Qu’est-ce que les télécommunications

Qu’est-ce que les télécommunications

Quelques notions sur les Télécommunications

Les Télécoms, c’est quoi ?

On peut aujourd’hui définir les télécommunications comme la transmission à distance d’informations avec des moyens électroniques. Le terme “télécommunication” est plus utilisé que le synonyme officiel “communication à l’aide d’outil(s) électronique(s)”. Les télécommunications se distinguent ainsi des organismes tels que la Poste, qui eux transmettent des informations ou des objets sous forme physique.

Nous allons vous introduire au monde des télécommunications: nous en donnerons les définitions principales et vous pourrez également consulter les pages du site qui expliquent différentes notions générales et techniques en rapport avec les télécommunications. Vous pourrez également consulter quelques articles s’y associant.

I – Généralités

Mais d’où vient le mot télécommunications ?

Le mot « télécommunication » vient du préfixe grec tele- (τηλε-), signifiant loin, et du latin communicare, signifiant « partager ». Le mot “télécommunication” a été utilisé pour la première fois en 1904 par Édouard Estaunié, ingénieur aux Postes et Télégraphes, et directeur de 1901 à 1910 de l’école professionnelle des Postes et Télégraphes (qui est l’ancêtre de l’École nationale supérieure des télécommunications). Le mot a été utlisé dans son « Traité pratique de télécommunication électrique ».

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’images ou de renseignements de toutes natures, par fil électrique, radioélectricité, optique ou autres systèmes.

II – Histoire

Origine des télécommunications :

Les moyens simples et naturels 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.

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 frères Chappe en 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 la quasi-totalité domaines scientifiques dont ce secteur est le carrefour :

  • Dans les mathématiques : le traitement du signal, la cryptographie la théorie de l’information et le numérique.
  • Dans la physique : l’électromagnétisme, les semi-conducteurs, l’électronique, etc …
  • Dans l’informatique : le génie logiciel et la diffusion de la micro-informatique.
  • Dans la chimie : Réaction d’oxydo-réduction (réduction de poids et autonomie prolongée des batteries des appareils portatifs).

III – Techniques des télécommunications

Les principes :

Une liaison de télécommunications comporte trois éléments principaux :

  • Un émetteur qui prend 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 exploitable.

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.

Les 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 (Hz = unité de fréquence ; f = 1/T, avec T en secondes), une autre à 94,5Mhz : l’espace hertzien est répartie en fréquences et chaque canal est affecté à un émetteur, dans un multiplexage (= transport de plusieurs données simultanément sur un même canal) en fréquence.

La radioélectricité :

La radioélectricité étudie la transmission hertzienne, la propagation des ondes, et 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, (…) L’analyse du bilan de liaison inclut tous ces facteurs.

Le 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 tandis qu’un signal numérique est une succession d’états discrets (ne veut pas prendre n’importe quelle valeur), binaires (0 ou 1) dans le cas le plus simple, se succédant en séquence.

Le traitement du signal pour l’adapter au moyen de transmission et le restituer après réception, comprend les techniques de codage, de modulation (=transporter le signal dans un autre domaine de fréquences), de compression, et leur inverse à la restitution. Ces traitements sont de plus en plus numérisés, à l’exception de la modulation.

Le signal après passage dans le canal de transmission est perturbé par le bruit, qui dégrade la qualité. Il doit être filtré en analogique, ou subir des algorithmes de correction en numérique. Un des avantages de la transmission numérique est la correction totale du bruit au-dessus d’un seuil.

Réseaux :

Un réseau est un ensemble d’émetteurs et de récepteurs qui communiquent entre eux. Dans le cas d’un réseau numérique comme internet, on peut remarquer 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.

IV – Applications des télécommunications

 

La téléphonie

Le téléphone est la principale application des télécommunications. En effet, ce domaine utilise tout ce qui touche à la transmission d’un signal, la modulation, les outils de communication électriques (cf partie Réseaux mobiles), etc.

La radio :

La radio peut être définie comme toute communication par l’intermédiaire de l’espace hertzien. C’est donc un domaine varié, incluant la radiodiffusion de programmes, les services de communication en radiotéléphonie, de point à point (un émetteur et un récepteur) ou en réseaux ; les liaisons avec satellite(s) de télécommunication(s) ou par faisceau hertzien.

La télévision

La télévision utilise les ondes électromagnétiques pour diffuser les signaux de télévision analogiques (télévision hertzienne) ou numérique (TNT). Cela entre donc parfaitement dans le domaine des télécommunications.

Les réseaux mobiles :

La téléphonie mobile est l’un des phénomènes de société de la fin du XXeme siècle. Le geste de téléphoner partout ou que l’on soit devient banal, au point de s’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’accès 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, etc …

[important]ET BIEN D’AUTRES !!![/important]

V – 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.

Organismes de normalisation :

Ce secteur a vu et voit encore la normalisation et l’uniformisation des protocoles — UIT, ECMA, IETF, 3GPP— permettant l’interfonctionnement 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
  • l’ARCEP : Aurotité de Régulation des Communications Electroniques et des Postes
  • l’ITU : International Telecommunication Union
  • l’IETF : Internet Engineering Task Force
  • l’ANSI : American National Standard Institute
  • l’IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers

Techniques et domaines d’utilisation

Il est dit de nos jours que les télécommunications trouvent des applications dans n’importe quel domaine.

Comme vous avez pu le voir dans la première partie, les télécoms sont un domaine qui n’a cessé d’évoluer ces dernières années.

En effet, on peut trouver des applications des communications électroniques dans des domaines tels que:

Internet

Les Réseaux Mobiles

Les Technologies xDSL

L’avenir: Le LTE

L’avenir des communications sans fil permettra de garder le contact par des moyens que vous pouvez seulement imaginer. Le réseau LTE incarnera cet avenir. Offrant des vitesses nettement supérieures aux réseaux 3G, 4G, et HSPA+, la technologie sans fil LTE est la plus rapide qui soit. Elle utilise des téléphones intelligents aux points d’accès sans fil en passant par les tablettes et les clés Internet.

Le réseau LTE ne représente qu’une façon de respecter l’engagement à faire profiter le monde d’expériences Internet dignes de leaders mondiaux. Muni d’un appareil compatible avec la LTE et d’un forfait données, l’expérience peut se poursuivre hors de la maison, du bureau ou du café Internet. Nous serons capables de profiter de la rapidité des courriels et des téléchargements en plus d’un accès Internet fluide où et quand bon nous semblera. Cette technologie de l’avenir au présent est vraiment épatante.

I – La LTE en quelques mots

 

Qu’est-ce que la technologie LTE ?

La LTE (Long Term Evolution), est la technologie par excellence des réseaux sans-fil à l’échelle mondiale. Elle est nettement supérieure aux technologies précédentes, comme les réseaux 3G, 4G, et HSPA+. C’est l’évolution de toutes les normes de téléphonie mobile. La LTE offre une expérience Internet plus rapide, plus riche, et plus fluide que jamais. De plus, elle possède la capacité de permettre à un plus grand nombre d’utilisateurs d’accéder au réseau sans-fil à grande vitesse sans compromettre la performance. Cela signifie que vous pouvez télécharger du contenu plus rapidement et bénéficier du stockage en nuage, de la lecture en continu de contenu multimédia à haute définition et des jeux multijoueurs en ligne sans les frustrations associées au décalage et au temps d’attente. Autrement dit, vous libérez vraiment le pouvoir de votre appareil sans-fil. C’est comme si vous exploitiez au creux de votre main le plein potentiel de votre réseau résidentiel à large bande. En d’autres termes, c’est la convergence parfaite d’Internet, du mobile, des nouvelles technologies et de tout ce qu’il s’y rapporte.

Est-elle rapide ?

Le réseau LTE offre, en théorie, des vitesses de téléchargement pouvant atteindre 100 Mbps. Les vitesses types des clients se situent vers 45 Mbps pour la plupart des appareils, voire jusqu’à 40 Mbps  pour certains appareils sur le réseau LTE. Ce réseau est prêt pour l’avenir et l’avancement des appareils.

 

II – Différences avec la norme UMTS (3G)

 

Le LTE fait partie des normes UMTS, mais comprend de nombreuses modifications et améliorations, notamment :

  • Il y a 5 classes de terminaux LTE, elles peuvent supporter des débits allant de 10 Mbit/s (catégorie 1), jusqu’au débit maximal prévu par la norme LTE (100 Mbit/s pour la catégorie 5). Tous les terminaux LTE doivent être compatibles avec les largeurs de bande de fréquences allant de 1,4 à 20 MHz.
  • Un débit de données 2 à 3 fois plus important que celui de l’UMTS HSXPA.
  • Un temps de latence proche de 10 ms (contre 70 ms à 200 ms en HSXPA et UMTS).
  • L’utilisation de la modulation OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)  pour la liaison descendante et de SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access) pour la liaison montante.
  • Des performances et des débits radios améliorés par l’utilisation optionnelle de la technologie multi-antennes à la fois du coté terminal et du coté équipement terrestre
  • La possibilité d’utiliser une bande passante allouée à chaque opérateur variant de 1,4 MHz à 20 MHz, ce qui permet une plus grande souplesse (par rapport à largeur spectrale fixe de 5 MHz de l’UMTS).
  • Une des contreparties du grand nombre de bandes de fréquences prévues par la norme est la quasi-impossibilité pour un terminal de supporter simultanément toutes les fréquences et donc des risques d’incompatibilité entre terminaux et réseaux nationaux.
  • Le support de plus de 200 terminaux actifs simultanément dans chaque cellule.
  • Un bon support des terminaux en mouvement rapide. De bonnes performances ont été enregistrées jusqu’à 350 km/h, voire jusqu’à 500 km/h, en fonction des bandes de fréquence utilisées.

Contrairement aux normes HSXPA et HSXPA+, qui utilisent la même couverture radio que l’UMTS, le LTE nécessite une couverture radio et des antennes relais dédiées.

Débits théoriques et débits réels :

Le débit réel de données observé par l’utilisateur d’un réseau LTE peut être très fortement réduit par rapport aux débits théoriques annoncés et définis par la norme LTE. Les principaux facteurs ayant une influence sur le débit effectif sont:

  • La largeur de la bande de fréquences allouée à l’opérateur du réseau. Le débit utile est pratiquement proportionnel à cette largeur de bande (pouvant varier de 1,4 MHz à 20 MHz en LTE, 100 MHz en LTE Advanced).
  • Les types d’antennes utilisés coté terminal et coté réseau (antennes relais) : le débit binaire maximal de 326,4 Mbit/s. La distance entre le terminal et la (ou les) antennes fixes (le débit est très inférieur en périphérie de cellules radio à cause des interférences avec les cellules adjacentes) et les conditions de réception radio (interférences, bruit, échos liés aux réflexions sur les immeubles, …).
  • Le nombre d’utilisateurs actifs se partageant la bande passante au sein d’une cellule (surface radiante d’une antenne) LTE; plus il y a d’abonnés en communication moins chacun a de débit unitaire.
  • La position fixe (statique) ou « en mouvement » du terminal de l’abonné ; le débit utile est réduit pour un terminal en mouvement.
  • La capacité en débit et en nombre d’utilisateurs simultanés de la station de base et le débit du lien optique reliant cette station au cœur de réseau.

Le type et la catégorie du terminal influent aussi sur le débit maximum possible. Par exemple, un terminal LTE de catégorie 1, ne supporte qu’un débit binaire de 10 Mbit/s alors qu’un autre de catégorie 3 supportera 100 Mbit/s. En contrepartie, plus la catégorie du terminal est élevée, plus le terminal sera complexe (coûteux) et moins son autonomie sera grande (à niveau technologique égal).

Buts recherchés et calendrier prévisionnel :

Avec le LTE et la 4G, les industriels et les opérateurs cherchent à augmenter les débits réels aux alentours de 20-30 Mbit/s à l’horizon 2011-2012, puis à 100 Mbit/s (et probablement plus), à long terme. La cible de débit théorique maximal de la technologie LTE Advanced est de 1 Gbit/s.

Caractéristiques des terminaux :

Les terminaux LTE peuvent être des téléphones (Smartphones), des tablettes, des clés-modems USB ou tout autre type d’équipements fixes ou mobiles (GPS, ordinateur, écran vidéo, …)

Le 3GPP, dans ses normes release 8 (version 8), a défini 5 classes de terminaux LTE correspondant aux débits maximaux (montant et descendant) que peut supporter l’équipement et au type d’antenne qu’il intègre. Tout terminal, quelle que soit sa catégorie, doit être capable de s’adapter aux 6 largeurs spectrales allant de 1,4 à 20 MHz, définies par le 3GPP.

III – Ce dont vous avez besoin pour utiliser le réseau LTE

1 – Un appareil LTE :

Pour accéder au réseau LTE, vous devez d’abord passer à un appareil compatible LTE. De plus en plus, les tablettes et les téléphones intelligents, de même que les autres appareils sans fil, comme la Clé Internet et le point d’accès sans fil, sont compatibles avec la technologie LTE. De nombreux appareils, dotés de fonctions uniques (améliorées par la vitesse supérieure de la LTE), sont offerts de sorte que vous puissiez choisir celui qui répond le mieux à vos besoins.

Remarque : Il faut aussi une carte SIM LTE, que vous pouvez vous procurer à votre magasin lorsque vous achetez votre appareil LTE.

2 – Forfait Données LTE :

Se procurer un appareil LTE sans forfait, c’est comme conduire une Ferrari, sans dépasser la seconde vitesse !

La technologie LTE permet d’en faire plus, notamment des tâches que l’on ne pourrait pas effectuer habituellement sur un appareil sans fil. Par exemple, télécharger de gros fichiers ou faire appel à la technologie vidéo en direct sont possibles. Toutefois, il faut se procurer un forfait compatible avec la LTE pour tirer profit des fonctions évoluées de l’appareil lorsque qu’on se trouve dans la zone de couverture de la LTE.

Source : www.telecomspourtous.fr

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