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). Identifica esas tres piezas en cada situación: (a) enviar un mensaje con el móvil; (b) ver un vídeo en el portátil; (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? Pon dos ejemplos de ese elemento, uno con cable y otro sin cable, y explica qué ocurriría con el mensaje si ese elemento desapareciera.

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

¿Verdadero o falso? Justifica 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 mando de la televisión puede funcionar a kilómetros de distancia.

Relaciona cada aparato con el medio que usa para comunicarse: (a) el mando de la televisión, (b) unos auriculares sin cable, (c) el móvil cuando vas por la calle, (d) el ordenador del aula conectado 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 ($\text{Mbps}$). Explica 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.

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

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

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

El wifi de tu casa va mucho peor en la habitación más alejada del router. Explícalo pensando en qué les pasa a las ondas de radio con la distancia y al atravesar paredes, y razona por qué con un cable de red no ocurre esa pérdida.

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

El mando de la tele no funciona si te pones detrás de la puerta, pero el mando de la consola sigue funcionando aunque esté dentro de una mochila. Relaciónalo con el medio que usa cada uno (infrarrojos frente a bluetooth), explica qué es la «línea de visión directa» y en qué situaciones es un problema.

Tu familia paga $300\ \text{Mbps}$ de fibra, pero el test de velocidad da $280\ \text{Mbps}$ con el ordenador conectado por cable y solo $60\ \text{Mbps}$ con el portátil por wifi al fondo de la casa. Analiza dónde se «pierden» esos megas y propón dos formas de recuperarlos.

En un pueblo sin fibra ni cable de cobre, la única opción es internet por satélite. Explica 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 imaginas: 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.

Ordena los cuatro medios de más lento a más rápido y elige el más adecuado para cada situación, justificándolo: (a) unos auriculares sin cable; (b) ver una película en alta calidad; (c) el ordenador de sobremesa de casa; (d) el móvil en el autobús. Fíjate en que la barra del bluetooth casi no se ve: ¿qué te dice eso de para qué sirve (y para qué no) ese medio?

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

En una casa hay fibra de $600\ \text{Mbps}$, pero el ordenador de la buhardilla, conectado por wifi, solo alcanza $30\ \text{Mbps}$. Analiza dónde está el cuello de botella (¿la fibra o el tramo inalámbrico?) y propón dos soluciones técnicas distintas (cablear la habitación, 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 «puedes llevarte a cualquier casa». Compara ambas opciones pensando en velocidad, estabilidad, posibles límites de datos y qué pasaría con cuatro personas conectadas a la vez, y haz una recomendación razonada.

Haces una videollamada con tu tío, que vive en otra ciudad: tu móvil se conecta por wifi, tu casa tiene fibra hasta la central y él recibe la señal en su móvil por 4G. Describe la cadena completa emisor, medios y receptor por la que viaja tu voz y cuenta cuántas veces cambia de medio por el camino.

Tus auriculares bluetooth se cortan si dejas el móvil en la habitación y te vas a la cocina, pero el altavoz wifi de casa suena en todas partes. Explica la diferencia de alcance y de consumo de batería entre ambos medios, qué papel juegan las paredes y razona qué pasaría si los auriculares usaran wifi en lugar de bluetooth.

Una casa rural sin fibra quiere internet para trabajar a diario. Evalúa 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 recomienda una con argumentos.

Los barcos en mitad del océano y los aviones usan internet por satélite. Razona por qué no pueden usar cable ni las antenas 4G de tierra, explica cómo viajaría un mensaje enviado desde alta mar y qué limitaciones tendría esa conexión.

Un videojuego ocupa $60\ \text{GB}$ y tu conexión descarga a $100\ \text{Mbps}$. Recuerda que $1$ byte son $8$ bits: convierte primero los megabits por segundo a megabytes por segundo, calcula después el tiempo teórico de descarga del juego (usa el convenio escolar $1\ \text{GB} = 1024\ \text{MB}$) y explica por qué en la realidad tardará algo más.

Un amigo afirma: «En el futuro los cables desaparecerán y todo será inalámbrico». Argumenta a favor y en contra usando lo que sabes de alcance, velocidad y estabilidad de cada medio, piensa en quién lleva el tráfico entre ciudades y termina con tu conclusión razonada.