Microondas Transcanadiense

Canadá fue uno de los primeros países en implementar el servicio telefónico mediante un sistema de retransmisión por microondas , cuando en 1948 se inauguró un enlace entre Nueva Escocia y la Isla del Príncipe Eduardo con una capacidad de 23 líneas telefónicas. ^{[ 1 ]} A esto le siguió en 1952 un sistema de radio entre Halifax y Saint John, Nuevo Brunswick , con 46 canales. ^{[ 2 ]}

El uso del teléfono creció de forma explosiva en Canadá en la posguerra, y el país pronto tuvo el tercer mayor número de teléfonos del mundo a pesar de su pequeña población. Más importante aún, los canadienses usaban sus teléfonos mucho más que cualquier otra nación, realizando un promedio de 411 llamadas al año. Las líneas de larga distancia existentes se saturarían rápidamente, especialmente en los principales mercados. ^{[ 3 ]} Tras estudiar el problema, Bell Canada decidió no utilizar las conexiones de cable coaxial que se estaban instalando en Estados Unidos y concluyó que un relé de microondas era la solución para aumentar rápidamente el número de conexiones en estos mercados. ^{[ 1 ]}

En 1952, la Canadian Broadcasting Corporation (CBC) adjudicó un contrato para un servicio de retransmisión nacional que enviara señales de televisión y radio de costa a costa. El contrato se adjudicó tanto a Bell como a CNCP Telecommunications , la empresa conjunta Canadian National Railway - Canadian Pacific Railway que compartía servicios telegráficos . El Departamento de Transporte , responsable de la concesión de licencias de ancho de banda en Canadá, intentó que ambos grupos construyeran una única red compartida. CNCP aceptó la propuesta, pero Bell la rechazó, momento en el que CNCP desistió del proyecto. ^{[ 4 ]} El Gabinete intervino y aprobó una ley que prohibía el monopolio a cualquier empresa, momento en el que CNCP comenzó a planificar su propia red, concentrándose en las zonas densamente pobladas al este de Manitoba . ^{[ 5 ]}

Con Bell como único contendiente restante para la cadena CBC, comenzaron los planes para el primer enlace importante de Toronto a Montreal vía Ottawa . Después de las conversaciones entre el presidente de Bell, Thomas Wardrope Eadie, y el presidente de CBC, Alphonse Ouimet , la cadena también incluiría un enlace a Buffalo, Nueva York , para permitir la retransmisión de programación televisiva estadounidense en el mercado de Toronto. ^{[ 6 ]}

El enlace se puso en marcha el 15 de enero de 1953, y el resto de la red hasta Montreal se completó en mayo del mismo año. La red se extendió a la ciudad de Quebec al año siguiente, ^{[ 7 ]} con enlaces de ramales hacia el norte desde la línea principal hasta Peterborough y Barrie , y un enlace corto hacia el sur hasta Kingston . ^{[ 8 ]} El valor evidente del sistema, especialmente el enlace Toronto-Montreal, llevó a Eadie a considerar la expansión de la red a un sistema transcanadiense que transportara señales de televisión, teletipo y teléfono. ^{[ 6 ] [ 9 ]}

La red utilizaba el sistema Bell Labs TD-2 , fabricado localmente por Northern Electric , que operaba a una frecuencia base de 4  GHz. Podía transmitir doce  señales de 10 MHz de ancho, generando seis canales en ambas direcciones. En el servicio estadounidense de la época, cada canal transmitía un canal de televisión o hasta 600 conversaciones telefónicas codificadas mediante multiplexación por división de frecuencia (FDM). Bell actualizó sus sistemas para incorporar FDM también a los canales de televisión, permitiendo  la transmisión de dos señales de 4 MHz en un único  canal de 10 MHz. Además, añadieron la capacidad de mezclar una señal de televisión con señales telefónicas adicionales, lo que Bell denominó "doble encadenamiento". Para reducir el coste en comparación con el sistema TD-2 que AT&T estaba implementando en EE. UU., Bell Canada utilizó el doble encadenamiento siempre que fue posible, simplificó las fuentes de alimentación y añadió un conmutador de frecuencia de microondas que permitía utilizar las mismas antenas para la transmisión o la recepción, según las necesidades inmediatas de la red. ^{[ 7 ]}

Los primeros enlaces en Ontario y Quebec se ubicaron en áreas atendidas exclusivamente por Bell, pero este no fue el caso en el resto de la red, donde compañías telefónicas regionales más pequeñas tenían monopolios locales. Esto requirió una planificación adicional, incluyendo la decisión sobre cómo distribuir los costos y los ingresos. Esta planificación se llevó a cabo dentro de la compañía Trans-Canada Telephone System , que se había formado para gestionar este tipo de cuestiones relacionadas con el reparto de costos de las líneas fijas y las tarifas de larga distancia. ^{[ 7 ]}

La construcción de la red transcontinental comenzó el 8 de marzo de 1955. El sistema requería un total de 139 estaciones, espaciadas a un promedio de 25 millas (40 km) . Las estaciones en el núcleo original generalmente usaban reflectores parabólicos cuadrados , mientras que las adiciones posteriores usaron antenas de reflector de bocina . ^{[ 1 ]} Los sitios en el este fueron relativamente fáciles de ubicar ya que estaban densamente desarrollados, pero en el norte de Ontario y especialmente en las Montañas Rocosas , se usaron estudios aéreos para elegir posibles ubicaciones. Una vez seleccionado, se levantaba manualmente una torre temporal de aluminio y se izaba un pequeño reflector circular para probar el enlace y encontrar la altitud mínima que le daba una buena señal. Colocar el equipo en posición podía ser una tarea enorme; en un caso en Morrissey Ridge en Columbia Británica , se tardaron dos meses en abrir un camino con excavadoras hasta el sitio propuesto. Dado este tipo de retraso, se creó un nuevo sistema en el que un solo trabajador se desplazaba al lugar y avisaba a la siguiente torre de que estaba en su sitio mediante un walkie-talkie , y luego utilizaba un espejo para reflejar la luz del sol sobre la siguiente estación y comprobar la línea de visión . A veces esto se hacía desde un helicóptero . ^{[ 10 ]} Las torres mismas se dimensionaron según el terreno local, y la más grande, de poco más de 350 pies (110 m) de altura, se encontraba fuera de North Bay . ^{[ 11 ]}  

SaskTel fue el primer operador regional en completar su sección asignada del sistema, que entró en funcionamiento en 1957. El sistema completo transmitió sus primeras señales el 18 de junio de 1958 y fue declarado oficialmente operativo el 1 de julio, Día del Dominio . ^{[ 7 ]} Con una extensión de 6400  km desde Sydney, Nueva Escocia, hasta Victoria, Columbia Británica , fue el relé de microondas más largo del mundo. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Se extendió aún más a Terranova en 1959. ^{[ 12 ]} Para llevarla a Terranova, se transmitía desde Sídney a un repetidor en Cabo Norte, situado a 427 metros sobre el nivel del mar. Esto permitía que cruzara los 127 kilómetros del estrecho de Cabot hasta una estación repetidora ubicada a 198 metros sobre el nivel del mar en Red Rocks, Terranova y Labrador . Desde allí, la señal se transmitía por microondas por tierra hasta St. John's. ^{[ 13 ]}

El primer programa de televisión emitido de costa a costa fue "Memo to Champlain", transmitido el Día de la Dominación. Entre los muchos programas que la cadena permitió se encontraba Hockey Night in Canada ^{[ 9 ]} y un famoso evento organizado por la CBC donde personas de todo el país se unieron por televisión para cantar villancicos en vivo. ^{[ 14 ]} Una señal de microondas tardaba solo 20 milisegundos en viajar de una costa a la otra. ^{[ 12 ]}

Durante la década de 1950, CNCP se concentró en construir una red en la zona más poblada de Canadá, principalmente en el área entre Montreal y Toronto. Esto cambió en 1962 cuando CNCP recibió un contrato de Canadian Overseas Telecommunications Corporation (COTC) para construir un segundo sistema nacional de retransmisión por microondas. COTC, una corporación estatal , se había formado para operar el cable telefónico transatlántico CANTAT en asociación con sus homólogos en el Reino Unido, la Oficina General de Correos (GPO). Bell argumentó ante el Departamento de Transporte que permitir a CNCP extender su red conduciría a un exceso de capacidad innecesario, para luego señalar que, de todos modos, estaban en proceso de establecer su propia segunda línea. El Gabinete intervino una vez más a favor de CNCP. ^{[ 15 ]}

CNCP inauguró su nuevo sistema entre Montreal y Vancouver , el Sistema Transcontinental de Microondas, ^{[ a ]} a finales de 1964. ^{[ 17 ]} El sistema utilizaba el sistema TH de mayor capacidad de AT&T, similar al sistema TD-2 pero que operaba a frecuencias más altas, entre 5974  MHz y 6404  MHz, con el mismo  espaciado de canales de 118 MHz. ^{[ 18 ]} Rogers Communications compró el 40% de la red en 1984 y, a partir de entonces, fue asumiendo el control progresivamente. Los ferrocarriles finalmente vendieron su participación en el sistema, que proporcionó la infraestructura inicial para la red de telefonía celular de Rogers .

A medida que el tráfico en la red original crecía, Bell siguió adelante con sus propios planes y construyó una segunda Skyway utilizando el mismo sistema TH que las líneas CNCP. ^{[ 19 ]} En 1972, la red se actualizó con nuevos enrutadores digitales , probados inicialmente en la ruta Ottawa-Montreal, pronto añadidos en Edmonton y Calgary, y luego expandidos por todo el país. ^{[ 20 ]} Los clientes enviaban datos al sistema utilizando líneas arrendadas locales o retransmisión de microondas de corto alcance a 50  kbps que luego se multiplexaban con otros flujos de clientes utilizando multiplexación por división de tiempo , y luego se inyectaban en la red Skyway en el sitio más cercano. Se esperaba que esto redujera el costo de transmisión a aproximadamente la mitad en comparación con los sistemas existentes; usar la red como un sistema analógico tradicional usando módems requería que se estableciera una llamada telefónica convencional entre los sitios, lo que podía tomar de 15 a 20 segundos, lo que podría ser más tiempo del necesario para enviar los datos. Las velocidades de datos también eran mucho más altas que las disponibles con módems, y los clientes podían compartir una única franja horaria acordando usar la línea solo en ciertos momentos. ^{[ 21 ]} En su lanzamiento comercial en febrero de 1973 se le dio el nombre de The Dataroute. ^{[ 19 ]}

Las semillas de la desaparición de la red aparecieron en 1972 con el lanzamiento de Anik I , el primer satélite de comunicaciones geoestacionario doméstico del mundo . Capaz de transmitir doce canales de televisión, en comparación con los seis del sistema TD-2, y de cubrir todo Canadá desde un solo satélite, Anik era mucho más económico de operar a pesar del costo de su lanzamiento a órbita. Los Anik originales utilizaban las mismas frecuencias de 6 GHz que el sistema TH para facilitar la interconexión de equipos, pero la muy baja intensidad de señal de este satélite pionero requería grandes estaciones terrestres en ubicaciones remotas para operar con éxito. ^{[ 22 ]} La red se expandió continuamente durante la década de 1980, añadiendo frecuencias más altas en Anik B que redujeron las antenas terrestres a unos 2 metros (6 pies 7 pulgadas) . Estos canales pronto asumieron el papel de la televisión por completo, reemplazando a Skyway. ^{[ 19 ]}  

La red se mantuvo en uso tanto para datos como para voz, y se sometió a numerosas actualizaciones para mantener su eficacia en la era de los satélites. Esto llegó a su fin con la introducción de los primeros cables de fibra óptica de larga distancia eficaces en la década de 1970. Si bien estos requerían estaciones repetidoras cada pocos kilómetros, y por lo tanto su implementación era costosa, ofrecían un ancho de banda mucho mayor que los enlaces de microondas. La primera gran red totalmente de fibra óptica fue completada por SaskTel en 1984, con una distancia total de 3268 kilómetros (2031 millas) de líneas que conectaban 52 centros. A finales de la década de 1980, la fibra óptica se estaba instalando en todo el mundo, y en la década de 1990 todo el tráfico que antes se transportaba por Skyway se estaba trasladando a la fibra óptica. ^{[ 23 ]} 

• Bonneville, S. (noviembre de 1957). "El sistema de microondas transcanadiense". Ingeniería eléctrica . 76 (11): 967. Bibcode : 1957ElEng..76..967B . doi : 10.1109/ee.1957.6442806 . S2CID 51635772 . 
• Vye, David (15 de mayo de 2012). "La caída de Goliat" . Microwave Journal .
• Sheldon, Michael (enero de 1956). "Servicio telefónico en todo Canadá" (PDF) . Canadian Geographic . págs. 2–23 . Archivado del original (PDF) el 30 de marzo de 2020. 
• "Cronología histórica de los logros de las telecomunicaciones canadienses" (PDF) . Unión Internacional de Telecomunicaciones .
• Babe, Robert; Collins, Richard (1990). Telecomunicaciones en Canadá: Tecnología, industria y gobierno . University of Toronto Press. ISBN 9780802067388.