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Telefonía ( / t ə l ɛ f ə n i / tə- LEF -ə-nee ) es el campo de la tecnología que implica el desarrollo, la aplicación, y el despliegue de telecomunicaciones de servicios con el propósito de la transmisión electrónica de voz, fax, o datos , entre partes 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 emplean equipos telefónicos en la transmisión de voz u otro sonido entre puntos, con o sin el uso de cables. [1] El término también se usa con frecuencia para referirse al hardware, software y sistemas de redes de computadoras, 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 [ editar ]

Los primeros teléfonos se conectaron directamente en pares. Cada usuario tenía un teléfono separado conectado a cada ubicación para comunicarse. Esto se convirtió rápidamente en un 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 se conectó al intercambio al principio con un cable, luego con un par de cables, el bucle local . Las centrales cercanas en otras áreas de servicio estaban conectadas con líneas troncales y se podía establecer un servicio de larga distancia retransmitiendo las llamadas a través de varias centrales.

Inicialmente, los cuadros de distribución eran operados manualmente por un asistente, comúnmente conocido como el " operador de la centralita ". Cuando un cliente accionaba una manija en el teléfono, se activaba un indicador en el tablero frente al operador, quien en respuesta conectaba los auriculares del operador en ese enchufe y ofrecía el servicio. La persona que llama tenía que preguntar por el nombre de la parte llamada, luego por número, y el operador conectó un extremo de un circuito en el enchufe de la parte llamada 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 ayuda de otros operadores en otros intercambiadores de la red.

Hasta la década de 1970, la mayoría de los teléfonos estaban conectados permanentemente a la línea telefónica instalada en las instalaciones del cliente. Posteriormente, la conversión a la instalación de enchufes que terminaban el cableado interno 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 interior a todos los enchufes se conectó en un lugar a la derivación de cables que conecta el edificio a un cable. Los cables suelen llevar una gran cantidad de cables de derivación de toda una red de acceso de 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 marcado.número de teléfono y conecta esa línea telefónica a otra en el mismo centro de cableado, o a una troncal a una central distante. La mayoría de las centrales del mundo están interconectadas a través de un sistema de sistemas de conmutación más grandes, que forman 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 voces y, a finales de siglo, partes de la red se actualizaron con ISDN y DSL para mejorar el manejo de dicho tráfico.

En la actualidad, la telefonía utiliza tecnología digital ( telefonía digital ) en la prestación de servicios y sistemas telefónicos. Las llamadas telefónicas se pueden proporcionar digitalmente, pero pueden estar restringidas a los casos en los que la última milla es digital o en los que la conversión entre señales digitales y analógicas tiene lugar dentro del teléfono. Este avance ha reducido los costos de comunicación y mejorado la calidad de los servicios de voz. La primera implementación de esto, ISDN , permitió todo el transporte de datos de un extremo a otro rápidamente a través de líneas telefónicas. Posteriormente, este servicio se hizo mucho menos importante 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 realizar y recibir llamadas de voz, fax y datos con servicios de directorio telefónico y llamadas. identificación. 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 los que dirigen su llamada telefónica al departamento correcto en una empresa a la que llama. A veces también se usa para tener 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). [2] CTI no es un concepto nuevo y se ha utilizado en el pasado en grandes redes telefónicas, pero solo los centros de llamadas dedicados podrían justificar los costos de la instalación del equipo requerido. Los principales proveedores de servicios telefónicos ofrecen servicios de información como la identificación automática de números., que es una arquitectura de servicio telefónico que separa los servicios CTI de la conmutación de llamadas y facilitará la incorporación de nuevos servicios. El servicio de identificación de números marcados (DNIS) en una escala es lo suficientemente amplia como para que su implementación brinde un valor real al uso de teléfonos comerciales o residenciales. Se está desarrollando una nueva generación de aplicaciones ( middleware ) como resultado de la estandarización y disponibilidad de enlaces de telefonía informática de bajo costo.

Telefonía digital [ editar ]

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

Comenzando con el desarrollo de la tecnología de transistores , que se originó en Bell Telephone Laboratories en 1947, hasta los circuitos de amplificación y conmutación en la década de 1950, la red telefónica pública conmutada (PSTN) se ha movido gradualmente hacia la electrónica y la automatización de estado sólido . Tras el desarrollo de sistemas de conmutación electrónicos basados ​​en computadora que incorporan tecnologías de semiconductores de óxido metálico (MOS) y modulación de código de pulso (PCM), la PSTN evolucionó gradualmente hacia la digitalización de la señalización ytransmisiones de 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 [ editar ]

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) se remontan a 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). Códec PCM temprano : los filtros se implementaron como circuitos de filtro de resistencia pasiva - condensador - inductor , con conversión de analógico a digital (para digitalizar voces) y conversión de digital a analógico (para reconstruir voces) manejada pordispositivos discretos . La telefonía digital temprana no era práctica debido al bajo rendimiento y los altos costos de los primeros filtros de códec PCM. [3] [4]

La telecomunicación digital práctica fue posible gracias a la invención del transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico (MOSFET), [5] que condujo al rápido desarrollo y la amplia adopción de la telefonía digital PCM. [4] 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) de óxido de metal-semiconductor (MOS) , pero la tecnología MOS fue inicialmente pasada por alto por Bell porque no lo encontraron práctico para aplicaciones telefónicas analógicas, antes de que fuera comercializado por Fairchild yRCA para electrónica digital como computadoras . [6] [4] 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. [4] En 1974, Hodges y Gray trabajaron con RE Suarez para desarrollar la tecnología de circuito de condensadores conmutados (SC) MOS , que utilizaron para desarrollar un chip convertidor de digital a analógico (DAC), utilizando condensadores MOS.y conmutadores MOSFET para conversión de datos. [4] El convertidor analógico-digital (ADC) MOS y los chips DAC se comercializaron en 1974. [7]

Los circuitos MOS SC llevaron al desarrollo de chips de filtro de códec PCM a fines de la década de 1970. [4] [3] El chip de filtro de códec PCM CMOS (MOS complementario) de puerta de silicio , desarrollado por Hodges y WC Black en 1980, [4] ha sido desde entonces el estándar de la industria para la telefonía digital. [4] [3] 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 muy gran escala (VLSI), ampliamente utilizados en sistemas de conmutación electrónica para teléfonos. intercambios , intercambios de sucursales privadas(PBX) y sistemas telefónicos clave (KTS); módems de usuario ; aplicaciones de transmisión de datos tales como portadoras de bucle digital , multiplexores de ganancia de par , extensores de bucle telefónico , terminales de red digital de servicios integrados (ISDN), 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 . [3]El ancho de banda de las redes de telecomunicaciones digitales ha aumentado rápidamente a un ritmo exponencial, como lo observa la ley de Edholm , [8] impulsado en gran medida por la rápida escala y miniaturización de la tecnología MOS. [9] [4]

El audio digital PCM sin comprimir con una profundidad de 8 bits y una frecuencia de muestreo de 8 kHz requiere una velocidad de bits de 64 kbit / s , lo que no era práctico para las primeras redes de telecomunicaciones digitales con 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 condujo a las primeras conversaciones exitosas en tiempo real a través de redes digitales en la década de 1970. [10] LPC ha sido desde entonces el método de codificación de voz más utilizado. [11] Otro método de compresión de datos de audio , un algoritmo de transformada de coseno discreta (DCT) llamado transformada de coseno discreta modificada (MDCT), ha sido ampliamente adoptado para la codificación de voz en aplicaciones de voz sobre IP (VoIP) desde finales de la década de 1990. [12]

El desarrollo de métodos de transmisión como SONET y la transmisión por fibra óptica avanzó aún más la transmisión digital. Aunque existían sistemas portadores analógicos 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. Portadores de bucle digital (DLC) y fibra hasta la xcoloque la red digital cada vez más cerca de las instalaciones del cliente, relegando el bucle local analógico al estado heredado.

Hitos en telefonía digital [ editar ]

  • primeros experimentos con modulación de código de impulsos (PCM) en telefonía
  • se desarrolla el estándar de 8 bits y 8 kHz; El teorema de Nyquist y el ancho de banda de telefonía estándar de 3,5 kHz
  • DS0 como estándar básico de flujo de bits de telefonía digital
  • cuantificación no lineal : ley A frente a ley μ y transcodificación entre las dos
  • tasa de error de bits e inteligibilidad
  • desarrollo de circuitos de condensadores conmutados (SC) de semiconductores de óxido metálico (MOS) y chips de filtro de códec PCM complementarios MOS (CMOS)
  • desarrollo de la compresión de datos de codificación de voz , particularmente codificación predictiva lineal (LPC) y algoritmos de transformada de coseno discreta modificada (MDCT)
  • primeros sistemas prácticos de telefonía digital puestos en servicio
  • el sistema T-carrier de EE. UU. y el sistema E-carrier europeo desarrollado para transportar telefonía digital
  • Introducción de la conmutación espacio-temporal en sistemas de conmutación electrónicos totalmente digitales.
  • sustitución de la señalización por tonos con señalización digital para troncales
  • señalización dentro de banda frente a señalización fuera de banda
  • el problema del robo de bits
  • desarrollo del sistema de señalización N. ° 7 (SS7)
  • Aumento rápido del ancho de banda de la red de las redes de telecomunicaciones digitales ( ley de Edholm ), impulsado en gran medida por el escalado y la miniaturización de la tecnología MOSFET (transistor MOS).
  • La aparición de redes de fibra óptica permite una mayor confiabilidad y capacidad de llamada.
  • transición de la transmisión plesiócrona a sistemas síncronos como SONET / SDH
  • avances en la tecnología de radiofrecuencia inalámbrica , en particular el desarrollo de amplificadores de potencia de RF MOSFET ( power MOSFET y LDMOS ) y circuitos RF CMOS
  • Las redes ópticas de anillo de autorreparación aumentan aún más la fiabilidad.
  • Los sistemas digitales / ópticos revolucionan las redes internacionales de larga distancia, particularmente los cables submarinos.
  • Las centrales telefónicas digitales eliminan las partes móviles, hacen que los equipos de centralitas sean mucho más pequeños y fiables.
  • separación de las funciones de intercambio y concentrador
  • despliegue de sistemas digitales en toda la PSTN
  • suministro de red inteligente de servicios
  • compresión de voz en troncales digitales internacionales
  • escuchas telefónicas en el entorno digital
  • introducción de telefonía móvil digital, algoritmos de compresión especializados para altas tasas de error de bits
  • terminación digital directa a clientes vía ISDN ; PRI se pone al día, BRI en su mayoría no, excepto en Alemania
  • los efectos de la telefonía digital y la terminación digital en el ISP sobre el rendimiento del módem
  • Voz sobre IP como estrategia de operador
  • La aparición de ADSL lleva a que la voz sobre IP se convierta en un producto de consumo y a la lenta desaparición del acceso a Internet por discado.
  • convergencia esperada de VoIP , telefonía móvil, etc.
  • aplanamiento de las tarifas de telefonía , aumentando los movimientos hacia la fijación de precios de tarifa plana a medida que el costo marginal de la telefonía cae cada vez más.

Telefonía IP [ editar ]

Artículo principal: Voz sobre IP
Un teléfono IP comercial, con teclado, teclas de control y funciones de pantalla para realizar la configuración y las funciones del 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 las comunicaciones móviles, incluida la videoconferencia.

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

Una especialización de la telefonía digital, la telefonía de Protocolo de Internet (IP) implica la aplicación de tecnología de redes digitales 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 le ha referido con muchos otros términos. VoIP ha demostrado ser una tecnología disruptiva que está reemplazando rápidamente a las tecnologías tradicionales de infraestructura telefónica. En enero de 2005, hasta el 10% de los suscriptores telefónicos en Japón y Corea del Sur se han cambiado a este servicio telefónico digital. A enero de 2005El artículo de Newsweek sugirió que la telefonía por Internet puede ser "la próxima gran novedad". [13] A partir de 2006, muchas empresas de VoIP ofrecen servicios a consumidores y empresas . [ necesita actualización ]

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 global.

Líneas telefónicas fijas por 100 habitantes 1997-2007

Investigación de impacto social [ editar ]

La comunicación directa de persona a persona incluye señales no verbales expresadas en articulaciones faciales y corporales, que no se pueden transmitir en la telefonía de voz tradicional. La videotelefonía restaura dichas 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.

Varias señales de comunicación se pierden con el uso del teléfono. Las partes comunicantes no son capaces de identificar los movimientos corporales y carecen de tacto y olfato. Aunque esta capacidad disminuida para identificar señales sociales es bien conocida, Wiesenfeld, Raghuram y Garud señalan que existe un valor y una eficiencia en el tipo de comunicación para diferentes tareas. [14] Examinan 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 de las señales sociales diferente al del teléfono fijo. El uso de mensajería instantánea, como los mensajes de texto , en teléfonos móviles ha creado un sentido de comunidad. [15] En La construcción social de la telefonía móvil se sugiere que cada llamada telefónica y cada mensaje de texto es más que un intento de conversar. 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 del lenguaje intentan compensar la falta inherente de interacción no física.

Otra teoría social apoyada a través de la telefonía es la teoría de la dependencia de los medios. Esta teoría concluye que la gente usa los medios o un recurso para lograr ciertos objetivos. Esta teoría establece que existe un vínculo entre los medios, la audiencia y el gran sistema social. [16] Los teléfonos, dependiendo de la persona, ayudan a lograr ciertos objetivos como acceder a información, mantenerse en contacto con otros, enviar comunicaciones rápidas, entretenimiento, etc.

Ver también [ editar ]

  • Lista de terminología de telefonía
  • Historia del teléfono
  • Invención del teléfono

Referencias [ editar ]

  1. ^ Definición de telefonía de Dictionary.com
  2. ^ ¿Qué es CTI? TechTarget
  3. ↑ a b c d Floyd, Michael D .; Hillman, Garth D. (8 de octubre de 2018) [1st pub. 2000]. "Filtros de códec de modulación de código de pulso" . The Communications Handbook (2ª ed.). Prensa CRC . págs. 26–1, 26–2, 26–3.
  4. ↑ a b c d e f g h i Allstot, David J. (2016). "Filtros de condensadores conmutados". En Maloberti, Franco; Davies, Anthony C. (eds.). Una breve historia de circuitos y sistemas: desde redes ecológicas, móviles y omnipresentes hasta Big Data Computing (PDF) . Sociedad de Sistemas y Circuitos IEEE . págs. 105-110. ISBN  9788793609860.
  5. ^ Colinge, Jean-Pierre; Colinge, CA (2005). Física de dispositivos semiconductores . Springer Science & Business Media . pag. 165. ISBN 9780387285238.
  6. ↑ Maloberti, Franco; Davies, Anthony C. (2016). "Historia de los dispositivos electrónicos". Una breve historia de circuitos y sistemas: desde redes ecológicas, móviles y omnipresentes hasta Big Data Computing (PDF) . Sociedad de Sistemas y Circuitos IEEE . págs. 59-70 (65-7). ISBN  9788793609860.
  7. ^ Componentes electrónicos . Oficina de Imprenta del Gobierno de EE . UU . 1974. p. 46.
  8. ^ Cereza, Steven (2004). "Ley de ancho de banda de Edholm". Espectro IEEE . 41 (7): 58–60. doi : 10.1109 / MSPEC.2004.1309810 .
  9. ^ Jindal, Renuka P. (2009). "De milibits a terabits por segundo y más. Más de 60 años de innovación" . 2009 2º Taller internacional sobre dispositivos electrónicos y tecnología de semiconductores : 1–6. doi : 10.1109 / EDST.2009.5166093 .
  10. ^ Gray, Robert M. (2010). "Una historia del habla digital en tiempo real en redes de paquetes: parte II de codificación predictiva lineal y el protocolo de Internet" (PDF) . Encontró. Proceso de la señal de tendencias . 3 (4): 203–303. doi : 10.1561 / 2000000036 . ISSN 1932-8346 .  
  11. ^ Gupta, Shipra (mayo de 2016). "Aplicación de MFCC en reconocimiento de oradores independientes de texto" (PDF) . Revista Internacional de Investigación Avanzada en Ciencias de la Computación e Ingeniería de Software . 6 (5): 805-810 (806). ISSN 2277-128X . Consultado el 18 de octubre de 2019 .  
  12. ^ Schnell, Markus; Schmidt, Markus; Jander, Manuel; Albert, Tobías; Geiger, Ralf; Ruoppila, Vesa; Ekstrand, Per; Bernhard, Grill (octubre de 2008). MPEG-4 Enhanced Low Delay AAC: un nuevo estándar para comunicaciones de alta calidad (PDF) . 125a Convención AES. Fraunhofer IIS . Sociedad de Ingeniería de Audio . Consultado el 20 de octubre de 2019 .
  13. ^ Sheridan, Barrett. "Newsweek - noticias nacionales, noticias mundiales, salud, tecnología, entretenimiento y más ... - Newsweek.com" . MSNBC. Archivado desde el original el 18 de enero de 2005 . Consultado el 23 de mayo de 2010 .
  14. ^ "PBX alojado" . Consultado el 5 de diciembre de 2017 .
  15. ^ Mesch, Gustavo S .; Talmud, Ilan; Quan-Haase, Anabel (1 de septiembre de 2012). "Redes sociales de mensajería instantánea: características individuales, relacionales y culturales". Revista de Relaciones Sociales y Personales . 29 (6): 736–759. doi : 10.1177 / 0265407512448263 . ISSN 0265-4075 . 
  16. ^ "Teoría de la dependencia de los medios" . 2012-02-12.