Télécommunications - Telecommunications

Station terrienne à l'installation de communication par satellite à Raisting, Bavière, Allemagne
Visualisation depuis le Projet Opte des différents parcours à travers une portion d'Internet

Les télécommunications sont la transmission d'informations par divers types de technologies par fil , radio, optique ou autres systèmes électromagnétiques . Il a son origine dans le désir des humains de communiquer sur une distance supérieure à celle réalisable avec la voix humaine , mais avec une échelle d'opportunité similaire; ainsi, les systèmes lents (comme le courrier postal ) sont exclus du champ.

Les supports de transmission dans les télécommunications ont évolué à travers de nombreuses étapes technologiques, des balises et autres signaux visuels (tels que les signaux de fumée , les télégraphes sémaphores , les drapeaux de signalisation et les héliographes optiques ), aux câbles électriques et aux rayonnements électromagnétiques , y compris la lumière. De tels chemins de transmission sont souvent divisés en canaux de communication , qui offrent les avantages du multiplexage de plusieurs sessions de communication simultanées . Les télécommunications sont souvent utilisées au pluriel.

D'autres exemples de communication longue distance pré-moderne comprenaient des messages audio, tels que des battements de tambour codés , des cornes soufflées dans les poumons et des sifflets forts . Les technologies des XXe et XXIe siècles pour les communications longue distance impliquent généralement des technologies électriques et électromagnétiques, telles que le télégraphe , le téléphone, la télévision et le téléimprimeur , les réseaux , la radio, la transmission par micro - ondes , la fibre optique et les satellites de communication .

Une révolution dans la communication sans fil a commencé au cours de la première décennie du 20e siècle avec les développements pionniers dans les communications radio par Guglielmo Marconi , qui a remporté le prix Nobel de physique en 1909, et d'autres inventeurs et développeurs pionniers dans le domaine des télécommunications électriques et électroniques. . Ceux-ci comprenaient Charles Wheatstone et Samuel Morse (inventeurs du télégraphe), Antonio Meucci et Alexander Graham Bell (certains des inventeurs et développeurs du téléphone, voir Invention du téléphone ), Edwin Armstrong et Lee de Forest (inventeurs de la radio), ainsi que Vladimir K. Zworykin , John Logie Baird et Philo Farnsworth (certains des inventeurs de la télévision).

Selon l' article 1.3 du Règlement des radiocommunications (RR), les télécommunications sont définies comme « Toute transmission , émission ou réception de signes, signaux, écrits, images et sons ou de renseignements de toute nature par fil , radio, optique ou autres systèmes électromagnétiques . » Cette définition est identique à celles contenues dans l'Annexe à la Constitution et à la Convention de l'Union internationale des télécommunications (Genève, 1992).

Les premiers réseaux de télécommunications ont été créés avec des fils de cuivre comme support physique pour la transmission du signal. Pendant de nombreuses années, ces réseaux ont été utilisés pour les services téléphoniques de base, à savoir la voix et les télégrammes. Depuis le milieu des années 90, alors qu'Internet gagne en popularité, la voix est progressivement supplantée par les données. Cela a rapidement démontré les limites du cuivre dans la transmission de données, ce qui a incité le développement de l'optique.

Étymologie

Le mot télécommunication est un composé du préfixe grec tele (τῆλε), signifiant lointain , lointain ou lointain , et du latin communicare , signifiant partager . Son utilisation moderne est adaptée du français, car son utilisation écrite a été enregistrée en 1904 par l'ingénieur et romancier français Édouard Estaunié . La communication a été utilisée pour la première fois comme mot anglais à la fin du 14ème siècle. Il vient du vieux français comunicacion (14c., communication française moderne), du latin communicationem (nominatif communicatio), nom d'action du participe passé racine de communicare " partager, diviser; communiquer, transmettre, informer; joindre, unir, participer in", littéralement "faire commun", de communis".

Histoire

Balises et pigeons

Une réplique de l'une des tours sémaphores de Chappe

Les pigeons voyageurs ont parfois été utilisés à travers l'histoire par différentes cultures. Le poste de pigeon avait des racines persanes et a ensuite été utilisé par les Romains pour aider leurs militaires. Frontin a dit que Jules César a utilisé des pigeons comme messagers dans sa conquête de la Gaule . Les Grecs ont également transmis les noms des vainqueurs des Jeux Olympiques à diverses villes à l'aide de pigeons voyageurs. Au début du 19e siècle, le gouvernement néerlandais a utilisé le système à Java et à Sumatra . Et en 1849, Paul Julius Reuter a lancé un service de pigeons pour faire voler les cours des actions entre Aix-la - Chapelle et Bruxelles , un service qui a fonctionné pendant un an jusqu'à ce que la coupure de la liaison télégraphique soit comblée.

Au Moyen Âge, des chaînes de balises étaient couramment utilisées au sommet des collines comme moyen de relayer un signal. Les chaînes de balises souffraient de l'inconvénient de ne pouvoir transmettre qu'un seul bit d'information, de sorte que la signification du message tel que "l'ennemi a été aperçu" devait être convenue à l'avance. Un exemple notable de leur utilisation était pendant l' Armada espagnole , quand une chaîne de balise a relayé un signal de Plymouth à Londres.

En 1792, Claude Chappe , ingénieur français, construit le premier système fixe de télégraphie visuelle (ou ligne sémaphore ) entre Lille et Paris. Cependant, le sémaphore a souffert du besoin d'opérateurs qualifiés et de tours coûteuses à des intervalles de dix à trente kilomètres (six à dix-neuf milles). En raison de la concurrence du télégraphe électrique, la dernière ligne commerciale est abandonnée en 1880.

Télégraphe et téléphone

Le 25 juillet 1837 , le premier télégraphe électrique commercial fut démontré par l' inventeur anglais Sir William Fothergill Cooke et le scientifique anglais Sir Charles Wheatstone . Les deux inventeurs considéraient leur appareil comme « une amélioration du télégraphe électromagnétique [existant] » et non comme un nouvel appareil.

Samuel Morse a développé indépendamment une version du télégraphe électrique qu'il a démontré sans succès le 2 septembre 1837. Son code était une avancée importante par rapport à la méthode de signalisation de Wheatstone. Le premier câble télégraphique transatlantique a été achevé avec succès le 27 juillet 1866, permettant pour la première fois les télécommunications transatlantiques.

Le téléphone conventionnel a été breveté par Alexander Bell en 1876. Elisha Gray a également déposé un avertissement pour cela en 1876. Gray a abandonné son avertissement et parce qu'il ne contestait pas la priorité de Bell, l'examinateur a approuvé le brevet de Bell le 3 mars 1876. Gray avait déposé son avertissement pour le téléphone à résistance variable, mais Bell a été le premier à noter l'idée et le premier à la tester dans un téléphone.[88] Antonio Meucci a inventé un appareil qui permettait la transmission électrique de la voix sur une ligne près de trente ans auparavant en 1849, mais son appareil avait peu de valeur pratique car il reposait sur l' effet électrophonique obligeant les utilisateurs à placer le récepteur dans leur bouche pour "entendre" . Les premiers services téléphoniques commerciaux ont été mis en place par la Bell Telephone Company en 1878 et 1879 des deux côtés de l'Atlantique dans les villes de New Haven et de Londres.

Radio et télévision

À partir de 1894, l'inventeur italien Guglielmo Marconi a commencé à développer une communication sans fil en utilisant le phénomène alors nouvellement découvert des ondes radio , montrant en 1901 qu'elles pouvaient être transmises à travers l'océan Atlantique. Ce fut le début de la télégraphie sans fil par radio. La voix et la musique ont été démontrées en 1900 et 1906, mais ont eu peu de succès au début.

La communication par ondes millimétriques a été étudiée pour la première fois par le physicien bengali Jagadish Chandra Bose entre 1894 et 1896, lorsqu'il a atteint une fréquence extrêmement élevée allant jusqu'à 60 GHz dans ses expériences. Il a également introduit l'utilisation de jonctions semi - conductrices pour détecter les ondes radio, lorsqu'il a breveté le détecteur à cristal radio en 1901.  

La Première Guerre mondiale a accéléré le développement de la radio pour les communications militaires . Après la guerre, la radiodiffusion commerciale AM a commencé dans les années 1920 et est devenue un important média de masse pour le divertissement et l'information. La Seconde Guerre mondiale a de nouveau accéléré le développement de la radio à des fins de guerre pour les communications aériennes et terrestres, la radionavigation et le radar. Le développement de la radiodiffusion FM stéréo a eu lieu à partir des années 1930 aux États-Unis et a remplacé l'AM comme norme commerciale dominante dans les années 1960 et dans les années 1970 au Royaume-Uni.

Le 25 mars 1925, John Logie Baird a pu démontrer la transmission d'images animées au grand magasin londonien Selfridges . L'appareil de Baird reposait sur le disque de Nipkow et est ainsi devenu connu sous le nom de télévision mécanique . Il a constitué la base des émissions expérimentales réalisées par la British Broadcasting Corporation à partir du 30 septembre 1929. Cependant, pour la plupart des téléviseurs du vingtième siècle, ils dépendaient du tube cathodique inventé par Karl Braun . La première version prometteuse d'un tel téléviseur a été produite par Philo Farnsworth et présentée à sa famille le 7 septembre 1927. Après la Seconde Guerre mondiale , les expériences de télévision qui avaient été interrompues ont repris et il est également devenu une importante émission de divertissement à domicile. moyen.

Vannes thermoioniques

Le type de dispositif connu sous le nom de tube thermoionique ou valve thermoionique utilise le phénomène d' émission thermoionique d'électrons à partir d'une cathode chauffée et est utilisé pour un certain nombre de fonctions électroniques fondamentales telles que l' amplification du signal et le redressement de courant .

Cependant, les types non thermoioniques, tels qu'un phototube sous vide , réalisent une émission d'électrons par effet photoélectrique et sont utilisés pour, par exemple, la détection de niveaux de lumière. Dans les deux types, les électrons sont accélérés de la cathode à l' anode par le champ électrique dans le tube.

Le tube à vide le plus simple, la diode inventée en 1904 par John Ambrose Fleming , ne contient qu'une cathode émettrice d'électrons chauffée et une anode. Les électrons ne peuvent circuler que dans une seule direction à travers le dispositif, de la cathode à l'anode. L'ajout d'une ou plusieurs grilles de contrôle à l'intérieur du tube permet de contrôler le courant entre la cathode et l'anode par la tension sur la ou les grilles. Ces appareils sont devenus un élément clé des circuits électroniques de la première moitié du XXe siècle. Ils ont joué un rôle crucial dans le développement de la radio, de la télévision, du radar, de l'enregistrement et de la reproduction du son , des réseaux téléphoniques longue distance et des ordinateurs analogiques et numériques . Bien que certaines applications aient utilisé des technologies antérieures telles que l' émetteur à éclateur pour la radio ou les ordinateurs mécaniques pour l'informatique, c'est l'invention du tube à vide thermoionique qui a rendu ces technologies répandues et pratiques, et a créé la discipline de l' électronique .

Dans les années 1940, l'invention des dispositifs à semi - conducteurs a permis de produire des dispositifs à semi-conducteurs , qui sont plus petits, plus efficaces, fiables et durables, et moins chers que les tubes thermoioniques. A partir du milieu des années 1960, les tubes thermoioniques sont alors remplacés par le transistor . Les tubes thermoioniques ont encore quelques applications pour certains amplificateurs haute fréquence.

L'ère des semi-conducteurs

La période moderne de l'histoire des télécommunications à partir de 1950 est appelée l' ère des semi - conducteurs , en raison de la large adoption des dispositifs à semi - conducteurs dans la technologie des télécommunications. Le développement de la technologie des transistors et de l' industrie des semi - conducteurs a permis des avancées significatives dans la technologie des télécommunications et a conduit à une transition des réseaux publics à commutation de circuits à bande étroite vers des réseaux privés à large bande à commutation de paquets . Les technologies métal-oxyde-semi-conducteur (MOS) telles que l' intégration à grande échelle (LSI) et RF CMOS ( radio-fréquence complémentaire MOS ), ainsi que la théorie de l'information (telle que la compression de données ), ont conduit à une transition du traitement du signal analogique au numérique , avec l'introduction des télécommunications numériques (telles que la téléphonie numérique et les médias numériques ) et des communications sans fil (telles que les réseaux cellulaires et la téléphonie mobile ), entraînant une croissance rapide de l' industrie des télécommunications vers la fin du 20e siècle.

Transistors

Le développement de la technologie des transistors a été fondamental pour les télécommunications électroniques modernes . Le premier transistor, un transistor à contact ponctuel , a été inventé par John Bardeen et Walter Houser Brattain aux Bell Labs en 1947. Le MOSFET (transistor à effet de champ métal-oxyde-silicium), également connu sous le nom de transistor MOS, a été inventé plus tard par Mohamed M. Atalla et Dawon Kahng aux Bell Labs en 1959. Le MOSFET est le bloc de construction ou le "cheval de travail" de la révolution de l' information et de l' ère de l' information , et l'appareil le plus fabriqué de l'histoire. La technologie MOS , y compris les circuits intégrés MOS et les MOSFET de puissance , pilote l' infrastructure de communication des télécommunications modernes. Outre les ordinateurs, d'autres éléments essentiels des télécommunications modernes construits à partir de MOSFET comprennent les appareils mobiles , les émetteurs - récepteurs , les modules de station de base , les routeurs , les amplificateurs de puissance RF , les microprocesseurs , les puces mémoire et les circuits de télécommunication .

Selon la loi d'Edholm , la bande passante des réseaux de télécommunication double tous les 18 mois. Les progrès de la technologie MOS, y compris la mise à l'échelle MOSFET (augmentation du nombre de transistors à un rythme exponentiel, comme le prédit la loi de Moore ), ont été le facteur le plus important dans l'augmentation rapide de la bande passante dans les réseaux de télécommunications.

Réseaux informatiques et Internet

Le 11 septembre 1940, George Stibitz a transmis des problèmes pour sa calculatrice de nombres complexes à New York à l'aide d'un télétype , et a reçu les résultats calculés au Dartmouth College dans le New Hampshire . Cette configuration d'un ordinateur centralisé ( mainframe ) avec des terminaux muets distants est restée populaire jusque dans les années 1970. Cependant, déjà dans les années 1960, les chercheurs ont commencé à étudier la commutation par paquets , une technologie qui envoie un message par portions à sa destination de manière asynchrone sans le faire passer par un ordinateur central centralisé . Un réseau à quatre nœuds a émergé le 5 décembre 1969, constituant les débuts de l' ARPANET , qui en 1981 était passé à 213 nœuds. ARPANET a finalement fusionné avec d'autres réseaux pour former Internet. Alors que le développement d'Internet était un objectif de l' Internet Engineering Task Force (IETF) qui a publié une série de documents de demande de commentaires , d'autres progrès en matière de réseau ont eu lieu dans les laboratoires industriels , tels que les développements de réseau local (LAN) d' Ethernet (1983) et de Token. Anneau (1984).

Télécommunication sans fil

La révolution sans fil a commencé dans les années 1990, avec l'avènement des réseaux sans fil numériques conduisant à une révolution sociale et à un changement de paradigme de la technologie filaire à la technologie sans fil , y compris la prolifération des technologies sans fil commerciales telles que les téléphones portables , la téléphonie mobile , les téléavertisseurs , les ordinateurs sans fil. les réseaux , les réseaux cellulaires , l' Internet sans fil et les ordinateurs portables et de poche dotés de connexions sans fil. La révolution sans fil a été entraînée par les progrès de l' ingénierie des radiofréquences (RF) et des micro - ondes , ainsi que par la transition de la technologie RF analogique vers la technologie RF numérique. Les progrès de la technologie des transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET ou transistor MOS), le composant clé de la technologie RF qui permet les réseaux numériques sans fil, ont été au cœur de cette révolution, y compris les dispositifs MOS tels que le MOSFET de puissance , LDMOS , et RF CMOS .

Médias numériques

La distribution et la diffusion en continu de médias numériques pratiques ont été rendues possibles par les progrès de la compression de données , en raison des exigences de mémoire, de stockage et de bande passante peu élevées des médias non compressés. La technique de compression la plus importante est la transformée en cosinus discrète (DCT), un algorithme de compression avec perte qui a été proposé pour la première fois comme technique de compression d'images en 1972. Réalisation et démonstration, le 29 octobre 2001, de la première transmission de cinéma numérique par satellite en Europe de un long métrage de Bernard Pauchon, Alain Lorentz, Raymond Melwig et Philippe Binant.

Croissance de la capacité de transport

La capacité effective d'échanger des informations dans le monde entier via des réseaux de télécommunication bidirectionnels est passée de 281 pétaoctets (pB) d'informations compressées de manière optimale en 1986, à 471 pB en 1993, à 2,2 exaoctets (eB) en 2000 et à 65 eB en 2007. est l'équivalent informationnel de deux pages de journal par personne et par jour en 1986, et de six journaux entiers par personne et par jour d'ici 2007. Compte tenu de cette croissance, les télécommunications jouent un rôle de plus en plus important dans l'économie mondiale et l'industrie mondiale des télécommunications représentait environ 4,7 $. secteur de mille milliards de dollars en 2012. Les revenus des services de l'industrie mondiale des télécommunications ont été estimés à 1 500 milliards de dollars en 2010, ce qui correspond à 2,4 % du produit intérieur brut (PIB) mondial.

Notions techniques

Les télécommunications modernes sont fondées sur une série de concepts clés qui ont connu un développement et un raffinement progressifs au cours d'une période de plus d'un siècle.

Éléments basiques

Les technologies de télécommunication peuvent être principalement divisées en méthodes filaires et sans fil. Dans l'ensemble cependant, un système de télécommunication de base se compose de trois parties principales qui sont toujours présentes sous une forme ou une autre :

Par exemple, dans une station de radiodiffusion, le grand amplificateur de puissance de la station est l'émetteur ; et l' antenne de diffusion est l'interface entre l'amplificateur de puissance et le "canal en espace libre". Le canal en espace libre est le support de transmission ; et l'antenne du récepteur est l'interface entre le canal de l'espace libre et le récepteur. Ensuite, le récepteur radio est la destination du signal radio, et c'est là qu'il est converti de l'électricité en son pour que les gens l'écoutent.

Parfois, les systèmes de télécommunication sont « duplex » (systèmes bidirectionnels) avec un seul boîtier électronique fonctionnant à la fois comme émetteur et récepteur, ou comme émetteur - récepteur . Par exemple, un téléphone cellulaire est un émetteur-récepteur. L'électronique de transmission et l'électronique de réception dans un émetteur-récepteur sont en fait assez indépendantes l'une de l'autre. Cela s'explique facilement par le fait que les émetteurs radio contiennent des amplificateurs de puissance qui fonctionnent avec des puissances électriques mesurées en watts ou en kilowatts, mais les récepteurs radio traitent des puissances radio mesurées en microwatts ou en nanowatts . Par conséquent, les émetteurs-récepteurs doivent être soigneusement conçus et construits pour isoler leurs circuits haute puissance et leurs circuits basse puissance les uns des autres, afin de ne pas provoquer d'interférences.

La télécommunication sur des lignes fixes est appelée communication point à point car elle se fait entre un émetteur et un récepteur. La télécommunication par diffusion radio est appelée communication de diffusion car elle se situe entre un émetteur puissant et de nombreux récepteurs radio de faible puissance mais sensibles.

Les télécommunications dans lesquelles plusieurs émetteurs et plusieurs récepteurs ont été conçus pour coopérer et partager le même canal physique sont appelées systèmes multiplex . Le partage de canaux physiques par multiplexage permet souvent des réductions de coûts très importantes. Les systèmes multiplexés sont disposés dans des réseaux de télécommunication, et les signaux multiplexés sont commutés au niveau des nœuds jusqu'au récepteur terminal de destination correct.

Communications analogiques ou numériques

Les signaux de communication peuvent être envoyés, par des signaux analogiques ou des signaux numériques . Il existe des systèmes de communication analogiques et des systèmes de communication numériques . Pour un signal analogique, le signal varie en continu par rapport à l'information. Dans un signal numérique, les informations sont codées sous la forme d'un ensemble de valeurs discrètes (par exemple, un ensemble de uns et de zéros). Lors de la propagation et de la réception, les informations contenues dans les signaux analogiques seront inévitablement dégradées par des bruits physiques indésirables . (La sortie d'un émetteur est exempte de bruit à toutes fins pratiques.) Généralement, le bruit dans un système de communication peut être exprimé en ajoutant ou en soustrayant du signal souhaitable d'une manière complètement aléatoire . Cette forme de bruit est appelée bruit additif , étant entendu que le bruit peut être négatif ou positif à différents instants. Le bruit qui n'est pas un bruit additif est une situation beaucoup plus difficile à décrire ou à analyser, et ces autres types de bruit seront omis ici.

En revanche, à moins que la perturbation du bruit additif ne dépasse un certain seuil, les informations contenues dans les signaux numériques resteront intactes. Leur résistance au bruit représente un avantage clé des signaux numériques par rapport aux signaux analogiques.

Canaux de communication

Le terme « canal » a deux sens différents. Dans un sens, un canal est le support physique qui transporte un signal entre l'émetteur et le récepteur. Les exemples incluent l' atmosphère pour les communications sonores, les fibres optiques en verre pour certains types de communications optiques , les câbles coaxiaux pour les communications via les tensions et les courants électriques qu'ils contiennent, et l'espace libre pour les communications utilisant la lumière visible , les ondes infrarouges , la lumière ultraviolette , et les ondes radio . Les types de câbles coaxiaux sont classés par type RG ou « radioguide », terminologie dérivée de la Seconde Guerre mondiale. Les diverses désignations RG sont utilisées pour classer les applications spécifiques de transmission de signaux. Ce dernier canal est appelé "canal de l'espace libre". L'envoi d'ondes radio d'un endroit à un autre n'a rien à voir avec la présence ou l'absence d'une atmosphère entre les deux. Les ondes radio traversent un vide parfait aussi facilement qu'elles traversent l'air, le brouillard, les nuages ​​ou tout autre type de gaz.

L'autre sens du terme "canal" dans les télécommunications est vu dans l'expression canal de communication , qui est une subdivision d'un support de transmission afin qu'il puisse être utilisé pour envoyer plusieurs flux d'informations simultanément. Par exemple, une station de radio peut diffuser des ondes radio dans l'espace libre à des fréquences voisines de 94,5  MHz (mégahertz) tandis qu'une autre station radio peut diffuser simultanément des ondes radio à des fréquences voisines de 96,1 MHz. Chaque station de radio transmettrait des ondes radio sur une bande de fréquence d'environ 180  kHz (kilohertz), centrée sur des fréquences telles que celles ci-dessus, appelées « fréquences porteuses » . Chaque station dans cet exemple est séparée de ses stations adjacentes de 200 kHz, et la différence entre 200 kHz et 180 kHz (20 kHz) est une tolérance technique pour les imperfections du système de communication.

Dans l'exemple ci-dessus, le "canal en espace libre" a été divisé en canaux de communication en fonction des fréquences , et chaque canal se voit attribuer une bande passante de fréquence distincte dans laquelle diffuser des ondes radio. Ce système de découpage du support en canaux selon la fréquence est appelé « multiplexage fréquentiel ». Un autre terme pour le même concept est " multiplexage en longueur d'onde ", qui est plus couramment utilisé dans les communications optiques lorsque plusieurs émetteurs partagent le même support physique.

Une autre façon de diviser un support de communication en canaux est d'attribuer à chaque expéditeur un segment de temps récurrent (un "intervalle de temps", par exemple, 20 millisecondes sur chaque seconde), et de permettre à chaque expéditeur d'envoyer des messages uniquement dans son propre temps. insérer. Cette méthode de division du support en canaux de communication est appelée « multiplexage temporel » ( TDM ), et est utilisée dans les communications par fibre optique. Certains systèmes de communication radio utilisent le TDM dans un canal FDM alloué. Par conséquent, ces systèmes utilisent un hybride de TDM et FDM.

Modulation

La mise en forme d'un signal pour véhiculer des informations est appelée modulation . La modulation peut être utilisée pour représenter un message numérique sous forme d'onde analogique. C'est ce qu'on appelle communément « keying » - un terme dérivé de l'utilisation plus ancienne du code Morse dans les télécommunications - et il existe plusieurs techniques de keying (celles-ci incluent la modulation par déplacement de phase , la modulation par déplacement de fréquence et la modulation par déplacement d'amplitude ). Le système « Bluetooth », par exemple, utilise la modulation par déplacement de phase pour échanger des informations entre différents appareils. En outre, il existe des combinaisons de modulation par déplacement de phase et de modulation par déplacement d'amplitude appelées (dans le jargon du domaine) « modulation d'amplitude en quadrature » (QAM) qui sont utilisées dans les systèmes de radiocommunication numérique à haute capacité.

La modulation peut également être utilisée pour transmettre les informations de signaux analogiques basse fréquence à des fréquences plus élevées. Ceci est utile car les signaux analogiques basse fréquence ne peuvent pas être transmis efficacement sur l'espace libre. Par conséquent, les informations provenant d'un signal analogique basse fréquence doivent être imprimées dans un signal haute fréquence (appelé « onde porteuse ») avant la transmission. Il existe plusieurs schémas de modulation différents disponibles pour y parvenir [deux des plus élémentaires étant la modulation d'amplitude (AM) et la modulation de fréquence (FM)]. Un exemple de ce processus est la voix d'un disc-jockey qui est imprimée dans une onde porteuse de 96 MHz à l'aide d'une modulation de fréquence (la voix serait alors reçue sur une radio en tant que canal « 96 FM »). De plus, la modulation présente l'avantage de pouvoir utiliser le multiplexage par répartition en fréquence (FDM).

Réseaux de télécommunication

Un réseau de télécommunications est un ensemble d'émetteurs, de récepteurs et de canaux de communication qui s'envoient des messages. Certains réseaux de communications numériques contiennent un ou plusieurs routeurs qui fonctionnent ensemble pour transmettre des informations au bon utilisateur. Un réseau de communication analogique se compose d'un ou plusieurs commutateurs qui établissent une connexion entre deux ou plusieurs utilisateurs. Pour les deux types de réseaux, des répéteurs peuvent être nécessaires pour amplifier ou recréer le signal lorsqu'il est transmis sur de longues distances. Il s'agit de lutter contre l' atténuation qui peut rendre le signal indiscernable du bruit. Un autre avantage des systèmes numériques par rapport à l'analogique est que leur sortie est plus facile à stocker en mémoire, c'est-à-dire que deux états de tension (haut et bas) sont plus faciles à stocker qu'une plage continue d'états.

Impact sociétal

Les télécommunications ont un impact social, culturel et économique important sur la société moderne. En 2008, les estimations plaçaient les revenus de l' industrie des télécommunications à 4 700 milliards de dollars US, soit un peu moins de 3 % du produit mondial brut (taux de change officiel). Plusieurs sections suivantes traitent de l'impact des télécommunications sur la société.

Microéconomie

À l' échelle microéconomique , les entreprises ont utilisé les télécommunications pour aider à bâtir des empires commerciaux mondiaux. Cela va de soi dans le cas du détaillant en ligne Amazon.com mais, selon l'universitaire Edward Lenert, même le détaillant conventionnel Walmart a bénéficié d'une meilleure infrastructure de télécommunications par rapport à ses concurrents. Dans les villes du monde entier, les propriétaires de maison utilisent leur téléphone pour commander et organiser une variété de services à domicile allant de la livraison de pizza aux électriciens. Il a été noté que même des communautés relativement pauvres utilisent les télécommunications à leur avantage. Dans le district de Narsingdi au Bangladesh , des villageois isolés utilisent des téléphones portables pour parler directement aux grossistes et obtenir un meilleur prix pour leurs marchandises. En Côte d'Ivoire , les caféiculteurs partagent des téléphones portables pour suivre les variations horaires des prix du café et vendre au meilleur prix.

Macroéconomie

À l' échelle macroéconomique , Lars-Hendrik Röller et Leonard Waverman ont suggéré un lien de causalité entre une bonne infrastructure de télécommunications et la croissance économique. Peu de gens contestent l'existence d'une corrélation bien que certains soutiennent qu'il est faux de considérer la relation comme causale.

En raison des avantages économiques d'une bonne infrastructure de télécommunications, on s'inquiète de plus en plus de l'accès inéquitable aux services de télécommunications entre divers pays du monde, c'est ce que l'on appelle la fracture numérique . Une enquête menée en 2003 par l' Union internationale des télécommunications (UIT) a révélé qu'environ un tiers des pays ont moins d'un abonnement mobile pour 20 personnes et un tiers des pays ont moins d'un abonnement téléphonique fixe pour 20 personnes. En termes d'accès à Internet, environ la moitié des pays comptent moins d'une personne sur 20 ayant accès à Internet. À partir de ces informations, ainsi que des données éducatives, l'UIT a pu compiler un indice qui mesure la capacité globale des citoyens à accéder et à utiliser les technologies de l'information et de la communication. En utilisant cette mesure, la Suède, le Danemark et l' Islande ont reçu le classement le plus élevé tandis que les pays africains, le Nigeria, le Burkina Faso et le Mali, ont reçu le classement le plus bas.

Impact social

Les télécommunications ont joué un rôle important dans les relations sociales. Néanmoins, les appareils comme le système téléphonique ont été initialement annoncés en mettant l'accent sur les dimensions pratiques de l'appareil (telles que la capacité de faire des affaires ou de commander des services à domicile) par opposition aux dimensions sociales. Ce n'est qu'à la fin des années 1920 et 1930 que les dimensions sociales de l'appareil sont devenues un thème prédominant dans les publicités téléphoniques. De nouvelles promotions ont commencé à attirer les émotions des consommateurs, soulignant l'importance des conversations sociales et de rester en contact avec la famille et les amis.

Depuis lors, le rôle que les télécommunications ont joué dans les relations sociales est devenu de plus en plus important. Ces dernières années, la popularité des sites de réseautage social a considérablement augmenté. Ces sites permettent aux utilisateurs de communiquer entre eux ainsi que de publier des photographies, des événements et des profils pour que d'autres puissent les voir. Les profils peuvent répertorier l'âge, les intérêts, les préférences sexuelles et le statut relationnel d'une personne. De cette façon, ces sites peuvent jouer un rôle important dans tout, de l'organisation d'engagements sociaux à la parade nuptiale .

Avant les sites de réseaux sociaux, les technologies comme le service de messages courts (SMS) et le téléphone avaient également un impact significatif sur les interactions sociales. En 2000, le groupe d'étude de marché Ipsos MORI a signalé que 81 % des utilisateurs de SMS âgés de 15 à 24 ans au Royaume-Uni avaient utilisé le service pour coordonner des arrangements sociaux et 42 % pour flirter.

Divertissement, actualités et publicité

Source d'information préférée des Américains en 2006.
Télévision locale 59%
Télévision nationale 47%
Radio 44%
Journal local 38%
l'Internet 23%
Journal national 12%
L'enquête a permis plusieurs réponses

Sur le plan culturel, les télécommunications ont accru la capacité du public à accéder à la musique et au cinéma. Avec la télévision, les gens peuvent regarder des films qu'ils n'ont jamais vus chez eux sans avoir à se rendre au vidéoclub ou au cinéma. Avec la radio et Internet, les gens peuvent écouter de la musique qu'ils n'ont jamais entendue sans avoir à se déplacer jusqu'au magasin de musique.

Les télécommunications ont également transformé la façon dont les gens reçoivent leurs nouvelles. Une enquête de 2006 (tableau de droite) auprès d'un peu plus de 3 000 Américains par l'organisation à but non lucratif Pew Internet et American Life Project aux États-Unis, la majorité a spécifié la télévision ou la radio plutôt que les journaux.

Les télécommunications ont eu un impact tout aussi important sur la publicité. TNS Media Intelligence a indiqué qu'en 2007, 58 % des dépenses publicitaires aux États-Unis étaient consacrées aux médias qui dépendent des télécommunications.

Dépenses publicitaires aux États-Unis en 2007
Moyen Dépenses
l'Internet 7,6% 11,31 milliards de dollars
Radio 7,2% 10,69 milliards de dollars
Télévision par câble 12,1% 18,02 milliards de dollars
Télévision syndiquée 2,8% 4,17 milliards de dollars
Spot TV 11,3% 16,82 milliards de dollars
Télévision en réseau 17,1% 25,42 milliards de dollars
Un journal 18,9% 28,22 milliards de dollars
Magazine 20,4% 30,33 milliards de dollars
Extérieur 2,7% 4,02 milliards de dollars
Le total 100% 149 milliards de dollars

Régulation

De nombreux pays ont promulgué une législation conforme au Règlement des télécommunications internationales établi par l'Union internationale des télécommunications (UIT), qui est la "principale agence des Nations Unies pour les questions relatives aux technologies de l'information et de la communication". En 1947, lors de la Conférence d'Atlantic City, l'UIT a décidé « d'accorder une protection internationale à toutes les fréquences inscrites dans une nouvelle liste internationale de fréquences et utilisées conformément au Règlement des radiocommunications ». Selon le Règlement des radiocommunications de l'UIT adopté à Atlantic City, toutes les fréquences référencées dans le Comité international d'enregistrement des fréquences , examinées par le Comité et inscrites sur la Liste internationale des fréquences « ont droit à une protection internationale contre les interférences nuisibles ».

D'un point de vue mondial, il y a eu des débats politiques et une législation concernant la gestion des télécommunications et de la radiodiffusion. L' histoire de la radiodiffusion aborde certains débats concernant l'équilibre entre les communications conventionnelles telles que l'imprimerie et les télécommunications telles que la radiodiffusion. Le début de la Seconde Guerre mondiale a provoqué la première explosion de la propagande audiovisuelle internationale. Les pays, leurs gouvernements, les insurgés, les terroristes et les miliciens ont tous utilisé des techniques de télécommunication et de radiodiffusion pour promouvoir la propagande. La propagande patriotique pour les mouvements politiques et la colonisation a commencé au milieu des années 1930. En 1936, la BBC diffusa de la propagande dans le monde arabe pour contrer en partie des émissions similaires en provenance d'Italie, qui avait également des intérêts coloniaux en Afrique du Nord.

Les insurgés modernes, comme ceux de la dernière guerre en Irak , utilisent souvent des appels téléphoniques intimidants, des SMS et la distribution de vidéos sophistiquées d'une attaque contre les troupes de la coalition dans les heures suivant l'opération. « Les insurgés sunnites ont même leur propre chaîne de télévision, Al-Zawraa , qui, bien qu'interdite par le gouvernement irakien, diffuse toujours depuis Erbil , au Kurdistan irakien, alors même que la pression de la coalition l'a obligée à changer plusieurs fois d'hébergeur satellite.

Le 10 novembre 2014, le président Obama a recommandé à la Federal Communications Commission de reclasser le service Internet à large bande en tant que service de télécommunications afin de préserver la neutralité du net .

Médias modernes

Ventes d'équipements dans le monde

Selon les données recueillies par Gartner et Ars Technica, les ventes des principaux équipements de télécommunication grand public dans le monde en millions d'unités étaient :

Équipement / an 1975 1980 1985 1990 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Des ordinateurs 0 1 8 20 40 75 100 135 130 175 230 280
Téléphones portables N / A N / A N / A N / A N / A N / A 180 400 420 660 830 1000

Téléphone

La fibre optique offre une bande passante moins chère pour les communications longue distance.

Dans un réseau téléphonique, l'appelant est connecté à la personne à qui il souhaite parler par des commutateurs à différents centraux téléphoniques . Les commutateurs forment une connexion électrique entre les deux utilisateurs et le réglage de ces commutateurs est déterminé électroniquement lorsque l'appelant compose le numéro. Une fois la connexion établie, la voix de l'appelant est transformée en un signal électrique à l'aide d'un petit microphone dans le combiné de l'appelant . Ce signal électrique est ensuite envoyé via le réseau à l'utilisateur à l'autre extrémité où il est retransformé en son par un petit haut-parleur dans le combiné de cette personne.

Depuis 2015, les téléphones fixes de la plupart des résidences sont analogiques, c'est-à-dire que la voix du locuteur détermine directement la tension du signal. Bien que les appels à courte distance puissent être traités de bout en bout comme des signaux analogiques, de plus en plus de fournisseurs de services téléphoniques convertissent de manière transparente les signaux en signaux numériques pour la transmission. L'avantage de ceci est que les données vocales numérisées peuvent voyager côte à côte avec les données d'Internet et peuvent être parfaitement reproduites dans les communications longue distance (par opposition aux signaux analogiques qui sont inévitablement affectés par le bruit).

Les téléphones portables ont eu un impact significatif sur les réseaux téléphoniques. Les abonnements à la téléphonie mobile sont désormais plus nombreux que les abonnements aux lignes fixes sur de nombreux marchés. Les ventes de téléphones portables en 2005 ont totalisé 816,6 millions, ce chiffre étant presque également réparti entre les marchés d'Asie/Pacifique (204 m), d'Europe occidentale (164 m), de CEMEA (Europe centrale, Moyen-Orient et Afrique) (153,5 m) , Amérique du Nord (148 m) et Amérique latine (102 m). En termes de nouveaux abonnements au cours des cinq années à partir de 1999, l'Afrique a devancé les autres marchés avec une croissance de 58,2 %. De plus en plus, ces téléphones sont desservis par des systèmes où le contenu vocal est transmis numériquement, tels que le GSM ou le W-CDMA, de nombreux marchés choisissant de déprécier les systèmes analogiques tels que l' AMPS .

Il y a également eu des changements spectaculaires dans la communication téléphonique dans les coulisses. À partir de l'exploitation de TAT-8 en 1988, les années 1990 ont vu l'adoption généralisée de systèmes basés sur des fibres optiques. L'avantage de communiquer avec des fibres optiques est qu'elles offrent une augmentation drastique de la capacité de données. Le TAT-8 lui-même était capable de transporter 10 fois plus d'appels téléphoniques que le dernier câble en cuivre posé à l'époque et les câbles à fibre optique d'aujourd'hui sont capables de transporter 25 fois plus d'appels téléphoniques que le TAT-8. Cette augmentation de la capacité de données est due à plusieurs facteurs : Premièrement, les fibres optiques sont physiquement beaucoup plus petites que les technologies concurrentes. Deuxièmement, ils ne souffrent pas de diaphonie, ce qui signifie que plusieurs centaines d'entre eux peuvent être facilement regroupés dans un seul câble. Enfin, les améliorations du multiplexage ont conduit à une croissance exponentielle de la capacité de données d'une seule fibre.

L'assistance à la communication sur de nombreux réseaux de fibres optiques modernes est un protocole connu sous le nom de mode de transfert asynchrone (ATM). Le protocole ATM permet la transmission de données côte à côte mentionnée au deuxième paragraphe. Il convient aux réseaux téléphoniques publics car il établit un chemin pour les données à travers le réseau et associe un contrat de trafic à ce chemin. Le contrat de trafic est essentiellement un accord entre le client et le réseau sur la manière dont le réseau doit gérer les données ; si le réseau ne peut pas remplir les conditions du contrat de trafic, il n'accepte pas la connexion. Ceci est important car les appels téléphoniques peuvent négocier un contrat afin de se garantir un débit binaire constant, ce qui garantira que la voix de l'appelant n'est pas partiellement retardée ou coupée complètement. Il existe des concurrents de l'ATM, tels que la commutation multiprotocole par étiquette (MPLS), qui effectuent une tâche similaire et devraient supplanter l'ATM à l'avenir.

Radio et télévision

Les normes de télévision numérique et leur adoption dans le monde

Dans un système de diffusion, la tour centrale de diffusion haute puissance transmet une onde électromagnétique haute fréquence à de nombreux récepteurs de faible puissance. L'onde haute fréquence envoyée par la tour est modulée avec un signal contenant des informations visuelles ou sonores. Le récepteur est alors accordé pour capter l'onde haute fréquence et un démodulateur est utilisé pour récupérer le signal contenant les informations visuelles ou sonores. Le signal diffusé peut être soit analogique (le signal varie en continu par rapport à l'information) soit numérique (l'information est codée sous la forme d'un ensemble de valeurs discrètes).

L' industrie des médias de diffusion est à un tournant critique de son développement, de nombreux pays passant de la diffusion analogique à la diffusion numérique. Cette évolution est rendue possible par la production de circuits intégrés moins chers, plus rapides et plus performants . Le principal avantage des diffusions numériques est qu'elles préviennent un certain nombre de plaintes communes aux diffusions analogiques traditionnelles. Pour la télévision, cela inclut l'élimination des problèmes tels que les images enneigées , les images fantômes et autres distorsions. Ceux-ci se produisent en raison de la nature de la transmission analogique, ce qui signifie que les perturbations dues au bruit seront évidentes dans la sortie finale. La transmission numérique surmonte ce problème car les signaux numériques sont réduits à des valeurs discrètes lors de la réception et donc de petites perturbations n'affectent pas la sortie finale. Dans un exemple simplifié, si un message binaire 1011 était transmis avec des amplitudes de signal [1.0 0.0 1.0 1.0] et reçu avec des amplitudes de signal [0.9 0.2 1.1 0.9] il décoderait toujours le message binaire 1011—une reproduction parfaite de ce qui a été envoyé. À partir de cet exemple, un problème avec les transmissions numériques peut également être vu en ce que si le bruit est suffisamment important, il peut altérer considérablement le message décodé. En utilisant la correction d'erreur directe, un récepteur peut corriger une poignée d'erreurs binaires dans le message résultant, mais trop de bruit entraînera une sortie incompréhensible et donc une panne de la transmission.

Dans la radiodiffusion télévisuelle numérique, il existe trois normes concurrentes susceptibles d'être adoptées dans le monde entier. Il s'agit des normes ATSC , DVB et ISDB ; l'adoption de ces normes à ce jour est présentée dans la carte en légende. Les trois normes utilisent MPEG-2 pour la compression vidéo. ATSC utilise Dolby Digital AC-3 pour la compression audio, ISDB utilise Advanced Audio Coding (MPEG-2 Part 7) et DVB n'a pas de norme pour la compression audio mais utilise généralement MPEG-1 Part 3 Layer 2. Le choix de la modulation varie également entre le régimes. Dans le domaine de la diffusion audio numérique, les normes sont beaucoup plus unifiées, pratiquement tous les pays choisissant d'adopter la norme de diffusion audio numérique (également connue sous le nom de norme Eureka 147 ). L'exception est les Etats-Unis qui ont choisi d'adopter la HD Radio . La radio HD, contrairement à Eureka 147, est basée sur une méthode de transmission connue sous le nom de transmission intra -bande sur canal qui permet aux informations numériques de « se greffer » sur les transmissions analogiques AM ou FM normales.

Cependant, malgré le passage imminent au numérique, la télévision analogique continue d'être transmise dans la plupart des pays. Une exception est les États-Unis qui ont mis fin à la transmission de la télévision analogique (par toutes les chaînes de télévision sauf les très faibles puissances) le 12 juin 2009 après avoir retardé à deux reprises la date limite de basculement. Le Kenya a également mis fin à la transmission de la télévision analogique en décembre 2014 après plusieurs retards. Pour la télévision analogique, trois normes étaient utilisées pour la diffusion de la télévision couleur (voir une carte sur l'adoption ici ). Ceux-ci sont connus sous le nom de PAL (conçu allemand), NTSC (conçu américain) et SECAM (conçu en français). Pour la radio analogique, le passage à la radio numérique est rendu plus difficile par le coût plus élevé des récepteurs numériques. Le choix de la modulation pour la radio analogique se fait généralement entre l'amplitude ( AM ) ou la modulation de fréquence ( FM ). Pour obtenir une lecture stéréo , une sous-porteuse modulée en amplitude est utilisée pour la FM stéréo , et une modulation d'amplitude en quadrature est utilisée pour la stéréo AM ou C-QUAM .

l'Internet

Internet est un réseau mondial d'ordinateurs et de réseaux informatiques qui communiquent entre eux à l'aide du protocole Internet (IP). Tout ordinateur sur Internet possède une adresse IP unique qui peut être utilisée par d'autres ordinateurs pour lui acheminer des informations. Par conséquent, n'importe quel ordinateur sur Internet peut envoyer un message à n'importe quel autre ordinateur en utilisant son adresse IP. Ces messages portent avec eux l'adresse IP de l'ordinateur d'origine permettant une communication bidirectionnelle. Internet est donc un échange de messages entre ordinateurs.

On estime que 51 % des informations transitant par les réseaux de télécommunications bidirectionnels en 2000 transitaient par Internet (la plupart du reste (42 %) par le téléphone fixe ). En 2007, Internet dominait clairement et captait 97 % de toutes les informations dans les réseaux de télécommunications (la plupart du reste (2 %) via les téléphones mobiles ). En 2008, on estime que 21,9 % de la population mondiale a accès à Internet avec les taux d'accès les plus élevés (mesurés en pourcentage de la population) en Amérique du Nord (73,6 %), en Océanie/Australie (59,5 %) et en Europe (48,1 %). En termes d' accès haut débit , l'Islande (26,7 %), la Corée du Sud (25,4 %) et les Pays-Bas (25,3 %) sont en tête du classement mondial.

Internet fonctionne en partie grâce aux protocoles qui régissent la façon dont les ordinateurs et les routeurs communiquent entre eux. La nature de la communication en réseau informatique se prête à une approche en couches où les protocoles individuels de la pile de protocoles s'exécutent plus ou moins indépendamment des autres protocoles. Cela permet de personnaliser les protocoles de niveau inférieur en fonction de la situation du réseau sans modifier le mode de fonctionnement des protocoles de niveau supérieur. Un exemple pratique de l'importance de cela est qu'il permet à un navigateur Internet d'exécuter le même code, que l'ordinateur sur lequel il s'exécute soit connecté à Internet via une connexion Ethernet ou Wi-Fi . Les protocoles sont souvent évoqués en fonction de leur place dans le modèle de référence OSI (illustré à droite), qui a émergé en 1983 comme la première étape d'une tentative infructueuse de créer une suite de protocoles réseau universellement adoptée.

Pour Internet, le support physique et le protocole de liaison de données peuvent varier plusieurs fois au fur et à mesure que les paquets traversent le globe. En effet, Internet n'impose aucune contrainte quant au support physique ou au protocole de liaison de données utilisé. Cela conduit à l'adoption de médias et de protocoles qui conviennent le mieux à la situation du réseau local. En pratique, la plupart des communications intercontinentales utiliseront le protocole ATM (Asynchronous Transfer Mode) (ou un équivalent moderne) au-dessus de la fibre optique. En effet, pour la plupart des communications intercontinentales, Internet partage la même infrastructure que le réseau téléphonique public commuté.

Au niveau de la couche réseau, les choses deviennent standardisées avec l'adoption du protocole Internet (IP) pour l'adressage logique . Pour le World Wide Web, ces « adresses IP » sont dérivées de la forme lisible par l'homme en utilisant le système de noms de domaine (par exemple, 72.14.207.99 est dérivé de www.google.com). À l'heure actuelle, la version la plus utilisée du protocole Internet est la version quatre, mais un passage à la version six est imminent.

Au niveau de la couche transport, la plupart des communications adoptent soit le protocole de contrôle de transmission (TCP) soit le protocole de datagramme utilisateur (UDP). TCP est utilisé lorsqu'il est essentiel que chaque message envoyé soit reçu par l'autre ordinateur, tandis que UDP est utilisé lorsqu'il est simplement souhaitable. Avec TCP, les paquets sont retransmis s'ils sont perdus et placés dans l'ordre avant d'être présentés aux couches supérieures. Avec UDP, les paquets ne sont pas ordonnés ni retransmis en cas de perte. Les paquets TCP et UDP portent tous deux des numéros de port pour spécifier par quelle application ou quel processus le paquet doit être géré. Étant donné que certains protocoles au niveau de l'application utilisent certains ports , les administrateurs réseau peuvent manipuler le trafic pour répondre à des exigences particulières. Des exemples sont de restreindre l'accès à Internet en bloquant le trafic destiné à un port particulier ou d'affecter les performances de certaines applications en attribuant une priorité .

Au-dessus de la couche de transport, certains protocoles sont parfois utilisés et s'intègrent vaguement dans les couches de session et de présentation, notamment les protocoles Secure Sockets Layer (SSL) et Transport Layer Security (TLS). Ces protocoles garantissent que les données transférées entre deux parties restent totalement confidentielles. Enfin, au niveau de l'application, de nombreux protocoles sont familiers aux utilisateurs d'Internet, tels que HTTP (navigation Web), POP3 (e-mail), FTP (transfert de fichiers), IRC (chat Internet), BitTorrent (partage de fichiers) et XMPP (messagerie instantanée).

Voice over Internet Protocol (VoIP) permet d'utiliser des paquets de données pour des communications vocales synchrones . Les paquets de données sont marqués comme des paquets de type vocal et peuvent être hiérarchisés par les administrateurs réseau afin que la conversation synchrone en temps réel soit moins sujette à des conflits avec d'autres types de trafic de données qui peuvent être retardés (c'est-à-dire transfert de fichiers ou e-mail) ou mis en mémoire tampon à l'avance (c'est-à-dire audio et vidéo) sans préjudice. Cette hiérarchisation est correcte lorsque le réseau a une capacité suffisante pour tous les appels VoIP ayant lieu en même temps et que le réseau est activé pour la hiérarchisation, c'est-à-dire un réseau privé de type entreprise, mais Internet n'est généralement pas géré de cette manière et il peut donc une grande différence dans la qualité des appels VoIP sur un réseau privé et sur l'Internet public.

Réseaux locaux et réseaux étendus

Malgré la croissance d'Internet, les caractéristiques des réseaux locaux (LAN) – des réseaux informatiques qui ne s'étendent pas au-delà de quelques kilomètres – restent distinctes. En effet, les réseaux à cette échelle ne nécessitent pas toutes les fonctionnalités associées aux réseaux plus grands et sont souvent plus rentables et efficaces sans eux. Lorsqu'ils ne sont pas connectés à Internet, ils bénéficient également des avantages de la confidentialité et de la sécurité. Cependant, l'absence délibérée de connexion directe à Internet ne garantit pas une protection contre les pirates informatiques, les forces militaires ou les puissances économiques. Ces menaces existent s'il existe des méthodes de connexion à distance au réseau local.

Les réseaux étendus (WAN) sont des réseaux informatiques privés qui peuvent s'étendre sur des milliers de kilomètres. Encore une fois, certains de leurs avantages incluent la confidentialité et la sécurité. Les principaux utilisateurs de LAN et de WAN privés comprennent les forces armées et les agences de renseignement qui doivent garder leurs informations sécurisées et secrètes.

Au milieu des années 1980, plusieurs ensembles de protocoles de communication ont émergé pour combler les lacunes entre la couche de liaison de données et la couche d'application du modèle de référence OSI . Ceux-ci comprenaient Appletalk , IPX et NetBIOS, le protocole dominant défini au début des années 1990 étant IPX en raison de sa popularité auprès des utilisateurs MS-DOS . TCP/IP existait à ce stade, mais il n'était généralement utilisé que par les grandes installations gouvernementales et de recherche.

Alors qu'Internet gagnait en popularité et que son trafic devait être acheminé vers des réseaux privés, les protocoles TCP/IP ont remplacé les technologies de réseau local existantes. Des technologies supplémentaires, telles que DHCP , permettaient aux ordinateurs TCP/IP de s'auto-configurer sur le réseau. De telles fonctions existaient également dans les ensembles de protocoles AppleTalk/IPX/NetBIOS.

Considérant que le mode de transfert asynchrone (ATM) ou la commutation d'étiquettes multiprotocoles (MPLS) sont des protocoles de liaison de données typiques pour les réseaux plus importants tels que les réseaux étendus ; Ethernet et Token Ring sont des protocoles de liaison de données typiques pour les réseaux locaux. Ces protocoles diffèrent des protocoles précédents en ce qu'ils sont plus simples, par exemple, ils omettent des fonctionnalités telles que les garanties de qualité de service et offrent une prévention des collisions . Ces deux différences permettent des systèmes plus économiques.

Malgré la popularité modeste de Token Ring dans les années 1980 et 1990, pratiquement tous les réseaux locaux utilisent désormais des installations Ethernet câblées ou sans fil. Au niveau de la couche physique, la plupart des implémentations Ethernet filaires utilisent des câbles à paires torsadées en cuivre (y compris les réseaux 10BASE-T courants ). Cependant, certaines premières implémentations utilisaient des câbles coaxiaux plus lourds et certaines implémentations récentes (en particulier celles à grande vitesse) utilisent des fibres optiques. Lorsque des fibres optiques sont utilisées, la distinction doit être faite entre les fibres multimodes et les fibres monomodes. Les fibres multimodes peuvent être considérées comme des fibres optiques plus épaisses pour lesquelles la fabrication d'appareils est moins chère, mais qui souffrent d'une bande passante moins utilisable et d'une atténuation plus mauvaise, ce qui implique des performances longue distance moins bonnes.

Voir également

Les références

Citations

Bibliographie

Liens externes