Les 5 paliers de la radiotéléphonie

D’hier…

à aujourd’hui

Un rappel succinct sur l’histoire du téléphone portable, des années 50 à nos jours.
Les 5 paliers du développement du radiotéléphone de la 1G à la 5G

En France, dans l’après guerre, la radiotéléphonie ne parait concerner que les militaires et quelques rares entreprises en talky-walky. Le premier réseau commercial public en France voit le jour vers 1960. II s’agit d’un réseau manuel, qui fonctionne dans quelques villes dans la bande des 150 Mhz sur une fréquence unique, avec une seule communication possible.

C’est vers 1956 qu’EDF commence à établir des réseaux internes et aura assuré une couverture quasi complète du territoire vers 1970.

Actuellement, le téléphone portable est devenu sous la dénomination de Smartphone un objet du quotidien.. L’émergence de la téléphonie dite « mobile » a été une révolution technologique et une évolution majeure dans la vie quotidienne puisque des personnes restent souvent connectées en permanence.

D’ailleurs la fonction téléphonie est devenue secondaire par rapport à toutes les autres applications qui font de cet appareil un ordinateur.

Les Prémisses : la correspondance publique

En 1973 un système dit « correspondance publique » est  déployé. Il est automatique et  utilise  la bande des 150 MHz avec un système de gestion de plusieurs canaux simultanés. Ce réseau  n’est disponible que dans les grandes agglomérations et ne permet le raccordement que de peu d’utilisateurs. IL fonctionnera jusqu’à la fin des années 80,

 

Les réseaux français (radiocom2000 et NTS)  la 1G

Au début des années 80. le ministre des télécommunications lance en urgence un réseau de téléphonie mobile appelé Radiocom2000. Ce réseau 1G est l’ancêtre des réseaux actuels et en comprend les principales caractéristiques : réseau cellulaire à ressources partagées avec relais et hand-over c’est-à-dire la possibilité de trafic continu dans tous lieus couverts par le système.

 La majorité des terminaux sont installés dans des véhicules, les portables restant lourds et encombrants. En 1988, le réseau Radiocom 2000 compte 60.000 abonnés. A la même époque, SFR , déploie un réseau public dans la norme NMT (Nordic Mobile Telecom) déjà largement utilisée en Europe. Tous ces réseaux sont analogiques, à signalisation numérique et utilisent la bande de fréquence des 400 MHz

Au début des années 1980 , EDF étudie l’installation d’un réseau privé de type cellulaire analogique dans la bande 70/8O kHz (RAMAGE).

 

La génération numérique  la 2G

En 1982, un consortium d’opérateurs européens : Groupe Spécial Mobile, ou GSM,  décide de lancer les études d’un système de télécommunication mobile universel qui voit officiellement le jour en 1987, date à laquelle ses spécifications sont adoptées. sous le nom de GSM  Groupe Spécial Mobile.

Le succès est immédiat : il s’agit d’une norme européenne qui permet d’utiliser son téléphone dans tous les pays ayant adopté cette norme grâce à l’itinérance, roaming  et  “hand-over”

Les facultés de ce réseau sont supérieures à celles du réseau téléphonique fixe permettant

en outre la transmission de SMS et la faculté de groupe fermé d’usagers.

Cette évolution a été rendue possible par toute l’évolution technologue et informatique de l’époque, et la miniaturisions des composants qui a permis la fourniture de téléphones vraiment portables

Sur le plan technique, le réseau GSM est bien adapté aux communications de type téléphonie : les ressources ne sont allouées que pour la durée de la conversation,  compression des données vocales, large utilisation d’algorithmes de traitement du son et un cryptage léger.

Le GPRS (General Packer Radio Service) évolution qui n’a demandé que des modification mineures au GSM est rapidement apparue : Il permet de transmettre des données par paquets en norme IP avec un débit maximal théorique de 171,2 kbit/s réduit parfois à 20 kbit/s

 

La génération norme UMTS la 3G

Au début des années 2000, la demande porte en sus de la téléphonie, sur l’accès à Internet qui devient le principal service rendu, C’est l’avènement de ce qui est appelé la 3G

Ceci devient possible grâce à une augmentation des débits qui  sont obtenus grâce d’une part  à l’utilisation des bandes de fréquence 1900 à 2000 MHz d’autre art aux normes utilisées en Europe, UMTS (Universal Mobile Télécommunications System ) et CDMA2000.L’utilisation du  protocole de transmission W-CDMA permet d’envoyer simultanément toutes les données, par paquets et dans le désordre , reste au téléphone ou au smartphone  à réceptionner les paquets de données et les reconnaitre et à les assembler. Ainsi la phonie est traitée comme une donnée (téléphonie IP) comme en filaire.

Grâce à sa vitesse accrue de transmission de données, l’UMTS ouvre la porte à des applications et services nouveaux. en particulier de transférer en temps réel des contenus multimédia

En fait, les principales innovations de cette 3eme génération sont situés dans le récepteur le Smartphone qui, adapté à la norme de transmission, sait utiliser et trier les données reçues pour de multiples applications et services. Les évolutions de l’informatique , la miniaturisation des composants , et les progrès des batteries ont permis la réalisation des Smartphones que nous utilisons.

 

La LTE (Long Terme Evolution) la 4G

Déployée depuis 2019 , la 4G se caractérise par rapport à la 3G par une augmentation  importante du débit de données, qui peut atteindre 150 Mb/s , grâce à des systèmes de modulation plus performants : La modulation OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)  pour la liaison descendante et la SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access) pour la liaison montante. Enfin l’utilisation de la technologie multi-antennes à la fois du coté terminal et du coté équipement terrestre.

Toutefois, ce débit dépend de facteurs annexes : l’opérateur, la bande de fréquence et la largeur de bande utilisée, le nombre d’utilisateurs se partageant la bande, les conditions géographiques, des d’interférences possibles avec les cellules adjacentes et également de la qualité du terminal..

Enfin le débit utile est réduit pour un terminal en mouvement

En développement  la 5G,

La 5G la cinquième génération de téléphonie mobile. Déployée localement depuis 2020, elle en est encore au stade de diffusion et d ‘évolution

Elle utilise des ondes millimétrique (30 à 300 GHz). qui ont  une portée courte ce qui implique la multiplication des relais. Cela permettra des débits de plusieurs gigabits/sec et facilitera un raccordement plus efficace des objets connectés, car le réseau sera découpé en tranches pour allouer des ressources en fonction de l’usage. D’autre part, les communications pourront avoir une faible latence de l’ordre de 10 -3sec permettant des applications automatisées temps réel 

Ainsi de nouveaux usages devraient alors émerger.

A suivre donc………

Henri Thibert

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