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Ingeniería y Arquitectura · TelecomunicacionesTambién en: Electricidad y Electrónica
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Telecomunicaciones
Universidad
Introducción a la Ingeniería de Telecomunicación. Fuente: Wikipedia (CC BY-SA 4.0).
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Lo que tienes que saber
Leer la teoría completa →Definición, evolución e historia de las telecomunicaciones
- Definición: Transmisión y recepción de señales a distancia.
- Disciplina: Estudio, diseño y explotación de sistemas de comunicación.
- Ingeniería: Resolución de problemas técnicos de la disciplina.
- Tecnologías incluidas: Radio, TV, telefonía móvil, redes, Internet, GPS y telemetría.
- Tendencia actual: Convergencia con informática, electrónica y telemática.
- Origen del término: Édouard Estaunié en 1904 (tele- + communicare).
- Primer uso académico: Escuela Oficial de Telegrafía de Madrid en 1907.
- Consolidación internacional: Conferencia de Madrid de 1932 (UIT).
- Base académica: Teoría de la información (mediados del siglo XX).
- Método más antiguo: Uso de mensajeros en civilizaciones antiguas.
Evolución histórica de las telecomunicaciones
- Primeras comunicaciones: señales visuales (humo, fuego) y acústicas (tambores, cuernos)
- Telégrafo hidráulico (siglo IV a. C.): uso de cubas de agua y tablillas para transmitir mensajes
- Correo postal: método predominante de comunicación durante la mayor parte de la historia
- Telégrafo óptico: primer sistema de telecomunicación moderno (codificación de mensajes no prefijados)
- Diseño de telégrafo óptico: Robert Hooke (1684)
- Implementación eficaz: Revolución francesa por Claude Chappe
- Infraestructura de Chappe: 556 telégrafos para casi 5000 km de distancia
- Primera línea de telégrafo óptico: 1792 (París-Lille), 230 km de longitud
- Variantes europeas: Murray (Gran Bretaña), Breguet, Betancourt y Mathé (España)
- Descubrimiento de transmisión eléctrica: Stephen Gray (1729)
- Pila voltaica: Alessandro Volta (generación de corriente continua)
- Telégrafo electroquímico: Samuel Thomas von Sömmerring (1809)
- Base del telégrafo electroquímico: diseño de Francisco Salvá Campillo (1804)
- Funcionamiento del telégrafo electroquímico: señales eléctricas por cables metálicos que electrolizaban ácido para crear burbujas de hidrógeno
Historia y evolución del telégrafo eléctrico
- Pavel Schilling (1832): Telégrafo electromagnético con 6 galvanómetros
- Gauss y Weber (1833): Línea telegráfica con código de 5 bits
- Cooke y Wheatstone (1837): Primera patente; sistema de 5 conductores y 20 letras
- Operación comercial (1839): Línea de 21 km con código de pulsos positivos y negativos
- Electric Telegraph Company (1846): Precursora de British Telecom; 6500 km de líneas en Inglaterra en 1852
- Morse y Vail (1837): Prototipo operativo basado en electroimanes
- Línea Washington-Baltimore (1845): Financiada con 30 000 dólares
- Western Union (1866): Más de 2250 oficinas y 120 000 km de líneas
- David Edward Hughes (1855): Sistema de 45 palabras por minuto con rueda de letras
- Émile Baudot (1874): Multiplexación por división de tiempo
- Thomas Edison (1874): Sistema cuádruplex (4 telegramas simultáneos)
- Unión Telegráfica Internacional (1865): Estableció el sistema de Morse como estándar internacional
- Conferencia de Londres (1903): Recomendó sistema Hughes (alta actividad) y Baudot (>500 telegramas/día)
Historia y desarrollo del teléfono y la Bell Telephone Company
- 1796: G. Huth utiliza por primera vez el término 'teléfono'.
- 1856: Antonio Meucci instala el 'teletrófono'.
- 1862: Philipp Reis presenta el primer dispositivo llamado 'teléfono'.
- 1864: Innocenzo Manzetti inventa el 'telégrafo parlante'.
- 1876: Alexander Graham Bell obtiene la primera patente de sistema telefónico.
- 1876: Bell gana más de 600 litigios por la autoría del teléfono.
- 10 de marzo de 1876: Fecha de recepción de la patente 174 465 por Bell.
- 1877: Constitución de la Bell Telephone Company.
- 1879: Corte Suprema falla a favor de Bell contra Western Union.
- 1984: División de la compañía en Baby Bells por acciones antimonopolio.
- Tivadar Puskás: Inventor de la conmutación de manos.
Historia y desarrollo de los cables submarinos
- Método de impermeabilización: gutapercha (1847)
- Primer cable (1850): Canal de la Mancha, destruido por un pescador
- Cable de 1851: 4 hilos de cobre (1,65 mm), cáñamo y 10 alambres de hierro (7 mm)
- Enlace Inglaterra-India: 1860
- Primer intento transatlántico (1857): 3200 km de cable, falló a 3600 m de profundidad
- Éxito transatlántico (1858): 2340 km de cable entre Irlanda y Terranova
- Fallo del cable de 1858: 3 de septiembre por sobrecarga de tensión
- Expedición Great Eastern (1865): 3700 km de cable (3 veces más grueso)
- Éxito definitivo: 1866 (tendido y recuperación de cable anterior)
- Tráfico actual: 90 % por cables submarinos, 10 % por satélites
Contexto histórico y avances científicos de la Belle Époque
- Contexto: Belle Époque (finales del siglo XIX) marcada por el positivismo y el cientificismo
- Cambio social: Irrupción de la burguesía y clases medias en el poder político
- Movimiento obrero: Crecimiento de la lucha obrera y obtención de pequeños logros
- Difusión del progreso: Uso de exposiciones universales, ferrocarril, cable submarino y telégrafo
- Cine: Proyección de la primera película por los hermanos Lumière en 1895
- Medicina: Ronald Ross descubre la transmisión de la malaria
- Física: Descubrimiento de la radiactividad del uranio y el radio (Becquerel y los Curie)
- Premio Nobel: Otorgado a los Curie en 1903 por sus descubrimientos
- Aviación: Nacimiento en Estados Unidos de la mano de los hermanos Wright
Historia y evolución de la radiocomunicación y las telecomunicaciones
- Hertz: demostró propiedades de las ondas electromagnéticas en la década de 1880.
- Telegrafía sin hilos: sistema superior al telégrafo basado en ondas hertzianas.
- Branly: descubrió el cohesor en 1891.
- Tesla: trabajó en transporte de energía eléctrica en la banda de 5,1 MHz (1891-1893).
- Lodge: patentó el sistema de sintonización de radio en mayo de 1897 (patente 11 575).
- Popov: considerado inventor de la radiocomunicación en Rusia (demostración en 1896).
- Marconi: inició experimentos en 1895; logró 7 km (tierra) y 14 km (agua) en 1896.
- Wireless Telegraph and Signal Company Limited: fundada por Marconi en 1896.
- Telefunken: empresa resultante de la unión de Siemens & Halske y AEG en 1903.
- Convenio de Radiocomunicaciones: aprobado en 1906.
- Teletipo: utiliza el código Baudot para envío y recepción de texto.
- Módem: artefacto para transmisión de datos entre computadoras.
- Años 60: uso de satélites de comunicación y conmutación de paquetes.
- Años 70: creación de LAN, modelo OSI y normalización por el CCITT.
- Años 80: auge de las redes digitales y ordenadores personales.
- Finales siglo XX: expansión de Internet mediante fibra óptica.
Bases teóricas y fundamentos de las telecomunicaciones
- Matemáticas: Proporcionan modelos formales (álgebra, cálculo, estadística) y herramientas como Transformada de Fourier y Laplace.
- Física: Estudia el medio de propagación; base en el electromagnetismo de James Clerk Maxwell (1873).
- Teoría de la Información: Evalúa capacidad de canal según ancho de banda y relación señal-ruido (Claude Shannon, 1948).
- Teoría de Sistemas: Modela la aportación individual de cada elemento del sistema.
- Teoría de Control: Modela la evolución temporal (automática) de los sistemas.
- Teoría de Colas: Modela la calidad de servicio.
- Informática: Permite la programación y simulación de protocolos.
- Electrónica: Implementa circuitos analógicos y digitales mediante circuitos integrados.
- Objetivo: Transmisión eficiente de información (sonido, imagen, datos) minimizando recursos e interferencias.
- Compresión: Técnica para reducir volumen de información sin afectar el contenido.
- Digitalización: Conversión de señales analógicas a digitales mediante muestreo, cuantificación y codificación.
- Criterio de Nyquist-Shannon: Frecuencia de muestreo debe ser el doble de la frecuencia de la señal (ej. voz de 4 kHz -> 8000 muestras/seg).
- Protocolo de comunicación: Lenguaje común y reglas técnicas entre emisor y receptor.
- Sistema de comunicación: Incluye el soporte físico (red) y los elementos de control/encaminamiento.
Componentes y características de los sistemas de transmisión
- Emisores: codifican y emiten el mensaje
- Receptores: reciben y extraen la información
- Medio de transmisión: soporte físico (guiado) o no físico (no guiado)
- Repetidores: amplifican la señal para largas distancias
- Conmutadores: encaminan tramas de red
- Encaminadores (routers): eligen la ruta óptima en redes TCP/IP
- Filtros: permiten el paso de frecuencias específicas (demultiplexación)
- Modelado: teoría de sistemas, teoría de control y teoría de colas
- Requisito Entrega: transmitir al destino correcto y asegurar exclusividad
- Requisito Exactitud: entrega sin alteraciones (uso de códigos correctores)
- Requisito Puntualidad: entrega en el intervalo previsto (crítico en tiempo real)
- Factores de degradación: ruido impulsivo, ruido térmico (Johnson-Nyquist), tiempo de propagación, canal no lineal, microcortes, ancho de banda y eco
- Medios guiados: canal sólido que dirige la señal
- Medios no guiados: soporte que no dirige la señal por un camino específico
Medios de transmisión guiados y no guiados
- Par trenzado: dos hilos de cobre trenzados para cancelar interferencias
- Variantes de par trenzado: STP (acorazado), UTP (sin coraza) y FTP (forrado)
- Cable coaxial: conductor interno, malla metálica y aislante plástico
- Fibra óptica: transmite pulsos de luz en lugar de señales eléctricas
- Fibra multimodo: diámetro de núcleo de 50 µm (múltiples caminos)
- Fibra monomodo: diámetro de núcleo < 5 µm (un solo camino)
- Medios no guiados: usan variaciones del campo electromagnético (ondas de radio)
- Antena: dispositivo que transforma voltaje en ondas electromagnéticas y viceversa
- Microondas: rango de 300 MHz a 300 GHz
- Uso de microondas: Wi-Fi (estándar 802.11) y transmisiones remotas
- Alcance inalámbrico: puede superar los millones de kilómetros (ej. 100 ua)
- Satélites: retransmisión a larga distancia desde 1962 (Telstar 1)
Fundamentos de Redes de Telecomunicaciones: Técnicas y Clasificaciones
- Conmutación de circuitos: conexión física manual entre líneas.
- Conmutación de paquetes: cada nodo/enrutador elige la ruta óptima para los datos.
- Modulación: introduce información en una onda portadora para reducir distorsión y tamaño de antena.
- Multiplexación por división de tiempo (TDM): asigna ventanas de tiempo a segmentos de mensajes (ej. GSM).
- Multiplexación por división de frecuencia (FDM): divide el espectro en frecuencias distintas usando filtros electrónicos (ej. FM).
- Red de acceso: punto de conexión de los terminales de los usuarios.
- Red de tránsito/núcleo: gestiona nodos, enlaces y evita la pérdida de información.
- Servicio de telecomunicación: prestaciones recibidas por el usuario sobre la red.
Sistemas de comunicación, redes de telefonía, datos y servicios de banda ancha
- Red Telefónica Conmutada: red pública de conmutación de circuitos con canal fijo y exclusivo
- Digitalización de voz: 8 bits a 8 kHz
- Red de acceso: teléfonos conectados por bucle de abonado a centrales locales
- Núcleo de red: interconexión jerárquica de centrales de distribución
- LAN: interconexión local para compartir recursos (ej. Ethernet, Token Ring)
- WAN: red de gran extensión (país) gestionada por empresas o ISP
- Red de difusión: entrega simultánea y síncrona de información idéntica a varios puntos
- Multiplexación en frecuencia: técnica para enviar distintos mensajes por la atmósfera (Radio/TV)
- Multiplexación por división de código: técnica usada en TV por cable e IPTV
- Banda ancha: término comercial para diversas tecnologías (xDSL, fibra, 3G, WiMAX)
- Triple Play: paquete IP de voz (VoIP), TV (IPTV) y banda ancha
- Cuádruple Play: Triple Play más servicios en redes móviles
- Convergencia tecnológica: integración de servicios en sistemas similares para la red de siguiente generación
Servicios telemáticos, redes y la influencia histórica de las telecomunicaciones
- Servicios telemáticos: usan sistemas informáticos y de telecomunicaciones en redes.
- Internet: red descentralizada y voluntaria de redes interconectadas.
- Protocolo IP: encaminamiento de tráfico mediante direcciones IP.
- Protocolo TCP: gestión de transmisión efectiva sin pérdidas.
- Diferenciación: Internet es la red; la Web es un servicio de hipertexto sobre dicha red.
- Servicios específicos: SMTP (correo), FTP/P2P (archivos), IRC (chat), VoIP/IPTV (multimedia), SSH/Telnet (acceso remoto).
- Proveedores de servicios de Internet: empresas que conectan usuarios domésticos a la red.
- Redes privadas/específicas: Intranets, redes académicas (GÉANT, RedCLARA) y redes profesionales (policía, bomberos).
- Influencia política: herramienta de centralización del poder y control burocrático/militar.
- Seguridad nacional: las redes de telecomunicaciones son consideradas infraestructuras vitales para la soberanía.
- Medios de masas: nexo de comunicación y control entre gobernantes y ciudadanía.
Evolución histórica y papel de las telecomunicaciones en la guerra y la paz
- Objetivos militares clave: unidad de acción y rapidez de movimientos
- Primer sistema moderno: telégrafo óptico de Chappe (Francia revolucionaria)
- Primera aplicación de telegrafía eléctrica: Guerra de Crimea (1853–1856)
- Uso decisivo del telégrafo: Motín de la India (1857), unificación italiana (1859) y Guerra de Secesión (1861-1865)
- Primera Guerra Mundial: generalización de líneas telegráficas, telefónicas, telegrafía sin hilos y radio
- Segunda Guerra Mundial: nacimiento de la radiodifusión como arma psicológica
- Guerra moderna: misiles guiados, vehículos no tripulados y guerra electrónica/informática
- Molink (teléfono rojo): sistema de teletipos para comunicación directa entre EE. UU. y la URSS en la Guerra Fría
Influencia económica y social de las telecomunicaciones
- Información como poder: capacidad de alterar el comportamiento económico mediante noticias anticipadas.
- Impacto económico: reducción de costos de interacción y expansión de mercados.
- Dependencia industrial: la producción justo a tiempo (JIT) requiere redes de comunicación ubicuas.
- Crecimiento OECD (1970-1990): las redes de línea fija aportaron un tercio del crecimiento de la producción.
- Penetración móvil (1996-2003): Suecia alcanzó 64 por cada 100 habitantes; Canadá 26 por cada 100.
- Impacto PIB Canadá: crecimiento casi 1% superior debido a la duplicación de la penetración móvil.
- Sociedad posindustrial: basada en el saber, la información y la creatividad como materias primas.
- Revolución del lenguaje: coordinación de trabajo común.
- Revolución de la escritura: administración, registros económicos y transmisión de conocimiento.
- Revolución de la imprenta: estandarización de procesos y educación de masas.
- Revolución de las telecomunicaciones: globalización y diálogo instantáneo universal.
- Aldea global (McLuhan): sociedad con comportamiento tribal, redes de dependencia y solidaridad.
- Globalización: efectos de escala global a partir de eventos locales (efecto mariposa/teoría del caos).
Cooperación internacional y regulación de las telecomunicaciones
- Primer acuerdo internacional: Prusia y Austria (3 de octubre de 1849)
- Unión Telegráfica Austro-alemana: creada en 1850
- Hitos de 1851: conexión fronteriza sin traductores, preferencia por telégrafo de Morse y división en Convenio y Reglamento
- Unión Telegráfica de Europa Occidental: formada entre 1851 y 1854
- Acuerdo de 1852: precursor del secreto de las telecomunicaciones
- Primer Convenio Telegráfico Internacional: firmado en París en 1865
- Evolución económica: de monopolio estatal a competencia regulada
- Obligación internacional: estandarizar tarificación e interconexión
- Gestión de recursos: las ondas electromagnéticas se consideran recurso escaso por riesgo de interferencias
- Control administrativo: uso de licencias, tasas y división del aire en ventanas o slots de frecuencia
- Limitación técnica: control de la potencia de la antena
- Rol del regulador: gestión de transmisiones y mediación entre operadores y clientes
El mercado y la normalización en las telecomunicaciones
- Mercado: Evolución de modelo estatizado a mercado libre regulado
- Excepción: En EE.UU., el sector es de iniciativa privada con monopolios legales
- Redes: Infraestructuras de transporte
- Servicios: Prestaciones en la red
- Terminales: Equipos de interacción
- Aplicaciones: Interfaz de usuario
- Contenidos: Información, multimedia y almacenamiento
- Facilitadores: Normativas, estándares y regulaciones
- Normalización: Reglas para asegurar compatibilidad, calidad y seguridad
- Objetivo normalización: Definir el 'lenguaje' de comunicación entre sistemas
- Efecto normalización: Acelera la obsolescencia y el abaratamiento de fabricación
Organismos de normalización y efectos de las telecomunicaciones en la salud
- UIT: fundada en 1934, integrada en la ONU en 1947
- Sectores UIT: ITU-R (Radiocomunicaciones), ITU-T (Normalización), ITU-D (Desarrollo)
- ISO: fundada en 1948, emite normas industriales generales
- IEEE: normaliza ingeniería eléctrica y computación (ej. 802.x)
- RFC: informes técnicos numerados cronológicamente que generan normas de protocolos (IP, UDP)
- Medios guiados: cables, riesgo bajo (solo por toxicidad de materiales)
- Medios no guiados: entorno abierto, mayor riesgo potencial
- Radiación no ionizante: factores clave son potencia y distancia
- Reducción de campo: la distancia reduce el efecto de forma cuadrática (n²)
- Regulación España: Potencia en el CNAF y distancia en el RD 1066/2001
Bibliografía y enlaces externos sobre telecomunicaciones
- Fondevila Gascón (2009): Estudio sobre el triple play y televisión en España y Europa
- Torres (2007): Texto sobre telecomunicaciones y telemática
- Huidobro Moya (2006): Obras sobre redes y servicios y tecnologías de telecomunicaciones
- Herrera Pérez (2004): Introducción a las telecomunicaciones modernas
- Recurso de definición: Diccionario de la RAE
- Recurso de noticias: Wikinoticias
- Recurso institucional: Unión Internacional de Telecomunicaciones
- Herramienta técnica: Buscador multilíngue de la Unión Internacional de Telecomunicaciones
Vista previa de las fichas (6 de 40)
- 01
Definición técnica de telecomunicación:
Transmisión y recepción de señales de cualquier naturaleza que contengan información a cierta distancia.
- 02
Etimología de «telecomunicación»: ¿qué significa el prefijo griego 'tele-'?
Distancia.
- 03
En el contexto de la ingeniería, ¿qué resuelve la ingeniería de telecomunicaciones?
Los problemas técnicos asociados a la disciplina de las telecomunicaciones.
- 04
En la Conferencia de Madrid de 1932, ¿qué organismo se constituyó para consolidar el término internacionalmente?
Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT).
- 05
¿Cuál es el método de telecomunicaciones más antiguo registrado en civilizaciones como la sumeria o la romana?
Mensajeros (personas que recorrían largas distancias).
- 06
En la antigüedad, ¿qué tipo de señales utilizaban las primeras tecnologías de telecomunicación?
Visuales (almenaras, humo) y acústicas (tambores, cuernos, bramaderas).
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