Comment marche un téléphone portable
L'antenne ou la chaîne de la voix
Le principe est bien connu, à savoir que l’antenne est le premier maillon de la chaîne que suit la voix. C’est un morceau de métal qui a en charge de capter les signaux électromagnétiques. Les constructeurs choisissent de plus en plus de les intégrer au téléphone pour soigner au mieux le design et ce, parfois au détriment de la qualité de réception. Cependant, les progrès tendent à niveler ce déséquilibre.
L’amplificateur de fréquences radio
L’amplificateur sert à nettoyer et amplifier le signal pour améliorer les étapes de traitement de l’information. En mode émission, il sert également à transmettre un signal suffisamment puissant vers l’antenne locale.
Le processeur, organe de traitement des informations
C’est une pièce importante du puzzle. En plus de traiter et de réacheminer le flux d’informations numériques en provenance de l’amplificateur, il sert à orchestrer et faire fonctionner tout ce qui a trait aux commandes et au système d’exploitation du téléphone. Le
processeur procède à tous les calculs que nécessitent les fonctions prises en charge par les téléphones modernes (lecture de musique, vidéo, photo et communication de données sans fil, etc). Il est de plus en plus souvent épaulé par une puce graphique dédiée à la gestion de l’affichage depuis que les téléphones ont des interfaces sophistiquées.
La carte SIM ou l'identification numérique de votre compte
Elle intervient à chaque fois que l’identification du téléphone est nécessaire. À chaque requête du processeur, elle renvoie l’identité et toutes les informations relatives au compte de l’abonné aux services de l’opérateur téléphonique. Elle est sollicitée lors de la mise en marche du téléphone et de la recherche du réseau, mais également à chaque émission et réception d’appels, et enfin, lors des signalements permanents de présence dans la zone de couverture de l’antenne locale. C’est en quelque sorte une carte d’identité numérique pour le téléphone. Remarquons que la carte SIM peut également mémoriser des informations telles qu’un répertoire de numéros.
La puce de conversion numérique ou analogique
Le signal numérique est envoyé par le processeur au DSP. Ce dernier se charge de transformer les données numériques en un signal analogique amplifié - à l’aide d’un CODEC, c’est-à-dire un algorithme de conversion - qui pourra alors être diffusé sous forme de son par le haut-parleur du téléphone. Le DSP effectue le chemin inverse et traite la voix qui lui parvient sous forme de signal analogique à partir du microphone du téléphone. Il introduit alors l’information dans la boucle de traitement inverse qui remonte les étapes décrites jusqu’à maintenant pour aboutir à l’émission du signal par l’antenne du téléphone.
La mémoire pour la conservation des données
Elle travaille en collaboration étroite avec le processeur et joue un rôle analogue à celui de la mémoire vive d’un ordinateur, à ceci près qu’elle assure souvent également le rôle de conservation des données traditionnellement dévolu au disque dur dans le cas d’un ordinateur. Ainsi, le répertoire mais aussi les historiques et autres SMS sont conservés. Cette double casquette peut s’avérer parfois pénalisante pour les performances du téléphone qui, en cas de manque d’espace, connaît des lenteurs. C’est pourquoi, on trouve de plus en plus de terminaux avec des extensions de carte mémoire afin d’y stocker plus confortablement les fichiers de donnés (SMS, photos, musiques, vidéos, etc.).
Autour de la voix, l’écran
De plus en plus sophistiqués et parfois multiples, les écrans améliorent de jour en jour la finesse d’affichage et le nombre de nuances. Ils sont directement gérés par le processeur (parfois un processeur graphique spécialisé pour les modèles les plus perfectionnés).
Les puces pour communiquer (Bluetooth et infrarouge)
Les très nombreuses fonctions annexes telles que la communication sans fil Bluetooth ou infrarouge sont gérées par des puces dédiées qui collaborent étroitement avec le processeur central.
Le téléphone et le réseau
Le principe du réseau cellulaire
Le bon fonctionnement d’un téléphone mobile est indissociable de celui du réseau de l’opérateur. Le fonctionnement de l’interaction entre le téléphone et le réseau est basé sur le système de maillage constitué par les antennes relais. Chaque antenne couvre une zone que l’on appelle cellule (d’où le nom de téléphone cellulaire parfois employé). Le téléphone signale sa présence dans une cellule à intervalles réguliers, en échange de quoi l’infrastructure locale lui alloue une « place » dans l’amas de fréquences disponibles. Le passage d’une cellule à une autre est bien entendu assuré conjointement par le réseau et le téléphone. On désigne cette fonction par le terme de roaming (itinérant). Le maillage des opérateurs est plus ou moins fin suivant la densité constatée dans une zone géographique donnée. En ville, le maillage est plus fin car il y a une limitation du nombre de téléphones pris en charge par un relais.
Les différentes normes de communication (GSM, CDMA)
Le langage utilisé pour les transmissions entre le téléphone mobile et les antennes locales peut varier. Si en Europe et en Asie c’est la norme GSM qui domine, les USA utilisent le CDMA. Techniquement, les deux protocoles sont relativement différents dans leur conception, ce qui a longtemps empêché l’existence de téléphones compatibles avec les réseaux des vieux et nouveau mondes. Aujourd’hui, les téléphones tribandes sont monnaie courante et le distinguo entre les deux n’est plus qu’un détail technologique concernant les constructeurs. Signalons qu’il existe une autre norme moins répandue : le TDMA.
La 3G et la convergence des réseaux
Avec l’essor d’internet, de l’informatique et la convergence des médias numériques, les téléphones mobiles de troisième génération (d’où l’appellation 3G) ou, plus précisément, l’UMTS (norme adoptée par les grands opérateurs), nous promettent des débits de données dignes de l’ADSL. Le seul souci : la non compatibilité avec les normes existantes, mais les bénéfices sont tels et la convergence si forte que la transition vers l’UMTS ou le HSDPA (successeur annoncé de l’UMTS) est quasi inéluctable.
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