Information technique sur les fréquences de la téléphonie mobile
par Priartem

Le terme "modulation" est souvent mal compris, aussi est-il bon de rappeler quelques grands principes des transmissions GSM/DCS.

Les systèmes GSM-DCS utilisent :

a) Le partage en fréquence (FDMA – Frequency Division Multiple Access) Ce partage consiste en la division des bandes de fréquence dédiées aux systèmes GSM et DCS en canaux fréquentiels de largeur 200 kHz. Chaque canal possède sa fréquence porteuse. Si on n’utilisait que le FDMA, il ne pourrait y avoir qu’un seul utilisateur par canal, ce qui est insuffisant vu le nombre d’abonnés.

b) Le partage en temps (TDMA – Time Division Multiple Access) Ce partage est fondamental car il permet à différents utilisateurs de partager un canal donné. Chaque porteuse est divisée en intervalles de temps appelés "slots", un slot accueille une salve de signaux radioélectriques appelée "burst". Les slots sont regroupés par paquets de 8 pour former une trame TDMA, la durée d’un slot est fixée à 0,5769 ms, la durée d’une trame est donc de 4,6152 ms, ce qui ramené en fréquence donne environ 217 Hz ( 1/0,0046152 ª 217).

Le signal analogique de parole est découpé en intervalles jointifs de 20 ms, chaque intervalle est numérisé, comprimé, puis codé pour aboutir à une trame codée. Cette trame est répartie dans huit trames TDMA. Le signal numérique final, pour être transmis par voie hertzienne, est modulé selon le principe de la modulation par déplacement de fréquence (FSK Frequency Shift Keying) et plus précisément selon le principe GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying).

NB : La fréquence de répétition des trames TDMA (217 Hz) subsiste ce qui donne "l’équivalent" d’un signal à haute fréquence (900 MHz ou 1800 MHz) modulé en amplitude par un signal carré à 217 Hz.

Ce principe de F/TDMA est utilisé dans tous les systèmes de téléphonie portable actuels (GSM, E-GSM, GPRS, DCS), aussi bien par les mobiles que par les relais.

Remarque

Le signal émis par un téléphone portable n’occupe qu’un slot dans la trame TDMA, la présence du 217 Hz est donc permanente. Le relais GSM (BTS) peut utiliser de 1 à 6 canaux en GSM et de 1 à 8 canaux en DCS, lorsqu’un canal est saturé par 8 communications simultanées, la trame TDMA est remplie et par conséquent, pour ce canal, la "modulation" à 217 Hz n’apparaît plus. Autrement dit, pour qu’il n’y ait pas de "217 Hz" au niveau d’une antenne de BTS, il faut que tous ses canaux soient saturés, cette situation, quand elle survient, ce qui est rare, ne dure que très peu de temps. Au vu des mesures des émissions de BTS que nous faisons régulièrement, à un endroit donné, il y a toujours du 217 Hz.

Notion de puissance, d’énergie

La trame à 217 Hz du TDMA qui "module" en amplitude le signal HF, n’a pas une énergie propre. C’est le signal HF qui transporte l’énergie et qui crée des effets thermiques.

On ne peut donc mesurer ou quantifier ce 217 Hz en unité de champ électrique (V/m) ou de champ magnétique (A/m, T, Gs) comme on le fait pour les ELF émises par les lignes électriques d’énergie. On peut néanmoins constater sa présence avec l’analyseur de spectre.

NB : Dans le "burst" il y a des signaux à basse fréquence qui sont le résultat de la numérisation-codage-modulation de la voix et des informations diverses, mais, ces signaux n’ont pas d’énergie propre et leur détection est bien plus complexe que celle du 217 Hz.

Effets biologiques liés à la modulation

Des études assez anciennes mentionnent les effets des champs de basse fréquence ou des champs UHF (450 – 860 MHz) modulés en amplitude par un signal carré de fréquence comprise entre quelques hertz et une centaine de hertz. Même des puissances insignifiantes du point de vue thermique sont alors susceptibles de se traduire par des variations importantes des flux de calcium dans le tissu cérébral. Les études de C.F. BLACKMAN (1990) montrent une perturbation des mouvements cellulaires de l’ion calcium par les hyperfréquences modulées en ELF.

GRODSKY (1975) et LERNER (1980) envisagent la possibilité d’effets non linéaires avec résonance entre l’onde ELF (Extremely Low Frequency) appliquée et les ondes lentes encéphaliques.

Dans ce sens, l’ouvrage de Jacques Thuéry "Les micro-ondes et leurs effets sur la matière" Ed. Lavoisier (1989) mentionnent les études de BROWN & LARSEN (1980) ; BAWIN, KACZMAREK & ADEY (1975, 1976) ; ALLIS & FROMME (1977) ; CAIN (1980,1981) ; PRIOU (1981), …

Les travaux récents de VON KLITZING (1995) montrent des modifications de l’EEG d’une personne exposée à une porteuse 900 MHz modulée par un signal numérique à 217 Hz.

Des pics et des courbes anormaux apparaissent dès que la densité de puissance atteint 0,1 µW/cm_ (0,6 V/m en champ lointain), ces pics persistent après la fin de l’exposition au moins quelques heures.

Les signaux modulés interfèrent avec l’horloge biologique interne (Von Klitzing) et entrent en résonance avec certains rythmes cérébraux (Rapport australien de 1996).

Les phénomènes pulsés sont aussi une cause de stress pour l’homme. NB : Le professeur R. SANTINI dans son livre "Téléphones Cellulaires, Danger ?" mentionne d’autres études à ce sujet.

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