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Las Telecomunicaciones - Parte I (Concepto)
De todos los temas que hoy interesan a la humanidad elegí comenzar mi Blog escribiendo sobre las telecomunicaciones.
Las telecomunicaciones son un tema muy amplio. Lo que sigue no es sino una gota de agua dentro de un océano casi ilimitado del conocimiento. Sin embargo, como en la mayoría de los temas, no toma mucho convertirse en un experto - relativo, eso sí, a aquellos que no saben nada del tema! La intención aquí es simplemente proveer suficiente información básica para aquellos que son relativamente nuevos en este mundo apasionante de las comunicaciones.
Para que se complica la humanidad utilizando celulares, fax, pagers, SMS, MSN, etc.? Simplemente para transmitir información.
El mundo a nuestro alrededor desborda de información. Todo el tiempo nuestros oidos, ojos, manos, boca y nariz sensan el ambiente a nuestro alrededor incrementando nuestro conocimiento y en efecto, esta última palabra aparece en el corazón de la definición de información dada por la Real Academia.
Por otro lado, se llama Comunicación a la difusión, trasmisión o intercambio de ideas, conocimientos o información. Esto se puede hacer a través de la palabra, imágenes, movimientos, olores o tal vez simplemente guiñando un ojo!
Agregando el prefijo “Tele” que significa distancia formamos la palabra Telecomunicación o Comunicación a Distancia. En el sentido más amplio de la palabra, tenemos comunicación a distancia en el faro que guía a una flota, en el correo postal que transporta una carta por diferentes medios para unir dos destinos, en los sonidos de las ballenas en la profundidad, o en el olfato en el cual se apoyan los perros para llevar su vida social. Sin embargo, para el objeto de nuestro estudio con el termino Telecomunicaciones nos estaremos refiriendo únicamente a la transferencia de información por medios electromagnéticos. Todos los sistemas mencionados anteriormente tienen mucho en común, independientemente de donde, cuando y quién los aplique. En principio, cualquiera requiere de un transmisor, un medio de transporte o medio de transmisión, un receptor, y una fuente de información que debe ser igualmente comprensible de ambos lados.
Las Telecomunicaciones - Parte II (Historia)
Hoy haciendo un poco de historia, voy a ocuparme de la Cronología de las Telecomunicaciones. Primera etapa: El lenguaje y las señales con fuego (prehistoria) El sistema trabaja enviando pulsos eléctricos simples de encendido/apagado desde el transmisor (la llave) al receptor (la lámpara). Un par de cables constituye el medio de transmisión para la corriente eléctrica entre el origen y el destino. Cada letra del alfabeto se representaba por medio de una secuencia única de puntos y rayas siendo el punto un pulso eléctrico corto y la raya un pulso eléctrico de mayor duración. Las redes telegráficas se fueron reemplazando gradualmente por redes de Telex que esencialmente no eran más que redes de “telégrafos automáticos” donde el código Morse fue sucedido por el código Murray especialmente diseñado para trabajar en forma automática.
Las Telecomunicaciones - Parte III (Internet)
Las redes de computadoras comenzaron a ganar espacio en la decada de 1970 cuando los usuarios comenzaron a necesitar la comunicación entre sus computadoras para compartir recursos tales como bases de datos, impresoras, etc. Inicialmente la comunicación de datos utilizaba la red telefónica, convirtiendo los datos a señales sonoras utilizando el módem. Esto representa la forma más temprana de integración física entre datos y voz. Mas adelante, se crearon redes públicas y privadas de datos que ofrecían mayor confiabilidad y mayor capacidad de transmisión. Dentro de un mismo edificio se hizo común la utilización de redes de área local (LAN) basadas en un cableado especial. Normalmente estas LAN tenían una salida a la red pública o privada. Más recientemente aún, los operadores de la red de telefonía pública están comenzando a ofrecer acceso a una red digital integrada como se explicará mas adelante. Las Telecomunicaciones - Parte IV (Rol en la sociedad)
Seguramente, a muchos de nosotros nos castigaron de chicos dejándonos sin ver televisión. Sin embargo, para lograr el mismo efecto en alguno de nuestros hijos, tendríamos que privarlos también del PC, el MP3, el celular, entre otros. Esto ocurre debido a que las comunicaciones y los contenidos han convergido tecnológicamente y pueden ser reproducidos en miles de formatos. Las Telecomunicaciones - Parte V (La Telefonía y sus Ppios)
Que es un teléfono? Como funciona? Las ondas de sonido en el aire a nuestro alrededor hacen vibrar a los objetos en la vecindad en armonía con ellas. El oído humano detecta el sonido mediante el uso de un diafragma muy sensible que vibra en sincronismo con el sonido que golpea sobre el mismo. Este circuito consiste de un micrófono, una batería una línea telefónica y un parlante. A la izquierda del diagrama tenemos un micrófono de carbón. El diafragma del micrófono, comprime o libera los gránulos del carbón resultando esto en un cambio en la resistencia del mismo. El cambio en la resistencia, produce un cambio en la corriente que circula en el circuito. La corriente varía alrededor de su estado estacionario de la misma manera en que la presión del aire en la onda de sonido varia alrededor de su valor promedio. El resultado de este efecto es la creación de una señal eléctrica que fluctúa casi en forma idéntica a la onda de sonido original.A la inversa, en el parlante, la señal eléctrica se vuelve a convertir en sonido. En el diagrama de arriba se muestra un parlante simple construido con un diafragma metálico y un electroimán. Un electroimán es un dispositivo eléctrico que actúa como un imán cuando una corriente circula a través de sus espiras tendiendo a atraer así al diafragma metálico. La fuerza de atracción, dependerá de la magnitud de la corriente que circula a través de la bobina del electroimán ( es decir de la corriente que circula por el circuito telefónico ). La señal eléctrica variable creada por el micrófono resulta en una fuerza de atracción variable sobre el diafragma metálico. Esto hace vibrar al aire a su alrededor, recreando la onda de sonido original. Las Telecomunicaciones - Parte VI (Conmutación)
______________________________________________________ Nota (no de lectura obligatoria, se puede saltear) : El esquema indicado arriba es una forma simplificada de dibujar un circuito básico que une dos teléfonos como el siguiente:
Podemos fijar el origen de las telecomunicaciones en el año 1844 cuando se inicio el primer servicio telegráfico entre Washington y Baltimore.
Antes de este progreso, al hombre le llevó miles de años pasar a través de las 3 etapas fundamentales de la evolución en la comunicación humana: la del desarrollo del lenguaje, el sistema de escritura y la imprenta. Se puede considerar a las telecomunicaciones como una cuarta etapa y hoy en día, la integración de las computadoras con las telecomunicaciones está desembocando en una revolucionaria quinta etapa:
El lenguaje fue el primer desarrollo significativo en la comunicación humana.
Dado que la comunicación verbal es solo efectiva a distancias relativamente próximas, aparecieron las señales con fuego como medio de comunicación entre dos puntos distantes.
Segunda etapa: Formación de los sistemas de escritura ( 4000 años A.C.)
La formulación humana de los sistemas de escritura permitió que la información sea transmitida más allá de los límites del tiempo y del espacio. El desarrollo del papiro por parte de los Egipcios, permite que la información sea intercambiada mediante el uso de mensajeros. Este es el origen del servicio postal.
En la Edad Media, las organizaciones religiosas y públicas eran las que operaban el sistema postal. El alcance de estos sistemas creció con la expansión del comercio. Alrededor de la mitad del siglo XV se fundó en Europa el moderno sistema postal, cuando los servicios postales se consolidaron a escala nacional.
Tercera etapa: Invención de la imprenta (mediados del siglo XV)
La imprenta fue inventada por Johannes Gutenberg a mediados del siglo XV. La invención de Gutenberg se difundió rápidamente a través de Europa debido a que hizo posible planchas de más bajo costo, impresiones más rápidas y de mejor calidad. Este desarrollo condujo a la producción masiva y a la circulación masiva de información, y a la aparición posterior de los diarios y periódicos.
Cuarta etapa: Desarrollo de las telecomunicaciones y la radiodifusión (desde principios del siglo XIX)
A fines del siglo XVIII comenzaron una serie de descubrimientos en electromagnetismo que condujeron a una era de expansión fenomenal en las telecomunicaciones. La telegrafía nace en 1835, basada en descubrimientos electromagnéticos y en el desarrollo del código Morse por Samuel F. Morse. El código morse fue probado públicamente por primera vez en 1837 y siete años después se inicia el servicio telegráfico entre Washington D. C. y Baltimore. En 1865, el código Morse fue aceptado como estándar mundial durante la primera convención Internacional de Telegrafía y esto dio origen a la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU).
La telegrafía fue también la base de los primeros servicios de telegramas. Proveía los medios para el envío de mensajes cortos de texto entre oficinas postales , de manera que se pueda arreglar el envío inmediato hacia el destinatario a través del cartero que se encargaba de llevarlo en bicicleta.
Un circuito telegráfico simple se ilustra en la siguiente figura:
En 1876, Alexander Graham Bell inventó el teléfono (aunque muchos dan crédito de esta invención a Antonio Meucci quien desarrolló un aparato de comunicación por voz en 1857 no pudiendolo patentar por falta de dinero. El 11 de Junio de 2002 el Congreso de los Estados Unidos aprobó la resolución 269 por la que reconoció que el inventor del teléfono había sido Meucci y no Alexander Graham Bell ) y a partir de entonces ha pasado a ser una parte inseparable de la sociedad. El teléfono ha afectado profundamente la forma en que la gente conduce su forma de vida. Tendemos a dar por sentado la existencia del teléfono, tanto como lo hacemos con el agua, el aire y la electricidad. El teléfono hoy en día no es simplemente un artículo de lujo o de comodidad, sino que es una parte esencial de la sociedad global. Los teléfonos son parte de la estructura económica y social de cualquier país.
El primer servicio telefónico se inicia en 1877 y en ese mismo año, Japón importa y prueba dos juegos de teléfonos. Sin embargo, no es hasta 1890 que comienza el servicio telefónico en Japón.
Mientras tanto, en la Argentina, el 12 de Marzo de 1881, en la Ciudad de Buenos Aires, se concede, en forma simultánea, autorización para la instalación de teléfonos a las empresas Compañía GowerBell y Continental de Teléfonos Bell Perfeccionado; ésta última se fusiona con la Sociedad Nacional de Panteléfono (que poseía autorización del 16 de Diciembre de 1882) y, en conjunto, fundaron la Unión Telefónica del Río de la Plata. El primer teléfono se instaló en la residencia particular del Ministro del Interior, Dr. Bernardo de Irigoyen; el segundo, ese mismo día, en la residencia del Presidente de la Nación, Julio Argentino Roca; y el tercero, también ese mismo día, en la casa del Intendente Municipal —en esa época Presidente de la Municipalidad- Marcelo T. de Alvear. Para completar el número de veinte que era el máximo admitido, se instalaron los restantes en la Sociedad Rural Argentina, el Jockey Club y otras entidades de envergadura. En 1929 se produce el primer enlace telefónico entre Argentina y Europa.
La radio y teledifusión también comenzó durante esta cuarta etapa. La invención del inalámbrico de Marconi en 1895, el Diodo de Fleming en 1904 y el tubo amplificador de De Forest en 1906 dio el fundamento tecnológico para el desarrollo de la radiodifusión.
El servicio regular de radiodifusión comenzó en 1920 en los Estados Unidos aunque la primera emisión radial del mundo se produjo a las 21:06 del 27 de Agosto de 1920 en la Capital Federal de la República Argentina. Esa noche, desde el teatro Coliseo de esta capital se emitió en directo la ópera Parsifal, de Wagner, con la dirección musical de Félix Weingartner y la interpretación de la soprano Sara César y del barítono Aldo Rossi Morelli, la cual fue seguida por un selecto grupo de alrededor de 50 personas. Los responsables de ese acontecimiento histórico fueron el médico Enrique Susini y los estudiantes de medicina Miguel Mujica, César Guerrico y Luis Romero Carranza quienes pasaron a la historia como “Los locos de la azotea” que habían armado el equipo transmisor de 5 Watts con válvulas de rezago utilizadas por el ejercito Francés en la Primera Guerra Mundial. “Aquí transmite Radio Argentina desde Buenos Aires” dijo Susini convirtiendo sus palabras en las primeras que se escucharon a través de la onda radial. Esa transmisión se produjo desde la entonces bautizada LOR Radio Argentina - que posteriormente, el 19 de Noviembre de 1923 se convertía en LR2 Radio Argentina al obtener oficialmente la primera licencia radial - montada por Susini, Mujica, Guerrico y Carranza en la terraza del teatro Coliseo. El logro del grupo encabezado por Susini- quien había viajado a Francia enviado por el Ministerio de Marina para estudiar las consecuencias de los gases venenosos utilizados en la Primera Guerra- tuvo un correlato casi inmediato en los Estados Unidos, donde la primera emisión radial efectuada en ese país se llevo a cabo el 2 de Noviembre de 1920 por la KDKA de Pittsburgh.
A partir del 1 de Enero de 1998 Radio Argentina - 1110 Khz- paso a pertenecer a Radio Municipal.
En Japón, la primera prueba de difusión de radio se hizo en Tokio en 1925. En 1929, la BBC comenzó la difusión experimental de Televisión en el Reino Unido. En 1930 ya son varios los países que comienzan a experimentar la difusión de televisión. Japón comienza con la difusión experimental de televisión recién 10 años después.
Quinta etapa: Integración de las computadoras a las telecomunicaciones (mediados del siglo XX)
Además de la importancia de los desarrollos en telecomunicaciones, la aparición de las computadoras también ejerce una potente influencia en la tecnología de la información.
La aparición de las computadoras ha contribuido enormemente a expandir el rango de actividad intelectual del ser humano. La tecnología de las computadoras es casi enteramente digital y es esencialmente flexible. Una computadora no puede hacer nada sin su programa; por otro lado, puede hacer cosas muy diferentes utilizando diferentes programas.
La primer máquina computacional era mecánica. Charles Bobbage’s murió en 1871 dejando sin completar su máquina analítica. La arquitectura de esta máquina fue bastante excepcional. Era programable y utilizaba tarjetas perforadas para datos e instrucciones. Los resultados eran obtenidos en tarjetas perforadas, en un plotter o en impresora. Bajo control por programa era capaz de repetir secuencias y producir desvíos condicionales. Tenía que haber trabajado con una precisión de 40 decimales y era microprogramable. Esta descripción es tan similar a la de una computadora moderna que parece increíble- pero aquí es donde terminan las similitudes. El diseño de Babbage era enteramente mecánico y trabajaba a manivela. Completa hubiera medido 4.5 metros de alto y 6 metros de largo.
A pesar de su importancia histórica la máquina de Babbage no es la antecesora de las computadoras modernas. Por distintos motivos no fue completada. No existe ningún hilo que vincule el diseño de Babbage con las computadoras digitales modernas. La computación digital es una actividad relativamente moderna. Ha tenido que esperar al nacimiento de la era electrónica. La computadora es, por lo menos hasta cierto punto, un milagro de la industria de las telecomunicaciones.
La historia de la computación moderna comienza con Claude Shannon que luego de recibir su Ph.D. en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en 1941 se pone a trabajar casualmente para los Laboratorios de la Bell Telephone. Más famoso por su trabajo en teoría de la información, Shanon también mostró como un circuito eléctrico se podría emplear para sumar, restar, multiplicar, y demás operaciones.
También condujo la atención a que los circuitos se simplificaban muchísimo si se utilizaba el sistema binario. Esta combinación de electrónica y cálculo binario es lo que marca el comienzo del desarrollo de la computación digital moderna. Alrededor del mismo tiempo en que Shannon publicó su trabajo, otro empleado de los laboratorios Bell desarrollo el primer sumador binario- un elemento esencial en cualquier computadora digital. Su nombre era George Stibitz y su circuito estaba basado en relés electromagnéticos.
En 1943 apareció una computadora basada en relés denominada Harvard Mark1 diseñada por Howard Aiken y costeada por IBM. Era un monstruo de 17 metros de largo y 2.5 metros de alto. Además de muy lenta. Tal vez la primera computadora electrónica fue la Británica Colossus elaborada por un grupo de estudiosos que incluía a una de las figuras más famosas de la computación - Alan Turing. Colossus fue diseñada con un propósito específico: romper los códigos secretos alemanes utilizados durante la segunda guerra mundial. Fue construida en secreto en la oficina postal de Gran Bretaña y probo ser muy exitosa. Estaba basada en válvulas electrónicas y era unas mil veces más rápida que la electromecánica Harvard Mark 1.
A esta siguieron un número de maquinas famosas comenzando por la ENIAC (Electronical Numerical Integrator And Calculator), quizá la primer computadora programable electrónica, completada en 1946. También era enorme, y contenía aproximadamente unos veinte mil tubos de vacío o válvulas. La segunda generación de computadoras fue construida utilizando transistores en lugar de válvulas y agregando la característica de control por programa almacenado.
La llamada TRADIC ( Transistorized Airbone Digital Computer) fue diseñada por los Laboratorios Bell para la instalación en aviones. Las siguientes computadoras como así también las últimas investigaciones que condujeron a los sistemas de conmutación electrónica de hoy en día están basados en el TRADIC.
A mediados del ‘60 el desarrollo de la tecnología de circuitos integrados (CI) condujo al reemplazo del transistor y a la introducción de la tercera generación de computadoras. La tecnología de CI fue rápidamente refinada resultando en la introducción de niveles progresivamente más altos de integración en la forma de LSI y VLSI (Large Scale Integration y Very Large Scale Integration). En el presente, las funciones de las computadoras convencionales de gran escala están siendo realizadas por computadoras más pequeñas, no sólo las así llamadas minicomputadoras, sino también las microcomputadoras. A medida que los circuitos integrados se hacen más pequeños, livianos y más densamente integrados, las aplicaciones de la computadora se expanden dramáticamente. Esto no sólo es cierto para propósitos de investigación relacionados con defensa y tecnología espacial, sino también para actividades comerciales y sociales.
La comunicación de datos (Data comunication) - la integración de telecomunicaciones y computadoras- también hizo su aparición. El primer sistema práctico de comunicación de datos fue el SAGE (Semi-Automatic Ground Environment) de la fuerza aérea de los Estados Unidos que comenzó a operar en 1958. Este sistema inicial, diseñado para la defensa aérea, ha tenido una significativa influencia en los sucesivos sistemas de comunicación de datos. Así , en 1964 aparece el SABRE (Semi Automatic Business Research Environment) un sistema de reserva de pasaje aéreo al que le siguieron pronto otros sistemas de comunicación de datos privados. La comunicación de datos ha ido extendiendo la aplicación de la computadora desde las agencias del gobierno, empresas de industria y finanzas a otros campos tales como tratamiento médico y educación. Las computadoras no están más limitados sólo a actividades comerciales, cada vez es mayor la cantidad de gente que tiene una en su casa para uso personal. Así la comunicación de datos ha ido incrementando las funciones de intercambio y procesamiento de varios tipos de información a través de la sociedad.
Es importante la integración de la tecnología de las computadoras y las telecomunicaciones. Ambas tecnologías- cuya raíz es la electrónica- se complementan una a la otra y en combinación se potencian una a otra. Sin embargo, existía aún un problema: las telecomunicaciones manejaban principalmente señales analógicas mientras que las computadoras manejan señales digitales. Esta diferencia era el principal obstáculo para alcanzar la total integración de las computadoras con las telecomunicaciones e impidía mayores progresos en la comunicación de datos.
En 1982 la Conferencia Europea de Administración Postal y Telecomunicaciones (CEPT) creó el Groupe Spécial Mobile (GSM) para desarrollar un estándar de telefonía móvil que pudiera ser utilizado a través de toda Europa. Fue el primero en introducir la telefonía Digital. La primera red GSM fue lanzada en Finlandia en 1991. Hoy se considera que el 82% del mercado de telefonía móvil es GSM. Las sucesivas versiones del estándar han ido incorporando nuevas funcionalidades: en 1997 se agrega la capacidad de paquetes de datos a través del General Packet Radio Service (GPRS) y en 1999 se introduce la transmisión de datos a más alta velocidad con el Enhaced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
Así, con la eliminación del obstáculo que impedía la integración de las computadoras con las telecomunicaciones, queda completada esta quinta etapa en la evolución de las telecomunicaciones.
Internet
Internet es una federación de redes de computadoras que permite la comunicación entre usuarios y la transferencia de archivos de datos de una máquina a cualquier otra de la red. Todas estas redes están interconectadas entre si, pero con independencia económica y administrativa. Su nacimiento se remonta a los años ‘60 como una iniciativa de investigación militar en EE.UU., y su uso se expandió cuando se unió a la NFSnet (financiada y sostenida por la National Science Foundation), una especie de espina dorsal que une las principales supercomputadoras que administran las redes de carácter académico, científico y tecnológico, de Universidades y entidades científicas de gobierno y empresas de alta tecnología.
Interface con Internet: La World Wide Web
La World Wide Web (WWW), es una convergencia de conceptos computacionales para presentar y enlazar información dispersa a través de Internet en una forma fácil y accesible. Está basado principalmente en la técnica Client-Server o Cliente-Servidor, donde una computadora (el Servidor) es la que le sirve los documentos a otras (Clientes) que son los clientes que solicitan tal información.
La herramienta utilizada para acceder a Internet se la denomina “Browser” o navegador y es la que permite la lectura de la WWW. Este nombre proviene de la palabra inglesa “to browse” que significa “hojear” y se debe a la forma sencilla en la que uno puede hojear a través de varios documentos, archivos y servicios provistos por diferentes tipos de servidores a través de toda la red.
Historia de la Web
La World Wide Web (WWW) se remonta a Marzo de 1989. En ese mes Tim Berners-Lee del Laboratorio Europeo de Física de las Partículas de Ginebra (CERN) hizo circular una propuesta con el propósito de habilitar una forma fácil y eficiente de compartir la información entre grupos de investigadores de la comunidad de físicos de Altas Energías geográficamente distantes a través de un sistema denominado de “hipertexto”. El hipertexto es una idea que fue introducida en los años ‘70 por Ted Nelson. Es un documento que contiene conexiones especiales implantadas en el mismo texto mostrado en pantalla y que nos conducen a otros documentos sin la necesidad de conocer el nombre de los mismos ni su ubicación física.
Los 3 componentes más importantes del sistema propuesto fueron los siguientes:
· Una interfaz de usuario consistente.
· La habilidad para incorporar un amplio rango de tecnologías y tipos de documentos.
· De circulación universal. Esto es, cualquier persona sentada en cualquier lugar de la red, en una amplia variedad de computadoras diferentes, podría leer el mismo documento como cualquier otro y lo podría hacer fácilmente.
Más de un año mas tarde, en Octubre de 1990, el proyecto fue presentado a nuevo y dos meses después el proyecto de la WWW comenzó a tomar forma. El trabajo comenzó sobre el primer browser de línea (llamado WWW) y hacia fines del 90 tanto este browser como uno para el sistema operativo NeXTStep estaban bien encaminados. Los principios más importantes como el acceso a hypertexto y la lectura de diferentes tipos de documentos ya habían sido implementados.
En Marzo de 1991, 2 años después de la presentación de la propuesta original, el WWW modo-linea vio su primer uso limitado en la red. Dos meses más tarde, se extendió la disponibilidad del WWW a través del CERN quedando así la Web efectivizada y corriendo. En Octubre de 1991 el CERN anuncia la Web a la comunidad de físicos de alta energía en general.
1992 fue un año esencialmente de desarrollo. El browser WWW se podía obtener vía FTP desde el CERN, y el grupo Web presentó la Web a una variedad de organismos y audiencias, pero fue el esfuerzo que se puso en el desarrollo de software lo que hizo que este año sea de vital importancia. En Enero de 1993 existían 50 servidores de Web y en ese momento el browser Viola para sistemas X-Window ya estaba disponible. Viola fue el líder mas temprano en la tecnología de Web browsing ofreciendo el primer vistazo al sistema gráfico de hipertexto basado en mouse concebido originalmente en la propuesta Web.
En 1993 un browser para Macintosh del CERN introdujo a las Mac en la WWW y al mismo tiempo la comunidad de Internet tubo el primer contacto con el Mosaic. En Febrero de 1993 la primera versión alfa del X-Mosaic (Mosaic para X-Window) fue liberada por NCSA (National Center for Supercomputing Applications en Champaign, Illinois), desarrollada por Marc Andersen, cuyo nombre aparece solo detrás de Berners-Lee en popularidad alrededor de la Web.
En Marzo del 93, el tráfico correspondiente a WWW era un 0.1 % del total del tráfico de Internet. Seis meses más tarde la Web comenzó a demostrar su potencial expandiéndose a un 1% del total del tráfico. Esta multiplicación por 10 en el incremento en el acceso a la Web se transformó prácticamente en una norma continuando en 1994. El mismo incremento por 10 se hizo evidente en el número de Web servers, que en Octubre de 1993 se habían incrementado a alrededor de 500. A fines del 93, el proyecto Web comenzó a recibir premios técnicos y artículos sobre la Web y Mosaic comenzaron a aparecer en prestigiosas publicaciones tales como “The Guardian” y “The New York Times”. A principios del ‘94 la combinación Web/Mosaic comenzó a atraer al tipo de medios que son los que pueden crear y producir un quiebre en la tecnología. 1993 fue también el año de lanzamiento de Cello, un browser alternativo desarrollado por el Instituto de información Legal de la Universidad de Cornell para los usuarios de Microsoft Windows.
Varios desarrollos importantes aparecieron en 1994. Primero, el trabajo se expandió al desarrollo de accesos seguros a la Web, la clase de seguridad necesaria para llevar adelante trabajos corporativos reales a través de la Web y que permita también a los usuarios proveer información detallada tal como tarjeta de crédito, etc. sin que esta información pueda ser accedida por gente no deseada.
En segundo lugar, se dio la licencia del Mosaic para desarrollos comerciales, y aún browsers no tan conocidos como Cello eran vistos como potenciales licenciatarios. El desarrollo del Mosaic por parte de NCSA pegó un vuelco con la partida de Andersen y otros para formar el Mosaic Communication Corporation (que luego paso a ser Netscape Communications Corporation y finalmente fue adquirida por AOL en 1998), y tuvo lugar en Ginebra la primera conferencia internacional sobre la World Wide Web.
En Julio de 1994, el CERN reasigna el proyecto Web a un nuevo grupo denominado Organización W3 , un Joint Venture entre el CERN y el MIT ( el Instituto Tecnológico de Massachusetts) para continuar el desarrollo de la Web. La transición tuvo varios motivos, pero entre ellos el principal era que el crecimiento del proyecto había sobrepasado la capacidad del CERN para controlarlo. La Web se transformó obviamente en el corazón de la función proveedora de información de Internet y la responsabilidad por su desarrollo y crecimiento requiere más recursos (tanto humanos como financieros) del que un laboratorio de investigaciones puede disponer.
Durante el transcurso de unos pocos meses del 94 y principios del 95, esta empresa de desarrollo se transformó en una colección de organizaciones denominadas “The World Wide Web Consortium”. Dirigida por el fundador de la Web, Tim Berners-Lee, el consorcio opera con fondos de los miembros: los plenipotenciarios pagan US$ 150 000 mientras que los afiliados pagan una décima de esta suma para sumarse. En abril de 1995 el MIT fue adherido por el Instituto Nacional Francés para la Investigación en Ciencias de la Computación y Control (INRIA) como co-anfitrión del consorcio. El CERN permanece como un importante colaborador. Más información se puede obtener accediendo a la Web del consorcio en http://www.w3.org.
El uso de servicios convergentes en las relaciones familiares o de otros grupos afectan los flujos de comunicación, pues han eliminado las fronteras. El uso de la tecnología modifica la propia sociedad y genera una nueva cultura. Esta cultura cuenta con una lógica propia y, al mismo tiempo, condiciona también el uso y la apropiación social de la tecnología. El impacto de la tecnología en la sociedad es abismante. Hoy, el manejo o no manejo de ella es un factor tan clave, que incluso su desconocimiento recibe el nombre de analfabetismo digital. Y es tal la relevancia de la “brecha digital” (diferenciación en el manejo de la tecnología), que está siendo tratado como tema de Políticas Públicas en diversos países.
En el mundo contemporáneo, los avances tecnológicos han provocado que todo el accionar humano en forma progresiva se base en las tecnologías digitales. Estas potencian extraordinariamente la capacidad de crecimiento, bienestar, equidad, enriquecimiento cultural y desarrollo de las sociedades. Sin embargo hoy la sociedad se enfrenta con muchos problemas relacionados con la urbanización, la educación, la ancianidad, los recursos, la defensa nacional y la energía. El rol que deben jugar las telecomunicaciones en estos problemas y en la ayuda por mejorar el bienestar de la gente es muy importante.
El bienestar depende del trasfondo social de cada individuo, en la visión que tenga de la vida, en su escala de valores, en las experiencias pasadas y en las condiciones de vida corrientes. Como tal, el bienestar no puede ser confinado a un patrón rígido.
Si tratamos de lograr una aproximación a lo que la gente quiere desde el punto de vista de los problemas que acarrean los cambios sociales, el sentido de la vida, y el ambiente social que afecta nuestra vida diaria, y si pensamos seriamente en que basa la gente su sentimiento de bienestar, podemos tal vez establecer 4 pilares sobre los cuales este se asienta: Una vida libre de ansiedad, con abundantes recursos, confortable y creativa.
Veamos entonces como pueden contribuir las telecomunicaciones modernas en cada uno de estos aspectos:
· Una vida libre de ansiedad:
(1) Manteniendo y promoviendo la salud con tratamientos médicos cada vez mejores.
Desarrollando un efectivo y eficiente uso de los recursos médicos disponibles; modernizando y mejorando la actividad médica para el mantenimiento de la salud y la mejora del bienestar.
(2) Aumentando la seguridad dentro del hogar y en la sociedad.
Desarrollando sistemas que mejoren la prevención del delito y los desastres, integrando estos sistemas a la sociedad; asegurar actividades de seguridad más precisas y rápidas que ayuden a proteger la vida y la propiedad.
· Una vida con abundantes recursos:
(1) Estabilidad financiera en la vida de todos los días.
Modernizando las actividades comerciales y promoviendo la eficiencia, intensificando la competencia internacional entre las industrias, asegurando estabilidad financiera y alta calidad de vida para la gente en el marco de una economía nacional creciente y estable y ayudando en la mejora de la economía.
(2) Mejora en el trabajo de todos los días.
Brindando una cobertura más amplia de las oportunidades de trabajo y libertad en la selección de la ocupación, mejorando el ambiente de trabajo y reduciendo la alienación en los trabajadores.
· Una vida convenientemente confortable:
(1)Vivienda: Mantenimiento y mejora del ambiente residencial.
Estableciendo un amplio sistema de monitoreo que verifique el ambiente natural y residencial, promoviendo una supervisión activa del medio ambiente soportado por el gobierno para ayudar a mantener y a mejorar el ambiente en donde vivimos , tal como la prevención de desastres ambientales, etc.
(2) Más beneficios en la vida familiar y social:
Desarrollando diversos sistemas de información social que permitan a la gente perseguir diversos beneficios para su vida social y familiar.
· Una vida creativa.
(1) Mejora en el ambiente educativo.
Asegurando oportunidades de educación y aprendizaje apropiadas para las escuelas, el hogar, la sociedad y el lugar de trabajo; ayudando en el mejoramiento de las capacidades de la gente a través de sus carreras, y contribuyendo a la realización de una educación a lo largo de toda la vida para soportar el continuo avance y crecimiento de la gente.
(2) Uso efectivo del tiempo libre.
Proveyendo una variedad de información adecuada y precisa relacionada con la vida de la gente; promoviendo activamente actividades culturales, de diversión y recreación, agregando calidad al tiempo libre; devolviendo humanidad a nuestra vida de hoy , y concretando los deseos individuales de autoexpresión.
(3) Promoción y participación en actividades sociales.
Promoviendo un nuevo medio generalizado de comunicación de 2 vías, hacer las actividades comunitarias más efectivas, aumentando la participación de los ciudadanos en las actividades sociales, y desarrollando en las personas un sentido de solidaridad comunitaria.
Problemas relacionados con la popularización de INTERNET
Existe la posibilidad que a medida que la sociedad desarrolle más información, la red informática se transforme en causa de trastorno en lugar de bienestar como se mostró anteriormente. Esto puede ocurrir debido a los siguientes factores:
(1) Incremento del crimen utilizando computadoras.
(2) Miedo de progresar hacia una sociedad controlada por el gobierno (invasión a la privacidad: películas tales como “Brazil” o “La Red”).
(3) Polución de información (incremento en la producción y flujo de la información).
(4) Pánico social (intensificación de la dependencia en los sistemas de información en las actividades socioeconómicas).
(5) Intensificación de la inquietud laboral.
En consecuencia, estos factores se deberán seguir muy de cerca para así evitar los aspectos negativos que trae aparejado el desarrollo en las telecomunicaciones y que puedan impedir el bienestar de la humanidad.
El Teléfono fue inventado por Alexander Graham Bell y fue patentado en los Estados Unidos en 1875-7 (aunque, como vimos en la Parte II, muchos dan crédito de esta invención a Antonio Meucci quien desarrolló un aparato de comunicación por voz en 1857). Permite la transmisión de sonido, en particular la voz, entre lugares distantes. La traducción literal de ‘tele-fono’ en griego es ‘larga distancia-voz’.
La conversación telefónica se logra transformando las ondas de sonido emitidas por uno en una señal eléctrica equivalente. Consideremos por un momento las características del sonido de manera que podamos entender como se realiza esta conversión. El sonido en realidad, es sólo una vibración en el aire alrededor nuestro, causada por paquetes localizados de alta y baja presión generados por alguna forma de vibración mecánica, como por ejemplo el choque de dos objetos o la vibración de las cuerdas vocales durante la conversación. 
Las ondas de sonido en el aire se pueden asimilar a las que se producen en un estanque de agua cuando se arroja una piedra.
El tono del sonido ( grave o agudo) depende de la ‘frecuencia‘ de vibración. El rango de frecuencias audible típico para el oído humano es el comprendido entre 20 y 20000 Hz ( o vibraciones por segundo). Las bajas frecuencias son escuchadas con un tono grave mientras que las altas frecuencias son escuchadas con un tono agudo, siendo la mayoría de los sonidos una mezcla muy compleja de frecuencias.
Para reproducir un concierto en un equipo de audio con una buena calidad de sonido, es necesario cubrir un amplio rango ( o ‘ancho de banda’ ) de frecuencias dentro del rango audible humano. Sin embargo, si solo es necesario que sea inteligible la voz, solo las frecuencias en el rango de 300 a 3400 Hz son necesarias. Si solo se recibe esta ancho de banda de frecuencias, la calidad del sonido se ve ligeramente degradada aunque aun es enteramente comprensible y aceptable para la mayoría de los oyentes.
Como entonces podemos convertir el sonido en una señal eléctrica?
La siguiente figura muestra un circuito telefónico simple capaz de efectuar dicha conversión:
Cuando nadie habla en el micrófono, tanto el micrófono como el parlante tienen una resistencia eléctrica estacionaria y en consecuencia, una corriente eléctrica constante fluye en el circuito de acuerdo a la ley de Ohm ( corriente igual a tensión dividido resistencia ). Al hablar en el micrófono, las ondas de sonido golpean al diafragma del mismo alterando ligeramente la resistencia eléctrica del dispositivo. El cambio en la resistencia produce un cambio correspondiente en la corriente del circuito. Para ilustrar esto, la siguiente figura muestra los componentes del circuito con mas detalle:
El proceso de conversión descripto es análogo (o analógico) debido a que la señal eléctrica transportada por el ‘circuito analógico’ es análoga a la onda de sonido original.
Conmutación : Significado y necesidad (Manual, Mecánica y Centrales digitales)
Si dos personas A y B usaran el teléfono elemental visto en el capítulo anterior para comunicarse sólo entre ellas y no con ninguna otra persona, sería suficiente una única línea que una ambos teléfonos para que se puedan comunicar. Esto se ilustra en la siguiente figura:
Los transformadores aparecen para reducir la resistencia de la línea que ve la batería. Si no se colocaran los transformadores, la resistencia de la línea sería substancialmente mayor que la del micrófono y por lo tanto, este no sería capaz de producir fluctuaciones de corriente suficientemente grandes a través de la variación en su resistencia. Cuanto mayor sea el número de espiras del secundario de c/transformador ( respecto del primario) menor será el efecto de la resistencia de la línea y por lo tanto mayor la influencia de la resistencia del micrófono en el establecimiento de la corriente del circuito.
Un circuito telefónico real, normalmente es más complejo que el mostrado arriba y esto se debe a la introducción de elementos para evitar el eco y la diafonía (a los efectos de nuestro estudio, estos elementos no serán considerados).
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Si una tercera persona C quisiera interconectarse para poder hablar telefónicamente con A y B, el esquema resultante podría ser el siguiente:
De esta manera, tenemos 3 personas interconectadas a través de líneas telefónicas independientes. Esta configuración a pesar de funcionar bien no resulta económica cuando el número de personas que desea conectarse aumenta. Tampoco es eficiente, ya que en esta configuración de 3 personas, se necesitan 6 teléfonos y 3 líneas de las cuales sólo 2 teléfonos y 1 línea pueden utilizarse simultáneamente ( si A está hablando con B, C no puede entablar conversación ni con A ni con B ya que ambos están ocupados hablando entre ellos). Si quisiéramos enlazar a 100 personas para comunicarse entre si necesitaríamos 5000 líneas y 10000 teléfonos ( cada persona necesitaría 100 teléfonos para comunicarse con el resto).
En lugar de utilizar tantos teléfonos y cables, la red telefónica se organizó de manera que cada abonado tenga sólo un teléfono y un par de cables para comunicarse con los demás. Para lograr esto fue necesario introducir un mecanismo de “conmutación” que permita seleccionar la línea apropiada para hablar con la persona deseada, como se indica en la siguiente configuración :
Utilizando este mecanismo logramos que al tener que conectar una nueva persona para comunicarla con las demás no es necesario llevar un cable y un teléfono a c/u del resto sino que es suficiente con agregar un teléfono y un único cable que lo conecte al mecanismo de conmutación. Se entiende ahora como mecanismo de conmutación al área encerrada entre las líneas de puntos del dibujo anterior, que podrán estar concentradas en un sitio.
En la figura 1, para que A pueda hablar con B es necesario llevar las llaves indicadas como ‘La’ y ‘Lb’ a las posiciones mostradas. A este procedimiento de modificar la posición de las llaves para enrutar la llamada entre dos personas es a lo que se denomina “conmutación”. La primera entidad de conmutación fue , por supuesto, el operador que era la persona encargada de cerrar las llaves necesarias para establecer el vínculo y que fue supremo durante unos 16 años luego de la invención del teléfono. La persona que deseaba hacer una llamada debía informar a la oficina central, donde estaba el operador, de la necesidad de servicio. Para ello los primeros teléfonos venían equipados con un generador eléctrico a manivela (parecido al dínamo de las bicicletas) el cuál se hacía girar vigorosamente para notificar al operador del deseo de servicio. Más tarde, esta manivela se reemplazó por una corriente continua que se hacía correr al levantar el teléfono y que encendía una lámpara de un tablero en la posición del operador. El operador respondía al llamado pidiendo el número con el cual la persona se quería comunicar haciendo luego las conexiones correspondientes para establecer la vía de comunicación. La conexión se realizaba insertando una clavija en un tablero de conexiones como se indica en la figura siguiente :
Las primeras máquinas automáticas de conmutación, tenían que emular la tarea del operador, en espíritu, pero no en detalle. Se tuvo que hacer un agregado al aparato telefónico ( el discado ) para permitir la comunicación en una forma aceptable con la máquina automática de conmutación. Se tuvieron que proveer medios para comunicar información al usuario sin utilizar la voz ( por ej. tono de discado en lugar de “número por favor” , tono de llamado en lugar de “estoy llamando a dicho número” tono de ocupado versus “dicho número está ocupado” ). Se tuvieron que proveer medios para seleccionar el trayecto y establecer la vía de comunicación cerrando conmutadores primero mecánicos y luego electrónicos en lugar de insertar clavijas en un tablero.Las máquinas automáticas nacieron por necesidad. Una de las primeras en aparecer y lejos el diseño que tuvo más éxito es la atribuida a Almond B. Strowger de la ciudad de Kansas en los Estados Unidos. Patentada en 1889 e instalada por primera vez en La Porte ( Indiana) el 3 de Noviembre de 1892, el concepto es bastante sencillo y continúa siendo usado en varias partes del mundo aún en estos días.
Strowger tenía una funeraria, y la historia cuenta que una compañía rival acaparaba casi todo el negocio gracias a que la esposa del dueño era la operadora del sistema telefónico. De esta forma, cualquier persona acongojada que llamaba para ser conectada con alguna funeraria nunca era derivada a la de Strowger! Molesto por la cantidad de negocios que se perdía de esta forma, decidió inventar un sistema que elimine la necesidad de utilizar a los operadores telefónicos y patentó así el primer selector automático de teléfonos.
El sistema diseñado por Strowger era completamente electromecánico. Estaba formado por electroimanes y relés electromagnéticos. Los llamados eran enrutados bajo el completo control del discado del usuario. A las llaves Strowger se las denomina selectores de dos movimientos: los contactos que llevan la llamada pueden moverse hacia arriba verticalmente o hacer barridos horizontalmente. Este es el movimiento que encamina la llamada a través del sistema. No existe ningún control central. Cada numero discado opera una llave diferente, y cada llave puede ocuparse únicamente de una única llamada a la vez. El control se va moviendo a través de toda la central a medida que se establece la llamada. Es un sistema distribuido, y la central Strowger es denominada con frecuencia central paso a paso. Esto es una buena descripción de su forma de trabajar: si el usuario que llama disca un “2” la llave Strowger da dos pasos hacia arriba subiendo dos niveles, luego, busca la siguiente llave que este libre barriendo a través de todos los terminales posibles. El contacto se detiene en el terminal conectado a la primer llave libre que encuentra y esta llave es la que recibe el siguiente número discado. De esta forma, la llamada se enruta a si misma a través de toda la central.
En el ejemplo de la figura, el abonado llamante desea conectarse con el abonado cuyo número es el 7584. Al levantar el teléfono su línea es conectada automáticamente a través de un selector a un circuito libre el cual le envía un tono invitándolo a discar. Este circuito a su vez está conectado a otro selector de manera que cuando el abonado disque el primer dígito del número deseado, cada pulso del discado hace que el selector suba un nivel. Este se para en el nivel 7, y durante la pausa interdígito, es decir, mientras el discado vuelve a su posición de reposo , el selector rota automáticamente alrededor de su eje vertical ( no indicado en la figura ) y se para en la primer salida que encuentra libre de las que están presentes en el nivel 7. Este nivel a su vez también está conectado a un selector que procede de la misma forma que el anterior al recibir el segundo dígito. El proceso así se repite hasta que el último dígito completa la conexión con el abonado deseado.
Las centrales Crossbar, que fueron inventadas por L.M. Ericsson de Suecia, son más recientes que las equivalentes de Strowger. Tienen en común que ambas usan llaves electromecánicas. Sin embargo en los sistemas crossbar cada llave puede manejar mas de una llamada a la vez y todos los números discados son almacenados en un registro de enrutamiento antes del posicionamiento de la llave. De esta forma, vemos que el sistema Crossbar tiene una forma de control central a pesar que también es electromecánica.
El termino “crossbar” o “barras cruzadas” proviene de la utilización de barras horizontales y verticales cruzadas para seleccionar inicialmente los contactos. Una vez establecidos, estos contactos son mantenidos a través de electroimanes alimentados con corriente continua que pasa a través del circuito establecido.
Los diseños modernos han evolucionado a partir de la Crossbar. En primer lugar, las llaves fueron miniaturizadas inicialmente a través del uso de relés de lengueta ( reed relays) y mas tarde mediante el uso de dispositivos de estado sólido. En segundo lugar, el área de control se ha ido convirtiendo paulatinamente a estado sólido de manera tal que un controlador moderno es muy similar a , y a veces lo es , una computadora digital.
Esta combinación constituye una central telefónica electrónica moderna. Su evolución podría verse como debida principalmente a la disponibilidad de nueva tecnología, pero de hecho lo inverso es cierto en muchas áreas. Las telecomunicaciones han sido las que manejaron a la tecnología en lugar de ser manejadas por ella. Basta con recordar que el transistor, el elemento fundador de la industria electrónica moderna, fue descubierto en los Laboratorios Bell de Telefonía.
La siguiente y última etapa en esta evolución es la conversión de la llave en si misma a tecnología digital (usando, por ejemplo, un pequeño transistor).
Si pensamos que hoy en día se pueden incluir millones de transistores en un chip del tamaño de la yema de un dedo, comprenderemos la impresionante diferencia de tamaño entre una central primitiva (Strowger) y una electrónica.
MATRICES DE CONMUTACIÓN
Una forma mas simplificada de representar la Figura 1 anterior es la indicada a continuación:
En esta figura, se representan con un circulo los puntos de cruce entre las distintas líneas telefónicas. Un punto de cruce abierto es aquel en el que no existe contacto eléctrico. Un punto de cruce cerrado o activo es aquel en el que existe un contacto eléctrico. De esta forma, en esta figura queda establecido el vínculo para que pueda hablar A con B.
Las otras dos combinaciones que se pueden dar en este sistema son las siguientes:
Vemos que son necesarios 3 puntos de cruce para comunicar a tres teléfonos entre si.
Los puntos de cruce son agrupados en matrices con puntos de acceso que se multiplican a lo largo de filas y columnas ( m entradas y n salidas) como se muestra en la siguiente figura:
Cada conexión se establece entre un punto de acceso vertical ( una columna ) y un punto de acceso horizontal ( fila ) cerrando el contacto ( punto de cruce ) en la intersección de la fila y la columna correspondientes a los puntos de acceso. Durante la llamada, un único punto de cruce está activado ( cerrado ) por fila y por columna.
Este tipo de matriz, es utilizada para conectar cualquiera de las m entradas con cualquiera de las n salidas. El número de puntos de cruce es m x n.
Normalmente, no es económico ( excepto en centrales muy pequeñas) tener todas las salidas y entradas interconectadas a través de una única y gran matriz de conmutación con tantos puntos de cruce.
En este tipo de matriz el bloqueo interno es cero, esto significa que si una de las n salidas está libre, siempre podrá ser accedida por una de las m entradas. En una matriz con bloqueo interno se acepta que aún cuando la salida a la que se quiere acceder está libre, existe una probabilidad de que no exista un trayecto disponible para conectar a la salida con la entrada llamante.
Para reducir el número de puntos de cruce en una red de conmutación, también es posible diseñar estructuras en la cual hay entradas que no tienen acceso a todas las salidas. En este caso, se dice que la accesibilidad es limitada, sino, se dice que es completa.
Utilizando una matriz de conmutación para conectar a 8 abonados entre sí nos llevaría al siguiente esquema:
Si nos ponemos a pensar un poco, nos daremos cuenta que el peor caso posible se da cuando la mitad de los abonados se encuentra hablando con la otra mitad. Este hecho se considera en la figura siguiente, donde se ve que el número de puntos de cruce de conmutación se reduce en un factor de 2 y aún así es posible conectar a cualquier abonado con cualquier otro en cualquier instante (esto es, la red continúa siendo sin bloqueo).
Así, para 8 teléfonos vamos a necesitar 28 puntos de cruce (8×7/2 = 28) como se indica a continuación:
El máximo número posible de conversaciones es 4 ( la mitad de los abonados hablando con la otra mitad ). En la práctica, es poco probable que todos los abonados estén usando el teléfono al mismo tiempo (la probabilidad se aproxima a cero a medida que crece el número de abonados), y sería extravagantemente innecesario e impracticable proveer un equipo con dicha capacidad. En lugar de esto, es suficiente en la práctica proveer el equipamiento necesario para satisfacer el pico promedio de tráfico ( generalmente, en el orden del 10% de las líneas activas).
Si decidiéramos proveer un máximo de 2 conversaciones entre los 8 abonados, deberíamos utilizar el siguiente arreglo en donde los puntos de cruce se reducen de 28 a 16:
La figura muestra al abonado B hablando con el F y al E con el C. Cualquier otro abonado que en ese momento desee conectarse no podrá ya que no existen puntos de cruce disponibles para efectuar la conexión.
Sin embargo, para un número práctico de líneas, una red de conmutación se organiza en tres etapas para economizar puntos de cruce (aunque para el caso particular de 8 abonados los puntos de cruce aumentan de 16 a 20). Para el ejemplo anterior, la red nos quedaría así:
La etapa que se encuentra más a la izquierda es la etapa de concentración, que concentra 8 líneas a 2 enlaces. La etapa central, es la etapa de distribución, que provee acceso completo desde cualquier entrada a cualquier salida. La etapa que se encuentra más a la derecha es la etapa de expansión, en la que se expanden 2 enlaces a 8 líneas .
ABONADOS Y TRAFICO
Un abonado no utiliza su teléfono todo el tiempo, y su teléfono ( y línea ) puede estar ya sea libre u ocupado. La actividad de una línea se puede medir en base a la proporción de tiempo durante el cual está ocupada y a esta proporción se la denomina tráfico del abonado ( o con mayor exactitud, intensidad media de tráfico).
Las centrales de conmutación telefónicas son dimensionadas de acuerdo a cargas de tráfico estimadas con anticipación. A pesar de que estas no se pueden predecir en detalle, existe una colección bastante amplia de datos estadísticos que permiten a los ingenieros en telecomunicaciones hacer suposiciones razonables sobre la carga de tráfico diaria y en consecuencia sobre la performance que se requiere en el controlador.
El problema con el tráfico telefónico es que es absolutamente aleatorio. Por otro lado, esta dificultad puede ser traducida en un beneficio debido a que, suponiendo que es verdaderamente aleatorio es posible desarrollar una teoría estadística que permita predecir el comportamiento del sistema telefónico con bastante precisión. La fórmula que engloba a esta teoría se denomina Formula de Erlang debida a su inventor, un matemático Dinamarqués. La fórmula no es repetida aquí ya que se encuentra disponible en cualquiera de los muchos libros que se ocupan del tema ( por ej. Bear, D., Principles of Telecommunication Traffic Engineering, Peter Peregrinus, 1980).
Lo importante es analizar como se mide el tráfico.
La intensidad del tráfico telefónico es una medida que combina el número de llamadas y su duración. Para hacer una apreciación práctica debe referirse a un período fijo de tiempo.
Este período es el denominado “hora cargada” y esta va a variar según sea la naturaleza del negocio en particular.
La unidad de medida Americana es el CCS. Para determinar el número de CCSs generados en un sitio en particular, se suman todas las llamados y su duración ( en segundos) en la hora cargada y se lo divide por 100. De esta forma, una llamada que dure una hora es equivalente a 360 CCSs.
La medida Europea y que se usa también aquí en Argentina es el erlang. La cantidad de tráfico en erlangs se define como el número de llamadas que ocurren durante la hora cargada multiplicada por el tiempo medio de duración de las llamadas. De esta forma, una llamada mantenida durante una hora es equivalente a 1 erlang. Luego, 1 erlang es equivalente a 360 CCSs.
Ambas mediciones por lo tanto proveen una representación de la duración total de las llamadas para un grupo de teléfonos, troncales, o lo que fuera. Así, por ejemplo, si un grupo de 30 teléfonos genera c/u 2 llamadas en la hora cargada, y el tiempo promedio de duración de las mismas es 2’, la intensidad de tráfico en erlangs será simplemente 30×2x2, todo dividido 60 para pasarlo a horas, resultando 2 erlangs.
Si los 30 teléfonos están conectados a una misma central y todas las llamadas se deben enrutar hacia otra central, cuantos troncales hacen falta para conectarlas? Lo más sencillo sería conectar 30 troncales. Esto daría accesibilidad total, pero sería prohibitivamente caro y los troncales serían raramente usados. De hecho c/u estaría siendo usado solo 4’ en la hora cargada! Por lo tanto suministramos menos troncales, lo que tendrá su efecto colateral: si se suministran menos troncales, entonces habrá una probabilidad que todos los troncales estén siendo usados cuando alguien quiera hacer una llamada. La formula de Erlang es utilizada para determinar esta probabilidad, llamada normalmente probabilidad de bloqueo o grado de servicio. El grado de servicio es expresado normalmente en llamadas perdidas. Un grado de servicio de 1 en 100 significa que una llamada en 100 serán perdidas. Esto es lo mismo que decir una probabilidad de bloqueo de 0.01.
Tanto la primer oficina como las demás que le siguieron eran ubicadas en el centro del área de servicio y proveían de conexiones conmutadas a todos los abonados del área. Debido a su ubicación en las áreas de servicio, a estas oficinas de conmutación se las refiere normalmente con el nombre de centrales telefónicas.
ORGANIZACIÓN GENERAL DE LA RED
El 28 de Enero de 1878 , solo 2 años después de la invención del teléfono, se estableció la primer oficina de conmutación en New Haven, Connecticut con 21 líneas telefónicas.Al ir creciendo la cantidad de clientes, y al estar estos más distantes, aparece así la necesidad de poner oficinas en otros lugares para prestar el servicio a estos nuevos clientes.
Al aumentar la utilización del teléfono y querer los clientes de una zona conectarse con los de otra se hace necesaria la interconexión de las áreas de servicio individuales a través de troncales entre las centrales telefónicas.
Cuando la cantidad de centrales creció mucho, cada nueva central que se agrega se debe conectar con el resto lo cual complica el crecimiento de la red. Surge así la necesidad de agregar un conmutador que conecte a estas oficinas, de manera que cada nueva central que se agregue sólo necesite conectarse a ese punto. De esta forma se evoluciona hacia un segundo nivel de conmutación. El primer nivel conmuta a abonados y se la denomina Central Local y el segundo nivel conmuta a centrales y se la denomina Centro de Tránsito o Tándem.
La continua demanda por conexiones de distancias cada vez más largas, junto con la mejora en los medios de transmisión de larga distancia, estimulo aún más niveles de conmutación. De esta forma la red de telefonía pública en los Estados Unidos ha evolucionado a un total de 5 niveles, como se indica en la siguiente tabla:
En términos generales, una red de comunicación conmutada está compuesta por nodos de conmutación y enlaces de transmisión entre los nodos. En una representación simbólica de una red de telefonía pública, los nodos de conmutación representan a las diferentes oficinas de conmutación, y los enlaces de transmisión representan a los troncales entre oficinas. La figura siguiente describe una red de conmutación jerárquica como la que constituye la columna vertebral de la red pública, con la salvedad de que aquí se muestran solo tres niveles de conmutación:
Una deficiencia significativa de la estructura jerárquica mostrada arriba es que sólo existe un camino entre cualquier par de oficinas de conmutación siendo así muy vulnerables a las fallas tanto en los enlaces de transmisión como en las oficinas de conmutación. Para delimitar esta vulnerabilidad y para proveer interconexiones más económicas entre pares de oficinas de conmutación con altos volúmenes de tráfico, la columna vertebral de la red es reforzada con varios troncales de alto uso. Estos troncales de alto uso son empleados para conexiones directas entre oficinas de conmutación con altos volúmenes de tráfico entre ellas. Normalmente el tráfico entre dos de estas oficinas se enruta a través de los troncales directos. Si estos se encuentran ocupados ( lo que puede ocurrir frecuentemente si son altamente utilizados ) la columna vertebral de la red jerárquica aun está disponible para un enrutamiento alternativo.
El tráfico se enruta siempre a través del nivel más bajo disponible de la red. Este método no solo emplea menos recursos de la red, sino que también implica una mejor calidad del circuito establecido debido al empleo de un camino más corto y menos puntos de conmutación.
Además de los troncales de alto uso, la columna vertebral de la red jerárquica se refuerza con centrales Tándem empleadas en los niveles más bajos de la red para proveer conmutación entre centrales locales. La función básica de una central Tándem es interconectar aquellas centrales locales cuyo volumen de tráfico entre ellas no justifica la instalación de un troncal directo.
En términos generales cualquier máquina de conmutación colocada entre dos centrales locales cumple la función de tándem. Así, las centrales interurbanas o de larga distancia ( en inglés toll switch: toll tiene su origen en la abreviatura de “transmision over long lines” o “transmisión por líneas largas”) proporcionan un servicio tándem también. Sin embargo en la jerga telefónica se reserva el término tándem específicamente para los conmutadores intermedios dentro de un área local.
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