Telecomunicaciones

Las telecomunicaciones (telecomunicaciones)  es un tipo de comunicación , un método de transmisión de información utilizando señales electromagnéticas , por ejemplo, por medio de corriente a través de cables metálicos , radiación en el rango óptico ( en la atmósfera o a través de un cable de fibra óptica ), radiación en el rango de radio .

El principio de las telecomunicaciones se basa en la conversión de señales de mensajes ( sonido , texto , información óptica ) en señales eléctricas primarias . A su vez, las señales eléctricas primarias son convertidas por el transmisor en señales eléctricas secundarias , cuyas características concuerdan bien con las características de la línea de comunicación . Además, a través de la línea de comunicación, las señales secundarias se envían a la entrada del receptor . En el receptor, las señales secundarias se vuelven a convertir en señales de mensaje en forma de información sonora, óptica o textual.

A finales del siglo XIX , con los descubrimientos pioneros de Nikola Tesla y Alexander Popov , comenzó el desarrollo de la comunicación inalámbrica . Otros pioneros en este campo son: Charles Wheatstone y Samuel Morse (telégrafo), Alexander Graham Bell (teléfono), Edwin Armstrong y Lee de Forest (radio), John Baird , Vladimir Zworykin , Semyon Kataev (televisión).

La cantidad de información transmitida a través de redes globales bidireccionales aumenta constantemente. Bajo el liderazgo de Martin Gilbert, científicos de la Universidad del Sur de California realizaron investigaciones y análisis del almacenamiento, procesamiento y transmisión de información durante 1986-2007 [1] . En particular, se reveló que las reservas totales de datos de toda la humanidad se estimaron en ese momento en alrededor de 295 exabytes [1] . Actualmente, el almacenamiento digital de información domina el analógico, aunque hasta 2002 la humanidad almacenó información principalmente en forma analógica [1] . En 2007, se transmitían alrededor de 1,9 zettabytes de información por radio y televisión (equivale a que cada persona leyera unos 174 diarios al día), y la comunicación personal entre personas alcanzaba unos 65 exabytes (correspondientes a que cada persona relatara el contenido de unos 6 diarios al día). ) [1 ] .

Con este crecimiento, las telecomunicaciones están jugando un papel cada vez más importante en el desarrollo de la economía global. El sector de la industria mundial de las telecomunicaciones en 2012 ascendió a unos 4,7 billones de dólares [2] [3] . Los ingresos de las mayores empresas de telecomunicaciones de Rusia en 2011 ascendieron a más de 1 billón 240 mil millones de rublos [4] , lo que representa el 2,28 % del PIB de Rusia [5] .

Etimología

La palabra "electrocomunicación" proviene de new.-lat. electricus y otros griegos. ἤλεκτρον (metal eléctrico, brillante; ámbar) [6] y el verbo "tejer". El sinónimo es la palabra "telecomunicaciones" ( del inglés  telecommunication , del francés  télécommunication ), utilizada en los países de habla inglesa [7] . La palabra telecomunicación , a su vez, proviene del griego tele- (τηλε-) - "lejos" y del lat.  communicatio  - mensaje, transferencia (del lat.  communico  - lo hago común) [8] , es decir, el significado de esta palabra incluye tipos no eléctricos de transferencia de información (usando telégrafo óptico , sonidos , fuego en torres de vigilancia , correo ).

Clasificación de telecomunicaciones

Las telecomunicaciones son objeto de estudio de la disciplina científica la teoría de las comunicaciones eléctricas [9] .

Según el tipo de transmisión de información, todos los sistemas de telecomunicaciones modernos se clasifican condicionalmente en aquellos destinados a la transmisión de sonido , video , texto .

Según el medio de transmisión , se distinguen la comunicación por cable , la comunicación por fibra óptica y la comunicación por radio .

Según la finalidad de los mensajes, los tipos de telecomunicaciones pueden clasificarse en destinados a la transmisión de información de carácter individual y masivo .

En términos de parámetros temporales, los tipos de telecomunicaciones pueden ser en tiempo real o entrega diferida de mensajes.

Las principales señales primarias de telecomunicaciones son: teléfono , radiodifusión sonora , facsímil , televisión , telégrafo , transmisión de datos .

Tipos de comunicación

• Líneas de cable: las señales eléctricas se utilizan para la transmisión;
• Comunicación  por radio: las ondas de radio se utilizan para la transmisión;
  • Comunicación LW, MW, HF y VHF sin el uso de repetidores
  • Comunicaciones por satélite  : comunicaciones mediante relé(s) espacial(es)
  • Comunicación por radioenlace  : comunicación mediante repetidor(es) terrestre(s)
  • Comunicación celular: comunicación  de retransmisión de radio mediante una red de estaciones base terrestres .
• Comunicación por fibra óptica  : las ondas de luz se utilizan para la transmisión.
• Internet

Dependiendo del método de ingeniería de organización, las líneas de comunicación se dividen en:

• satélite;
• aire;
• terrestre;
• submarino;
• bajo tierra.

Dependiendo de si las fuentes/receptores de información son móviles o no, se distinguen entre comunicaciones estacionarias ( fijas ) y móviles ( móviles , comunicación con objetos móviles  - SPO).

Según el tipo de señal transmitida, se distinguen las comunicaciones analógicas y digitales .

• La comunicación analógica es la transmisión de una señal continua .
• La comunicación digital es la transmisión de información en forma discreta (forma digital ). Una señal digital, por su naturaleza física, es analógica, pero la información transmitida con su ayuda está determinada por un conjunto finito de niveles de señal. Los métodos numéricos se utilizan para procesar una señal digital.

Los mensajes discretos se pueden transmitir a través de canales analógicos y viceversa. En la actualidad, la comunicación digital está reemplazando a la analógica ( se está digitalizando ), ya que las señales analógicas pueden convertirse en señales discretas antes de enviarse y restaurarse después de la recepción sin pérdidas significativas. Las condiciones que hacen posible tal transformación están dadas por el teorema de Kotelnikov .

Señal

Una señal analógica es una cantidad física cuyo cambio ( modulación ) en el espacio y el tiempo refleja el mensaje transmitido. Por ejemplo, los cambios de voltaje (o corriente, frecuencia, fase, etc.) reflejan el proceso del habla. Una señal analógica tiene las siguientes características:

• altura H - rango dinámico ,
• ancho F es el ancho del espectro ,
• longitud T es la duración de la señal en el tiempo.

El volumen de la señal es el producto V = FHT. En el proceso de transmisión de la señal, pueden ocurrir cambios en las mediciones tanto con como sin conservación del volumen. Esto se debe a las siguientes transformaciones de señal:

• Restricción: eliminación de la transmisión de una o más partes de la señal sin guardar la información contenida en las partes eliminadas. Por ejemplo, limitar el canal de voz a un rango de 300-3400 Hz ( canal de frecuencia de voz ).
• Transformación: cambios en una o más dimensiones debido a un cambio en otra u otras dimensiones manteniendo el mismo volumen (como un cubo de plastilina). Por ejemplo, puede reducir el tiempo de transmisión aumentando el ancho de banda de la señal o el rango dinámico, o ambos.
• Compansión: incluye dos procesos de los que proviene el nombre: compresión (compresión) y expansión (expansión). En el lado de transmisión, la señal se comprime en una o más dimensiones, en el lado de recepción, se restaura. Por ejemplo, "morder" pausas en el habla en el lado transmisor y restaurar en el lado receptor.

Línea de comunicación

Circuito de comunicación  : conductores o fibra óptica utilizados para transmitir una sola señal. En comunicaciones por radio, el mismo concepto se denomina troncal . Hay una cadena de cable  , una cadena en un cable y una cadena de aire  , suspendida en soportes.

Una línea de comunicación (CL) en sentido estricto es un medio físico a través del cual se transmiten señales de información de equipos de transmisión de datos y equipos intermedios. En un sentido amplio, un conjunto de circuitos físicos y (o) caminos lineales de sistemas de transmisión que tienen estructuras lineales comunes, dispositivos para su mantenimiento y el mismo medio de propagación [10] . La línea contiene uno o más circuitos de comunicación (troncales). La señal que opera en la línea se llama lineal . Hay dos tipos principales de LS:

• líneas en la atmósfera (líneas de radio, RL);
• guiar las líneas de transmisión (líneas de comunicación).

Ruta  : un conjunto de equipos y entornos que forman canales especializados que tienen ciertos indicadores estándar: banda de frecuencia, velocidad de transmisión, etc.

Canal de comunicación

Para garantizar el uso efectivo de los circuitos de comunicación, los canales de comunicación se organizan en ellos con la ayuda de equipos de formación de canales (CCO) . En algunos casos, la línea, el circuito de comunicación y el canal de comunicación son el mismo (una línea, un circuito y un canal), en algunos casos el canal consta de varias líneas/circuitos (tanto en serie como en paralelo). Los canales se pueden anidar entre sí (canal de grupo). Una señal que "contiene" varios canales individuales se denomina señal de grupo . Los canales se pueden dividir en continuos (analógicos) y discretos (digitales).

Los canales de comunicación en la dirección de transmisión se dividen en:

• simplex  , es decir, que permite la transmisión de datos en una sola dirección, por ejemplo, transmisión de radio, televisión;
• semidúplex  , es decir, que permite la transmisión de datos en ambas direcciones alternativamente , un ejemplo son los walkie-talkies;
• dúplex  - es decir, que permite la transferencia de datos en ambas direcciones al mismo tiempo , un ejemplo es un teléfono.

Separación (compactación) de canales

La creación de varios canales en una línea de comunicación se asegura diversificándolos por frecuencia, tiempo, códigos, dirección, longitud de onda:

• división de frecuencia de canales (FDM, FDM): a cada canal se le asigna un cierto rango de frecuencia.
• división de tiempo de los canales (TDM, TDM): a cada canal se le asigna un intervalo de tiempo ( intervalo de tiempo ).
• división de código de canales (CRC, CDMA ) - separación de canales según la forma de la señal, a cada canal se le asigna una señal de una forma determinada; para seleccionar la señal deseada en cada receptor se utiliza un correlador, que calcula el producto escalar de la señal del grupo y la señal de referencia asignada a este receptor,
• separación de canales espectrales (SRK, WDM) - separación de canales por longitud de onda.

Es posible combinar métodos, por ejemplo, FDM + VRK, etc.

Equipamiento

Equipo de telecomunicaciones :

• Estante de telecomunicaciones
• Gabinete de telecomunicaciones

Red de comunicación

Red (sistema) de telecomunicaciones: un conjunto de dispositivos terminales , líneas de comunicación y nodos de comunicación que operan bajo un solo control. Por ejemplo: red informática , red telefónica .

En general, el sistema de comunicación incluye:

• equipo terminal : equipo terminal , dispositivo terminal (terminal), dispositivo terminal, fuente y destinatario del mensaje;
• dispositivos de acondicionamiento de señal (SCD) en ambos extremos de la línea.

El equipo terminal proporciona procesamiento primario del mensaje y la señal, conversión de mensajes de la forma en que son proporcionados por la fuente (voz, imagen, etc.) en una señal (del lado de la fuente, emisor) y viceversa (del lado del receptor), amplificación, etc. P.

Los dispositivos de conversión de señal pueden proteger la señal de la distorsión, formar el (los) canal (es), hacer coincidir la señal del grupo (señal de varios canales) con la línea en el lado de la fuente, restaurar la señal del grupo a partir de una mezcla de la señal útil y la interferencia, separar en canales individuales, detectar errores y corregirlos por parte del destinatario. La modulación se utiliza para formar una señal de grupo y coincidir con la línea .

El enlace de comunicación puede contener dispositivos de acondicionamiento de señales como amplificadores y regeneradores . El amplificador simplemente amplifica la señal junto con la interferencia y transmite más, utilizado en sistemas de transmisión analógica (ATS). Regenerador ("receptor"): produce recuperación de señal sin interferencia y reformación de una señal lineal, utilizada en sistemas de transmisión digital (DSP). Los puntos de amplificación/regeneración están atendidos y desatendidos (OUP, NUP, ORP y NRP, respectivamente).

En el DSP, el equipo terminal se denomina DTE ( equipo terminal de datos , DTE), UPS - DCE ( equipo de terminación de enlace de datos o equipo terminal de línea de comunicación , DCE). Por ejemplo, en las redes informáticas, el papel del DTE lo realiza una computadora , y el DCE es un módem .

Estandarización

Los estándares en el mundo de la comunicación son extremadamente importantes, ya que los equipos de comunicación deben poder comunicarse entre sí. Hay varias organizaciones internacionales que publican estándares de comunicación. Entre ellos:

• La  Unión Internacional de Telecomunicaciones ( UIT) es una de las agencias de la ONU .
• Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos ( IEEE) . 
• Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet ( IETF ) . 

Además, los estándares a menudo (generalmente de facto) son determinados por los líderes de la industria de equipos de telecomunicaciones.

Véase también

• Unión Internacional de Telecomunicaciones
• Día Mundial de las Telecomunicaciones y la Sociedad de la Información
• Día Internacional de las Telecomunicaciones
• modelo de red OSI

Notas

1. ↑ 1 2 3 4 5 "La capacidad tecnológica mundial para almacenar, comunicar y computar información" , Martin Hilbert y Priscila López (2011), Science , 332(6025), 60-65; acceso gratuito al estudio a través de aquí: martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html
2. ↑ Ingresos de la industria mundial de las telecomunicaciones Archivado el 28 de marzo de 2010 en Wayback Machine , Grupo de trabajo de ingeniería de Internet, junio de 2010.
3. ↑ Introducción a la industria de las telecomunicaciones , Grupo de trabajo de ingeniería de Internet, junio de 2012.
4. ↑ Análisis de CNews. CNews Telecom 2012: Las mayores empresas de telecomunicaciones de Rusia . — CNews, 2012.
5. ↑ El crecimiento del PIB en la Federación Rusa en 2011 ascendió al 4,3% (enlace inaccesible) . FSUE RAMI "RIA Novosti" (31 de enero de 2012). Consultado el 21 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 22 de enero de 2015. (indefinido) 
6. ↑ Max Vasmer. Diccionario etimológico de la lengua rusa = Russisches etymologisches Worterbuch / traducción del alemán y adiciones de O. N. Trubacheva. - 2º, estereotipado. - M. : Progreso, 1986. - T. 1-4. — 50.000 copias.
7. ↑ Jean-Marie Dilhac. De las telecomunicaciones a las telecomunicaciones  (inglés) (2004).
8. ↑ Telecomunicación , tele- y comunicación , New Oxford American Dictionary (2ª edición), 2005.
9. ↑ K. K. Vasiliev, V. A. Glushkov, A. V. Dormidontov, A.G. Nesterenko. Teoría de la comunicación eléctrica: libro de texto / ed. edición K. K. Vasiliev. - Ulyanovsk: UlGTU, 2008. - 452 p.
10. ↑ GOST 22348

Literatura

• Sistemas y redes para la transmisión de información, Moscú, Radio y Comunicaciones, 2001.
• Comunicación multicanal, ed. I. A. Abolitsa, M., 1971.
• Conmutación automática y telefonía, ed. G. B. Metelsky, parte 1-2, M., 1968-69.
• Davydov G. B. , Rogineky V. N. , Tolchan A. Ya. , Redes de telecomunicaciones, M., 1977.
• Davydov G. B. , Electrosvyaz y el progreso científico y técnico, M., 1978.
• Emelyanov G. A. , Shvartsman V. O. , Transmisión de información discreta y fundamentos de la telegrafía, M., 1973.
• Livshits B. S. , Mamontova N. P. , Desarrollo de sistemas automáticos de cambio de canal, M., 1976.
• Rumpf K. G. , Batería, teléfono, transistores, trad. del alemán, M., 1974.
• Chistyakov N. I. , Khlytchiev S. M. , Malochinsky O. M., Radiocomunicación y radiodifusión, 2ª ed., M., 1968.

Enlaces

• Un ejemplo de reglas de diagnóstico válidas para evaluar los parámetros de las líneas de abonado
• Glosario de términos de comunicación

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