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Radiotéléphonie

La radiotéléphonie désigne les techniques de communication utilisant la radioélectricité, c'est-à-dire les ondes hertziennes pour transmettre la voix humaine.
On utilise pour cela des émetteurs-récepteurs radioélectriques fixes et d'autre mobiles (montés sur un véhicule) ou portatifs (talkie-walkie) pour dialoguer, en passant éventuellement par des stations relais.

Généralités

Les "parents" de la radiotéléphonie (La radiotéléphonie désigne les techniques de communication utilisant la radioélectricité, c'est-à-dire les ondes hertziennes pour transmettre la voix humaine. On utilise pour cela des émetteurs-récepteurs...) sont la télégraphie sans fil (TSF), la radiophonie (Le terme radiophonie désigne l'ensemble des techniques de transmission des sons par modulation directe d'ondes électromagnétiques. Par extension il peut également désigner l'organisation économique, politique et culturelle...) et le téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix humaine.).

Les derniers systèmes de téléphonie mobile (La téléphonie mobile désigne toute l'infrastructure de télécommunication permettant d'utiliser des téléphones portables (que l'on appelle également téléphone mobile, téléphone cellulaire on encore natel en Suisse), permettant de téléphoner...) numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à une information dite...) (téléphones portables ou cellulaires GSM, UMTS) tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) comme la génération analogique (Le concept d'analogique est utilisé par opposition à celui de numérique.) précédente, sont des appareils de radiotéléphonie fonctionnant en full duplex. Cet article ne traite pas de ce sujet.

Le matériel et les pratiques varient en fonction des utilisations : entreprises privées, cibistes, radioamateur (L'Union internationale des télécommunications définit l'activité des opérateurs des services d'amateur appelés radioamateurs comme « services de radiocommunication ayant pour...), transport aérien (Le transport aérien est le secteur économique qui regroupe toutes les activités de transport en avion ou en hélicoptère.) et maritime, services de secours, police, armée…

L'article présente donc les principes et conventions généraux, normalement utilisés par tous.

Vocabulaire
On appelle station une personne utilisant un émetteur radio (Un émetteur radio est un appareil électronique destiné à émettre certaines ondes radioélectriques modulées, permettant ainsi de transmettre des données (sons, images ou autres) par les airs à des récepteurs radio.).

Principe de l'alternat

En dehors de la téléphonie (La téléphonie est un système de télécommunication qui a pour but la transmission de son et en particulier la transmission de la parole.) mobile et des fréquences relayées, les stations émettent et reçoivent sur la même fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence sans...) radio (A supprimer). Toutes les stations participant à un même réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit...) (c'est-à-dire qui peuvent communiquer entre elles) sont sur la même fréquence. Ceci a trois conséquences :

  • lorsqu'une station émet, toutes les autres stations entendent son message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux d’information transmis dans la communication d’un message par un canal de communication, notamment en présence de...) (voir la section Appel sélectif plus loin) ;
  • si deux stations émettent en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), leurs messages se recouvrent (interfèrent) ;
  • une station ne peut pas émettre et écouter en même temps.

On applique donc le principe de l'alternat : chaque station parle à tour de rôle, une station ne prend la parole (La parole, c'est du langage incarné. Autrement dit c'est l'acte d'un sujet. Si le langage renvoie à la notion de code, la parole renvoie à celle de corps. La parole est singulière et opère un acte de langage qui s'adresse à un...) que lorsque la station qui parle a terminé son message. Pour indiquer que l'on a terminé son message, on utilise le terme

" Parlez ! ", " Répondez ! ", " À vous ! ".

Les émetteurs radio sont équipés d'un bouton d'émission, parfois appelé pédale d'alternat : si le bouton est relâché, la station écoute (Sur un voilier, une écoute est un cordage servant à régler l'angle de la voile par rapport à l'axe longitudinal du voilier et en conséquence l'angle...), s'il est enfoncé, la station émet.

Lorsqu'un message est long, il convient d'interrompre l'émission par intermittence (en général entre chaque phrase), afin de laisser la possibilité à une station d'interrompre le message pour passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) un message urgent. Les émetteurs radio sont d'ailleurs parfois munis d'un limiteur d'émission, une alarme qui se déclenche lorsque le bouton d'émission reste enfoncé trop longtemps (par exemple plus d'une minute). Ceci permet également de prévenir l'utilisateur si celui-ci appuie accidentellement sur le bouton sans volonté d'émettre (émetteur dit " en porteuse ").

Pour éviter les confusions, le dialogue (Le dialogue est une communication entre deux ou plusieurs personnes ou groupes de personnes. Il doit y avoir au minimum un émetteur et un récepteur. Une donnée émise, c'est le message. Un code, c'est la langue et/ou le jargon. Un...) se fait exclusivement entre deux stations, même si toutes les autres peuvent écouter. Lorsque le dialogue est terminé, une des stations énonce le message

" Terminé ! "

indiquant ainsi aux autres stations que la fréquence est libérée. Par convention, c'est la station qui a appelé la première qui termine : puisque c'est elle qui avait un message à délivrer ou une question à poser, c'est elle qui sait si le dialogue peut s'interrompre.

Lorsqu'une station ne peut pas répondre à une requête (Le mot requête, synonyme de demande, est employé dans les domaines suivants :) dans l'immédiat, elle énonce :

" Patientez ! "

Elle signale ainsi à la station qui fait la requête qu'elle l'a bien reçue, et qu'elle s'engage à la recontacter dès qu'elle a la réponse. Elle signale également aux autres stations que la fréquence est libre.

Note : une antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) radio reçoit des signaux sur de larges bandes de fréquences, mais l'appareil récepteur sélectionne une fréquence particulière ou du moins une bande de fréquence (Une bande de fréquence définit une plage de fréquences qui ont des propriétés similaires :) très étroite. Les fréquences d'émission et d'écoute sont préprogrammées et sont appelées canaux, le canal 1 correspond à une fréquence ƒ1, le canal 2 à une fréquence ƒ2… La correspondance (La correspondance est un échange de courrier généralement prolongé sur une longue période. Le terme désigne des échanges de courrier personnels plutôt qu'administratifs.) canal-fréquence dépend de la programmation (La programmation dans le domaine informatique est l'ensemble des activités qui permettent l'écriture des programmes informatiques. C'est une étape importante de la conception de logiciel (voire de matériel, cf. VHDL).) de l'appareil et donc des licences possédées par l'utilisateur.

En anglais, l'alternat se marque par le mot " 'over' ", et la fin du message par l'expression " 'over and out' ".

Indicatif

Contrairement au téléphone filaire, il n'est pas possible d'émettre un message vers une seule station : toutes les stations sur la fréquence entendent le message. Pour identifier l'émetteur et le destinataire d'un message, chaque station a un indicatif. Cet indicatif peut être :

  • un numéro attaché à l'émetteur radio (voir la section Appel sélectif) ;
  • un code attaché à l'utilisateur, comme pour les radioamateurs ;
  • un code de fonction, c'est-à-dire indiquant la fonction de l'utilisateur dans le réseau ;
  • un nom indiquant la position hiérarchique de l'utilisateur, c'est l'indicatif d'autorité.

Un message débute toujours par

indicatif du destinataire de indicatif de l'émetteur, parlez ! "

ce à quoi la station destinataire répond :

" Transmettez ! "

indiquant ainsi qu'elle est à l'écoute ; en cas de non-réponse, l'émetteur essaiera de transmettre un peu plus tard, ou bien essaie de joindre une autre station pour vérifier que son émetteur marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui alternatif sur les jambes, en position...) bien et pour voir si cette autre station arrive à joindre le destinataire. La prise de contact peut éventuellement comporter un renseignement sur la nature du message ou sur son urgence. Par exemple en France, lorsqu'une ambulance (Une ambulance est un véhicule permettant de transporter des personnes malades ou blessées vers un hôpital ou une clinique.) des sapeurs-pompiers dont l'indicatif est " VSAV1 " (véhicule de secours et d'assistance aux victimes) prend contact avec le service d'urgence médicale Samu du département (par exemple le Samu 17, Charente-Maritime) pour transmettre le bilan de la victime prise en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.), l'échange débute par :

VSAV1 : " Samu17 de VSAV1 pour bilan, parlez ! "
SAMU17 : " Transmettez VSAV1 ! "
...

Si la station est occupée et ne peut pas répondre dans l'immédiat, elle le signale par le message

" Patientez ! "

(cf. section Principe de l'alternat).

N.B. : Ce mode de fonctionnement correspond aux réseaux radioélectriques analogiques des sapeurs-pompiers français dans la bande 85.500 à 86.9500 MHz, issus de la réforme des transmissions des années 1990 (OBNT de la Sécurité Civile approuvé par la DSIC du Ministère de l'Intérieur, ancienne DTI). Avec la loi de modernisation de la sécurité civile de 2004, ces réseaux et leurs modes de fonctionnement sont en cours de réforme pour intégrer les technologies numériques à l'instar des réseaux de la gendarmerie (RUBIS en 78 et 77 MHz) et de la police nationale (ACROPOL en 380 et 390 MHz).Cette réforme numérique, baptisée ANTARES, doit conduire les services publics qui concourrent aux missions de sécurité civile (police, gendarmerie, services départementaux d'incendie et de secours, samu) à disposer dans la gamme de fréquences harmonisée au plan européen (380-385 MHz couplé à 390-395 MHz selon la Décision CER/DEC/(96)01 de l'ERO), d'un système opérationnel interopérable pour les opérations de secours quotidiennes et lors des situations de crise.

Appel sélectif

Certains émetteurs radio sont munis d'une fonction d'appel sélectif. Chaque poste dispose d'un numéro unique sur le réseau ; lorsqu'un utilisateur compose ce numéro sur le clavier de son émetteur radio, cela envoie un train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour transporter des...) de notes par radio qui fait " biper " le poste du destinataire, afin d'attirer son attention.

Écoute sélective
Écoute sélective

Lorsque le réseau est chargé (beaucoup de messages sont échangés sur la fréquence) ou bien lorsqu'il est nécessaire d'être discret (par exemple pour éviter de déranger les personnes aux alentours), une station peut se mettre en écoute sélective : la radio est alors en veille et ne s'active que si elle est bipée. Si la radio est montée sur un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.), cela peut déclencher l'avertisseur sonore (Un avertisseur sonore est un appareil émettant un son principalement destiné à donner un signal ou à prévenir d’un danger. Les avertisseurs sonores équipent principalement les...) (klaxon) pour avertir l'utilisateur qui se serait éloigné de son véhicule.

Les trains de notes peuvent aussi servir à activer des actions automatiques sur une station automatisée. Par exemple, les agents de la SNCF (La Société nationale des chemins de fer français (SNCF) est l'une des principales entreprises publiques françaises. Elle exerce une double activité :) déclenchent les messages de départ des trains depuis le quai (Le Quai est un espace culturel de la ville d'Angers dans le département du Maine-et-Loire en France. L'ouverture a eu lieu le 25 mai 2007, et Le Quai a été inauguré officiellement le 26 juin 2007 au terme...) grâce à leur émetteur portatif. Sur certains réseaux, les messages standards peuvent être remplacés par l'envoi d'un code qui est ensuite décrypté et s'affiche en clair sur l'écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par l'ordinateur, sous forme de...) d'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits...) de la station directrice, par exemple pour les réseaux mobile d'intervention, les messages du type :

  • " disponible, retour au centre " (l'intervention est terminée, le véhicule revient vers son centre mais peut être dérouté pour une nouvelle intervention),
  • " indisponible " (l'équipage est momentanément indisponible),
  • " arrivé sur les lieux " (le véhicule vient d'arriver sur le lieu d'intervention)

Dans le même ordre d'idée, lorsqu'un conducteur de train (Cette page doit présenter de façon générale les métiers de la conduite des trains.) aperçoit une personne sur une voie ou à proximité, il envoie un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps par les hommes pour...) radio au poste central de régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.), qui provoque l'arrêt automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour fondements théoriques les mathématiques, la...) de tous les trains dans la zone.

Dans certaines normes, comme la PMR446 (Private Mobile Radio 446 : appareils portables de radio-communication, appelés couramment talkies-walkies, basés sur la norme européenne ETS 300 296.) (émetteurs de faible portée et utilisables sans licence), les appareils sont en permanence en mode écoute sélective. Un bouton permet de désigner l'indicatif en fonction, appelé CTSS (pour continuous tone squelch system). Lorsque l'on appuie sur le bouton d'émission, l'émetteur émet automatiquement l'indicatif (inaudible) du CTSS choisi, et seuls les appareils réglés sur le même CTSS s'activent. Ceci permet de scinder la fréquence en sous-réseaux, chaque poste ne recevant que les messages du sous-réseau (Le mot sous-réseau a deux significations. Sa signification ancienne mais plus générale est un réseau (Réseau informatique) physique faisant parti d'un réseau plus global (en:internetwork). Au niveau d'IP, un sous-réseau est un...) auquel il appartient. Il y a cependant des risques de " collision " : si deux postes sur deux CTSS différents émettent simultanément (ils ne peuvent pas savoir que l'autre émet), leurs messages interfèrent.

Clarté des transmissions

Les transmissions sont fréquemment perturbées par des parasites. Il faut donc dès le départ parler clairement, lentement, avec détachement, pas trop fort ni trop près de l'appareil (risque de saturation).

Les mots courts importants sont remplacés par des mots moins ambigus :

  • " oui " → " affirmatif "
  • " non " → " négatif "

Ce qui évite de recevoir " ...atif"

Lorsqu'il faut épeler un mot (par exemple un nom propre), on utilise un alphabet phonétique particulier, l'alphabet radio ; en effet, on peut facilement confondre les sons " bé ", " vé " et " pé ", les lettre B, V et P sont donc énoncées respectivement " Bravo ", " Victor " et " Papa ". De même, pour transmettre les nombres, on utilise l'énumération radio (L'énumération radio est une technique de communication radio. Les transmissions radio sont soumises fréquemment à des parasites et interférences. Il est...) lorsque la transmission est mauvaise.

La station réceptrice accuse réception du message par le terme standard " reçu " ou " bien reçu ". En cas d'accident de transmission, elle peut demander de répéter tout ou partie du message :

" Répétez après " homme ", parlez ! "

La station émettrice peut demander à la station réceptrice de reformuler le message afin de vérifier que celui-ci est bien passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le...), en donnant l'ordre " Collationnez ! "

Lorsqu'une station prend un réseau (c'est-à-dire que l'utilisateur allume son émetteur), ou bien après un incident technique, la station fait un essai radio pour apprécier la qualité des transmissions ; la station réceptrice indique alors la manière dont elle a reçu le message :

  • soit par une appréciation chiffrée, de " cinq sur cinq " si la transmission est parfaite à " un sur cinq " si la transmission est très mauvaise ;
  • soit par deux adjectifs,
    • l'un appréciant la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale »...) (volume sonore) du message, " fort ", " assez fort ", " faible " ou " très faible ",
    • l'autre appréciant la lisibilité (absence de parasites), " clair ", " lisible ", " déformé " ou " avec interférences ".

Voici par exemple un essai radio typique entre la station ayant l'indicatif " Alpha " et celle ayant l'indicatif " Bravo " :

A : Bravo de Alpha pour essai radio, parlez !
B : Reçu fort et clair Alpha, parlez !
A : Reçu fort et clair également, terminé !

Les ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) radio sont soumises à de nombreux parasites et interférences, ce qui crée un bruit de fond (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la...) (souffle). Pour éviter d'avoir du souffle en permanence, les émetteurs sont munis d'un filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) appelé squelch (littéralement " gargouillis "), qui coupe le haut-parleur (Un haut-parleur est un transducteur électromécanique destiné à produire des sons à partir d'un signal électrique. On emploie parfois aussi ce terme pour désigner l'appareil destiné à l'émission sonore dont il est...) lorsque le signal est faible, c'est-à-dire normalement lorsque personne ne parle et qu'il n'y a que du bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation auditive.). Lorsque deux émetteurs sont éloignés, les signaux sont faibles et le filtre n'active le haut-parleur que par intermittence, le message arrive haché. Il faut alors désactiver le filtre (squelch) et faire répéter le message pour l'entendre en entier ; le signal sera probablement faible et déformé.

Réseau libre et réseau dirigé

Un réseau libre est un réseau dans lequel toutes les stations peuvent communiquer les unes avec les autres.

Un réseau dirigé est un réseau dans lesquelles les communications ne peuvent se faire qu'avec une station appelée station directrice ; on peut appeler la station directrice, répondre à un appel de la station directrice, mais deux stations ne peuvent pas communiquer directement sans avis (Anderlik-Varga-Iskola-Sport (Anderlik-Varga-Ecole-Sport) fut utilisé pour désigner un projet hongrois de monoplace de sport derrière lequel se cachait en fait un...) de la station directrice.

En général, on se met en réseau dirigé lorsqu'il faut gérer un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) important de transmissions, ou bien lorsqu'en raison de la configuration des lieux, certaines stations ne peuvent pas se joindre, une station centrale est alors chargée de collecter tous les messages et de les retransmettre. Les réseaux des sapeurs-pompiers et du Samu sont dirigés.

La station directrice peut intimer l'ordre de cesser de transmettre à une station donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.) (" Silence Alpha ! "), ou bien à toutes les stations (" À toutes les stations, sauf urgence, silence ! ") ; ceci a habituellement lieu lorsque la station directrice traite un appel prioritaire. Une fois la situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus général afin de le...) d'urgence traitée, la station autorise à nouveau les transmissions (" Silence suspendu ! ").

Cette règle du silence est d'autant plus importante que pour les réseaux étendus et sans relais, il est fréquent que les stations aux extrémités du dispositif ne s'entendent pas entre elles. Ainsi, la station directrice peut entendre toutes les stations et vice versa, mais il se peut que deux stations émettent en même temps sans le savoir car elles ne s'entendent pas mutuellement.

En anglais, on utilise les termes français :

  • " silence " (souvent retranscrit phonétiquement " seelonce ") pour imposer le silence ;
  • " silence fini " (souvent retranscrit " seelonce feenee ") pour lever le silence.

Portée optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) et relais

Fréquence relayée
Fréquence relayée

Les émetteurs fonctionnent en général en mode dit portée optique : ils émettent sur la même fréquences qu'ils écoutent, et la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter-...) n'est possible que si deux antennes sont " en vue " (c'est-à-dire pas trop éloignées et sans obstacle). C'est le mode le plus souple et le plus économique, il ne nécessite aucune infrastructure.

Lorsqu'il faut transmettre de manière fiable sur de grandes distances, on utilise des relais automatiques : il s'agit de stations fixes sans opérateur (Le mot opérateur est employé dans les domaines :) dont les antennes sont situées en hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.). Les émetteurs (portatifs, mobiles ou fixes) émettent sur la fréquence ƒ1 et écoutent la fréquence ƒ2 ; deux émetteurs ne peuvent donc communiquer ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble),...) directement. En envoyant un appel sélectif particulier, cela active le relais ; celui-ci reçoit les messages sur la fréquence ƒ1 et les retransmet sur la fréquence ƒ2, ainsi, toutes les stations peuvent entendre les messages émis.

Parfois, le signal déclenchant le relais est émis automatiquement lorsque l'on enfonce la pédale d'émission.

Note : les radios reçoivent les signaux des fréquences ƒ1 et ƒ2, mais seuls les signaux émis sur ƒ2 sont sélectionnés ; les stations à l'écoute reçoivent donc le message simultanément sur deux fréquences, mais seule celui venant du relais est restitué.

Radiotéléphonie et téléphones fixes

Lorsqu'un relais est utilisé, il est possible d'interconnecter le réseau de radiotéléphonie avec le réseau de téléphonie fixe (et donc le réseau de téléphonie mobile) via le relais. Ce système est beaucoup utilisé par les compagnies de taxi (Le taxi est un véhicule automobile terrestre privé, conduit par un chauffeur et destiné au transport payant de passagers et de leurs bagages, de porte à porte, contrairement aux transports en...). Lorsqu'une personne appelle le numéro de téléphone depuis son téléphone fixe, cela déclenche le relais et tout ce que dit la personne est émis sur les ondes ; les communications radio sont également basculées sur le réseau de téléphone fixe. Pour la personne au téléphone, la communication se fait de manière habituelle, comme elle n'étant en général pas au fait des conventions de radiotéléphonie, la station radio s'attache donc à parler normalement, et uniquement lorsqu'elle sent que la personne au téléphone a fini de parler.

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