Télécommunications - Définition
Les télécommunications sont aujourd’hui définies comme la transmission à distance d’information avec des moyens électroniques. Ce terme est plus utilisé que le terme synonyme officiel "communication électronique". Elles se distinguent ainsi de la poste qui transmet des informations ou des objets sous forme physique.
Cet article est une introduction au monde des télécommunications, il vise à en donner les définitions principales. Les liens vers les articles détaillés permettent de découvrir tous les aspects de ce domaine technique.
Généralités
étymologie
Le mot télécommunications vient du préfixe grec tele- (τηλε-), signifiant loin, et du latin communicare, signifiant partagert.[1]. Le mot télécommunication a été utilisé pour la première fois en 1904 par Édouard Estaunié, ingénieur aux Postes et Télégraphes, directeur de 1901 à 1910 de l'école professionnelle des Postes et Télégraphes (ancêtre de l'École nationale supérieure des télécommunications), dans son Traité pratique de télécommunication électrique. [2]
Définition
Les télécommunications (abrév. fam. télécoms), ne sont pas considérées comme une science, mais comme des technologies et techniques appliquées.
On entend par télécommunications toute transmission, émission et réception à distance, de signes, de signaux, d’écrits, d’images, de sons ou de renseignements de toutes natures, par fil électrique, radioélectricité, optique ou autres systèmes électromagnétiques (définition de l'OFTEL, aujourd'hui Ofcom).
Histoire
Origine des télécommunications
Les moyens simples naturels anciens comme la parole ou les signaux à vue, permettent de communiquer à courte distance. L’évolution de l’organisation des sociétés humaines a amené très vite à développer des moyens de communiquer à distance : tambours, signaux de fumée, drapeaux.. Les communications maritimes par pavillons , sémaphores ou héliographe sont encore en usage marginal dans la marine, mais les télécommunications " électriques " n’ont vraiment pris leur essor qu’avec l’invention du télégraphe, puis du téléphone. Le développement de l’électronique, de la radioélectricité, puis de l’ordinateur, ont amené en moins d’un siècle aux télécommunications modernes.
Les télécommunications débutent en France avec le télégraphe (optique) aérien des frêres Chappe (1792). Dans les années 1870, Bell invente le téléphone.
Télécommunications et sciences
Ce secteur connaît une forte croissance depuis les années 1980, grâce aux progrès technologiques réalisés dans les domaines scientifiques dont ce secteur est le carrefour :
- mathématiques : le traitement du signal, la cryptographie, la théorie de l'information et le numérique ;
- physique : l'électromagnétisme, les semi-conducteurs, l'électronique et l'opto-électronique ;
- informatique : le génie logiciel et la diffusion de la micro-informatique ;
- chimie : Réaction d'oxydo-réduction (réduction de poids et autonomie prolongée des batteries des appareils portatifs).
Techniques des télécommunications
Principes
Une liaison de télécommunications comporte trois éléments principaux :
- Un émetteur qui prends l’information et la convertit en signal électrique , optique ou radioélectrique.
- Une ligne de transmission, une fibre optique ou l'espace radioélectrique, qui relie émetteur et récepteur.
- Un récepteur qui reçoit le signal et le convertit en information utilisable.
Par exemple, en radiodiffusion, l’émetteur de radiodiffusion émet grâce à son antenne la voix ou la musique qui passe dans l’espace sous forme d’onde électromagnétique jusqu’à un récepteur AM ou FM qui la restitue. Les liaisons de télécommunications peuvent être monodirectionnelles , comme en radiodiffusion ou télévision, ou bidirectionnelles , utilisant alors un émetteur-récepteur. Quand plusieurs liaisons sont interconnectées entre plusieurs utilisateurs, on obtient un réseau , comme par exemple le réseau téléphonique ou internet.
Canaux de transmission
Un canal de transmission est une division d’un support de transmission affectée à une liaison. Ainsi dans le cas de radiodiffusion en FM, une station émet à 96,1Mhz, une autre à 94,5Mhz : l’espace hertzien est répartie en fréquence et chaque canal est affecté à un émetteur, dans un multiplexage en fréquence. En communications numériques, le multiplexage peut également être temporel ou par codes orthogonaux .
Radioélectricité
La radioélectricité étudie la transmission hertzienne, la propagation des ondes, les interfaces avec l'émetteur et le récepteur par l'intermédiaire des antennes. Dans un canal de transmission hertzien, le signal porté par l'onde radioélectrique est atténué par la perte d'espace, les absorptions atmosphériques, dégradé par les diffractions et réflexions. L'analyse du bilan de liaison inclue tous ces facteurs.
Traitement du signal
Les signaux à transmettre peuvent être analogiques, comme la musique, la voix ou l’image, ou numériques, comme les fichiers ou les textes . Un signal analogique peut également être converti en numérique. Un signal analogique varie continûment alors qu’un signal numérique est une succession d’états discrets, binaires dans le cas le plus simple, se succédant en séquence.
Le traitement du signal pour l’adapter au moyen de transmission et le restituer aprés réception, comprends les techniques de codage, de modulation, de compression, et leur inverse à la restitution. Ces traitements sont de plus en plus numérisés, à l’exception de la modulation elle même.
Le signal après passage dans le média de transmission est entaché de bruit, qui dégradent la qualité. Il doit être filtré en analogique, ou subir des algorithmes de correction en numérique. Un avantage des transmissions numériques est la correction totale du bruit au dessus d’un seuil [3]
Réseaux
Un ensemble d’émetteurs et de récepteurs qui communiquent entre eux est un réseau. Un réseau numérique comme internet, comporte des routeurs qui aiguillent l’information vers l’utilisateur désigné dans l’adresse électronique. Un réseau analogique, comme le téléphone classique, comporte des centraux pour établir un lien physique entre deux abonnés. Des répéteurs sont nécessaires pour amplifier et corriger les signaux .
Applications des télécommunications
Le téléphone
La radio
La radio peut être définie comme toute communications par l'intermédiaire de l'espace hertzien. C'est donc un domaine varié, incluant la radiodiffusion de programmes, les services de communications en radiotéléphonie, de point à point ou en réseaux, les loisirs radio comme le radioamateurisme, les liaisons avec satellite de télécommunication ou par faisceau hertzien.
La télévision
Les réseaux mobiles
La téléphonie mobile est l'un des phénomènes de société de la fin du XXeme siècle. Le geste de téléphoner dans la rue devient banal, au point d'inquiéter sur ses risques, de créer un langage particulier le langage SMS. En attendant de voir partout les programmes de télévision sur mobile en cours de développement, l'accés à internet est déjà facile sur les dernières générations.
Internet
Quoique l'internet ne soit pas le seul système de réseau informatique, il en est presque devenu synonyme. La structure d'internet est complexe et peut se séparer en:
- Un système physique de communication (les lignes d'abonnés , les modems, les routeurs qui connectent au web)
- Un système de transport entre utilisateurs (les protocoles, les serveurs,..)
- Un système applicatif qui fournit le service final (messagerie, image, voix, moteur de recherche..)
Le radar
Quoique le radar ne soit pas à proprement parler un système de communication, mais de télédétection, ses techniques combinent radio en micro-onde, traitement du signal, radioélectricité, et peuvent être rattachées au monde des télécommunications.
Initialement développé pour la détection des raid aériens, le radar fut trés vite installé sur les navires, puis les avions.
D'abord militaire puis civil, le contrôle aérien et maritime utilisent intensivement le radar pour la sécurité. Enfin le radar météorologique permet de cartographier les pluies et nuages, y compris depuis les satellite d'observation.
La navigation
La radionavigation a permis dès les débuts de la radio, d'aider à la navigation maritime puis aérienne, grâce à la radiogoniométrie et aux radiophares, puis aux systèmes hyperboliques comme le LORAN. Aujourd'hui, les systèmes de navigation par satellite comme le GPS sont devenu un équipement courant des véhicules, en attendant le développement du futur Galileo, les systèmes d'identification automatique comme l'AIS et de détection d'obstacle améliorent la sécurité de la navigation.
Les applications militaires
Outre les télécommunications proprement dites, qui utilisent des méthodes de discrétion comme l'évasion de fréquence, et de cryptage, les gouvernements utilisent les techniques radioélectriques dans un but de renseignement électromagnétique, comme le système echelon d'écoute satellitaire, ou des systèmes de brouillage et de contre-mesures.
Télécommunications et société
Les télécommunications sont un élément crucial de la société moderne. En 2006, l’industrie des télécommunications représentait un revenu de 1200 milliards de dollars, soit 3% du revenu mondial [4]
A l’échelle microéconomique, les entreprises utilisent les télécommunications pour construire leur activité, comme les ventes en ligne, ou améliorer leur efficacité, comme les magasins traditionnels [5] . Dans le monde entier , des services à domiciles peuvent être obtenus sur simple appel téléphonique, des livraisons de pizzas au dépannage. Dans les communautés les plus pauvres, le téléphone mobile sert aussi bien au Bangladesh qu’en Côte d’Ivoire pour négocier les ventes agricoles au meilleur prix du marché[6]
En raison des avantages économiques d’une infrastructure correcte de télécommunications , auquelle une grande partie du monde n’a pas accés, l’écart de développement peut se creuser par manque de télécommunications. [7]
Administration des télécommunications
Le secteur des télécommunications était historiquement lié à la puissance publique de chaque État et exploité par cet État. Depuis les années 1980-1990, un mouvement mondial de dé-réglementation (ou dé-régulation) du secteur des télécommunications est intervenu.
Entreprises de télécommunication
Constructeurs
Un constructeur conçoit et produit des équipements, infrastructures ou logiciels destinés aux télécommunications.
Opérateurs
Un opérateur de télécommunications est une entreprise qui fournit des services de télécommunications aux utilisateurs, soit à l'usager final (abonné) ou à un intermédiaire (opérateur secondaire). Il peut être également constructeur de matériel ou simplement louer des capacités et infrastructures existantes.
Organismes de normalisation
Ce secteur a vu et voit encore la normalisation et l'uniformisation des protocoles —UIT, ECMA, IETF, 3GPP— permettant l'inter-fonctionnement des produits quel qu'en soit leur constructeur. Les batailles commerciales n'ont souvent pour seul but que d'imposer des standards, qu'ils soient logiciels ou simplement au niveau de la connectique.
Les principaux organismes de normalisation mondiaux sont:
- l'ETSI : European Telecommunication Standards Institute ou Institut européen des normes de télécommunication
- l'ITU : International Telecommunication Union ou Union internationale des télécommunications
- l'IETF : Internet Engineering Task Force
- l'ATM Forum
- l'ANSI : American National Standard Institute
- l'IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers