De Alexander Graham Bell a la telefonía IP

Si bien el teléfono fue inventado en la segunda mitad del Siglo XIX, podríamos decir que fue en el siglo XX cuando se diseñó y desarrolló la plataforma tecnológica de la telefonía, de la comunicación de datos, y se sentaron las bases para su convergencia. Sin entrar en la polémica de quién fue exactamente el inventor del teléfono: el escocés de nacimiento, Bell, o el italiano, Menucci, (quien en los años setenta del Siglo XIX, abre la posibilidad de âEURoetelegrafiar las palabras habladas), lo cierto es que Bell fue el primero en patentarlo y, que a partir de ahí, empieza el activo desarrollo tecnológico de la red telefónica. Durante décadas, la evolución tecnológica se centró vigorosamente en la red, pues el aparato llamado teléfono se ha venido conservando (al menos el que usamos en nuestras casas) muy similar a los teléfonos de disco de los años 20. (Podríamos, por ejemplo, si encontráramos con alguien conocido un teléfono de alrededor de 1940, constatar que todavía podemos con él hacer y recibir llamadas, al conectarlo en la línea actual).

Sobre el aparato telefónico

Seguramente todos hemos advertido (unos más, otros menos, dependiendo también de la edad,) cómo han ido cambiando los aparatos telefónicos en su presentación externa, pero también constatamos que permanece un concepto fundamental que no cambia, no obstante el grado de avance de la tecnología: se requiere siempre un micrófono para la voz, y una bocina para el oído.

Persisten un auricular que hace de micrófono para recibir la voz (señal analógica generada por el aparato fonatorio humano, (cuerdas vocales y anexos), y otro, que hace de bocina reproductora del sonido analógico para ser escuchado por el oído.

Será interesante hacer un breve y selecto recorrido, de los cambios que a lo largo del tiempo han tenido los aparatos de telefonía fija, incluyendo centrales telefónicas o conmutadores.

Cuando las centrales telefónicas eran manuales:Los teléfonos eran de buen tamaño. Se les asignaba un solo lugar, y formaban parte del mobiliario de la casa. No tenían âEURoediscoâEUR pues no era necesario âEURoemarcarâEUR, porque las operadoras de la central hacían manualmente el enlace con el número solicitado.

Cuando las centrales empezaron a ser automáticas: de los años veinte a los setenta/ochenta: los teléfonos disminuyeron de tamaño, fueron más âEUR~portátilesâEUR(TM), daban ya, tono para marcar y tono de ocupado y tenían un disco para marcar los números, (las operadoras desaparecieron). Además del famoso âEUR~ProtectoladaâEUR(TM), se âEURoeinventóâEUR, con simple ingenio, un candadito con llave especial para instalarlo en el orificio del número 1, e impedir se hicieran llamadas no controladas, en particular, de ¡larga distancia!

Cuando las centrales (o conmutadores privados) eran electrónicas âEUR"en la década de los setenta: se empieza a tener más facilidades, el teclado ya no es en disco sino en un pequeño tablero con números en botones. A la marcación, que se inicia por tonos, se añade el # y el *. Con seguridad todavía en millones de hogares existen aparatos con un selector para âEUR~pulsosâEUR(TM) o âEUR~tonosâEUR(TM).

Cuando las centrales (o conmutadores privados) son digitales: âEUR" década de los ochenta hasta nuestros días: nacen las extensiones digitales que en vez de recibir o enviar una señal analógica al conmutador convierten la voz en âEURoebitsâEUR.

Cuando las centrales (o conmutadores privados) son VoIP âEUR" 1990 a nuestros días: surgen los teléfonos de voz sobre protocolo de Internet (VoIP) ,que gracias a la evolución de la tecnología de paquetes de datos, además de convertir la voz en bits, la integran adecuadamente a las redes de datos IP.

La evolución de la conmutación

El aparato telefónico no ha dejado de tener su desarrollo y avances, pero el mayor cambio y evolución se ha registrado en la red y en su inteligencia, es decir, en la forma en que se genera y completa la llamada, en los servicios que se ofrecen: la calidad en la larga distancia, los costos, la forma de llegar a las casas, la telefonía móvil, etc.

Será también interesante, ahora, recorrer en resumen las etapas principales de los cambios y avances que han tenido lugar en la vida de las centrales telefónicas:

La Conmutación Manual

La telefonía se inició al conectar dos teléfonos. Pronto quedó claro que no se iba a tender físicamente una sola línea entre cada dos teléfonos, sin límites, por lo que los ingenieros de la época se dieron a la tarea de crear tableros de conexiones (switchboard), también conocidos como conmutadores o centrales telefónicas manuales, manejados por operadoras, que desempeñaban las funciones de:

    âEUR¢ Detectar cuando un usuario descolgara y deseara hacer una llamada.
    âEUR¢ Hablar con él y determinar con quién deseaba comunicarse.
    âEUR¢ Ponerlo en espera, mientras se ubicaba el destino, se le llamaba, y, si contestaba, notificarle que tenía una llamada.
    âEUR¢ Acto seguido, enlazar ambos extremos mediante un âEUR~cordónâEUR(TM) o cable. también denominado âEURoecircuitoâEUR, por conservar la capacidad de enlace y comunicación entre los extremos, (mediante la unión y prolongación física de la línea). La capacidad se asignaba, no importando si se hablaba constantemente o no, hasta que se colgaba.
    âEUR¢ Interrumpir el circuito sacando el cordón de entre los extremos, cuando la operadora detectaba que los usuarios colgaban.

Durante las primeras décadas de la red telefónica, esta fue la manera de ofrecer el servicio, y así creció la red, como aparece en las fotos memorables de las enormes salas de operadoras que atendían la demanda de comunicación de ¡miles de usuarios!

La Conmutación Automática Rotary

Evidentemente, llegó el momento en que esa forma de trabajo elevó los costos y la complejidad. Así, los investigadores e ingenieros de 1915 trabajaron en el siguiente avance tecnológico: la Central Automática, que prescindió de la operadora. Para ello, era necesaria también la evolución del aparato telefónico, para notificar a una máquina, (a la central automática), con qué número se pretende uno comunicar. Nacen así, los planes de numeración, la marcación de pulsos, y se instala un disco al teléfono.

Las líneas de acceso a los usuarios no requerían ningún cambio, aunque fue muy importante e intenso el proceso de asignar un número telefónico a cada suscriptor, con lo que se inició la generación de directorios telefónicos.

Además de seguir trabajando en la sustitución de centrales manuales por centralesâEUR âEURoeRotaryâEUR, los investigadores continuaron buscando un avance más, sin salir del campo de los mecanismos electromecánicos, y crearon centrales menos complejas, más eficientes y de menor tamaño, que se denominaron âEUR~crossbarâEUR(TM).

La Conmutación Automática electrónica analógica

A finales de los sesenta y durante los setenta, gracias a los avances en la electrónica, se desarrollan las centrales electrónicas, (se siguen creando circuitos, y la voz pasa internamente en forma analógica), âEUR~controladas por programa almacenadoâEUR(TM). Es decir, un programa que controla la creación de los circuitos y dotado de un gran adelanto: la posibilidad de añadir funcionalidades tales como hacer conferencia, y capturar llamadas.

Para satisfacer las necesidades del mercado empresarial, se aprovecha la misma tecnología básica, y se lanzan al mercado los conmutadores electrónicos privados. En esos años, se empieza a utilizar más la marcación por tonos, para poder emplear las funciones telefónicas de manera más amigable, (utilizando también el # y el *). Entonces también crece notablemente el uso de conmutadores para las comunicaciones comerciales y corporativas, con lo que las empresas experimentan mejoras importantes en su productividad.

La Conmutación Automática electrónica digital

Para fines de los setenta y durante la década de los ochenta, ya se utiliza la voz digitalizada en la red de transmisión de larga distancia, y se genera un cambio en centrales telefónicas y conmutadores privados: internamente (central o conmutador), la voz se convierte a un patrón de muestras digitales, en tal forma que se manejan bits. Es decir, las centrales y conmutadores empiezan a ser digitales, y ya con estos sistemas, surgen las extensiones digitales.

Puesto que ya existía la transmisión digital, las ventajas de que el conmutador fuera digital, eran evitar los cambios de analógico a digital y de digital a analógico, todo con menos hardware y una mayor calidad de extremo a extremo.

La Conmutación de paquetes de voz VoIP/ToIP

El siguiente paso en el avance tecnológico de la telefonía pública, es la generación de una plataforma de nueva generación de centrales y redes, que integran la voz y el manejo de las llamadas en redes IP. (A la central tradicional se le ha llamado âEUR~switchâEUR(TM), y a la central de nueva generación âEUR~softswitchâEUR(TM)). Las ventajas principales que se obtienen con esta plataforma, son: la optimización de los recursos y la integración de servicios: por ejemplo, de manera más sencilla y al alcance de los usuarios, la posibilidad de hacer video llamadas, la unificación de las comunicaciones, aplicaciones de presencia, etc.

La evolución de la red de transporte

Si la voz es analógica, y es necesario entregarla al oído en el otro extremo en forma analógica, entonces cabe preguntarse ¿para qué digitalizarla?

Años antes de la década de los sesenta, los investigadores de la época consideraron la posibilidad de convertir la voz en bits para transmitirla en la larga distancia: Tal opción hacía menos complicado su manejo y por ende más económico, que la infraestructura analógica, creada en años anteriores para comunicar las diferentes regiones de un país, (la cual era muy costosa para obtener una calidad aceptable). Además que, al evolucionar la red transportando bits, (señales digitales), se preparaba para transportar en la misma red, las comunicaciones de datos, hoy fundamentales para el desarrollo de las redes de cómputo empresariales.

Así, se crean los sistemas de digitalización y multiplexaje de la voz, permitiendo transportar de una ciudad a otra, miles de conversaciones simultaneas en enlaces de microondas a lo largo del país, claro está aprovechando la infraestructura existente. En esa época (años setenta, primera mitad de los ochenta) la base instalada era de centrales telefónicas analógicas.

El crecimiento del país y la alta demanda de servicios, además de otros factores, justificaron claramente la inversión en la creación de redes nacionales de transmisión vía fibra óptica. Las virtudes de la comunicación por fibra óptica, consisten en âEURoesoportarâEUR una gran capacidad, con alta calidad y largo alcance antes de requerir una etapa de repetición/regeneración.

A finales de los 80âEUR(TM)s y durante los 90âEUR(TM)s se genera una infraestructura muy amplia a nivel nacional de redes de fibra óptica, transportando bits, con nuevas tecnologías de multiplexaje más versátil y eficiente, lo que ha permitido âEURoesoportarâEUR el explosivo crecimiento de los servicios de telefonía fija, móvil, Internet, servicios empresariales de voz y datos, telefonía pública, etc.

¿Y la red celular?

A menos que alguien viva aislado completamente, todos notamos y nos hemos asombrado con el crecimiento de usuarios de la telefonía celular.

La telefonía móvil en nuestro país, data de los años 70. La tecnología de la época, se concentró en el desarrollo tecnológico de aparatos que permitieran conversaciones de buena calidad, aun cuando se estuviera en movimiento a velocidades de decenas o cientos de Km./h. Al usar un rango de frecuencias en el espacio, siendo éste finito, y al asignar una pequeña parte a cada usuario o conversación en un momento dado, el número máximo de usuarios en una determinada zona/ciudad era limitado. Los aparatos telefónicos no eran muy portátiles: hechos para operar en un automóvil, principalmente porque requerían mucha potencia, había que cargar con una pila de muy buen tamaño al bajarse del coche.

En los 80, se genera la utilización de la telefonía celular, cuyo concepto es reutilizar muchas veces el rango de frecuencias en la misma zona/ciudad, utilizando mínima potencia, de tal manera que una conversación en el norte de la ciudad, no interfiera con otra conversación en el centro, no obstante que se esté usando la misma frecuencia. Cuando el número de usuarios de celular era pequeño, bastaba un número reducido de células (con su base de antenas que vemos en edificios y a veces en azoteas de casas particulares), y al aumentar el número de usuarios, también se creaban más células con sus bases.

En cuanto a tecnología, las centrales telefónicas celulares siguieron una evolución similar a las centrales de la telefonía fija, y fue muy notorio el cambio en la tecnología que se da en la base celular respecto al teléfono. Los primeros teléfonos celulares fueron analógicos pues la voz se mandaba a las bases en forma analógica.

El siguiente cambio tecnológico consistió en que la voz entre la base y el teléfono celular fuera digital, lo que ocurre en las redes llamadas GSM o CDMA (tenemos ambas tecnologías en el país). Es interesante comentar que, al existir dos estándares diferentes, un teléfono utilizado en una compañía con GSM, no funciona en una compañía que utilice CDMA. Pero, aunque no es común, existen teléfonos duales que internamente están equipados para âEURoesoportarâEUR ambos estándares.

El futuroâEUR¦

Dado el impresionante avance tecnológico en el cómputo, software y las telecomunicaciones, prácticamente el futuro ya nos alcanzó: TV en el celular, tus videos difundidos al mundo en You Tube; niños en Hostotipaquillo, Jalisco que juegan en un XBOX, (ahora también con Wii), en la tienda de la esquina.

Hoy, el énfasis se está dando en la generación de los ecosistemas que âEURoesoportanâEUR una estrategia de red de nueva generación, es decir, una colaboración estrecha y oportuna de los responsables de la afinación de la tecnología y sus estándares, de los operadores de las redes, de los generadores de aplicaciones, de los fabricantes de equipo de red y equipos terminales. Los tres ejes principales de las nuevas redes son: el Uso de Tecnologías IP, los Accesos de Banda Ancha y la Movilidad. Los grandes proveedores de tecnología, y los centros de investigación, se encuentran trabajando en múltiples tecnologías que utilizan el espectro de frecuencias (WiMAX, WiFi, 3G, LTE, etc.) así como los desarrollos de acceso terrestre (GPON, SDSL, etc.).

Quizá en un próximo futuro, en lugar de celebrar solamente el Centenario de la Telefonía, se justificará también celebrar la Década de las Comunicaciones.