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jueves, 14 de junio de 2012

2. Comunicaciones por contrato: telefonía, fibra óptica.

Son aquellos sistemas de comunicación que exigen un contacto físico entre emisor y receptor.
2.1 Telefonía.
Probablemente éste sea unos de los inventos que más ha cambiado nuestra vida cotidiana.
--Repaso histórico a la telefonía.
teletrófono.
El primer teléfono apareció como resultado de diferentes experimentos realizados con la telegrafía. Su verdadero inventor fue el italiano Antonio Meucci, lo llamó teletrófono y trataba de comunicar su oficina con la habitación de su mujer. Debido a dificultades económicas no pudo patentarlo y fue unos años después cuando Bell patentó el teléfono.
En un principio la telefonía no tenía un uso comercial. El que deseaba la comunicación con alguien compraba un par de teléfonos y extendía el cable desde su casa hasta la del destinatario. Con el paso del tiempo apareció las centrales a las que se conectan todos los abonos.

--La telefonía fija.
telefonia fija.
La telefonía fija es un sistema de telecomunicaciones cuyos aparatos no son portátiles y están enlazados por medio de cables de cobre.
Al principio para poder comunicarse en las centrales era necesario contactar con un operador, el cual realizaba la interconexión de los circuitos de los dos abonados de forma manual. Posteriormente, con el avance de las técnicas se introdujo la central de conmutación mecánica utilizando diversas técnicas electromecánicas.
Un avance importante fue la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) suponía una línea completamente digital y que permitía la trasmisión de voz y datos de forma simultánea. La otra técnica que se comenzó a introducir fue el acceso de banda ancha ADSL, permitía mayores velocidades en la transmisión de datos y voz de forma simultánea.

--Tecnologías de acceso a la red a través de línea telefónica.
línea telefónica.
El primer acceso comercial a Internet fue a través de la línea telefónica básica (RTB) que se ha utilizado siempre para transmitir voz. Para poder comunicar datos a través de aquí era necesario un módem conectado en nuestro ordenador y hacer una llamada a un proveedor de Internet.
Después, con la llegada de la RDSI se consiguió una velocidad mayor y la posibilidad de poder hablar por teléfono y estar conectado a Internet al mismo tiempo.
El verdadero boom de Internet llegó con la conexión ADSL, que permite una conexión de alta velocidad a Internet. Al igual que RTB y RDSI, precisa de la conexión de un router o módem con nuestro ordenador.
La calidad de la conexión que vamos a obtener dependerá mucho de la distancia a la que nos encontremos de la central. 

2.2 Fibra óptica.
Con el descubrimiento de la fibra óptica se solucionaron muchos de los problemas que ocasionaba la telefonía tradicional, además de abaratar costes de mantenimiento y ofrecer nuevos servicios.

--Repaso a la historia de la fibra óptica.
fibra óptica.
El primer paso en el desarrollo de esta tecnología se produjo con la aparición en 1962 del láser. En 1966 se descubrió la fibra óptica y se siguió investigando en la materia hasta que en 1977 se empezó a instalar para servicios telefónicos. En 1980 se produjo la primera transmisión televisiva por fibra óptica.
En 1988 se tendió el primer cable de fibra óptica para las comunicaciones intercontinentales. En menos de 10 años hemos visto que la fibra óptica se ha convertido en el mundo de las telecomunicaciones.

--¿Qué es la fibra óptica?
Sus cables son filamentos de vidrio del espesor de un pelo humano que funcionan como conductores de ondas. Son capaces de dirigir la luz a lo largo de toda su superficie utilizando el fenómeno físico de la reflexión.


Elementos.
  • Transmisor: se encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica.
  • La fibra óptica es el medio por el que se propaga la luz.
  • Regeneradores: amplifica la señal para que no se pierda con la distancia.
  • Receptor: recoge la luz y la vuelve a transformar en onda electromagnética.
Ventajas frente
al cable de cobre.
  • Mayor velocidad de transmisión.
  • Mayor durabilidad.
  • Mayor inmunidad a las interferencias y el ruido.
  • Mayor seguridad en la transmisión de la información: resulta imposible detectar una comunicación por fibra.
  • Menor peso: pesa menos que un conductor de cobre.
Desventajas.
  • Alto coste que supone su instalación y la de los equipos necesarios.
  • La fragilidad de las fibras y su escasa resistencia a la curvatura.
  • Su corbatura, está limitada a grandes núcleos de población.
Aplicaciones en
Telecomunicaciones.
  • Red telefónica fija: fue el primer uso de esta tecnología en 1977.
  • Internet: ofrece una conexión de alta velocidad.
  • Televisión por cable: es una de las principales plataformas para acceder a servicios de televisión de pago en nuestro país.
  • Cables submarinos: es muy apropiado para las comunicaciones de un lado al otro de los océanos.
  • Redes de datos: proporciona un canal perfecto para el envío de información a alta velocidad.

1. Las radiaciones electromagnéticas.

El espectro electromagnético recoge los distintos tipos de ondas según su longitud y frecuencia. Así, tenemos desde las bandas más energéticas hasta las menos energéticas, como las bandas de ondas de radio.

1.1 Repaso a la historia de las ondas electromagnéticas.
Los seres humanos hemos estado expuestos a estas radiaciones desde siempre porque la luz del sol es una radiación electromagnética y sus rayos ultravioletas. Por tanto cualquier objeto que supere los cero grados se considera una fuente de radiación electromagnética.
El descubrimiento de las radiaciones electromagnéticas tiene su origen en 1820 cuando Hans Christian Orsted preparaba su material para impartir una conferencia. Observó como la aguja de su brújula se desviaba cada vez que encendía y apagaba una batería eléctrica.
Después, basándose en las experiencias de Orsted, Michael Faraday descubrió la inducción magnética. Años después, el físico James Maxwell logró formular una serie de ecuaciones que relacionaban el campo eléctrico con el magnético y descubrió que la velocidad a la que viajan las ondas electromagnéticas en el aire es igual a la velocidad de la luz.
Esto fue la base para que el físico italiano Guglielmo Marconi desarrollara el telégrafo sin hilos. Después vendrían el teléfono y la radio. Luego llegó la televisión.

1.2 Fuentes de radiación electromagnética.
Hay dos tipos de fuentes electromagnéticas:

  • Las naturales, causadas por el Sol, que al incidir sobre los objetos de la Tierra provocan efectos: absorción, reflexión, transmisión, luminiscencia o calentamiento.

  • Los artificiales, provocadas por cualquier dispositivo que haya creado el ser humano, por ejemplo los usados en telecomunicaciones.
1.3 Clasificación de las ondas electromagnéticas.
Una onda de este tipo está caracterizada por:
  • Frecuencia (f): es el número de vibraciones por segundo, es decir, es lo contrario del periodo. Se mide en hertzios (Hz).
  • Velocidad (c): es siempre la misma sin tener en cuenta la frecuencia. Es igual a la velocidad de la luz y se mide en Kilómetros.
  • Longitud de la onda: una onda está formada por una serie de crestas y valles. La distancia entre dos de estos elementos nos indica la longitud de la onda, expresada en metros.
Las radiaciones más energéticas son también las más peligrosas para los seres vivos.
En telecomunicaciones las ondas se clasifican por sus diferentes bandas de frecuencia. La clasificación de estas ondas fue establecida en 1953 por el Consejo Consultivo de las Comunicaciones de Radio (CCIR).
Diferentes frecuencias y sus principales usos:
NOMBRE
ABREVIATURA
INGLESA.
BANDA
ITU.
FRECUENCIAS
LONGITUD
DE ONDA.
USOS MÁS FRECUENTES.
Frecuencia extra baja.
ELF
1
3-30 Hz
100.000-10.000 km
Comunicaciones con submarinos a gran velocidad.
Frecuencia súper baja.
SLF
2
30-300 Hz
10.000-1000 km
Comunicaciones submarinas.
Frecuencia ultra baja.
ULF
3
300-3000 Hz
1.000-100 km
Comunicaciones submarinas y en minas.
Frecuencia muy baja.
VLF
4
3-30 kHz
100-10 km
Enlaces de radio a gran distancia.
Frecuencia baja.
LF
5
30-300 kHz
10-1 km
Enlaces de radio a gran distancia. Navegación aérea y marítima.
Frecuencia media.
MLF
6
300-3000 kHz
1km-100 m
Radiodifusión AM.
Frecuencia alta.
HF
7
3-30 MHz
100m-10m
Comunicaciones a media y larga distancia, radioaficionados.
Frecuencia muy alta.
VHF
8
30-300 MHz
10m-1m
Enlaces a corta distancia. TV y FM.
Frecuencia ultra alta.
UHF
9
300-3000 MHz
1m-100mm
Radar, móviles, TV.
Frecuencia súper alta.
SHF
10
3-30 GHz
100-10mm
Radar, satélites.
Frecuencia extra alta.
EHF
11
30-300 GHz
10-1mm
Radar, satélites.


1.4 Propagación de las ondas electromagnéticas.
propagación de la onda electromagnética.
Debemos saber qué es una modulación, que es una técnica para enviar información a través de ondas de radio. Consiste en variar alguno de los parámetros de la onda, la amplitud, la frecuencia o la fase para modificar la información que queremos enviar. Es parecido a la "mezcla" de una onda electromagnética de una determinada frecuencia con el mensaje que se transmite.
Para una propagación satisfactoria son necesarias las siguientes variables:
  • Potencia. hay que tener en cuenta la potencia a la que se va a emitir para que llegue al destino, ya que las ondas al propagarse por el aire sufren una pérdida de potencia.
  • Limitaciones de emisiones. Tenemos que garantizar que las emisiones de las antenas no sobrepasen un determinado valor. Es perjudicial para la salud estar expuestos a dosis elevadas.
  • La frecuencia en la que se transmiten. El hecho de que dos ondas coincidan en frecuencias cercanas puede causar interferencias, con lo que la comunicación no será satisfactoria.