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La ciencia detrás de las Telecomunicaciones

La necesidad de comunicar es una de nuestras primeras manifestaciones sociales, la capacidad de transmitir un mensaje para exponer una idea o una petición es innatas y como tal no hay un punto de partida que nos indique con exactitud donde lo hacemos propio. A lo largo de la vida aprendemos diversas formas de comunicación como el lenguaje, la escritura o las señas, así una palabra, el llanto o un golpesito dentro del vientre materno transmiten información.

Para que la comunicación se dé efectivamente es necesaria la presencia de cuatro elementos básicos, el emisor (genera el mensaje) el mensaje (conjunto de información o datos), el canal (medio por el cual viaja el mensaje) y el receptor (ente que recibe y decodifica el mensaje). Una vez más la necesidad impulsó al ingenio y las distancias entre poblaciones hicieron a nuestros antepasados idear medios para comunicar sin moverse de un punto a otro, así una de las primeras experiencias de comunicación óptica de larga distancia refiere el uso del fuego como canal, otro como el sonido generado por fonemas o al utilizar el choque de elementos entre sí. El entendimiento de los fenómenos naturales por parte de la humanidad permitió crear nuevos y mejorados medios de transmisión de datos, abriendo paso a lo que hoy llamamos telecomunicaciones, pero…

Infografía Cendit

¿Qué son las telecomunicaciones?

Son sistemas de comunicación a distancia que emplean medios eléctricos o electromagnéticos para enviar y recibir la información. El primer dispositivo mecánico creado para generar comunicación a distancia fue el telégrafo óptico, este sistema fue atribuido al inventor francés Claude Chappe que en 1792 demostró que era posible enviar mensajes a doscientos veinticinco kilómetros de distancia utilizando un mástil principal con dos piezas pequeñas de menor longitud llamados indicadores, estos al estar unidos por poleas podían adoptar ciento noventa y seis posiciones diferentes que representaban letras y números, cada estación estaba equipada con un catalejo o larga vista que permitía visualizar el símbolo a lo lejos para así identificar su significado. El sistema se extendió por toda Francia y puso en funcionamiento casi cinco mil kilómetros de estaciones repetidoras logrando una velocidad de transmisión de dos símbolos cada minuto.

¿Cómo funcionan los sistemas de telecomunicaciones?

Están basados en la electrónica y la física electromagnética y el primer paso es convertir el mensaje en una secuencia de corrientes y voltajes que llamaremos señal, este proceso lo realizan instrumentos como los micrófonos y las cámaras, actualmente la mayor parte del contenido es generado directamente sobre computadoras que entregan la señal lista para ser transportada.

Antes de ser enviada, la señal debe ser protegida para que la información no sea vea alterada en el proceso, en la codificación se aplican algoritmos y funciones matemáticas que modifican la señal para proporcionarle redundancia y compresión. La redundancia repite partes importantes del mensaje para reconstruirlo en caso de pérdidas y la compresión elimina las partes que son obvias para así transmitir sólo lo esencial ahorrando recursos.

Infografía Cendit

La señal pasa a un transmisor, que se encarga de adaptarla y codificada al medio de transporte, a este proceso le llamamos modulación y se compara a la pronunciación de las palabras a través de la boca sobre las ondas mecánicas generadas por las cuerdas vocales. Si el medio por el cual viaja el mensaje es el aire nos adentraremos en la física de la propagación electromagnética, aquí el transmisor convierte la señal en ondas electromagnéticas que son radiadas por una antena a frecuencias que le permitan cruzar la atmósfera. Por el contrario si utilizamos un medio físico o guiado como la fibra óptica para enviar la información entraremos al mundo de la fotónica, aquí el transmisor convertirá la señal en pulsos de luz usando la tecnología láser y el mensaje viajará en forma de colores. Por último tenemos el cable o par trenzado de cobre, donde el transmisor mantiene la señal en forma de corriente y voltajes, pero de igual manera debe modularla para que esta soporte las pérdidas entre los conductores de cobre. El transmisor puede asignar formas particulares a cada señal durante la modulación para poder transmitir varias señales simultáneamente sin que se confundan, estos son canales.

En cada proceso está presente la energía y su nivel dependerá de la distancia que deban superar las señales, por lo que todo transmisor agrega energía al proceso con un dispositivo denominado amplificador, estos pueden encontrarse en el trayecto cuando las distancias son muy amplias. Finalmente el receptor extrae la señal del medio de transmisión y la entrega al decodificador que la reconstruye a su formato original convirtiendo los voltajes y corrientes en el mensaje.

El desarrollo de las telecomunicaciones involucra varias ramas de la ciencia y está siempre en constante búsqueda de la tecnología que permita la transmisión de mayor información con el menor consumo de recursos procurando la integridad del mensaje.

Por: 

 Dino Di Rosa – Profesional de investigación de la Fundación Cendit.

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