Storia della tecnologia

Oggi le tecnologie usate per la comunicazione a distanza si possono ricondurre a due grandi aree, che si devono complementare ed integrare. La prima usa la propagazione libera tramite onde elettromagnetiche (radio), la seconda usa mezzi materiali per condurre a destinazione i segnali (propagazione guidata).

Le reti di telecomunicazione si sviluppano a partire dalla conquista della capacità di trasportare informazioni sempre più lontano. Alcune tappe principali sono state:

•          la posa dei primi cavi transatlantici sottomarini
•          Marconi 1895: 1,5 Km a Pontecchio (Bologna)
•          Marconi 1901: collegamento transatlantico 3500Km circa
•          Lancio dei satelliti per telecomunicazioni
•          Collegamenti con sonde spaziali
•          Oggi le fibre ottiche consentono di superare i problemi di distanza fra punti fissi quasi senza limitazione di banda.

La banda di un mezzo trasmissivo o di un sistema è la misura in unità di frequenza (Hz) di quanto ampia sia la sua capacità di trasportare informazioni. Spesso si parla anche di capacità, intesa a misurare il numero di bit transitati per secondo.

La storia della fibra ottica inizia ai tempi dell'Inghilterra vittoriana, quando il principio della riflessione totale interna venne utilizzato per illuminare le fonti delle fontane pubbliche. Il successivo sviluppo, nella metà del XX secolo, si concentrò sullo sviluppo di un fascio di fibre volto alla trasmissione di immagini il cui primo impiego fu il gastroscopio medico.
La prima fibra ottica per le comunicazioni fu inventata nel 1970 dai ricercatori Robert D. Maurer, Donald Keck, Peter Schultz e Frank Zimar impiegati presso la Corning, azienda statunitense produttrice di vetro situata a Corning (New York).
Il primo cavo telefonico transatlantico ad usare la fibra ottica fu il TAT-8, che iniziò ad operare nel 1988.
La prima fibra a cristalli fotonici venne venduta a partire dal 1996. Esse possono essere progettate per trasportare un maggiore quantitativo di energia rispetto alle fibre convenzionali, e le loro proprietà, variabili a seconda della lunghezza d'onda, possono essere manipolate per migliorare le loro prestazioni in certe applicazioni.
Negli ultimi vent'anni i progressi relativi allo sviluppo della fibra ottica sono stati enormi. Al momento il limite tecnologico che non permette lo sfruttamento completo della fibra ottica è la trasformazione dal segnale elettrico al segnale luminoso ed è proprio questo il punto chiave su cui lavora la ricerca e sviluppo sia in ambito universitario, sia in quello dell'impresa.

Nel passato esistevano i seguenti servizi:

•          Posta per segnali digitali;
•          Telex per segnali digitali;
•          Telefono per segnali analogici;
•          Radio per segnali analogici;
•          Televisione per segnali analogici multiplati (audio e video sono trasmessi insieme secondo una regola precisa di accorpamento).

La regola generale era quella di costruire reti separate per ogni tipo di segnale e quindi di servizio.
L'evoluzione sviluppatasi è stata quella di integrare le reti e i servizi mediante tecniche digitali. La sigla che riassumeva tutto ciò era ISDN (Integrated Service Digital Network), acronimo che successivamente è diventata una semplice offerta di una unica azienda telefonica, ma il cui concetto base è sostanzialmente ancora vero ed è alla base di Internet: su una unica rete coesistono più servizi o applicazioni.
Oggi tutti i tipi di informazione sono trasformati in segnali digitali (numerici) e le differenze di trattamento sono solo quantitative. Gli operatori (sia di telecomunicazione fissa che mobile) mettono a disposizione dei "contenitori" atti a trasportare le informazioni. Le applicazioni sono sviluppate in generale da soggetti diversi dagli operatori.
Dal punto di vista tecnico, nel tradizionale sistema telefonico l'operazione di connessione è detta commutazione di circuito, in quanto tutto il circuito fisico rimane a disposizione finchè la comunicazione non si interrompe. Nella trasmissione, ad esempio, di file di dati, si parla di commutazione di pacchetto in quanto i "pezzi" di documento possono viaggiare in maniera discontinua e addirittura su risorse diverse. Successivamente, su reti nate per la commutazione di pacchetto, si è studiato come introdurre segnali di fonia: è la tecnica del Voice over IP, il cui limite è stato a lungo la difficoltà di garantire comunque la prestazione necessaria e non soltanto operare al meglio.
I vari segnali, in origine diversi, vengono resi omogenei prima della trasmissione per questo oggi la comunicazione digitale permette il trasferimenti di informazioni multimediali (dati, voce, immagini).