Telecomunicaciones


El término telecomunicaciones es muy amplio, de acuerdo al reglamento de radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones lo define como toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos o información de cualquier naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos.

En seguida se describe en una breve reseña histórica como ha sido la evolución de las telecomunicaciones a nivel local y global.

Remontándonos a los antecedentes históricos, las comunicaciones en nuestro país dieron origen con el telégrafo, cuando en 1851 fue tendida la primera red de telégrafos entre la Cd. de México y la población de Nopalucan en el Edo. De Puebla, su crecimiento fue de importancia en el ferrocarril para las comunicaciones de la tripulación de los trenes con los centros de despacho. Para 1902 se introduce en México una gran innovación tecnológica: La “radiotelegrafía” Esta consiste en la transmisión de datos por medio de ondas electromagnéticas lo cual permite prescindir de los cables. Este medio tiene gran auge en 1910.

En 1878 es introducida la telefonía en México, realizándose el primer enlace entre México y Tlalpan. Para 1905 la Compañía telefónica Ericsson inició sus operaciones en México y desató una saludable competencia con la Compañía telefónica mexicana existente, ambas concesionarias; en un principio las redes de las compañías no se encontraban interconectadas, por lo cual los suscriptores de una empresa no podían comunicarse con la otra y será hasta 1947 cuando ambas compañías logran interconectarse.

Por el año de 1975 estaba en uso la tecnología IMTS, Improved Mobile Telephone System, permitía el uso de la comunicación móvil con la red de telefonía pública en radios instalados en vehículos, utilizaban la técnica de acceso FDMA y operaban en la banda de 400 MHz. Esto fue un preludio para el surgimiento de las comunicaciones móviles celulares y su evolución a 5G a nivel global; iniciando con la tecnologías 1G de 1970-1984 con ancho de banda de 2 kbps analógico, solo voz; 2G/2.5G de 1980-1999 ancho de banda de 14-64 kbps Digital, voz y SMS; 3G de 1990-2002 ancho de banda de 2 Mbps Datos móviles, teléfonos inteligentes, mejor voz; 4G 2000-2010 ancho de banda de 200 Mbps Banda ancha móvil, datos de alta velocidad, mejores teléfonos inteligentes y 5G 2017-2020 con ancho de banda mayor a 1 Gbps, velocidades aún más altas, ultra confiable, baja latencia.

En los años 40 se comprueba que la luna funciona como un “reflector pasivo” y en 1954, la marina de los EUA transmitió exitosamente los primeros mensajes sobre la ruta Tierra-Luna-Tierra, estableciendo un servicio entre Washington D.C. y Hawaii. En 1957 la Unión Soviética lanzó el Sputnik I, primer satélite “terrestre activo”; Era capaz de recibir, amplificar y retransmitir información desde y hacia estaciones terrestres. Mantuvo información por 21 días, mientras que los EUA lanzan el Explorer I que mantuvo el envío de información por 5 meses.

Como funciona una comunicación por satélite: La información que llega de internet al telepuerto es enviada al espacio por la antena, viaja hasta llegar al satélite; el satélite geoestacionario recibe la señal, la amplifica para soportar el viaje de vuelta; se recibe la señal a través de la antena, el modem convierte esta señal en información, que es distribuida entre los usuarios finales. Algunos de los tipos de servicios satelitales que se tienen están el Terrestre, Semifijo, Móvil y Marino. Los tipos de enlace que utilizan son: SCPC Punto a Punto; VSAT Punto a Multipunto; Broadcast Video.

Los satélites se mueven de acuerdo a trayectorias elípticas (orbitas) en torno al centro de la tierra y la velocidad a que se mueven dependen de la distancia a que se encuentren; existen 3 clases de órbita de satélites artificiales: Órbita baja (LEO) se encuentran ̃ 160-2,000 km, satélites de observación terrestre, GPS, telefonía; Órbita media (MEO) ˜ 10,000 km, Satélites de navegación, investigación, comunicación; Órbita Geoestacionaria (GEO) ̃ 36,000 km, Órbita circular en torno al ecuador, se mantiene en la misma posición con respecto a la tierra.

Los satélites operan primordialmente en las bandas C, Ku y Ka. Entre las aplicaciones para datos se tienen: Troncales de IP, Backhaul celular, Movilidad marítima y en vuelo, Redes VSAT, Transmisión y recepción en situaciones de desastre, Banda ancha para consumidores; las aplicaciones de video actuales son: Transmisión de video y radio, cableras de TV, TDT.

Por su dimensión y peso, estos se clasifican en satélites medianos y grandes más de 500 kg; Mini satélite entre 100 kg -500 kg; Micro satélite 10 kg – 100 kg; Nano satélite 1 kg – 10 kg; Pico satélite menor a 1 kg. La duración de la misión de los Pico satélite y Nano satélite es de 1 – 3 años utilizan órbita LEO; estos son utilizados en misiones específicas y para propósitos científicos experimentales principalmente. El desarrollo de nano satélites es impulsado por el costo, tamaño, simplicidad, rápido desarrollo, lanzamiento más simple y barato, capacidad de operar en constelaciones, confiabilidad, mayor cobertura, entre otros.

La red de transporte es una red multiservicio cuyo propósito principal es agrupar y transportar grandes volúmenes de información entre los diferentes nodos de la red en forma transparente y robusta, optimizando los medios de transmisión a utilizar. Las técnicas comúnmente empleadas para transmitir los volúmenes de información son FDM (Multiplex por División de Frecuencia), técnica que se usó en las redes de telefonía; TDM (multiplex por División de Tiempo) técnica utilizada en gran parte de las redes PDH y SDH; WDM (Multiplex por División de Longitud de Onda) técnica mayormente utilizada por las redes de transporte moderno como CWDM y DWDM, consiste en agrupar varias señales ópticas de diferente longitud de onda para ser enviadas sobre la misma fibra; Multiplexaje estadístico, es el principio de funcionamiento para las redes de transporte Ethernet; Carrier Ethernet; como transporte, conforma un segmento de red que tiene como función el transporte de tráfico Ethernet desde los nodos de acceso hasta la red de servicios basados en IP.

La evolución de la red de acceso ha sido 1. Salida del cobre a totalmente Fibra; 2. De análogo y digital a inteligencia; 3. De conexión y cobertura a broadband en el siguiente contexto:

1990 de 64–128 kpps para servicios de voz e internet; 2000 de 2-20 Mbps servicios HIS SD video; 2006 de 30-100 Mbps para HD video. En la actualidad la fibra óptica es la clave de la infraestructura para la inteligencia digital; 2012 de 100-500 Mbps UHD 4K; 2018 de 1-5 Gbps Realidad virtual, Video Juegos, ciudades inteligentes; 2025 de 5-10 Gbps+ Comunicación holográfica, telemedicina.

Dentro de las tecnologías de cobre originalmente utilizadas para conexiones telefónicas (POTS), ahora la tecnología xDSL transforma al cable de cobre en un canal digital de alta velocidad para servicios de telecomunicaciones (datos, voz y video); así la familia ADSL tiene una velocidad de bajada máxima de 7 Mbps; ADSL2 8 Mbps; ADSL2+ 24 Mbps; ADSL2-RE 8 Mbps; VDSL 55 Mbps; VDSL2 55 Mbps; SHDSL 5.6 Mbps; VDSL2-30 MHz 100 Mbps; VDSL2-35B 300 Mbps; G.FAST 1 Gbps.

Las tecnologías por cable coaxial soporta mayores frecuencias y velocidades de transmisión que el par de cobre: DOCSIS 1.0 42 Mbps; DOCSIS 1.1 42 Mbps; DOCSIS 2.2 42 Mbps; DOCSIS 3.0 1 Gbps; DOCSIS 3.1 10 Gbps; DOCSIS 3.1 Full Duplex 10 Gbps.

Las tecnologías de Fibra Óptica en una red PON emplea una topología punto a multipunto hasta el usuario final. Existen varias soluciones tecnológicas PON: GPON, XG-PON, XGS-PON, NG-PON2.

FTTx es una arquitectura de penetración de la fibra hacia el usuario y existen las siguientes soluciones: FTTH Fibra hasta el hogar, FTTC/FTTCab Fibra hasta la acera, FTTB Fibra hasta el edificio.

En las tecnología inalámbricas se tienen dentro de Fijo WLL: WLAN (WiFi), WMAN (WiMAX), WWAM (Móvil, Satelital). Dentro de Móvil: 1G, 2G, 2.5G, 3G, 4G, 4.5G, 5G.

Con esta descripción vemos de manera resumida lo que son las comunicaciones alámbricas e inalámbricas, lo que se le conoce como Telecomunicaciones y su evolución hasta la actualidad. Es de importancia mencionar que con los trabajos que se realizaron en la CMR-19, Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones de 2019 en el SHARM EL-SHEIK, Egipto del 28 de octubre al 22 de noviembre del mismo año, de acuerdo a las contribuciones que presentaron los diferentes Grupos de Trabajo, en lo que compete a espectro radioeléctrico se identificó 17,250 MHz para las IMT; Se identificaron las bandas de frecuencias para 5G en 24.25-27.5 GHz, 37-43.5 GHz, 45.5-47 GHz (administraciones), 47.2-48.2 (región 2 y otras administraciones) y 66-71 GHz; Se identificaron bandas de frecuencias para Plataformas de Gran Altitud (HAPS) a efecto de facilitar el acceso de banda ancha en áreas rurales, remotas y difícil acceso en 21.4-22 GHz, 24.25-25.25 GHz (HAPS-Tierra Región 2), 25.25-27 GHz (Tierra-HAPS para GW), 27-27.5 GHz (HAPS-Tierr a), 31-31.3 GHz, 38-39.5 GHz y 47.2-47.5 GHz/47.9-48.2 GHz; Se adoptó un nuevo procedimiento regulatorio para el despliegue de mega constelaciones de satélites de órbita no geoestacionaria (NGSO) para la provisión de servicios de telecomunicaciones globales, incluido el acceso a internet de banda ancha en áreas rurales remotas y comunidades aisladas; Realizar estudios para Estaciones Base IMT de Gran Altitud (HIBS) en las bandas 17.7-20.2 GHz, 27.5-29.1 GHz y 29.5-30.0 GHz para ESIM con NoGEO en el SFS; En las bandas 10.7-10.95 GHz (e-T), 11.2-11.45 GHz (e-T) y 12.75-13.25 GHz (t-E) para ESIMS aeronáuticas y marítimas con GEO en el SFS; de enlaces inter satelitales para sistemas No GEO y NoGEO del FSS y MSS; para sensores meteorológicos, aeronaves no tripuladas, radares en vehículos espaciales.

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