Grand oral du bac : Sciences et Techniques LE TÉLÉPHONE
Publié le 04/02/2019
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Parallèlement à ces câbles de nouvelle génération, qui constituent les grands axes de télécommunication au sol, les satellites continuent d’assurer un rôle à la fois concurrent et complémentaire en permettant des liaisons souples vers n’importe quel point du globe. Ils relient entre eux villes, villages, et même des abonnés individuels. Les réseaux satellites ne nécessitent pour l’utilisateur que l’implantation d’une antenne dont l’encombrement et le coût ne font que diminuer au cours des années.
En s’affranchissant des distances sans faire appel à de lourdes infrastructures au sol, le satellite permet de relier des utilisateurs clairsemés sur un vaste territoire. Ce type de communication intéresse particulièrement les pays en voie de développement, qui ne sont encore que très faiblement équipés. Il faut ainsi savoir qu’en cette fin de siècle le continent africain avec ses cinq cents millions d’habitants dispose de moins de postes téléphoniques que la ville de Tokyo!
Les liaisons mobiles
La téléphonie mobile constitue un autre marché en pleine expansion. Elle a pris naissance dans les années 1980 pour desservir les bateaux se trouvant en pleine mer, au moyen des satellites géostationnaires Inmarsat. Ceux-ci permettaient de raccorder au réseau téléphonique mondial tout mobile équipé d’une puissante antenne. Le coût d’un tel système s’élevait à 100000 F environ et les communications étaient facturées à un prix relativement élevé. Toutefois la puissance accrue des répéteurs placés à bord des satellites permet aujourd’hui de réduire la taille des antennes. À l’heure actuelle, ce système compte près d’un million d’abonnés
Le réglementation des télécommunications en France en 1995 et 1998 a permis l’explosion de la téléphonie mobile. Les réseaux privés fleurissent tel Bouygues Telecom, SFR/Cégétel, Alcatel... La réduction des coûts se poursuit et ouvre le marché à un très vaste public. Sur un petit territoire - à l’échelle d’une région ou d’un pays -un réseau d’antennes radio placées au sol permet d’assurer des liaisons entre individus. Le territoire concerné est découpé en zones appelées «cellules», au centre desquelles sont position-
Un réseau d'antennes radio placées au sol permet d’assurer une multitude de liaisons téléphoniques mobiles et de relier ainsi des utilisateurs isolés. Le coût et l’encombrement de ces appareils n’ont cessé de diminuer depuis plusieurs années.
À partir des années 1980, l’invention de la fibre optique (qui permet de coder l'information par la lumière) fit apparaître la télévision par câble. Grâce à cette nouvelle technique, les usagers ont désormais accès à une multitude de chaînes diffusées dans le monde entier. E
nées de petites antennes servant de relais : c’est la téléphonie cellulaire. À l’échelle d’une ville, un dense réseau de ces relais (aussi appelés «bornes») permet d’acheminer un signal téléphonique jusqu’à un poste portatif de quelques centaines de grammes, alimenté par une pile de 2 watts seulement.
France Télécom inaugura la téléphonie cellulaire uniquement pour l’appel grâce à la gamme «Be-Bop» puis se ralia à la radiotéléphonie du fait de la baisse des coûts et de l’augmentation de la demande. Autre phénomène :les alphapages qui sont des messageries électroniques portatifs à vocation réceptive uniquement. «Tam-Tam», «Kobby», «Tatoo» connaissent un franc succès auprès des jeunes, du fait de leur maniabilité et grâce à une ergonomie adaptée à l’esprit «nomade» des années en cours.
Plus coûteux mais plus puissant, le radiotéléphone de type «Itineris» ou «SFR» est opérationnel sur un territoire beaucoup plus vaste et autorise aussi bien l’appel que la réception. Téléphone mobile par excellence, il est généralement installé dans les voitures, le poste se commutant automatiquement d’un relais à l’autre à mesure que le véhi-cule passe d’une cellule de couverture à la suivante. Un poste standard de ce type pèse moins d’un kilo environ (pour une alimentation électrique de 8 watts) mais des portables de 2 watts sont également proposés, le revers de la médaille étant une zone de couverture nettement plus restreinte (il faut donc être plus près d’un relais pour obtenir une communication d’une qualité satisfaisante).
Complémentaires des antennes de relais placées au sol, de nouvelles générations de satellites, vont accentuer l’expansion du marché de la radiotéléphonie : défilant plus près du sol (à 10000 km d’altitude, voire 1000 km, plutôt que sur des orbites géostationnaires à 36000 km), ces nouveaux relais spatiaux ont besoin de mille fois moins d’énergie qu’auparavant pour transmettre ou recevoir des signaux, et permettent de dialoguer directement avec les postes portatifs. Sont ainsi en chantier plusieurs réseaux de satellites destinés aux liaisons mobiles de la prochaine décennie, comme les satellites Iridium de Moto
rola, Globalstar (réseau auquel participe France Telecom), et Odyssey réservé aux États-Unis et aux pays en voie de développement.
La téléphonie et le multimédia
À l’heure du numérique, ce ne sont pas seulement les sons qui sont codés et envoyés à travers le réseau téléphonique, mais aussi les images et les données informatiques. Ainsi, le réseau de téléphonie mobile Itineris permet - grâce à une prise de raccord avec un ordinateur portable -d’émettre et de recevoir depuis sa voiture des fax, voire d’accéder à des bases de données et à des réseaux informatiques comme Internet. Toute une gamme de services est ainsi accessible par une simple ligne téléphonique, comme des informations sur le trafic routier, la recherche d’itinéraires, voire la réservation d’hôtel et d’avion.
Depuis un ordinateur de bureau, la liaison téléphonique permet un échange d’informations encore plus vaste grâce aux fibres optiques : c’est le réseau Numéris, qui est en passe de révolutionner les télécommunications en fusionnant tous les services sur un même poste de travail. Aujourd’hui, au lieu d’avoir un téléviseur, un téléphone, un fax et un ordinateur, l’usager n’aura plus qu’un seul poste à travers lequel tous ces services transiteront. Transferts de fichiers informatiques, programmation de films sur des chaînes télévisuelle à péage, téléachats, vidéotéléphone (où l’image du correspondant s’affichera à l’écran), voire visioconférences entre plusieurs abonnés, font désormais partie de notre univers quotidien.
«
Le
téléphone ! Cet appareil est la réplique A d'un récepteur du télégraphe Morse
des années 1830.
Des électroalmants
attiraient un stylet et le faisaient osciller
sur une bande de papier en mouvement.
Charles Wheatstone et William Cooke.
Leur
appareil se composait d'un récepteur muni de
cinq aiguilles aimantées et d'un support où figu
rait un alphabet.
L.:émetteur faisait osciller deux
des cinq aiguilles en direction d'une lettre déter
minée.
Deux ans plus tard, Wheatstone perfec
tionna son invention en créant un système à
deux aiguilles.
Cette fois, la fréquence des vibra
tions de l'aiguille et leur direction variaient en
fonction de la lettre.
L'émission et l'interpréta
tion de ces signaux codés requéraient des opé
rateurs extrêmement qualifiés, néanmoins le sys
tème à deux aiguilles fut adopté, car il utilisait
moins de fils que le système à cinq aiguilles.
Wheatstone ne s'arrêta pas en si bon chemin et,
en 1840, il lançait son système de télégraphe
ABC : un électroaimant déclenchait un mouve
ment d'horlogerie, lequel actionnait un disque
qui, en tournant, faisait apparaître successive
ment les lettres désirées.
Un modèle perfection
né du télégraphe ABC était toujours utilisé dans
les années 1920.
Le télégraphe de Morse
Pendant qu'en Angleterre Wheatstone et Cooke
développaient leur premier système de télé
graphe, aux États-Unis, un peintre, Samuel Morse,
expérimentait une technique destinée à enregis
trer des impulsions électriques sur un support en
papier.
Assisté par un jeune ingénieur, Alfred Vail,
Morse conçut un récepteur muni d'un électroai
mant qui actionnait un stylet sur une feuille de
papier en mouvement.
Chaque lettre de l'alpha
bet était représentée par une combinaison d'im
pulsions électriques tantôt brèves, tantôt longues .
Le code Morse était né.
Les impulsions étaient
transmises le long d'un câble en appuyant sur un
commutateur, appelé manipulateur.
Le récepteur
comportait une pointe qui laissait la trace des
traits et des points sur une bande de papier.
À
l'origine, l'idée était de former des opé
rateurs afin qu'ils soient capables de lire les
marques codées transcrites sur le papier.
Mais on
s'aperçut rapidement qu'avec un peu d'entraî
nement les opérateurs étaient capables de
reconnaître les lettres de l'alphabet au cliquetis
émis par le récepteur.
Cette découverte permit
l'utilisation d'un simple récepteur au son: un
levier en fer qui émettait des sons distincts et
bien différenciés selon qu'il était attiré ou non
par un électroaimant.
Le début et la fin de
chaque impulsion étaient, de ce fait, plus facile
ment identifiables, ce qui rendait du même coup
le code plus aisé à interpréter.
Au début, la rapidité et la précision du système
de Morse reposaient entièrement sur l'habileté
des opérateur s.
Le succès et l'expansion du télé
graphe entraînèrent des problèmes de délais, les
opérateurs étant obligés d'attendre que les lignes
se libèrent pour émettre.
On tenta d'y remédier
en créant davantage de lignes, mais cette mesure
s'avéra insuffisante.
Il devenait indispensable de
trouver le moyen d'envoyer des messages télégra
phiques à une vitesse accrue afin d'utiliser les
lignes plus efficacement.
Charles Wheatstone apporta la solution en
créant un système d'émission en morse accélé
ré.
L'opérateur se servait d'une machine pour '
Ce téléscripteur (ou télex) est mun/
d'un cadran qui le relie à d'autres
machines du même type utilisant l'alphabet
télégraphique International par
l'Intermédiaire du réseau téléphonique.
.......
Le Minitel est né en 1981 de la première
expérience Télétel française (système
qui allie le téléphone à la télévision).
Il donna
une «nouvelle jeunesse• au téléphone et
continue d'offrir de nombreux services.
coder, sous forme de perforations, le message
sur une bande de papier.
Cette dernière défilait
ensuite à grande vitesse dans une machine
émettrice, qui transmettait le code au moyen
d'impulsions électriques.
À l'autre bout de la
ligne, un récepteur enregistrait automatique
ment les signaux captés sur une bande de
papier à l'aide de marques tracées à l'encre.
Les
résultats furent concluants : alors qu'un opéra
teur qualifié émettait environ 30 mots par minu
te, la machine était capable de transmettre plu
sieurs centaines de mots dans le même temps.
Le nombre de messages envoyés en un temps
donné était donc multiplié d'autant.
À l'origine, les opérateurs devaient impérative
ment connaître le morse.
Par la suite, les mes
sages furent codés automatiquement : il suffisait
pour cela de les entrer dans une machine à l'ai
de d'un clavier semblable à celui d'une machi
ne à écrire.
Une autre machine, située sur le
point d'arrivée, recevait ensuite le message et
l'imprimait sur une bande de papier.
Il ne restait
plus alors qu'à découper cette bande de papier
et à la remettre à son destinataire.
Le télex et le fax
Les téléimprimeurs ou télétypes sont analogues
au télégraphe, à la seule différence que les pre
miers utilisent un code spécial, au lieu du
morse.
Les messages reçus sont généralement
imprimés sur du papier.
Le système du téléscrip
teur, qui fonctionne sur le réseau téléphonique,
est appelé télex (Automatic Teletypewriter
Exchange Service).
Ces dernières années, les télécopieurs (fax)
sont devenus des instruments de communica
tion extrêmement précieux.
Contrairement au
téléscripteur, le fax est d'une utilisation facile et
ne se limite pas à des textes : d'autres docu
ments, comme des notes manuscrites, des cro-.
»
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