KEZAKO: Comment un téléphone portable téléphone-t-il?

Summary

Ce script explique le processus complexe d'un appel téléphonique mobile, depuis la transformation de la voix de l'appelant en un signal numérique jusqu'à sa transmission via des tours cellulaires, permettant la communication entre les téléphones. Il détaille l'importance des fréquences, la gestion des tours pour assurer une couverture réseau, et la répartition des cellules géographiques pour éviter la saturation des lignes. Enfin, il présente l'évolution des réseaux 2G vers 3G pour répondre à la demande croissante de données numériques comme les photos et les pages web.

Takeaways

• 😀 Le téléphone mobile transforme la voix en signal numérique, une succession de 0 et 1.
• 😀 Le signal numérique est envoyé par ondes radio à une antenne relais, qui le transmet au réseau téléphonique fixe.
• 😀 Le réseau téléphonique fixe transmet le signal à l'antenne relais la plus proche de la personne appelée.
• 😀 L'antenne relais transforme le signal numérique en un signal qui excite le haut-parleur du téléphone, restituant ainsi la voix.
• 😀 La communication entre le téléphone et l'antenne relais se fait par ondes radio, tout comme la radio ou la télévision.
• 😀 Les fréquences utilisées pour la téléphonie mobile sont principalement les bandes de 900 MHz et 1800 MHz.
• 😀 Chaque communication utilise deux fréquences : une pour l'envoi et une autre pour la réception du signal.
• 😀 Une antenne relais ne peut gérer qu'un nombre limité de communications simultanées, environ 60 appels à la fois.
• 😀 La couverture du réseau mobile nécessite de nombreuses antennes relais, notamment en raison de la faible portée de chaque antenne (environ 30 km).
• 😀 Les antennes relais sont disposées en cellules, qui peuvent avoir des formes variables, souvent représentées sous forme hexagonale.
• 😀 Lorsque le téléphone est allumé, il recherche des signaux d'identification émis par les antennes relais pour se connecter à la meilleure antenne disponible.
• 😀 Le téléphone mobile mesure en permanence la qualité du signal et peut changer d'antenne relais sans que l'utilisateur ne s'en aperçoive, grâce au processus de transfert (handover).
• 😀 La 3G complète la 2G en offrant des vitesses de transmission plus rapides, nécessaires pour les données lourdes comme les photos et les pages web.

Q & A

Comment un appel mobile fonctionne-t-il ?

Lorsqu'un appel est passé, la voix de l'appelant est d'abord transformée en un signal numérique (une succession de 0 et 1). Ce signal est ensuite transmis par ondes radio à une tour de téléphonie mobile, qui le redirige vers un réseau de téléphonie fixe, puis vers une autre tour proche du destinataire. Cette tour transmet enfin le signal au téléphone récepteur, où il est converti en son audible par le haut-parleur.

Que se passe-t-il lorsque Maxime répond et dit « allô » ?

Lorsqu'il répond, la voix de Maxime est captée par son téléphone, convertie en signal numérique, puis envoyée par ondes radio à une tour de téléphonie mobile. Le signal parcourt ensuite le réseau jusqu'à Nina, où il est de nouveau transformé en son.

Comment les signaux de téléphone sont-ils transmis entre les tours et les téléphones ?

Les signaux sont transmis par ondes radio entre les téléphones et les tours. Chaque tour utilise une fréquence spécifique pour gérer les appels entrants et sortants. Ces fréquences sont attribuées de manière à éviter les interférences, un peu comme les stations de radio sur la bande FM.

Quelles sont les fréquences utilisées pour la téléphonie mobile ?

La téléphonie mobile utilise principalement deux bandes de fréquences : une bande de 900 MHz et une autre de 1 800 MHz.

Pourquoi est-il nécessaire d'installer un grand nombre de tours de téléphonie mobile ?

Les tours ont une portée limitée à environ 30 kilomètres. Pour couvrir de grandes zones géographiques comme les régions urbaines denses, il est nécessaire d'installer un grand nombre de tours pour garantir une couverture optimale et permettre à plus de personnes de passer des appels simultanés.

Pourquoi la portée réelle d'une tour est-elle inférieure à sa portée théorique de 30 km ?

La portée d'une tour peut être réduite par divers facteurs tels que la géographie, la végétation, ou la présence de bâtiments, qui peuvent obstruer ou affaiblir le signal.

Comment les tours sont-elles réparties sur un territoire ?

Les opérateurs mobiles divisent le territoire en cellules de tailles variables en fonction de la géographie et de la densité de la population. Ces cellules sont représentées idéalement sous forme hexagonale, bien que la forme réelle des zones couvertes par les antennes puisse être différente.

Comment un téléphone choisit-il la tour de téléphonie mobile à utiliser ?

Lorsque le téléphone est allumé, il recherche des signaux d'identification émis par les tours. S'il en trouve plusieurs, il choisit celle dont le signal est le plus fort et envoie un signal d'identification à cette tour.

Que se passe-t-il lorsque la qualité du signal d'une tour devient trop faible ?

Si la qualité du signal devient trop faible, le téléphone mesure constamment la qualité des signaux provenant des autres tours et, si nécessaire, se connecte à une nouvelle tour offrant un meilleur signal.

Qu'est-ce que le réseau 3G apporte par rapport au réseau 2G ?

Le réseau 3G permet de transmettre des données numériques à un débit beaucoup plus élevé que le réseau 2G, ce qui permet de transmettre des informations plus volumineuses, comme des photos ou des pages web. Cependant, le principe de fonctionnement reste similaire au réseau 2G.