Histoire des télécommunications

L’histoire des télécommunications, après l'utilisation de moyens primitifs, commence avec les premiers services postaux organisés, le développement du télégraphe, du téléphone, des communications sans fil puis numériques. C'est sans doute un des domaines où la technologie a évolué le plus rapidement.

Les grandes étapes historiques des télécommunications

Origine des télécommunications

Une réplique de tour de télégraphe de Chappe.

Les premiers procédés de télécommunications furent les signaux de fumée, utilisés par les peuples amérindiens d’Amérique du Nord et du Sud, et les tambours dont se servaient les peuples d’Afrique, de Nouvelle-Guinée et d’Amérique du Sud. Ces signaux permettaient de transmettre des informations parfois complexes^[1],[2].

Les Yagans, par exemple, employaient des signaux de fumée pour indiquer des baleines échouées, afin que le plus grand nombre puisse prélever de la viande de la carcasse avant qu'elle ne se décompose. Ils utilisaient peut-être ces signaux dans d'autres buts, il est donc possible que Fernand de Magellan ait aperçu un de ces feux lorsqu'il croisa la Patagonie, ce qui lui inspira le nom de Terre de Feu.

Au XVI^e siècle, au Japon, le gouverneur Takeda Shingen institua des techniques de communications militaires sur des distances importantes utilisant des signaux par le feu.

Au Moyen Âge, des tours placées sur les sommets permettaient de transmettre les ordres et renseignements stratégiques, mais l’information était limitée à l’équivalent d’un bit moderne comme : « l’ennemi est en vue ». Un exemple en est la transmission de Plymouth à Londres de l’arrivée de l’ « invincible armada »^[3].

Les navires de guerre en escadre à la mer communiquaient, au XVIII^e siècle, par un système de hissé de pavillons numériques, dont la signification se trouvait dans un livre de code donnant un sens pour chaque nombre (voir Code international des signaux maritimes).

Télégraphie optique

En 1794, en France, l’ingénieur français Claude Chappe réalisa le premier système de télégraphie optique par sémaphore entre Paris et Lille^[4]. Ceux-ci demandaient des opérateurs habiles et des tours coûteuses espacées de dix à trente kilomètres, mais permettaient de transmettre les messages en quelques heures dans toute la France. Après la découverte du télégraphe électrique, la dernière ligne Chappe fut abandonnée en 1880^[5].

Le télégraphe et le téléphone

lTélégraphe de Morse (1837)

Le premier télégraphe était optique et totalement manuel^[6]. À la fin du XVIII^e siècle, les premiers usages du télégraphe de Chappe étaient dédiés à la communication militaire. Les messages pouvaient être transmis sur une longue distance par l'intermédiaire de relais espacés d'une dizaine de kilomètres et situés sur des hauteurs.

Le développement de l'électricité fit naître l'ère du télégraphe électrique. En 1832 Samuel Morse s'inspira des travaux de ses prédécesseurs pour inventer un système simple et robuste. Plusieurs inventeurs ont contribué par leurs travaux à la conception du télégraphe électrique dont le diplomate russe Pavel Schilling, l’Anglais William Fothergill Cooke qui servait dans l’armée des Indes, et le physicien Charles Wheatstone. Mais c’est l’Américain Samuel F.B. Morse qui déposa une demande de brevet pour le télégraphe électrique le 28 septembre 1838. La première ligne télégraphique de Morse fut ouverte le 1^er janvier 1845 entre Washington et Baltimore. Le premier message envoyé était "What hath God wrought"^[7]. On lui doit aussi le célèbre code Morse permettant de transmettre un texte à l'aide de série d'impulsions longues ou courtes correspondant à un alphabet.

L'ancêtre des téléphones

Le premier service commercial de télégraphe électrique fut construit par Charles Wheatstone et William Fothergill Cooke, et ouvrit en 1839^[8]. C’était une amélioration du télégraphe électromagnétique déjà inventé auparavant^[9]. Samuel Morse développa indépendamment une version de télégraphe électrique, qu’il montra pour la première fois le 2 septembre 1837. Le télégraphe de Morse représentait une avancée importante par rapport au télégraphe de Wheatstone, en raison notamment du code et du dispositif de transcription sur papier utilisés.

Téléphone acoustique de Hooke

On doit l'invention du premier téléphone (téléphone ficelle) à Robert Hooke dans les années 1660. C'était un dispositif acoustique assez rudimentaire. Le téléphone classique fut inventé indépendamment par Alexander Bell et Elisha Gray en 1876^[10]. Mais c’est Antonio Meucci qui conçut le premier dispositif pouvant transmettre la voix par une ligne électrique en 1849^[11]. Le 14 février 1876, Bell déposa une demande de brevet et put obtenir par la suite un crédit financier important pour perfectionner son invention. La première ligne téléphonique fut ouverte en 1880 entre Boston et Providence^[12].

Le téléphone a été exploité commercialement aux États-Unis dès 1877 et, en France dès 1879. En 1912, on compte 12 millions de postes téléphoniques dans le monde dont 8 millions aux États-Unis. Il y avait un abonné pour 12 habitants aux États-Unis, 1 pour 71 en Grande-Bretagne et dans l'Empire allemand et 1 pour 183 en France. C'est seulement à partir de 1927 que les premiers services de téléphonie publique transatlantique furent ouverts^[12].

De la radio à la télévision

En 1832, James Lindsay fit une démonstration de télégraphie sans fil (TSF) à ses élèves. En 1854, il réussit à communiquer entre Dundee et Woodhaven en Écosse, sur 3 km, en utilisant l’eau comme milieu de transmission^[13].

Expérience de radio en 1918 à l'université de NY

En décembre 1901, Guglielmo Marconi réalisa la première transmission radio entre Saint-Jean de Terre-Neuve (Canada) et Poldhu dans le sud du comté des Cornouailles (Angleterre), ce qui lui valut le prix Nobel en 1909, partagé avec Karl ferdinand Braun^[14]. La première communication à courte distance par radio avait cependant déjà été démontrée en 1893 par Nikola Tesla^[15]. Les premiers programmes quotidiens de radiodiffusion débutèrent en 1920 en Angleterre (Marconi company), aux États-Unis à Washington (KDKA) et Pittsburgh, ainsi qu'en URSS. En décembre 1921 Radio Tour Eiffel diffusa un premier concert^[16] avec un émetteur de 900 W à la longueur d'onde de 2 650 m. La radio est utilisée pour la première fois pour une campagne électorale en 1925 par Herbert Hoover, et en 1938 Orson Welles diffusa une émission de science fiction sur une attaque martienne, si réaliste que les auditeurs affolés descendent dans la rue^[17].

En mars 1925, John Logie Baird démontra la transmission d’images mobiles dans le magasin londonien Selfridges. Le dispositif de Baird utilisait un disque de Nipkov et devint connu comme la « télévision mécanique », qui fut diffusée expérimentalement par la BBC en 1929^[18]. Cependant, la télévision ne put se développer pendant tout le XX^e siècle que grâce à l’invention du tube cathodique par Karl Braun. La première version de télévision utilisable fut produite par Philo Farnsworth et démontrée à sa famille en septembre 1927^[19].

La Deuxième Guerre mondiale et les télécommunications

Juillet 1944. Un soldat américain utilise un talkie-walkie durant la bataille de Noemfoor. (Photographe: Allan F. Anderson.)

Pendant la Seconde Guerre mondiale, les laboratoires des belligérants perfectionnèrent des applications nouvelles.

D'abord le radar qui était quasiment prêt dans sa forme actuelle à l'aube de la Seconde Guerre mondiale. Il manquait cependant l'expérience opérationnelle au combat qui a poussé les ingénieurs allemands, anglais et américains à trouver de nombreuses améliorations techniques. Les premiers radars en VHF permettaient de détecter les raids aériens, comme l'attaque de Pearl Harbor. L'invention du magnétron fut la clé du développement des radars modernes.

Puis la radionavigation avec le gonio automatique à cadre croisé, le LORAN et le CONSOL qui permettaient déjà une précision de navigation de l'ordre du mille nautique nécessaire aux raids aériens. Enfin, le DECCA autorisant un positionnement avec une précision de 100 m dans la Manche, préparatoire au débarquement.

Des milliers d'émetteurs-récepteurs mobiles équipèrent chars, avions et commandement. Le problème de l'alimentation en 12 V ou 24 V fut résolu par le convertisseur tournant « dynamotor » ou par des convertisseurs à vibreurs et transformateurs. Le Talkie-walkie fit son apparition en 1941 sous forme d'un émetteur-récepteur radio réellement portatif pour des liaisons radiophoniques sur de courtes distances. Déjà, s'annonçait l'ère de la miniaturisation par la découverte du transistor (effet transistor) en 1947 qui remplacera le tube électronique.

De 1945 à l'avènement d'Internet

Poste à « transistors » (1959)

Tandis que des milliers d'émetteurs et de récepteurs militaires déclassés permettent aux radioamateurs de s'équiper dans les « surplus », avec les « Fug » allemands et les « command set » américains, la radio se développe et le récepteur grand public se standardise.
Le récepteur « toutes ondes » couvrant GO PO et OC est dans toutes les familles. C'est un superhétérodyne à 5 ou 6 tubes avec antenne cadre orientable interne, une entrée « pick-up » pour écouter les premiers microsillons, un « œil magique » pour le réglage, un cadran à aiguille et ficelle commandant un condensateur variable d'accord, une façade en tissus et bois vernis.
Les premiers postes à transistor dans les années 1960, vite appelés « transistors », permettent d'écouter la radio partout, en vacances, dans la rue, sur la plage, en « surboum », la radio n'est plus familiale mais individuelle. Dans le monde professionnel, le transistor remplace progressivement les tubes, ouvrant la voie à la miniaturisation.

téléviseur 1950

Parallèlement, Le développement de la télévision ne s’accéléra qu'avec l’invention des premiers dispositifs de prise de vue à balayage électronique, qui permirent enfin d’atteindre une définition d’image acceptable, plusieurs centaines de lignes et dizaines d’images par seconde.
Les premiers récepteurs en "441 lignes" puis "819 lignes" en France en 1950 étaient de type à amplification directe, avec un seul canal en bande VHF basse, l'antenne était en forme de H, faite de deux dipôles verticaux couplés. Ils comportaient une dizaine de tubes "octal".
L'apparition de la couleur a obligé les spectateurs à remplacer leur récepteur par la première génération de téléviseurs couleur des années 1960, munis du tube cathodique à masque (shadow mask).
Également, l'apparition de nouvelles chaînes et l'extension aux bandes UHF fit ajouter le module UHF d'abord à tubes, puis avec les premiers transistors, dont le réglage s'effectuait par un cadran.

D'autre part, alors qu'à ses débuts le réseau téléphonique est entièrement manuel nécessitant l'intervention d'une opératrice, celui-ci passe en automatique permettant d'établir directement la communication entre usagers.

Avec l'apparition des transistors puis des circuits intégrés, les ordinateurs prennent de moins en moins de place. Déjà, J.C.R. Licklider du Massachusetts Institute of Technology décrivait en 1962 les interactions sociales qui seraient possibles avec un réseau d'ordinateurs.
En 1965, Larry Roberts avec Thomas Merrill réalise la première connexion informatique à longue distance montrant que des ordinateurs pouvaient communiquer à distance. Le résultat montra que des ordinateurs pouvaient travailler ensemble à distance, mais que le mode de télécommunication par établissement de circuit du système téléphonique était inadapté. Le concept de communication par paquets de Kleinrock s'imposa.
C'est pour les besoins de l'armée américaine (le but était de pouvoir maintenir les télécommunications en cas d'attaque éventuellement atomique) et de la recherche universitaire que fut conçu ARPANET, l'ancêtre d'Internet qui allait devenir le réseau de communication mondialisé que nous connaissons aujourd'hui.

Les télécommunications aujourd'hui

Le déploiement d'Internet à grande échelle

Visualisation des multiples chemins à travers une portion de l'Internet.

En 1966, Larry Roberts fut engagé par Robert Taylor au DARPA pour concevoir l'ARPANET. Il publia les plans en 1967. De là est né le concept d'Internet. L'idée était de permettre la connexion entre des réseaux divers : ARPANET, des communications avec les satellites, des communications par radio. Cette idée fut introduite par Robert Kahn en 1972 sous le nom de Internetting et développa un nouveau protocole connu sous le terme deTCP/IP. La version initiale de TCP ne permettait que la communication en établissant un circuit virtuel.

À partir de TCP/IP « Internet » prit le sens nouveau d'un réseau mondial étendu utilisant ce protocole, ce qui à l'époque signifiait NSFNet et ARPANET. Auparavant « internet » et « internetwork » (inter-réseau en français) étaient utilisés de manière équivalente, et « protocole internet » faisant référence aux autres systèmes réseaux comme le Xerox Network Services^[20].

Grâce à l'intérêt grandissant pour les vastes réseaux de communication et à l'arrivée de nouvelles applications, les technologies d'Internet se diffusèrent sur le reste du globe. La vision TCP/IP d'Internet se privant de réseau, amena une facilité d'utilisation de tout type de réseaux existants, tel que X.25 d'IPSS, pour transporter les messages. En 1984, l'University College de Londres remplaça sa liaison transatlantique satellite par le réseau IPSS utilisant le protocole TCP/IP.

Internet avait engendré une communauté importante dévouée à l'idée que ce réseau de communication n'appartenait et n'était régi par aucune personne, aucun groupe, aucune entreprise et aucune organisation. Cependant, des standardisations et un contrôle étaient nécessaires pour le bon fonctionnement du système. La création de l'organisme ICANN répondait à cette exigence

La procédure de publication libre de RFC (Demande de commentaire en français)^[21] sema la confusion dans le système de standardisation d'Internet, et introduisit un haut degré de formalisme dans l'acceptation des standards officiels. L'IETF décida en janvier 1986 de mettre en place des réunions trimestrielles avec les chercheurs. Dès la quatrième assemblée, en octobre de la même année, l'IETF convia des représentants d’organisations non-gouvernementales

C'est à la fin des années 1980, que les premières entreprises fournisseur d'accès furent fondées. Des entreprises comme PSINet (en), UUNET (en), Netcom (en), et Portal Software (en) virent le jour afin d'offrir assistance aux réseaux de recherche régionaux et de fournir au particulier des accès au réseau, courriels et nouvelles Usenet. Le premier fournisseur d'accès à Internet par le réseau téléphonique, The World^[22] ouvrit en 1989. La tendance s'accélère dans les années 1990, l'énorme bulle spéculative sur les sociétés de télécoms accélérant l'investissement, avant de déboucher sur un krach boursier.

La généralisation du téléphone mobile

Sommet d'une tour de téléphonie mobile cellulaire

Les premiers téléphones mobiles non cellulaires sont apparus dès 1945 et fonctionnaient en mode analogique. Cette génération zéro (0G) de téléphones mobiles ne permettait pas de se déplacer d'une station de base à une autre.

Jusqu'à la fin des années 1970, la téléphonie mobile n'autorisait les déplacements que dans une aire régionale desservie par une station de base de forte puissance. Cependant, AT&T en décembre 1971 présenta à la Federal Communications Commission (FCC) une proposition de service cellulaire qui permettait de se déplacer d'une cellule vers une autre sans perdre la communication téléphonique en cours, en utilisant la technologie de handover ; la FCC approuva celle-ci en 1982 après des années d'audiences.

Le premier lancement commercial de télécommunications cellulaires a été réalisé par NTT (Nippon Telegraph and Telephone) au Japon dans la ville de Tokyo en 1979. En 1981, Nordic Mobile Telephone (NMT) lance au Danemark, en Finlande, en Suède et en Norvège le premier téléphone mobile "itinérant" utilisant une technologie analogique dite de première génération (1G). À partir de ces années 1980, les téléphones mobiles commencèrent à se diffuser grâce au déploiement des réseaux cellulaires. Ce sont des stations de base (ou des relais) qui voisinent les unes avec les autres et qui permettent l'automatisation du transfert des communications d'une station vers une autre. En France vers la fin des années 1980 apparaissait le premier système de téléphonie mobile Radiocom 2000 qui fonctionnait dans la bande de fréquences des 400 MHz.

Téléphone mobile de marque Samsung.

Dans les années 1990, la deuxième génération (2G) de téléphonie mobile fait son apparition. Ce sont les systèmes GSM, Digital AMPS, iDEN et IS-95. Le premier lancement commercial de ce type de téléphone cellulaire en mode numérique a été réalisé aux États-Unis en 1990 et utilisait une bande de fréquences inférieure à la bande de fréquence européenne avoisinant les 900 MHz. Avec la mise en place de la technologie 2G, apparaissait la possibilité de disposer de téléphones mobiles plus légers dont le poids oscillait entre 200 et 300 grammes. Ce changement a été rendu possible grâce à des améliorations technologiques relatives à la réduction de l'encombrement des batteries. La technologie de deuxième génération présente aussi de nouvelles fonctions comme la messagerie SMS par texte dont le premier message fut envoyé en Finlande en 1993.

Peu de temps après la mise en place des réseaux cellulaires de deuxième génération apparaissait la 3G autorisant des communications numérisées avec des débits de 384 Kbits/s à 2 Mbits/s à l'origine, puis jusqu'à 42 Mbits/s (en 2012). Le premier lancement commercial d'un tel réseau fut fait par NTT DoCoMo au Japon dans la région de Tokyo en mai 2001, en utilisant la technologie W-CDMA. Grâce au développement de cette technologie numérique de troisième génération, le téléphone mobile a pu avoir accès a des services comme le multimédia ou la connexion à Internet. Il y avait à la fin de 2007, 295 millions d'abonnés à des réseaux 3G à travers le monde. Actuellement (2013), les technologies de quatrième génération 4G (LTE et LTE Advanced) sont en train de se développer permettant une transmission à des débits supérieurs à la 3G et autorisant ainsi une meilleure fluidité des communications et des services plus étendus.

Chronologie

XV^e siècle

• 1464 : Création de la Poste Royale par Louis XI

XVIII^e siècle

• 1792 : Début du télégraphe optique de Claude Chappe

XIX^e siècle

• 1832 : Invention du télégraphe électrique par Samuel Morse
• 1854 : Projet de téléphone de F. Bourseul
• 1860 : Lois de l'électromagnétisme par Maxwell
• 1865 : Création de l'Union internationale du télégraphe (UIT)
• 1866 : Premier câble télégraphique transatlantique
• 1876 : Téléphone de Graham Bell & Elisha Gray
• 1876 : Premiers enregistrements de Thomas Edison
• 1887 : Ondes radioélectriques de H. Hertz
• 1892 : Téléphone automatique de d'A. Strowger
• 1892 : Radiodiffusion par W. Crookes
• 1896 : Première liaison de "TSF" par G. Marconi
• 1897 : Émission radio au Panthéon de Paris par Eugène Ducretet
• 1898 : Camille Tissot établit la première liaison radio opérationnelle française en mer.
• 1900 : Bobines d'induction de Pupin
• 1900 : Camille Tissot équipe la Marine nationale de ses premiers appareils de TSF.

XX^e siècle

• 1901 : Première liaison radio transatlantique
• 1902 : Découverte de l'ionosphère par O. Heaviside
• 1904 : la station Ouessant TSF de Camille Tissot effectue des liaisons radio sur 600 mètres avec une flotte de 80 paquebots.
• 1906 : Diode de Sir John Ambrose Fleming
• 1906 : Triode « Audion » de Lee De Forest
• 1912 : Transmission de texte par Édouard Belin
• 1914 : Images mobiles de G. Rignoux
• 1915 : Téléphone automatique Rotary
• 1917 : Radio militaire du général Ferrié
• 1917 : Télégraphe d'E. Baudot
• 1921 : Premiers "courants porteurs" d'E. Colpits et O. Blackwell 
• 1922 : Premières émissions régulières de radiodiffusion de la tour Eiffel
• 1925 : Première société de télévision de J. Baind
• 1926 : Premier câble à grande distance électronisé
• 1929 : Kinéscope de V. Zworgkin
• 1932 : Création de l'Union internationale des télécommunications, UIT
• 1935 : Émissions régulières de télévision depuis la tour Eiffel
• 1936 : Premier télex Creed
• 1938 : Principes de la numérisation par A. Reeves
• 1940 : Création du CCTI, Comité de coordination des télécommunications impériales
• 1941 : Calculateur électronique de G. Stilitz et de Howard Aiken
• 1941 : Mise au point du radar
• 1943 : Premier calculateur électronique ENIAC de J. Mauchly et J.-P. Eckert
• 1947 : Invention du transistor par W. Shockley
• 1951 : Premiers faisceaux hertziens
• 1954 : Premiers postes radio à transistor
• 1956 : Câble sous-marin transistorisé
• 1959 : Premiers circuits intégrés de J. Kilby et R. Noyce
• 1962 : Première liaison Télévision par satellite Amérique-France depuis Pleumeur-Bodou
• 1966 : Première liaison numérique MIC
• 1970 : Fibres optiques de Corning Glass
• 1971 : Premiers microprocesseurs
• 1971 : En France, mise en service du premier autocommutateur électronique
• 1977 : Ouverture opérationnelle du réseau interbancaire SWIFT
• 1982 : Les États-Unis mettent en service leur 1^er autocommutateur électronique
• 1983 : Officialisation de TCP-IP comme protocole de l'Internet
• 1984 : Démantèlement du Bell System
• 1987 : Amplification optique par dopage à l'Erbium
• 1991 : Création de l'ATM Forum
• 1998 : Exploitation opérationnelle de réseau DWDM. Fondation de 3GPP
• 1999 : Commercialisation de liaisons ADSL chez les particuliers (France)
• 2000 : l'énorme bulle spéculative sur les sociétés de télécoms débouche sur un krach.

XXI^e siècle

• 2000 : Crise boursière affectant les valeurs Télécom : éclatement de la Bulle Internet
• 2001 : Accord de l'Union Européenne pour lancer le projet Galileo
• 2001 : Préparation et présentation à Paris, le 29 octobre 2001^{[23],[24],[25]}, de la première transmission de cinéma numérique par satellite en Europe d'un long métrage cinématographique par Bernard Pauchon^[26] et Philippe Binant^[27].
• 2004 : Introduction de Google en bourse par un système d'enchères (mai)
• 2009 : Expansion, publicité et controverses autour de Facebook : Un des premiers réseaux sociaux mondiaux.
• 2009 : Succès de l'iPhone, baisse de rentabilité de Nokia : les consommateurs s'orientent vers les smartphones.
• 2011 : Généralisation de la Télévision numérique terrestre sur le territoire français.

Bibliographie

• Jean-Claude Beïret Montagné, Transmissions. L'histoire des moyens de communication à distance depuis l’Antiquité jusqu'au milieu du XX^e siècle, Bagneux (chez l'auteur), 2008.
• Alexander Graham Bell, l'inventeur du téléphone. Michel Webb (Montréal : Éditions de la Chenelière - 1993) (OCLC 28023159)
• Clés pour Internet. David Fayon (Economica, 2006) (ISBN 2-7178-5247-6)
• Encyclopédie des Postes, télégraphes et téléphones. 2 volumes (Rombaldi - 1957)
• Le Radar, 1904-2004. Histoire d'un siècle d'innovations techniques et opérationnelles. Yves Blanchard. (Éditions Ellipses - 2004) (ISBN 2729818022)
• (en) The History of Television, 1880 to 1941. Albert Abramson (Jefferson, NC: McFarland & Co. - 1987) (ISBN 0-89950-284-9)

Notes et références

Voir aussi

Lien interne

• Télécommunications

Liens externes

• Histoire des communications
• Le site français de l'UIT
• Dates importantes dans l'histoire de la technologie des communications
• 200 ans de télécoms - Cité des télécoms

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