Telefonía

Telefonía (tə-LEF-ə-nee) es el campo de la tecnología que implica el desarrollo, la aplicación y el despliegue de servicios de telecomunicaciones con el propósito de la transmisión electrónica de voz, fax o datos, entre partidos distantes. La historia de la telefonía está íntimamente ligada a la invención y desarrollo del teléfono.

La telefonía se conoce comúnmente como la construcción u operación de teléfonos y sistemas telefónicos y como un sistema de telecomunicaciones en el que se emplea equipo telefónico en la transmisión de voz u otro sonido entre puntos, con o sin el uso de cables. El término también se usa con frecuencia para referirse a hardware, software y sistemas de redes informáticas que realizan funciones tradicionalmente realizadas por equipos telefónicos. En este contexto, la tecnología se denomina específicamente telefonía por Internet o voz sobre protocolo de Internet (VoIP).

Resumen

Los primeros teléfonos se conectaban directamente en pares. Cada usuario tenía un teléfono separado conectado a cada ubicación para ser contactado. Esto rápidamente se volvió inconveniente e inmanejable cuando los usuarios querían comunicarse con más de unas pocas personas. La invención de la central telefónica proporcionó la solución para establecer conexiones telefónicas con cualquier otro teléfono en servicio en el área local. Cada teléfono estaba conectado a la central primero con un cable, luego con un par de cables, el bucle local. Los intercambios cercanos en otras áreas de servicio se conectaron con líneas troncales y el servicio de larga distancia se pudo establecer mediante la retransmisión de llamadas a través de múltiples intercambios.

Inicialmente, los conmutadores de las centrales telefónicas eran operados manualmente por un asistente, comúnmente conocido como el "operador de conmutadores". Cuando un cliente hacía girar una manivela en el teléfono, activaba un indicador en el tablero frente al operador, quien en respuesta conectaba los auriculares del operador en ese conector y ofrecía el servicio. La persona que llamaba tenía que preguntar por la persona a la que llamaba por su nombre, luego por el número, y el operador conectaba un extremo de un circuito en el conector de la persona a la que llamaba para alertarlos. Si la estación llamada respondió, el operador desconectó sus auriculares y completó el circuito de estación a estación. Las llamadas troncales se realizaron con la asistencia de otros operadores en otras centrales de la red.

Hasta la década de 1970, la mayoría de los teléfonos estaban permanentemente conectados a la línea telefónica instalada en las instalaciones del cliente. Más tarde, la conversión a la instalación de enchufes que terminaron el cableado interior permitió el intercambio simple de aparatos telefónicos con enchufes telefónicos y permitió la portabilidad del aparato a múltiples ubicaciones en las instalaciones donde se instalaron los enchufes. El cableado interno de todos los enchufes se conectó en un solo lugar a la bajada de cables que conecta el edificio a un cable. Los cables generalmente traen una gran cantidad de cables de bajada desde toda la red de acceso del distrito a un centro de cableado o central telefónica. Cuando un usuario de teléfono desea realizar una llamada telefónica, el equipo de la central examina el número de teléfono marcado y conecta esa línea telefónica a otra en el mismo centro de cableado, o a una troncal de una central distante. La mayoría de los intercambios en el mundo están interconectados a través de un sistema de sistemas de conmutación más grandes, formando la red telefónica pública conmutada (PSTN).

En la segunda mitad del siglo XX, el fax y los datos se convirtieron en importantes aplicaciones secundarias de la red creada para transmitir voz y, a fines de siglo, partes de la red se actualizaron con ISDN y DSL para mejorar el manejo de dicho tráfico.

Hoy en día, la telefonía utiliza tecnología digital (telefonía digital) en la provisión de servicios y sistemas telefónicos. Las llamadas telefónicas pueden brindarse digitalmente, pero pueden estar restringidas a casos en los que la última milla sea digital, o donde la conversión entre señales digitales y analógicas se realice dentro del teléfono. Este avance ha reducido los costos de comunicación y ha mejorado la calidad de los servicios de voz. La primera implementación de esto, ISDN, permitió todo el transporte de datos de extremo a extremo rápidamente a través de líneas telefónicas. Posteriormente, este servicio perdió mucha importancia debido a la capacidad de proporcionar servicios digitales basados en el protocolo IP.

Desde el advenimiento de la tecnología de computadoras personales en la década de 1980, la integración de telefonía informática (CTI) ha proporcionado progresivamente servicios de telefonía más sofisticados, iniciados y controlados por la computadora, como hacer y recibir llamadas de voz, fax y datos con el directorio telefónico. servicios e identificación de llamadas. La integración de software de telefonía y sistemas informáticos es un avance importante en la evolución de la automatización de oficinas. El término se usa para describir los servicios computarizados de los centros de llamadas, como aquellos que dirigen su llamada telefónica al departamento correcto en una empresa a la que está llamando. A veces también se usa para la capacidad de usar su computadora personal para iniciar y administrar llamadas telefónicas (en cuyo caso puede pensar en su computadora como su centro de llamadas personal).

Telefonía digital

Telefonía digital es el uso de la electrónica digital en la operación y provisión de sistemas y servicios de telefonía. Desde finales del siglo XX, una red central digital ha reemplazado a los sistemas de transmisión y señalización analógicos tradicionales, y gran parte de la red de acceso también se ha digitalizado.

Desde el desarrollo de la tecnología de transistores, que se originó en Bell Telephone Laboratories en 1947, hasta la amplificación y los circuitos de conmutación en la década de 1950, la red telefónica pública conmutada (PSTN) se ha movido gradualmente hacia la automatización y la electrónica de estado sólido. Tras el desarrollo de sistemas de conmutación electrónica basados en computadora que incorporan tecnologías de semiconductores de óxido de metal (MOS) y modulación de código de pulso (PCM), la PSTN evolucionó gradualmente hacia la digitalización de las transmisiones de señalización y audio. Desde entonces, la telefonía digital ha mejorado drásticamente la capacidad, la calidad y el costo de la red. La digitalización permite voz de banda ancha en el mismo canal, con una calidad mejorada de un canal de voz analógico más amplio.

Historia

Las primeras redes telefónicas analógicas de extremo a extremo que se modificaron y actualizaron a redes de transmisión con sistemas portadores de señal digital 1 (DS1/T1) datan de principios de la década de 1960. Fueron diseñados para admitir el canal de voz básico de 3 kHz mediante el muestreo de la señal de voz analógica con ancho de banda limitado y la codificación mediante modulación de código de pulso (PCM). Los primeros filtros de códec PCM se implementaron como circuitos de filtro de resistencia-capacitor-inductor pasivos, con conversión de analógico a digital (para digitalizar voces) y conversión de digital a analógico (para reconstruir voces) manejadas por dispositivos discretos. La primera telefonía digital no era práctica debido al bajo rendimiento y los altos costos de los primeros filtros de códec PCM.

Las telecomunicaciones digitales prácticas fueron posibles gracias a la invención del transistor de efecto de campo semiconductor de óxido de metal (MOSFET), que condujo al rápido desarrollo y la adopción generalizada de la telefonía digital PCM. El MOSFET fue inventado por Mohamed M. Atalla y Dawon Kahng en Bell Telephone Laboratories en 1959, y poco después se propuso el chip de circuito integrado (IC) semiconductor de óxido de metal (MOS), pero Bell inicialmente pasó por alto la tecnología MOS porque no lo encontró práctico para aplicaciones telefónicas analógicas, antes de que Fairchild y RCA lo comercializaran para dispositivos electrónicos digitales como computadoras. La tecnología MOS finalmente se volvió práctica para aplicaciones telefónicas con el circuito integrado de señal mixta MOS, que combina el procesamiento de señales analógicas y digitales en un solo chip, desarrollado por el ex ingeniero de Bell David A. Hodges con Paul R. Gray en UC Berkeley a principios de la década de 1970.. En 1974, Hodges y Gray trabajaron con R.E. Suárez para desarrollar la tecnología de circuito de condensador conmutado (SC) MOS, que utilizaron para desarrollar un chip convertidor de digital a analógico (DAC), utilizando condensadores MOS e interruptores MOSFET para la conversión de datos. El convertidor de analógico a digital (ADC) MOS y los chips DAC se comercializaron en 1974.

Los circuitos MOS SC llevaron al desarrollo de chips de filtro de códec PCM a fines de la década de 1970. El chip de filtro de códec PCM CMOS (MOS complementario) de puerta de silicio, desarrollado por Hodges y W.C. Black en 1980, ha sido desde entonces el estándar de la industria para la telefonía digital. En la década de 1990, las redes de telecomunicaciones, como la red telefónica pública conmutada (PSTN), se habían digitalizado en gran medida con filtros de códec CMOS PCM de integración a gran escala (VLSI), ampliamente utilizados en sistemas de conmutación electrónica para centrales telefónicas, centrales telefónicas privadas (PBX) y sistemas telefónicos clave (KTS); módems de usuario final; aplicaciones de transmisión de datos tales como portadoras de bucle digital, multiplexores de ganancia de pares, extensores de bucle telefónico, terminales de red digital de servicios integrados (RDSI), teléfonos inalámbricos digitales y teléfonos móviles digitales; y aplicaciones tales como equipos de reconocimiento de voz, almacenamiento de datos de voz, correo de voz y contestadores automáticos digitales sin cinta. El ancho de banda de las redes de telecomunicaciones digitales ha aumentado rápidamente a un ritmo exponencial, según lo observado por la ley de Edholm, impulsado en gran medida por la rápida escalabilidad y miniaturización de la tecnología MOS.

El audio digital PCM sin comprimir con una profundidad de 8 bits y una frecuencia de muestreo de 8 kHz requiere una frecuencia de bits de 64 kbit/s, que no era práctico para las primeras redes de telecomunicaciones digitales con un ancho de banda de red limitado. Una solución a este problema fue la codificación predictiva lineal (LPC), un algoritmo de compresión de datos de codificación de voz que fue propuesto por primera vez por Fumitada Itakura de la Universidad de Nagoya y Shuzo Saito de Nippon Telegraph and Telephone (NTT) en 1966. LPC era capaz de comprimir datos de audio. hasta 2,4 kbit/s, lo que llevó a las primeras conversaciones exitosas en tiempo real a través de redes digitales en la década de 1970. Desde entonces, LPC ha sido el método de codificación de voz más utilizado. Otro método de compresión de datos de audio, un algoritmo de transformada discreta de coseno (DCT) llamado transformada discreta de coseno modificada (MDCT), se ha adoptado ampliamente para la codificación de voz en aplicaciones de voz sobre IP (VoIP) desde finales de la década de 1990.

El desarrollo de métodos de transmisión como SONET y transmisión por fibra óptica avanzó aún más en la transmisión digital. Aunque existían sistemas de portadoras analógicas que multiplexaban múltiples canales de voz analógicos en un solo medio de transmisión, la transmisión digital permitía un menor costo y más canales multiplexados en el medio de transmisión. Hoy en día, el instrumento final a menudo sigue siendo analógico, pero las señales analógicas generalmente se convierten en señales digitales en la interfaz del área de servicio (SAI), la oficina central (CO) u otro punto de agregación. Los portadores de bucle digital (DLC) y la fibra hasta la x colocan la red digital cada vez más cerca de las instalaciones del cliente, relegando el bucle local analógico al estado heredado.

Telefonía IP

Un teléfono IP comercial, con teclado, teclas de control y funciones de pantalla para realizar funciones de configuración y usuario.

El campo de la tecnología disponible para la telefonía se ha ampliado con la llegada de las nuevas tecnologías de la comunicación. La telefonía ahora incluye las tecnologías de los servicios de Internet y la comunicación móvil, incluidas las videoconferencias.

Las nuevas tecnologías basadas en conceptos de Protocolo de Internet (IP) a menudo se denominan por separado telefonía de voz sobre IP (VoIP), también conocida comúnmente como telefonía IP o telefonía por Internet. A diferencia del servicio telefónico tradicional, el servicio de telefonía IP está relativamente poco regulado por el gobierno. En los Estados Unidos, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) regula las conexiones de teléfono a teléfono, pero dice que no planea regular las conexiones entre un usuario de teléfono y un proveedor de servicios de telefonía IP.

Una especialización de la telefonía digital, la telefonía de Protocolo de Internet (IP) implica la aplicación de tecnología de red digital que fue la base de Internet para crear, transmitir y recibir sesiones de telecomunicaciones a través de redes informáticas. La telefonía por Internet se conoce comúnmente como voz sobre Protocolo de Internet (VoIP), lo que refleja el principio, pero se la conoce con muchos otros términos. VoIP ha demostrado ser una tecnología disruptiva que está reemplazando rápidamente a las tecnologías de infraestructura telefónica tradicional. A partir de enero de 2005, hasta el 10% de los suscriptores de telefonía en Japón y Corea del Sur se han cambiado a este servicio de telefonía digital. Un artículo de Newsweek de enero de 2005 sugirió que la telefonía por Internet podría ser "el próximo gran avance". A partir de 2006, muchas empresas de VoIP ofrecen servicio a consumidores y empresas.

La telefonía IP utiliza una conexión a Internet y teléfonos IP de hardware, adaptadores telefónicos analógicos o aplicaciones informáticas de softphone para transmitir conversaciones codificadas como paquetes de datos. Además de reemplazar el antiguo servicio telefónico (POTS), los servicios de telefonía IP compiten con los servicios de telefonía móvil al ofrecer conexiones gratuitas o de menor costo a través de puntos de acceso WiFi. VoIP también se utiliza en redes privadas que pueden tener o no una conexión a la red telefónica mundial.

Líneas telefónicas fijas por cada 100 habitantes 1997–2007

Investigación de impacto social

La comunicación directa de persona a persona incluye señales no verbales expresadas en el rostro y otras articulaciones corporales, que no se pueden transmitir en la telefonía de voz tradicional. La telefonía de video restaura tales interacciones en diversos grados. La Teoría de las Señales del Contexto Social es un modelo para medir el éxito de diferentes tipos de comunicación en el mantenimiento de las señales no verbales presentes en las interacciones cara a cara. La investigación examina muchas señales diferentes, como el contexto físico, diferentes expresiones faciales, movimientos corporales, tono de voz, tacto y olfato.

Se pierden varias señales de comunicación con el uso del teléfono. Las partes que se comunican no son capaces de identificar los movimientos del cuerpo y carecen del tacto y el olfato. Aunque esta capacidad disminuida para identificar señales sociales es bien conocida, Wiesenfeld, Raghuram y Garud señalan que hay valor y eficiencia en el tipo de comunicación para diferentes tareas. Examinan los lugares de trabajo en los que diferentes tipos de comunicación, como el teléfono, son más útiles que la interacción cara a cara.

La expansión de la comunicación al servicio de telefonía móvil ha creado un filtro diferente de las señales sociales que el teléfono fijo. El uso de mensajería instantánea, como mensajes de texto, en teléfonos móviles ha creado un sentido de comunidad. En La construcción social de la telefonía móvil se sugiere que cada llamada telefónica y mensaje de texto es más que un intento de conversación. En cambio, es un gesto que mantiene la red social entre familiares y amigos. Aunque hay una pérdida de ciertas señales sociales a través de los teléfonos, los teléfonos móviles traen nuevas formas de expresión de diferentes señales que son entendidas por diferentes audiencias. Los nuevos aditivos lingüísticos intentan compensar la falta inherente de interacción no física.

Otra teoría social sustentada a través de la telefonía es la Teoría de la Dependencia de los Medios. Esta teoría concluye que las personas usan los medios o un recurso para alcanzar ciertas metas. Esta teoría establece que existe un vínculo entre los medios, la audiencia y el gran sistema social. Los teléfonos, dependiendo de la persona, ayudan a lograr ciertos objetivos como acceder a la información, mantenerse en contacto con otros, enviar comunicaciones rápidas, entretenimiento, etc.