray había descubierto formalmente que la electricidad podía ser transmitida, los primeros experimentos técnicos no se materializaron hasta el siglo xix, cuando Alessandro Volta presentó a la Royal Society un instrumento capaz de generar corriente continua, la pila voltaica —véase la historia de la electricidad—. Por ejemplo, un experimento inicial en la telegrafía eléctrica fue el telégrafo electroquímico creado por el científico alemán Samuel Thomas von Sömmerring en 1809,nota 3 basado en un diseño menos robusto de 1804 del científico español Francisco Salvá Campillo.21 20 22 Este invento empleaba señales eléctricas que se enviaban por diversos cables metálicos, una por cada letra. En el extremo receptor las corrientes electrolizaban el ácido de unos tubos individuales de vidrio liberándose corrientes de burbujas de hidrógeno en el tubo correspondiente para que fueran vistas por el operador del receptor.20 22

El telégrafo[editar]

Grabado de Popular Science Monthly Volume 3, p. 418 (en inglés).
Telégrafo de una sola aguja de Cooke y Wheatstone. Cuando se giraba la manivela en un sentido, el movimiento se replicaba en el receptor.
Grabado de Appletons' Cyclopædia of American Biography, p. 426. (en inglés) de 1900.
Grabado del diseño original del telégrafo de Morse.
El telégrafo eléctrico, que se desarrolló en la primera mitad del siglo xix, tiene su origen en multitud de experimentos y nuevas tecnologías, por lo que no se puede mencionar un único inventor aunque sí algunos nombres importantes.23
Por ejemplo, el diplomático ruso Pavel Schilling construyó en 1832, en su propio apartamento, un telégrafo electromagnético que usaba seis galvanómetros como receptores cuyas agujas señalaban el carácter enviado.24 Otro ejemplo lo encontramos en los célebres científicos Gauss y Weber, quienes en 1833 instalaron una línea telegráfica entre la universidad y el observatorio astronómico de Gotinga donde ambos trabajaban. Consiguieron comunicarse haciendo mover la aguja de un magnetómetro, con la que coordinaban el tiempo, y llegaron a desarrollar un código de 5 bits.24
Sin embargo no fue hasta la primera patente de un telégrafo cuando este salió de los laboratorios. Fue en 1837, cuando William Fothergill Cooke, quien se asoció con el profesor de física Charles Wheatstone, patentó un telégrafo de cinco conductores eléctricos que hacían mover otras cinco agujas imantadas con las que señalar una de las 20 letras que tenía el aparato.25 En julio de ese mismo año hicieron una demostración de su invento entre las estaciones de Euston y Camden Town,25 pero no fue hasta el 9 de julio de 1839 cuando empezó a funcionar su invento entre la estación de Paddington, en Londres y la de West Drayton, a 21 kilómetros de distancia.26Esta vez, sin embargo, utilizaron una variante de su invento que usaba solo dos agujas y utilizaba un código de pulsos eléctricos positivos y negativos para cada carácter.26
Finalmente, tras conseguir reducir el número de agujas de su invento a una sola, Cooke y Wheatstone fundaron la Electric Telegraph Company en 1846, precursora de la primera empresa de telecomunicaciones —la British Telecom—, y para 1852 ya había instalados en Inglaterra 6500 km de líneas telegráficas.27 El invento se extendió a lo largo de Europa y se instalaron líneas en diversos países como Francia (1845), Austria-Hungría y Bélgica (1846), Italia (1847), Suiza (1842) o Rusia (1853).28
La otra pareja clave en la historia de la telegrafía fue la formada por el pintor Samuel Morse y Alfred Vail, ambos estadounidenses y contemporáneos a Cooke y Wheatstone. Samuel Morse había oído hablar en 1832 sobre los electroimanes en el transcurso de un viaje, y se le ocurrió usarlos para hacer mover un lapicero que marcase el mensaje enviado en un papel. En 1835 fue nombrado profesor de literatura, de arte y de dibujo en la universidad de Nueva York, por lo que pudo dedicarse a construir su primer prototipo. Sin embargo, no sería hasta 1837 cuando junto con Alfred Vail consiguiese un prototipo totalmente operativo.29 En 1843 consiguieron 30 000 dólares estadounidenses para financiar la construcción de una línea telegráfica entre Washington y Baltimore, la cual se inauguró el 1 de enero de 1845.30
Así se consolidó también el uso del telégrafo en Estados Unidos. En este país, entre 1861 y 1865 tuvo lugar la Guerra de Secesión, en la que se tendieron miles de kilómetros de líneas telegráficas y se explotaron todos los avances técnicos de la época como la telegrafía, la aerostática, el ferrocarril o los barcos de vapor.31 Para 1866 la empresa que había unificado el mercado —la Western Union Telegraph Company— tenía más de 2250 oficinas y 120 000 kilómetros de líneas;32 y se ofrecían servicios tanto personales como profesionles, como el servicio de noticias de Associated Press.32
Conforme el uso del telégrafo se iba consolidando se les fueron añadiendo nuevas mejoras y funcionalidades. Cabe destacar el modelo de telégrafo que patentó David Edward Hughes en 1855 con el que se podían transmitir hasta 45 palabras por minuto en vez de las 25 palabras por minuto del sistema Morse.33 Se trataba de un sistema que, utilizando una rueda con las letras del alafabeto, imprimía directamente el mensaje transmitido en un lenguaje comprensible.33 Otro gran avance fue el que introdujo Émile Baudot en 1874, quien invento un tipo de multiplexación por división de tiempo que permitía varias comunicaciones simultáneas usando la misma línea; o Tomas Edison, quien había trabajado desde los quince años como telegrafista e inventó en 1874 un sistema de comunicaciones cuádruplex con el que enviar cuatro telegramas simultáneos por el mismo hilo.33
El telégrafo se consagró como el medio de comunicación predilecto. Si en 1865 el total de líneas telegráficas de los miembros de la Unión Telegráfica Internacional era de 500 000 kilómetros y se enviaban unos 30 millones de mensajes, hacia 1913 había 7 millones de kilómetros de líneas y se transmitían 500 millones de telegramas.34 Solo algunos países de Europa, como Inglaterra o España, adoptaron mayoritariamente el sistema de Cooke y Wheatstone, y en el resto del mundo se prefirió el sistema de Morse.35 Este fue establecido para las líneas telegráficas internacionales en la Conferencia de París de 1865 cuando se constituyó la Unión Telegráfica Internacional.35 Después, en 1903, este mismo organismo recomendó en la Conferencia de Londres el uso del sistema de Hughes para las líneas de mayor actividad y el de Baudot para los servicios con más de 500 telegramas diarios.35
El telégrafo se había consagrado como el medio de comunicación por antonomasia, e influyó notablemente en otras tecnologías futuras hasta el punto de condicionar su denominación: 'telégrafo parlante' o 'mejoras en telegrafía' —teléfono—, o la 'telegrafía sin hilos' —radiocomunicación—.

El teléfono[editar]

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Video neerlandés de 1976 que celebra los 100 años de vida del teléfono.36
En el vídeo se observa el funcionamiento del teléfono y cómo se hacía la conmutación, tanto manual como por un sistema automático Rotary.
Uno de los inventos más exitosos del siglo xix, que aún es muy usado en nuestros días, fue el teléfono. Este invento hizo posible comunicarse utilizando la voz, aunque en un principio no se apostó por su desarrollo debido al éxito y el poder que ya tenía el telégrafo. Como en muchos otros casos, el invento y desarrollo del teléfono no se debe a una sola persona, y fueron varios los inventores que desarrollaron tecnologías relacionadas con la telefonía. De hecho, las primeras especulaciones sobre la posibilidad de transmitir la voz a distancia son muy anteriores a la invención del teléfono. Por ejemplo, Robert Hooke especuló sobre la transmisión de la voz a distancia, pero sus experimentos con cuerdas tirantes no tuvieron mucho éxito;37 y G. Huth utilizó por primera vez la palabra ‘teléfono’ en A Treatise concerning some Acoustic Instruments and the use of the Speaking Tube in Telegraphy (1796) al sugerir usar instrumentos acústicos para comunicarse a distancia, así como el uso de un tubo en telegrafía.38
Pero no fue hasta el desarrollo de una tecnología específica cuando se puede hablar de los primeros pioneros: Antonio Meucci, Philipp Reis, Innocenzo Manzetti, Elisha Gray o Alexander Graham Bell, entre otros. El comienzo de la telefonía estuvo marcado, de hecho, por numerosas batallas legales por la autoría de los primitivos teléfonos, por lo que es preferible recurrir al orden cronológico a la hora de enumerar los distintos avances técnicos o las patentes de estos.
Así, en 1856 Antonio Meucci instaló en su domicilio un dispositivo que conectaba el dormitorio con el sótano con el que poder hablar con su esposa enferma, que llamó «teletrófono» —«telettrofono» en italiano—, y que supuestamente fue publicado en la prensa. Sea como sea, el primer artilugio al que se le llamó «teléfono» —«telefón» en alemán— fue el presentado por Philipp Reis en 1862, quien usó una membrana de cuero para su dispositivo. El resultado fue un teléfono que permitía transmitir notas eléctricas y sonidos sencillos, pero en el que se hacía prácticamente imposible hablar. Dos años después, en 1864, Innocenzo Manzetti inventó su propio 'telégrafo parlante' —télégraphe parlant en francés— que permitía transmitir la voz, y fue publicado por los medios.nota 4
Sin embargo, la primera patente de un sistema telefónico fue la que obtuvo el estadounidense Alexander Graham Bell en 1876, con la que obtuvo la explotación en exclusiva del invento hasta 1893 y logró llegar a monopolizar el mercado en Estados Unidos. Otro inventor, el también estadounidense Elisha Gray presentó una solicitud de patente de un sistema telefónico el mismo día que Bell —en realidad que su inversor, Hubbard—, pero llegó tarde por unas horas. Cabe destacar que Bell se vio envuelto hasta en 600 litigios por la autoría del teléfono, incluidos Meucci, Gray, Edison o la entonces todopoderosa Western Union, pero ganó todos los juicios. La autoría del teléfono sigue siendo aún motivo de controversia y difiere según el país.nota 5
Sea como sea, la realidad es que el mercado no supo ver el potencial del invento, calificado de "juguete", pues todas las necesidades de comunicación eran resueltas con el telégrafo, que además dejaba testimonio escrito de lo transmitido. Así, el verdadero hito de Bell y sus asociados fue haber iniciado, y luego monopolizado, un mercado tan importante como es el telefónico, que llegó a estar controlado casi por completo por la American Telephone & Telegraph Company —inicialmente Bell Telephone Company—. Por supuesto, eso pasó en los Estados Unidos, pero el desarrollo en el resto del mundo se hizo a imagen y semejanza del caso estadounidense.
Bell, profesor de hijos sordomudos y conocedor de la fisonomía del oído humano, buscaba la forma de construir un teléfono —el pensó en un "oído eléctrico"—, pero todos los experimentos de la época trataban de inventar la telegrafía armónica con la que transmitir multitud de conversaciones telegráficas en un mismo hilo, cada una con una nota. Los esfuerzos de Bell hicieron que perdiera la mayoría de sus alumnos para dedicar tiempo a sus experimentos, por lo que los padres de los dos únicos alumnos que le quedaban, su futuro suegro Gardiner Hubbard y Thomas Sanders, empezaron a financiarle si se centraba en buscar un telégrafo armónico. Bell, sin embargo, siguió investigando su oído mecánico junto con Thomas Watson, un hábil constructor que cubría la torpeza de Bell con los cacharros eléctricos. En junio de 1875 lograron identificar un sonido metálico a través del invento, y el 14 de febrero de 1876 Hubbard pidió la patente bajo la denominación de "mejoras en telegrafía", en la que se mencionaba que serviría para enviar voz u otros sonidos telegráficamente. El 10 de marzo Bell recibió la patente 174 465 y tres días después pronunciaría la famosa frase «Señor Watson, venga aquí, le necesito» a través de su teléfono.
Pero el contexto en la década de 1870 no era el más propicio para las grandes inversiones, debido fundamentalmente a la crisis económina de 1873 y a la consolidación del telégrafo —se cuenta que la propia Western Union se negó a comprar la patente del teléfono—.nota 6 Así, Bell y Watson de centraron en hacer diversas demostraciones de su invento, incluyendo la exposición universal de ese año, mientras que Hubbard empezó a comercializar el producto a bajo coste y a conseguir conferencias para Bell. Un año después, en 1877 constituyeron la Bell Telephone Company, repartiéndose los beneficios en 3 décimas partes para cada uno —Bell, Hubbard y Sanders— y una décima parte para Watson; y a finales de ese año ya tenían 3000 teléfonos instalados y muchas deudas. No fue hasta la incorporación de Theodore Vail —hermano de Alfred Vail— cuando la empresa empezó a tomar buen rumbo, pero para ese año ya había 1730 compañías competidoras en los Estados Unidos, incluida la Western Union que había fichado a Edison para que mejorase la tecnología de Bell. La situación siguió siendo precaria durante dos años, en los que Watson inventó el timbre del teléfono e instalaron un teléfono en el despacho del presidente Hayes; hasta que en 1879 la Corte Suprema dio la razón a Bell en su proceso contra la Western Union, por lo que se quedó con sus 56 000 clientes para tener un total de 133 000 abonados. A partir de ese año el grupo liderado por Vail se hizo con todo el mercado estadounidense, pues tenían aún 17 años hasta que caducara la patente para explotar en exclusiva el invento, y de hecho las acciones de 50 dólares valían ahora más de 1000 dólares. En esos 13 años alcanzaron los 230 000 clientes y se refundaron como la American Telephone & Telegraph Company. La compañía siguió creciendo, dentro de las fluctuaciones propias del mercado, hasta llegar a ser un auténtico monopolio, diferencia primordial entre el mercado estadounidense y el europeo en el que el monopolio de estas infraestructuras fue ejercido por el Estado. La empresa fundó los Laboratorios Bell, compró gran parte de la Western Union y siguió siendo una de las empresas más grandes de la historia hasta que las acciones antimonopolio del Departamento de Justicia de los Estados Unidos lograron separar la compañía en entidades locales —Baby Bells— en 1984.
Otro gran hito en la telefonía fue la invención de la conmutación de manos de Tivadar Puskás.

Los cables submarinos[editar]

El desarrollo de la telecomunicación en el último tercio del siglo xix estuvo marcado por la cooperación internacional en la telecomunicación, que tuvo sus inicios en las actividades cotidianas de los telégrafos que, en las propias fronteras de las distintas naciones de la época, se intercambiaban y traducían los mensajes transfronterizos. Sin embargo, los mares y océanos constituían una frontera natural difícil de evitar.
Durante este siglo se investigó el uso de medios de transmisión de formas simples, de hierro o cobre, y en la mayoría de ocasiones sin recubrimiento externo. Cabe recordar que la forma de investigar de la época era el ensayo y error, en la que se probaban decenas de materiales para solventar un problema hasta dar por el óptimo. En 1847 Werner von Siemens y otros inventaron métodos para recubrir cables de gutapercha para impermeabilizarlos.
El primer cable submarino fue el que se largó en el paso de Calais —canal de la Mancha— entre el cabo Gris-Nez —Francia— y el cabo Southerland —Inglaterra— de manos de los hermanos John y Jacob Brett. Se trató de un cable telegráfico que fue tendido por el remolcador Goliaht el 28 de agosto de 1850, pero que fue seccionado por un pescador local al poco tiempo, el cual lo exhibió como trofeo. El año siguiente se volvió a largar un cable, que corrió más suerte que el anterior, formado de 4 hilos de cobre de 1,65 mm de diámetro recubiertos de cáñamo y reforzado con 10 alambres de hierro galvanizado de 7 mm de diámetro. Debido al éxito de este primer cable la idea se extendió y en 1852 se unió Gales y Escocia con Irlanda, y al año siguiente se conectó Bélgica y Dinamarca a través del mar del Norte. Se tendieron también cables entre Córcega y Cerdeña, Italia y Córcega, Tasmania y Australia, y muchas otras localizaciones. En 1860 ya existía un enlace directo entre Inglaterra y la India que salvaba numerosas vías de agua como el canal de Suez.

Siglo XX. Guerra y electrónica

Embrasement de la Tour Eiffel pendant l’Exposition universelle de 1889, Georges Garen, 1889.
Las exposiciones universales de la época, que promocionaron el progreso científico y la confianza en el progreso, fueron verdaderas catapultas para los avances en telecomunicaciones.
A finales del siglo xix, en la llamada Belle Époque, se generalizó un sentimiento de optimismo, ilusión y confianza en el devenir del progreso y el potencial de la ciencia y técnica —positivismo y cientificismo—. El auge de la burguesía y las clases medias supuso una irrupción de personas ajenas a la aristocracia en el poder político, y hasta el proletariado sintió cierta confianza en el futuro conforme la lucha obrera crecía e iba consiguiendo pequeños logros. Se sucedían las exposiciones universales, que promocionaban una visión del progreso global y sin fronteras, y las noticias del mundo exterior se difundían más fácilmente gracias al ferrocarril, al cable submarino y al telégrafo, el sistema de telecomunicación que dominaba la época. Se llegó a creer incluso que ya estaba todo inventado, a pesar de que los últimos años del siglo xix y los primeros del xx fueron especialmente prolíficos para la ciencia y la técnica: los hermanos Lumière proyectaron la primera película cinematográfica en 1895; la medicina avanzaba con descubrimientos como el protagoinizado por Ronald Ross, que descubrió cómo se transmitía la malaria; los físicos Henri Becquerel, Marie Curie y Pierre Curie descubrieron la radiactividad del uranio y el radio respectivamente, descubrimiento que les valió el permio Nobel en 1903; la aviación nació en Estados Unidos de la mano de los hermanos Wright, etc.40

La radiocomunicación[editar]

La telecomunicación también se nutrió de los notables experimentos científicos de la época. Así, Heinrich Rudolf Hertz reformuló las ecuaciones de Maxwell, que predecían la propagación de las ondas electromagnéticas, y en diversos experimentos en la década de 1880 produciendo y midiendo sus propias ondas demostró que estas 'ondas hertzianas', como se llamó en la época a estos fenómenos electromagnéticos, se podían reflejar, refractar, polarizar, difractar e inteferirse.41
Otros muchos ampliaron estos experimentos —entre los que destaca Augusto Righi—,42 hasta conseguir una base que permitió la puesta en marcha de un nuevo sistema de telecomunicación, superior al telégrafo en eficiencia y eficacia: la radiocomunicación o 'telegrafía sin hilos'.43
La invención de la radiocomunicación, como ocurre con el teléfono, está disputada entre varios inventores, entre los que destacan Edouard Branly, Nikola Tesla, Aleksandr Stepánovich Popov y Guillermo Marconi; este artículo narra los hechos de forma cronológica. Además, tal y como ocurrió con el telégrafo o el teléfono, el crédito de este tipo de invenciones suele ser otorgado a quien patenta y comercializa los nuevos sistema, y no a quién descubre cierto fenómeno en un laboratorio.
Por ejemplo, en 1891 Edouard Branly descubrió el cohesor, un simple tubo de cristal relleno de limaduras metálicas que permitía el paso de la corriente eléctrica cuando incidían en éste ondas electromagnéticas, y que sería usado por inventores coetáneos para detectar dichas ondas. De hecho, en Francia Branly es considerado el inventor de la radiocomunicación.44
El prolífico inventor Nikola Tesla, que disputó contra Thomas Alva Edison la guerra de las corrientes, también llevó a cabo diversas experiencias y diseñó varios inventos que permitían el transporte efectivo de energía electromagnética, pero se centró en el transporte industrial de energía eléctrica y no buscó una aplicación de sus inventos para el transporte de información. Así, entre 1891 y 1893 presentó diversos trabajos y experimentos que permitían la transmisión efectiva de energía eléctrica en la banda de los 5,1 MHz.45
También Oliver Joseph Lodge influyó de una manera notable a otros inventores, sobre todo debido a una conferencia sobre los experimentos de Hertz que dio en 1894 en la Royal Institution de Londres.46 Pero además realizó notables inventos que permitieron poco tiempo después construir los primeros sistemas de radiotransmisión eficaces.47 Así, en mayo de 1897 solicitó la patente, número 11 575, de un sistema de sintonización de radio —filtrado de una sola banda de frecuancias— basado en el fenómeno de resonancia electromagnética.47
El físico ruso Aleksandr Stepánovich Popov leyó la conferencia de Lodge sobre Herth, lo que le sirvió de inspiración para empezar a investigar en el tema.46 Popov, que era catedrático de física en la Escuela Imperial Rusa de Torpedos de Kronstadt, construyó diversos prototipos desde 1894 e hizo una demostración en 1896 ante la Sociedad Rusa de Física y Química en la que varias fuentes afirman que se transmitió por telegrafía sin hilos las palabras «Heinrich Hertz»,48 mientras que otras fuentes no contemplan la posibilidad de que esto pudiese haber sucedido antes de mediados de 1896, fecha en la que Marconi ya estaba realizando transmisiones.49 Sea como fuere, Popov es a día de hoy considerado el inventor de las radiocomunicaciones en Rusia, donde cada 7 de mayo se celebra el día de la Radio.
Sin embargo, fue Guillermo Marconi quien patentó, diseñó e implementó un sistema de radiocomunicación efectivo alrededor de todo el mundo bajo su supervisión.50 Marconi, con el apoyo financiero de su padre, empezó a desarrollar un sistema de telegrafía sin hilos a la temprana edad de veintiún años, en 1895.51 Experimentó de forma empírica con cohesores de Branly y antenas de fabricación casera en una finca de su padre, logrando transmisiones de hasta un kilómetro de distancia, hasta que en 1896 Marconi se desplazó a Londres para continuar con sus experimentos.52
Uno de los conocidos de la madre de Marconi, de ascendencia irlandesa, en Londres era el ingeniero jefe de la General Post Office, William Henry Preece, quien
El desarrollo de la radiocomunicación tuvo como protagonista indiscutible el mar.
A principios del xx aparece el teletipo que, utilizando el código Baudot, permitía enviar texto en algo parecido a una máquina de escribir y también recibir texto, que era impreso por tipos movidos por relés.
El término telecomunicación fue definido por primera vez en la reunión conjunta de la XIII Conferencia de la UTI (Unión Telegráfica Internacional) y la III de la URI (Unión Radiotelegráfica Internacional) que se inició en Madrid el día 3 de septiembre de 1932. La definición entonces aprobada del término fue: "Telecomunicación es toda transmisión, emisión o recepción, de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos o informaciones de cualquier naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos".
El siguiente artefacto revolucionario en las telecomunicaciones fue el módem que hizo posible la transmisión de datos entre computadoras y otros dispositivos. En los años 60 comienza a ser utilizada la telecomunicación en el campo de la informática con el uso de satélites de comunicación y las redes de conmutación de paquetes. La década siguiente se caracterizó por la aparición de las redes de computadoras y los protocolos y arquitecturas que servirían de base para las telecomunicaciones modernas (en estos años aparece la ARPANET, que dio origen a la Internet). También en estos años comienza el auge de la normalización de las redes de datos: el CCITT trabaja en la normalización de las redes de conmutación de circuitos y de conmutación de paquetes y la Organización Internacional para la Estandarización crea el modelo OSI. A finales de los años setenta aparecen las redes de área local o LAN.
En los años 1980, cuando los ordenadores personales se volvieron populares, aparecen las redes digitales. En la última década del siglo xx aparece Internet, que se expandió enormemente, ayudada por la expansión de la fibra óptica; y a principios del siglo xxi se están viviendo los comienzos de la interconexión total a la que convergen las telecomunicaciones, a través de todo tipo de dispositivos que son cada vez más rápidos, más compactos, más poderosos y multifuncionales, y también de nuevas tecnologías de comunicación inalámbrica como las redes inalámbricas.

Época contemporánea[editar]

Contenido de la disciplina[editar]

El físico James Clerk Maxwell, quién modeló por completo el concepto de onda electromagnética a través de sus ecuaciones.
La transformada de Fourier, inventada por el ingeniero Joseph Fourier, permite analizar el espectro de frecuencias de una señal.
La bibliografía que cubre los criterios de verificabilidad de esta sección puede encontrarse en la sección de bibliografía.

Base teórica[editar]

La telecomunicación se basa en otras disciplinas de las que obtiene herramientas muy potentes para modelar los diferentes sistemas con los que transmitir y recibir la información que conforma cada comunicación y proceder a su implementación.

Información, comunicación y lenguaje. Digitalización[editar]

La telecomunicación tiene por objetivo establecer una comunicación a distancia, y toda comunicación lleva asociada la entrega de cierta información, pues desde el punto de vista técnico hasta la función fática aporta información al mensaje, a través de un lenguaje.
Esta información se obtiene de las denominadas fuentes de información: sonido, imagen, dato, señales biomédicas, señales meteorológicas... y en definitiva cualquier forma de señal analógica, discreta o digital. Estas fuentes se procesan y tratan con el fin de proceder a su estudio tanto en el tiempo como en la frecuencia y buscar así la forma más eficiente de transmitirlas. Se atiende a criterios tales como el ancho de banda de la señal o la tasa de transferencia con el fin de transmitir la mayor información posible con el menor número de recursos sin que haya interferencias ni pérdidas de información. Así, se aplican técnicas de compresión que permiten reducir el volumen de información sin afectar gravemente al contenido del mismo.
Ejemplo de señal digitalizada.
La digitalización permite procesar señales físicas —sonido, imagen...— con computadoras.
Una forma de obtener esa información que ha tomado gran importancia es la digitalización, que consiste en caracterizar señales analógicas con señales digitales. El proceso consisten en muestrear la señal el suficiente número de veces como para que se pueda reproducir de nuevo la señal original con la interpolación de sus muestras. Mediante el criterio de Nyquist-Shannon, teorema fundamental de la teoría de la información, se deduce que solo es necesario muestrear la señal al doble de su frecuencia; por ejemplo, en la voz humana, que tiene un ancho de banda de unos 4 kHz, solo es necesario muestrear a 8 kHz (8000 muestras por segundo). El siguiente paso consiste en cuantificar dichas muestras, esto es, asociarles un valor discreto preestablecido según el código utilizado —en este paso del proceso se pierde parte de la información, pero lo suficientemente pequeña como para que sea despreciable—. Por último, en la codificación, cada valor es representado con un símbolo de un código binario.
Por último, es necesario un lenguaje en el que codificar esa información y que sea conocido tanto por el emisor como por el receptor. En el ámbito de la telecomunicación ese lenguaje se denomina protocolo de comunicación, que no solo define el idioma utilizado, sino también las características técnicas de la comunicación.

Sistemas de comunicación[editar]

Un sistema de comunicación o de transmisión es cualquier sistema que permite establecer una comunicación a través de él. Esta definición incluye tanto la red de transmisión, que sirve de soporte físico, como todos los elementos que permiten encaminar y controlar la información:
Shannon communication system-es.svg
Un sistema de transmisión se modela de forma matemática tanto con la teoría de sistemas como por la teoría de control. De esta forma se puede valorar las diferentes aportaciones de los componentes por separado y las funciones matemáticas que estos aportan. En este sentido, todo un conjunto de componentes se puede reducir a una sola aportación neta; se dice entonces que la salida es la respuesta de un sistema a una entrada o que el sistema responde a la entrada con cierta salida. De forma análoga también toma gran relevancia la teoría de colas, ya que permite relacionar los servicios que se pueden prestar con la calidad de servicio de estos y los recursos necesarios para su implementación.
Un sistema de comunicación efectivo es aquel que satisface de forma satisfactoria tres necesidades esenciales:
  • Entrega: El sistema debe transmitir toda la información allí donde debe. Además en ocasiones es necesario que el sistema garantice que esa información únicamente la va a recibir donde está previsto.
  • Exactitud: El sistema debe entregar la información con exactitud y sin modificarla. Los datos que se alteran en la transmisión deben de poder recuperarse a través de códigos detectores y correctores de error u otras técnicas.
  • Puntualidad: El sistema debe entregar la información en el intervalo de tiempo previsto para ello. En el caso de transmisiones en tiempo real de vídeo, audio o voz, la entrega puntual significa entregar los datos a medida que se producen sin un retraso sigificativo.
Para conseguir estos objetivos se diseñan el sistema de comunicación con componentes que permitan dar una calidad de servicio adecuada a la aplicación del sistema, diseñándolo e implementándolo con elementos adecuados. Sin embargo no se puede controlar todas los que intervienen en la transmisión, pues existen fenómenos que alteran la calidad del servicio: ruido impulsivo, ruido de Johnson-Nyquist (también conocido como ruido térmico), tiempo de propagación, función de transferencia de canal no lineal, caídas súbitas de la señal (microcortes), limitaciones en el ancho de banda y reflexiones de señal (eco). Sin embargo, muchos sistemas de telecomunicación modernos aprovechan algunas de estas imperfecciones para mejorar la dicha calidad.

Medios de transmisión[editar]

Diagrama de un teléfono de latas.
En un teléfono de latas la cuerda vibrante es un medio de transmisión guiado. El aire contenido entre la lata y la boca del hablante funciona como un medio de transmisión no guiado.
Un medio de transmisión es el canal que permite la transmisión de información entre dos terminales de un sistema de transmisión. La transmisión se realiza habitualmente empleando ondas electromagnéticas que se propagan a través del denominado canal de comunicación. A veces el canal es un medio físico y otras veces no, ya que las ondas electromagnéticas son susceptibles de ser transmitidas por el vacío.
Se pueden clasificar en dos grandes grupos: medios de transmisión guiados y medios de transmisión no guiados. Además, los medios de transmisión se clasifican según sus características de atenuación, adición de ruido, distorsión o retardo de la señal que contiene la información, por lo que cada medio de transmisión será adecuado para una aplicación concreta.
Son medios de transmisión guiados los constituidos por un canal sólido por el que se transmite la información en forma de variación de una magnitud física. Así, aunque rudimentario, la cuerda que une los dos extremos de un teléfono de latas constituye un medio de transmisión guiado, en este caso de ondas sonoras.
Por el contrario, un medio de transmisión no guiado es aquel que sirve de soporte para que se produzca la variación de la magnitud, pero no la dirigen por un camino específico. Es el caso, en contraposición del ejemplo anterior, del sonido cuando hablamos con otra persona cara a cara.

Medios de transmisión guiados[editar]

En el contexto de telecomunicación actual la mayor parte de los medios guiados son cables de distintos metales como el cobre. En la red telegráfica se usaban cables sin cubierta maleable suspendidos de travesaños en postes. Este tipo de cables estaba expuesto a interferencias y a cortocircuitos, pero considerando la baja velocidad del telégrafo, funcionaron convenientemente bien. Para evitar estos problemas lo cables se recubrieron con aislamiento, generalmente plástico. El más común era cable telefónico compuesto de dos hilos de cobre paralelos, aunque actualmente se usa el cable trenzado, el cual es más resistente a las interferencias electromagnéticas. Con la expansión de las telecomunicaciones fue necesario extender cables para interconectar los distintos continentes, por lo que se instalaron cables submarinos.
El par trenzado es el medio guiado más económico y más usado para aplicaciones generales. Inventados por Alexander Graham Bell en 1881, consiste en dos alambres de cobre aislados, que se trenzan de forma helicoidal. Puesto que dos alambres paralelos constituyen una antena simple; en el par trenzado las ondas de diferentes vueltas se cancelan, por lo que la radiación del cable es menos efectiva y permite reducir la interferencia eléctrica tanto exterior como de pares cercanos. Este tipo de cables puede estar o no protegido por una malla protectora metálica, pudiendo ser así STP (Shielded Twisted Pair, par trenzado acorazado), UTP (Unshielded Twisted Pair, p
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