La velocidad máxima a la que se puede transmitir la información por el universo (299.792 km/s) es una barrera que se encuentra a mucha distancia de nuestra tecnología actual. Si pudiésemos transmitir archivos a esta velocidad, en 0,13 segundos habríamos dado la vuelta al mundo y en un segundo habríamos dado más de siete vueltas.
Todavía queda mucho para que podamos enviar información a fracciones significativas de la velocidad de la luz, que aun así necesita el vacío absoluto y una alta energía para lograrse. La red de cobre, la cobertura por satélite o la red de fibra óptica de alta velocidad (300 Mbps) son algunos ejemplos de nuestros avances.
La línea de cobre, uno de los primeros tendidos de telecomunicaciones
Las primeras líneas de cobre empezaron a instalarse en Europa y América hacia 1850. El cobre es un metal que forma una red homogénea en la que los electrones quedan libres, como se ve en la figura de abajo. Esto significa que podemos enviarlos de un lado a otro del mundo.
Para que estos electrones se muevan a través del cable, se tiene que aplicar cierto potencial eléctrico entre los extremos. A mayor potencial, mayor velocidad pueden alcanzar. Pero, existe un límite definido por el diámetro. Si aplicamos potencial suficiente, el cobre se fundirá como ocurre con los “plomos” de nuestra vivienda.
Las líneas de cobre duraron casi 150 años como medio más rápido
Esto significa que hay un límite al envío de información a través del cobre, condicionado a su vez por la calidad del mismo. Si el cobre contiene impurezas de otros metales o no tiene una estructura homogénea, los electrones irán chocando dentro de la estructura y, por tanto, se desplazarán más lentamente.
El cable de cobre tuvo una enorme importancia en el pasado, con velocidades de 56 kbps en aquellos ruidosos módems. Luego, la tecnología ADSL y VDSL mejoró la red para alcanzar velocidades pico en laboratorio de 55 Mbps y 3 Mbps de subida. Sin embargo, su aplicación real es mucho más baja.
Cobertura satelital, para lugares remotos
En 1957, Arthur C. Clarke predijo el uso de los satélites de telecomunicaciones en el espacio. Unos años más tarde se lanzó el Transit 1B y, al poco tiempo, la red GPS americana se desplegó. Pronto pudimos hacer rebotar nuestras señales en el cielo, lo que dio cobertura en lugares remotos.
La cobertura por satélite tiene el problema de una atmósfera densa
La cobertura satelital no es ni remotamente buena, pero nos ayuda a salir del paso en localidades alejadas cientos de kilómetros de cualquier nodo conectado. Para usar Internet por satélite necesitamos una parábola orientada al cielo y una señal que recorra toda la atmósfera.
Esta misma atmósfera es azul y no transparente porque se encuentra repleta de moléculas de oxígeno, hidrógeno, agua y otros gases. Eso hace que la señal tenga dificultades en atravesarla, especialmente con nubes, niebla, lluvia, vientos o nevadas.
Aunque las velocidades máximas teóricas rozan 1 Mbps, lo cierto es que tiene muchas dificultades para abrirse paso. Además, estos servicios son prohibitivos, pensemos que hay que mantener un satélite ahí arriba.
La fibra óptica es la clara ganadora
A día de hoy, la fibra óptica es la tecnología ganadora en cuanto a transmisión de información de un punto a otro. Consiste en dos hilos cristalinos concéntricos y extraordinariamente finos. Ambos tienen distintos índices de refracción, lo que significa que, cuando lanzamos un rayo láser por el cristal central, este va rebotando hasta llegar al otro lado. Así:
Cuanto menos rebote y más recto viaje el haz láser, más rápida será la velocidad de descarga en Mbps. Esta está condicionada por muchos aspectos diferentes, de los que podemos mencionar algunos:
- Los materiales usados. Hay que usar materiales excepcionalmente traslúcidos para que un haz de luz recorra cientos de kilómetros sin pérdidas.
- El ancho de ambos materiales es clave, ya que un gran ancho puede hacer que los ángulos de rebote del haz no sean óptimos y uno muy pequeño puede hacer frágil el hilo.
- Diferentes elementos conectores.
- El router de casa: El enrutador que nos proporciona nuestro ISP o que adquirimos nosotros mismos tiene que estar preparado para soportar altas velocidades, tanto los puertos que integra como la CPU. Esta última debe ser capaz de procesar a buen ritmo esa carga de trabajo incluso las anunciadas velocidades de gigabit.
Por lo general, los cables de fibra óptica tienen cientos de metros y, en cada extremo, hay distintos convertidores, amplificadores, conectores de señal y otras conexiones que “frenan” la señal; pero que también hacen que llegue intacta al otro lado.
Velocidades de futuro medidas en “teras”
La velocidad experimental más alta que se ha registrado hasta ahora ha sido de 255 Tbps
En 2014 la Universidad Tecnológica de Eindhoven y la Universidad Central de Florida batieron un récord de velocidad mundial en fibra óptica. Nada menos que 255 Tbps o, lo que es lo mismom descargarse una película de alta calidad en décimas de microsegundos.
Por supuesto, todo en condiciones de laboratorio y materiales únicos, increíblemente costosos. Dos años más tarde, la realidad en el país más rápido del mundo (Corea del Sur) era de “tan solo” 52,5 Gbps de máxima. La velocidad media en España es, a fecha actual, de 32,38 Mbps, según Speedtest.
Aunque nos parezca una cifra baja en comparación con otros países punteros o con experimentos de laboratorio, lo cierto es que las tarifas accesibles de 300 Mbps como la que ofrece Tuenti están elevando mucho la media de velocidad y desplazando el límite tecnológico hacia arriba.
Se estima que el 50% de la población mundial ya tiene conexión a Internet. A medida que más y más personas se unen a la alta velocidad esta reduce su coste y es posible investigar nuevas fórmulas, materiales y sistemas. Todavía no sabemos dónde está el límite de nuestra tecnología, si es que lo hay, exceptuando el que popularizó Einstein: 299.792 km/s.