· Conférence 27. Principes de construction de systèmes informatiques de télécommunications.

Introduction

Télécommunicationspeut être définie comme une technologie qui connecte des ensembles d’informations souvent situés à une certaine distance les uns des autres. Les télécommunications connaissent actuellement une révolution de deux manières : des changements rapides dans la technologie des communications et des changements tout aussi importants dans la propriété, le contrôle et la fourniture des services de communication. Les managers d'aujourd'hui doivent comprendre les capacités et les avantages des différentes technologies de communication, et être capables de peser les coûts et les avantages d'une utilisation correcte des télécommunications.

Système de télécommunicationest un ensemble d'équipements compatibles matériels et logiciels connectés en un seul système dans le but de transférer des données d'un endroit à un autre. Le système de télécommunications est capable de transmettre des informations textuelles, graphiques, vocales ou vidéo. Ce chapitre décrit les principaux composants des systèmes de télécommunication. Les sections suivantes expliquent comment ces composants fonctionnent ensemble pour former différents types de réseaux.

Un système de communication typique comprend des serveurs, des ordinateurs d'utilisateurs, des canaux de communication (sur la figure, ils sont indiqués par des lignes rouges), ainsi que des équipements actifs - modems, hubs, etc.

2. Composants du système de télécommunication

Les principaux composants d’un système de télécommunication sont répertoriés ci-dessous :

1. Serveurs qui stockent et traitent les informations.

2. Postes de travail et PC utilisateur utilisés pour saisir des requêtes dans des bases de données, recevoir et traiter les résultats des requêtes et effectuer d'autres tâches pour les utilisateurs finaux des systèmes d'information.

3. Les canaux de communication sont des lignes de communication par lesquelles les données sont transmises entre l'expéditeur et le destinataire des informations. Les canaux de communication utilisent différents types de supports de transmission de données : lignes téléphoniques, câbles à fibre optique, câbles coaxiaux, canaux de communication sans fil et autres.

4. Équipements actifs - modems, adaptateurs réseau, hubs, commutateurs, routeurs, etc. Ces appareils sont nécessaires à la transmission et à la réception de données.

5. Logiciel réseau qui contrôle le processus de transmission et de réception de données et contrôle le fonctionnement de différentes parties du système de communication.

Fonctions du système de télécommunication

Pour transmettre des informations d'un point et les recevoir à un autre, le système de télécommunication doit effectuer certaines opérations qui sont pour la plupart cachées aux utilisateurs. Avant qu’un système de télécommunications transmette des informations, il doit établir une connexion entre les parties émettrices (expéditeur) et réceptrices (destinataire). Calculez ensuite l'itinéraire optimal pour la transmission des données, effectuez le traitement initial des informations transmises (par exemple, vous devez vérifier que votre message est envoyé à la personne à qui vous l'avez envoyé) et convertissez la vitesse de transmission de l'ordinateur à la vitesse prise en charge par le ligne de communication. Enfin, le système de télécommunications contrôle le flux des informations transmises.

Périphériques réseau et communications.

Les moyens de communication les plus couramment utilisés sont les paires torsadées, les câbles coaxiaux et les lignes à fibre optique. Lors du choix d'un type de câble, tenez compte des indicateurs suivants :

· coût d'installation et de maintenance,

· vitesse de transfert d'informations,

· restrictions sur la distance de transmission des informations sans amplificateurs-répéteurs supplémentaires (répéteurs),

· sécurité de la transmission des données.

Le principal problème est de garantir simultanément ces indicateurs, par exemple, le taux de transfert de données le plus élevé est limité par la distance de transmission de données maximale possible, ce qui garantit toujours le niveau requis de protection des données. L'évolutivité et la facilité d'extension du système de câbles affectent son coût.

3. Types de réseaux de télécommunications.

Il existe différentes manières d'organiser les équipements de réseau actifs et passifs pour qu'ils fonctionnent ensemble et, par conséquent, il existe de nombreuses façons de classer les réseaux. Les réseaux peuvent être classés par configuration ou topologie de réseau. En fonction de leur taille géographique, les réseaux sont divisés en réseaux mondiaux et locaux. En règle générale, les réseaux mondiaux couvrent des zones assez vastes - de 1 à 2 à des centaines de milliers de kilomètres. Les réseaux locaux regroupent les ressources informatiques d'un ou plusieurs bâtiments. Dans cette partie, vous vous familiariserez avec les différents types de réseaux informatiques.

Réseaux locaux

Le réseau local , LAN (parfois appelé réseau local, LAN) - Local Area Network, LAN - couvre de petits espaces, généralement un bâtiment ou plusieurs bâtiments voisins. La plupart des réseaux locaux connectent des ordinateurs situés à une distance ne dépassant pas 600 m les uns des autres. Les réseaux locaux ont besoin de leurs propres canaux de télécommunication (le plus souvent, une paire torsadée ou un câble coaxial est utilisé). Les réseaux locaux ont trouvé de nombreuses applications dans les entreprises. Ils permettent aux organisations de mettre en œuvre des applications qui améliorent considérablement la productivité et l'efficacité de la gestion. Ces applications incluent, en premier lieu, tous les types de courrier électronique (messagerie ordinaire, texte, voix et vidéo), la télévision et la vidéoconférence, ainsi que les technologies Internet. Il est aujourd’hui difficile d’imaginer un bureau qui ne soit pas équipé d’un réseau local. Les réseaux locaux permettent aux organisations de partager des logiciels et du matériel coûteux. Par exemple, les utilisateurs de plusieurs ordinateurs connectés par un réseau local peuvent partager une imprimante laser ou jet d'encre connectée au réseau. Les réseaux sont utilisés pour travailler avec des applications de planification collective, ainsi que pour organiser l'informatique distribuée.

Sans réseaux, il serait impossible pour les organisations de partager l'accès à Internet. En règle générale, les organisations ne disposent que d'un seul ordinateur directement connecté au fournisseur d'accès Internet (FAI). Pour que les utilisateurs d'autres ordinateurs puissent travailler avec le World Wide Web, un logiciel spécial est installé sur l'ordinateur qui fait office de passerelle, qui envoie des requêtes à Internet au nom des utilisateurs. Les collaborateurs de la société Michelin à Milan utilisent le réseau local principalement pour les échanges de courriers électroniques ainsi que pour le traitement conjoint d'informations textuelles et graphiques. Le système de câble, construit sur un câble UTP5, connecte plusieurs hubs auxquels plus de 200 ordinateurs sont connectés. Le réseau utilise des serveurs Compaq ProLiant dotés de processeurs puissants et de disques durs de grande capacité, ainsi que des postes de travail et des ordinateurs personnels Olivetti. Chaque bureau dispose d'une imprimante laser réseau. La nuit, lorsqu'il n'y a pas d'employés dans le bâtiment, toutes les informations critiques sont copiées par un système de sauvegarde équipé de l'un des serveurs, ce qui réduit le risque de perte de données vitales. Toute la succursale milanaise du groupe Michelin est connectée à Internet via l'un des ordinateurs, qui fonctionne comme une passerelle entre le réseau local de l'entreprise et un canal de communication par fibre optique avec le fournisseur Internet. Grâce à une connexion constante à Internet, la succursale milanaise de la société Michelin peut à tout moment établir une connexion avec le mainframe, situé au siège de la société Michelin à Turin.

4. Topologies de réseaux informatiques.

Topologie en étoile.

Le concept de topologie de réseau en étoile vient du domaine des ordinateurs centraux, dans lesquels la machine principale reçoit et traite toutes les données des périphériques en tant que nœud de traitement actif. Ce principe est utilisé dans les systèmes de communication de données, tels que le courrier électronique RELCOM. Toutes les informations entre deux postes de travail périphériques transitent par le nœud central du réseau informatique.

Le débit du réseau est déterminé par la puissance de calcul du nœud et est garanti pour chaque poste de travail. Il n'y a pas de collisions de données.

La topologie en étoile est la plus fiable de toutes les topologies de réseaux informatiques car le transfert de données entre postes de travail passe par un nœud central (si ses performances sont bonnes) sur des lignes distinctes utilisées uniquement par ces postes de travail.

Topologie en anneau.

Dans une topologie de réseau en anneau, les postes de travail sont connectés les uns aux autres en cercle, c'est-à-dire poste de travail 1 avec poste de travail 2, poste de travail 3 avec poste de travail

4, etc Le dernier poste de travail est connecté au premier. Le lien de communication est fermé en anneau.

Poser des câbles d'un poste de travail à un autre peut s'avérer assez complexe et coûteux, surtout si les postes de travail sont géographiquement situés loin de l'anneau (par exemple, en ligne).

Le principal problème d'une topologie en anneau est que chaque poste de travail doit participer activement au transfert d'informations, et si au moins l'un d'entre eux tombe en panne, l'ensemble du réseau est paralysé.

Une forme particulière de topologie en anneau est un réseau en anneau logique. Physiquement, il est monté comme une connexion de topologies en étoile.

Topologie des bus.

Avec une topologie en bus, le support de transmission de l'information se présente sous la forme d'un chemin de communication accessible à tous les postes de travail, auquel ils doivent tous être connectés. Tous les postes de travail peuvent communiquer directement avec n'importe quel poste de travail du réseau.

Les postes de travail peuvent y être connectés ou déconnectés à tout moment, sans interrompre le fonctionnement de l'ensemble du réseau informatique. Le fonctionnement d'un réseau informatique ne dépend pas de l'état d'un poste de travail individuel.

Dans une situation standard, un réseau de bus Ethernet utilise souvent un câble fin ou un câble Cheapernet avec un connecteur en T. L'arrêt et surtout la connexion à un tel réseau nécessite une coupure de bus, ce qui perturbe la circulation de l'information et provoque le blocage du système.

Arborescence du LAN.

Outre les topologies bien connues des réseaux informatiques : anneau, étoile et bus, une structure combinée, par exemple une structure arborescente, est également utilisée dans la pratique. Il se forme principalement sous la forme de combinaisons des topologies de réseaux informatiques mentionnées ci-dessus. La base d'une arborescence de réseau informatique est située au point (racine) où les lignes de communication d'informations (branches d'arbre) sont collectées.

Les réseaux informatiques à structure arborescente sont utilisés là où l'application directe des structures de réseau de base sous leur forme pure n'est pas possible. Pour connecter un grand nombre de postes de travail, des amplificateurs ou des commutateurs réseau sont utilisés selon les cartes adaptatrices. Un commutateur qui possède simultanément des fonctions d’amplificateur est appelé hub actif.

5. Modem

Pour connecter des ordinateurs distants entre eux, on utilise principalement des réseaux téléphoniques ordinaires, qui couvrent des territoires plus ou moins étendus de la plupart des États - PSTN (Public Switchable Tele-phone

Réseau). Le seul problème dans ce cas est la conversion des signaux numériques (discrets) exploités par l'ordinateur en signaux analogiques (continus).

Les appareils appelés modems sont conçus pour résoudre ce problème.

Un modem est un périphérique conçu pour échanger des informations avec d'autres ordinateurs via le réseau téléphonique. Selon la terminologie GOST, ils sont appelés UPS (dispositifs de conversion de signal). En fait, le modem est formé de deux nœuds : un modulateur et un démodulateur ; il effectue la modulation et la démodulation des signaux d'information. En fait, le mot « modem » est l’abréviation de deux autres :

Modulateur/Démodulateur.

En d'autres termes, le modulateur du modem convertit le flux binaire de l'ordinateur en signaux analogiques adaptés à la transmission sur le canal de communication téléphonique ; Le démodulateur de modem effectue la tâche inverse : il convertit les signaux audiofréquences sous forme numérique afin qu'ils puissent être perçus par un ordinateur. Ainsi, les données à transmettre sont converties en signal analogique par le modulateur du modem<передающего>ordinateur. Le modem récepteur, situé à l'extrémité opposée de la ligne,<слушает>le signal transmis et le reconvertit en numérique à l'aide d'un démodulateur.

Un modem est donc un appareil capable à la fois de transmettre et de recevoir des données.

Du fait que les lignes téléphoniques sont utilisées comme support de transmission de données, il est possible de communiquer avec n'importe quel point du globe.

Les modems modernes sont fabriqués sur la base de LSI (circuits intégrés à grande échelle) spécialisés qui remplissent presque toutes les fonctions du modem. Cela garantit de petites dimensions, une grande fiabilité et une facilité d'utilisation des modems.

Ces dernières années, les modems ont été plus largement utilisés à des vitesses de transmission de 2 400, 9 600 et 14 400 bps, tandis que ces types de modems permettent une transmission à des vitesses inférieures (1 200, 4 800, 7 200, 12 000 bps), ainsi qu'une interaction avec la majeure partie des les modems datent des années de production antérieures.

Actuellement, les tâches exécutées par le modem comprenaient des fonctions de protection contre les erreurs lors de la transmission et une fonction de compression des données, ce qui a radicalement augmenté la fiabilité et la vitesse du transfert d'informations. Grâce à la compression des données, la vitesse réelle de transmission des informations numériques à l'aide de modems peut être augmentée jusqu'à 40-60 Kbps.

Récemment, les modems sont devenus partie intégrante de l'ordinateur.

En installant un modem sur votre ordinateur, vous vous ouvrez réellement à un nouveau monde. Votre ordinateur passe d'un ordinateur autonome à un réseau mondial.

Liste de la littérature utilisée.

1. Sukhman S.M., Bernov A.V., Shevkoplyas B.V. Composants des systèmes de télécommunication. Analyse des solutions d'ingénierie. – M. : MIET, 2002. – 220 p.

2. Presse informatique. – 1998 – N°8

3. Presse informatique. – 1999 – N°1

4. Site Internet : www.iXBT.ru. Le lien est « communications ».

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BRANCHE DU BUDGET DE L'ÉTAT FÉDÉRAL INSTITUTION D'ENSEIGNEMENT PROFESSIONNEL SUPÉRIEUR

"UNIVERSITÉ D'ÉTAT DE TIOUMEN"

À TOBOLSK

Institut pédagogique de Tobolsk nommé d'après. DI. Mendeleïev

Département de Physique, Mathématiques, Informatique et Méthodes d'Enseignement

Travaux de cours

Systèmes de télécommunications

Étudiant de 5ème année de cours par correspondance

Faculté des sciences naturelles,

orientations « Formation professionnelle

(électronique, ingénierie radio et communications)"

Sorochenko Alexandre Nikolaïevitch

Enseignant : Candidat en Sciences Pédagogiques,

Professeur agrégé Kutumova A.A.

Tobolsk 2016

Introduction

1. Caractéristiques et classification des réseaux d'information

2. Architecture multi-niveaux des réseaux d'information

3. Types de canaux de communication

4. Organisation de l'accès aux réseaux d'information

4.1 Structure des réseaux territoriaux

4.2 Principaux types d'accès

4.2.1 Service de technologie des télécommunications

4.2.2 Courriel

4.2.3 Partage de fichiers

4.2.4 Téléconférences et babillards électroniques

4.2.5 Accès aux bases de données distribuées

4.2.6 Système d'information WWW

Conclusion

Bibliographie

Introduction

Sans exagération, le 21e siècle peut être qualifié de siècle des technologies de l’information. Le concept de technologie de l’information comprend de nombreux aspects. L'un des éléments les plus importants de cette direction est la transmission directe d'informations via les réseaux d'information.

Les technologies des télécommunications constituent les principes d'organisation des systèmes et des réseaux de communication analogiques et numériques modernes, y compris les réseaux informatiques et INTERNET.

Les moyens de télécommunications sont un ensemble de dispositifs techniques, d'algorithmes et de logiciels qui permettent de transmettre et de recevoir de la parole, des données d'information et des informations multimédias à l'aide d'ondes électriques et électromagnétiques via des canaux câblés, à fibre optique et radio dans différentes gammes de longueurs d'onde. Ce sont des dispositifs de conversion de l'information, son codage et son décodage, sa modulation et sa démodulation, ce sont des technologies modernes de traitement informatique.

1. Caractéristiques et classification des réseaux d'information

Les technologies de télécommunications modernes reposent sur l'utilisation des réseaux d'information.

Le réseau de communication est un système composé d'objets qui remplissent les fonctions de génération, de conversion, de stockage et de consommation d'un produit, appelés points (nœuds) du réseau et lignes de transmission (communications, communications, connexions) qui transfèrent le produit entre les points.

Une caractéristique distinctive du réseau de communication réside dans les grandes distances entre les points par rapport aux dimensions géométriques des zones d'espace occupées par les points.

Un réseau d'information est un réseau de communication dans lequel le produit de la génération, du traitement, du stockage et de l'utilisation est de l'information.

Un réseau informatique est un réseau d'informations qui comprend des équipements informatiques. Les composants d'un réseau informatique peuvent être des ordinateurs et des périphériques qui sont des sources et des récepteurs de données transmises sur le réseau. Ces composants constituent l'équipement terminal de données (DTE ou Data Terminal Equipment). Les ordinateurs, imprimantes, traceurs et autres équipements de calcul, de mesure et d'exécution de systèmes automatiques et automatisés peuvent faire office d'ETTD. Le transfert réel de données s'effectue à l'aide de supports et de moyens appelés collectivement support de transfert de données.

La préparation des données transmises ou reçues par le DTE à partir du support de transmission de données est réalisée par un bloc fonctionnel appelé équipement de terminaison de canal de données (DCE ou DCE - Data Circuit-Terminating Equipment). L'AKD peut être une unité structurellement distincte ou une unité intégrée à l'OOD. Le DTE et le DCE constituent ensemble une station de données, souvent appelée nœud de réseau. Un exemple d'ETCD est un modem.

Les réseaux informatiques sont classés selon un certain nombre de critères.

En fonction des distances entre les nœuds connectés, on distingue les réseaux informatiques :

Territorial, couvrant une zone géographique significative ; Parmi les réseaux territoriaux, on peut distinguer les réseaux régionaux et mondiaux, ayant respectivement des échelles régionales ou mondiales ; les réseaux régionaux sont parfois appelés réseaux MAN (Metropolitan Area Network), et le nom anglais courant des réseaux territoriaux est WAN (Wide Area Network) ;

Local (LAN) ? couvrant une zone limitée (généralement à distance des stations ne dépassant pas quelques dizaines ou centaines de mètres les unes des autres, moins souvent 1...2 km) ; les réseaux locaux signifient LAN (Local Area Network) ;

Entreprise (à l’échelle de l’entreprise) ? un ensemble de réseaux locaux interconnectés couvrant le territoire sur lequel une entreprise ou une institution est située dans un ou plusieurs bâtiments rapprochés. Les réseaux informatiques locaux et d'entreprise sont le principal type de réseaux informatiques utilisés dans les systèmes de conception assistée par ordinateur (CAO).

Il convient particulièrement de noter le réseau Internet mondial unique (le service d'information World Wide Web (WWW) qui y est mis en œuvre est traduit en russe par World Wide Web) ; c'est un réseau de réseaux avec sa propre technologie. Sur Internet, il existe le concept d'intranets - des réseaux d'entreprise au sein d'Internet.

Il existe des réseaux intégrés, des réseaux non intégrés et des sous-réseaux. Un réseau informatique intégré (Internet) est un ensemble interconnecté de nombreux réseaux informatiques, appelés sous-réseaux sur Internet.

Dans les systèmes automatisés des grandes entreprises, les sous-réseaux incluent les installations informatiques des départements de conception individuels. Internet est nécessaire pour combiner de tels sous-réseaux, ainsi que pour combiner les moyens techniques des systèmes de conception et de production assistés par ordinateur en un seul système d'automatisation intégré (CIM - Computer Integrated Manufacturing).

Généralement, les réseaux Internet sont adaptés à différents types de communications : téléphonie, courrier électronique, transmission d'informations vidéo, données numériques, etc., et dans ce cas ils sont appelés réseaux de services intégrés. Le développement des interréseaux consiste à développer des moyens d'interfaçage de sous-réseaux hétérogènes et des normes pour construire des sous-réseaux initialement adaptés à l'interfaçage. Les sous-réseaux dans les interréseaux sont combinés conformément à la topologie sélectionnée à l'aide de blocs d'interaction.

2. Architecture multi-niveaux des réseaux d'information

De manière générale, pour le fonctionnement des réseaux informatiques, deux problèmes doivent être résolus :

Transférer les données vers leur destination sous la forme correcte et en temps opportun ;

Les données reçues par l'utilisateur aux fins prévues doivent être reconnaissables et sous la forme appropriée pour leur utilisation correcte.

Le premier problème est lié aux tâches de routage et est apporté par les protocoles réseau (protocoles de bas niveau).

Le deuxième problème est dû à l’utilisation de différents types d’ordinateurs dans les réseaux, avec des codes et une syntaxe de langage différents. Cette partie du problème est résolue en introduisant des protocoles de haut niveau.

Ainsi, une architecture complète centrée sur l’utilisateur final inclut les deux protocoles.

Le modèle de référence OSI (Open Systems Interconnection) développé prend en charge le concept selon lequel chaque couche fournit des services à la couche supérieure et s'appuie sur et utilise les services de la couche inférieure. Chaque niveau remplit une fonction de transfert de données spécifique. Bien qu’ils doivent travailler dans un ordre strict, chaque niveau permet plusieurs options. Considérons le modèle de référence. Il se compose de 7 couches et constitue une architecture à plusieurs niveaux, décrite par des protocoles et des procédures standard.

Les trois couches inférieures fournissent des services réseau. Les protocoles qui implémentent ces couches doivent être fournis dans chaque nœud du réseau.

Les quatre couches supérieures fournissent des services aux utilisateurs finaux eux-mêmes et sont donc associées à eux plutôt qu'au réseau.

Physique niveau. Cette partie du modèle définit les caractéristiques physiques, mécaniques et électriques des lignes de communication qui composent le LAN (câbles, connecteurs, lignes de fibre optique, etc.).

Nous pouvons considérer cette couche comme étant responsable du matériel. Bien que les fonctions d'autres niveaux puissent être implémentées dans les puces correspondantes, elles appartiennent toujours au logiciel. La fonction de la couche physique est de garantir que les symboles entrant dans le support physique à une extrémité du canal atteignent l'autre extrémité. Lors de l'utilisation de ce service de transport de symboles en aval, l'objectif du protocole de canal est d'assurer une transmission fiable (sans erreur) de blocs de données sur le canal. De tels blocs sont souvent appelés cycles ou frames. La procédure nécessite généralement : la synchronisation sur le premier caractère de la trame, la détection de la fin de la trame, la détection des caractères erronés le cas échéant, et la correction de ces caractères d'une manière ou d'une autre (cela se fait généralement en demandant la retransmission de la trame dans lesquels un ou plusieurs caractères erronés sont détectés).

Niveau canal. La couche liaison de données et la couche physique sous-jacente fournissent un canal de transmission sans erreur entre deux nœuds du réseau. A ce niveau, les règles d'utilisation de la couche physique par les nœuds du réseau sont déterminées. La représentation électrique des données sur le LAN (bits de données, méthodes de codage des données et jetons) est reconnue à ce niveau et uniquement à ce niveau. Ici, les erreurs sont détectées (reconnues) et corrigées en exigeant une retransmission des données.

Réseau niveau. La fonction de la couche réseau est d'établir une route pour transmettre des données sur un réseau, ou éventuellement sur plusieurs réseaux, du nœud de transmission au nœud de destination. Cette couche assure également un contrôle de flux ou de congestion pour éviter que les ressources du réseau (stockage des nœuds et chemins de transmission) ne soient saturées, ce qui pourrait entraîner une panne de service. Lors de l'exécution de ces fonctions au niveau du réseau, un service d'un niveau inférieur est utilisé - un canal de transmission de données, qui garantit l'arrivée sans erreur d'un bloc de données entré dans le canal à l'extrémité opposée le long de l'itinéraire du réseau.

La tâche principale des niveaux inférieurs est de transmettre des blocs de données tout au long du parcours depuis la source jusqu'au destinataire, en les livrant en temps opportun à la fin souhaitée.

Ensuite, la tâche des couches supérieures est de fournir réellement les données sous la forme correcte et reconnaissable. Ces couches supérieures ignorent l’existence du réseau. Ils ne fournissent que le service qui leur est demandé.

Transport niveau. Fournit un échange de données fiable et cohérent entre deux utilisateurs finaux. A cet effet, la couche transport utilise un service de couche réseau. Il contrôle également le flux pour garantir que les blocs de données sont reçus correctement. En raison des différences entre les points de terminaison, les données d'un système peuvent être transférées à des vitesses différentes. Ainsi, si le contrôle de flux n'est pas en vigueur, les systèmes plus lents peuvent être submergés par des systèmes plus rapides. Lorsque plusieurs paquets sont traités, la couche transport contrôle l'ordre dans lequel les composants du message sont transmis. Si un double d'un message reçu précédemment arrive, cette couche le reconnaît et ignore le message.

Niveau session. Les fonctions de ce niveau sont de coordonner la communication entre deux programmes d'application exécutés sur des postes de travail différents. Il fournit également des services à la couche de présentation supérieure. Cela se produit sous la forme d’un dialogue bien structuré. Ces fonctions incluent la création d'une session, la gestion de l'envoi et de la réception de paquets de messages pendant une session et la fin d'une session. Cette couche gère également les négociations, si nécessaire, pour garantir un échange correct des données. Le dialogue entre l'utilisateur du service de session (c'est-à-dire les parties de la couche présentation et la couche supérieure) peut consister en un échange de données normal ou accéléré. Cela peut être duplex, c'est-à-dire transmission bidirectionnelle simultanée, lorsque chaque côté a la capacité de transmettre indépendamment, ou semi-duplex, c'est-à-dire avec transmission simultanée dans une seule direction. Dans ce dernier cas, des étiquettes spéciales sont utilisées pour transférer le contrôle d'un côté à l'autre. La couche session fournit un service de synchronisation pour surmonter toute erreur détectée. Avec ce service, des marques de synchronisation doivent être insérées dans le flux de données par les utilisateurs du service de session. Si une erreur est détectée, la connexion de session doit être ramenée à un certain état, les utilisateurs doivent revenir au point établi dans le flux de dialogue, réinitialiser certaines des données transférées, puis rétablir le transfert à partir de ce point. réseau de communication par téléconférence informatique

Niveau représentation. Gère et transforme la syntaxe des blocs de données échangés entre utilisateurs finaux. Cette situation peut se produire sur des PC de différents types (IBM PC, Macintosh, DEC, Next, Burrogh) qui doivent échanger des données. Objectif - transformation de blocs de données syntaxiques.

Appliqué niveau. Les protocoles de la couche application confèrent une sémantique ou une signification appropriée aux informations échangées. Ce niveau constitue la frontière entre le logiciel et les processus du modèle OSI. Un message destiné à être transmis sur un réseau informatique entre dans le modèle OSI à un moment donné, passe par la couche 1 (physique), est transmis à un autre PC et voyage depuis la couche 1 dans l'ordre inverse pour atteindre le PC sur l'autre PC. via sa couche application. Ainsi, la couche application assure la compréhension mutuelle entre deux programmes d’application sur des ordinateurs différents.

3. Types de canaux de communication

Le support de transmission de données est un ensemble de lignes de transmission de données et d'unités d'interaction (c'est-à-dire des équipements réseau non inclus dans les stations de données) destinés à transmettre des données entre les stations de données. Les supports de transmission de données peuvent être publics ou dédiés à un utilisateur spécifique.

La ligne de transmission de données est un moyen utilisé dans les réseaux d'information pour distribuer des signaux dans la direction souhaitée.

Canal (canal de communication) - un moyen de transmission de données unidirectionnelle. Un exemple de canal pourrait être une bande de fréquences attribuée à un émetteur lors de communications radio.

Canal de transmission de données - un moyen d'échange de données bidirectionnel, comprenant un équipement de terminaison de canal de données et une ligne de transmission de données. En fonction de la nature du support physique de transmission de données (TD), les canaux de transmission de données se distinguent en lignes de communication optiques, en lignes de communication filaires (en cuivre) et sans fil.

Lignes de communication filaires: Les lignes de télécommunications filaires sont divisées en câbles, aériens et fibres optiques.

Facsimilé: La communication par télécopie (ou phototélégraphe) est une méthode électrique de transmission d'informations graphiques - une image fixe de texte ou de tableaux, des dessins, des diagrammes, des graphiques, des photographies, etc. Elle s'effectue à l'aide de télécopieurs : télécopies et canaux de télécommunication (principalement téléphoniques).

Lignes de communication à fibre optique: Les lignes téléphoniques et les câbles de télévision sont principalement utilisés comme lignes de communication filaires. La communication par fil téléphonique est la plus développée. Mais il présente de sérieux inconvénients : sensibilité aux interférences, atténuation des signaux lors de leur transmission sur de longues distances et faible débit. Les lignes à fibre optique ne présentent pas tous ces inconvénients - un type de communication dans lequel les informations sont transmises via des guides d'ondes optiques diélectriques (« fibre optique »).

La fibre optique est considérée comme le support le plus idéal pour transmettre de grands flux d’informations sur de longues distances. Il est composé de quartz, à base de dioxyde de silicium, un matériau répandu et peu coûteux, contrairement au cuivre. La fibre optique est très compacte et légère, avec un diamètre d'environ 100 microns seulement.

Les lignes à fibres optiques diffèrent des lignes filaires traditionnelles :

Très grande vitesse de transmission des informations (sur une distance de plus de 100 km sans répéteurs) ;

Sécurité des informations transmises contre tout accès non autorisé ;

Haute résistance aux interférences électromagnétiques ;

Résistance aux environnements agressifs ;

La capacité de transmettre simultanément jusqu'à 10 millions de conversations téléphoniques et un million de signaux vidéo sur une seule fibre ;

Flexibilité des fibres ;

Petite taille et poids ;

Sécurité contre les étincelles, les explosions et les incendies ;

Installation et installation faciles ;

Faible coût;

Haute durabilité des fibres optiques - jusqu'à 25 ans.

Actuellement, l’échange d’informations entre les continents s’effectue principalement via des câbles sous-marins à fibres optiques plutôt que par des communications par satellite. Dans le même temps, le principal moteur du développement des lignes de communication sous-marines à fibre optique est Internet.

Systèmes de communication sans fil: Les systèmes de communication sans fil s'effectuent via des canaux radio.

Dans les années 1930 mètre, et dans les années 40 - les ondes décimétriques et centimétriques ont été maîtrisées, se propageant de manière rectiligne, sans se plier autour de la surface de la Terre (c'est-à-dire en ligne de mire), ce qui limite la communication directe sur ces ondes à une distance de 40 à 50 km en terrain plat, et dans les zones montagneuses - plusieurs centaines de kilomètres. La largeur des gammes de fréquences correspondant à ces longueurs d'onde - de 30 MHz à 30 GHz - étant 1000 fois supérieure à la largeur de toutes les gammes de fréquences inférieures à 30 MHz (ondes de plus de 10 m), elles peuvent transmettre d'énormes flux d'informations et transporter des communications multicanaux. Dans le même temps, la plage de propagation limitée et la possibilité d'obtenir une directivité nette avec une antenne de conception simple permettent d'utiliser les mêmes longueurs d'onde en de nombreux points sans interférence mutuelle. La transmission sur des distances importantes est obtenue en utilisant plusieurs relais dans les lignes de communication radio ou en utilisant des satellites de communication situés à haute altitude (environ 40 000 km) au-dessus de la Terre (voir « Communications spatiales »). Permettant d'effectuer simultanément des dizaines de milliers de conversations téléphoniques sur de longues distances et de transmettre des dizaines de programmes de télévision, les communications par relais radio et par satellite sont nettement plus efficaces dans leurs capacités que les communications radio longue distance conventionnelles sur ondes métriques.

Lignes de communication par relais radio: Les communications par relais radio étaient à l'origine utilisées pour organiser des lignes téléphoniques multicanaux dans lesquelles les messages étaient transmis à l'aide d'un signal électrique analogique. La première ligne de ce type, longue de 200 km et dotée de 5 voies téléphoniques, est apparue aux États-Unis en 1935. Il reliait New York et Philadelphie.

Au cours des dernières décennies, la nécessité de transmettre des données – des informations représentées sous forme numérique – a conduit à la création de systèmes de transmission numérique. Des systèmes de transmission de données par relais radio numériques capables d'échanger des informations numériques sont apparus.

Communications et navigation par satellite: La communication spatiale ou par satellite est essentiellement un type de communication par relais radio et se distingue par le fait que ses répéteurs ne se trouvent pas à la surface de la Terre, mais sur des satellites dans l'espace.

Dans les années 1980, le développement des communications personnelles par satellite a commencé. Au début du 21e siècle, le nombre de ses abonnés s'élève à plusieurs millions de personnes, et après encore 10 ans, bien plus. Il y aura une unification des systèmes de communication par satellite et terrestres en un seul système de communication personnel mondial. La joignabilité de tout abonné sera assurée en composant son numéro de téléphone, quelle que soit sa localisation. Il s'agit d'un avantage des communications par satellite par rapport aux communications cellulaires (abordé plus loin dans ce chapitre), car elles ne sont pas localisées. En effet, au début du 21e siècle, la zone de couverture des communications cellulaires ne représente que 15 % de la surface terrestre. Par conséquent, la demande de communications mobiles personnelles dans de nombreuses régions du monde ne peut être satisfaite qu’à l’aide de systèmes de communication par satellite. En plus de la communication vocale (radiotéléphonique), ils permettent de déterminer la localisation (coordonnées) des consommateurs.

Un téléphone satellite se connecte directement à un satellite en orbite terrestre basse. Depuis le satellite, le signal arrive à une station au sol, d'où il est transmis au réseau téléphonique régulier. Le nombre de satellites requis pour une communication stable n'importe où sur la planète dépend du rayon orbital d'un système satellitaire particulier.

Le premier système de communication mondial, Iridium, est actuellement opérationnel. Il permet au client de rester en contact où qu'il soit et d'utiliser le même numéro de téléphone.

Le système se compose de 66 satellites en orbite basse situés à une distance de 780 km de la surface de la Terre. Il permet la réception et la transmission du signal depuis un téléphone mobile situé n'importe où dans le monde. Le signal reçu par le satellite est transmis le long de la chaîne jusqu'au satellite suivant jusqu'à ce qu'il atteigne la station au sol du système la plus proche de l'abonné appelé. Cela garantit une qualité de signal élevée.

Le principal inconvénient des communications personnelles par satellite est leur coût relativement élevé par rapport aux communications cellulaires. De plus, des émetteurs haute puissance sont intégrés aux téléphones satellites. Ils sont donc considérés comme dangereux pour la santé des utilisateurs.

Les téléphones satellites les plus fiables fonctionnent sur le réseau Inmarsat, créé il y a plus de 20 ans. Les téléphones satellite Inmarsat sont un boîtier rabattable de la taille des premiers ordinateurs portables. Le couvercle du téléphone satellite sert également d'antenne, qui doit être tournée vers le satellite (le niveau du signal est affiché sur l'écran du téléphone). Ces téléphones sont principalement utilisés sur les navires, les trains ou les poids lourds. Chaque fois que vous devez passer ou répondre à un appel, vous devrez placer le téléphone satellite sur une surface plane, ouvrir le couvercle et le tourner pour déterminer la direction du signal maximum. Ces téléphones satellites coûtent plus de 2 500 dollars et pèsent 2,2 kg. Une minute de conversation sur un tel téléphone satellite coûte 2,5 dollars américains et plus.

Pagination: La communication de radiomessagerie est une communication radiotéléphonique, envoyant par téléphone des messages dictés par l'abonné expéditeur et en les recevant sur le canal radio par l'abonné destinataire à l'aide d'un téléavertisseur - un récepteur radio avec un écran à cristaux liquides sur lequel sont affichés les textes alphanumériques reçus. Un téléavertisseur est un appareil de communication unidirectionnel : vous pouvez uniquement recevoir des messages sur celui-ci, mais vous ne pouvez pas en envoyer.

L'histoire de la radiomessagerie comme moyen d'appel radio personnel a commencé au milieu des années 1950 en Angleterre. Le premier appareil de ce type a été développé en 1956. Le nombre d'abonnés ne pouvait pas dépasser 57. Lorsque l'abonné recevait un signal sonore, il devait porter l'appareil à son oreille et écouter oralement le message que transmettait le répartiteur. Les utilisateurs du premier réseau en Angleterre étaient des médecins. Les réseaux qui existaient à cette époque étaient de nature locale et répondaient aux besoins de services spécifiques. Les plus importants d'entre eux étaient les services aéroportuaires. Certains réseaux similaires existent encore aujourd'hui. La radiomessagerie a commencé à se généraliser à la fin des années 1970 aux États-Unis.

Depuis lors, les systèmes de radiomessagerie se sont largement répandus dans les villes d'Europe et des États-Unis. Au même moment, la radiomessagerie arrivait en Russie.

Les premiers téléavertisseurs étaient de simples récepteurs de signaux modulés en fréquence. Ils contenaient plusieurs circuits accordés qui suivent une séquence caractéristique de signaux basse fréquence (tonalités). Lorsque ces tonalités ont été reçues, l'appareil a émis un bip. C'est pourquoi ces téléavertisseurs sont appelés téléavertisseurs tonaux.

La transition vers les systèmes numériques était inévitable. Le codage par tonalité n'était pas adapté à la transmission de messages alphanumériques.

Communication cellulaire mobile: La communication est dite mobile si la source de l'information ou son destinataire (ou les deux) se déplacent dans l'espace. La communication radio est mobile depuis sa création. Les premières stations de radio étaient destinées à communiquer avec des objets en mouvement - les navires. Après tout, l'un des premiers appareils de communication radio d'A.S. Popov a été installé sur le cuirassé Amiral Apraksin. Et c'est grâce à la communication radio avec lui qu'au cours de l'hiver 1899/1900 il fut possible de sauver ce navire perdu dans les glaces de la mer Baltique.

Pendant de nombreuses années, les communications radio individuelles entre deux abonnés nécessitaient leur propre canal de communication radio distinct fonctionnant sur la même fréquence. La communication radio simultanée sur plusieurs canaux pourrait être assurée en attribuant une bande de fréquence spécifique à chaque canal. Mais les fréquences sont également nécessaires pour la radiodiffusion, la télévision, les radars, la radionavigation et les besoins militaires. Le nombre de canaux de communication radio était donc très limité. Il était utilisé à des fins militaires et pour les communications gouvernementales. Ainsi, dans les voitures utilisées par les membres du Politburo du Comité central du PCUS, des téléphones portables ont été installés. Ils ont été installés dans des voitures de police et des radio-taxis. Pour que les communications mobiles se généralisent, il fallait une nouvelle idée pour leur organisation. Cette idée a été exprimée en 1947 par D. Ring, employé de la société américaine Bell Laboratories. Il s'agissait de diviser l'espace en petites zones - des cellules (ou cellules) d'un rayon de 1 à 5 kilomètres et de séparer les communications radio au sein d'une cellule des communications entre cellules. Cela a permis d'utiliser les mêmes fréquences dans différentes cellules. Au centre de chaque cellule, il a été proposé d'implanter une station radio de base - réceptrice et émettrice - pour assurer la communication radio au sein de la cellule avec tous les abonnés. Chaque abonné dispose de sa propre micro-station radio - un « téléphone portable » - une combinaison d'un téléphone, d'un émetteur-récepteur et d'un mini-ordinateur. Les abonnés communiquent entre eux via des stations de base connectées entre elles et au réseau téléphonique de la ville.

Chaque cellule doit être desservie par un émetteur radio central avec une portée limitée et une fréquence fixe. Cela permet de réutiliser la même fréquence dans d'autres cellules. Lors d'une conversation, le radiotéléphone cellulaire est connecté à la station de base par un canal radio par lequel la conversation téléphonique est transmise. La taille de la cellule est déterminée par la portée maximale de communication entre le radiotéléphone et la station de base. Cette plage maximale est le rayon de la cellule.

L'idée de la communication cellulaire mobile est que, sans encore quitter la zone de couverture d'une station de base, le téléphone mobile tombe dans la zone de couverture de toute station voisine, jusqu'à la limite extérieure de toute la zone du réseau.

À cette fin, des systèmes d'antennes-relais ont été créés qui couvrent leur "cellule" - une zone de la surface de la Terre. Pour une communication fiable, la distance entre deux antennes adjacentes doit être inférieure à leur portée. Dans les villes, il s'agit d'environ 500 mètres et dans les zones rurales de 2 à 3 km. Un téléphone mobile peut recevoir des signaux de plusieurs antennes répéteurs à la fois, mais il est toujours réglé sur le signal le plus fort.

L'idée des communications cellulaires mobiles était également d'utiliser le contrôle informatique du signal téléphonique de l'abonné lorsqu'il se déplace d'une cellule à une autre. C'est une commande informatique qui permettait de faire passer un téléphone portable d'un émetteur intermédiaire à un autre en un millième de seconde seulement. Tout se passe si vite que l'abonné ne s'en rend tout simplement pas compte.

Les ordinateurs constituent l'élément central d'un système de communication mobile. Ils trouvent un abonné situé dans l'une des cellules et le connectent au réseau téléphonique. Lorsqu'un abonné passe d'une cellule à une autre, ils transfèrent l'abonné d'une station de base à une autre, et connectent également l'abonné d'un réseau cellulaire « étranger » au « leur » lorsqu'il se trouve dans sa zone de couverture - ils effectuent du roaming ( qui en anglais signifie « errant » ou « errant »).

Les principes des communications mobiles modernes étaient déjà une réussite à la fin des années 40. Cependant, à cette époque, la technologie informatique était encore à un niveau tel que son utilisation commerciale dans les systèmes de communication téléphonique était difficile. Par conséquent, l’utilisation pratique des communications cellulaires n’est devenue possible qu’après l’invention des microprocesseurs et des puces semi-conductrices intégrées.

Un avantage important des communications cellulaires mobiles est la possibilité de les utiliser en dehors de la zone générale de votre opérateur - l'itinérance. Pour ce faire, différents opérateurs conviennent entre eux de la possibilité mutuelle d'utiliser leurs zones pour les utilisateurs. Un abonné, quittant la zone générale de son opérateur, bascule automatiquement vers les zones d'autres opérateurs, même lorsqu'il se déplace d'un pays à un autre, par exemple de la Russie vers l'Allemagne ou la France. Ou, en Russie, l'utilisateur peut passer des appels cellulaires vers n'importe quel pays. Ainsi, les communications cellulaires offrent à l'utilisateur la possibilité de communiquer par téléphone avec n'importe quel pays, où qu'il se trouve.

Les principales sociétés de fabrication de téléphones portables se concentrent sur une seule norme européenne : le GSM. C'est pourquoi leur équipement est techniquement avancé, mais relativement peu coûteux. Après tout, ils peuvent se permettre de produire d’énormes quantités de téléphones qui sont vendus.

Un complément pratique à un téléphone portable est le système SMS (Short Message Service). Il est utilisé pour transférer des messages courts directement sur le téléphone d'un système GSM numérique moderne sans utiliser d'équipement supplémentaire, en utilisant uniquement un clavier numérique et un écran d'affichage de téléphone portable. Les messages SMS sont également reçus sur l'écran numérique dont est équipé tout téléphone portable. Les SMS peuvent être utilisés dans les cas où une conversation téléphonique régulière n'est pas la forme de communication la plus pratique (par exemple, dans un train bruyant et bondé). Vous pouvez envoyer votre numéro de téléphone à un ami par SMS. De par son faible coût, le SMS constitue une alternative à la conversation téléphonique. La longueur maximale d'un message SMS est de 160 caractères. Vous pouvez l'envoyer de plusieurs manières : en appelant un service spécial, en utilisant votre téléphone GSM doté d'une fonction d'envoi ou en utilisant Internet. Le système SMS peut fournir des services supplémentaires : envoyer des taux de change, des prévisions météo, etc. sur votre téléphone GSM. Essentiellement, un téléphone GSM avec SMS est une alternative au téléavertisseur.

Mais le système SMS n’est pas le dernier mot en matière de communications cellulaires. Dans les téléphones portables les plus modernes (par exemple, de Nokia), la fonction Chat est apparue (dans la version russe - « dialogue »). Avec son aide, vous pouvez communiquer en temps réel avec d'autres propriétaires de téléphones portables, comme cela se fait sur Internet. Il s’agit essentiellement d’un nouveau type de messagerie SMS. Pour ce faire, vous composez un message à votre interlocuteur et l'envoyez. Le texte de votre message apparaît sur les écrans des deux téléphones portables, le vôtre et celui de votre interlocuteur. Puis il vous répond et son message s'affiche sur les afficheurs. Vous avez donc un dialogue électronique. Mais si le téléphone portable de votre interlocuteur ne prend pas en charge cette fonction, alors il recevra régulièrement des SMS.

Il existe également des téléphones portables qui prennent en charge l'accès Internet haut débit via GPRS (General Packet Radio Service) - une norme de transmission de données par paquets sur des canaux radio, dans laquelle le téléphone n'a pas besoin de « se connecter » : l'appareil maintient constamment une connexion. , envoie et reçoit des paquets de données. Des téléphones portables avec appareil photo numérique intégré sont également produits.

Selon la société de recherche Informal Telecoms & Media (ITM), le nombre d'utilisateurs de communications mobiles dans le monde en 2007 était de 3,3 milliards de personnes.

Enfin, les appareils les plus complexes et les plus coûteux sont les smartphones et les communicateurs qui combinent les capacités d'un téléphone portable et d'un ordinateur de poche.

Téléphonie Internet: La téléphonie Internet est devenue l'un des modes de communication les plus modernes et les plus économiques. Son anniversaire peut être considéré comme le 15 février 1995, lorsque VocalTec a lancé son premier softphone, un programme utilisé pour l'échange vocal sur un réseau IP. Microsoft a ensuite publié la première version de NetMeeting en octobre 1996. Et déjà en 1997, les connexions via Internet entre deux abonnés téléphoniques ordinaires situés dans des endroits complètement différents de la planète sont devenues assez courantes.

Pourquoi les communications téléphoniques régulières longue distance et internationales sont-elles si coûteuses ? Cela s'explique par le fait que lors d'une conversation vous occupez tout un canal de communication, non seulement lorsque vous parlez ou écoutez votre interlocuteur, mais aussi lorsque vous restez silencieux ou distrait de la conversation. Cela se produit lorsque la voix est transmise par téléphone en utilisant la méthode analogique habituelle.

Avec la méthode numérique, les informations peuvent être transmises non pas en continu, mais en « paquets » séparés. Ensuite, les informations peuvent être envoyées simultanément par plusieurs abonnés via un seul canal de communication. Ce principe de transmission d'informations par paquets est similaire au transport de nombreuses lettres avec des adresses différentes dans un seul wagon postal. Après tout, ils ne « conduisent » pas un seul wagon postal pour transporter chaque lettre séparément ! Ce « compactage des paquets » temporaire permet d'utiliser beaucoup plus efficacement les canaux de communication existants et de les « compresser ». À une extrémité du canal de communication, les informations sont divisées en paquets dont chacun, comme une lettre, possède sa propre adresse individuelle. Sur un canal de communication, les paquets provenant de nombreux abonnés sont transmis « mélangés ». À l'autre extrémité du canal de communication, les paquets portant la même adresse sont à nouveau combinés et envoyés vers leur destination. Ce principe de paquet est largement utilisé sur Internet.

Grâce à un ordinateur personnel, vous pouvez envoyer et recevoir des lettres, des textes, des documents, des dessins et des photographies sur Internet. Mais la téléphonie Internet (téléphonie IP) fonctionne exactement de la même manière : une conversation téléphonique entre deux utilisateurs d'ordinateurs personnels.

Pour ce faire, les deux utilisateurs doivent disposer de microphones connectés à l'ordinateur et d'écouteurs ou de haut-parleurs, et leurs ordinateurs doivent disposer de cartes son (de préférence pour une communication bidirectionnelle). Dans ce cas, l'ordinateur convertit le signal analogique « voix » (l'analogue électrique du son) en un signal numérique (une combinaison d'impulsions et de pauses), qui est ensuite transmis sur Internet.

À l’autre bout du fil, l’ordinateur de votre interlocuteur effectue la conversion inverse (signal numérique vers analogique), et la voix est restituée comme dans un téléphone classique. La téléphonie Internet est beaucoup moins chère que les appels longue distance et internationaux sur un téléphone classique. Après tout, avec la téléphonie IP, vous ne payez que pour utiliser Internet.

Disposant d'un ordinateur personnel, d'une carte son, d'un microphone compatible et d'écouteurs (ou haut-parleurs), vous pouvez utiliser la téléphonie Internet pour appeler tout abonné disposant d'un téléphone fixe classique. Avec cette conversation, vous ne paierez également que pour l'utilisation d'Internet.

Avant d'utiliser la téléphonie Internet, l'abonné qui possède un ordinateur personnel doit y installer un programme spécial.

Pour utiliser les services de téléphonie Internet, il n’est pas du tout nécessaire de disposer d’un ordinateur personnel. Pour ce faire, il suffit de disposer d'un téléphone ordinaire avec numérotation par tonalité. Dans ce cas, chaque chiffre composé entre dans la ligne non pas sous la forme d'un nombre différent d'impulsions électriques, comme lorsque le disque tourne, mais sous la forme de courants alternatifs de fréquences différentes. Ce mode de tonalité se retrouve dans la plupart des téléphones modernes.

Pour utiliser la téléphonie Internet à l'aide d'un téléphone, vous devez acheter une carte de crédit et appeler un puissant serveur informatique central au numéro indiqué sur la carte. Ensuite, la voix de la machine serveur (au choix en russe ou en anglais) communique les commandes : composez le numéro de série et la clé de la carte à l'aide des touches du téléphone, composez l'indicatif du pays et le numéro de votre futur interlocuteur.

Ensuite, le serveur convertit le signal analogique en signal numérique, l'envoie vers une autre ville, pays ou continent vers un serveur qui s'y trouve, qui convertit à nouveau le signal numérique en signal analogique et l'envoie à l'abonné souhaité. Les interlocuteurs parlent comme sur un téléphone ordinaire, cependant, il y a parfois un léger retard (une fraction de seconde) dans la réponse. Rappelons encore une fois que pour économiser les canaux de communication, les informations vocales sont transmises par « paquets » de données numériques : vos informations vocales sont divisées en segments, paquets, appelés protocoles Internet (IP).

TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) est le principal protocole Internet, ou format de transmission de données sur Internet. Dans le même temps, IP assure la promotion du paquet à travers le réseau, et TCP garantit la fiabilité de sa livraison. Ils garantissent que les données transmises sont décomposées en paquets, chacun d'eux est transmis au destinataire selon un itinéraire arbitraire, puis assemblé dans le bon ordre et sans perte.

Non seulement vos paquets, mais aussi ceux de plusieurs autres abonnés sont transmis séquentiellement sur le canal de communication. À l'autre bout de la ligne de communication, tous vos paquets sont à nouveau combinés et votre interlocuteur entend l'intégralité de votre parole. Afin de ne pas ressentir de retard dans la conversation, ce processus ne doit pas dépasser 0,3 seconde. C'est ainsi que les informations sont compressées, grâce à quoi la téléphonie Internet est plusieurs fois moins chère que les appels longue distance classiques et, surtout, internationaux.

En 2003, le programme Skype a été créé (www.skype.com), qui est entièrement gratuit et ne nécessite pratiquement aucune connaissance de la part de l'utilisateur, ni pour l'installer ni pour l'utiliser. Il vous permet de parler avec accompagnement vidéo à vos interlocuteurs assis devant leur ordinateur dans différentes parties du monde. Pour que les interlocuteurs se voient, l'ordinateur de chacun d'eux doit être équipé d'une webcam.

L'humanité a parcouru un long chemin dans le développement des communications : depuis les feux de signalisation et les tambours jusqu'au téléphone portable, qui permet à deux personnes situées n'importe où sur notre planète de communiquer presque instantanément.

4. Organisation de l'accès aux réseaux d'information

4.1 Structureterritorialréseaux

Internet est le plus grand et le seul réseau de ce type au monde. Parmi les réseaux mondiaux, il occupe une position unique. Il est plus correct de le considérer comme une union de nombreux réseaux qui conservent leur importance indépendante.

En effet, Internet n’a ni propriétaire clairement défini ni identité nationale. Tout réseau peut avoir une connexion à Internet et, par conséquent, être considéré comme faisant partie de celui-ci, s'il utilise les protocoles TCP/IP adoptés pour Internet ou s'il dispose de convertisseurs vers les protocoles TCP/IP. Presque tous les réseaux nationaux et régionaux ont accès à Internet.

Un réseau territorial (national) typique a une structure hiérarchique.

Le niveau supérieur est constitué de nœuds fédéraux connectés les uns aux autres par des canaux de communication principaux. Les canaux interurbains sont physiquement organisés sur des lignes à fibre optique ou des canaux de communication par satellite.

Niveau intermédiaire - nœuds régionaux formant des réseaux régionaux. Ils sont reliés aux nœuds fédéraux et éventuellement entre eux par des canaux dédiés à haut ou moyen débit, tels que les canaux T1, E1, RNIS-LB ou des lignes de relais radio.

Le niveau inférieur est constitué de nœuds locaux (serveurs d'accès) connectés à des nœuds régionaux, principalement des canaux de communication téléphoniques commutés ou dédiés, bien qu'il y ait une tendance notable à se déplacer vers des canaux à haut et moyen débit.

Les réseaux locaux des petites et moyennes entreprises, ainsi que les ordinateurs des utilisateurs individuels, sont connectés aux nœuds locaux. Les réseaux d'entreprise des grandes entreprises sont connectés aux nœuds régionaux à l'aide de canaux dédiés à haut ou moyen débit.

4.2 Basiquesortesaccéder

4.2. 1 Service de technologie des télécommunications

Les principaux services fournis par les technologies de télécommunication sont :

E-mail;

Transfert de fichier;

Téléconférences ;

Bureaux d'assistance (babillards électroniques);

Vidéo conférence;

Accès aux ressources d'information (bases de données d'informations) des serveurs de réseau ;

Communications cellulaires mobiles ;

Téléphonie informatique.

La spécificité des télécommunications se manifeste principalement dans les protocoles applicatifs. Parmi eux, les plus connus sont les protocoles liés à Internet et les protocoles ISO-IP (ISO 8473), qui appartiennent au modèle des systèmes ouverts à sept couches. Les protocoles d'application Internet comprennent les éléments suivants :

Telnet est un protocole d'émulation de terminal, ou, en d'autres termes, un protocole de mise en œuvre de contrôle à distance utilisé pour connecter un client à un serveur lorsqu'il se trouve sur des ordinateurs différents ; l'utilisateur a accès à l'ordinateur serveur via son terminal ;

FTP est un protocole de transfert de fichiers (le mode hôte distant est implémenté), le client peut demander et recevoir des fichiers du serveur dont l'adresse est spécifiée dans la demande ;

HTTP (Hypertext Transmission Protocol) - un protocole de communication entre les serveurs WWW et les clients WWW ;

NFS est un système de fichiers réseau qui permet d'accéder aux fichiers sur toutes les machines UNIX d'un réseau local, c'est-à-dire les systèmes de fichiers de nœuds apparaissent à l'utilisateur comme un système de fichiers unique ;

SMTP, IMAP, POP3 - protocoles de messagerie.

Ces protocoles sont mis en œuvre à l'aide d'un logiciel approprié. Pour Telnet, FTP, SMTP, des numéros de port de protocole fixes sont alloués côté serveur.

4.2. 2 E-mail

Le courrier électronique (E-mail) est un moyen d'échange de messages via des communications électroniques (hors ligne). Vous pouvez transférer des messages texte et des fichiers archivés. Ces derniers peuvent contenir des données (par exemple des textes de programme, des données graphiques) sous différents formats.

4.2. 3 Partage de fichiers

Partage de fichiers - accès aux fichiers répartis sur différents ordinateurs. Internet utilise le protocole FTP au niveau des applications. L'accès est possible en modes hors ligne et en ligne.

En mode hors ligne, une requête est envoyée au serveur FTP, le serveur génère et envoie une réponse à la requête. En mode en ligne, vous pouvez visualiser de manière interactive les répertoires du serveur FTP, sélectionner et transférer les fichiers requis. Un client FTP est nécessaire sur l'ordinateur de l'utilisateur.

4.2. 4 Téléconférences et tableaux d'affichage

Téléconférences - accès aux informations allouées à une utilisation en groupe dans des conférences séparées (groupes de discussion). Des téléconférences mondiales et locales sont possibles. L'inclusion de documents dans des groupes de discussion, l'envoi de notifications sur les nouveaux documents reçus et l'exécution des commandes sont les principales fonctions d'un logiciel de téléconférence. Les modes e-mail et en ligne sont possibles.

Le plus grand système de téléconférence est USENET. Dans USENET, les informations sont organisées hiérarchiquement. Les messages sont envoyés soit par avalanche, soit via des listes de diffusion.

Les téléconférences peuvent se dérouler avec ou sans modérateur. Exemple : une équipe d'auteurs travaillant sur un livre à l'aide de listes de diffusion.

Il existe également des installations d'audioconférence (téléconférence vocale). Un appel, une connexion, une conversation s'effectue pour l'utilisateur comme dans un téléphone ordinaire, mais la connexion s'effectue via Internet.

"Tableau d'affichage" électronique BBS (Bulletin Board System) - une technologie similaire en fonctionnalité à une téléconférence, vous permet d'envoyer des messages de manière centralisée et rapide à de nombreux utilisateurs.

Le logiciel BBS combine des fonctionnalités de courrier électronique, de téléconférence et de partage de fichiers. Des exemples de programmes contenant des outils BBS sont Lotus Notes, World-group.

4.2. 5 Accès aux bases de données distribuées

Dans les systèmes client/serveur, la requête doit être générée dans l'ordinateur de l'utilisateur, et l'organisation de la recherche des données, leur traitement et la génération d'une réponse à la requête appartiennent au serveur informatique.

Dans ce cas, les informations nécessaires peuvent être réparties sur différents serveurs. Il existe sur Internet des serveurs de bases de données spéciaux, appelés WAIS (Wide Area Information Server), qui peuvent contenir des collections de bases de données gérées par différents SGBD.

Scénario typique pour travailler avec un serveur WAIS :

Sélection de la base de données requise ;

Formation d'une requête composée de mots-clés ;

Envoi d'une requête au serveur WAIS ;

Réception des titres de documents correspondant aux mots-clés spécifiés du serveur ;

Sélectionner l'en-tête souhaité et l'envoyer au serveur ;

Récupération du texte du document.

Malheureusement, WAIS n'est pas encore développé et est donc peu utilisé, bien que l'indexation et la recherche par index dans de larges tableaux d'informations non structurées, qui étaient l'une des principales fonctions de WAIS, soient une tâche urgente.

4.2. 6 Système d'information WWW

WWW (World Wide Web) est un système d'information hypertexte sur Internet. Son autre nom court est Web. Ce système plus moderne offre aux utilisateurs de plus grandes opportunités.

Premièrement, il s'agit d'un hypertexte - un texte structuré avec l'introduction de références croisées qui reflètent les connexions sémantiques des parties du texte. Les mots de lien sont surlignés en couleur et/ou soulignés. La sélection d'un lien fait apparaître le texte ou l'image associé au mot du lien à l'écran. Vous pouvez rechercher le matériel dont vous avez besoin à l’aide de mots-clés.

Deuxièmement, il est plus facile de présenter et d'obtenir des images graphiques. Les informations accessibles via la technologie Web sont stockées sur des serveurs Web.

Le serveur dispose d'un programme qui surveille en permanence les demandes des clients arrivant sur un port spécifique (généralement le port 80). Le serveur répond aux requêtes en envoyant au client le contenu des pages Web demandées ou les résultats des procédures demandées. Les programmes clients WWW sont appelés navigateurs.

Des navigateurs texte et graphiques sont disponibles. Les navigateurs disposent de commandes pour paginer, passer au document précédent ou suivant, imprimer, suivre un lien hypertexte, etc.

Pour préparer les documents et les inclure dans la base de données WWW, un langage HTML spécial (Hypertext Markup Language) et des éditeurs de logiciels qui le mettent en œuvre ont été développés, par exemple Internet Assistant dans le cadre de l'éditeur Word ou Site Edit ; la préparation des documents est également fournie dans le cadre de la plupart des navigateurs.

Pour la communication entre les serveurs Web et les clients, le protocole HTTP basé sur TCP/IP a été développé. Le serveur Web reçoit une requête du navigateur, trouve le fichier qui correspond à la requête et l'envoie au navigateur pour visualisation.

Conclusion

Les technologies Intranet et Internet continuent d’évoluer. De nouveaux protocoles sont en cours d'élaboration ; les anciens sont en cours de révision. NSF a ajouté une complexité significative au système en introduisant son réseau fédérateur, plusieurs réseaux régionaux et des centaines de réseaux universitaires.

D'autres groupes continuent également de rejoindre Internet. Le changement le plus important n’est pas dû à l’ajout de réseaux supplémentaires, mais à un trafic supplémentaire.

Les physiciens, les chimistes et les astronomes travaillent et échangent des volumes de données plus importants que les chercheurs en informatique qui constituaient la plupart des utilisateurs du premier Internet.

Ces nouveaux scientifiques ont provoqué une augmentation significative des téléchargements sur Internet lorsqu'ils ont commencé à l'utiliser, et les téléchargements ont augmenté continuellement à mesure qu'ils l'utilisaient de plus en plus.

Pour répondre à la croissance du trafic, la capacité du réseau fédérateur NSFNET a été doublée, ce qui a permis d'obtenir une capacité actuelle environ 28 fois supérieure à celle d'origine ; Une nouvelle augmentation est prévue pour porter ce ratio à 30.

À l’heure actuelle, il est difficile de prédire quand le besoin d’augmentation de capacité supplémentaire cessera. L’augmentation des besoins d’échanges réseau n’était pas inattendue. L'industrie informatique a pris grand plaisir à répondre aux demandes constantes de plus de puissance de calcul et de stockage de données au fil des années.

Les utilisateurs commencent tout juste à comprendre comment utiliser les réseaux. À l’avenir, nous pouvons nous attendre à un besoin toujours croissant d’interaction.

Par conséquent, des technologies d’interopérabilité de plus grande capacité seront nécessaires pour répondre à cette croissance.

L’expansion d’Internet réside dans la complexité créée par le fait que plusieurs groupes autonomes font partie d’un Internet unifié. Les conceptions originales de nombreux sous-systèmes supposaient un contrôle centralisé. Il a fallu beaucoup d'efforts pour affiner ces projets afin qu'ils fonctionnent sous un contrôle décentralisé.

Ainsi, pour le développement ultérieur des réseaux d’information, des technologies de communication à plus haut débit seront nécessaires.

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Publié sur Allbest.ru

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présentation, ajouté le 20/10/2014


Le concept de réseaux de transmission de données, leurs types et leur classification. Réseaux fibre optique et fibre coaxiale. Utilisation de paires torsadées et de fils téléphoniques d'abonné pour la transmission de données. Systèmes d'accès par satellite. Réseaux cellulaires personnels.

Les télécommunications et les technologies de réseaux constituent actuellement le moteur du développement de la civilisation mondiale. Il n'existe pratiquement aucun domaine des relations industrielles et sociales qui n'utilise pas les capacités des technologies de l'information modernes basées sur les télécommunications.

Télécommunications - transfert de données sur de longues distances.

Les télécommunications désignent un ensemble de moyens techniques, logiciels et organisationnels permettant de transmettre des données sur de longues distances.

Les réseaux de télécommunications sont :

1 Réseaux téléphoniques pour la transmission de données téléphoniques (voix);

2 Réseaux radio pour la transmission de données audio ;

3 Réseaux de télévision pour la transmission de données vidéo;

4 réseaux numériques (informatiques) ou réseaux de transmission de données (DTN) pour transmettre des données numériques (informatiques).

Les données dans les réseaux de télécommunications numériques se présentent sous la forme de messages qui ont une certaine structure et sont considérés comme un tout.

Les données (messages) peuvent être :

1 continu ;

2 discrets.

Les données continues peuvent être représentées comme une fonction continue du temps, par exemple la parole, l'audio, la vidéo. Les données discrètes sont constituées de signes (symboles).

La transmission des données dans un réseau de télécommunications s'effectue à l'aide de leur représentation physique - les signaux.

Les types de signaux suivants sont utilisés dans les réseaux informatiques pour la transmission de données :

1 électrique (courant électrique);

2 optiques (lumière);

3 électromagnétique (champ de rayonnement électromagnétique - ondes radio.

Les lignes de communication par câble sont utilisées pour transmettre des signaux électriques et optiques :

1 électrique (ELS)

2 fibres optiques (FOCL)

La transmission des signaux électromagnétiques s'effectue via des liaisons radio (radar) et des liaisons de communication par satellite (SLC).

Les signaux, comme les données, peuvent être :

1 continu ;

2 discrets.

Dans ce cas, des données continues et discrètes peuvent être transmises dans un réseau de télécommunication soit sous forme de signaux continus, soit sous forme de signaux discrets.

Le processus de conversion (méthode de représentation) des données sous la forme requise pour la transmission sur une ligne de communication et permettant, dans certains cas, de détecter et de corriger les erreurs résultant d'interférences lors de leur transmission, est appelé codage. Un exemple de codage est la représentation de données sous forme de caractères binaires. En fonction des paramètres du support de transmission et des exigences de qualité de la transmission des données, différentes méthodes de codage peuvent être utilisées.

Une ligne de communication est un support physique à travers lequel sont transmis les signaux d'information générés par des moyens techniques particuliers liés aux équipements linéaires (émetteurs, récepteurs, amplificateurs, etc.). Une ligne de communication est souvent considérée comme un ensemble de circuits physiques et de moyens techniques ayant des structures linéaires communes, leurs dispositifs de desserte et le même support de distribution. Le signal transmis dans une ligne de communication est dit linéaire (issu de la ligne de mots).

Les lignes de communication peuvent être divisées en 2 classes :

1. câble (lignes de communication électriques et fibre optique) :

2. sans fil (lignes radio).

Les canaux de communication sont construits sur la base de lignes de communication.

Un canal de communication est un ensemble d'une ou plusieurs lignes de communication et d'équipements formant canal qui assurent le transfert de données entre abonnés en interaction sous la forme de signaux physiques correspondant au type de ligne de communication.

Un canal de communication peut être constitué de plusieurs lignes de communication série, formant un canal composite. Dans le même temps, plusieurs canaux de communication peuvent être formés sur une seule ligne de communication, assurant un transfert de données simultané entre plusieurs paires d'abonnés.

Un réseau informatique de télécommunications (TVN) est un réseau d'échange et de traitement distribué d'informations formé d'une multitude de systèmes d'abonnés et de moyens de communication interconnectés.

Les moyens de transmission et de traitement de l’information sont axés sur l’utilisation collective des ressources publiques : matériel, information et logiciels.

Télécommunications - transmission de données à distance basée sur les réseaux informatiques et les moyens techniques de communication modernes.

Un système d'abonné (AS) est un ensemble d'ordinateurs, de logiciels, d'équipements périphériques et de moyens de communication avec le sous-réseau de commutation d'un réseau informatique qui exécutent des processus d'application.

Un sous-réseau de communication, ou système de télécommunication (TCS), est une combinaison d'un support physique de transmission d'informations, de matériel et de logiciels qui assurent l'interaction entre les systèmes.

Avec l’avènement des assemblages combustibles, deux problèmes très importants ont été résolus :

fournir, en principe, un accès illimité aux ordinateurs des utilisateurs, quel que soit leur déplacement territorial de grandes quantités d'informations sur de longues distances. Dans TVS, tous les différents systèmes informatiques des abonnés qui en font partie communiquent automatiquement entre eux.

Chaque ordinateur du réseau est adapté pour fonctionner à la fois en mode autonome sous le contrôle de son propre système d'exploitation (OS) et en tant que partie intégrante du réseau.

FA vous permet de résoudre des problèmes qualitativement nouveaux tels que, par exemple :

* fournir un traitement de données distribué et un traitement parallèle par de nombreux ordinateurs ;

* la possibilité de créer une base de données distribuée (RDB) située dans la mémoire de différents ordinateurs ;

* la capacité d'échanger de grandes quantités d'informations entre des ordinateurs situés à des distances considérables les uns des autres ;

* utilisation collective de ressources coûteuses : produits logiciels d'application (APP), bases de données (DB), bases de connaissances (KB), périphériques de stockage (SD), périphériques d'impression (PU), systèmes d'exploitation réseau (OS) ;

* fourniture d'une large liste de services, notamment tels que le courrier électronique (EP), les téléconférences, les tableaux d'affichage électroniques (EDB), l'enseignement à distance, l'organisation du flux documentaire dématérialisé, la signature électronique, la prise de décision de gestion ;

* accroître l'efficacité de l'utilisation des outils informatiques et des sciences de l'information (CTI) grâce à un chargement plus intensif et uniforme, ainsi que la fiabilité du traitement des demandes des utilisateurs ;

* la capacité de redistribuer rapidement la puissance de calcul entre les utilisateurs du réseau en fonction de l'évolution de leurs besoins, ainsi que de réserver cette puissance et les installations de transmission de données en cas de panne d'éléments individuels du réseau ;

* réduction des coûts d'acquisition et d'exploitation des SVTI (du fait de leur utilisation collective) ;

* assurer les travaux d'amélioration des outils techniques, logiciels et informationnels.

Les réseaux informatiques de télécommunications constituent la forme la plus élevée d'associations multi-machines. Les principales différences entre les réseaux informatiques et un système informatique multi-machines sont les suivantes :

* dimension, c'est-à-dire un grand nombre d'ordinateurs (de dix à plusieurs centaines), situés à distance les uns des autres de plusieurs dizaines de mètres à plusieurs centaines voire milliers de kilomètres ; la division des fonctions informatiques, c'est-à-dire que le traitement des données et la gestion du système, l'analyse et le stockage des informations sont répartis entre les différents ordinateurs du réseau ;

* la nécessité de résoudre le problème du routage des messages dans le réseau, c'est-à-dire qu'un message d'un ordinateur à un autre du réseau peut être transmis selon différentes routes en fonction de la priorité et de l'état des canaux de communication reliant les ordinateurs entre eux.

En fonction de leurs fonctionnalités, l'ensemble des systèmes de réseau informatique peut être divisé en systèmes d'abonné, de commutation et principal (hôte).

Le système d'abonné est un ordinateur conçu pour fonctionner dans le cadre d'un réseau informatique et permet aux utilisateurs d'accéder à ses ressources informatiques.

Les systèmes de commutation sont des nœuds de commutation du réseau de transmission de données et assurent l'organisation de canaux de transmission de données composites entre les abonnés du système. Des processeurs de télétraitement ou des processeurs de commutation (réseau) spéciaux sont utilisés comme éléments de contrôle des nœuds de commutation.

Les systèmes hôtes ou serveurs réseau sont très divers.

Un serveur est généralement appelé un ordinateur spécial qui remplit des fonctions de service de base : gestion de réseau, collecte, traitement, stockage et fourniture d'informations aux abonnés d'un réseau informatique.

Selon la dispersion territoriale des systèmes d'abonnés, les réseaux informatiques (informatiques) sont divisés en trois classes principales :

* réseaux mondiaux (WAN - Wide Area Network) ;

* réseaux régionaux (MAN - Metropolitan Area Network) ;

* réseaux locaux (LAN - Local Area Network).

La fonction principale des systèmes de télécommunication (TCS), ou réseaux territoriaux de communication (TCN), dans le cadre du fonctionnement des réseaux informatiques de télécommunications (TVN), est d'organiser un échange rapide et fiable d'informations entre abonnés, ainsi que de réduire les coût de la transmission des données.

Le principal indicateur de l'efficacité du fonctionnement du TCS est le moment de la livraison des informations. Cela dépend d'un certain nombre de facteurs : la structure du réseau de communication, la capacité des lignes de communication, les modalités de connexion des canaux de communication entre les abonnés en interaction, les protocoles d'échange d'informations, les modalités d'accès des abonnés au support de transmission, les modalités de routage des paquets, etc.

Les systèmes de télécommunications, ou réseaux de communication territoriaux, les plus courants sont : X.25, Frame Relay (FR), IP, RNIS, SDN, ATM. Un avantage particulièrement important d'une technologie de réseau particulière est sa capacité à utiliser pleinement la bande passante disponible du canal de communication et à s'adapter à la qualité du canal. Les technologies des réseaux Internet mondiaux comprennent les réseaux X.25, le relais de trames, le SMDS, l'ATM. . Tous ces réseaux, sauf IP, utilisent le routage de paquets basé sur des circuits virtuels entre les nœuds terminaux du réseau.

Dans les systèmes de télécommunications modernes, les informations sont transmises à l'aide de signaux électriques (courant ou tension), de signaux radio ou de signaux lumineux - tous ces processus physiques sont des oscillations du champ électromagnétique de différentes fréquences et natures.

Qu’est-ce que les télécommunications ?

La télécommunication est la transmission de signes, de signaux, de messages, de textes écrits, d'images, de sons ou d'informations de toute nature par fil, radio-optique ou autres systèmes électromagnétiques. La télécommunication se produit lorsque la technologie est utilisée pour échanger des informations entre les participants à la communication. La transmission se produit soit électriquement via des supports physiques tels que des câbles, soit par rayonnement électromagnétique. Les chemins de transmission similaires sont souvent divisés en canaux de communication, ce qui constitue l'avantage du multiplexage. Le terme est souvent utilisé au pluriel, télécommunications, car il englobe de nombreuses technologies différentes.

Les premiers moyens de communication longue distance comprenaient des signaux visuels tels que des balises, des signaux de fumée, des télégraphes sémaphores, des drapeaux de signalisation et des héliographes optiques. D'autres formes de communication longue distance utilisées dans le passé sont les messages audio tels que les battements de tambour codés, le son des trompettes de signalisation et les sifflements forts. Les technologies de communication longue distance des XXe et XXIe siècles utilisaient généralement des technologies électriques et électromagnétiques telles que le télégraphe, le téléphone et le télétype, les communications en réseau, la radio, la transmission par micro-ondes, les lignes à fibres optiques et les satellites de communication.

La révolution des communications sans fil s'est produite dans la première décennie du 20e siècle grâce aux développements pionniers dans le domaine des communications radio réalisés par Guglielmo Marconi, lauréat du prix Nobel de physique en 1909. Parmi les autres inventeurs et développeurs notables des télécommunications électriques et électroniques figurent Charles Wheatstone et Samuel Morse (inventeurs du télégraphe), Alexander Graham Bell (inventeur du téléphone), Edwin Armstrong et Lee de Forest (inventeurs de la radio) et Vladimir Zworykin, John Lowie Baird et Philo Farnsworth (inventeurs et développeurs de la télévision).

Origine du nom « Télécommunications »

Le mot « télécommunications » est une combinaison du préfixe grec tele- (τηλε-), qui signifie « loin » ou « de loin » et du latin – « communicare » – « rendre commun », « connecter ». Son usage moderne est emprunté au français car il a été utilisé dans ce sens en 1904 par l'ingénieur et romancier français Edouard Estaunier. Le mot « communication » est entré dans la langue anglaise à la fin du 14e siècle. Il vient du vieux français « comunicación », qui, à son tour, vient du latin « communicationem » (au nominatif « communicatio »), un nom issu du radical du participe passé « communicare » - « diviser », "séparer"; « communiquer », « transmettre », « signaler » ; « rejoindre », « unir », « rendre commun » de « communis » - général.

Histoire du développement des télécommunications

Phares et pigeons

Au Moyen Âge, des chaînes de tours de signalisation situées en hauteur étaient couramment utilisées pour relayer le signal. Ces chaînes de signaux présentaient l'inconvénient de ne pouvoir transporter qu'un seul bit d'information, de sorte que la signification d'un message tel que « ennemi aperçu » devait être convenue à l'avance. Un exemple célèbre de leur utilisation est celui de l'Armada espagnole, lorsqu'une chaîne de tours de signalisation (balises) transmettait un signal de Plymouth à Londres.

En 1792, Chappe, un ingénieur français, construit le premier système de télégraphie visuelle fixe (ou ligne sémaphore) entre Lille et Paris. Cependant, le sémaphore nécessitait des opérateurs qualifiés et des tours coûteuses placées à des intervalles de dix à trente kilomètres. En raison de la concurrence du télégraphe électrique, la dernière ligne de sémaphore commerciale cessa de fonctionner en 1880.

Les pigeons ont été utilisés occasionnellement comme livreurs de courrier dans diverses cultures tout au long de l'histoire de l'humanité. On pense que le courrier aux pigeons est originaire des Perses et a été utilisé comme aide par les Romains. Frontinois mentionne l'utilisation par Jules César de pigeons voyageurs comme messagers lors de la conquête de la Gaule. Les Grecs transmettaient également les noms des vainqueurs des Jeux Olympiques à différentes villes grâce aux pigeons voyageurs. Au début du XIXe siècle, le gouvernement néerlandais utilisait un tel système postal sur les îles de Java et de Sumatra. Et en 1849, Paul Julius Reuther organisa un poste de pigeons pour transmettre des informations boursières entre Aix-la-Chapelle et Bruxelles, qui fonctionna pendant un an jusqu'à ce que la communication télégraphique apparaisse entre ces villes.

Télégraphe et téléphone

Sir Charles Wheatstone et Sir William Fothergill Cook ont ​​inventé le télégraphe électrique en 1837. De plus, le premier télégraphe électrique commercial aurait été construit par Wheatstone et Cook et inauguré le 9 avril 1839. Les deux inventeurs considéraient leur appareil comme une « amélioration du télégraphe électromagnétique (alors existant) » et non comme un nouvel appareil.

Samuel Morse a développé indépendamment une version du télégraphe électrique, présentée le 2 septembre 1837. Le code qu'il a développé constituait une avancée importante par rapport à la méthode de signalisation de Wheatstone. Le premier câble télégraphique transatlantique a été posé avec succès le 27 juillet 1866, permettant pour la première fois la transmission transatlantique de données.

Le téléphone ordinaire a été inventé indépendamment par Alexander Bell et Elisha Gray en 1876. Antonio Meucci a été l'inventeur du premier appareil permettant la transmission électrique de la voix sur une ligne en 1849. Cependant, l'appareil de Meucci avait peu de valeur pratique, car il reposait sur l'effet électrophonique et nécessitait donc de placer le récepteur dans la bouche de l'utilisateur afin d'« entendre » ce qui était dit. Les premiers services téléphoniques commerciaux sont apparus en 1878 et 1879 des deux côtés de l'Atlantique dans les villes de New Haven et de Londres.

En 1832, James Lindsay fit une démonstration de télégraphie sans fil à ses élèves en classe. En 1854, il fut capable de démontrer la transmission à travers le Firth of Tay, de Dundee à Woodhaven, en Écosse, sur une distance de 3 km, en utilisant l'eau comme moyen de transmission. En décembre 1901, Guglielmo Marconi établit des communications sans fil entre St. John's, Terre-Neuve (Canada) et Poldhu, Cornwall (Angleterre), ce qui lui valut le prix Nobel de physique 1909 (qu'il partagea avec Karl Brown). Cependant, la communication radio à courte distance avait déjà été démontrée en 1893 par Nikola Tesla devant la National Electric Light Association.

Le 25 mars 1925, John Logie Baird a pu faire une démonstration de la transmission d'images animées au grand magasin Selfridges de Londres. L'appareil de Baird était basé sur le disque Nipkow et est devenu connu sous le nom de télévision mécanique. Il constitua la base des émissions expérimentales réalisées par la British Broadcasting Corporation à partir du 30 septembre 1929. Cependant, la plupart des téléviseurs du XXe siècle étaient basés sur le tube cathodique, inventé par C. Brown. Le premier exemplaire de cette télévision prometteuse fut produit et présenté à sa famille par Farnsworth le 7 septembre 1927.

Ordinateurs et Internet

Le 11 septembre 1940, George Stibitz transmettait à New York un problème concernant son calculateur de nombres complexes à l'aide d'un télétype et recevait en retour les résultats des calculs au Dartmouth College dans le New Hampshire. Cette configuration d'un ordinateur (ordinateur) centralisé avec des terminaux simples distants est restée populaire dans les années 1970. Cependant, dès les années 1960, la commutation de paquets a commencé à être explorée, une technologie qui envoie un message fragmentaire vers sa destination de manière asynchrone sans passer par un ordinateur centralisé. Le réseau à quatre nœuds, apparu le 5 décembre 1969, est devenu le prototype de l'ARPANET, qui en 1981 comptait 213 nœuds. ARPANET a finalement fusionné avec d'autres réseaux et Internet est né. Alors que le développement d'Internet était au centre de l'Internet Engineering Task Force (IETF), qui a publié une série de propositions de travail, d'autres développements de réseaux tels que le réseau local (LAN), Ethernet (1983) et le protocole Token Ring (1984) ont eu lieu dans des laboratoires industriels.

Informatique

Les télécommunications modernes reposent sur un certain nombre de concepts clés qui ont fait l’objet d’un développement et d’une amélioration progressifs sur plus de cent ans.

Éléments de base des télécommunications

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

Un émetteur qui reçoit des informations et les convertit en signal.

Support de transmission, également appelé canal physique, qui transporte le signal. Un exemple en est le « canal d’espace libre ».

Un récepteur qui prend un signal d'un canal et le reconvertit en informations utiles au destinataire.

Par exemple, dans une station de radiodiffusion, l'amplificateur haute puissance de la radio est l'émetteur et l'antenne d'émission est l'interface entre l'amplificateur de puissance et le « canal en espace libre ». L'espace libre est le support de transmission et l'antenne de réception est l'interface entre le « canal d'espace libre » et l'appareil de réception. Le récepteur radio reçoit ensuite le signal radio, où il est converti de l'électricité en son que les gens peuvent entendre.

Il existe parfois des systèmes de télécommunication « Duplex », c'est-à-dire des systèmes de communication bidirectionnelle qui combinent à la fois un émetteur et un récepteur, c'est-à-dire des émetteurs-récepteurs, dans un seul boîtier. Par exemple, un téléphone portable est un émetteur-récepteur. L’électronique de l’émetteur et l’électronique du récepteur à l’intérieur de l’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 traitent des puissances électriques de l'ordre de quelques watts ou kilowatts, tandis que les récepteurs radio traitent des signaux radio dont la puissance est de l'ordre de quelques microwatts ou nanowatts. Par conséquent, les émetteurs-récepteurs doivent être soigneusement conçus et montés pour isoler la partie haute puissance du circuit de la partie basse puissance afin qu'aucune interférence ne soit générée.

Les télécommunications sur lignes fixes sont appelées point à point car la communication s'effectue entre un émetteur et un récepteur. Les télécommunications effectuées par transmission radio sont appelées communications de diffusion car elles se produisent entre un seul émetteur de haute puissance et de nombreux récepteurs radio de faible puissance mais sensibles.

Les télécommunications dans lesquelles plusieurs émetteurs et plusieurs récepteurs ont été conçus pour partager le même canal physique sont appelées systèmes multiplex. Le partage de canaux physiques via le multiplexage entraîne souvent des économies de coûts très importantes. Les systèmes multiplex sont situés dans des réseaux de télécommunication et les signaux multiplexés sont commutés par des nœuds dotés du terminal de réception requis.

Communications analogiques et numériques

Les caractères de communication peuvent être transmis via des signaux analogiques ou numériques. Il existe des systèmes de communication analogiques et des systèmes de communication numériques. Avec un système analogique, le signal change continuellement à mesure que les informations changent. Dans un système 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 sont inévitablement dégradées par des bruits physiques indésirables. Le signal de sortie de l'émetteur est presque silencieux. Généralement, le bruit dans un système de communication peut être exprimé comme l'addition ou la soustraction de bruit aléatoire du signal souhaité. Cette forme de bruit est appelée bruit additif, étant donné que le bruit peut être négatif ou positif à différents moments. Le bruit qui n’est pas additif est un bruit d’un type beaucoup plus difficile à décrire et à analyser.

En revanche, si l'ajout de nuisances sonores ne dépasse pas un certain seuil, alors les informations contenues dans le signal numérique ne seront pas déformées. L'immunité au bruit constitue un avantage clé des signaux numériques par rapport aux signaux analogiques.

Réseaux de télécommunications

Un réseau de télécommunications est un ensemble d'émetteurs, de récepteurs et de canaux de communication qui échangent des messages. Certains réseaux de communications numériques contiennent un ou plusieurs routeurs qui fonctionnent ensemble pour fournir des informations exactement à l'utilisateur prévu. Un réseau de communications analogiques se compose d'un ou plusieurs commutateurs qui établissent des communications entre deux ou plusieurs utilisateurs. Pour les deux types de réseaux, des répéteurs peuvent être nécessaires pour amplifier ou recréer le signal sur de longues distances. Ceci est fait pour lutter contre l'atténuation qui peut rendre le signal impossible à distinguer du bruit. Un autre avantage des systèmes numériques par rapport aux systèmes analogiques est que leur valeur de sortie est plus facile à stocker en mémoire sous forme de deux états de tension (niveau haut et niveau bas) que des valeurs qui varient continuellement sur une plage d'états.

Canaux de connexion

Le terme « canal » a deux significations différentes. Dans un sens, un canal est un support physique qui transporte un signal entre un émetteur et un récepteur. Par exemple, l'atmosphère pour les communications sonores, la fibre optique pour certains types de communications optiques, le câble coaxial pour la communication utilisant des tensions et des courants électriques, et l'espace libre pour la communication utilisant la lumière visible, les ondes infrarouges, la lumière ultraviolette et les ondes radio. Ce dernier canal est appelé « canal espace libre ». La transmission des ondes radio d'un endroit à un autre ne dépend pas de la présence ou de l'absence d'atmosphère entre elles. Les ondes radio voyagent dans un vide parfait aussi facilement qu’elles voyagent dans l’air, le brouillard, les nuages ​​ou tout autre milieu gazeux.

Une autre signification du terme « canal » est envisagée dans le domaine des télécommunications, au sens de canal de communication faisant partie d'un support de transmission de sorte que l'ensemble du support puisse être utilisé pour transmettre plusieurs flux de données simultanément. Par exemple, une station de radio peut diffuser des ondes radio en espace libre à des fréquences d'environ 94,5 MHz (mégahertz), tandis qu'une autre station de radio peut diffuser simultanément des ondes radio à des fréquences d'environ 96,1 MHz. Chaque station radio émettra des ondes radio sur une bande de fréquence d'environ 180 kHz (kilohertz), centrée sur les fréquences ci-dessus, appelées "fréquences porteuses". Chaque station dans cet exemple est séparée de ses stations voisines de 200 kHz, et la différence entre 200 kHz et 180 kHz (20 kHz), est une tolérance technique qui prend en compte les déficiences du système de communication.

Dans l'exemple ci-dessus, le « canal d'espace libre » a été divisé en canaux de communication en fonction des fréquences, et chaque canal s'est vu attribuer une bande de fréquences distincte pour la transmission des ondes radio. Ce système de division du support en canaux selon la fréquence est appelé « multiplexage par répartition en fréquence ». Un autre terme pour désigner le même principe est appelé « multiplexage spectral », qui est le plus souvent utilisé dans les communications optiques lorsque plusieurs émetteurs partagent le même support physique.

Une autre façon de diviser l'environnement de communication en canaux consiste à attribuer à chaque expéditeur une période de temps répétitive (un « intervalle de temps », par exemple 20 millisecondes par seconde) et à permettre à chaque expéditeur d'envoyer des messages uniquement pendant cette période de temps allouée. 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 dédié. Ainsi, ces systèmes utilisent un hybride de TDM et de FDM.

Modulation

La mise en forme d'un signal pour transmettre des informations est appelée modulation. La modulation peut être utilisée pour représenter un message numérique sous forme de signal analogique. Ce type de modulation est généralement appelé « modulation » - un terme hérité de l'utilisation du code Morse dans le domaine des télécommunications et est divisé en plusieurs méthodes de modulation (celles-ci incluent la modulation par déplacement de phase, la modulation par déplacement de fréquence et la modulation par déplacement d'amplitude). Bluetooth, par exemple, utilise la manipulation par déphasage pour échanger des informations entre différents appareils. De plus, il existe une technique de modulation qui combine les changements de phase et d'amplitude, appelée (dans le jargon du domaine) modulation par déplacement d'amplitude en quadrature (QAM), et est utilisée dans les systèmes radio numériques à large bande passante.

La modulation peut également être utilisée pour transmettre des signaux analogiques basse fréquence à des fréquences plus élevées. Ceci est utile car les signaux analogiques basse fréquence ne peuvent pas être transmis efficacement dans l’espace libre. Par conséquent, les informations provenant d’un signal analogique basse fréquence doivent être intégrées dans un signal haute fréquence (appelé « onde porteuse ») avant la transmission. Il existe plusieurs schémas de modulation différents pour atteindre cet objectif, les deux méthodes de modulation les plus élémentaires étant la modulation d'amplitude (AM) et la modulation de fréquence (FM). Un exemple de ce processus est l'intégration de la voix d'un DJ dans une onde porteuse de 96 MHz en utilisant une modulation de fréquence (la voix sera ensuite captée par un récepteur radio à 96 FM). De plus, la modulation présente l’avantage de pouvoir utiliser le multiplexage par répartition en fréquence (FDM).

Les télécommunications dans la société

Les télécommunications ont un impact social, culturel et économique important sur la société moderne. En 2008, les revenus de l’industrie des télécommunications s’élevaient à 4 700 milliards de dollars, soit un peu moins de 3 % du produit mondial brut (aux taux officiels).

L'impact des technologies de l'information sur l'économie

Microéconomie

Au niveau microéconomique, les entreprises ont utilisé les télécommunications pour développer des empires commerciaux mondiaux. Cela va sans dire dans le cas du détaillant en ligne Amazon.com, mais selon l'universitaire Edward Lehnert, même le détaillant physique Walmart a bénéficié d'une meilleure infrastructure de télécommunications que ses concurrents. Dans les villes du monde entier, les propriétaires utilisent leur téléphone pour commander et organiser divers services à domicile, allant de la livraison de pizzas aux électriciens. Même parmi les couches relativement pauvres de la société, on a constaté que les télécommunications étaient utilisées à leur propre bénéfice. Dans le district de Narsingdi, au Bangladesh, des villageois isolés utilisent leur téléphone portable pour commander des produits directement auprès des grossistes afin d'obtenir de meilleurs prix. En Côte d'Ivoire, les producteurs de café surveillent les variations horaires des prix du café à l'aide de téléphones portables et les vendent au meilleur prix.

Macroéconomie

Au niveau macroéconomique, Lars-Hendrik Roller et Leonard Wijverma ont proposé une relation causale entre une bonne infrastructure de télécommunications et la croissance économique. Rares sont ceux qui contestent l’existence d’une corrélation, même si certains affirment qu’il est erroné de considérer la relation comme un lien de causalité.

Alors que les avantages économiques d’une bonne infrastructure de télécommunications se concrétisent, l’inégalité d’accès aux services de télécommunications dans le monde suscite de plus en plus d’inquiétudes, ce que l’on appelle la fracture numérique. En 2003, une étude menée par l'Union internationale des télécommunications (UIT) a montré qu'environ un tiers des pays disposent de moins d'un téléphone mobile pour 20 personnes et qu'un tiers des pays possèdent moins d'un téléphone fixe pour 20 personnes. En termes d’accès à Internet, environ la moitié des pays disposent de moins d’une connexion Internet pour 20 personnes. Sur la base de ces informations et données sur le niveau d'éducation, l'UIT a développé un indicateur qui mesure la capacité globale des citoyens à accéder aux technologies de l'information et de la communication. Selon cet indicateur, la Suède, le Danemark et l'Islande figurent parmi les trois premiers, tandis que les pays africains que sont le Nigeria, le Burkina Faso et le Mali ferment le classement.

Le rôle des communications dans le monde moderne

Les télécommunications jouent un rôle important dans les relations sociales. Étant donné que les appareils tels que les téléphones avaient initialement une valeur pratique (par exemple, la possibilité de faire des affaires ou de commander des services), leur aspect social n'était pas du tout pris en compte. Cela a continué jusqu'à la fin des années 1920 et, dans les années 1930, les aspects sociaux de l'appareil sont devenus un thème important dans la promotion des téléphones. De nouvelles promotions font désormais appel aux émotions des consommateurs, soulignant l'importance des conversations sociales et le désir de rester en contact avec la famille et les amis.

Depuis lors, le rôle que jouent les télécommunications dans les relations sociales est devenu de plus en plus important. La popularité des sites de réseaux sociaux a considérablement augmenté ces dernières années. Ces sites permettent aux utilisateurs de communiquer entre eux, de partager des photos, des événements et de voir les statuts et profils des autres utilisateurs. Les profils peuvent inclure l’âge, les intérêts, les préférences sexuelles et l’état relationnel. Ainsi, ces sites peuvent jouer un rôle important dans tout, depuis l’organisation des mouvements sociaux jusqu’à la cour.

Avant l’essor des sites de réseaux sociaux, les technologies telles que les services de messages courts (SMS) et le téléphone avaient également un impact significatif sur les interactions sociales. En 2000, le groupe d'études de marché Ipsos MORI a rapporté que 81 % des utilisateurs âgés de 15 à 24 ans au Royaume-Uni utilisaient un service de messages courts pour la coordination sociale et 42 % pour flirter.

L'importance des télécommunications dans la vie humaine

Culturellement, les télécommunications ont élargi la capacité des citoyens à accéder à la musique et au cinéma. Grâce à la télévision, les gens peuvent regarder des films qu'ils n'ont jamais vus auparavant chez eux sans avoir à se rendre dans un club vidéo ou une salle de cinéma. Grâce à la radio et à Internet, les gens peuvent écouter de la musique qu’ils n’ont jamais entendue auparavant sans avoir à se rendre chez un disquaire.

Les télécommunications ont également changé la façon dont nous recevons les informations. Selon une étude réalisée en 2006 par l'organisation à but non lucratif Pew Internet et l'American Life Project, sur un peu plus de 3 000 Américains interrogés, la majorité ont déclaré la télévision, la radio ou les journaux comme source d'information.

Les télécommunications ont également eu un impact significatif sur la publicité. TNS Media Intelligence a rapporté qu'en 2007, 58 % des dépenses publicitaires aux États-Unis étaient consacrées aux médias dépendant des services de télécommunications.

Union internationale des télécommunications

De nombreux pays ont adopté une législation qui répond aux exigences du Règlement des télécommunications internationales établi par l'Union internationale des télécommunications (UIT), qui est « la principale agence des Nations Unies dans le domaine des technologies de l'information et des communications. » En 1947, la conférence de l'UIT à Atlantic City a décidé de « fournir une protection internationale à toutes les fréquences enregistrées dans la nouvelle liste internationale des fréquences et utilisées conformément au Règlement des radiocommunications ». Selon le Règlement des radiocommunications de l'UIT adopté à Atlantic City, toutes les fréquences indiquées dans l'enregistrement international des fréquences, examinées par le Conseil et inscrits au Registre international des fréquences "ont droit à une protection internationale contre les interférences préjudiciables".

Dans une perspective mondiale, des débats politiques ont eu lieu et des lois ont été adoptées concernant la gouvernance des télécommunications et de la radiodiffusion. Dans l'histoire de la radiodiffusion, des discussions ont eu lieu concernant l'équation entre les télécommunications modernes, comme la radiodiffusion, et les communications conventionnelles, comme la presse écrite. Avec le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, la diffusion de propagande internationale a connu une croissance explosive. Les pays, leurs gouvernements, les rebelles, les terroristes et les milices ont utilisé toutes les méthodes possibles de télécommunications et de diffusion pour promouvoir leur propagande. La propagande patriotique en faveur des mouvements politiques et de la colonisation a commencé au milieu des années 1930. En 1936, la BBC a mené des émissions de propagande dans le monde arabe, en partie en opposition aux émissions similaires en provenance d'Italie, qui avait également des intérêts coloniaux en Afrique du Nord.

Les insurgés modernes, comme ceux qui ont combattu lors de la dernière guerre en Irak, ont souvent recours à des appels téléphoniques et à des SMS intimidants et diffusent des vidéos sophistiquées d’attaques contre les troupes de la coalition participant à des opérations antiterroristes. "Les rebelles sunnites possèdent même leur propre chaîne de télévision, Al-Zawraa, qui, interdite par le gouvernement irakien, continue d'émettre depuis la ville d'Erbil, au Kurdistan irakien, même après avoir été contrainte de changer d'hébergement de satellite à plusieurs reprises sous la pression de la coalition. "

Médias modernes

Ventes de matériel de télécommunication

Selon les données compilées par Gartner Ars-Technika, les principaux équipements de télécommunications grand public ont été vendus dans le monde en millions d'unités :

Téléphone

Dans un réseau téléphonique, un abonné est connecté à un autre abonné via des commutateurs situés dans différents centraux téléphoniques. Les commutateurs forment une connexion électrique entre deux utilisateurs et les réglages de ces commutateurs sont déterminés électroniquement lorsque l'appelant compose le numéro. Une fois la connexion établie, la voix de l'appelant est convertie en signal électrique à l'aide d'un petit microphone situé dans le combiné de l'appelant. Ce signal électrique est transmis via le réseau à l'utilisateur à l'autre extrémité, où il est reconverti en son depuis un petit haut-parleur situé dans le combiné de l'appelé.

Les téléphones fixes de la plupart des immeubles résidentiels sont analogiques, ce qui signifie que la voix de celui qui parle détermine directement la tension du signal. Bien que les appels courte distance puissent être traités de bout en bout sous forme de signaux analogiques, les fournisseurs de services téléphoniques convertissent de plus en plus les signaux entrants de bout en bout en signaux numériques pour la transmission. L'avantage de cette approche est que les données vocales numérisées peuvent être transmises avec les données provenant d'Internet et peuvent être entièrement reproduites sur des communications longue distance (contrairement aux signaux analogiques, qui seront inévitablement déformés par le bruit).

Les téléphones mobiles ont eu un impact significatif sur les réseaux téléphoniques. Le nombre d'abonnés mobiles dépasse actuellement le nombre d'abonnés fixes. Les ventes de téléphones mobiles en 2005 se sont élevées à 816,6 millions, ce chiffre étant réparti à parts presque égales entre l'Asie/Pacifique (204 millions), l'Europe occidentale (164 millions), la CEMEA (Europe centrale, Moyen-Orient et Afrique) (153,5 millions), l'Amérique du Nord ( 148 millions) et en Amérique latine (102 millions). En prenant en compte les nouvelles souscriptions au cours des cinq années écoulées depuis 1999, l'Afrique est en tête des autres marchés avec une croissance de 58,2 %. De plus en plus, ces téléphones sont pris en charge par des systèmes qui transmettent des messages vocaux sous forme numérique, tels que GSM ou W-CDMA, et par des systèmes moins analogiques, tels que AMPS.

Des changements spectaculaires ont également eu lieu dans les communications téléphoniques, qui sont restées en coulisses. À partir des activités de TAT-8 en 1988, les années 1990 ont vu l'adoption généralisée des systèmes à base de fibre. L’avantage des communications par fibre optique est qu’elles offrent une augmentation spectaculaire de la bande passante. En fait, le TAT-8 était capable de prendre en charge 10 fois plus d'appels téléphoniques que le câble de cuivre le plus moderne posé à l'époque, et les câbles à fibre optique modernes sont capables de prendre en charge 25 fois plus d'appels téléphoniques que le TAT-8. Cette augmentation de capacité est due à un certain nombre de 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 du débit d'une seule fibre.

Les communications dans de nombreux réseaux à fibre optique modernes sont effectuées à l'aide d'un protocole appelé mode de transfert asynchrone (ATM). Le protocole ATM permet le transfert de données partagées. Il convient aux réseaux téléphoniques publics car il établit un chemin pour les données à travers le réseau et associe un accord de trafic à ce chemin. Un accord de trafic est essentiellement un accord entre un client et un réseau sur la manière dont le réseau doit gérer les données ; si un réseau ne peut pas respecter l'accord de trafic, la connexion à ce réseau est rejetée. Ceci est important car les connexions téléphoniques doivent être garanties pour maintenir un débit binaire constant, ce qui garantira que la voix de l'appelant est transmise complètement sans retards ni interruptions. Il existe des concurrents à l'ATM, tels que la commutation par étiquettes multiprotocoles (MPLS), qui effectuent une tâche similaire et devraient remplacer l'ATM à l'avenir.

Radio et télévision

Dans un système de transmission de diffusion, une tour de diffusion centrale de 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 par un signal contenant des informations visuelles ou sonores. Le récepteur, à son tour, est configuré pour recevoir et amplifier l'onde haute fréquence et, à l'aide d'un démodulateur, extraire le signal contenant des informations visuelles ou audio. Un signal de diffusion peut être analogique (le signal change continuellement avec les informations) ou numérique (les informations sont codées sous la forme d'un ensemble de valeurs discrètes).

L'industrie des médias audiovisuels est entrée dans un tournant critique avec la transition de nombreux pays de la radiodiffusion télévisuelle analogique vers la radiodiffusion numérique. Cette évolution a été rendue possible grâce à la production de circuits intégrés moins chers, plus rapides et plus performants. Le principal avantage de la radiodiffusion numérique est qu’elle ne présente pas un certain nombre d’inconvénients caractéristiques des émissions analogiques traditionnelles. Sur une image télévisée, cela se manifeste par l'élimination de problèmes tels que les images enneigées, les images fantômes et autres distorsions. Cela est dû à la nature de la transmission analogique, ce qui signifie que la distorsion causée par le bruit sera perceptible dans le résultat final. La transmission numérique résout ce problème car les signaux numériques sont restaurés à des valeurs discrètes lors de la réception et donc de petites perturbations n'affectent pas le résultat final. Dans un exemple simplifié, si le message binaire 1011 a été transmis avec une amplitude de signal : , et que les signaux reçus ont des amplitudes : , alors au décodage on obtient dans le message binaire 1011 une reproduction idéale de ce qui a été envoyé. À partir de cet exemple, on peut voir un problème avec la transmission numérique dans le sens où, si le bruit est suffisamment important, il peut altérer considérablement le message décodé. Grâce à la correction d'erreur directe, le récepteur peut corriger quelques erreurs binaires dans le message reçu, mais trop de bruit entraînera des signaux de sortie obscurs et donc une transmission perturbée.

En matière de 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. 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 change également du schéma. planifier. En matière de diffusion audio numérique, les normes sont beaucoup plus uniformes dans pratiquement tous les pays qui ont décidé d'adopter la norme de diffusion audio numérique (également connue sous le nom de norme Eureka 147). L'exception est les États-Unis, qui ont opté pour la HD Radio. HD Radio, contrairement à Eureka 147, est basée sur une méthode de transmission connue sous le nom d'IBOC, qui permet de transmettre des informations numériques par des émetteurs analogiques AM ou FM conventionnels.

Cependant, malgré l'anticipation de la transition vers le « numérique », la télévision analogique est toujours diffusée dans la plupart des pays. L'exception est les États-Unis, où les émissions de télévision analogique ont cessé (toutes les chaînes de télévision sauf les chaînes de très faible puissance) le 12 juin 2009, après un double délai de basculement. Au Kenya, les émissions de télévision analogique ont également cessé en décembre 2014, après plusieurs changements de date. Pour la télévision analogique, trois normes sont utilisées pour diffuser la télévision couleur. Ils sont connus sous les noms de PAL (développement allemand), NTSC (développement nord-américain) et SECAM (développement français). Il est important de comprendre que ces méthodes de transmission de la télévision couleur n'ont rien à voir avec les normes de la télévision en noir et blanc, qui diffèrent également selon les pays. Pour la radio analogique, la transition vers la radio numérique est compliquée par le fait que les récepteurs analogiques sont beaucoup moins chers que les récepteurs numériques. Le choix de la modulation pour la radio analogique se situe généralement entre la modulation d'amplitude (AM) ou la modulation de fréquence (FM). Pour obtenir une lecture stéréo, une sous-porteuse modulée en amplitude pour la FM stéréo est utilisée.

l'Internet

Internet est un réseau mondial d'ordinateurs et de réseaux informatiques qui communiquent entre eux à l'aide du protocole Internet. Chaque ordinateur sur Internet possède une adresse IP unique qui peut être utilisée par d'autres ordinateurs pour lui envoyer 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 expéditeur, permettant une communication bidirectionnelle. Internet est l'échange de messages entre ordinateurs.

On estime qu'en 2000, 51 % des informations transmises sur les réseaux de télécommunications bidirectionnels l'ont été via Internet, la majeure partie du reste (42 %) étant transmise via un téléphone fixe. En 2007, Internet dominait clairement et capturait 97 % de toutes les informations sur les réseaux de télécommunications (la plupart des informations restantes (2 %) provenaient des téléphones mobiles. En 2008, environ 21,9 % de la population mondiale avait accès à Internet avec le niveaux 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 tête pour l'accès haut débit : Islande (26,7 %), en Corée du Sud (25,4%) et aux Pays-Bas (25,3%).

Internet fonctionne en partie grâce à des protocoles qui déterminent la manière dont les ordinateurs et les routeurs communiquent entre eux. La nature des communications sur les réseaux informatiques peut être considérée selon une approche en couches, dans laquelle certains protocoles d'une pile de protocoles s'exécutent plus ou moins indépendamment des autres protocoles. Cela permet aux protocoles de niveau inférieur d'être configurés dans un certain état sur le réseau jusqu'à ce que la façon dont le protocole de niveau supérieur fonctionne change. Un exemple pratique de l'importance de cela est que cela permet au navigateur Internet d'exécuter le même code, que l'ordinateur soit connecté à Internet via une connexion Ethernet ou Wi-Fi. On parle souvent des protocoles en fonction de leur place dans le modèle de référence OSI, apparu en 1983 comme la première étape d'une tentative infructueuse visant à créer un ensemble de protocoles réseau universellement acceptés.

Internet se caractérise par des changements dans l'environnement physique et le protocole de canal à plusieurs reprises tout au long du parcours passant par les paquets. En effet, Internet n’impose aucune restriction quant au support physique et aux protocoles de communication pouvant être utilisés. Cela conduit à l’adoption d’informations et de protocoles les plus adaptés à la situation du réseau local. En pratique, la plupart des communications intercontinentales utiliseront le protocole ATM (Asynchronous Transfer Mode) ou son équivalent plus moderne basé sur la fibre. En effet, la plupart des communications intercontinentales sur Internet utilisent la même infrastructure que le réseau téléphonique public commuté.

Au niveau du réseau, la normalisation se produit avec le protocole Internet IP, nécessaire à l'adressage logique. Pour le World Wide Web, ces « adresses IP » sont dérivées d'une forme « lisible par l'homme » utilisant le système de noms de domaine DNS (par exemple 72.14.207.99 provenant de www.google.com). Actuellement, la version la plus utilisée du protocole Internet est la version quatre, mais le passage à la version six est imminent.

Au niveau de la couche transport, la plupart des communications utilisent soit le protocole TCP (Transmission Control Protocol), soit le protocole UDP (User Datagram Protocol). TCP est utilisé lorsqu'il est nécessaire que chaque message envoyé soit accepté par un autre ordinateur, tandis que UDP est utilisé lorsque cela est simplement souhaité. Dans le cas de TCP, les paquets sont retransmis s'ils sont perdus et réorganisés avant d'être présentés aux couches supérieures. Avec UDP, les paquets ne sont pas réorganisés et ne sont pas retransmis en cas de perte. Les paquets TCP et UDP portent des numéros de port pour indiquer quelle application ou quel processus doit traiter le paquet. Étant donné que certains protocoles de couche application utilisent des ports spécifiques, les administrateurs réseau peuvent contrôler le trafic en fonction d'exigences spécifiques. Par exemple, pour restreindre l'accès à Internet en bloquant le trafic destiné à un port spécifique ou pour affecter le fonctionnement de certaines applications en attribuant une priorité.

Au-dessus de la couche transport, certains protocoles sont parfois utilisés et placés librement dans les couches session et 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 applicatif, de nombreux utilisateurs du protocole Internet connaissent HTTP (navigateur Web), POP3 (e-mail), FTP (transfert de fichiers), IRC (chat sur Internet), BitTorrent (partage de fichiers) et XMPP (messagerie instantanée).

Le protocole Internet vocal (VoIP) permet d'utiliser des paquets de données pour des communications vocales synchrones. Alors que les paquets de données sont marqués comme paquets de messages vocaux et peuvent être prioritaires pour une transmission en temps réel, la conversation synchrone est moins susceptible d'être en concurrence avec d'autres types de trafic de données qui peuvent être retardés (c'est-à-dire les transferts de fichiers ou de courriers électroniques) ou pré-tamponnés (c'est-à-dire est audio et vidéo) sans distorsion. Cet approvisionnement prioritaire fonctionne bien lorsque le réseau dispose d'une capacité suffisante pour tous les appels VoIP se produisant simultanément et que l'option de priorisation est activée, c'est-à-dire réseau d'entreprise privé, mais Internet dans son ensemble ne peut pas être configuré de cette manière, et il existe donc une grande différence dans la qualité des appels VoIP sur un réseau privé et sur l'Internet public.

Réseaux informatiques locaux et mondiaux

Malgré la croissance d'Internet, les caractéristiques des réseaux locaux (LAN), c'est-à-dire des réseaux informatiques qui ne s'étendent pas au-delà de quelques kilomètres, restent distinctes. En effet, les réseaux de cette envergure ne nécessitent pas toutes les fonctionnalités associées aux réseaux plus grands et restent souvent plus rentables et efficaces sans elles. N’étant pas connectés à Internet, ils présentent également des avantages en matière de confidentialité et de sécurité. Cependant, le fait de ne pas se connecter délibérément directement à Internet ne garantit pas une protection garantie contre les pirates informatiques, les forces militaires ou les nations économiquement puissantes. Ces menaces existent s'il existe des méthodes pour se connecter à distance à un réseau local.

Les réseaux étendus (WAN) sont des réseaux informatiques privés pouvant s'étendre sur des milliers de kilomètres. Encore une fois, certains de leurs avantages incluent la confidentialité et la sécurité. Initialement, les réseaux locaux et étendus étaient destinés aux forces armées et aux agences de renseignement, qui doivent garder leurs données sûres et secrètes.

Au milieu des années 1980, plusieurs protocoles de communication ont vu le jour pour combler les lacunes entre les couches liaison de données et application du modèle de référence OSI. Il s'agit notamment d'Appletalk, IPX et NetBIOS, IPX étant installé comme protocole dominant au début des années 1990 en raison de sa popularité parmi les utilisateurs de MS-DOS. TCP/IP, tel qu'il existe à l'heure actuelle, n'a généralement été utilisé que dans les grands organismes gouvernementaux et les instituts de recherche.

À mesure qu'Internet gagnait en popularité et que son trafic devait être acheminé vers des réseaux privés, les protocoles TCP/IP ont remplacé les technologies LAN existantes. Technologies supplémentaires telles que DHCP, permettant aux ordinateurs basés sur IP/TCP de s'auto-approvisionner sur le réseau. De telles fonctions sont également implémentées dans les ensembles de protocoles AppleTalk/IPX/NetBIOS.

Les modes de transfert asynchrones (ATM) ou la commutation par étiquettes multiprotocoles (MPLS) sont des protocoles de couche liaison typiques pour les réseaux plus grands tels que les WAN ; Ethernet et Token Ring sont des protocoles de couche liaison typiques pour les réseaux locaux. Ces protocoles diffèrent des protocoles précédents en ce sens qu'ils sont plus simples, par exemple, ils omettent des fonctionnalités telles que la qualité de service garantie ainsi que l'évitement des collisions. Ces deux différences permettent des systèmes plus rentables.

Malgré la modeste popularité d'IBM Token Ring dans les années 1980 et 1990, pratiquement tous les réseaux locaux utilisent aujourd'hui du matériel Ethernet filaire ou sans fil. Au niveau de la couche physique, la plupart des implémentations Ethernet filaires utilisent des câbles en cuivre à paires torsadées (y compris les réseaux 10BASE-T courants). Cependant, certaines premières implémentations utilisaient des câbles coaxiaux plus lourds, et les implémentations plus récentes (en particulier celles à haut débit) utilisaient des fibres optiques. Lorsque des fibres optiques sont utilisées, les fibres multimodes doivent être distinguées des fibres monomodes. Les fibres multimodes peuvent être considérées comme des fibres optiques plus épaisses, moins coûteuses à produire, mais présentant l'inconvénient d'une bande passante utilisable plus étroite et d'une atténuation plus faible, et donc de performances longue distance moins bonnes.

Taux de transfert d'informations

Le volume effectif d'informations échangées dans le monde via les réseaux de télécommunications bidirectionnels est passé de 281 pétaoctets d'informations en 1986 à 471 pétaoctets en 1993, de 2,2 exaoctets en 2000 à 65 exaoctets en 2007 (y compris la compression optimale) . Cet équivalent d'information correspond à peu près à deux pages de journal par personne et par jour en 1986 et à six journaux entiers par personne et par jour en 2007. Compte tenu de cette croissance, les télécommunications jouent un rôle de plus en plus important dans le développement de l’économie mondiale et le secteur mondial de l’industrie des télécommunications représentait environ 4 700 milliards en 2012. dollars. Le marché mondial des télécommunications représentera 1,5 billion de dollars en 2010, soit 2,4 % du produit intérieur brut (PIB) mondial.

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