Telecomunicacións

A base matemática sobre a que desenvolven as telecomunicacións foi desenvolvida polo físico inglés James Clerk Maxwell. Maxwell no prefacio da súa obra Treatise on Electricity and Magnetism (1873) declarou que a súa principal tarefa consistía en xustificar matematicamente conceptos físicos descritos ata ese momento de xeito unicamente cualitativa, como as leis da indución electromagnética e dos campos de forza, enunciadas por Michael Faraday. Con este obxecto, Maxwell introduciu o concepto de onda electromagnética, que permite unha descrición matemática axeitada da interacción entre electricidade e magnetismo mediante as súas célebres ecuacións que describen e cuantifican os campos de forzas. Maxwell predixo que era posíbel propagar ondas polo espazo libre utilizando descargas eléctricas, feito que corroborou Heinrich R. Hertz en 1887, oito anos despois da morte de Maxwell, e que posteriormente supuxo o comezo da era da comunicación rápida a distancia. Hertz desenvolveu o primeiro transmisor de radio xerando radiofrecuencias entre 31 MHz e 1.25 GHZ.

 

As telecomunicacións comezan na primeira metade do século XIX co telégrafo eléctrico, que permitiu enviar mensaxes que contiñan letras e números. A esta invención fixéronselle dous notábeis mellorías: a adición, por parte de Charlles Wheatstone, dunha cinta perforada para poder recibir mensaxes sen que un operador estivera presente e a capacidade de enviar varios mensaxes pola mesma liña, que se chamou despois telégrafo múltiple, engadida por Emile Baudot.

Máis tarde veu o teléfono, co que foi posíbel comunicarse utilizando a voz, e a revolución da comunicación sen fíos: as ondas de radio.

A principios do século XX aparece o teletipo que, utilizando o código Baudot, permitía enviar texto en algo parecido a unha máquina de escribir e recibir texto que era impreso por tipos movidos por relés.

O termo telecomunicación foi definido por primeira vez na reunión conxunta da XIII Conferencia da UTI (Unión Telegráfica Internacional) e a III da URI (Unión Radiotelegráfica Internacional) que comezou en Madrid o día 3 de setembro de 1932.

A definición entón aprobada do termo foi:

Telecomunicación é toda transmisión, emisión ou recepción, de signos, sinais, escritos, imaxes, sons ou informacións de calquera natureza por fío, radioelectricidade, medios ópticos ou outros sistemas electromagnéticos.

O día 9 de decembro de 1932, en virtude dos acordos atinxidos na reunión antes citada, firmouse en Madrid o Convenio polo que se criaba a Unión Internacional de Telecomunicacións (UIT) que no futuro substituiría aos dous organismos anteriores (UTI e URI).

O seguinte aparello revolucionario nas telecomunicacións (por aló da metade do século) foi o módem que fixo posíbel a transmisión de datos entre computadoras e outros dispositivos.

Na década dos sesenta comeza a unión entre a telecomunicación e mais a informática co uso de satélites de comunicación e as redes de conmutación de paquetes.

A década seguinte caracterizouse pola aparición das redes de computadoras e os protocolos e arquitecturas que servirían de base para as telecomunicacións modernas (nestes anos aparece a ARPANET, que deu orixe á Internet). Tamén cabe salientar que nestes anos comeza o auxe da normalización das telecomunicacións: o CCITT traballa na normalización das redes de conmutación de circuítos e de conmutación de paquetes e a Organización Internacional para a Estandarización crea o modelo OSI. A finais dos anos setenta aparecen as redes de área local,

Nos anos oitenta as computadoras persoais volvéronse populares, aparecen as redes dixitais e as redes de telecomunicacións comezan a facerse omnipresentes.

Na última década do século XX aparece Internet, que se expandiu enormemente e a principios do século XXI estamos vivindo os comezos da interconexión total, a través de todo tipo de dispositivos que son cada vez máis rápidos, máis compactos e máis poderosos.

Os elementos que integran un sistema de telecomunicación son: un transmisor, unha liña ou medio de transmisión e posibelmente, imposto polo medio, unha canle e finalmente un receptor.
O transmisor é o dispositivo que transforma ou codifica as mensaxes nun fenómeno físico, o sinal. O medio de transmisión, pola súa natureza física, é posíbel que modifique ou degrade o sinal no seu traxecto desde o transmisor ao receptor. Por iso o receptor ha ter un mecanismo de decodificación capaz de recuperar a mensaxe dentro de certos límites de degradación do sinal. Nalgúns casos, o receptor final é o oído ou o ollo humano (ou nalgún caso extremo outros órganos sensoriais) e a recuperación da mensaxe faise pola mente.

A telecomunicación pode ser punto a punto, punto a multipunto ou teledifusión, que é unha forma particular de punto a multipunto que funciona soamente desde o transmisor aos receptores, sendo a súa versión máis popular a radiodifusión.

A función dos enxeñeiros de telecomunicación é analizar as propiedades físicas da liña ou medio de comunicación e as propiedades estatísticas da mensaxe a fin de deseñar os mecanismos de codificación e descodificación máis apropiados.

Cando os sistemas están deseñados para comunicar a través dos órganos sensoriais humanos (principalmente vista e oído), débense ter en conta as características psicolóxicas e fisiolóxicas de percepción humana. Isto ten importantes implicacións económicas e o enxeñeiro investigará que defectos poden ser tolerados no sinal sen que afecten excesivamente á visión ou audición.

Posíbeis imperfeccións nunha canle de comunicación son: ruído impulsivo, ruído térmico, tempo de propagación, función de transferencia de canle non linear, caídas súbitas do sinal (microcortes), limitacións no ancho de banda e reflexións de sinal (eco). Moitos dos modernos sistemas de telecomunicación obteñen vantaxe dalgunhas destas imperfeccións para, finalmente, mellorar a calidade de transmisión da canle.

Os modernos sistemas de comunicación fan amplo uso da sincronización temporal. Ata a recente aparición do uso da telefonía sobre IP, a maior parte dos sistemas de comunicación estaban sincronizados a reloxos atómicos ou a reloxos secundarios sincronizados á hora atómica internacional, obtida na maioría dos casos vía GPS.

Xa non fai falla establecer ligazóns físicos entre dous puntos para transmitir a información dun punto a outro. Vivimos nun mundo cada vez máis pequeno no que os feitos ocorridos nun sitio, ocorren á mesma vez en todo o mundo. Estamos a entrar nunha nova clase de sociedade na que a información é predominante. O coñecemento é poder, e saber algo é todo aquilo que se precisa.

Co fin de aclarar todos os factores implicados nunha telecomunicación vexamos un exemplo simplista:

Tomemos unha conversación normal entre vostede e un amigo. A mensaxe é a frase que a súa mente decide comunicar ao seu amigo. O transmisor é a área de linguaxe do seu cerebro, os nervios motores, as súas cordas vocais, a larinxe e a súa boca, que produce eses sons chamados fala. O sinal son as ondas sonoras que poden ser identificadas como fala. A canle é o ar que transporta esas ondas sonoras. As propiedades acústicas do espazo no que vostede está son: os ecos, o ruído ambiente e a reverberación. Entre vostede e o seu amigo (o receptor) poden existir outras tecnoloxías que poden ou non introducir as súas propias distorsións no sinal vocal orixinal (por exemplo o teléfono, un ligazón por radio, teléfono sobre IP etc.). O penúltimo receptor é o oído do seu amigo, o nervio auditivo, as áreas de linguaxe na mente do seu amigo, que deberán distinguir entre a súa voz e o son dun coche que pasa, descodificando finalmente as súas palabras e construíndo a mesma frase que vostede pronunciou.

O coche que pasa, é un exemplo dunha propiedade importante da canle, chamada ruído. Outra propiedade importante da canle é a chamada anchura de banda, e calquera se decatará dos efectos dunha anchura limitada de banda se no canto de estar falando por teléfono co seu amigo o fixera a través dun walkie-talkie.

O científico dos laboratorios Bell Claude E. Shannon publicou en 1948 un estudo titulado Unha teoría matemática da comunicación. Esta publicación foi un fito para a realización dos modelos matemáticos usados para describir sistemas de comunicación, dentro da denominada teoría da información. A teoría da información permítenos avaliar a capacidade dunha canle de comunicación de acordo co seu ancho de banda e a súa relación sinal-ruído.

Na data da publicación de Shannon, os sistemas de telecomunicación estaban baseados, predominantemente, en circuítos electrónicos analóxicos. A introdución masiva de circuítos integrados dixitais permitiu que os enxeñeiros de telecomunicación aproveitasen completamente as vantaxes da teoría da información, emerxendo, a partir da demanda dos fabricantes de equipos de telecomunicación, unha área especializada no deseño de circuítos integrados chamada procesamento de sinais dixitais.

Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría:  Telecomunicacións

• Enxeñaría de telecomunicación.
• Unión Internacional de Telecomunicacións.
• Multiplexación por división de lonxitude de onda.