Ejercicios: Las telecomunicaciones

En toda comunicación hay tres piezas: quien envía (emisor), el camino por el que viaja la señal (medio) y quien la recibe (receptor). Identifique esas tres piezas en cada situación: (a) enviar un mensaje con el celular; (b) ver un video en la laptop; (c) jugar en línea con la consola.

La figura muestra el esquema de cualquier comunicación: un emisor envía un mensaje que llega a un receptor, pero el elemento central está tapado con un signo de interrogación, como se muestra en el esquema.

¿Qué elemento del esquema está tapado? Ponga dos ejemplos de ese elemento, uno con cable y otro sin cable, y explique qué ocurriría con el mensaje si ese elemento desapareciera.

Clasifique estos medios de transmisión en «con cable» y «sin cable»: par trenzado, wifi, fibra óptica, bluetooth, cable coaxial, redes móviles 4G. Explique con una frase qué diferencia hay entre los dos grupos.

¿Verdadero o falso? Justifique cada respuesta: (a) la fibra óptica transmite la información como pulsos de luz; (b) el bluetooth está pensado para distancias muy cortas; (c) el wifi viaja por el aire como ondas de radio; (d) el control remoto de la televisión puede funcionar a kilómetros de distancia.

Relacione cada aparato con el medio que usa para comunicarse: (a) el control remoto del televisor, (b) unos audífonos inalámbricos, (c) el celular cuando usted va por la calle, (d) la computadora del aula conectada al router. Medios: 1. bluetooth; 2. infrarrojos; 3. cable de red (par trenzado); 4. red móvil 4G o 5G.

Cuando se contrata internet «de $600$ megas», esos megas son megabits por segundo ($\text{Mbps}$). Explique con el símil de una tubería o de una carretera qué significa que una conexión tenga más megas que otra y qué nota una familia al usarla.

Ordene estos medios de menor a mayor alcance típico y explique el criterio que ha seguido: infrarrojos, satélite, wifi, bluetooth, redes móviles 4G.

Las conexiones anuncian una velocidad de bajada y otra de subida. Explique qué es descargar (bajada) y qué es subir datos, y ponga un ejemplo cotidiano de cada acción: una en la que use la bajada y otra en la que use la subida.

La figura muestra una tabla que compara varios medios de transmisión, pero algunas casillas están por completar, como se muestra en el esquema.

Complete las tres casillas marcadas con «?» razonando a partir de las demás filas. Después explique qué medio de la tabla elegiría para conectar por cable dos edificios del cole que están a $300\ \text{m}$ y por qué.

El wifi de su casa va mucho peor en el cuarto más alejado del router. Explíquelo pensando en qué les pasa a las ondas de radio con la distancia y al atravesar paredes, y razone por qué con un cable de red no ocurre esa pérdida.

La fibra óptica ha sustituido al viejo ADSL de cobre en muchas casas. Explique qué diferencia hay entre enviar la información como pulsos de luz o como corriente eléctrica y razone por qué la fibra alcanza velocidades mucho mayores y se degrada menos con la distancia.

El control remoto de la tele no funciona si usted se pone detrás de la puerta, pero el control de la consola sigue funcionando aunque esté dentro de un bulto. Relaciónelo con el medio que usa cada uno (infrarrojos frente a bluetooth), explique qué es la «línea de visión directa» y en qué situaciones es un problema.

Su familia paga $300\ \text{Mbps}$ de fibra, pero la prueba de velocidad da $280\ \text{Mbps}$ con la computadora conectada por cable y solo $60\ \text{Mbps}$ con la laptop por wifi al fondo de la casa. Analice dónde se «pierden» esos megas y proponga dos formas de recuperarlos.

En un pueblo sin fibra ni cable de cobre, la única opción es internet por satélite. Explique cómo viajan los datos en ese caso (de la antena de la casa al satélite y de vuelta), qué gran ventaja tiene ese medio y qué inconvenientes imagina: el tiempo que tarda la señal en subir y bajar, las tormentas...

La figura compara las velocidades típicas de cuatro medios de transmisión, como se muestra en el gráfico.

Ordene los cuatro medios de más lento a más rápido y elija el más adecuado para cada situación, justificándolo: (a) unos auriculares sin cable; (b) ver una película en alta calidad; (c) la computadora de escritorio de la casa; (d) el celular en el autobús. Fíjese en que la barra del bluetooth casi no se ve: ¿qué le dice eso de para qué sirve (y para qué no) ese medio?

Su celular se conecta solo al wifi de la casa y usa los datos móviles (4G) cuando está en la calle. Explique qué diferencia hay entre ambos medios en alcance y en quién «paga» el tráfico, y razone por qué conviene descargar archivos grandes estando conectado al wifi.

En una casa hay fibra de $600\ \text{Mbps}$, pero la computadora del ático, conectada por wifi, solo alcanza $30\ \text{Mbps}$. Analice dónde está el cuello de botella (¿la fibra o el tramo inalámbrico?) y proponga dos soluciones técnicas distintas (cablear el cuarto, instalar un punto de acceso o un adaptador PLC que usa la instalación eléctrica), comparándolas.

Una familia duda entre dos ofertas: fibra fija de $100\ \text{Mbps}$ o un router 4G de $50\ \text{Mbps}$ que «puede llevarse a cualquier casa». Compare ambas opciones pensando en velocidad, estabilidad, posibles límites de datos y qué pasaría con cuatro personas conectadas a la vez, y haga una recomendación razonada.

Usted está en una videollamada desde su casa (conectado por wifi a su router de fibra) con su tío, que camina por la calle conectado a una red 4G. De repente, la imagen de su tío se congela y su voz desaparece, pero él le escribe por el chat diciendo que a usted lo ve y lo oye con total fluidez. Analice la cadena de comunicación (identificando emisor, medios guiados y no guiados, y receptor), deduzca razonadamente en qué tramo se encuentra con mayor probabilidad el fallo descartando los tramos que funcionan bien, y explique qué transformación física sufre la señal cuando pasa del cable de fibra óptica al aire de la red móvil.

Sus auriculares bluetooth se cortan si deja el celular en el cuarto y se va a la cocina, pero el parlante wifi de la casa suena en todas partes. Explique la diferencia de alcance y de consumo de batería entre ambos medios, qué papel juegan las paredes y razone qué pasaría si los auriculares usaran wifi en lugar de bluetooth.

Una casa de campo sin fibra óptica quiere internet para trabajar a diario. Evalúe tres alternativas (router 4G si hay cobertura, conexión por satélite, antena de radioenlace con el pueblo cercano) comparando alcance, velocidad y dificultad de instalación, y recomiende una con argumentos.

A bordo de un crucero en alta mar no es posible conectarse a las antenas 4G de la costa ni tender un cable directo. El barco utiliza una conexión por satélite de $50\ \text{Mbps}$, pero los pasajeros notan que es imposible mantener videollamadas fluidas o jugar en línea por el enorme retraso de la señal (latencia superior a $600\ \text{ms}$), y que el servicio se corta durante las tormentas. Justifique por qué las antenas terrestres de telefonía no sirven en alta mar, explique el recorrido de la señal hasta tierra justificando la causa de ese gran retraso frente a la fibra óptica terrestre, y razone por qué la lluvia densa bloquea las microondas del satélite.

Un amigo afirma: «En el futuro los cables desaparecerán y todo será inalámbrico». Argumente a favor y en contra usando lo que sabe de alcance, velocidad y estabilidad de cada medio, piense en quién lleva el tráfico entre ciudades y termine con su conclusión razonada.

Reto del tema. ¡Conviértase en el administrador de redes de su hogar! Su misión es auditar su red doméstica, analizar cómo viaja la información y proponer mejoras en un breve informe con LibreOffice.

1. Mapeo de la red: Identifique y dibuje los elementos de su red (router, ONT o repetidores) y enumere al menos cinco dispositivos conectados, indicando su medio de transmisión (cable de red o wifi).

2. Toma de datos reales: Realice un test de velocidad en línea midiendo latencia (en $\text{ms}$) y velocidad de bajada (en $\text{Mbps}$) en dos puntos: junto al router y en el cuarto más alejado. Anote los datos reales en una tabla (por ejemplo, $42,5\text{ Mbps}$ frente a $12,3\text{ Mbps}$) y calcule la pérdida.

3. El viaje de los datos: Explique brevemente el camino que recorre un paquete de datos desde que su celular busca un video hasta que llega a los servidores de internet mediante las telecomunicaciones de su proveedor (fibra o radiofrecuencia).

4. Propuesta técnica: Plantee dos soluciones justificadas para optimizar la cobertura o mejorar la seguridad de la configuración del router (cambio de ubicación, frecuencia de $5\text{ GHz}$, contraseñas robustas).

Se valorará:

• Identificación correcta de los elementos de red y sus medios de transmisión.

• Precisión en la recolección de datos reales y comparación numérica.

• Comprensión del viaje de la información a través de las telecomunicaciones.

• Justificación técnica y coherencia de las mejoras propuestas.