La transmission analogique
Avec l'accroissement continu du trafic téléphonique, et notamment le trafic interurbain, s'imposa à l'Administration la nécessité d'accroître le nombre de voies téléphoniques de transmission entre commutateurs téléphoniques.En effet, pour pouvoir acheminer les communications à travers tout le pays, il est nécessaire de construire un réseau de câbles téléphoniques chargés de connecter les commutateurs téléphoniques entre eux.
Ce fut donc la course pour multiplier les câbles
de transmissions sur tout le territoire, "ouvrir les liaisons"
entre les villes, avec toutes les difficultés matérielles
et financières que cela comportait.
La Transmission Analogique :
- Initialement, une liaison de transmission
ne pouvait véhiculer qu'une seule voie téléphonique,
qu'une seule conversation téléphonique à la fois.
- Au début du téléphone, sur
ces premières liaisons téléphoniques, les courants
qui circulaient étaient tout simplement les courants analogiques
bruts générés par les voix des deux correspondants
au travers des microphones des téléphones. De ce fait, les
signaux étaient rapidement affaiblis par les pertes induites par
les câbles métalliques, ainsi que par les courants telluriques
qui parasitaient les transmissions vocales brutes. Les liaisons de longue
distance, interurbaines, étaient alors impossibles.
Avant le début de la première guerre mondiale, il existe
alors en France, seulement 2 câbles téléphoniques
pupinisés de quelques kilomètres seulement : Paris-Versailles,
et Lille-Tourcoing. Il s'agit plus de câbles suburbains que de câbles
réellement interurbains, étant donné leur faible
longueur.
- Dès le lendemain de la première
guerre mondiale, les premiers amplificateurs analogiques stables à
tubes électroniques, issus de l'invention de la triode par M. Lee
De Forest en 1906 furent déployés sur le réseau de
transmissions pour accroître la portée des liaisons téléphoniques
de transmissions. Il s'agissait d'appareils fragiles qui nécessitaient
une surveillance régulière et un entretien continu. Ils
étaient disposés à intervalles de 70Km.
- La première liaison interurbaine téléphonique à
grande distance (interurbain manuel), entre Paris et Strasbourg, est commandée
le 7 septembre 1923
Au fur et à mesure du déploiement du réseau téléphonique
interurbain et transfrontalier, il est apparu de plus en plus compliqué
et coûteux de maintenir le principe "une paire téléphonique
pour une communication téléphonique".
Dès 1918, aux USA, est inventé le procédé
de Multiplexage Analogique par onde porteuse. Désormais sur une
liaison de transmission il est possible de transmettre deux conversations
téléphoniques simultanément, sans qu'elles se mélangent,
grâce à la Répartition en Fréquences.
- En 1931, l'ingénieur français Pierre
Marzin, conçoit un procédé de Multiplexage Analogique
par onde porteuse que l'on dénommera Système Marzin pouvant
transmettre 2 voies téléphoniques simultanément.
Puis, les progrès furent continus, on parvint à faire passer
ultérieurement 3 puis 6 conversations téléphoniques
simultanées sur la même liaison métallique de deux
fils à partir de 1942 (Système CNET) et plus encore par
la suite...
- Il fut inventé également le principe du circuit fantôme
qui consista, avec deux liaisons, à créer une troisième
voie, la voie fantôme : c'est à dire qu'avec deux liaisons
métalliques de transmissions, nous pouvions désormais transmettre
1 voie téléphonique supplémentaire portée
entre les deux liaisons métalliques, ce qui permettait d'augmenter
sensiblement le nombre de voies de transmissions avec le même nombre
de liaisons métalliques installées...
Dans le monde, le premier système à
courants porteurs à 3 voies téléphoniques modulées
est mis en service entre Londres et Madrid (avec stations intermédiaires
à Versailles, Saumur, Saintes, Bordeaux, Saint-Sébastien
et Saragosse) le 8 juin 1928.
En France, les 2 premiers systèmes à
courants porteurs à 3 voies sont mis en service (fournis par la
société LMT) pour les communications interurbaines : le
5 août 1929 entre Dijon et Annemasse, le 5 octobre 1929 entre Marseille
et Nice.
Les différents supports de liaisons à courants porteurs
:
Les liaisons normalisées, au fur et à mesure des innovations
technologiques, sont réalisées par regroupements de groupements
de base normalisés sur différents supports.
Câbles souterrains à paires symétriques
par liaisons 4 fils :
Pour chaque quarte symétrique au choix, par
12, 24, 36, 60 ou 120 voies téléphoniques maximum, par formation
à partir de Groupes Primaires (GP) et/ou Groupes Secondaires (GS).
Câbles souterrains à paires symétriques
par liaisons 2 fils :
Pour chaque paire symétrique à 2 fils,
au choix, de 12 à 300 voies téléphoniques maximum,
par formation à partir de Groupes Primaires (GP) et/ou Groupes
Secondaires (GS).
Câbles souterrains à paires coaxiales
:
Pour chaque paire coaxiale, au choix, de 120 à
10.800 voies téléphoniques maximum, par formation à
partir de Groupes Secondaires (GS), Groupes Tertiaires (GT) et/ou Groupes
Quaternaires (GQ). (en général l’utilisation des câbles
coaxiaux débute au minimum pour 300 voies). Elles sont désignées
par la fréquence supérieure limite du spectre transmis :
1,3 MHz (300 voies téléphoniques), 4 MHz (960 voies téléphoniques),
6 MHz (1.200 voies téléphoniques), 12 MHz (2.700 voies téléphoniques)…
Jusqu’à 60 MHz maximum (soit pour un maximum de 10.800 voies
téléphoniques).
Câbles sous-marins internationaux :
aller à voir la page
Et les faisceaux hertziens :
Un faisceau hertzien est un système de transmission
de signaux — aujourd'hui principalement numériques —
mono-directionnel ou bi-directionnel et généralement permanent,
entre deux sites géographiques fixes.
Il exploite le support d'ondes radioélectriques, par des fréquences
porteuses allant de 1 à 86 GHz1 (gamme des micro-ondes), focalisées
et concentrées grâce à des antennes directives.
Ces émissions sont notamment sensibles aux obstacles et masquages (relief, végétation, bâtiments, etc.), aux précipitations, aux conditions de réfractivité de l'atmosphère, aux perturbations électromagnétiques et présentent une sensibilité assez forte aux phénomènes de réflexion (pour les signaux analogiques mais la modulation numérique peut, au moins en partie, compenser le taux d'erreur de transmission dû à ces nuisances).
À cause des limites de distance géographique
et des contraintes de « visibilité », le trajet hertzien
entre deux équipements d'extrémité est souvent découpé
en plusieurs tronçons, communément appelés «
bonds », à l'aide de stations relais (exemple : la tour hertzienne
du Vigen).
Dans des conditions optimales (profil dégagé, conditions
géoclimatiques favorables, faible débit, etc.), un bond
hertzien peut dépasser 100 km.
En téléphonie il a été réalisé
un grand réseau de faisceaux herziens utilisé pour
établir les communications téléphoniques à
grande distance sur tout le territoire Français.
Les bandes de fréquences représentent donc une ressource
rare et leur exploitation est réglementée par certains organismes
officiels nationaux et internationaux.
Pour chaque liaison hertzienne bilatérale,
deux fréquences distinctes sont exploitées ; elles correspondent
chacune à un des sens de transmission.
Dans le cas d'un réseau composé de
plusieurs bonds ou de liaisons géographiquement proches, certains
problèmes d'interférences peuvent apparaître, affectant
la qualité des transmissions ou pouvant nuire à d'autres
transmissions.
La définition d'un plan de fréquences est censé minimiser
les perturbations tout en optimisant l'efficience de la ressource spectrale
exploitée.
La ressource hertzienne est saturée en raison des
multiples applications exploitées (radiotéléphonie,
télédiffusion, transmissions militaires ou de sécurité,
etc.).
Le signal source (vidéo, audio, données, texte, etc.) à
retransmettre est transposé en fréquence par modulation.
L'opération de modulation transforme le signal d'origine en bande
de base, par un signal modulé dit « à bande étroite
», dans une bande passante définie et conforme aux normes
exploitées.
En France, les modulations analogique (AM et FM)
sont désormais remplacées par des codages numériques
:
à 4 ou 16 états (QPSK, 4 QAM, 16QAM, etc.)
pour les signaux de type PDH ;
à 64 ou 128 états (64 QAM, 128 QAM…) pour les signaux
de type SDH.
Le quadruplement du nombre d'états (de 4 à
16) réduit pour un débit donné la bande passante
nécessaire d'un facteur 2 (inversement pour une bande passante
donnée, il permet de doubler le débit).
En contrepartie, la moins bonne tolérance au bruit des signaux
modulés suppose une réduction de la portée effective
des liaisons.
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Aujourd'ui avec les réseaux numériques, on se demande quel sont les Intérêts et les inconvénients par rapport aux câbles et à la fibre optique : Les faisceaux hertziens ont une latence inférieure
à celle de la fibre optique. Dans cette dernière,
le phénomène de dispersion modale augmente la distance
parcourue par l'information lumineuse par rapport à la distance
de fibre effective. L'indice de réfraction du verre diminue
aussi la vitesse de transmission de la lumière dans une fibre
optique qui est ainsi de 75 % de la vitesse des ondes radioélectriques
utilisées par les faisceaux hertziens en air libre. Cependant, le débit des liaisons hertziennes est inférieur à celui des fibres optiques. En outre, un câble ou une fibre optique peuvent être blindés et sont peu, voire pas sensibles aux interférences, là où les conditions atmosphériques affectent directement la qualité des transmission radio. En Téléphonie mobile |
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A l'occasion d'un appel vers un département distant, nous en avons tous bénéficié sans imaginer la complexité technique du réseau et sans penser aux centaines de kilomètres empruntées par notre parole. Seules quelques grandes tours hertziennes ici et là avaient pu éveiller notre curiosité.
Vous trouverez ici des informations très variées sur ces anciens faisceaux hertziens, telles que leurs évolutions au fil des années, les différents modèles d'antennes utilisées, des cartes du réseau, des photos d'époque ou bien contemporaines.
Il est à noter que depuis le début des années
2000, ces anciennes tours France-Télécom accueillent de
nouveaux faisceaux hertziens qui en général sont utilisés
par les opérateurs de téléphonie mobile.
Sommaire
Le réseau téléphonique fixe (RTC) en France
est complexe. Rappelons son organisation à l'échelle
nationale qui est résumée par le schéma suivant
Le fonctionnement du réseau téléphonique
s’appuie sur une découpe du territoire métropolitain,
en zones élémentaires appelées « ZAA
» Zone à Autonomie d’Acheminement.
En 1994, on dénombrait 430 ZAA. A la fin
des années 90, ce nombre est divisé par 3 ou 4, suite à
la généralisation des transmissions par fibres optiques.
Chaque ZAA comporte un ou plusieurs commutateurs
(central téléphonique ) dits "CAA" Commutateur
à Autonomie d'Acheminement auxquels sont raccordés les
abonnés de la zone en question. Les CAA sont des commutateurs de
capacité importante, situés dans les villes de faible et
moyenne importance.
Pour des raisons technico-économiques, un
abonné ne peut être distant de plus d'une dizaine de kilomètres
de son commutateur.
Cela pose problème pour les abonnés habitant en zone rurale
et trop éloignés de leur CAA : on les raccorde alors à
des petits commutateurs de faible capacité, situés dans
la zone rurale en question, et appelés CL Commutateur
Local rélié au CAA de dépendance. par câbles
aériens ou sous terrains.
Les ZAA doivent leur nom au fait que, chacune d'entre elles est autonome
pour aiguiller une communication entre deux de ses abonnés : il
s'agit alors d'un appel en " local ".
La partie du réseau téléphonique interne à
chaque ZAA est appelée " Réseau Local ", "
Réseau Régional ", ou encore " Réseau Intra-ZAA
".
Les Zones Urbaines :
Les très grandes villes comme Paris ou
Lyon, ont un réseau téléphonique avec des caractéristiques
particulières, à cause de la forte densité d'habitants
: cela se traduit par des commutateurs de grande capacité en nombre
élevé, et des zones de desserte des abonnés de superficie
restreinte.
On ne parle alors plus de ZAA et de CAA, mais plutôt de ZU
Zone Urbaine et de CU Commutateur Urbain.
Le Réseau National :
Les ZAA et ZU sont reliées entre elles,
grâce au " Réseau National " (ou " Réseau
Interurbain " ou " Réseau Inter-ZAA " ou encore
" Réseau Interrégional ").
Ce réseau qui permet donc les appels en " national ",
est constitué d'un ensemble de commutateurs spécialisés,
appelés CT Commutateurs de Transit et reliés
entre eux grâce à un réseau maillé d'artères
de transmission à grande distance et de forte capacité :
ce sont les Liaisons à Grande Distance du Réseau National.
Au début des années 2000, on dénombre en France environ
une centaine de commutateurs de transit, pour un millier de commutateurs
d’abonnés. Les CAA et CU sont quant à eux, raccordés
au Réseau National à l'aide d'artères de capacité
plus faible, appelées liaisons sectorielles, et venant se "
raccrocher " en étoile aux nœuds du réseau maillé.
Pendant les années 60, 70 et 80, les Liaisons à
Grande Distance interconnectant les CT de la Métropole, étaient
réalisées exclusivement à l'aide de Câbles
Coaxiaux et de Faisceaux Hertziens .
Ces deux types de support de transmission ne formaient pas deux réseaux
indépendants, mais étaient étroitement imbriqués,
constituant ensemble un réseau d’artères bien maillé.
Les années 90 ont vu progressivement apparaître
l'utilisation de la Fibre Optique pour établir des Liaisons
à Grande Distance : ce nouveau type de support de transmission
obtiendra l'exclusivité au début des années 2000,
après le démantèlement des liaisons par Câbles
Coaxiaux et par Faisceaux Hertziens.
Néanmoins, quelques Faisceaux Hertziens semblent rester intéressants,
dans des zones géographiques difficiles ( zones de montagneuse,
îles, etc).
Il faut également signaler que le Réseau
National est connecté aux Territoires et Départements d'Outre-Mer,
ainsi qu'aux pays étrangers : des liaisons par câble optique
sous-marin et par satellite sont utilisées.
Le site https://www.hertzien.fr/
détaille ce réseau national, desannées 50 jusqu'au
démantellement de 1996 à 1998 au profit de la fibre optique.
Sommaire
Un peu d'histoire :
Cables coaxiaux :
En 1939, juste avant la déclaration de guerre, les premiers câbles
coaxiaux furent déployés à titre expérimental
entre Paris et Vierzon et Vierzon et Limoges et exploités initialement
en Basse Fréquence, puis, une fois convertis après la guerre
au multiplexage analogique, permirent à l'aide d'amplificateurs
à tubes électroniques disposés tous les 9 km d'atteindre
une bande passante utile de 4 MHz, et qui permettait de ce fait de transporter
960 voies de conversations téléphoniques sur le même
câble, par Multiplexage Analogique lorsque le Multiplexage Analogique
fut mis ultérieurement en service. Ces deux câbles sont fabriqués
par la société LTT.
Il faut attendre le 29 juillet 1947 pour qu'un second câble coaxial
soit mis en service en France : Paris - Toulouse. Il s'agira du premier
câble coaxial multiplexé mis en service régulier dans
notre pays.
1939 Premier câble coaxial mis en service en France : Paris - Toulouse.
1952 Second câble coaxial mis en service en France : Dijon - Nancy.
960 voies téléphoniques, sur une distance de 281 km.
1952 Premier câble coaxial avec Répéteurs
à Transistors : Paris - Bordeaux.
Faiseaux herzien :
Dès la Libération en Mai 1945,
la France entreprend la réalisation d'une nouvelle manière
de transmettre les conversations téléphoniques à
distance. L'étude ayant débuté discrètement
sous l'occupation en 1941, par des expériences de propagation des
ondes centimétriques dans les environs de Toulon. Pour ce faire,
elle s'inspire de la technologie du radar améliorée par
nos amis britanniques dès le début de la seconde guerre
mondiale (nos amis ayant en cela bénéficié des résultats
prometteurs menés par la France et brevetés à partir
de 1934, que nous avions transférés en Grande-Bretagne in-extremis
avant notre invasion - ce qui permit à la Grande-Bretagne de ne
pas s'effondrer sous le poids de la Luftwaffe.
Le 19 avril 1946, ont lieu pour la première
fois en France les premiers essais de téléphonie transmise
par Faisceau Hertzien en ondes ultra-courtes entre Paris et Montmorency,
en présence de M. le Ministre des PTT - Jean Letourneau qui inaugure
le dispositif installé dans la forêt de Montmorency.
Les travaux réalisés en 1946 s'avérant concluants,
l'Administration des PTT s'engage dans la construction de la première
liaison hertzienne d'exploitation courante en France en 1949 sous l'impulsion
de M. le Directeur Général des Télécommunications
- Charles Lange.
Le 12 juillet 1951, Paris-Lille sera
la première liaison hertzienne construite et mise en service, d'une
longueur de 219 km, La capacité de portance de ce tronçon
hertzien est de 720 voies téléphoniques simultanées,
Le 23 février 1952,
l'artère hertzienne Dijon - Strasbourg est inaugurée
par M. le Ministre des PTT - Roger Duchet, au Centre Hertzien du Mont
Afrique (Dijon), lors de sa mise en service.
Du 2 juillet au 19 août 1952 sont réalisés
en Tunisie, par le SRCT, des essais de transmission hertzienne longue
distance dans la bande des 3,75 GHz (longueur d'onde de 8 cm).
Le 2 juin 1953, c'est par la liaison hertzienne de Cassel (59),
via Bouvigny (62), Bavincourt (62), Belleuse (80), La Neuville d'Aumont
(60), jusqu'au Centre Hertzien de Cormeilles-en-Parisis (ex-78 Seine-et-Oise
) - (centre terminal côté Paris) que pourra être diffusé
en France le couronnement de SM la Reine Elizabeth II de Grande-Bretagne
et d'Irlande du Nord.
Le 20 avril 1964, est mise en service la première Liaison
Hertzienne à 960 voies téléphoniques simultanées,
entre Paris (Tour Hertzienne de Meudon) et Nancy.
Limites de la Transmission Analogique.
- Les liaisons analogiques demeurent
quoi que l'on fasse, sensibles aux parasites et à l'affaiblissement
électrique. Elles demeurent donc chères à exploiter
par l'usage obligatoire d'amplificateurs qui nécessitent d'être
multipliés partout le long des liaisons de transmissions et d'équipes
de techniciens chargés de les étalonner et dépanner
régulièrement...
- L'explosion du trafic téléphonique à partir du
début des années 1960 rendait la situation intenable ; il
eût fallu multiplier sur tout le territoire national le nombre de
câbles multiplexés analogiquement, avec les effectifs qui
aillent avec, dans des proportions tout bonnement utopiques techniquement
et matériellement...
- De plus, pour les petits faisceaux locaux de transmissions, vu le coût
et la complexité des installations de multiplexage et de démultiplexage
analogique à généraliser il n'était pas rentable
de généraliser le Multiplexage Analogique. Donc pour le
maillage local, départemental, les signaux étaient transmis,
avec plus ou moins de succès, uniquement en basses fréquences,
avec une liaison métallique = une conversation téléphonique,
comme aux débuts du téléphone...
Le Multiplexage Analogique était une bonne technologie éprouvée,
mais hélas complexe et coûteuse à construire, à
mettre en œuvre et à entretenir, et de ce fait, elle n'était
rentable à exploiter que sur les grandes artères de transmissions.
Il fallait donc trouver une nouvelle solution technologique...
Sommaire
Carte en 1968
Sommaire
Carte en 1980