TÉLÉCOMMUNICATIONS La révolution numérique

Les signaux échangés au travers des réseaux de télécommunications ont été initialement de nature analogique, c'est-à-dire à variation continue. Malgré les progrès des techniques de traitement du signal, cette caractéristique a toujours rendu difficile la restitution du signal reçu avec une qualité voisine de celle du signal émis. La transformation du signal analogique en signal numérique est alors apparue comme une solution particulièrement prometteuse pour résoudre ce problème de qualité, tout en offrant bien d'autres perspectives. Cette transformation, ou processus de numérisation, consiste à mesurer l'amplitude du signal analogique source (quantification) à intervalles de temps réguliers (échantillonnage), la fréquence de cet échantillonnage devant être égale à au moins deux fois la fréquence maximale du spectre d'énergie du signal analogique. Par exemple, cette fréquence est de 8 kHz (kilohertz) pour un signal téléphonique dans la bande 300-3 400 Hz. Chaque mesure est ensuite exprimée sous la forme d'un nombre composé d'une suite de 1 et de 0, les éléments binaires ou bits (codage de source). Le codage de source est généralement suivi d'une opération de compression dont l'objectif est de réduire le débit binaire de manière à occuper le minimum de place sur les supports de transmission ou dans les mémoires. Enfin, une autre opération de codage intervient avant l'émission, sur un support de transmission, du signal issu du codage source : c'est le codage de canal dont le but est, en particulier, d'adapter le signal issu du codage source aux caractéristiques propres du support de transmission considéré, par exemple sa largeur de bande.

Les exploitants de réseaux téléphoniques ont été les premiers à se lancer, dès les années 1960, dans la numérisation de leurs réseaux en commençant par les systèmes de transmission. Mais, au fur et à mesure des progrès technologiques, d'autres démarches ont fait converger les mondes de la téléphonie, de l'informatique et de l'audiovisuel pour adopter progressivement le numérique, aussi bien dans les réseaux que dans les équipements périphériques, terminaux (postes téléphoniques, téléviseurs, ordinateurs...) et serveurs. Et on peut constater aujourd'hui que le numérique est omniprésent dans l'ensemble de ces domaines. Toutefois, si le terme de « révolution » est utilisé pour caractériser ce vaste mouvement, c'est surtout parce que cette grande aventure technique s'accompagne de profonds et rapides bouleversements : dans le monde des acteurs – industriels, exploitants de réseaux, fournisseurs de services... –, mais aussi pour les utilisateurs, dans leurs différentes sphères d'activité, de la vie professionnelle aux loisirs.

Les atouts du numérique

L'atout principal de la numérisation a d'abord été la qualité du signal restitué. En effet, sauf perturbation majeure, les déformations subies par les éléments binaires au cours de leur trajet à travers les réseaux n'empêchent pas de restituer fidèlement le signal d'origine. Mais la numérisation offre d'autres avantages importants qui ont fait d'elle un concept particulièrement séduisant :

– Elle a permis d'envisager la conception de réseaux véritablement multiservices. En effet, à partir du moment où tout type de média (sons, textes, graphiques, images fixes et animées) peut être converti en numérique à la source, des techniques de transfert d'informations (transmission, commutation, routage), elles-mêmes adaptées au numérique, conviennent par définition à tous les types de communications, sous réserve toutefois de respecter leurs contraintes propres de qualité de service.

– En combinant les effets de la compression de débit à la source et d'un codage de canal performant, la [...]