De la 0G à la 4G, soixante ans de progrès (2024)

(Agence Ecofin) - Les premiers téléphones qu’on peut qualifier de «portables» sont apparus, il y a une soixantaine d’années aux Etats-Unis, au début des années 1950. D’autres situent même leur apparition plus tôt, en 1945.

La technologie de l’époque ne permettait pas, comme aujourd’hui, un grand nombre d’abonnés et les réseaux se voyaient attribuer une − et une seule − fréquence par communication. Cela signifie que plusieurs personnes ne pouvaient pas téléphoner simultanément sur une même fréquence.

Jusqu’en 1973, les téléphones portables se limitaient à un voisinage avec l’automobile. La raison est simple: ils étaient alimentés par la batterie de la voiture et utilisaient en outre une antenne supplémentaire installée sur son toit. C’est cette phase de la téléphonie mobile, sorte de préhistoire de la mobilité, qui est appelée «0G».

Plus «transportable» que «portable»
Il a fallu attendre 1973 pour voir la compagnie Motorola présenter ce qu’on pouvait enfin véritablement appeler téléphone portable. Le premier prototype de portable, dont la paternité est attribuée aux ingénieurs de Motorola, Martin Cooper et Joel Engel, est le DynaTAC (Dynamic Adaptative Total Area Coverage). Il n’a cependant été certifié par la Commission (américaine) fédérale des communications (FCC) que dix ans plus tard, en 1983.

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Martin Cooper et DynaTAC de Motorola

Certains tiennent cependant à observer que le téléphone portable n’est pas une invention propre à quelqu’un, mais plutôt le fruit de l’intégration progressive de plusieurs technologies (ondes électromagnétiques de la radio, de la télévision et autres réseaux de communication à partir de 1940, cellules hexagonales des laboratoires Bell en 1947, etc.). L’histoire retiendra cependant que le premier appel depuis un téléphone portable est fait le 3 avril 1973 quand Martin Cooper, directeur de la recherche et du développement à Motorola, appelle Joel Engel. Le premier prototype accepté par la Commission fédérale des communications est le Motorola DynaTAC 8000X, un terminal de 25 cm de long, non compris son antenne, qui pesait 783 grammes. Avec un poids pareil, on pourrait aujourd’hui dire qu’il était plus «transportable» que «portable» si on fait la comparaison avec la taille et la légèreté des téléphones actuels. Côté coût, en 1984, le DynaTAC 8000X ne valait pas moins de 3995 dollars!

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Michael Douglas à la pointe de la technologie, dans le film Wall Street.

Technologie analogique
Il faut toutefois remarquer que d’autres entreprises ont contribué à l’irruption des portables de cette génération, dite 1G ou première génération. C’est le cas d’AT&T qui avait présenté en 1971 un service cellulaire à la Commission fédérale des communications, approuvé en 1982. C’est le cas aussi de la Nippon Telegraph and Telephone qui lance, en 1979 au Japon, les premières télécommunications cellulaires commerciales. C’est encore le cas, en 1981 au Danemark, en Finlande, en Suède et en Norvège, de Nordic Mobile Telephone qui lance son téléphone mobile de première génération.

Ces terminaux ne sont pas à technologie numérique, mais analogique. Ils ont progressivement intégré des standards tels que l’AMPS, le TACS et l’ETACS. L’AMPS (Advanced Mobile Phone System) constitue, à partir de 1976 aux Etats-Unis, le premier standard de réseau cellulaire. Outre aux Etats-Unis, il est en usage en Russie et dans les pays asiatiques. En Europe, la norme TACS (Total Access Communication System) est une version européanisée de l’AMPS, principalement en service en Angleterre et dans certains pays d’Asie. Le TACS sera plus tard amélioré avec l’apparition de l’ETACS (Extended Total Access Communication System), originaire du Royaume-Uni.

Transporter la voix et les données numériques
La seconde génération de la téléphonie mobile, la 2G, est numérique. Apparue aux Etats-Unis à partir de 1990, elle va rendre complètement obsolète la norme connue sous le nom de 1G. Avec la 2G, s’installe le standard GSM (Global System for Mobile communications). Norme la plus répandue en Europe, mais aussi en Afrique, et supportée aux Etats-Unis, le GSM utilise les bandes de fréquences 900 MHz et 1800 MHz en Europe et 1900 MHz aux Etats-Unis. D’autres standards qui intègrent la 2G sont le CDMA (Code Division Multiple Access), et le TDMA (Time Division Multiple Access), ce dernier étant principalement utilisé sur le continent américain, en Nouvelle-Zélande et en Asie-Pacifique.

C’est avec les réseaux 2G que l’on sait comment transporter aussi bien la voix (vocation par définition du téléphone, bien entendu) que les données numériques, ce qui est nouveau et va permettre la mise en œuvre de la messagerie, qu’elle soit textuelle (SMS, le service des messages courts) ou multimédia (MMS, le service des messages multimédia).

Pour améliorer le débit de la 2G (9,6 kbps au maximum), des améliorations lui sont adjointes, tels que le GPRS (General Packet Radio Service) et l’EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution). Le premier, appelé aussi 2.5G, permet des débits théoriques de 114 kbit/s mais, de manière plus réaliste, de 40 kbit/s. Le second, connu sous le nom de 2.75G, multiplie par quatre le débit du GPRS.

Tirer un meilleur parti de l’abondance des données
L’Union internationale des télécommunications (UIT) définit la 3G, apparue en 2002, comme une norme avec une transmission à haut débit, une compatibilité mondiale, une compatibilité avec les réseaux de deuxième génération. Avec la 3G, les usages du mobile sont encore plus variés et plus complexes, puisqu’ils se déclinent en différents usages multimédia, avec la transmission vidéo, la visio-conférence, l’accès à Internet haut débit, les téléchargements, etc. Les réseaux 3G utilisent les bandes de fréquences 1885-2025 MHz et 2110-2200 MHz.

En Europe, la principale norme 3G est l’UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), avec des débits de 384 kbits/s à 2 Mbits/s. La technologie HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access), baptisée 3.5G, autorise des débits de 8 à 10 Mbits/s dans la bande de fréquence 5 GHz.

La dernière évolution de la téléphonie mobile se retrouve dans la 4G, avec la norme LTE, pour Long Term Evolution. La 4G offre des débits encore plus importants que la 3G. Globalement, elle permet de tirer un meilleur parti de l’abondance des données et des possibilités qu’offrent les nouveaux modèles de terminaux mobiles toujours plus sophistiqués (smartphones ou téléphones intelligents et même tablettes). Il y a ainsi un réel gain en qualité de service.

Alain Just Coly

Téléphone mobile, le «couteau suisse numérique»

Imaginez quelqu’un qui aurait quitté la planète Terre au tout début des années 1950 et qui reviendrait soixante ans après, en 2011. Dans le lot de changements technologiques qu’il constaterait autour de lui, ceux qui ont impacté le service du téléphone ne seraient probablement pas anodins…

Eh oui! le téléphone a bien changé depuis cinquante ou soixante ans. Avec la technologie mobile et sans fil aujourd’hui, l’utilisateur trouve «normal» de pouvoir transmettre avec son téléphone ou son smartphone des messages courts, des courriers électroniques et des données multimédia. Il est devenu ordinaire pour lui de ne plus avoir besoin d’une machine à calculer ou d’un réveil, car ils sont intégrés à son téléphone. En outre, il n’a même plus besoin de carnet pour noter ses numéros: ils sont hébergés dans sa «puce»! Une multitude de possibilités lui permettent, par exemple, de payer des factures par téléphone – chose combien impensable naguère -, grâce au mobile banking. Ne parlons même pas de la connexion haut débit, de la photo, de la vidéo, des téléchargements et de tous les services «à valeur ajoutée» qui confirme que le service téléphonique a beaucoup évolué.

D’un simple objet à communiquer par la voix, le téléphone est devenu de nos jours l’objet à tout faire, en quelque sorte un «couteau suisse numérique».

AJC

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