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Aplicaciones civiles

Aplicaciones civiles

Los vehículos, como coches, motos, etc., pueden llevar receptores GPS para tareas de navegación. (Foto: Magellan
La aplicación más popular del sistema GPS la encontramos a bordo de nuestro automóvil. No es necesario ya adquirir un vehículo de alta gama para disfrutar de este servicio. Muchos coches disponen de él, o pueden ser preparados para llevarlo. La utilidad del accesorio es clara: un receptor GPS recibe las señales libres y puede así calcular nuestra posición. Utilizando esta información en el marco de un programa informático que gestiona una serie de mapas electrónicos, tendremos de inmediato un guía perfecto. Dicho guía (a menudo en voz alta) nos indicará qué camino debemos seguir para llegar a un determinado destino, o nos proporcionará rutas alternativas en caso de que no queramos pagar el peaje de una autopista o hallemos un embotellamiento.

El sistema GPS permite realizar mediciones geológicas, como el desplazamiento de placas tectónicas. (Foto: U. Texas)

La tecnología de los receptores, gracias a su expansión, ha mejorado mucho, aumentando sus capacidades y disminuyendo su precio. No sólo podremos disponer de ellos en vehículos, también los hay para teléfonos móviles, ordenadores o relojes, por ejemplo. Eso ha posibilitado que las aplicaciones del sistema GPS se hayan multiplicado.

A diferencia de lo que ocurría en el pasado, un receptor moderno no sólo puede captar las señales de un sistema, sino de varios, como ya se ha dicho, y también es capaz de recibir simultáneamente gran cantidad de satélites (hasta 20 ó más). Pueden efectuar correcciones y aumentar la precisión en la determinación de la posición del usuario.

El GPS se emplea ya como unidad de ayuda en casos de rescate y emergencias. (Foto: Tampere U.)Cada vez son más los vehículos que utilizan un receptor GPS. La flota de transporte terrestre, o los taxistas, tienen en él una herramienta fundamental. Los barcos en alta mar, por su parte, pueden conocer mejor su posición en cualquier circunstancia meteorológica. Los aviones han utilizado el GPS durante años, para vigilar sus rutas, pero ahora estamos ante un período de transición que permitirá muy pronto que estos aparatos puedan permitir incluso aterrizar totalmente a ciegas.

El deporte ha abrazado el GPS sin reparos. Un rallye por el desierto africano sería mucho más peligroso si los pilotos no supieran dónde están. El GPS impide que se pierdan. Estamos acostumbrados asimismo a seguir una vuelta ciclista como el Tour de Francia, sabiendo en cada momento la distancia y el tiempo que existe entre los grupos de la carrera. Las motocicletas y coches que acompañan a los corredores llevan un GPS que permite realizar estos cálculos.

Los científicos utilizan el sistema GPS en muy variadas aplicaciones. Por ejemplo, los arqueólogos pueden ahora marcar un yacimiento en el que estén trabajando. Si es necesario, pueden sepultarlo una vez terminada la temporada, para evitar expolios, y regresar al año siguiente al lugar con la mayor de las exactitudes.

Los zoólogos, por su parte, utilizan la técnica para controlar cómo se mueven los animales salvajes. Los geólogos, en cambio, lo emplearán para medir el desplazamiento de zonas de terreno a lo largo de mucho tiempo (incluidas fallas tectónicas).

Además, los cartógrafos pueden levantar mapas mucho mejores ya que cada punto en ellos puede estar definido con gran precisión. Nunca ha sido tan sencillo trazar una carretera o una vía ferroviaria.

Las señales de navegación recorren la atmósfera procedentes del espacio. Estudiando su comportamiento también se puede derivar información sobre ella, la ionosfera e incluso el campo gravitatorio terrestre.

Los arqueólogos utilizan el GPS para marcar la posición de sus yacimientos. (Foto: MUA)Tampoco hay que olvidar el uso del GPS en situaciones de emergencia. Un vehículo equipado puede delatar su posición tras un accidente, y un esquiador que haya caído bajo el impulso de un alud puede ayudar a las fuerzas de rescate en su localización.

El hecho de que el GPS envíe información horaria tiene sus propias aplicaciones. Ahora muchos servicios pueden estar absolutamente sincronizados con el tiempo estándar, algo útil en comunicaciones, por ejemplo.

Las aplicaciones son innumerables y mejorarán con el paso del tiempo. Nos lo dice la experiencia: cuando la precisión en la determinación de la posición era escasa, no era posible usar el GPS para guiar a un automóvil. Una calzada tiene un diámetro determinado, y si la resolución era inferior a la necesaria, era imposible discernir si estábamos en una calle o en la contigua. Por fortuna, esto ha cambiado y un avión puede aterrizar exactamente en su pista, confiado al uso de sus instrumentos.

caracteristicas de los enlaces via satélite

Los reflectores parabólicos (comúnmente llamados por error o por costumbre antenas) han sido el símbolo de las estaciones terrenas para comunicaciones por satélite. Existen además de los reflectores paraboloides o Prime Focus [figura a] otros tipos de antenas muy ampliamente usados en campo de las comunicaciones, tales como los reflectores Fuera de foco (off-set) (figura c), Casssegrain (figura b) y los platos tipos Gregorianos.

Tipos básicos de antenas: figura a) Paraboloide figura b) Cassegrain figura c) off-set (fuera de foco)


Channel Master 0.75 cm Offset Receive Only


RCA 0.60 cm Offset Receive Only – DTH


Patriot 2.8 metros Receive Only C/Ku Prime Focus

Andrew 3.7 metros Tx/Rx Transportable


Vertex 11.1 metros Tx/Rx Cassegrain


Andrew 4.6 metros Tx/Rx Gregorian

Vertex 3.8 metros Dual Offset Banda C


Patriot 4.5 metros C/Ku Prime Focus


Antena Simulsat, recibe señal de 25 satélites simultaneamente

Fotos cortesia de Bitcentral.com

Enlace Satelital

Componentes:

  • Estación Terrena transmisora
  • Transpondedor satelital [Satélite]
  • Estación terrena receptora
  • Espacio (atmósfera)
La estación terrena transmisora se caracteriza por el P.I.R.E (Potencia Isotrópica Radiada Efectiva). Esto de hecho esta relacionado a la potencia del transmisor y la ganancia de la antena en la frecuencia de transmisión.

La estación terrena receptora se caracteriza por una figura de mérito (G/T) y la Frecuencia Intermedia (IF) de banda ancha.

Cada elemento en la cadena de recepción puede ser asignada a una temperatura de ruido, la cual es una medida de potencia de ruido contribuida por el elemento por unidad de ancho de banda. Esas contribuciones son combinadas para reflejar la potencia de ruido por la distribución de la ganancia a través de la cadena. En general, la temperatura de ruido de el sistema es determinado primariamente por la antena, al amplificador de bajo ruido (LNA) y los componentes de acople de esos elementos. La suma de pequeñas pérdidas, tales como la atenuación en el cable, entre el LNA y la antena puede resultar en degradación significante de la figura de mérito G/T.

El transponder también juega un papel bien importante en un enlace satelital, éste se encuentra dentro del satélite y cuyas funciones básicas son las siguientes:

  • Amplificación de la señal
  • Aislamiento de canales adyacentes
  • Traslación de frecuencias

Por último, también el ambiente determina en gran medida el éxito o el fracaso de un enlace satelital y es aquí donde se generan las mayores pérdidas, ocasionadas por el largo trayecto de la señal propagada desde un satélite en el caso más extremo 36,000 kms de distancia.

Los principales factores que ocasionan la degradación de la señal se encuentran la lluvia, la nieve, la absorción atmosférica, las pérdidas por el espacio libre, entre otras.

ENLACE SATELITAL
Para medir o cuantificar un buen enlace satelital se debe tomar muy en cuenta la relación Portadora a ruido (C/N, Carrier to Noise) que se genera al hacer unos cálculos con los parámetros del enlace.

Primero se debe calcular la relación portadora a ruido del enlace de subida (C/Nup), después se deberá calcular la relación portadora a ruido pero ahora del enlace de bajada (C/Ndown). La relación portadora total del enlace se determinara por la siguiente ecuación:

    • así por ejemplo si C/Nup = 10 dB y C/Ndown = 2 dB
      Entonces C/Ntotal = (10)(2)/(10+2) = 1.66 dB
      donde C/Nup = PIREET+ G/TSAT k – Pel -Pll -Papun – Patm -Ppol
      PIREET = PIRE de la estación terrena transmisora (dB)

      G/TSAT=figura de mérito de la antena del satélite (dB)
      k = constante de Boltzman (228.6 dB)
      Pel= pérdidas pro espacio libre
      Pll = pérdidas por lluvia
      Papun= pérdidas por apuntamiento
      Patm = pérdidas atmosféricas
      Ppol = pérdidas por polarización
      donde C/Ndown = PIRESAT + G/TETR k – Pel – Pll – Pmisc
      PIRESAT = PIRE en saturación del satélite (dB)
      G/TETR= G/T de la estación terrena receptora (dB)
      k = constante de Boltzman (228.6 dB)
      Pel= pérdidas pro espacio libre
      Pll = pérdidas por lluvia
      Pmisc= pérdidas misceláneas

  • C/Ntotal = 1 / ( (C/Nup)-1 + (C/Ndown)-1 ) = (C/Nup)(C/Ndown) / (C/Nup + C/Ndown) dB

MÉTODOS DE MÚLTIPLE ACCESO AL SATÉLITE

Múltiple acceso esta definido como una técnica donde más de un par de estaciones terrenas pueden simultáneamente usar un transponder del satélite.

La mayoría de las aplicaciones de comunicaciones por satélite involucran un número grande de estaciones terrenas comunicándose una con la otra a través de un canal satelital(de voz, datos o video). El concepto de múltiple acceso involucra sistemas que hacen posible que múltiples estaciones terrenas interconecten sus enlaces de comunicaciones a través de un simple transponder. Esas portadoras pueden ser moduladas por canales simples o múltiples que incluyen señales de voz, datos o video.

Existen muchas implementaciones específicas de sistemas de múltiple acceso, pero existen solo tres tipos de sistemas fundamentales:

  • Frecuency-division multiple access (FDMA): Acceso múltiple por división de frecuencias. Este tipo de sistemas canalizan el transpondedor usando múltiples portadoras, donde a cada portadora le asigna un par de frecuencias. El ancho de banda total utilizado dependerá del número total de portadoras. Existen dos variantes de esta técnica: SCPC (Single Channel Per Carrier) y MCPC (Multiple Channel Per Carrier)
  • Time-division multiple access (TDMA): El Acceso múltiple por división de tiempo esta caracterizado por el uso de ranuras de tiempo asignadas a cada portadora. Existen otras variantes a este método, el más conocido es DAMA (Demand Access Multiple Access, el cual asigna ranuras de tiempo de acuerdo a la demanda del canal.
  • Code-division multiple access (CDMA): El Acceso múltiple por división de código mejor conocido como Spread Spectrum (Espectro esparcido) es una técnica de modulación que convierten la señal en banda base en una señal modulada con un espectro de ancho de banda que cubre o se esparce sobre una banda de magnitud mas grande que la que normalmente se necesita para transmitir la señal en banda base por si misma. Es una técnica muy robusta en contra de la interferencia en el espectro común de radio y ha sido usado muy ampliamente en aplicaciones militares. Esta técnica se aplica en comunicaciones vía satélite particularmente para transmisión de datos a bajas velocidades.

COMPARACIÓN DE LOS MÉTODOS DE ACCESO MÚLTIPLE

MÉTODO DESCRIPCIÓN VENTAJAS DESVENTAJAS
FDMA Asignación de Frecuencias, acceso continuo y controlado del canal. Se recomienda cuando existen pocos nodos con mucho tráfico, con poco ancho de banda a velocidades bajas (menores que 128 Kbps).SCPC/FDMA tiene una capacidad del 100% (cero retardos) -Disponibilidad fija del canal
-No se requiere control centralizado
-Terminales de bajo costo.
-Usuarios con diferentes capacidades pueden ser acomodados.
-Requiere backoff de intermodulación(bandas de guarda), esto reduce el caudal eficaz del transponder.
-Sistema muy rígido, cambios en la red hace difícil el reasignamiento.
-El ancho de banda se incrementa conforme el numero de nodos aumenta.
TDMA Asignación de ranuras de tiempo. Cada portadora ocupa diferente ranura. Se recomienda para muchos nodos con trafico moderado. DAMA se recomienda para muchos nodos con poco tráfico. TDMA tiene una capacidad del 60% al 80%. -Optimización del ancho de banda
-La potencia y ancho de banda del transpondedor es totalmente utilizado.
-Tiempos de guarda y encabezados reducen el caudal eficaz.
-Requiere de sincronzación centralizada.-Terminales de alto costo
CDMA Asignación de códigos a cada usuario. CDMA Capacidad del canal del 10%. -Se trasmite a baja potencia
-Control no centralizado, canales fijos.
-Inmune a la interferecia.
– Requiere de gran ancho de banda.
– Existe un número limitado de códigos ortogonales.
– Trabajan solo eficientemente con velocidades preseleccionadas.

 

Flujo de datos en un sistema SCPC>

Flujo de datos en un sistema TDMA>

USOS DEL SATÉLITE EN MÉXICO

Por sectores* *

  • Sector privado 35 %
  • Industria y comercio 30 %
  • Sector financiero 20 %
  • Gobierno 10 %
  • Sector educativo 5 %

Por Servicios

  • Redes privadas 57 %
    • (voz, datos y video de Bancos, Mercados, Industrias, Hoteles, etc.)
  • Televisión 40 %
    • (Televisa, TV Azteca, Multivisión, SEP, etc).
  • Radio 2 %
    • (Radio ACIR, Radio Fórmula, Estereo Rey, Radio Red, etc,)
  • Telefonía 1 %
    • (curso de llamadas de larga distancia por Cias. de telefonía pública )

Tipos de satélites y orbitas

TIPOS DE SATELITES

 

 
 

Se logran distinguir dos grandes categorías:

  • Satélites de observación. Para la recolección, procesamiento y transmisión de datos de y hacia la Tierra.
  • Satélites de comunicación. Para la transmisión, distribución y diseminación de la información desde diversas ubicaciones en la Tierra a otras distintas posiciones.


ACTUALMENTE EXISTEN APROXIMADAMENTE 4000 SATELITES EN ORBITA.

  • Por su órbita:

La visibilidad de un satélite depende de su órbita, y la órbita más simple para considerar es redonda. Una órbita redonda puede caracterizarse declarando la altitud orbital (la altura de la nave espacial sobre la superficie de la Tierra) y la inclinación orbital (el ángulo del avión orbital del satélite al avión ecuatorial de la Tierra). Cuando un satélite se lanza, se pone en la órbita alrededor de la tierra. La gravedad de la tierra sostiene el satélite en un cierto camino, y ese camino se llama una » órbita «. hay varios tipos de órbitas. Aquí son tres de ellos.

    • Satélites de órbita geoestacionaria
    • Satélites de órbita baja (LEO)
    • Satélites de órbita eliptica excentrica (Molniya)

Satélites Geoestacionarios (GEO)
En una órbita circular ecuatorial de altitud 35.786 Km. Centenares de satélites de comunicaciones están situados a 36.000 Km de altura y describen órbitas circulares sobre la línea ecuatorial. A esta distancia el satélite da una vuelta a la Tierra cada 24 horas permaneciendo estático para un observador situado sobre la superficie terrestre. Por tal razón son llamados geoestacionarios.
Satélites de Orbita Media (MEO)
Altitud de 9.000 a 14.500 Km. De 10 a 15 satélites son necesarios para abarcar toda la Tierra.
Satélites de Orbita Baja (LEO)
Altitud de 725 a 1.450 Km. Son necesarios más de unos 40 satélites para la cobertura total. Los satélites proyectan haces sobre la superficie terrestre que pueden llegar a tener diámetros desde 600 hasta 58.000 Km. Como se observa en la figura, los haces satelitales son divididos en celdas, cuyas frecuencias pueden ser reutilizadas en diferentes celdas no adyacentes, según un patrón conforme al Seamless handover.

     
  • Por su finalidad:
    • Satélites de Telecomunicaciones (Radio y Televisión)
    • Satélites Meteorológicos.
    • Satélites de Navegación.
    • Satélites Militares y espias.
    • Satélites de Observación de la tierra.
    • Satélites Científicos y de propósitos experimentales.
    • Satélites de Radioaficionado.

Un gran ejemplo de satélite podría ser el IRIDIUM que es ocupado principalmente para el uso en la telefonía celular.
Características:
Iridium consta de 66 satélites LEO los cuales se encuentran a una altitud de 725-1450 Km., cada satélite pesa aproximadamente 700 Kg. su periodo de vida activa es de 5 a 8 años y su margen de enlace es de 16 dB.
Paso que sigue una llamada desde un teléfono satelital
– Cuando un teléfono se active se conectará al satélite más próximo.
– Gracias a la red de estaciones terrenas el satélite podrá determinar la validez de la cuenta y situación del usuario.
– El usuario podrá realizar una llamada eligiendo entre las alternativas de
transmisión celular terrestre o vía satélite.
– En caso de no estar disponible el sistema celular del abonado, el teléfono comunicará automáticamente con el satélite.
– La llamada será transferida de satélite en satélite a través de la red hasta su
destino (un teléfono Iridium o una pasarela Iridium)
BANDAS DE FRECUENCIAS UTILIZADAS POR LOS SATELITES.

Banda P 200-400 Mhz.
Bamda L 1530-2700 Mhz.
Banda S 2700-3500 Mhz.
Banda C 3700-4200 Mhz.
4400-4700 Mhz.
Banda X 7900-8400 Mhz.
Banda Ku1 (Banda PSS) 10.7-11.75 Ghz.
Banda Ku2 (Banda DBS) 11.75-12.5 Ghz.
Banda Ku3 (Banda Telecom) 12.5-12.75 Ghz.
Banda Ka 17.7-21.2 Ghz.
Banda K 27.5-31.0 Ghz.
1 Mhz.= 1000.000 Hz.
1 Ghz.= 1000.000.000 Hz.
 
     

 

Orbitas leo
Las orbitas leo son orbitas de baja altura, tienen sus orbitas a altitudes de unos 500 a 2000km.
Las ventajas de las orbitas leo son:

  • El tiempo de propagación de la señal es bajo
  • Proporciona cobertura mundial.

Los inconvenientes son:

  • Es necesario corregir continuamente la orbita debido al efecto de la atmósfera
  • Son necesarios muchos satélites parea cubrir el globo terrestre.

Características:
Las orbitas leo son orbitas de baja altura y por ello mejora la calidad de la señal y reduce el retardo de transmisión. Generalmente estas orbitas son usadas por compañías de telefonía móvil y de comunicación de datos, como las constelaciones orbcomm, iridium y globalstar. Al ser de tan baja altura, las huellas son muy cortas, por lo que son necesarios muchos satélites para cubrir la tierra entera en aplicaciones en tiempo real.

 

 

Orbcomm
ORBCOMM es un sistema satelital comercial de comunicaciones para la transmisión de mensajes y datos por paquetes entre dos puntos cualesquiera del planeta. OBCOMM provee de servicios bidireccionales de monitorización, localización, telemetría y mensajería comercial y personal en cualquier región geográfica.
Las características principales que hacen atractivos los servicios ofrecidos por el sistema de Orbcomm son:

  • cobertura mundial
  • amplia disponibilidad
  • comunicaciones bidireccionales
  • eficiencia en costos
  • comunicadores pequeños e «inteligentes»

Descripción del sistema:
Orbcomm es el primer sistema satelital comercial que da un servicio global de transmisión de datos y mensajes bidireccionales. El sistema ha sido concebido para transferir paquetes cortos de datos y mensajes desde y hacia cualquier punto del planeta.
A través de su constelación, el sistema ORBCOMM implementa avances en la tecnología de satélites LEO, de modo que sus servicios estén al alcance de la mayoría de las empresas e individuos.
Los tres componentes principales del sistema ORBCOMM son:

  • el segmento espacial, que es la constelación de satélites,
  • el segmento terrestre, que consiste en las Estaciones Terrenas y el Centro de Control,
  • los comunicadores, que se proveen para aplicaciones fijas o móviles, o como terminales de mano para mensajería comercial y personal.

Esquema1:ofrece una visión global del sistema
Satélites y comunicaciones

Figura3: representación de los satélites de Orbcomm
Iridium
Es un sistema de satélites digital LEO que funciona como red de comunicaciones personal mundial.
Está diseñada para admitir: voz, datos, fax, servicio de mensajería….y se espera que sea capaz de contactar con el usuario destino en cualquier momento y sea cual sea su situación.
Las aplicaciones de este sistema son amplias y variadas;

  • Uso empresarial para personas que tienen que quedar en contacto con oficinas situadas en diferentes continentes.
  • Comunicaciones de rescate durante catástrofes naturales, hundimientos…,
  • Servicio para el desarrollo de naciones que no tengan infraestructura de telecomunicaciones, uso personal,…

IRIDIUM está enfocado al uso en áreas donde la densidad de tráfico es baja – baja densidad de población, océanos, áreas donde las comunicaciones personales estén emergiendo.
En aquellas zonas que registren una alta densidad de tráfico el sistema más eficiente seguirá siendo la telefonía celular terrestre.
Motorola tiene la licencia para construir, lanzar y dirigir el sistema Iridium.
Descripción del sistema IRIDIUM y su constelación:
El sistema IRIDIUM incluye una constelación de 66 satélites, pequeños e inteligentes -en órbita baja- que pueden comunicarse entre si, como en un sistema de comunicaciones conmutado digital utilizando el principio de diversidad celular para proporcionar cobertura continua a cualquier punto del planeta que esté a una altitud inferior a 185 km. -tanto para emisión como para recepción-.
UMTS
UMTS, siglas que en inglés hace referencia a los Servicios Universales de Telecomunicaciones Móviles, es conocida como “tercera generación” de UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones).
UMTS se basa en:

  • Extender las actuales tecnologías móviles, inalámbricas y satelitales proporcionando mayor capacidad, posibilidades de transmisión de datos y una gama de servicios mucho más extensa, usando un innovador programa de acceso radioeléctrico y una red principal mejorada.

Este sistema es apropiado para una variedad de usuarios y tipos de servicios, y no solamente para usuarios muy avanzados en aglomeraciones urbanas, UMTS ofrece:

  • Facilidad de uso y costes bajos
    • Servicios de uso fácil y adaptables para abordar las necesidades y preferencias de los usuarios.
    • Terminales y otros equipos de “interacción con el cliente” para un fácil acceso a los servicios.
    • Bajos costos de los servicios para asegurar un mercado masivo.
    • Tarifas competitivas.
  • Nuevos y mejores servicios
    • Servicios vocales de alta calidad.
    • Servicios multimedia.
  • Acceso rápido

UMTS aventaja a los sistemas móviles de segunda generación (2G) por su potencial para soportar velocidades de transmisión de datos de hasta 2Mbit/s desde el principio.

  • Transmisión de paquetes de datos y velocidad de transferencia de datos a pedido

La mayoría de los sistemas celulares utilizan tecnología de conmutación de circuitos para la transferencia de datos. GPRS (Servicios de Radiotransmisión de Paquetes de Datos Generales), una extensión de GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles), ofrece una capacidad de conmutación de paquetes de datos de velocidades bajas y medias.
UMTS integra la transmisión de datos en paquetes y por circuitos de conmutación de alta velocidad a los beneficios de:

    • Conectividad virtual a la red en todo momento
    • Formas de facturación alternativas (por ejemplo, pago por byte, por sesión, tarifa plana, ancho de banda asimétrico de enlace ascendente / descendente) según lo requieran los variados servicios de transmisión de datos que están haciendo su aparición.

Tipos de Orbitas

 

Los expertos en satélites utilizan cuatro términos básicos para describir las diversas altitudes, que son los que son : GEO, MEO, LEO y HALE .
GEO
Abreviatura de Órbita Terrestre Geosíncrona. Los satélites GEO orbitan a 35848 kilómetros sobre el ecuador terrestre. A esta altitud, el periodo de rotación del satélite es exactamente 24 horas y, por lo tanto, parece estar siempre sobre el mismo lugar de la superficie del planeta. La mayoría de los satélites actuales son GEO, así como los futuros sistemas Spaceway, de Hughes, y Cyberstar, de Loral. Esta órbita se conoce como órbita de Clarke, en honor al escritor Arthur C. Clarke, que escribió por primera vez en 1945 acerca de esta posibilidad.

Los GEO precisan menos satélites para cubrir la totalidad de la superficie terrestre. Sin embargo adolecen de un retraso (latencia) de 0.24 segundos, debido a la distancia que debe recorrer la señal desde la tierra al satélite y del satélite a la tierra. Así mismo, los GEO necesitan obtener unas posiciones orbitales específicas alrededor del ecuador para mantenerse lo suficientemente alejados unos de otros (unos 1600 kilómetros o dos grados). La ITU y la FCC (en los Estados Unidos) administran estas posiciones.
MEO
Los satélites de órbita terrestre media se encuentran a una altura de entre 10075 y 20150 kilómetros. A diferencia de los GEO, su posición relativa respecto a la superficie no es fija. Al estar a una altitud menor, se necesita un número mayor de satélites para obtener cobertura mundial, pero la latencia se reduce substancialmente. En la actualidad no existen muchos satélites MEO, y se utilizan para posicionamiento.
LEO
Las órbitas terrestres de baja altura prometen un ancho de banda extraordinario y una latencia reducida. Existen planes para lanzar enjambres de cientos de satélites que abarcarán todo el planeta. Los LEO orbitan generalmente por debajo de los 5035 kilómetros, y la mayoría de ellos se encuentran mucho más abajo, entre los 600 y los 1600 kilómetros. A tan baja altura, la latencia adquiere valores casi despreciables de unas pocas centésimas de segundo.

Tres tipos de LEO manejan diferentes cantidades de ancho de banda. Los LEO pequeños están destinados a aplicaciones de bajo ancho de banda (de decenas a centenares de Kbps), como los buscapersonas, e incluyen a sistemas como OrbComm. Los grandes LEO pueden manejar buscapersonas, servicios de telefonía móvil y algo de transmisión de datos (de cientos a miles de Kbps). Los LEO de banda ancha (también denominados megaLEO) operan en la franja de los Mbps y entre ellos se encuentran Teledesic, Celestri y SkyBridge.
HALE
Las plataformas de gran altitud y resistencia son básicamente aeroplanos alimentados por energía solar o más ligeros que el aire, que se sostienen inmóviles sobre un punto de la superficie terrestre a unos 21 kilómetros de altura. No se habla mucho de ellos y en la actualidad constituyen fundamentalmente un proyecto de investigación. Un ejemplo de HALE que utiliza globos estacionarios es Skystation.

Las antenas en las comunicaciones inalámbricas

Tipos de Antena

La definición formal de una antena es un dispositivo que sirve para transmitir y recibir ondas de radio. Convierte la onda guiada por la línea de transmisión (el cable o guía de onda) en ondas electromagnéticas que se pueden transmitir por el espacio libre.

Asimismo, dependiendo de su forma y orientación, pueden captar diferentes frecuencias, así como niveles de intensidad.

  • Generalidades
    • Convierte los datos en ondas EM (Electro Magneticas)
    • Posiblemente: El dispositivo mas importante en la red
    • Tipos: Omnidireccionales y Direccionales

 

  • Ganancias y perdidas
    • Se utiliza la unidad dB, definida como 10log(G)
    • 0dB = No ganancia ni perdida
    • +3dB Doble de ganancia
    • +10dB = Diez veces mas ganancia

Ancho de Banda de la Antena

El ancho de banda de la antena se define como el rango de frecuencias sobre las cuales la operación de la antena es «satisfactoria». Esto, por lo general se toma entre los puntos de media potencia, pero a veces se refiere a las variaciones en la impedancia de entrada de la antena.

Cada subconjunto o banda de frecuencias dentro del espectro electromagnético tiene propiedades únicas que son el resultado de cambios en la longitud de onda. Por ejemplo, las frecuencias medias (MF, Medium Frequencies) que van de los 300 kHz a los 3 MHz pueden ser radiadas a lo largo de la superficie de la tierra sobre cientos de kilómetros, perfecto para las estaciones de radio AM (Amplitud Modulada) de la región. Las estaciones de radio internacionales usan las bandas conocidas como ondas cortas (SW, Short Wave) en la banda de HF (High Frequency) que va desde los 3 MHz a los 30 MHz. Este tipo de ondas pueden ser radiadas a miles de kilómetros y son rebotadas de nuevo a la tierra por la ionosfera como si fuera un espejo, por tal motivo las estaciones de onda corta son escuchadas casi en todo el mundo.

Los estaciones de FM (Frecuencia Modulada) y TV (televisión) utilizan las bandas conocidas como VHF (Very High Frequency) y UHF (Ultra High Frequency) localizadas de los 30 MHz a los 300 MHz y de los 300 MHz a los 900 MHz, este tipo de señales debido a que no son reflejadas por la ionosfera cubren distancias cortas, una ciudad por ejemplo. La ventaja de usar este tipo de bandas de frecuencias para comunicaciones locales permite que docenas de estaciones de radio FM y televisoras » en ciudades diferentes » puedan usar frecuencias idénticas sin causar interferencia entre ellas.

Espectro electromagnético
Banda Significado Rango de Frecuencias Servicios
VLF Very Low Frequency 3 kHz – 30 kHz Conducción de electricidad
LF Low Frequency 30 kHz – 300 kHz Conducción de electricidad, navegación marítima, control de tráfico aéreo
MF Medium Frequency 300 kHz – 3 MHz Radio AM
HF High Frequency 3 MHz – 30 MHz Radio SW
VHF Very High Frequency 30 MHz – 300 MHz Radio FM, TV, radio dos vías
UHF Ultra High Frequency 300 MHz – 3 GHz TV UHF, telefonía celular, WLL, comunicaciones móviles
SHF Super High Frequency 3 GHz – 30 GHz Servicios por
Satélite y microondas, MMDS, LMDS
EHF Extremely High Frequency 30 GHz en adelante LMDS
Infrarojo   3 x 1012 – 4.3 x 1014 Hz WPANs
Luz visible   4.3 x 1014 – 7.5 x 1014 Hz Fibras ópticas
Ultravioleta   7.5 x 1014 – 3 x 1017 Hz  
1 kHz = 1×103 Hz
1 MHz = 1×106 Hz
1 GHz = 1×109 Hz
WLL = Wireless Local Loop
MMDS = Multichannel Multipoint Distribution Service
LMDS= Local Multipoint Distribution Service
WPANs = Wireless Personal Area Networks

 

Tipos de Antenas

El tipo de la antena determina su patrón de radiación puede ser omnidireccional, bidireccional, o unidireccional.

  • Las antenas Omnidireccionales son buenas para cubrir áreas grandes, la cual la radiación trata de ser pareja para todos lados es decir cubre 360º .
  • Las antenas Direccionales son las mejores en una conexión Punto-a-Punto, acoplamientos entre los edificios, o para los Clientes de una antena omnidireccional.

 

A continuación se muestran algunos ejemplos:

Antena Omnidireccional.

Monopolo Vertical

monopolo verticalEs una antena constituida de un solo brazo rectilíneo irradiante en posición vertical. Podemos ver una antena vertical con Ganancias de 3 dBi hasta 17 dBi.

  •  
    • El uso en VHF es principalmente para las aplicaciones de radio móvil en vehículos.
    • En Monopolos de ¼ de onda: la impedancia de la antena es de 36 ohmios

 


 Dipolo

  •  
    • Usada en frecuencias arriba de 2MHz
    • Ganancia baja: 2.2 dBi
    • Angulo de radiación ancho
    • En el espacio ideal, la impedancia del dipolo simple es de 73 Ohm.

 

dipolo

Antenas Direccionales

 

Yagi

yagi
Antena constituida por varios elementos paralelos y coplanarios, directores, activos y reflectores.

  •  
    • Utilizada ampliamente en la recepción de señales televisivas, comúnmente en frecuencias de 30Mhz y 3Ghz, (canal 2 al canal 6 de 50MHz a 86 MHz).
    • Ganancia elevada: 8-15 dBi
    • Para el servicio 802.11 pueden tener ganancias entre el dBi 12 y 18. Manejan una impedancia de 50 a 75 Ohms
    • Desventajas: Direccionarlas en la posición correcta no son tan difícil como una antena parabólica, pero aun así puede llegar a ser difícil.

 

Parabolica

parabolicaAntena provista de un reflector metálico, de forma parabólica, esférica o de bocina, que limita las radiaciones a un cierto espacio, concentrando la potencia de las ondas.

  •  
    • Se utiliza especialmente para la transmisión y recepción vía satélite.
    • Ganancia alta: 12-25 dBi
    • Directividad alta
    • Ángulo de radiación bajo

 

Infrarrojo

Los enlaces infrarrojos se encuentran limitados por el espacio y los obstáculos. El hecho de que la longitud de onda de los rayos infrarrojos sea tan pequeña (850-900 nm), hace que no pueda propagarse de la misma forma en que lo hacen las señales de radio.

infrarrojo

Panel o ‘Patch Antenna’

patch - panel

  • Panel o .parche. metálico radiante sobre un plano de tierra metálico.
  • Normalmente planas, en encapsulado de PVC.
  • Ganancia media-elevada: 5-20 dBi
  • Directividad moderada
  • Ángulo de radiación medio

 

Helicoidal (modo axial)

helicoidal

  • Hilo conductor bobinado sobre un soporte rígido. Detrás plano de tierra.
  • Ganancia media-elevada: 6-18 dBi
  • Directividad moderada
  • Ángulo de radiación medio

 

Microondas terrestres
microondas terrestre

  • Microondas: rango de frecuencias comprendido entre 2 GHz y 40 GHz
  • Son altamente direccionales
    •  Requieren antenas parabólicas en la recepción
  •  Las antenas han de estar muy altas para evitar obstáculos
  • Constituyen una alternativa al cable coaxial y a la fibra óptica para comunicaciones a larga distancia
  • Otras aplicaciones
    • Transmisión de televisión y voz

 


Microondas por satélite

microondas satelital
  • Se usa un rango de frecuencias entre 1GHz a 50 Ghz
  • Los satélites
  •  
    • Reciben una señal terrestre
  •  
    • La señal es amplificada o repetida
  •  
    • Envían la señal a uno o varios receptores terrestres
  • Los satélites han de tener órbita geoestacionaria
  •  
    • A una distancia de 35,784 km
  • Se producen retardos en las comunicaciones
  • Aplicaciones
  •  
    • Televisión, telefonía a larga distancia, redes privadas

enlaces inalambricos

Los enlaces inalámbricos ofrecen la posibilidad de conectar a Internet lugares de difícil acceso donde no existen otras posibilidades de servicios de telecomunicaciones. A través de los enlaces inalámbricos se puede transportar datos y voz (Voz IP – VoIP) con una calidad y velocidad muy superior a las conexiones Internet vía satélite.

Estos enlaces se realizan desde un punto donde exista la posibilidad de contratar un acceso a Internet hasta el punto donde sea necesaria dicha conexión.

TIPOS DE ENLACES INALAMBRICOS

DISTRIBUCIÓN DE ACCESO INALÁMBRICO (HOTSPOT)
La tecnología inalámbrica ha llegado y se ha instalado en nuestra sociedad. El HOT SPOT consiste en colocación de puntos de conexión en zonas públicas o privadas como aeropuertos, mineras, hoteles, cafés, restaurantes, etcétera, dando la posibilidad al usuario que disponga de un dispositivo con conexión WIFI a tener acceso a Internet Banda Ancha.

Los HOTSPOTS permiten que el acceso inalámbrico sea una realidad mucho más compleja y extensible que el Internet que hoy conocemos. No se trata solo de estar en un lugar físicamente y poder conectarte a la Red sin el cable, es mucho más. El concepto nos lleva a que Internet, mi oficina, mi empresa, va conmigo, por lo que podemos arriesgar a pensar en una incursión similar a la del móvil.

ENLACE PUNTO A PUNTO
Los enlaces inalámbricos permiten el acceso a Internet en el mundo rural transportando la conexión de Internet banda ancha a lugares de difícil acceso. A través de los enlaces inalámbricos se puede transportar datos y voz (Voz IP – VoIP) con una calidad y velocidad muy superior a las conexiones de Internet Rural Vía Satélite.

Ahora ya puede llegar hasta donde otros no llegan, con el Enlace Punto a Punto, alcanzará distancias mayores (10km) y podrá disfrutar de una conexión segura y eficiente.

Protocolo: IEE 802.11b/g/a
Velocidad de Conexión: 11Mbps – 54Mbps-108Mbps
Potencia de transmisión: 250mw – 400mw
Características Especiales: QoS – MAC FILTER

ENLACE MULTIPUNTO PUNTO
Los enlaces Multipunto Punto permiten establecer áreas de cobertura de gran capacidad para enlazar diferentes puntos remotos hacia una central para implementar redes de datos voz y video. algunas de las aplicaciones de este tipo de redes son:
Enlace de sucursales para compartir bases de datos, acceso a Internet, etc.
Implementar redes de voz sobre IP para abatir costos de llamadas entre sucursales.
Venta de acceso a Internet (ISP).
Redes de monitoreo mediante video vigilancia en campus universitarios, industrias, zonas residenciales y hasta ciudades completas con unidades móviles.

El espacio radioelectrico

Es el conjunto de frecuencias, largas, medias o cortas, susceptibles de ser utilizadas para las telecomunicaciones.

Por la importancia de este espectro para el conjunto de la sociedad, el Estado gestiona las frecuencias segun las normativas, acuerdos internacionales y recomendaciones establecidas por la Union Internacional de Telecomunicaciones en las que se basa la Ley General de Telecomunicaciones, publicada en Abril de 1998.

Como comprenderas, los organimos oficiales no solamente se encargan de otorgar las licencias correspondientes y controla la gestion y utilizacion de espacio radioelctrico, sino que tambien llevan a cabo la localizacion, identificacion y eliminacion de interferencias en la red. De este modo se mantiene la estabilidad en las ondas, pudiendo, en su caso, localizar y sancionar facilmente a los infactores.

ondas electromagneticas

Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía.

Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.

 

Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al «excitar» los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro «construya» el escenario del mundo en que estamos.
Las O.E.M. son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual.

ORIGEN Y FORMACIÓN

 

Las cargas eléctricas al ser aceleradas originan ondas electromagnéticas

dipolo oscilante El campo E originado por la carga acelerada depende de la distancia a la carga, la aceleración de la carga y del seno del ángulo que forma la dirección de aceleración de la carga y al dirección al punto en que medimos el campo( sen q).

Un campo electrico variable engendra un campo magnético variable y este a su vez uno electrico, de esta forma las o. e.m. se propagan en el vacio sin soporte material

Para saber más sobre su origen y propagación pulsa aquí

CARACTERÍSTICAS de LA RADIACIÓN E.M.

  • Los campos producidos por las cargas en movimiento puden abandonar las fuentes y viajar a través del espacio ( en el vacio) creándose y recreándose mutuamente. Lo explica la tercera y cuarta ley de Maxwell.
  • Las radiaciones electromagnéticas se propagan en el vacio a la velocidad de la luz «c». Y justo el valor de la velocidad de la luz se deduce de las ecuaciones de Maxwell, se halla a partir de dos constantes del medio en que se propaga para las ondas electricas y magnética .
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  • Los campos electricos y magnéticos son perpendiculares entre si ( y perpendiculares a la dirección de propagación) y estan en fase: alcanzan sus valores máximos y mínmos al mismo tiempo y su relación en todo momento está dada por E=c· B
  • El campo eléctrico procedente de un dipolo está contenido en el plano formado por el eje del dipolo y la dirección de propagación. El enunciado anterior también se cumple si sustituimos el eje del dipolo por la dirección de movimiento de una carga acelerada
  • Las ondas electromagnéticas son todas semejantes ( independientemente de como se formen) y sólo se diferencian e n su longitud de onda y frecuencia. La luz es una onda electromagnética
  • Las ondas electromagnéticas transmiten energía incluso en el vacio. Lo que vibra a su paso son los campos eléctricos y magnéticos que crean a propagarse. La vibracion puede ser captada y esa energía absorberse.
  • Las intensidad instantánea que posee una onda electromagnética, es decir, la energía que por unidad de tiempo atraviesa la unidad de superficie, colocada perpendicularmente a la direción de propagación es: I=c· eoE2. La intensidad media que se propaga es justo la mitad de la expresión anterior.
  • La intensidad de la onda electromagnética al espandirse en el espacio disminuuye con el cuadrado de la distancia y como «I «es proporcional a E2 y por tanto a sen2Q . Por lo tanto existen direcciones preferenciales de propagación

fibras opticas

Las fibras ópticas son conductos, rígidos o flexibles, de plástico o de vidrio (sílice), que son capaces de conducir un haz de luz inyectado en uno de sus extremos, mediante sucesivas reflexiones que lo mantienen dentro de sí para salir por el otro. Es decir, es una guía de onda y en este caso la onda es de luz.Las aplicaciones son muy diversas llendo desde la transmisión de datos hasta la conducción de la luz solar hacia el interior de edificios, o hacia donde pudiera ser peligroso utilizar la iluminación convencional por presencia de gases explosivos. También es utilizada en medicina para transmitir imágenes desde dentro del cuerpo humano.

Tipos de cable F.O.

El cable de fibra óptica se constituye principalmente de un núcleo rodeado de un revestimiento. La diferencia entre sus índices de refracción (indicados con n) es lo que hace que el haz de luz se mantenga dentro del núcleo (siempre que el haz haya entrado con el ángulo apropiado y el n del núcleo sea mayor que el del revestimiento).

Entonces habrá cables con:

  • núcleo y revestimiento de plástico
  • núcleo de vidrio y revestimiento de plástico (PCS=plastic clad silica)
  • núcleo y revestimiento de vidrio (SCS=silica clad silica)

Los conductores de fibra óptica comunmente utilizados en transmisión de datos son de un grosor comparable a un cabello, variando el núcleo entre los 8 y los 100 mm (micrones), y el revestimiento entre 125 y 140 mm .

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Adicionalmente, los conductores ópticos tienen un revestimiento de color que sigue un código de identificación o numeración, el cual varía según el fabricante/norma.

Existe otra clasificación, según la variación del índice de refracción dentro del núcleo, y según la cantidad de MODOS (haces de luz) :

  • Multimodo de índice escalonado [Multimode step index] MM
  • Multimodo de índice gradual [Multimode graded index] MM
  • Monomodo (índice escalonado) [Single Mode step index] SM

Nota: La cantidad de modos no es infinita y se puede calcular en base al radio del núcleo, la longitud de onda de la luz que se propaga por la fibra y la diferencia de índices de refracción entre núcleo y revestimiento. 

Menor ancho de banda 
AB = 20 a 200 MHz/Km
Ancho de banda medio
AB = 500 a 1500 MHz /Km
Diámetros de núcleo/revestimiento(en
mm):
50 / 125
62.5 / 125
100 / 140
Mayor ancho de banda
AB > 10 GHz/Km
Diámetros de núcleo/revestimiento(en
mm):
8 a 10 / 125

Como se puede observar en la gráfica del centro de la figura anterior, en el núcleo de una fibra multimodo de índice gradual el índice de refracción es máximo en el centro y va disminuyendo radialmente hacia afuera hasta llegar a igualarse al índice del revestimiento justo donde éste comienza. Por esto es que los modos (haces) se van curvando como lo muestra el dibujo. Dado que la velocidad de propagación de un haz de luz depende del índice de refracción, sucederá entonces que los modos al alejarse del centro de la fibra por un lado viajarán más rápido y por otro, al curvarse, recorrerán menor distancia, resultando todo esto en un mejoramiento del ancho de banda respecto a la deíndice escalonado.

Existe además un tipo de fibra denominada DISPERSION SHIFTED (DS) (dispersión desplazada) de la cual sólo se dirá aquí que no debe empalmarse con las comunes.

Recientemente ha surgido la fibra del tipo NZD (Non Zero Dispersion) la cual posee un núcleo más reducido (6m) y requiere un cuidado especial al empalmarla.

Otros tipos:
CS (Cut-off shifted), NZ-DS (Non-Zero Dispersion shifted) y ED (Er doped).

Transmisión por Fibras Opticas

La transmisión por FO consiste en convertir una señal eléctrica en una óptica, que puede estar formada por pulsos de luz (digital) o por un haz de luz modulado (analógica). La señal saliente del transmisor, se propaga por la fibra hasta llegar al receptor, en el cual se convierte la señal nuevamente a eléctrica.

Interfaz eléctrico/óptica
E/O
 Tx
(modulador+transmisor)
 

FUENTE
OPTICA
(Laser)

 

Medio de Transmisión: F.O.


>>>>

Interfaz óptico/eléctrica
O/E
Rx
(receptor+demodulador)

DETECTOR
OPTICO
(Fotodiodo pin)

 

Cable coaxial

Hubo un tiempo donde el cable coaxial fue el más utilizado. Existían dos importantes razones para la utilización de este cable: era relativamente barato, y era ligero, flexible y sencillo de manejar.

Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.

El término apantallamiento hace referencia al trenzado o malla de metal (u otro material) que rodea algunos tipos de cable. El apantallamiento protege los datos transmitidos absorbiendo las señales electrónicas espúreas, llamadas ruido, de forma que no pasan por el cable y no distorsionan los datos. Al cable que contiene una lámina aislante y una capa de apantallamiento de metal trenzado se le denomina cable apantallado doble. Para entornos que están sometidos a grandes interferencias, se encuentra disponible un apantallamiento cuádruple. Este apantallamiento consta de dos láminas aislantes, y dos capas de apantallamiento de metal trenzado,

El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que forman los datos. Este núcleo puede ser sólido o de hilos. Si el núcleo es sólido, normalmente es de cobre.

Rodeando al núcleo hay una capa aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo. La malla de hilo trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la intermodulación (la intermodulación es la señal que sale de un hilo adyacente).

El núcleo de conducción y la malla de hilos deben estar separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, el cable experimentaría un cortocircuito, y el ruido o las señales que se encuentren perdidas en la malla circularían por el hilo de cobre. Un cortocircuito eléctrico ocurre cuando dos hilos de conducción o un hilo y una tierra se ponen en contacto. Este contacto causa un flujo directo de corriente (o datos) en un camino no deseado. En el caso de una instalación eléctrica común, un cortocircuito causará el chispazo y el fundido de un fusible o del interruptor automático. Con dispositivos electrónicos que utilizan bajos voltajes, el resultado no es tan dramático, y a menudo casi no se detecta. Estos cortocircuitos de bajo voltaje generalmente causan un fallo en el dispositivo y lo habitual es que se pierdan los datos.

el origen de la comunicon

                                                                                             
desde la antigüedad, las personas se
comunicaban por medio de señas, sonidos
corporales, gruñidos, para transmitir
mensajes que eran usados para efectuar las
ocupaciones cotidianas como por ejemplo
cazar o recolectar comida. Con el tiempo,
también era necesario transmitir estos
conocimientos a su descendencia.
ORIGEN DE LA COMUNICACIÓN
La escritura es un sistema de representación.
 actualidad al alcance del gran público.
Las técnicas y aplicaciones de impresión se desarrollaron, por lo general, con gran rapidez en los siglos siguientes. Esto se debió sobre todo a la introducción de las máquinas de vapor en las imprentas a principios del siglo XIX y, posteriormente, a la invención de las máquinas tipográficas (véase Sistemas de edición). La primera de estas máquinas, denominada linotipia, fue patentada en 1884 por el inventor germano-estadounidense Ottmar Mergenthaler. En las décadas siguientes fueron apareciendo una serie de técnicas de impresión a gran escala, cada vez más rápidas.

3.2.Servicios postales
De los diferentes tipos de servicios de comunicación de la antigüedad, el más notable fue el sistema de relevos del Imperio persa. Jinetes a caballo transportaban mensajes escritos de una estación de relevos a otra. Basándose en este sistema, los romanos desarrollaron su propio sistema de postas (del latín positus, ‘puesto’), de donde procede el término «servicio postal». En Extremo Oriente también se emplearon sistemas similares.
A pesar de que en la Europa medieval los servicios postales eran en su mayor parte privados, el auge del nacionalismo posterior al renacimiento propició la aparición de sistemas postales gubernamentales. A finales del siglo XVIII había desaparecido gran parte de los servicios privados.

3.3.Mayor rapidez en la comunicación a larga distancia
Los sistemas postales modernos siguieron creciendo con la aparición del ferrocarril, los vehículos de motor, los aviones y otros medios de transporte. Últimamente ha surgido el correo electrónico. Sin embargo, a lo largo de los siglos siempre se han buscado medios de comunicación a larga distancia que fueran más rápidos que los convencionales. Entre los métodos más primitivos se encuentran los golpes de tambor, el fuego, las señales de humo o el sonido del cuerno. En la edad media se utilizaban palomas mensajeras para transmitir mensajes. Hacia 1790, Claude Chappe, científico e ingeniero francés, inventó un sistema de estaciones de semáforos capaz de enviar mensajes a muchos kilómetros de distancia en algunos minutos. La distancia entre estas grandes torres (similares a las utilizadas posteriormente en el ferrocarril) podía alcanzar los 32 km. Este sistema de semáforos con telescopios y espejos reflectantes (adoptado por Gran Bretaña y Estados Unidos) era lento, pues era necesario repetir las señales en cada estación con el fin de verificar la exactitud de la transmisión.
3.4.Telégrafo
Con el descubrimiento de la electricidad en el siglo XVIII, se comenzó a buscar la forma de utilizar las señales eléctricas en la transmisión rápida de mensajes a distancia. Sin embargo, no se lograría el primer sistema eficaz de telegrafía hasta el siglo XIX, cuando en 1837 se hicieron públicos dos inventos: uno de Charles Wheatstone y William F. Cooke, en Gran Bretaña, y otro de Samuel F. B. Morse, en Estados Unidos. Morse también desarrolló un código de puntos y rayas que fue adoptado en todo el mundo (véase Código Morse internacional). Estos inventos fueron mejorados a lo largo de los años. Así, por ejemplo, en 1874, Thomas Edison desarrolló la telegrafía cuádruple, que permitía transmitir dos mensajes simultáneamente en ambos sentidos. Algunos de los productos actuales de la telegrafía son el teletipo, el télex y el fax.

3.5.Teléfono
A pesar de que la telegrafía supuso un gran avance en la comunicación a distancia, los primeros sistemas telegráficos sólo permitían enviar mensajes letra a letra. Por esta razón se seguía buscando algún medio de comunicación eléctrica de voz. Los primeros aparatos, que aparecieron entre 1850 y 1860, podían transmitir vibraciones sonoras, aunque no la voz humana. La primera persona que patentó un teléfono eléctrico, en el sentido moderno de la palabra, fue el inventor de origen inglés Alexander Graham Bell, en 1876. En aquellos años, Edison investigaba la forma de poder registrar y reproducir ondas sonoras, abriendo así el camino a la aparición del gramófono.

3.6.Radio
Los primeros sistemas telegráficos y telefónicos utilizaban el cable como soporte físico para la transmisión de los mensajes, pero las investigaciones científicas indicaban que podían existir otras posibilidades. La teoría de la naturaleza electromagnética de la luz fue enunciada por el físico británico James Clerk Maxwell en 1873, en su Tratado sobre electricidad y magnetismo. Las teorías de Maxwell fueron corroboradas por el físico alemán Heinrich Hertz. En 1887, Hertz descubrió las ondas electromagnéticas, estableciendo la base técnica para la telegrafía sin hilos.
En la década siguiente se realizaron gran número de experimentos para la transmisión de señales sin hilos. En 1896, el inventor italiano Guglielmo Marconi logró enviar una señal sin hilos desde Penarth a Weston-super-Mare (Inglaterra), y en 1901 repitió el experimento desde Cornwall, a través del Océano Atlántico. En 1904, el físico británico John Ambrose Fleming inventó el tubo de vacío con dos elementos. Un par de años después el inventor estadounidense Lee de Forest consiguió un tubo de vacío de tres electrodos, invento en el que se basarían muchos dispositivos electrónicos posteriores. La primera emisión de radio tuvo lugar en 1906 en los Estados Unidos. En 1910, De Forest transmitió por primera vez una ópera desde el Metropolitan Opera House de Nueva York. En 1920 se crearon varias emisoras o estaciones de radio en Estados Unidos, y en 1923 se fundó en el Reino Unido la British Broadcasting Corporation (BBC). En 1925 ya funcionaban 600 emisoras de radio en todo el mundo. En la actualidad, casi todos los hogares de los países desarrollados disponen de radio.
3.7.Transmisión de imágenes
Los primeros manuscritos estaban iluminados con dibujos muy elaborados. A finales del siglo XV se empezaron a utilizar grabados en madera para realizar las ilustraciones de los libros impresos. A finales del siglo XVIII se inventó la litografía, que permitió la reproducción masiva de obras de arte. En 1826, el físico francés Nicéphore Niépce, utilizando una plancha metálica recubierta de betún, expuesta durante ocho horas, consiguió la primera fotografía. Perfeccionando este procedimiento, el pintor e inventor francés Louis Jacques Mandé Daguerre descubrió un proceso químico de revelado que permitía tiempos de exposición mucho menores, consiguiendo el tipo de fotografía conocido como daguerrotipo.
A finales del siglo XIX se descubrieron diferentes métodos que conferían a la fotografía la ilusión de movimiento. En 1891, Edison patentó el cinetoscopio, máquina para proyectar imágenes en movimiento, que presentó en 1889. En 1895, los hermanos Lumière presentaron y patentaron el cinematógrafo, máquina que lograba proyectar imágenes en movimiento. A finales de la década de 1920, se añadió el sonido a estas imágenes en movimiento.

3.8.Televisión
El sistema de transmisión de imágenes en movimiento está basado en varios descubrimientos, entre los que se encuentra el disco perforado explorador, inventado en 1884 por el pionero de la televisión, el alemán Paul Gottlieb Nipkow. Otros de los hitos en el desarrollo de la televisión son el iconoscopio y el cinescopio, para transmitir y recibir, respectivamente, imágenes a distancia, inventados ambos en 1923 por el ingeniero electrónico ruso Vladímir Kosma Zworykin. En 1926, el ingeniero escocés John Logie Baird utilizó este sistema para demostrar la transmisión eléctrica de imágenes en movimiento. Estos inventos propiciaron nuevos progresos en Estados Unidos, Gran Bretaña y Alemania. En Gran Bretaña la BBC inició la emisión de sus programas de televisión en 1927 con el sistema de Baird, y en 1937 se inauguró el primer servicio público de televisión de calidad.
A finales de la II Guerra Mundial la televisión se adueñó de los hogares estadounidenses. El número de emisoras de televisión pasó de 6 en 1946 a 1.362 en 1988. En Gran Bretaña, a finales de la década de 1980, el pasatiempo más popular era ver la televisión, y el 94% de los hogares disponía de una televisión en color. En España, el 98% de los hogares tiene hoy un televisor.
La televisión se ha extendido por todo el mundo; los satélites de comunicaciones permiten transmitir programas de un continente a otro y enviar acontecimientos en vivo a casi cualquier parte del mundo (véase Comunicaciones vía satélite). Los circuitos cerrados de televisión se utilizan, entre otras aplicaciones, en los bancos para identificar cheques, en las compañías aéreas para mostrar información de vuelo y en medicina para estudiar las técnicas a utilizar en el quirófano. La grabación de vídeo también ha revolucionado la capacidad de almacenamiento, recuperación y transmisión de la información.

3.9.Computadoras u ordenadores
Uno de los avances más espectaculares dentro de las comunicaciones -comunicación de datos- se ha producido en el campo de la tecnología de los ordenadores. Desde la aparición de las computadoras digitales en la década de 1940, éstas se han introducido en los países desarrollados en prácticamente todas las áreas de la sociedad (industrias, negocios, hospitales, escuelas, transportes, hogares o comercios). Mediante la utilización de las redes informáticas y los dispositivos auxiliares, el usuario de un ordenador puede transmitir datos con gran rapidez. Estos sistemas pueden acceder a multitud de bases de datos. A través de la línea telefónica se puede acceder a toda esta información y visualizarla en pantalla o en un televisor convenientemente adaptado.

3.10.Tecnología láser
El láser ocupa un lugar importante en el futuro de las comunicaciones. Los haces de luz coherente producidos por láser presentan una capacidad de transmisión de mensajes simultáneos muy superior a la de los sistemas telefónicos convencionales. Los prototipos de redes de comunicación por láser ya son operativos y puede que en el futuro sustituyan en gran medida a las ondas de radio en telefonía. Los rayos láser también se utilizan en el espacio en los sistemas de comunicación por satélite.

4.Comunicaciones y educación
Las películas culturales sobre diferentes temas y otros procedimientos de educación audiovisual pueden convertirse pronto en elementos indispensables en la instrucción escolar. En muchas escuelas de los países desarrollados ya se utilizan equipos audiovisuales para presentar fotos, pósteres, mapas, diapositivas, transparencias, vídeos y otros materiales. El magnetofón o grabadora se utiliza de forma generalizada para la enseñanza de idiomas.
Los programas radiofónicos educativos han permitido ampliar considerablemente el acceso a la educación. Las escuelas han comenzado a conectarse a Internet y a utilizar datos recibidos vía satélite o en CD-ROM. Los rápidos avances de la tecnología informática van a tener probablemente una gran repercusión en la educación.

5. Comunicaciones y cambio cultural
A lo largo de la historia, los medios de comunicación han ido avanzando en paralelo con la creciente capacidad de los pueblos para configurar su mundo físico y con su creciente grado de interdependencia. La revolución de las telecomunicaciones y de la transmisión de datos ha empujado al mundo hacia el concepto de «aldea global». Los efectos de estos nuevos medios de comunicación sobre la sociedad han sido muy estudiados. Hay quienes sostienen que los medios de comunicación tienden a reforzar los puntos de vista personales más que a modificarlos, y otros creen que, según quién los controle, pueden modificar decisivamente la opinión política de la audiencia. En cualquier caso, ha quedado demostrado que los medios de comunicación influyen a largo plazo, de forma sutil pero decisiva, sobre los puntos de vista y el criterio de la audiencia.

6.Material utilizado:
A. Páginas web
B. Apuntes extraídos de la Secretaría de Comunicación de la Nación Argentina
C. Apuntes personales
D. Enciclopedias, videos, fotografías, etc.
E. Material obtenido de varios entes de formación y orientación a profesionales de los Medios de Comunicación Social
F. Revista del Consejo de Educación Católica
G. Revista Zona Educativa, del Ministerio de Educación de la Nación
H. Varios.