La mise en oeuvre de la société de l'information au Cameroun: enjeux et perspectives au regard de l'évolution française et européenne

CHAPITRE DEUXIEME : LE DEVELOPPEMENT DES RESEAUX DE TELECOMMUNICATIONS AU CAMEROUN

196. L'ex pression 4x télécommunications A> englobe les communications o pérées a distance et ob la transmission d'informations s'effectue a travers des réseaux techniques^~17. L'im portant dévelo ppement de ces réseaux techniques, associé a la numérisation qui a fondu la voix dans un flot de données traitées sous forme de paquets d'informations, ont transformé l'ensemble du secteur des télécommunications.

Pour com prendre ce secteur dans sa globalité et pour éclairer sa mutation contem poraine, il faut le considérer a travers ses com posants techniques avant de présenter les mécanismes de son fonctionnement.

Section première : Les composants techniques des réseaux de

télécommunications.

²¹⁷ Pierre MUSSO, op cit, p 4.

197. Le develo ppement des techniques numeriques est a l'origine de la revolution informationnelle a laquelle nous assistons actuellement, puisqu'on peut desormais concevoir des reseaux numeriques vehiculant sans distinction tous types d'informations imaginables, des lors qu'elles sont numerisees. On parle alors du phenomene de convergence numerique.

En sens inverse, la demande de plus en plus croissante en debit a permis de faire evoluer les structures et les ca pacites des reseaux de telecommunications qui s'ouvrent aux applications autres que vocale, comme les images, la video, etc.P.

Nous analyserons le phenomene de numerisation a la lumière des progres techniques accom plis dans le domaine des telecommunications et qui auront contribue a faire evoluer les reseaux.

Paragraphe premier : La numérisation comme innovation majeure des procédés de télécommunications.

198. A pparue vers les annees 1950, la numerisation ou digitalisation (en anglais) est la conversion de toute information en une suite de nombres ou code binaire de 0 et de 1 permettant de la re presenter et de lui a ppliquer toutes sortes de traitement. Ce passage de l'analogique au numerique permet de faciliter le traitement de l'information reduite : des donnees binaires codees en bits par seconde ou bit/s. Ainsi, tout signal, la voix, le son, l'image, ou des donnees, peut être trans porte de facon indifferenciee sur tout type de support, stocke, im prime ou re produit a l'infini sans alteration.

199. La numerisation est alors presentee comme une veritable revolution qui transforme la communication a distance en une operation de transmission de donnees informatiques a travers les reseaux de communications en même temps qu'elle modifie l'organisation de ces reseaux²¹⁸.

Nous etudierons donc l'evolution des reseaux de telecommunications a travers le passage de l'analogique au numerique avant d'analyser son incidence sur les services de telecommunications.

²¹⁸ En ce sens, cf Pierre MUSSO, op cit, p 11.

A. L'évolution des procédés de télécommunications : de l'analogique au numérique.

200. Un réseau de télécommunications se définit comme tout 4x système de transmission et, le cas échéant, les équipements de commutation ou de routage et les autres ressources qui permettent l'acheminement de signaux par câble, par voie hertzienne, par moyen optique ou par d'autres moyens électromagnétiques, comprenant les réseaux satellitaires, les réseaux terrestres fixes (avec commutation de circuits ou de paquets, y compris l'internet) et mobiles, les systèmes utilisant le réseau électrique, pour autant qu'ils servent a la transmission de signaux, les réseaux utilisés pour la radiodiffusion sonore et télévisuelle et les réseaux câblés de télévision, quel que soit le type d'information transmise²¹⁹ 3.

On le voit, un réseau de télécommunications a pour rôle de permettre a différents utilisateurs, personnes humaines ou systemes de traitement de l'information, d'échanger des informations a partir de systemes de signalisation et de procédures d'acheminement. L'efficacité de cette o pération tient a deux fonctions essentielles ; d'un côté la transmission qui est le transport de la masse d'information d'un point a l'autre du réseau et peut se faire a travers les supports qui ex ploitent les pro priétés de conductibilité des métaux, comme le cable, ou celles des ondes électromagnétiques, comme les ondes radio, la fibre o ptique, le satellite, etc... L'infrastructure du réseau, la qualité du service offert, les solutions logicielles a mettre en oeuvre dé pendent tres largement des supports de transmissions utilisés qui tiennent aussi com pte de la ca pacité financiere de l'o pérateur qui les met en place.

Il ya de l'autre côté, la commutation qui est le pilotage du flux d'information permettant d'aboutir a une mise en relation des interlocuteurs sur le réseau.

La numérisation a permis d'améliorer l'efficacité de ces fonctions en même temps qu'elle a permis un gain en termes de performance et de coOt. Ce pendant, un réseau peut être construit de maniere a optimiser encore plus les coOts de transmission et de commutation en faisant transiter plusieurs informations indé pendantes sur un même support. C'est le multi plexage qui permet cette o pération même si cette technique

²¹⁹ Article 2 de la Directive cadre 2002/21/CE du parlement européen et du conseil du 7 mars 2002 relative à un cadre réglementaire commun pour les réseaux et services de communications électroniques.

L'article 3 alinéa 22 de la loi camerounaise du 14 juillet 1998 adopte une définition plus simple en définissant le réseau de télécommunications comme « toute installation ou tout ensemble d'installation assurant, soit la transmission et l'acheminement des signaux de télécommunications, soit l'échange d'informations de commande et de gestion associées à ces signaux, entre les points de terminaison de ce réseau »

presente quelques inconvenients dans le cas d'une connexion au haut debit grace a l'ADsL²²⁰.

Nous analyserons tour a tour, la numerisation de la transmission, l'evolution de la mise en relation et nous verrons comment les infrastructures peuvent etre o ptimisees grace au multi plexage.

1. La numérisation de la transmission.

201. Pour com prendre le mecanisme de la transmission numerique, il faut partir de la transmission en mode analogique et distinguer la transmission analogique de donnees analogiques de la transmission analogique de donnees numeriques.

202. Dans un mode de transmission analogique de donnees analogiques, par exem ple une conversation a travers le telephone classique, le signal vocal, qui est la representation physique de l'information a transmettre au destinataire, est transforme en signal electrique continu puis transmis selon une amplitude qui varie pro portionnellement a celle de la voix, pour etre ensuite retransforme en signal vocal chez le destinataire. La transmission se fait par l'intermediaire d'une onde dont le seul but est de transporter les donnees par modification de l'une de ces caracteristiques (par exem ple l'am plitude, la frequence ou la phase), c'est la raison pour laquelle la transmission analogique est generalement a ppelee transmission par modulation d'onde porteuse²²¹.

203. Ce mode de transmission est sensible aux moindres parasites qui peuvent deformer le signal envoye. En effet, la liaison analogique convient pour les connexions intermittentes de courte duree et sur des distances assez faibles et son signal tient com pte de la distance et des contraintes geogra phiques. Ainsi, plus l'emetteur et le rece pteur sont eloignes, plus il ya un affaiblissement ou une degradation du signal. Aussi, pour lutter contre cet affaiblissement, le signal doit etre ream plifie regulièrement grace a des re peteurs-regenerateurs, indis pensables pour lui faire parcourir de grandes distances. Cela consiste a introduire des am plificateurs a distance regulière qui auront pour but de regenerer le signal ou de le redresser en corrigeant a l'aide de filtres les distorsions d'am plitude et de phase, afin de lui restituer la puissance perdue. Le principal inconvenient est que l'introduction des am plificateurs induit des coVts su pplementaires.

²²⁰ En ce sens, cf infra n° 286 sur « l'évolution du réseau téléphonique grâce à l'ADSL ».

²²¹ On parle aussi de transmission en bande transposée parce que la modulation a pour effet de transposer le spectre autour de la fréquence porteuse et permet de s'adapter à la bande passante du canal de transmission, lorsque celle-ci est insuffisamment large.

204. Toutefois, tant que le signal est issu seulement de la voix, cette deformation n'a pas d'im portance puisque la transmission des conversations subit des variations de debits relativement faibles. Les signaux sont envoyes a un debit fixe inde pendamment du volume d'informations reellement transmises et revues quasiment instantanement apres leur emission. Ainsi dit-on du reseau tele phonique qu'il opere en mode synchrone que l'on oppose a la transmission en mode asynchrone²²², puisque l'emetteur et le rece pteur utilisent la ligne pendant toute la duree de leur communication et que le signal se presente sous forme d'un flot continu de bits de debit constant²²³.

205. Dans le cas d'une transmission de donnees numeriques sur un reseau tele phonique, par exem ple une transmission entre ordinateurs ou entre un terminal et un ordinateur central, il peut resulter des erreurs de transmission dues a l'inada ptation du mode de transmission par rapport aux donnees transmises. Ceci peut avoir des consequences sur la qualite du service ou meme sur l'integrite des donnees transmises.

Dans ce cas, l'utilisation d'un modulateur-demodulateur, plus connu sous l'a ppellation modem est necessaire pour emettre vers le reseau ou recevoir de celui-ci le signal module puisqu'il permet de transformer le signal binaire utile en un signal de frequence variable et inversement. Ainsi par exem ple, deux ordinateurs peuvent communiquer sur le reseau analogique, grace au modem, meme si le signal qu'ils emettent est un signal numerique. Le modem de l'abonne A fonctionne en modulation et transforme le signal de frequence en signal analogique pour l'ada pter au reseau analogique. De l'autre cote, le modem de l'abonne B travaille en demodulation et retransforme le signal en signal numerique pour etre ada pte a l'ordinateur. Ce princi pe fonctionne dans les deux sens.

206. On le voit bien, l'utilisation d'un mode analogique pour transmettre des informations peut conduire a une alteration de ces informations, sauf a induire des de penses su pplementaires pour assurer soit la transmission complete de l'information avec l'aide des re peteurs, soit son traitement et sa restitution avec les equi pements terminaux de circuit de donnees ou ETCD.

222 Le mode de transmission asynchrone à été imaginé dans les années 60 pour permettre d'échanger des fichiers parfois volumineux rendus possible grâce aux réseaux informatiques. Pendant longtemps, ce mode n'était pas adaptée au transport de la voix, parce qu'il rendait le débit trop saccadé. Mais la puissance et la rapidité des routeurs sont devenues telle que la différence de qualité entre la transmission asynchrone et la transmission synchrone du réseau téléphonique est devenue insignifiante pour les débits vocaux.

Ce mode asynchrone permet de transporter de manière efficace des informations volumineuses à travers le réseau en les découpant en paquets, chacun muni d'une étiquette adressé et d'un indicateur de sa place dans le message découpé. Ces paquets sont ensuite envoyés dans le réseau en fonction de la disponibilité de ses ressources et ne circulent pas nécessairement tous au même moment dans le réseau. Toutefois, l'information est reconstituée à l'arrivée grâce à un Packet Assembler Désassembler ou PAD.

En outre, l'émetteur et le récepteur ont un signal d'horloge différent et les données sont envoyées sans confirmation d'arrivée et sans vérifier leur intégrité. On peut alors imaginer qu'un document soit reçu avec des manquements et des erreurs de transmissions. Afin de remédier à ce problème, chaque caractère envoyé peut être précédé d'une information indiquant le début de la transmission du caractère, par un bit début, et terminé par l'envoi d'une information de fin de transmission, ou bit fin. Ceci permet de localiser chaque caractère et d'éviter la confusion, sur un support binaire, entre niveau bas et absence d'information, comme pour un télex, par exemple.

²²³ Dans une transmission synchrone, le récepteur reçoit de façon continue les informations au rythme où l'émetteur les envoie. C'est pourquoi il est nécessaire qu'émetteur et récepteur soient cadencés à la même vitesse.

207. La numérisation a permis, grace a des technologies su pplémentaires, de résoudre les problèmes liés a l'altération des informations. Le mode de transmission numérique est utilisé quand le mode de transmission analogique n'est pas a la hauteur des exigences de durée ou de débit du réseau puisque les transmissions numériques sont plus ra pides et plus fiables que les transmissions analogiques. Toutefois, elles peuvent être parfois complexes a mettre en place techniquement et exigent un choix des investissements de la part des o pérateurs.

208. Dans une transmission numérique, ce n'est plus l'am plitude du signal qui est transmise, mais un nombre binaire qui mesure cette amplitude. Au dé part, le signal est d'abord échantillonné²²⁴ puis ex primé par une suite de codes numériques a ppelée bits grace a la technique de modulation par impulsion et codage ou MIC qui permet de prélever de fagon périodique des échantillons du signal vocal analogique a transmettre pour le rem placer par une indication numérique qui l'identifie. Ensuite, pour convertir une transmission analogique en numérique, on mesure 8 000 fois par seconde la force du signal électrique sur 8 bits de codage et on transmet les nombres issus de ces mesures sous une forme binaire de 0 et de 1.

209. Ainsi par exem ple, la parole est traitée par 8000 échantillons a la seconde sur 8 bits de codage, soit 8 000 x 8 = 64 Kbit/s.

210. Ce type de codage ne tient pas com pte de la redondance pro pre au signal vocal. A la réce ption, ces bits sont retransformés en signal analogique et la voix est reconstituée. Outre l'amélioration de la qualité du message transmis, due a sa faible sensibilité aux dégradations et a la distance²²⁵, la numérisation fait croitre la ca pacité de transmission des supports qui peuvent transporter simultanément plusieurs signaux en profitant de la nature discontinue de chacun d'eux²²⁶. Ce qui induit pour le prestataire qui met en place ce type de réseau de fortes économies d'échelles en matière d'infrastructures en raison de l'indivisibilité des équi pements²²⁷ et une possibilité de fournir d'autres services sur le même support. Ainsi, par exem ple, le coVt de la pose d'un cable en fibre o ptique étant élevé, il y aura toujours un intérêt a le surdimensionner par ra pports aux besoins actuels

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·

L'echantillonnage est issu du théorème de Nyquist-Shannon, nommé d'après Harry Nyquist et Claude Shannon qui énonce que la fréquence d'échantillonnage d'un signal doit être égale ou supérieure au double de la fréquence maximale contenue dans ce signal, afin de convertir ce signal d'une forme analogique à une forme numérique. Cela consiste à transformer un signal analogique en signal numérique en prenant la valeur instantanée du signal à des instants séparés par un temps constant. C'est une étape nécessaire pour pouvoir enregistrer, analyser et traiter un signal par ordinateur, car celui-ci ne peut traiter que des nombres.

²²⁵ Le signal numérique ne subit aucune addition de bruit du fait de la transmission ; il est reçu tel qu'il a été émis.

²²⁶ Même en cas de déformation ou d'altération, des répéteurs reçoivent le signal numérique éventuellement déformé par les défauts de la transmission, et reconstituent le dessin exact des bits, du moins dans le cas où les distorsions dues à la transmission n'ont pas été telles qu'elles auraient provoqué une erreur de reconnaissance de la part du répéteur. De même, la distance admissible entre répéteurs sur une ligne est plus grande que la distance entre amplificateurs, et le coût de la transmission numérique en est diminué.

²²⁷ En ce sens, voir n° 228 et suiv sur « l'optimisation de l'utilisation des infrastructures : le multiplexage ».

de sorte que lorsque le trafic augmentera et qu'il sera necessaire d'investir dans de nouveaux equi pements terminaux, le meme cable pourra etre utilise.

211. De meme, la numerisation de la transmission a egalement permis de mettre en place les technologies de compression consistant a changer la representation d'une information en ne conservant, que des informations non redondantes pour assurer une economie du debit de transmission. La compression a pour objectif de diminuer le nombre d'elements binaires a transmettre, tout en preservant l'integrite du message et limiter l'encombrement des canaux. Son interDt peut se deduire de la transmission d'une image animee. Dans ce cas, une image animee numerisee, qui demande initialement un debit d'au moins 100 Mbit/s, peut etre transmise avec les normes MPEG²²⁸ a un debit de 1,5 Mbit/s en qualite magnetosco pique et 4 a 6 Mbit/s en qualite televisuelle. Plusieurs logiciels existent sur le marche, donc certains en acces libre sur internet, qui permettent la compression des photogra phies ou des videos pour pouvoir faciliter leur circulation sur un reseau numerique. On peut notamment citer le logiciel XnView qui peut etre disponible en version frangaise et libre de droit²²⁹.

212. De la meme fagon, la voix transmise sur le reseau tele phonique a 64 Kbit/s peut etre com primee a 8 Kbit/s voire 4 Kbit/s sans perte notable de la qualite pour une conversation. Ce sont ces techniques qui ont notamment rendu possible le develo ppement des services VoiP tels qu'ils existent aujourd'hui.

213. En conclusion, la numerisation permet de transmettre des flux numeriques et non des donnees. Dans ce cas, l'augmentation du volume de l'information transmise sur un support de ca pacite donnee ajoutee aux progres dans la technologie du support peut engendrer de fortes economies d'echelles. Cette numerisation permet en outre une gestion fiable des commutations electroniques.

2. La numérisation de la mise en relation : l'évolution de la commutation.

228 La norme MPEG, ou Moving Picture Experts Group pour Groupe d'experts pour l'image animée, fondée en 1988, est un système de collaboration d'ingénieurs et de chercheurs internationaux réunis au sein de l'ISO pour mettre en place des normes universelles servant à la compression numérique. Depuis lors, son champ n'a pas cessé de s'étendre pour s'appliquer non plus seulement sur les techniques de compression, mais aussi sur la normalisation des informations qui accompagnent les images, notamment pour les applications interactives et l'ensemble du système numérique de gestion des droits de propriété littéraire et artistique.

²²⁹ Cf sur http://www.xnview.com/fr/download.html. Consulté le 28 octobre 2010.

214. La commutation est une technique qui permet d'acheminer, au travers d'un reseau compose de nceuds, des informations en les trans portant de nceud en nceud suivant un chemin predefini a ppele circuit virtuel²³⁰. L'o peration, assuree par des centraux electroniques, est destinee a mettre en relation plusieurs personnes etablissant des connexions tem poraires entre elles. Le dis positif qui permet cette operation est le commutateur (encore a ppele routeur²³¹ dans le systeme moderne), constitue de deux parties, une commande et une connexion, qui permet d'etablir une liaison entre une ligne locale et une artere de transmission a longue distance, celle qui achemine la communication vers le commutateur de destination²³². La liaison tem poraire ainsi etablie au sein du commutateur est a ppelee la connexion.

La commutation est nee de la necessite de mettre en relation un utilisateur avec n'im porte quel autre utilisateur et de l'im possibilite de creer autant de liaisons directes qu'il ya de paires potentielles de communicants, vu que les lignes n'utilisent les 2 arteres » de transmission que pendant un court moment. Le commutateur a pour fonction d'im poser aux abonnes qui lui sont directement relies de partager les infrastructures communes de transmission a longue distance et execute les fonctions liees a la gestion de l'a ppel comme l'envoi de tonalite, le routage de la communication vers le commutateur de destination, l'etablissement et la cou pure de la connexion en fin d'a ppel ou meme la facturation de l'abonne.

215. Les techniques de commutation ont beaucou p evolue au cours du 20^e siècle et ont suivi le rythme du nombre d'abonnes et la ra pidite necessaire des transmissions en passant d'une commutation manuelle a une commutation electromecanique puis aujourd'hui a la commutation electronique.

A la naissance du telephone, il n'est pas encore question de mettre plusieurs abonnes en relation a cause de la technique de l'e poque qui ne permet qu'une liaison poste a poste. Mais lorsque naquit l'idee que l'utilite d'un poste tele phonique etait pro portionnelle au nombre des abonnes et qu'il etait possible d'a ppeler plusieurs personnes, le premier tableau de commutation manuelle fut installe le 28 janvier 1878 a New-Haven aux Etats-

230 En ce sens, voir PUJOLLE Guy, « Les réseaux », éd Eyrolles, 3^e éd mise à jour, 2000, p 22.

²³¹ Un débat continuel oppose routeurs et commutateurs parce qu'ils symbolisent deux manières opposées d'acheminer l'information à l'intérieur d'un réseau et présentent des avantages et des inconvénients, à savoir une souplesse pour le routage et une puissance pour la commutation. La différence tient surtout à la technique utilisée pour acheminer le message. On a vu que le commutateur achemine les paquets vers le récepteur en utilisant des références de circuits ou de chemin, que l'on appelle aussi des identificateurs ou étiquettes. Le paquet ne possède qu'une référence qui indique une file de sortie du noeud, file de sortie qui est toujours la même quel que soit l'état du réseau. En cas de panne d'un noeud ou de cassure de la ligne, un reroutage intervient qui demande de redéfinir un nouveau chemin. En revanche, le routeur utilise une table de routage pour diriger les paquets vers la destination. Dans ce cas, le paquet doit posséder l'adresse complète du destinataire et la décision de router prend du temps, car non seulement il faut retrouver la bonne sortie de la table de routage, mais surtout il faut gérer cette table de routage.

Toutefois, cette différence a tendance à se réduire aujourd'hui avec l'apparition des routeurs gigabit ou giga routeurs qui offrent des architectures semblables aux commutateurs.

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Voir G. Dang Nguyen et D. Phan, « économie des télécommunications et de l'internet », éd Economica, janvier 2000, p 28.

Unis. Toutefois, les ca pacites de ce tableau etaient tres limitees puisqu'il permettait de mettre en relation un maximum de 21 abonnes. Ce qui im pliquait de du pliquer le nombre de tableau pro portionnellement a l'augmentation du nombre d'abonnes.

216. Malgre cette limite de ca pacite technique, cela conduisit a l'ouverture de grands centres de commutation desservis par les 4x demoiselles du telephone >> qui avaient pour missions de prendre les demandes d'a ppel des abonnes, puis de les mettre en relation grace a un tableau a prises jack et de fiches manuelles servant a connecter les abonnes entre eux. Si le corres pondant etait sur le meme central, l'o peratrice connectait directement, dans le cas contraire, l'o peratrice branchait la ligne sur un autre central ou une autre o peratrice prenait le relais.

Ce pendant, des problemes se poserent ra pidement comme par exem ple le respect du caractere confidentiel des communications, la ra pidite et la fiabilite du service puisque les demoiselles devaient accom plir certains gestes pour mettre en relation des abonnes. Il etait possible qu'elles se trom pent ou ne soient pas assez ra pides. De plus, leur nombre qui augmentait en meme temps que le nombre d'abonnes posait aussi la question des coVts d'o peration et surtout de securite des centres.

217. C'est d'ailleurs le caractere confidentiel des communications qui conduisit Almon B. Strowger a mettre en place en 1889, un commutateur electromecanique auquel il donna son nom²³³.

Avec ce commutateur d'abord develo ppe par les laboratoires de la com pagnie Bell avec le systeme Rotary en 1905 puis ameliore et suivi des premieres installations aux Etats-Unis et des test en Suede en 1935 avec le Crossbar²³⁴, la connexion s'effectue de maniere automatique grace a une mise en contact pilotee par une batterie d'organes cables non programmables. Des enregistreurs memorisaient le numero demande puis su pervisaient l'etablissement de la communication, en faisant successivement a ppel a des traducteurs, qui inter pretaient le numero, a des marqueurs qui tracent un chemin de connexion a l'interieur du commutateur, et a des envoyeurs, qui emettent les tonalites de retours d'a ppel ou d'occu pation.

Ces systemes automatiques ont reduit considerablement les tâches manuelles et ont
offerts de grandes ca pacites de traitement des a ppels. Mais leur structure technique tres
com plexe, a augmente les coVts de fabrication d'autant plus que les entreprises ont

233 Il semblerait que Monsieur Strowger, entrepreneur des pompes funèbres, voyait son chiffre d'affaires baisser régulièrement. Il pensa alors que la femme de son principal concurrent, qui était opératrice de téléphone, transférait tous les abonnés qui souhaitaient contacter une entreprise de pompes funèbres vers son époux. Il comprit alors qu'il devait inventer un système de commutation téléphonique automatique, fonctionnant sans intervention humaine. Cet appareil, qui portait le nom d'autocommutateur électromécanique de Strowger, fut utilisé dans le monde entier pendant près de cent ans.

²³⁴ L'avantage du système Crossbar résidait, d'une part, dans sa rapidité de fonctionnement et la moindre usure de ses organes comme le faible déplacement des pièces mécaniques, et, d'autre part, dans la possibilité de choisir facilement et rapidement un itinéraire libre entre le circuit entrant et le circuit sortant grâce au principe de la sélection conjuguée.

commence a construire des centres de plus en plus grands, augmentant aussi les couts de maintenance a cause d'un taux d'usure ra pide des equi pements.

Toutefois, cette commutation electromecanique est demeuree majoritaire jusqu'a la fin des annees 1960. Son inconvenient s'est fait sentir dans les grandes agglomerations a cause de la rigidite des commandes qui ne pouvaient etre re programmees.

218. Les recherches debutees apres la seconde guerre mondiale ont abouti a de nombreuses technologies nouvelles qui ont permis de develo pper de nouvelles techniques de commutations basees essentiellement sur le logiciel²³⁵.

Cette electronisation de la commutation s'est deroulee en deux eta pes. Dans la premiere generation dite s patiale ou analogique, la liaison entre les deux lignes d'abonnes se fait sur un meme support physique comme dans la commutation electromecanique. Cette premiere generation electronique garde de nombreux elements des systemes techniques anterieurs. Grace a l'avenement de la technologie dite electronique tem porelle, inventee et develo ppee en France des 1960 par CIT - Alcatel et introduite dans le reseau tele phonique des les annees 1970, celle des relais de connexions qui ont ete rem places par des liaisons virtuelles, permettant ainsi une gestion automatique des communications. La signalisation n'est plus analogique mais elle est transformee en signal binaire grace a la technique de modulation numerique MIC.

219. Aujourd'hui, deux princi pales techniques de commutation sont employees pour diriger les communications a travers les reseaux. Il s'agit de la commutation de circuits et de la commutation paquets²³⁶.

220. La commutation de circuits permet d'etablir, entre deux utilisateurs d'un reseau, un lien bidirectionnel, permanent et exclusif pendant toute la duree de la communication. Le lien ainsi etabli est garanti en temps reel, c'est-b-dire que le chemin est d'abord etabli de bout en bout en liberant sur le circuit la bande de transmission (ou bande passante) necessaire a la transmission avant que des informations puissent transiter. Le temps de transmission n'est limite que par le temps de propagation sur les supports. Ainsi, dans

235 Les éléments de bases, conçus dans les Bell Laboratories, consistent en une unité centrale de commande comprenant un ordinateur, une mémoire et une capacité de programmation. Cette unité centrale reçoit, enregistre et interprète les impulsions reçues, puis sélectionne le chemin à suivre pour compléter la liaison à travers les organes de commutation. L'innovation ici réside dans le fait que le dispositif de commande redevient inactif aussitôt la liaison est établie, ce qui permet de traiter un grand nombre de demandes simultanément. En outre, les différents organes du central sont simplifiés puisqu'ils n'ont plus besoin de contenir les éléments de commande. L'ensemble des opérations réalisées par le central sont définies dans un logiciel. Les commandes sont centralisées et peuvent être modifiées à partir de ce logiciel pour reconfigurer les règles d'acheminement du trafic dans le réseau. De même que la gestion et la facturation des services ainsi que les opérations d'entretien qui sont programmées.

236 Une autre technique de commutation, dite la commutation de messages a été longtemps utilisée dans les premiers systèmes électromécaniques de télécommunications pour transmettre des télégrammes. Dans ce mode de commutation dit aussi différé, aucun chemin physique n'est établi au préalable entre l'émetteur et le récepteur. Lorsque l'émetteur envoie un bloc de données, celui-ci est stocké dans un premier centre de commutation où il est contrôlé pour vérifier qu'il ne comporte pas d'erreurs avant d'être transmis. Cela signifiait que les commutateurs devaient disposer de disques pour placer en mémoire tampon de longs blocs, mais aussi qu'un long bloc pouvait monopoliser une ligne entre deux routeurs pendant des minutes. Ce mode de commutation s'est alors avéré inadapté au trafic interactif et n'est plus guère utilisé.

une communication télé phonique, entre le moment ou l'a ppelant a fini de numéroter et le moment ou le télé phone sonne chez l'a ppelé, il peut s'écouler un laps de temps pendant lequel le systeme télé phonique recherche un chemin sur le réseau. Pour que la transmission puisse réellement débuter, le signal de demande d'a ppel doit avoir atteint la destination et avoir été acquitté. Ce délai d'établissement de circuits, qui peut etre plus ou moins long en fonction de la distance entre l'a ppelant et l'a ppelé, n'est pas souhaitable pour de nombreuses applications informatiques comme par exem ple la vérification de cartes de crédit a partir d'un point de vente.

221. Ainsi, le circuit construit est réservé entre l'émetteur et le réce pteur et même si les corres pondants n'ont plus de données a transmettre pendant un certain temps, la liaison reste inutilisée et n'envoie aucune donnée, la bande passante du circuit est gas pillée et ne peut plus servir pour l'acheminement d'un autre trafic.

222. Pour ce qui est de la facturation du service, elle tient com pte de la distance entre les abonnés et de la durée de la communication. C'est pourquoi l'a ppelant est facturé a la durée d'occu pation du circuit, donc du temps passé a exclure les autres du circuit²³⁷. Lorsqu'une panne survient sur le commutateur, tous les circuits sont libérés et plus aucun trafic ne peut plus etre acheminé par leur intermédiaire. Ce mode de commutation est dit en mode synchrone et correspond au mode de fonctionnement du réseau télé phonique commuté²³⁸.

223. La commutation de paquets se présente comme une alternative a la commutation de circuits et la commutation de messages. Avec cette technique, les messages, décou pés en paquets de durées normalisées et suffisamment courtes pour réduire tres fortement les durées d'attente aux noeuds et donc le temps de transmission de bout en bout, sont émis quand cela est nécessaire selon un des deux modes d'acheminement mis en oeuvre dans le réseau.

Dans un premier mode, les paquets sont émis sans qu'un chemin dédié ait été établi : l'avance pour garantir la transmission du message et peuvent em prunter des chemins différents en fonction des dis ponibilités du réseau. Ce qui peut entrainer des arrivées désordonnées²³⁹ mais permet de réduire considérablement les délais de transmission, de ne pas gas piller les ressources de transmission et d'améliorer les débits.

Dans un second mode, les paquets sont émis apres qu'un chemin a ppelé circuit virtuel
aura été établi pour garantir la transmission. La bande de transmission est réservée et

²³⁷ C'est pourquoi certains opérateurs définissent les profils et les plages horaires de communications pour leur facturation en tenant compte des heures pleines pendant lesquelles le trafic est dense et les creuses pendant lesquelles le trafic est n'est pas dense.

²³⁸ Cf. supra n° 204 et note 223 sur la différence en tre transmission synchrone et transmission asynchrone.

²³⁹ Il faut préciser que tous les paquets doivent arriver, le message entier reconstitué avant d'être lu par le récepteur.

tous les paquets em pruntent ce meme chemin et arrivent dans l'ordre emis. La duree de transmission peut etre rallongee notamment en fonction du volume des messages et du debit de transmission.

224. Toutefois, la commutation de paquets impose une taille limite maximale aux paquets vehicules, ce qui permet de les placer en memoire centrale du routeur plutot que sur le disque de l'utilisateur. En outre, elle offre une meilleure tolerance aux pannes que la commutation de circuits. Ainsi, si un commutateur devient indis ponible, les paquets peuvent le contourner et poursuivre leur chemin²⁴⁰. C'est ce mode qui convient pour le trafic interactif et qui sert essentiellement pour l'echange d'informations sur le reseau internet. Pour la facturation, la duree de connexion n'entre jamais en ligne de com pte, mais le volume du trafic et le debit jouent un role determinant.

225. On le voit bien, la numerisation de la commutation permet des gains de productivite im portants par l'automatisation de taches re petitives et d'o perations standardisees. Ainsi par exem ple, le doublement du nombre de circuits ne necessite pas obligatoirement un doublement des autres equi pements d'infrastructures tels que les batiments, les equi pements d'energie et les terrains. Mais surtout, elle facilite la separation entre les fonctions d'administration ou de controle et de transport de l'information puisque l'echange d'information entre commutateurs pour acheminer une conversation n'est plus effectue sur le meme canal que la conversation elle-meme, mais sur un canal de transmission s pecifique a ppele canal sema phore²⁴¹.

Un o perateur de reseau peut alors economiser les ressources logicielles necessaires a la fourniture de services avances et fournir une gestion plus intelligente du reseau.

226. L'existence des réseaux intelligents illustre bien cette evolution. Ce sont les reseaux rendus possibles par le perfectionnement des systemes de signalisation et des procedures d'acheminement, dans lesquels l'intelligence des nouveaux services offerts est concentree dans des equi pements specialises, rendant ainsi la fourniture du service inde pendante de l'infrastructure²⁴². C'est le cas par exem ple du numero vert ou le demande paie la communication, c'est aussi le cas du numero azur ou le demandeur paie le prix de la communication locale quelle que soit la destination demandee.

²⁴⁰ Même en mode circuit virtuel, il ya souvent une réorganisation du circuit virtuel pour contourner la défaillance.

²⁴¹ Le canal sémaphore, est un moyen de transmission utilisé pour transporter des messages de signalisation indépendamment des voies de trafic. C'est un système de signalisation du Consultative Committee for International Telephony and Telegraphy (CCITT) ; organisme issu des Nations Unies qui fournit des recommandations internationales sur les télécommunications (interface, modems, réseaux, etc.).

²⁴² Dans l'architecture du réseau intelligent, on spécialise un seul équipement du réseau pour gérer un service spécifique, comme le numéro vert. Ainsi, lors d'un appel du numéro vert, le commutateur de l'appelant communique avec cet équipement spécialisé, par l'intermédiaire du canal sémaphore auquel il envoie toutes les informations nécessaires à la facturation de l'abonné au numéro appelé, comme la durée et l'heure de l'appel, la nature urbaine ou interurbaine de l'appel, ou les services supplémentaires fournis. Pendant ce temps, la conversation de l'appelant est acheminée vers la destination désignée par l'équipement spécialisé, indépendamment de l'échange d'information avec le commutateur spécialisé.

Ce type de reseau permet a l'o perateur de reseau d'utiliser les progrès de la technique pour proposer de nouveaux services.

227. La numerisation a ainsi permis la decomposition des fonctions de commutation, conduisant alors a la separation des services, ce qui cree les conditions d'un rapprochement entre le traitement de l'information et la communication, remettant ainsi en cause l'ordre etabli en vue de garantir l'interconnexion de tous les reseaux²⁴³.

3. L'optimisation de l'utilisation des infrastructures : le multiplexage

228. Techniquement, on a ppelle multi plexage, la ca pacite a transmettre sur un seul support physique des informations inde pendantes provenant de plusieurs sources, emetteurs et rece pteurs, sous la forme d'un signal composite, a ppele multiplex. Il s'agit d'utiliser la partie haute frequence du circuit pour la transmission des informations qui, habituellement, peuvent utiliser la partie basse frequence du circuit. Le demulti plexage est l'o peration inverse consistant a extraire le signal des circuits a la reception.

229. Il peut s'agir d'information de meme nature provenant d'utilisateurs differents (par exem ple le multi plexage tele phonique), ou d'informations de nature differentes provenant ou non d'un meme utilisateur (par exem ple l'integration voix/donnees que permettent les nouveaux modems). Cette technique permet de partager une meme ressource entre plusieurs utilisateurs. Par exem ple, le multi plexage de lignes permet, en constituant un Y, de delivrer le telephone a deux habitations avec une seule ligne, sans interferences.

230. Au-dela de toute performance technique, les motivations economiques evidentes animent cette grande obsession²⁴⁴ des telecommunications qui est de faire baisser les coVts du bit transmis. Cette technique a d'ailleurs ete largement utilisee en France par France Telecom ou elle a montre son utilite puisqu'elle a permis de relier plusieurs abonnes sur une seule ligne de cuivre et d'eviter ainsi la saturation des centraux. C'est egalement la technique qui est utilisee par le satellite pour emettre plusieurs signaux de television sur un meme canal. Si cette dernière solution permet de faire des economies substantielles, elle pose neanmoins des difficultes notamment lorsqu'il s'agit d'interdire

²⁴³ Voir infra n° 331 et suiv sur « l'interconnexion des réseaux de télécommunications ».

244 L'expression est empruntée à Jean Paul Goulvestre, in « Economie des télécoms », coll. Réseaux et Télécommunications, éd Hermès, 1997, p 407.

l'emission d'une chaine de television sur un territoire donne, comme ce fut le cas en decembre 2004 en France^24G.

231. Ce pendant, quelques grandes techniques de multi plexage cohabitent, ce sont :

- Le multi plexage frequentiel ou multi plexage par re partition de frequence ou FDM (Frequency Division Multiplexing), qui consiste a decou per la bande passante disponible sur la haute frequence (ou haute vitesse) en plusieurs sous bandes afin d'y faire circuler en permanence les signaux provenant des differentes voies basse frequence²⁴⁶(ou basse vitesse). Chaque information, qu'elle soit de nature analogique ou numerique, est modulee sur une frequence porteuse qui lui est pro pre.

Cette technique, qui est tres pratique pour les signaux continus, conduit a un gas pillage de bande passante puisque les voies basses vitesse ne transmettent pas en continu sauf exception. Elle a ete tres largement utilisee dans le reseau tele phonique analogique afin d'en accroitre le debit et a notamment permis de multiplexer pres de 10 000 voies tele phoniques sur un seul cable coaxial dans la bande de 4-60 MHz. Elle permet : l'o perateur d'offrir un service particulierement economique, mais ne donne que des resultats limites avec des signaux numeriques, ce qui rend ces lignes tele phoniques analogiques ineligibles a l'ADSL puisque les frequences hautes sont dejà sollicitees pour offrir le service tele phonique a un ou plusieurs autres abonnes²⁴⁷.

L'abonne qui souhaite profiter de l'ADSL sur sa ligne tele phonique est alors oblige de faire une demande de demulti plexage aupres de son o perateur ou resilier son abonnement pour demander l'ouverture d'une nouvelle ligne²⁴⁸. Mais com pte tenu du caractere non rentable de cette operation et du risque de voir l'abonne aller chez le concurrent, il peut arriver que l'o perateur fasse trainer l'o peration de demulti plexage.

- Le multi plexage tem porel ou multi plexage par re partition dans le temps ou TDM(Time
Division Multiplexing) qui est une technique numerique ayant pour but de permettre

²⁴⁵ Suite à certains dérapages antisémites de la chaine arabe Al-Manar, le CSA français avait demandé en référé au Conseil d'Etat et obtenu qu'EUTELSAT cesse la diffusion de la chaîne en raison de la violation de l'article 42-10 modifié de la loi du 30 septembre 1986. Cette demande fut acceptée et une injonction prononcée le 20 aout 2004, sauf à ce qu'Al Manar conclue une convention contenant des obligations déontologiques avec le CSA, convention qu'elle ne respectera pas. C'est ainsi que le 30 novembre 2004, le CSA et certains parlementaires ont demandé au Conseil d'Etat de suspendre la diffusion de la chaîne en Europe. Dans une ordonnance de référé rendue le 13 décembre 2004, le Conseil d'État ordonne à l'opérateur de satellite Eutelsat de cesser la diffusion d'Al-Manar sous 48 heures sous peine d'astreinte de 5.000 euros par jour de retard. Seulement, techniquement, Al-Manar faisait partie d'un multiplexage de neuf chaînes et pour qu'Eutelsat cesse sa diffusion en Europe, il aurait fallu couper en même temps les autres chaines de télévision faisant partie du bouquet numérique comme Sharjah TV, Quatar TV, Saudi Arabian TV, Kuwait Space Channel, Jamahirya Satellite Channel, Sudan TV, Oman TV, Egyptian Satellite Channel. Soucieuse de ne pas faire porter aux autres le poids la censure dont elle est victime, Al-Manar a décidé d'arrêter volontairement sa diffusion le 14 décembre 2004 mais reste néanmoins accessible sur Internet et via ArabSat 2B à 30.5 degrés est, Badr 3 à 26 degrés est et NileSat 102 à 7 degrés ouest.

Le 17 décembre 2004 également, le département d'État des États-Unis a annoncé avoir placé Al-Manar sur leur liste des organisations terroristes et l'ont, à leur tour, interdite de diffusion, en raison de ses incitations à commettre des activités terroristes. L'opérateur de services par satellite Globecast, filiale de France Télécom, a retiré Al-Manar de ses plates-formes de diffusion. Cf sur http://fr.wikipedia.org/wiki/Al-Manar#L.27interdictiond.27.C3.A9mettre. Consulté le 15 mai 2010.

246 Il convient de signaler que la voie haute vitesse à une capacité égale à la somme des capacités des voies basse vitesse qui sont raccordées.

²⁴⁷ Voir infra n° 286 et sui sur « l'évolution du réseau téléphonique grâce à l'ADSL ».

²⁴⁸ L'idée étant de lier l'ouverture de cette nouvelle ligne à une offre ADSL

l'acheminement sur un meme canal haute frequence, un ensemble d'informations provenant de differents canaux a faibles debits lorsque celles-ci doivent communiquer simultanement d'un meme point de depart a un meme point d'arrivee. Le multi plexage tem porel permet une meilleure utilisation de la bande passante parce que plusieurs canaux de telecommunications a basse frequence sont regrou pes sur un seul canal haute frequence pour reduire la duree de la transmission. Suivant les techniques, chaque intervalle de temps attribue a une voie permettra de transmettre un ou plusieurs bits.

On parle de multi plexage tem porel dans la mesure ou les donnees corres pondant a chaque voie sont intercales dans le temps et de synchrone lorsque les debits sur chaque voie sont constants et identique. Ce multi plexage se pratique entre signaux non plus continus, mais echantillonnes et convient surtout pour les informations numeriques. C'est le cas du reseau tele phonique ADSL actuel.

- Le multi plexage statistique qui suit la meme logique que le precedent mais au lieu de prelever les informations de fagon reguliere, la fabrication du train de bits s'effectue en fonction de l'activite reelle des terminaux. Le procede permet d'attribuer la voie haute frequence aux voies basses frequences qui ont effectivement quelque chose a transmettre pour ameliorer le rem plissage de la voie haut debit. En ne transmettant pas les voies basses frequences silencieuses qui n'ont rien a transmettre, elle permet d'ameliorer grandement le debit des transmissions. Toutefois, dans le cas ou toutes les voies basses frequences sont chargees, l'on peut aboutir a des blocages, se traduisant en general par des delais d'attente.

- L'acces multiple qui n'est, d'un point de vue theorique, qu'un autre multi plexage entre sources d'informations geogra phiquement dis persees. Le terme acces multiple ou « multiple access >> en anglais, designe une technique princi palement employee pour designer l'acces simultane, a partir de terminaux inde pendants, a un même ressource commune partagee (canal radio ou satellite).

Cet acces multiple peut être a re partition en frequence ou FDMA (Frequency Division Multiple Access) et dans ce cas, chaque station se voit attribuer, de fagon tem poraire ou permanente, une frequence qui lui est pro pre, sur laquelle elle peut transmettre des informations analogiques ou numeriques. C'est une technique classique qui a ete notamment utilisee par les premiers systemes satellite.

L'acces multiple peut être a re partition dans le temps ou TDMA²⁴⁹ (Time Division Multiple Access) et dans ce cas, le princi pe du multi plexage tem porel s'a pplique sur des paquets d'informations beaucou p plus longs, se pares par des temps de garde permettant d'eviter des recouvrements entre ces paquets. Chaque station emet alors pendant la tranche de

249 La technique TDMA désigne également une norme de téléphonie mobile, utilisée aux Etats-Unis par AT&T, basée sur cette technologie, également appelée IS-136 ou D-AMPS.

temps qui lui est attribuee par une station directrice et les debits sont en general constants et identiques sur chaque voie.

L'acces multiple peut etre par re partition en code ou CDMA (Code Division Multiple Access). Elle est la technique ^par acces multiple la ^plus recente. Creee ^par HEDY Lamarr qui de posa le brevet en 1941 et develo ppee aujourd'hui de bout en bout par la societe americaine Qualcomm, la technique fonctionne sur un mode d'etalement du s pectre²⁵⁰.

Le rendement de ce mode est faible parce qu'il permet le transfert de donnees a faible puissance, mais le risque d'interferences avec d'autres signaux est diminue et la protection des informations est tres bonne, ce qui ex plique qu'il ait ete congu a origine dans un but militaire afin de garantir la confidentialite des transmissions radio²⁵¹ et est largement utilise dans les systeme de navigation par satellites comme les GPS, Glonass ou Galileo.

Des progres ont ete realises dans cette technique qui ont permis de mettre a jour une variante connue sous le nom de CDMA 2000 largement de ployee aujourd'hui au niveau international dans les reseaux de tele phonie mobile pour les telephones de 3^e generation²⁵² et qui permet aux o perateurs de proposer a leurs abonnes notamment des services d'acces a l'internet a haut debit via la technologie Evolution -Data Optimized (EV^-DO).

232. En conclusion, on le voit bien, la numerisation a constitue une veritable innovation en ce sens qu'elle a permis de faire evoluer les techniques de transmission et de commutation pour offrir une variete de solutions techniques. Toutefois, cette revolution dans les procedes de telecommunications repose la question de la gestion du spectre hertzien²⁵³. Ce d'autant plus qu'elle s'accom pagne ineluctablement d'un develo ppement des services de telecommunications.