Comprendre la téléphonie mobile | Partie 1

Par Sosta - Aout, 12 2012

Hello !

Peu importe l’âge, le poids, l’état ou le nombre de pièces, vous qui me lisez actuellement devez avoir un téléphone mobile. Sinon..eh bien..signalez-vous à un musée historique, ils sauront prendre soin de vous . Le fait est qu’aujourd’hui, le téléphone mobile est devenu un outil presque nécessaire. Le nombre de souscriptions sans cesse croissant en est  témoin. Jettez d’ailleurs un coup d’oeil au graphe ci-dessous qui  représente l’évolution de ce nombre au Sénégal (un clin d’oeil au PublicData de Google en passant) :

Vous pourrez vous amuser à voir d’autres statistiques en la matière ici

Pourquoi un tel succès ? Eh bien cela est principalement dû à son caractère mobile. Ce qui m’amène à soulever une question: comment ça marche ce truc ? Lorsque vous appellez, comment votre voix se débrouille t-elle pour arriver jusqu’au téléphone de votre correspondant à distance ?

Je ne peux m’empêcher de répondre en utilisant l’expression de Fred lors d’un épisode de l’émission c’est pas sorcier (pas grave si vous connaissez pas ) :  “ ça passe dans l’air…”

Ouaip Fred n’a pas tort, votre téléphone est sans fil et la communication passe donc dans l’espace…euh pas seulement celui de StarTrek, l’espace ici représente tout milieu suceptible de contenir quelque chose. Comment donc notre voix voyage dans l’espace ? Suivez moi !

Tout d’abord il faut savoir que votre voix voyage sous différentes formes avant d’arriver aux oreilles de votre correspondant.

En parlant, vous faites vibrer une membrane (celle du micro de votre téléphone).  Cette membrane (associée à un aimant et à un fil conducteur) en vibrant, génère un courant électrique; et comme la membrane vibre au rythme de la voix, le courant électrique variera en fonction de la voix également. C’est ce signal électrique qu’il faudra envoyer.

Mais un problème se pose par contre. Le signal devra voyager dans l’espace, et si on devait l’envoyer tel quel, il y a de fortes chances qu’il soit déformé en réception à cause de diverses perturbations. Pour y remédier, on numérise le signal, on le protège en quelque sorte.

La numérisation

Le principe n’a rien de geek et est assez simple. Imaginez-vous la représentation graphique du signal électrique (c’est comme nos chères fonctions en maths, on l’a tous fait :p ); à présent découpons-le en de petits intervalles de même distance, et après chaque intervalle, mesurons la valeur du signal. Cette valeur sera codée et aura un équivalent en binaire i.e une suite de 0 et de 1 (exemple: 0111001). On aura donc pour notre signal, plusieurs points dont les valeurs seront codées  en binaire.

Eh bien vous avez à ce moment un signal numérique ! C’est cette succession de points qui sera envoyée via une onde et qui servira en réception à reconstituer le signal. Vous comprenez donc que le signal numérique n’est qu’une représentation du signal originel, mais qui a l’avantage d’être sécurisant.

Nous avons donc notre signal numérique. Comment se fait l’envoi ? Via des ondes hertiziennes. Ce sont des ondes électromagnétiques (hé oui il ne parlait pas en l’air le prof :D ) qui se déplacent librement dans l’espace.

L’antenne de votre téléphone crée (lorsqu’il est allumé) une onde électromagnétique à une fréquence (ou vitesse de variation) bien déterminée. C’est cette onde qui portera votre voix, d’où son nom d’onde porteurse. Votre voix  à présent numérisée va moduler ou modifier cette onde en fonction de ses valeurs (1 et 0).

Ensuite une autre antenne (celle de votre opérateur) capte cette onde, la filtre et récupère l’information vocale numérisée qu’elle tâchera de faire acheminer à une autre antenne si le correspondant est éloigné. Les ondes hertziennes ont donc une grande importance ici.

Mais vous conviendrez avec moi que tout outil pouvant être utilisée par tous nécéssite au moins quelques réglementations, sinon bonjour la pagaille !

Il y’a donc un agent de régulation pour gérer l’utilisation des ondes hertiziennes:  l’IUT (à noter qu’elle ne fait pas que ça, elle s’occupe de tout ce qui à un trait aux télécommunications dans le monde).

L’UIT (Union Internationnale des Télécommunications) a placé des règles sur l’utilisation de ces ondes, qui soit-dit en passant, sont des ressources rares (i.e ne sont pas infinies). C’est ainsi que les fréquences infrarouges très faibles (<9khz) sont libres et que d’autres plus élevées et réservées à la téléphonie mobile sont méticuleusement distribuées et surveillées. Chaque pays se voit attribuer une bande de fréquences qu’elle répartit entre les opérateurs de téléphonie mobile présents sur son territoire. Un régulateur se charge d’assurer le respect de cette répartition; au Sénégal il se nomme l’ARTP. Je vous laisse défier votre imagination pour savoir ce qui arrive à celui qui utilise une fréquence non autorisée .

         

Votre opérateur de téléphonie mobile, achète donc une bande de fréquences et place sur le territoire plusieurs antennes suivant une certaine logique afin de faire bénéficier à un maximum de gens son réseau. Vous en avez sûrement vu une sur le toît d’un immeuble.. Mais pourquoi autant d’antennes? Citons deux raisons :

• Moins d’antennes reviendrait à utiliser plus de puissance pour couvrir une même surface ce qui serait nuisible pour la santé.
• Moins d’antennes signifierait aussi moins de communications simultanées car les fréquences..y’en pas beaucoup. Plus d’antennes permet de réutiliser une même fréquence dans des zones éloignées.

Les fréquences disponibles, les antennes placées, reste à présent à connecter chacun des utilisateurs se trouvant à portée d’une antenne. Comment ? Vous le saurez dans mon prochain article très bientôt! Entre temps, j’espère qu’avec cette article vous pourrez jeter un regard suspicieux et complice à votre téléphone genre JE SAIS TOUT   :P

A bientôt !