elementos de transmisión y nuevas tecnologías aplicadas al video y televisión

Diplomado en Produccin de TV y video educativos, Mdulo IX

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Doctor Jaime Tacher y Samarel Director General de la DGTVE C. Carlos J. Gonzlez Morantes Director del CETE Salvador Camarena Rosales Subdirector Acadmico Ana Gabriela Espinosa Martnez Jefa del Departamento de Planeacin y evaluacin de servicios educativos Teresita Rangel Albarrn Jefa del Departamento de Diseo y produccin de publicaciones educativas e informativas Lilia Castro Paredes Produccin Editorial


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Compilacin Ing. Helios Gmez Pinzn

en Produccin de TV y video educativosMDULO IX ELEMENTOS DE TRANSMISIN Y NUEVAS TECNOLOGAS APLICADAS A LA TV

Diplomado

Coordinador del diplomado Carlos Hornelas Pineda

SECRETARA DE EDUCACIN PBLICA DIRECCIN GENERAL DE TELEVISIN EDUCATIVA C ENTRO DE E NTRENAMIENTO DE T ELEVISIN E DUCATIVA Ciudad de Mxico, septiembre de 2002 2 a edicin

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Esta unidad contiene una seleccin de textos inditos y editados. Es una produccin editorial no lucrativa, para uso exclusivamente didctico, con base en el artculo 148, inciso I, de la Ley Federal del Derecho de Autor

Centro de Entrenamiento de Televisin Educativa Av. Circunvalacin s/n esquina Tabiqueros Col. Morelos, Delegacin Venustiano Carranza, C.P. 15270, Mxico, D.F. Conmutador 57 04 81 00 exts. 24532, 24632 y 24633 Fax 57 04 81 20, Lada nacional sin costo 01 800 710 27 70 [email protected] http://dgtve.sep.gob.mx


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ndiceINTRODUCCIN 7 LA COMUNICACIN EN LA POCA MODERNA 9 BASES TCNICAS DE LAS COMUNICACIONES MODERNAS 21 LA TECNOLOGA DE LAS FIBRAS PTICAS 37 SATLITES 43 LATECNOLOGA COMPUTACIONAL EN LAS INDUSTRIAS DE LA RADIO Y LA TELEVISIN

65 SERVICIOSDE INFORMACIN: EL TELETEXTO

Y LOS SISTEMAS INTERACTIVOS

93 LAS TELECONFERENCIAS 109 GLOSARIO 125 BIBLIOGRAFA 135

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Introduccin

Desde 1968 cuando Marshall Mc Luhan escribi su celebrrima obra Guerra y Paz en la aldea global su visin sobre la sociedad, la economa, el quehacer intelectual, el modo de vida y la comunicacin se ha convertido en la visin del mundo moderno, en el paradigma de comunicacin. No es un hecho casual que muchos comunicadores hagan referencia a la extensin y simultaneidad que han logrado los medios de comunicacin de los que disponemos en la actualidad, haciendo hincapi en que al parecer las barreras idiomticas, las distancias y las diferencias culturales tienden a desaparecer en favor de una aldea global. El mito del progreso que fund al Estado ha sido reempazdo por el de la comunicacin global, as como el papel redentor otorgado otrora a las revoluciones polticas hoy es reemplazo por el de la revolucin tecnolgica, porque segn este punto de vista, sta ltima ha empezado a resolver porblemas que otro tipo de revoluciones estaba lejos de hacer. La imprenta trajo la Reforma e inmortaliz la palabra escrita, la puso en manos del pueblo. La aldea global trajo los noticiarios en vivo, la capacidad de organizacin espontnea de la sociedad civil frente sus instituciones anquilosadas, la revolucin sexual, el fenimismo, las asequibilidad de la informacin del internet, la simultaneidad del beeper y el ICQ, pero tambin un deseo desmedido de consumo, una asimetra en la manera de conseguir la informacin, el monopolio de las industrias culturales trasnacionales, etctera. Para Huxley en Un mundo feliz todas las informaciones tienden a ser una, la dominante. Sin diversidad de comunicacin, el lector est a lo que le echen. Para Orwell en la novela 1984 todas las informaciones se disparan, se desvirtuan. Con mayor diversidad de informacin, el lector es diferente, est incapacitado para organizarla y ocuparla. La tesis huxleyana sera: cuanta ms informacin, ms incertidumbre.

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La globalizacin parte de algunos supuestos cuestinables: a) Reducir todos los hechos sociales a los econmicos. b) Preponderar las revoluciones tecnolgicas sobre las polticas. c) Pensar que el medio determina lo comunicado y lo comunicado determina al tipo de civilizacin. d) El incremento de medios de comunicacin supone una mayor democratizacin y asequibilidad de informacin. e) No existe otro camino alterno. Desde finales del siglo pasado cuando la enseanza abierta abrazaba al correo y apostaba en l como casi nico soporte que haca posible su tarea, hasta la actualidad, que contamos con una serie de medios para llevar a cabo esta empres, es necesario recordar que nuestra preocupacin fundamental como educadores es el educando, no el medio; y que cuando hacemos referencia a la tecnologa educativa del medio televisivo hacemos enfsis en la planeacin, diseo y explotacin de todos los elementos que esto implica.

Carlos Hornelas Pineda


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La comunicacin en la poca moderna

Se ha escrito mucho durante los ltimos aos acerca de la revolucin de las comunicaciones, una parte realista y otra no. Los autores predijeron que los videfonos nos permitiran ver y escuchar a nuestros vecinos, todo hogar tendra su conexin de televisin por cable y los satlites haran que los sistemas mundiales de comunicaciones fuesen una realidad. Las nuevas lneas de comunicacin realizaran la distribucin masiva de publicaciones electrnicas, las lneas de fibra ptica de alta capacidad recorreran todo el pas y seriamos testigos de la era de los ordenadores personales. Aun cuando no todas estas predicciones se materializaron cuando nos acercamos al siglo XXI, muchas s lo hicieron. Como veremos, satlites sofisticados crearon nuevas redes de comunicaciones, informacin desde la voz al video se transmite en la forma de luz y los ordenadores personales alteraron para siempre el modo en que trabajamos. Claramente, vivimos en la era de la revolucin de las comunicaciones. Es una poca en la que un nmero de tecnologas nuevas y en desarrollo y, en ltima instancia, equipos y sistemas, influyen profundamente en la industria de las comunicaciones y la sociedad. De modo similar, otras tecnologas y productos que han existido durante algn tiempo estn influyendo sobre el mercado o estn siendo usados de nuevos modos. Por ejemplo, los ordenadores personales fueron empleados durante algunos aos para diferentes aplicaciones. Sin embargo, la ltima generacin de equipos y programas pueden ahora producir presentaciones multimedia sofisticadas. En otro ejemplo, la tecnologa de los discos pticos experiment un rpido crecimiento de mediados a fines de los 80 en la forma de medios pticos que pueden almacenar colecciones enteras de sonidos, fotografas y libros en un puado de pequeos discos. Ms all de estos desarrollos, otros factores contribuyeron al lanzamiento de la revolucin en las comunicaciones: la produccin masiva de circuitos integrados y otros chips que componen nuestros equipos9

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y sistemas contemporneos de comunicaciones y, la integracin de la tecnologa digital. De un modo complementario, el crecimiento colosal de la industria de la computacin ha tenido un papel importante en el desarrollo del campo de las comunicaciones. El ordenador personal y los programas de apoyo surgieron como herramientas clave. As, la revolucin de las comunicaciones puede categorizarse como una en la cual las nuevas tecnologas, en combinacin con los avances en campos y tecnologas preexistentes, produjeron cambios de gran importancia en la industria de las comunicaciones y en el mundo que nos rodea. Presentaremos varias caractersticas generales del campo de las comunicaciones y un conjunto de principios y conceptos tcnicos.

CONCEPTOS BSICOSSistema de comunicaciones - Una definicin ms ampliaEl trmino sistema de comunicaciones es uno de esos conceptos importantes. En esencia, un sistema de comunicaciones proporciona los medios a travs de los cuales la informacin, codificada en la forma de una seal, puede transmitirse o intercambiarse. Si, por ejemplo, decidimos hacer una llamada telefnica a un amigo, el sistema de comunicaciones incluir los receptores telefnicos, la lnea de telfonos, que es el canal fsico de comunicacin que hace posible este intercambio, y otros diversos componentes. En la actualidad empleamos un cierto nmero de sistemas de comunicaciones para intercambiar informacin, y estamos desarrollando otros que nos permitirn intercambiar un volumen mayor de informacin y ms rpidamente que en cualquier otro momento en la historia. El trmino sistema de comunicaciones abarca tambin un conjunto de diversas herramientas fsicas y de programacin, incluyendo programas computacionales de grficos, equipos de audio y video, sofisticadas enciclopedias electrnicas almacenadas en medios pticos y telfonos celulares. Por consiguiente, el uso del trmino sistema de comunicaciones no se limita a una descripcin de diferentes sistemas de intercambio de


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informacin. Tiene una definicin ms amplia, que incluye las herramientas de comunicacin que utilizamos, sus aplicaciones y las diversas implicaciones que surgen de la produccin, manipulacin e intercambio potencial de informacin.

La informacinOtro concepto central es el de informacin. La informacin puede definirse como una coleccin de smbolos que, cuando se combinan, comunican un mensaje o idea. Cuando usted le escribe una nota a un amigo, por ejemplo, las letras especificas del alfabeto y los nmeros se combinan para comunicar sus pensamientos o ideas, un mensaje que tiene un significado tanto para usted coma para su amigo. En este sentido, la combinacin de las letras a-u-t-o no slo es una coleccin de cuatro letras. Representa el concepto de automvil. En nuestro sistema de comunicaciones, esta informacin puede codificarse en una forma estandarizada: en una seal electrnica o elctrica que es anloga a la codificacin de la informacin mediante las letras impresas y, en ltima instancia, a las palabras de la nota escrita. Luego, la informacin en el sistema de comunicaciones puede transmitirse por medio de una lnea telefnica, satlite u otro canal o camino de comunicaciones apropiado. Despus de recibida, puede descodificarse o convertirse nuevamente a su forma original. Esta serie de pasos para el intercambio de la informacin sigue el modelo tradicional del sistema de comunicaciones diseado por Claude Shannon y Warren Weaver. El sistema consiste en una fuente de informacin, un transmisor, el canal a travs del cual la informacin es enviada, un receptor y un destinatario. El ruido, otro de los elementos, se describir en el prximo captulo. Cuando la informacin est codificada en la forma de una seal la voz de una persona, una imagen de televisin del Gran Can es compatible con y puede ser utilizada por una variedad de equipos de comunicaciones. Puede ser transmitida, almacenada y manipulada. As, una imagen producida por una cmara de video puede transmitirse a miles de kilmetros, puede almacenarse en cinta de video, o alterarse

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por un ordenador para producir efectos visuales especiales para un programa de televisin. El sistema de comunicaciones es bastante flexible en lo que respecta a la representacin de la informacin. La luz producida por un lser puede, por ejemplo, comunicar informacin en un sistema de fibra ptica, aun cuando la informacin pueda haber sido codificada anteriormente en una forma elctrica. En otra aplicacin, la luz producida por un lser se utiliza para recuperar y representar informacin en medios de almacenamiento ptico. Aquellos que estn interesados en la lectura de una explicacin detallada de que es la informacin deben consultar el libro de Shannon y Weaver o el de Rogers, citados al final de este captulo. Estos cubren tambin los elementos histricos y tcnicos de la teora de la informacin, la teora matemtica de la comunicacin y la informacin.

La informacin - Una definicin ms ampliaLa definicin de informacin puede extenderse ms all de la informacin tpica descripta en el contexto de la televisin, la radio y las comunicaciones. La informacin no consiste simplemente en programas de televisin, datos en ordenadores, conversaciones telefnicas y msica almacenada en discos compactos. Informacin es tambin imgenes manipuladas por un ordenador de modo que destaquen los detalles del cuerpo humano. Informacin es una biblioteca de libros que han sido codificados y almacenados en un puado de discos pticos. Informacin es una serie de hechos que describe el estado actual del mercado de las acciones, y a los que uno puede acceder desde su casa por medio de un ordenador personal. Estos son slo unos pocos ejemplos del concepto de informacin que utilizamos en el libro. La informacin puede considerarse una mercanca. En la industria tradicional de las comunicaciones, a los programas de televisin y radio se les asigna un valor financiero que varia con la magnitud de la audiencia del programa. La informacin generada por herramientas no tradicionales tambin puede ser valiosa. Veremos que algunas compaas utilizan el sistema telefnico para vender informacin a los usuarios de ordenadores personales. Esta


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informacin va desde material bibliogrfico hasta datos demogrficos acerca de ciudades y pueblos de todo el pas. En otro marco, las redes de televisin compran fotografas tomadas por los satlites de deteccin remota. Estas imgenes pueden revelar detalles de las diversas regiones de la Tierra donde ocurren nuevos acontecimientos importantes, como el incidente con el reactor nuclear en Chernobyl. La informacin puede tambin equipararse al poder. Gracias a la adopcin generalizada de los ordenadores en todas las facetas de la sociedad, una persona que sepa cmo usar un ordenador tendr acceso potencial a una mayor riqueza de informacin que un no usuario. Este acceso podra darle al usuario una ventaja poltica o econmica.

La sociedad informatizadaAlgunos desarrollos tecnolgicos, incluyendo la nocin de que la informacin puede equipararse al poder, contribuyeron a la creacin de una sociedad informatizada. Aunque este trmino se ha vuelto un clich es, sin embargo, bastante preciso. Nuestra sociedad est impulsada por la informacin, ya sea la ltima informacin financiera y comercial necesaria para mantenerse al tanto en un mercado mundial voltil como la creacin de bases de datos de informacin a las que los propietarios de ordenadores pueden acceder. Los ordenadores han sido programados para resolver diversos problemas de una forma bastante similar a la de los expertos humanos. Pueden sealar un componente con desperfectos en una maquinaria compleja. En este caso particular, los ordenadores y la manipulacin de la informacin por medio de programas de sistemas expertos alteraron la forma en que trabajamos. La era de la informacin tambin introdujo una variedad de nuevas categoras laborales. Los expertos que pueden rpidamente acceder a la informacin de una coleccin de patentes estadounidenses y a otras bases de datos especializadas trabajan como consultores independientes. Una clase de ingenieros, conocidos como ingenieros de conocimiento, estn surgiendo para dar apoyo a los sistemas expertos recin descriptos.

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En otro ejemplo, la era de la informacin transform la economa de los Estados Unidos. Se est volviendo una nacin basada en los servicios ms que en la manufactura. La industria pesada, como las plantas de fabricacin de tuberas o de acero, han cedido terreno a la industria de los servicios. Los hospitales, los bancos y las compaas de informacin computacional pertenecen a esta ltima categora; muchas usan y procesan informacin como componentes integrales de los servicios que ofrecen. De un modo similar, muchas compaas producen actualmente las herramientas que han dado existencia a la era de la informacin, desde ordenadores y satlites hasta los sofisticados dispositivos de prueba utilizados en la manufactura de estas herramientas. Finalmente, se construyeron nuevas autopistas. Pero en lugar de llevar autos y camiones, llevan datos velozmente, distribuyendo una variedad de informacin y, potencialmente, entregndola en nuestros hogares.

CONSECUENCIAS DE LA REVOLUCIN EN LASCOMUNICACIONESLas nuevas tecnologas de la comunicacin y las tecnologas complementarias de los ordenadores y de la informacin afectaron profundamente nuestra estructura social. Existe tambin una creciente interdependencia entre la tecnologa, la informacin y la sociedad. Por ejemplo, las nuevas tecnologas de la comunicacin han planteado una serie de cuestiones ticas, incluyendo, el uso de los sistemas de exploracin automatizados para reproducir el trabajo de otra persona. Mediante un escner, artefacto que ingresa informacin grfica a un ordenador, un usuario puede alterar un dibujo o incluso utilizarlo en otra publicacin sin la aprobacin o el conocimiento del artista original. Algunos individuos temen que la automatizacin acelere la disminucin de puestos de trabajo. Esta idea est tpicamente ligada a la creencia de que la sociedad se vuelve cada vez ms deshumanizada a medida que el mercado es inundado con un nmero creciente de ordenadores y sistemas controlados por ordenadores.


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Tambin se est produciendo una nueva clase social en los Estados Unidos. En el pasado, las diferencias entre los grupos sociales estaban influenciadas por factores econmicos y educativos. Estas mismas fuerzas estn presentes hoy en da, pero las distinciones se han vuelto cada vez ms pronunciadas debido al crecimiento de nuestra sociedad informatizada. Esto es especialmente verdad para aquellos que no saben cmo usar un ordenador o que carecen de destreza en el manejo de la informacin. Mire el mundo a su alrededor. Los bancos estn cambiando hacia sistemas de cajeros automticos, y las lneas telefnicas son la llave de vastos recursos de informacin. Pero, a menos que usted sepa cmo conectarse con esta informacin, se unir a las filas de los pobres en informacin y ser incapaz de competir, por ejemplo, por un trabajo de mayor sueldo, que podra requerir un cierto nivel de destreza computacional. Este estado de cosas se extiende tambin ms all de las fronteras de los Estados Unidos e influye en todas las naciones que no tienen los recursos econmicos, polticos o educativos para participar en la era de la informacin. Esta situacin presenta una paradoja. Ms personas que en cualquier otro momento de la historia humana tienen acceso actualmente a un mayor volumen de informacin. Sin embargo, a medida que aceleramos hacia un mundo que se volver cada vez ms dependiente de la informacin, habr segmentos enteros de la sociedad, tanto en escala nacional como internacional, que no podrn compartir esta mina de oro de la informacin. Del otro lado de la moneda, la revolucin de las comunicaciones tiene numerosas implicaciones positivas. Los mismos sistemas computacionales que algunas personas temen mejoraron el tratamiento de los pacientes con cncer. Los mdicos utilizan la experiencia y el conocimiento de expertos en este campo mediante programas computacionales. Otros sistemas computacionales hicieron posible que las personas con discapacidades fsicas se comuniquen mejor con el mundo que las rodea. Tambin puede argumentarse que a pesar de la distribucin desigual de la informacin en la sociedad, ms personas tienen en la actualidad un mayor acceso a una amplia variedad de informacin a un costo menor.

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Conceptos claveComo se indic, las nuevas tecnologas y sus aplicaciones plantean una cantidad de preguntas y tienen diversas consecuencias sociales. Estos ltimos temas atraviesan lneas polticas, econmicas, legales, sociales, ticas y estticas. Tambin tienen papeles clave en nuestra sociedad de la informacin y, de hecho, ayudaron a conformarla. Es por eso que su impacto actual y potencial merece un anlisis. Enfoque de sistemas Aunque es posible examinar aplicaciones individuales en forma aislada, para poder abarcar otras reas relevantes que permitan estimar las interrelaciones clave y su impacto sobre el sistema global de comunicaciones, es necesario ampliar este punto de vista. Sin una perspectiva amplia correramos el riesgo de examinar un cuadro incompleto. La vulnerabilidad de nuestra sociedad a los acontecimientos mundiales es un ejemplo que destaca vvidamente la importancia de este enfoque y seala la interdependencia entre la tecnologa y nuestra sociedad informatizada. En sntesis, los sistemas de comunicaciones y de informacin en una regin geogrfica amplia, como los que atraviesan a los Estados Unidos, podran ser daados y silenciados por una nica explosin nuclear de gran altura. Esta parlisis estara provocada por un poderoso pulso electromagntico (EMP), un subproducto de una detonacin nuclear. Los cientficos observaron este fenmeno durante las pruebas de armas atmicas. Posteriormente utilizaron simulaciones para evaluar la vulnerabilidad de una amplia variedad de componentes electrnicos, equipos y sistemas que podran ser afectados por este pulso, con la meta ltima de desarrollar mecanismos de proteccin. Un paso en este proceso fue la iniciacin de un programa de la Federal Emergency Management Agency [Organizacin Federal de Manejo de Emergencias] para proteger a las estaciones de radio pertenecientes al Emergency Broadcast System (EBS) [Sistema de Radiodifusin de Emergencia], entre otros centros de comunicaciones. Tericamente, si una explosin nuclear paralizase nuestra infraestructura de comunicaciones, las estaciones protegidas del EBS se activaran para complementar los canales daados.


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Un problema potencial con este escenario, sin embargo, es el aparato receptor. Para recibir una emisin, debera utilizar y tener acceso a una radio porttil operada por bateras. Este es uno de los pocos artefactos electrnicos modernos que podran no ser daados directamente por el EMP. Pero muchos de nuestros receptores de radio son parte de sistemas estreo que podran daarse. Tambin, existe una buena posibilidad de que la central elctrica que proporciona la electricidad para hacer funcionar el equipo estreo no funcione. Adems, como una sociedad que depende de y est impulsada por la informacin, las mismas herramientas que utilizamos para crear, manipular y entregar esta informacin seran trastornadas, si no hechas inoperables. La cuestin es multifactica, y una perspectiva de sistemas amplia nos permite examinarla desde diferentes ngulos y, aun ms importante, cubrir todas las implicaciones clave tanto dentro como fuera del campo de las comunicaciones. Finalmente, de acuerdo con este enfoque, es paradjico que los tubos al vaco sean relativamente invulnerables a los efectos del EMP. Pero, en nuestros sistemas de comunicaciones contemporneos stos han sido reemplazados universalmente por chips de estado s1ido, uno de los bocados favoritos del EMP. A medida que nuestro sistema de comunicaciones se moderniz, se hizo ms vulnerable a los sucesos mundiales y, potencialmente, a los actos fortuitos de terrorismo. La convergencia de tecnologas La revolucin de las comunicaciones aceler la convergencia de diversas tecnologas y, en ltima instancia, de sus aplicaciones. Una nueva generacin de potentes PC, cuando se los rene con los equipos y programas apropiados, crean los sistemas de video de escritorio integrados. Estas herramientas permiten a los individuos y organizaciones crear una variedad de programas. Cuando esta capacidad se combina con otras aplicaciones, como la autoedicin, los usuarios ya no somos solamente consumidores de medios. Tambin podemos volvernos productores y editores.

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Esta recientemente descubierta capacidad tiene, a su vez, implicaciones estticas. Dicho simplemente, la capacidad tcnica para crear un proyecto no suplanta los principios estticos subyacentes. La propiedad intelectual Las nuevas tecnologas de la comunicacin plantean un nmero de importantes cuestiones de propiedad intelectual, esencialmente los derechos de los artistas, autores, compositores y diseadores de trabajos creativos, incluyendo el copiado electrnico del trabajo de otras personas, adems de las cuestiones del derecho de autor y las patentes. Otro factor es la informacin. En nuestro sistema actual, la informacin es muy maleable. Puede ser manipulada y almacenada fcilmente. Aunque esta capacidad puede usarse para propsitos creativos, tambin hace resaltar un problema: la misma familia de herramientas que puede crear un grfico u otro producto puede ser utilizada ilegalmente para copiarlo. Dado que las herramientas como es el caso con los ordenadores son ubicuas, es casi imposible, adems de indeseable en la mayor parte de los casos, controlar su utilizacin. Las leyes de derecho de autor encaran estas cuestiones y sus infractores pueden ser enjuiciados. La dificultad, sin embargo, podra radicar en hacer cumplir la ley bajo ciertas situaciones. Existe tambin un problema con el reconocimiento de la propiedad intelectual como propiedad concreta debido a su naturaleza a veces intangible. Uno podra, por ejemplo, pasar un ao o ms desarrollando un programa computacional que, posiblemente, quepa en un solo disquete. Superficialmente, el programa podra no parecerle gran cosa, quiz tan slo un disco que usted tiene en su mano. Pero, en realidad, representa un producto del intelecto creativo, esto es, propiedad intelectual, una forma o clase de propiedad. La democratizacin de la informacin La revolucin de las comunicaciones introdujo un nmero de herramientas que promocionan el libre flujo de la informacin. Usted puede usar un sistema de autoedicin, por ejemplo, para imprimir un boletn de noticias o incluso un libro y, posteriormente, colocar el documento en el mercado libre. El mismo sistema podra funcionar en cooperacin con mquinas de fax y otras herramientas de comunicaciones para


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mantener a la comunidad mundial informada de los sucesos polticos recientes. Este concepto puede extenderse a otros medios. Es posible mantener una democracia electrnica organizando reuniones electrnicas entre grupos de personas que estn a miles de kilmetros de distancia entre s. Un elemento clave en este proceso es proporcionar un acceso amplio y econmico al sistema. Las cuestiones de la Primera Enmienda* Las nuevas tecnologas de la comunicacin tambin plantean cuestiones para la Primera Enmienda. Nuestro anlisis se concentrar en definir los derechos de diversos servicios automatizados de informacin. Por ejemplo, debiera un servicio electrnico ser considerado un distribuidor o un editor en lo que respecta a la Primera Enmienda? Ms an, qu medidas legales pueden adoptarse para asegurar que los derechos y privilegios de la Primera Enmienda sean protegidos y fomentados en nuestros nuevos sistemas de comunicaciones? El derecho a la intimidad El derecho a la intimidad es una de las cuestiones ms apremiantes planteadas por las nuevas tecnologas. A medida que nuestros sistemas de comunicaciones se vuelven ms sofisticados, aumenta su capacidad potencial de invadir nuestra intimidad. Han surgido preocupaciones acerca de la privacidad del correo electrnico, los mensajes o el correo transmitido en forma electrnica en lugar de en la forma impresa habitual. Otra cuestin importante es la de la escucha electrnica. Aunque los nuevos sistemas de comunicacin pueden ser ms difciles de intervenir y pueden introducirse sistemas de cifrado, las fuerzas legislativas podran hacer que un sistema sea ms vulnerable a la vigilancia electrnica. Las implicaciones econmicas La revolucin de las comunicaciones tiene implicaciones econmicas y, en dos casos especficos, puede afectar a industrias enteras. Estos son, los campos de la computacin y la electrnica de consumo masivo.* Se refiere a la Enmienda de la Constitucin Norteamericana (T.)

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En los Estados Unidos, otra cuestin econmica tiene que ver con la distribucin del espectro. Como se describe, usamos el espectro como un medio de transmitir informacin. En nuestra sociedad, esta capacidad tiene consecuencias econmicas.

OTRAS CUESTIONESOtras cuestiones contribuyen tambin a dar forma a nuestra sociedad informatizada. La teleconferencia y el teletrabajo, dos aplicaciones que examinaremos en el captulo 11, reducirn la comunicacin humana a un formato dominado por la mquina? Los ordenadores deshumanizan los procesos creativos? O de hecho extienden nuestras capacidades creativas y nos permitirn transformar una idea o visin en una realidad concreta, un producto verdadero?

CONCLUSIONESEn el captulo 1 hemos introducido el universo de las nuevas tecnologas, presentando algunos trminos que sern utilizados a lo largo del libro y sealando algunas de las cuestiones que la industria de las comunicaciones y la sociedad como un todo deben enfrentar. El resto de los captulos seguirn el patrn establecido en el captulo 1. Un breve examen general de la tecnologa pertinente proporciona los apoyos tcnicos que nos ayudarn a examinar e, inevitablemente, dominar una tecnologa y sus aplicaciones. Este conocimiento puede tambin resultar valioso en el momento de decidir si una tecnologa puede ser utilizada por una aplicacin especifica y, posiblemente, para desarrollar aplicaciones an no descubiertas. Aparte de este compendio tcnico y del anlisis de las aplicaciones, que es el centro de inters de este libro, presentaremos algunas implicaciones que se extienden desde lo legal y social a lo econmico planteadas por la integracin de las tecnologas y sus aplicaciones.


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Bases tcnicas de las comunicaciones modernasCONCEPTOS BSICOSEl transductorUn transductor es un dispositivo que convierte una forma de energa en otra forma de energa. Cuando una persona habla ante un micrfono, el dispositivo convierte su voz sonido o energa acstica en energa elctrica o, en trminos ms familiares, en una seal elctrica. Un altavoz, tambin un transductor, conectado en el otro extremo de la lnea puede reconvertir la seal elctrica una seal analgica en la voz de la persona. Ciertos transductores pueden considerarse extensiones de nuevos sentidos fsicos, ya que pueden convertir lo que decimos, omos o vemos en seales que pueden ser procesadas, almacenadas y eventualmente transmitidas. As, una cmara detecta niveles de brillo, patrones de luz y cambia la escena en una seal elctrica analgica. Una vez que la seal es transmitida, un aparato de televisin puede reconvertir esa seal nuevamente en una representacin de la escena original. Para llevar este concepto un paso ms adelante, podemos considerar las palabras habladas, las ondas sonoras, una forma natural de la informacin que nuestros sentidos perciben. Un transductor convierte esta categora de informacin natural, entre otras, en una representacin elctrica. El transductor acta en esta situacin como un enlace en nuestros sistemas de comunicacin y el mundo natural, formado por informacin analgica natural o seales, esto es, ondas sonoras.

Las caractersticas de una sealSi la operacin de un transductor, por ejemplo un micrfono, fuese visible, veramos lo que parece ser una serie de ondas viajando a travs21

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de la lnea que est conectada al micrfono. La secuencia de ondas, la representacin elctrica de la voz de la persona, tiene un cierto nmero de caractersticas distintivas. Dos de ellas pertinentes a nuestra discusin son la amplitud y la frecuencia. La amplitud es la altura de una onda y, en nuestro ejemplo, corresponde a la fuerza o volumen de la seal de la voz de la persona. La frecuencia, la altura de la voz, puede definirse como el nmero de ondas que atraviesan un punto especfico en un segundo. Si una sola onda pasase por ese punto en un segundo, se dira que la seal tiene una frecuencia de un ciclo por segundo (cps). Si mil ondas pasan por el mismo punto en un segundo, la frecuencia de la seal es de 1.000 cps. La frecuencia de la seal, los cps, se expresan usualmente en Hertz (Hz), en honor a Heinrich Hertz, uno de los pioneros cuyo trabajo hizo posible que podamos usar el espectro electromagntico, una piedra basal de nuestro sistema de comunicacin. Por lo tanto, una frecuencia de 10 cps se escribe como 10Hz; las frecuencias ms altas se expresan en kilohertz (kHz), para cada mil ciclos por segundo, megahertz (MHz), para cada milln de ciclos por segundo, y gigahertz (GHz), para cada mil millones de ciclos por segundo.

La seal analgicaTal como lo enuncia Simon Haykin en su libro Communication Systems, Las seales analgicas surgen cuando una forma de onda fsica, tal como una onda acstica o lumnica, se convierte en una seal elctrica. Muchos dispositivos de comunicaciones, tales como telfonos, cmaras de video y micrfonos, son dispositivos analgicos que crean y procesan seales analgicas. En el caso de un micrfono, esta seal, una representacin elctrica de la voz de la persona, se dice que es continua en amplitud y tiempo. La amplitud, por ejemplo, puede esencialmente adoptar un nmero infinito de variaciones o niveles dentro de los lmites operativos del sistema de comunicaciones. La seal es un anlogo (analgica), esto es, representativa de las ondas de sonido originales. Cuando las ondas de sonido cambian, tambin lo hacen las caractersticas de la seal en una forma correlativa.


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La seal digitalUna seal digital es un flujo no continuo de pulsos de encendido/ apagado (on/off). Una seal digital representa la informacin mediante un cdigo que consiste en la secuencia de estados discretos encendido o apagado. Un sistema digital utiliza una secuencia de nmeros para representar la informacin, y a diferencia de una seal analgica, una seal digital no es continua. Como se analizar ms adelante en este mismo captulo, una seal analgica puede ser convertida en una seal digital a travs de un proceso de conversin analgico a digital.

El espectro electromagnticoEl espectro electromagntico es toda la coleccin de frecuencias de la radiacin electromagntica, que van desde las ondas de radio y los rayos X a las ondas csmicas. La luz infrarroja y el espectro visible, las ondas de radio y las microondas son todos elementos y formas bien conocidas de la energa electromagntica que componen el espectro electromagntico. Utilizamos el espectro mediante nuestros dispositivos de comunicaciones y utilizamos la energa electromagntica como una herramienta de comunicaciones, un medio de transmitir informacin analgica y digital. Por ejemplo, las estaciones de radio emplean el rango de frecuencias de radio del espectro con propsitos de transmisin. Debido a que el espectro es un recurso tan valioso, diversos organismos gubernamentales han reclamado nuevas polticas de administracin y asignacin del espectro, incluyendo la imposicin de tarifas para el uso del mismo y la subasta de las nuevas asignaciones. En un nuevo giro, algunos individuos reclamaron servicios de conmutacin: la televisin debiera ser transmitida por cable, liberando as el espectro para los servicios de comunicaciones inalmbricas. El cable, propiedad de la televisin por cable o potencialmente de las compaas telefnicas muy probablemente sera parte de un sistema de fibra ptica. Esta propuesta, tambin conocida como el conmutador de Negroponte, por Nicholas Negroponte, el director del

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Media Lab del Instituto de Tecnologa de Massachusetts (MIT), podra resolver un factor de la escasez del espectro y el problema de la administracin. Esta clase de conmutacin, sin embargo, no podra ocurrir de la noche a la maana. Surge tambin otra cuestin: la televisin por aire es gratis. Los consumidores recibirn al menos una porcin de la programacin de televisin en forma gratuita si sta queda relegada a un sistema de distribucin por cable?

La modulacinEl trmino modulacin puede definirse como el proceso por el cual la informacin se superpone a una onda portadora. La modulacin est asociada a los sistemas de comunicaciones que nos resultan ms familiares, incluyendo las estaciones de radio AM y FM, pero no est limitada a ellos. Cuando la informacin, tal como la voz de un animador, es transducida o convertida en una seal elctrica por medio de un micrfono, se superpone o imprime sobre una seal portadora de frecuencia ms alta con el propsito de la transmisin. En este respecto, una caracterstica fsica del portador es alterada para transmitir, o para actuar como vehculo de transporte de la informacin. Antes de este momento, la onda portadora no transmita ninguna informacin. Luego, despus de la recepcin de la seal de la estacin de radio, se puede, en cierto sentido, extraer la informacin original de la onda portadora, de modo que podemos or la voz del animador por el altavoz de la radio. Tanto la informacin analgica como la digital puede transmitirse por medio de esquemas de modulacin similares.

El ancho de bandaPara los propsitos de nuestra exposicin, el ancho de banda de un canal de comunicaciones, su capacidad, determina el espectro de frecuencias y, para todo propsito, las categoras y volumen de la informacin que el canal puede acomodar en un perodo de tiempo dado.


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Existe una relacin entre la frecuencia de una seal y su capacidad de transmisin de informacin. A medida que la frecuencia aumenta, tambin lo hace su capacidad para contener informacin. La seal debe transmitirse a travs de un canal lo suficientemente ancho como para acomodar el mayor volumen de informacin posible. Una seal de emisin televisiva, por ejemplo, tiene un requerimiento de ancho de banda ms elevado que una seal de radio o de telfono debido a su mayor contenido de informacin (por unidad de tiempo). Por consiguiente, bajo condiciones operativas normales, una lnea telefnica de frecuencia vocal no puede transportar una seal de televisin convencional.

El ruidoDurante el intercambio de informacin, se introducir ruido en el sistema de comunicaciones, lo que afecta en forma adversa la calidad de la transmisin. Si el ruido es demasiado intenso, podra distorsionar la seal transmitida o hacerla ininteligible, y la informacin no se intercambiara entonces exitosamente. Por ejemplo, si la lluvia en una pantalla de televisin el ruido que distorsiona la seal transmitida es muy intensa, podra resultar imposible ver la imagen. Los ruidos pueden ser internos, introducidos por los propios equipos de comunicaciones, o externos, originndose en fuentes externas. El ruido puede ser generado por mquinas o natural. Los relmpagos son una fuente natural de ruido. Es muy comn y puede manifestarse en la forma de esttica que perturba una transmisin de radio. El sol es otra fuente natural de ruido que crea interferencias a travs de las perturbaciones solares y otros fenmenos. Los ruidos generados por mquinas, por otro lado, pueden producirse, por ejemplo, debido a motores elctricos de aspiradoras o de grandes artefactos. Cuando se realiza el ruido en relacin con los sistemas de comunicaciones, se encontrar con frecuencia el trmino relacin de seal a ruido. La relacin de seal a ruido es una relacin de potencia, la del poder o fuerza de la seal versus la del ruido. Para que la informacin sea transmitida en forma exitosa, el sonido no debe exceder un cierto

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nivel. Si lo hace, el ruido perturbar el intercambio en una magnitud que depende de su fuerza, y tendr un impacto directo sobre la calidad y capacidad de transmisin de los canales de comunicaciones.

LA TECNOLOGA DIGITALAhora que hemos examinado algunos de los principios subyacentes a nuestro sistema de comunicaciones, es posible investigar las tecnologas concretas que ayudaron a lanzar la revolucin de las comunicaciones. Una de estas reas es la de la tecnologa digital y sus aplicaciones. La tecnologa digital no tuvo un papel vital en el desarrollo de nuevas lneas de comunicaciones, de tcnicas de manipulacin de la informacin y equipos. Los canales y dispositivos de comunicaciones preexistentes tambin resultaron afectados por esta tecnologa. Pero antes de que podamos explorar este mundo digital, debemos investigar el concepto de lo que se quiere decir por digital. Como ya se dijo, muchos de los dispositivos de comunicaciones que usamos, tales como cmaras de video y micrfonos, crean y procesan seales analgicas, no digitales. Debido a sus diferentes caractersticas, las seales digitales y analgicas, y en ltima instancia los equipos y sistemas, no son, en general, compatibles entre s. Esta situacin obliga a la adopcin de un proceso de conversin analgico a digital y digital a analgico para que sea posible utilizar un conjunto mixto de equipos analgicos y digitales y lo que se considera son canales de comunicaciones analgicos y digitales, en los sistemas globales de comunicaciones. Esta conexin de dos vas es crucial para la integracin de la tecnologa digital en la estructura contempornea de las comunicaciones, que se basa, en buena medida, en un estndar analgico. Esta es una consideracin importante, ya que la tecnologa digital tiene ventajas distintivas sobre su contraparte analgica. Diferentes categoras de informacin pueden representarse y por consiguiente transmitirse a travs de los canales apropiados, tanto en forma analgica como digital. La voz o una seal de audio estndar, por ejemplo, es por naturaleza analgica. Sin embargo, a travs de un proceso de conversin analgico a digital, la informacin analgica puede convertirse en una representacin digital y posteriormente transmitirse.


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Conversin analgico a digitalEn una conversin analgico a digital, la seal analgica se convierte en una seal digital. El lenguaje binario est en el centro de la comunicacin digital; utiliza dos nmeros, 1 y 0, representados por elementos diferentes del cdigo, para intercambiar informacin. Los nmeros 1 y 0 se llaman bits, trmino que proviene de las palabras binary digits [dgitos binarios], y representan los trozos ms pequeos de informacin en un sistema digital. Son tambin los bloques bsicos de construccin de un sistema de informacin digital muy utilizado, la Modulacin por Codificacin de Impulsos (PCM). Daremos a continuacin una explicacin simplificada de los principios generales que gobiernan este proceso. La PCM es un mtodo de codificacin por la cual una seal analgica puede convertirse en una representacin digital, una seal digital. La informacin de la PCM consiste de dos estados, presencia o ausencia de un impulso, lo que tambin puede expresarse como on [encendido] o 1 y off [apagado] o 0. Cuando la seal analgica se digitaliza, se toman muestras a intervalos especficos de tiempo. En lugar de convertir toda la seal analgica en un formato digital, se toma una muestra o segmento, y slo partes especficas de la seal se examinan y convierten por medio de este procedimiento. Sin embargo, se toman bastantes muestras como para obtener una representacin suficientemente precisa de la seal original. Las muestras se comparan entonces, para propsitos de ilustracin, con una escala prefijada compuesta por un nmero finito de pasos. Los pasos representan diferentes valores o amplitudes que la seal analgica original podra adoptar. Cada muestra se asigna, en cierto sentido, al paso que se ajusta o est ms cercano a la amplitud de la muestra. Cada paso, a su vez, corresponde a una palabra nica compuesta por dgitos binarios (por ejemplo, 11 o 01). Una muestra se codifica o representa, entonces, mediante la palabra apropiada. La palabra puede transmitirse como pulsos de encendido o apagado, y cuando la informacin alcanza el final de la lnea de transmisin, es detectada por el receptor. En ltima instancia, se transmiti un valor que corresponde a la seal analgica original en el

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punto de muestreo, ya que la palabra representa una cantidad conocida. Finalmente, para el propsito de nuestra discusin, la seal analgica se convierte a un formato digital mediante un conversor analgico a digital (ADC). Una vez que la informacin codificada se transmite, puede reconvertirse en la seal analgica original mediante un conversor digital a analgico ( DAC) que hace que la seal sea nuevamente compatible con los equipos y sistemas analgicos. Por ende, los ADC y DAC actan como puentes entre los mundos analgico y digital. El cdigo Morse funciona de un modo similar: la informacin, un mensaje, se codifica, en este caso como una serie de puntos y rayas. Despus de su transmisin, un operador puede reconstruir el mensaje original, ya que el cdigo representa un valor conocido.

Los pasosEn muchos sistemas de comunicacin, cuando se digitaliza la seal analgica, se la codifica por lo general en palabras de siete u ocho bits. Existe una relacin directa entre el nmero de bits en una palabra y el nmero de pasos: a medida que se agregan bits, el nmero de pasos que puede representar la seal analgica aumenta proporcionalmente. Si se usa un cdigo de ocho bits por palabra, puede representarse esencialmente 256 niveles de intensidad de la seal. Este nmero se deriva del sistema binario, en el cual un cdigo de ocho bits es equivalente a dos a la octava potencia (2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2). En este sistema, cada paso est representado por una combinacin diferente de ocho unos y/o ceros. Este nmero es significativo, ya que un aumento en el nmero de pasos puede llevar a una representacin ms precisa de la seal original. Adems, ciertos sistemas y datos de comunicacin requieren un gran nmero de pasos, y por consiguiente de niveles, para una representacin precisa. Sin embargo, estn limitados en comparacin con la enorme variedad de niveles que la seal analgica puede adoptar.


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Muestreo y frecuenciaEn un sistema de PCM, la tasa de muestreo, que es el nmero de veces que la seal analgica es muestreada por segundo, es otro elemento vital en el proceso de reproduccin. La meta primaria del muestreo es reflejar de forma precisa la seal original mediante un nmero finito de muestras individuales. La tasa de muestreo empleada en una conversin analgico a digital se basa en la frecuencia ms alta de una seal en un sistema de comunicaciones dado. Si una seal se muestrea a una tasa que es por lo menos el doble de su frecuencia ms alta, la seal analgica estar representada en forma precisa. Esto se denomina tasa de Nyquist. Para una lnea telefnica estndar de frecuencia vocal, el canal de comunicaciones slo transporta frecuencias por debajo de los 4 kHz, y la tasa de muestreo para una lnea es de 8,000 muestras por segundo. Se generan suficientes muestras como para reproducir la seal analgica y, en esta instancia, la voz de una persona. Tambin debe notarse que pueden utilizarse tasas ms elevadas de muestreo en otros sistemas de comunicacin. Despus de que la seal analgica es muestreada y codificada, la transmisin final puede estar compuesta de millones de bits. En un determinado formato, la industria telefnica emplea un cdigo de ocho bits por palabra para digitalizar la seal analgica y una conversacin telefnica puede transmitirse a la tasa de 64,000 bits por segundo (64 kilobits/segundo). Otras seales analgicas digitalizadas generan tambin tasas elevadas de bits. Este volumen de informacin plantea un problema para algunos sistemas de comunicacin, ya que podran no tener la capacidad de canal para transmitir la informacin, por lo que deben usar lneas especiales que puedan acomodar este flujo de informacin. Una de estas lneas es la portadora T1 de AT&T, que puede transmitir 24 canales telefnicos codificados en forma digital a una velocidad de 1,544 millones de bits por segundo (1,544 megabits/segundo). Este flujo de datos est compuesto tambin por bits que aseguran la integridad de los datos y satisfacen otros parmetros tcnicos y operativos. La lnea T1 es uno de los principales canales de la industria de las comunicaciones, y las transmisiones ocurren tanto dentro como fuera

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del sistema telefnico. Es tambin un estndar flexible que puede integrar voz y datos, de modo que un canal de comunicacin puede transportar diferentes tipos de informacin. La lnea T1 tiene la capacidad adicional de acomodar necesidades ms especializadas, tal como transmitir informacin de vdeo, cuando esto es necesario.

LAS VENTAJAS DE UN SISTEMA DE COMUNICACIN DIGITALAhora que hemos descripto la comunicacin digital, podemos examinar algunas de las ventajas principales de los equipos y sistemas que utilizan esta forma de comunicacin. Estas caractersticas son la motivacin principal de su utilizacin cada vez ms extendida.

Compatibilidad computacionalUna vez que una seal es digitalizada, puede ser procesada por un ordenador. La capacidad de manipular informacin codificada en forma digital, como las imgenes producidas por una cmara de video, es central para las industrias de la produccin de vdeo y audio, mdica y autoedicin, entre otras. En el caso de una cmara de video, la seal de video, una representacin elctrica de las variaciones de luz y oscuridad, los niveles de brillo de la escena que la cmara toma, se convierten a un formato digital. La informacin digital representa elementos de imagen (pixel), un nmero de pequeos puntos que concretamente forman la imagen. En un sistema de blanco y negro, un pixel adopta un nivel especfico o matiz en la escala del gris. La escala del gris refiere a una serie o rango de matices del gris, adems de los colores negro y blanco, que componen y reproducen la escena. Un pixel se representa por una palabra binaria que es equivalente a un nivel en esta escala. El nivel, a su vez, est determinado por la magnitud del brillo de la seccin correspondiente en la escena original, ahora representada por el pixel. El nmero concreto de niveles de gris est determinado por el nmero de bits asignados a una palabra. Esta caracterstica es importante


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para la reproduccin precisa de la escena original. Si se usan pocos bits, slo podr utilizarse un nmero limitado de matices de gris. Una vez que la imagen fue digitalizada, una computadora con el programa apropiado puede manipular los datos de esta imagen. Pueden crearse efectos especiales o, en diversas disciplinas cientficas, las cualidades y defectos pueden aumentarse y corregirse respectivamente. Por ejemplo, una imagen desenfocada puede corregirse en cierta medida para producir una imagen ms ntida. La informacin en forma digital, incluyendo la informacin de imgenes, puede guardarse tambin en algn medio de almacenamiento masivo. Despus de que la seal analgica fue digitalizada, la informacin puede grabarse en una variedad de medios, incluyendo discos duros y discos pticos. Finalmente, la digitalizacin de la seal de una cmara de video no est limitada a los sistemas en blanco y negro. Los sistemas en color tambin son populares, pero debido a la naturaleza ms compleja de la informacin del color, la configuracin es mucho ms compleja.

El multiplexadoLas seales digitales y analgicas pueden ser multiplexadas. El multiplexado es un proceso mediante el cual varias seales se transmiten simultneamente a travs de una sola lnea de comunicaciones. Las seales comparten la misma lnea para los fines de la transmisin, lo que permite la construccin, e inevitablemente el servicio y mantenimiento, de un nmero menor de lneas. El multiplexado analgico y digital ofrece dos ventajas que son, de hecho, las propiedades de economa de costo y trabajo. En una configuracin basada en la representacin analgica, el multiplexado por divisin de frecuencias (FDM), una lnea de comunicacin se divide en un nmero de canales separados ms pequeos, cada uno con su propia frecuencia. Para un sistema telefnico, las diversas seales telefnicas se asignan a estos canales separados, se procesan y transmiten. En otro sistema, el multiplexado por divisin de tiempo (TDM), asignaciones de tiempo, no de frecuencia, separan las diferentes seales. Un esquema de TDM puede construir una transmisin muy efectiva

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cuando se realiza en el dominio digital; un ejemplo de esta operacin es la lnea T1 empleada por la industria telefnica. El sistema T1 es digital en forma, pero el receptor telefnico tpico y el sistema telefnico local funcionan con informacin analgica. Esto requiere la digitalizacin de la seal analgica, el equivalente electrnico de la voz de la persona que utiliza el telfono. Brevemente, grupos de seales, las diferentes conversaciones, se dividen en trozos ms pequeos para su transmisin. Cada seal se transmite un trozo por vez, en intervalos de tiempo especficos. En trminos de la lnea portadora T1 en esta configuracin particular, se transmite a travs de la lnea la informacin digitalizada de 24 canales uno despus del otro. La informacin se organiza en grupos llamados bloques. Despus de la transmisin, los 24 canales vuelven a separarse. Como una operacin basada en la PCM , este sistema de multiplexado digital es muy rpido, eficiente y limpio, en lo que respecta a la calidad de la seal. En tanto operacin digital, tambin puede ser directamente controlada y monitoreada por ordenadores con todas las ventajas que los acompaan, esto es, su precisin y velocidad.

La integridad de los datos durante la transmisinCuando las seales digitales se transmiten a travs de largas distancias, la integridad de los datos se preserva aun despus de haber atravesado un nmero de estaciones repetidoras. Una repetidora es un dispositivo que fortalece o amplifica una seal en su viaje a travs de un camino de transmisin. Cuando una seal analgica pasa a travs de una repetidora, puede introducirse ruido en la transmisin, lo que afecta adversamente a la seal. Este problema debe multiplicarse por el nmero de veces que la seal es amplificada. El ruido se acumula, y la calidad de la seal se deteriora progresivamente. Los sistemas digitales no estn afectados por esta operacin. En lugar de amplificar una seal, en una repetidora los impulsos se regeneran o se crean otros nuevos y luego se transmiten. Este proceso hace que la transmisin de una seal sea mucho ms robusta, ya que se


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transmite una nueva seal, en lugar de amplificarse una que podra estar afectada adversamente por el ruido. Una transmisin digital es tambin menos vulnerable al ruido y a la interferencia en general, y esta cualidad contribuye todava ms a la capacidad superior de transmisin de un sistema digital. Este factor llev a que la National Aeronautics and Space Administration (NASA) adoptase la transmisin digital para la misin a Marte del Mariner 4, en 1964. El Mariner 4 nos proporcion las primeras imgenes cercanas del planeta y la transmisin digital ayud a preservar la integridad de la informacin en su viaje a travs de millones de kilmetros en el espacio.

La flexibilidad de los sistemas de comunicacin digitalLos sistemas digitales son canales de comunicacin flexibles que pueden transmitir informacin, desde datos de ordenador y voz digitalizada hasta seales de vdeo. En un ambiente completamente digital, las seales analgicas, como las producidas por los telfonos y las cmaras de video, se digitalizan, mientras que los datos de los ordenadores, que ya estn en forma digital, pueden acomodarse sin esta clase de procesamiento. Una configuracin digital eliminara tambin el uso de un mdem convencional, aun cuando podra requerirse un adaptador especial para conectar un ordenador a, por ejemplo, una lnea. El mdem, una sigla de las palabras modulador y demulador, se utiliza ampliamente en los sistemas actuales de comunicaciones para transmitir datos a travs de una lnea telefnica de frecuencia vocal estndar. El mdem convierte la informacin digital de un ordenador en una forma compatible con las caractersticas tcnicas de la lnea, y la informacin se transmite como una serie de frecuencias de audio o tonos a travs de una tcnica de modulacin. En el otro extremo de la lnea, la informacin se vuelve a convertir a su forma original mediante un segundo mdem. La transmisin de datos en los mercados de consumo y comercial se realiza tpicamente a 2,400, 4,800 y 9,600 bits por segundo, o incluso ms rpido mediante la compresin de datos.

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Los sistemas digitales de comunicaciones, por otro lado, pueden realizar transmisiones ms rpidas y se benefician de las caractersticas tcnicas y de rendimiento superiores de una transmisin digital. Un sistema digital tambin puede integrar una amplia variedad de informacin en una sola lnea, en lugar de utilizar canales de comunicacin separados. Una de las plataformas o redes digitales ms prometedoras es la Red Digital de Servicios Integrados ( RDSI ). La RDSI puede pensarse como un enorme conducto de informacin, capaz de proporcionar todas las formas de comunicaciones e informacin (voz, datos, imagen, seales) [...] Es un servicio de informacin al que puede accederse desde un toma en la pared [...] con una variedad de dispositivos que pueden simplemente conectarse o desconectarse. Existen dos servicios basados en la RDSI, bsico y primario, los que realizan los siguientes esquemas de transmisin:Interfaz bsica (2B+D): dos canales B de 64 kilobits/segundo para informacin (por ejemplo, voz) y un canal D de 16 kilobits/segundo para seales e informacin de control. Interfaz primaria (23B+D): 23 canales de 64 kilobits/segundo y un canal D de 64 kilobits/segundo. En Europa, la interfaz primaria es de 30B+D.

Por consiguiente, podran pasar varios aos antes de que algunos clientes puedan tomar ventaja del servicio basado en la RDSI u otras configuraciones, hasta que la industria telefnica mejore su planta fsica actual. Cuando esto se complete, incluyendo el circuito local, esto es la lnea entre su hogar o negocio y una oficina central, el sistema debera poder soportar los diversos servicios digitales.

La rentabilidadCon la produccin masiva de equipos digitales y la reduccin de los costos de manufactura, los sistemas de manufactura, los sistemas de comunicacin digital se vuelven cada vez ms rentables de construir y mantener. Los equipos digitales y los sistemas de comunicacin


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son tambin ms estables y requieren menor mantenimiento que las configuraciones analgicas comparables.

LAS DESVENTAJAS DE UN SISTEMA DE COMUNICACINDIGITALCon cualquier tecnologa existen ventajas y desventajas. La tecnologa digital no es ninguna excepcin.

Mayores demandas de canalUna vez que la informacin analgica es digitalizada, el gran volumen de bits que se produce durante la operacin exige el uso de un sistema de comunicaciones con una mayor capacidad de canal, y este factor incrementa el costo total de transmisin. Sin embargo, hay modos de comprimir el requerimiento de ancho de banda de la seal digital y de transmitirla a travs de un canal de comunicacin ms estrecho.

Error de cuantificacinEl proceso de digitalizacin puede introducir otro problema, un error de cuantificacin, si sucede que no hay suficientes niveles para representar la seal analgica. Si, por ejemplo, un sistema de video est controlado por un cdigo basado en una palabra de dos bits, slo podrn reproducirse cuatro colores diferentes. La seal analgica original y la escena que la cmara toma no tendrn una representacin precisa. Para corregir el problema, puede incrementarse el nmero de niveles, pero esta opcin aumenta el requerimiento de ancho de banda de la seal. Para transmitirla, la seal deber ser colocada en un canal de comunicaciones de mayor capacidad para acomodar la informacin adicional. Por ello, usualmente se hace un compromiso entre la precisin del proceso de digitalizacin y las exigencias de canal de la seal.

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El predominio del mundo analgico y sus estndaresOtra desventaja de la tecnologa digital es que vivimos, en cierta medida, en un mundo analgico. Muchas formas de informacin, adems de los dispositivos y sistemas que la producen y transmiten, son analgicos por naturaleza. Estos incluyen los telfonos, televisores y radios. Este estado de cosas exige la utilizacin de conversores analgico a digital y digital a analgico. Finalmente, aunque la integracin gradual de una nueva tecnologa y sus productos podra beneficiar al consumidor y a ciertos elementos de la industria, no siempre es la mejor solucin tecnolgica. La cuestin de la compatibilidad hacia atrs, por ejemplo, de alguna forma encaden el estndar actual de la televisin color con el pasado, en detrimento de la calidad percibida de la imagen. Se plantearon preocupaciones similares de que esto mismo podra volver a ocurrir en el desarrollo de un nuevo estndar de televisin.

LOS ESTNDARESFormulado de un modo simple, los estndares son una serie de parmetros tcnicos que controlan la operacin de diversos equipos y sistemas de comunicaciones. Los estndares dictan cmo se genera, almacena e intercambia la informacin. Un nmero de organizaciones nacionales e internacionales se dedican a la tarea de determinar estndares. Entre ellas la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE), la International Organization for Standards ( ISO), la FCC y el International Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT). La influencia de un estndar sobre un sistema de comunicacin puede variar. Algunos estndares son obligatorios y se imponen legalmente. Otros estndares son adoptados voluntariamente para evitar el caos que resultara si diferentes organizaciones adoptasen distintos estndares.


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La tecnologa de las fibras pticasLos sistemas de fibra ptica, que usan la luz para transmitir informacin, comenzaron a emplearse en diversas aplicaciones para informacin que abarca desde la voz de una persona hasta las imgenes producidas por las cmaras de vdeo. El concepto de utilizar la luz como una herramienta moderna de comunicaciones se remonta a fines del siglo XIX. Alexander Graham Bell, el inventor del telfono, patent un invento en 1880 que usaba la luz como medio para la transmisin del sonido. La invencin de Bell, el fotfono, empleaba la luz solar y un dispositivo especial sensible a la luz en el receptor para transmitir y subsiguientemente reproducir la voz humana. No fue sino hasta el siglo XX, sin embargo, que la idea de una herramienta semejante pudo transformarse en un sistema prctico de comunicaciones. Dos desarrollos produjeron este avance: el perfeccionamiento del lser y la fabricacin de lneas de vidrio del grosor de un cabello llamadas lneas de fibra ptica (FO). Cuando ambos desarrollos se combinaron, ayudaron a crear un sistema de comunicaciones mediante ondas de luz, un sistema en el cual se utilizan haces de luz modulados para portar o transmitir informacin.

LOS SISTEMAS DE FIBRA PTICADiodos emisores de luz y diodos lserLa integracin de la tecnologa de la FO a los sistemas de comunicaciones contemporneos llev a la creacin de lneas de comunicacin de alta capacidad. Una transmisin se realiza con energa ptica, haces de luz, producido por un transmisor especial equipado con un diodo emisor de luz (LED) o un diodo lser (LD). La luz queda entonces confinada y se transmite a lo largo de una fibra de vidrio de alta pureza.

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En este momento, tanto los LED como los LD se utilizan en diferentes sistemas de comunicaciones. Un LED es menos costoso y ms durable que un LD, y es generalmente apropiado para transmisiones de datos de bajo volumen a distancias cortas. Como un LED, un LD es un semiconductor, pero en forma de un lser sobre un chip. Es un pequeo, potente y robusto semiconductor lser que es apropiado para transmisiones de gran volumen a media y larga distancia.

La transmisin por fibra pticaEn una transmisin de FO, un haz de luz, una seal ptica, sirve como vehculo de transporte de la informacin. Pueden realizarse tanto transmisiones analgicas como digitales, y en el caso de una operacin digital, la seal ptica puede generarse como pulsos individuales en un patrn de encendido y apagado. Luego, la luz es emitida y transferida a la fibra, la lnea de este sistema de comunicaciones. La fibra est compuesta de dos capas, el revestimiento y el ncleo. Debido a sus diferentes propiedades fsicas, la luz puede viajar por la fibra mediante un proceso llamado reflexin interna total. En esencia, la luz viaja a travs de la fibra mediante una serie de reflejos que ocurren cuando el revestimiento y el ncleo se encuentran, la interfaz revestimiento/ncleo. Cuando la luz llega al final de la lnea es recolectada por un receptor sensible a la luz, y luego de varios pasos, se recupera la seal original. En sntesis, en un sistema de FO, una seal elctrica, como la salida de una cmara de vdeo, es convertida en una seal ptica. Posteriormente es transmitida a travs de la lnea y el receptor la convierte nuevamente en una seal elctrica. Finalmente, la fibra, que podra estar hecha de plstico en operaciones de corta distancia, est cubierta por una capa protectora (jaquet). Esta cubierta asla la fibra de los objetos filosos y otros peligros, y puede abarcar desde una cubierta protectora hasta una superficie blindada diseada para operaciones militares. La fibra as protegida se denomina cable de FO, y consiste en una o ms hebras de fibra dentro de la envoltura de un solo cable.


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Ventajas Una lnea de FO tiene un cierto nmero de ventajas distintivas como el canal de comunicaciones. En comparacin con la porcin de frecuencias de radio del espectro electromagntico utilizadas por las instalaciones de radio y televisin, la luz el vehculo portador de informacin en un sistema de FO puede acomodar un enorme volumen de informacin debido al espectro ms elevado y a la capacidad de ancho de banda de la luz. Las transmisiones se realizan en el rango de los gigabit para arriba (miles de millones de bits por segundo), y de hecho un solo cable de fibra ptica de 0.75 pulgadas puede reemplazar a 20 cables coaxiales convencionales de 3.5 pulgadas. Las lneas de FO son inmunes a la interferencia electromagntica y de las ondas de radio. Como se utiliza luz para enviar la informacin, las lneas de comunicaciones adyacentes no pueden afectar adversamente la transmisin. De modo similar, se puede instalar un sistema en un ambiente potencialmente inflamable donde los vapores de algn combustible se acumulan con el tiempo. Una lnea de FO ofrece tambin un grado ms alto de seguridad para los datos en comparacin con los sistemas de alambre de cobre y cables. La naturaleza de la fibra ptica la hace extremadamente difcil de interferir; si la fibra fuese interferida, la perturbacin de la seal no pasara inadvertida. Ms an, a diferencia de los sistemas de comunicaciones, las lneas de FO no irradian: una seal no puede ser recogida por instrumentos altamente sensibles a menos que la lnea sea intervenida fsicamente. Adems la informacin puede transmitirse a una mayor distancia sin repetidoras. Una nueva generacin de LD, receptores sensibles y fibras que estn en correspondencia con las caractersticas de salida de un LD hacen posible la transmisin de seales a ms de 100 kilmetros sin repetidoras. En trminos prcticos, si se utilizan menos repetidoras en un sistema, la construccin y el mantenimiento de la lnea ser menos costoso. Una lnea de FO es tambin un recurso valioso para las aplicaciones en las que el espacio es una preocupacin principal, como es el caso de los conductos portadores de cables de un edificio. Como la fibra ptica es comparativamente ms delgada, puede entrar en un espacio en el que el uso de un cable convencional podra quedar excluido.

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Desventajas Algunos factores, sin embargo, limitan la efectividad de una lnea de FO como vehculo portador de informacin. Como con otros sistemas de comunicacin, puede haber una prdida de intensidad de la seal, que en este caso puede deberse a propiedades fsicas y materiales, o a impurezas. Tambin la dispersin puede afectar el volumen de informacin que una lnea puede acomodar en un perodo dado de tiempo, esto es, su capacidad de canal. En una forma de dispersin, los caminos o modos mediante los cuales la luz viaja a travs de la fibra pueden hacer que los pulsos se extiendan (smear). De esta forma, una parte de un pulso puede superponerse con el final del pulso anterior. Esta colisin afectar adversamente la transmisin ya que la informacin no se recibir apropiadamente, y esto finalmente tendr un impacto sobre la capacidad de transporte de informacin de una lnea. Este problema puede solucionarse, en parte, utilizando una fibra de modo nico. En contraste con la fibra multimodo, en la que la dispersin puede ser un problema crnico, la fibra de modo nico se construye con un ncleo mucho ms estrecho; la luz viaja a travs de la fibra esencialmente por un solo camino. Una fibra de modo nico puede acomodar una alta tasa de informacin y ha sido la espina dorsal de la industria telefnica y de otros sistemas de larga distancia y alta capacidad. La fibra ptica es ms difcil de empalmar que las lneas convencionales, ya que los extremos de la fibra deben ser unidos precisamente para asegurar una transmisin limpia. Pero conectores especiales, entre otros dispositivos y tcnicas, facilitan este proceso. Finalmente, en cierto momento pareci que los satlites dominaran completamente todo el trfico de las comunicaciones de larga distancia. Este escenario se alter radicalmente, sin embargo, en vista del desarrollo de las nuevas y sofisticadas lneas de FO. Parece ahora que los sistemas de fibra y satlite se suplementarn y complementarn en los niveles nacional e internacional. Un satlite, por su parte, puede realizar operaciones flexibles de punto a multipunto que pueden fcilmente acomodar sitios receptores adicionales. Este no es el caso con un sistema de FO, en el cual habra que tender una lnea especial para llegar a un nuevo lugar.


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Sin embargo, la fibra ptica es idealmente apropiada para transmisiones dentro de una ciudad y tipos especficos de comunicacin punto a punto. Es utilizada para la transmisin de noticias por las cadenas de televisin, por la industria telefnica y en aplicaciones de teleconferencia.

LAS INDUSTRIAS DEL CABLE Y DEL TELFONO YNUESTROS HOGARESLa fibra ptica podra ser la columna vertebral de sistemas mejorados de entretenimiento e informacin que transmitan la programacin de televisin, las cotizaciones del mercado de las acciones y otros servicios. Las compaas de cable y las de telfonos (las telco) podran ofrecer estos servicios que, incluso, podran distribuirse por medio del cable coaxial o una configuracin hbrida. El elemento clave en este sistema es proporcionar a los usuarios un mayor control sobre sus opciones de programacin, ya sea un programa de televisin o un nuevo servicio opcional. Se han asociado dos trminos a estos desarrollos, vdeo a demanda ( VAD) y video por telfono ( VPT ). En sntesis, el VAD podra considerarse una opcin de pago por ver (PPV). Con el PPV, usted paga a una compaa de cable una tarifa fija por ver una pelcula o un evento especial, tal como un concierto, en un canal designado de PPV. El VAD podra expandir esta capacidad al ofrecer una coleccin de programas ms diversa y personalizada. En el nivel ms alto de sofisticacin, el VAD podra funcionar de forma parecida a un negoci de alquiler de videos. Usted selecciona la programacin que quiere ver y dispone cundo la quiere ver.

ConclusionesEl desarrollo de los sistemas de FO promete alterar el modo en que nos comunicamos. En un frente, los sistemas de FO ya han creado enlaces telefnicos nacionales e internacionales sofisticados. En otro

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frente, prometen cambiar el modo en que vemos televisin y, potencialmente, el modo en que recibimos y usamos informacin. En esta configuracin, el mismo sistema podra manejar llamadas telefnicas y potencialmente transmitir, a travs de lneas de alta velocidad, informacin que va desde las cotizaciones del precio de las acciones hasta material de apoyo para cursos universitarios que usted podra tomar desde su casa. A diferencia de las operaciones actualmente realizadas por medio del telfono, este material podra incluir texto y vdeo, y el sistema podra incluso transmitir reuniones electrnicas interactivas, las conferencias. Aunque lneas separadas de comunicacin podran acomodar esta variedad de informacin, un sistema integrado podra mejorar el proceso y ayudar a hacer que el concepto de un sistema como el implementado por Qube sea una realidad operativa.


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Satlites

La comunicacin va satlite se ha vuelto parte de la vida cotidiana. Ahora podemos hacer una llamada telefnica internacional tan fcilmente como una llamada local a la otra cuadra. Tambin vemos los acontecimientos internacionales, como una eleccin en Inglaterra o un partido de tenis en Francia, con la misma facilidad que los acontecimientos polticos y deportivos locales. Esta capacidad para intercambiar informacin sobre una base global, sea una llamada telefnica o una crnica de noticias, se hace posible gracias a una potente herramienta de comunicaciones: el satlite. Para los que crecimos antes del amanecer de la era espacial, las comunicaciones satelitales son la culminacin de un sueo. Este se remonta a una era en la que el trmino satlite era slo una idea concebida por unos pocos individuos inspirados. Entre estos pioneros estn autores como Arthur C. Clarke, que en 1945 alent la idea de un sistema mundial de satlites. Esta idea floreci posteriormente en una red satelital sofisticada que abarca todo el globo. La primera generacin de satlites fue relativamente primitiva en comparacin con las naves espaciales contemporneas. Estos satlites iniciales incluan diseos activos y pasivos. Un satlite pasivo, como el Eco I lanzado en 1960, no estaba equipado con un sistema de transmisin de dos vas. El Eco era un gran globo Aluminizado que funcionaba como un reflector. Despus de que el satlite fue colocado en una rbita baja en torno a la Tierra, las seales transmitidas al Eco se reflejaban o rebotaban en su superficie y volvan a la Tierra. En contraste con la serie Eco, el satlite activo de comunicaciones Telstar I, lanzado en 1962, transportaba equipos de recepcin y transmisin. Este era un participante activo en el proceso de recepcintransmisin. Cuando el satlite reciba una seal de una estacin de base o terrestre, un complejo de comunicaciones que enviaba y/o reciba seales satelitales transmita su propia seal a la Tierra. El Telstar inici el desarrollo de las naves espaciales de comunicaciones actuales,43

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ya que cre el primer enlace de televisin satelital internacional del mundo.

LA TECNOLOGA SATELITALElementos fundamentalesOrbitas geoestacionarias Durante el intervalo de aos que separ el Telstar I de los satlites actuales hubo algunos adelantos. Las naves espaciales como el Telstar y el Eco eran colocadas en rbitas terrestres bajas. En esta posicin, un satlite viaja a una velocidad tan grande que slo es visible para una estacin de base individual durante intervalos de tiempo limitados cada da. El satlite apareca desde abajo del horizonte, hacia su carrera a travs del cielo y luego desapareca debajo del horizonte del lado opuesto. Como la estacin terrestre perda la comunicacin con el satlite que ahora era invisible para ella, una estacin situada debajo del horizonte deba activarse para mantener el enlace. De no ser as, hubiera sido necesario lanzar una serie de satlites que creasen un relevo satelital continuo para cualquier estacin terrestre dada. Cuando un satlite desapareca, deba ser reemplazado por el siguiente satlite que surga en el horizonte. Este ltimo tipo de sistema satelital habra implicado el desarrollo de una compleja y engorrosa red de base en la Tierra y en el espacio. Afortunadamente, sin embargo, este problema fue resuelto en 1963 y 1964 mediante el lanzamiento de los satlites Syncom. En lugar de orbitar la Tierra a gran velocidad, la nave parece estar estacionaria, o fija, en el cielo. Los satlites actuales de comunicaciones, en su mayor parte, hacen lo mismo y estn colocados en lo que se denomina posiciones orbitales geoestacionarias, o ranuras (slots). Dicho simplemente, un satlite en una posicin orbital geoestacionaria parece estar fijo sobre una porcin de la Tierra. A una altura de 22,300 millas por encima del ecuador, un satlite viaja a la misma velocidad en que la Tierra hace su rotacin, y su movimiento est sincronizado entonces con la rotacin de sta. Aunque el satlite se mueva a una enorme velocidad, para un observador en la Tierra est estacionario en el cielo.


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El valor principal de un satlite en esta rbita es su capacidad para comunicarse las 24 horas del da con las estaciones terrestres en su rea de cobertura. Esta ranura orbital tambin simplifica el establecimiento del enlace de comunicaciones entre una estacin y el satlite. Una vez que la antena de la estacin est apropiadamente orientada, sta slo deber ser reubicada en una medida significativa cuando la estacin establece contacto con un satlite que ocupa una ranura diferente. En base a estos principios, tres satlites ubicados en posiciones equidistantes el rededor de la Tierra pueden crear un sistema de comunicaciones global ya que cada punto sobre la Tierra puede ser alcanzado por uno de ellos. Este concepto constituy la base de la visin original de Arthur Clarke de una red de comunicaciones que abarca todo el globo. Enlaces ascendente y descendente Segn la FCC, un enlace ascendente es la potencia de transmisin que conduce a una seal... desde su fuente en una estacin terrestre a un satlite; un enlace descendente ...incluye al propio satlite, la estacin terrestre receptora y la seal transmitida hacia abajo entre los dos. Para simplificar la discusin, el enlace ascendente, para nuestros propsitos, refiere a la transmisin desde la estacin terrestre al satlite, mientras que el enlace descendente es la transmisin desde el satlite a la estacin terrestre. El satlite: 1. Recibe una seal desde la estacin terrestre; 2. La seal es amplificada ya que perdi buena parte de su intensidad durante el viaje de 22,300 millas. 3. El satlite cambia la frecuencia de la seal para evitar la interferencia entre los enlaces ascendentes y descendentes; 4. La seal es enviada de vuelta a la Tierra donde es recibida por una o ms estaciones terrestres. Para crear este enlace de comunicacin, el satlite usa transpondedores, un equipo que realiza la transmisin de dos vas. Un satlite de comunicaciones transporta varios transpondedores y como lo ilustra la familia de Intelsat, el nmero de stos por clase de satlite ha

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aumentado a lo largo de los aos. Esta evolucin en el diseo llev al desarrollo de una nueva generacin de satlites capaz de manejar un volumen enorme de informacin. Por ejemplo, el satlite Intelsat original, el Early Bird, estaba equipado con dos transpondedores que manejaban un solo canal de televisin o 240 circuitos de voz (telefnicos). Los ltimos satlites Intelsat IV mejoraban este desarrollo inicial. Todos los satlites, lanzados desde comienzos hasta mediados de los 70 llevaban 12 transpondedores que generalmente acomodaban 4,000 circuitos de voz y 2 canales de televisin. El satlite Intelsat VI est equipado con 48 transpondedores. El Intelsat VI puede acomodar, en promedio, 24,000 circuitos telefnicos simultneos de dos vas ms tres canales de televisin. Mediante la tecnologa digital, un satlite podra manejar 120,000 circuitos telefnicos simultneos de dos vas. El Intelsat VI es un satlite hbrido. Soporta bandas C y Ku. Como se analizar ms adelante en este captulo, los satlites de banda C y Ku emplean frecuencias de comunicaciones de banda C y Ku, respectivamente. Por consiguiente, mientras algunos satlites emplean una sola banda, otros utilizan ambas, lo que mejora la capacidad de comunicaciones de un satlite.

Partes de un satliteAntenas del satlite Un factor importante que influye sobre la red de comunicaciones satelitales es el diseo de la antena. La transmisin de un satlite est enfocada y cae sobre una regin especfica de la Tierra, y a esta rea de recepcin, la huella o campo de influencia, puede drsele forma para que se ajuste al contorno geogrfico de un pas particular. El segmento de la Tierra cubierto por una transmisin satelital vara mucho, dependiendo del satlite y de sus aplicaciones proyectadas. Las huellas van desde haces globales a puntuales en orden descendente de cobertura. Un haz global proporciona la cobertura mxima y se utiliza para las transmisiones internacionales. Un haz puntual cae sobre una zona


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geogrfica estrechamente delimitada, lo que lo hace particularmente efectivo para cubrir reas metropolitanas importantes. Como esta seal se concentra en un rea relativamente pequea, tambin es ms intensa que una seal distribuida a travs de una regin ms amplia, como ocurrira con una huella que cubre todo el pas para transmisiones de televisin por cable. Una antena parablica ms pequea y menos costosa podra entonces recibir la transmisin de haz puntual dentro de los confines del rea de recepcin. Distanciamiento de los satlites y las antenas Los satlites geoestacionarios de comunicaciones tradicionalmente fueron colocados con una separacin entre s de cuatro grados o ms de 1,000 millas en el arco orbital para crear zonas intermedias entre satlites vecinos o adyacentes. Estas zonas reducen la posibilidad de interferencias cruzadas durante las transmisiones. Si las zonas intermedias fuesen eliminadas y se colocase a los satlites demasiado cerca entre s, un enlace ascendente que no est estrechamente enfocado y que fuese dirigido a un satlite podra rebasarlo y afectar a otro satlite. De modo similar, si una estacin terrestre apuntase su antena receptora a un satlite especfico, podra interceptar la seal de un satlite diferente. En los 80, la FCC decidi reducir la distancia entre la mayora de los satlites de comunicaciones. Los satlites seran situados ms cerca entre s, en el orden de los dos grados, para abrir ranuras orbitales adicionales. Esta accin fue complementada por un conjunto de especificaciones tcnicas para las antenas terrestres a fin de satisfacer las exigencias impuestas por la nueva disposicin espacial. Estas incluan una antena transmisora ms precisa que poda transmitir una seal altamente enfocada que no rebasara a regiones adyacentes. Sistema de alimentacin La energa elctrica para el satlite es suministrada por la conversin de la luz solar en electricidad mediante celdas solares y equipos auxiliares. Los satlites con formas cilndricas, tambin conocidos como satlites de giro estabilizado, estn cubiertos por estas celdas. Un satlite estabilizado en los tres ejes, en cambio, utiliza alas o paneles solares desplegados para esta operacin.

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Un satlite de comunicaciones est equipado tambin con un sistema de bateras de respaldo que se activa durante los eclipses solares, cuando el astro est cubierto. Los satlites utilizan tambin otra fuente de energa para seguir siendo operativos durante su tiempo de vida promedio de 10 aos o ms. Un satlite esta equipado con propulsores externos y un suministro complementario de combustible. Los propulsores, cuando son activados por el control de la estacin terrestre, emiten pequeos chorros de gas que ayudan a mantener la estacin del satlite, esto es su posicin en la ranura asignada. Como se indic al comienzo de este captulo, un satlite en una rbita geoestacionaria parece estar fijo en una posicin del cielo. En realidad, el satlite se mueve lentamente o deriva en su ranura; se emplean los propulsores para corregir la deriva. En vista de esta situacin, la Communications Satellite Corporation (Comsat) dise un plan, la Comsat Maneuver, para extender el tiempo de vida operativo de satlites seleccionados. Bajo este sistema, un satlite podra derivar dentro de un rea controlada y el combustible del satlite no se gastara tan rpidamente para mantener su posicin. Segn Comsat, el consumo de combustible del satlite podra reducirse de 37 libras a slo 3 libras por ao. La nica desventaja del sistema seran las modificaciones que deben hacerse a las estaciones terrestres que se comunican con los satlites. Como la antena seguira al satlite en su movimiento en el cielo, debe estar equipada para realizar este procedimiento. Sin embargo la modificacin se vera compensada por el mayor tiempo de vida til del satlite. Tambin reducira los costos operativos globales de una organizacin, ya que un satlite no debera reemplazarse tan pronto como los satlites tpicos. Finalmente, aunque los satlites de comunicaciones utilizan la energa solar para alimentar sus sistemas internos, las naves diseadas para misiones en el espacio profundo y de largo plazo utilizan generadores termoelctricos de radioistopos ( RTG ), es decir, energa nuclear. Los RTG tienen tiempos de vida operativos prolongados y proporcionaron la energa en misiones en las que una nave est demasiado lejos del sol como para utilizar su energa como fuente de poder.


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Mtodos de transmisinLa capacidad de informacin de un satlite est limitada por diversos factores. En el caso de un satlite, estos factores incluyen el nmero de transpondedores y la potencia provista al sistema de transmisin. Un transpondedor tpico de 36MHz en un satlite de banda C, por ejemplo, puede acomodar un canal de televisin y un nmero de canales de voz/datos o subportadores. Como es el caso con muchos sistemas de comunicaciones terrestres, las transmisiones satelitales pueden ser analgicas o digitales. Tambin se han implementado diversos esquemas de transmisin para mejorar la capacidad de comunicacin de un satlite, incluyendo la adopcin del multiplexado de tiempo y frecuencia, y los sistemas de acceso mltiple. Como el nombre lo implica, el acceso mltiple significa que ms de una estacin terrestre puede acceder al transpondedor de un satlite. En lugar de dedicar el transpondedor a una sola estacin terrestre, ste es utilizado por mltiples estaciones conectadas en una red. Esto produce un sistema de transmisin eficiente. Las demandas de informacin sobre una estacin terrestre podran no requerir el uso continuo de la capacidad de canal completa del transpondedor. En cambio, compartir los transpondedores en la medida de las necesidades puede ser ms apropiado para los requerimientos de transmisin de la estacin. Dos sistemas de acceso mltiple son el acceso mltiple por divisin de frecuencia o tiempo (FDMA/TDMA). Debido a consideraciones tcnicas, una transmisin de TDMA tiene ventajas especficas sobre su contraparte. Esto incluye la creacin de un enlace muy eficiente de comunicaciones que puede usar el transpondedor de modo ms efectivo. El objeto principal de un TDMA y de todos los otros diseos de transmisin es mejorar la capacidad de transmisin de un satlite en trminos de su eficiencia y accesibilidad para el usuario. El trfico satelital es tambin cada vez ms de naturaleza digital y las tcnicas de procesamiento digital fueron adoptadas con ese mismo propsito en mente. Estas operaciones pueden tambin disminuir el requerimiento de ancho de banda, como es el caso de las redes terrestres,

elementos de transmisión y nuevas tecnologías aplicadas al video y televisión

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