Brevet FR2003963A1 — publié le 19691114

La présente inventio* concerne un procédé de synchronisation pour le fonctionnement d'un système téléphonique avec a-dresses codées, au moyen d'une modulation d'impulsions analogique ou numérique, dans lequel chaque impulsion d'information, par division en un groupe d'impulsions plus courtes et codage 5 dans le plan temps-fréquence (=matrice), peut porter l'adresse complète de l'abonné et où, pour assurer l'identification de l'adresse par l'abonné (identification rendue difficile, avec la densité élevée des postes, par la ^régence-3 de nombreuses impulsions étrangères) une fréquence réduite des impulsions est assurée par un traitement approprié de l'information, par exemple, par une modulation delta modifiée* lies systèmes de ce type qui, dans la littérature technique de langue anglaise, sont fréquemment rassemblés sous l'appellation de "EADA" (Bandoa Access Discrète Address), sont basés es-^5 sentiellement sur le fait qu'un canal à large bande est virtuellement disponible au même moment pour un très grand nombre d'abonnés, sais n'est réellement utilisé, à chaque instant, que par un petit nombre d'entre eux. L'occupation relativement faible du canal par chaque abonné n'est pas seulement la conséquen-20 ce du fait que ce dernier ne parle' effectivement que pendant une fraction de temps minime, mais elle est obtenue de façon particulièrement avantageuse par le fait que, même à l'état ac—\ ' tif, c'est-à-dire pendant le processus d'émission, il n'occupe le canal que pendant un faible pourcentage de temps. 25 la transformation dé la parole en un train' d'impulsions binaire doit donc avoir lieu de telle façon que la fréquence moyenne des impulsions qui en résultent reste faible. On peut y parvenir par exemple, avec une modulation delta modifiée : La reproduction de flancs positifs raides a lieu, dans la 50 modulation delta ordinaire, par le train d'impulsions (...1111..) celle des flancs négatifs a lieu par (...0000..#). tandis que les signaux d'entrée constants sont reproduits par le changement rapide (...0101...) de leur fréquence de répétition, bien au-dessus de la zone de passage du filtre passe-bas à la réception. 55 L'addition modulo-2 d'un signal alternatif (...010101...) au signal delta provoque la formation des groupes d'impulsions suivants : 69 06759 2003963 •..101010..• •..010101... ...111111... ...000000... Les niveaux de signaux constants peuvent donc être carac-térisés soit par le train d'impulsions (0000), soit par le train (1111). Si, à l'émission, ils sont toujours représentés avantageusement par le train (0000), il en résulte à la réception, après une "transformation modulo-2 identique, ^à-et-là, de petites er-^ reurs de la grandeur d'un étage de quantification, mais le nombre des impulsions à émettre est fortement réduit ; pour une fréquence de répétition du modulateur delta de 40 kHz, la fréquence moyenne des impulsions du signal delta modifié est réduite à des valeurs comprises entre 2 et 3 kHz. Cette modulation delta modifiée possède l'avantage supplémentaire que jamais deux impulsions 1 ne se produisent immédiatement à la suite l'une de l'autre ; elles sont toujours séparées au moins par un zéro. Ce-, ci permet, à l'émission,.d'utiliser le double intervalle pour l'élargissement de l'impulsion, 1*augmentation du nombre d'a-20 dresses ou la réduction de la puissance de crête. Les parasites qui se produisent en forme d'aigrettes et qui, à des im-tervalles de temps successifs, imitent des impulsions sont, a-près conversion par l'étage d'addition modulo-2 du récepteur, transformés en un signal alternatif (...010101...).et éliminés 25 dans une large mesure dans le filtre passe-bas à la réceptiem. Le système de modulation pour télécommunications qui vieut d'être décrit ci-dessus dans ses grandes lignes doit encore être complété par la capacité de transmettre les adresses. Le principe de la matrice temps-fréquence fournit une solution simple, 50 avant tout parce que le type des perturbations, propres au système qui se produisent ne nuit pas beaucoup à la transmission de la parole, avec ce système de modulation. Dans ce principe, toute la largeur de bande B dont on dispose est divisée en H ca-naux("trame de canaux") ; chaque canal comporte n fréquences 55 distinctes ("trame de fréquences"), dont h fréquences sont utilisées pour définir l'adresse. Chaque impulsion d'information originale est remplacée par un groupe de h impulsions, dont chacune est placée dans une position de temps, parmi les k ascendant descendant signal d'entrée ) £ constant 69 06759 _3_ 2003963 positions possibles dans l'intervalle de 50/us. Le récepteur surveille les h fréquences qui lui sont attribuées et il introduit les impulsions qui arrivent dans des lignes retardatrices de longueur corrente, de sorte que toutes les impulsions d'un groupe qui lui est destiné se présentent en même temps à la 5 sortie de toutes les lignes retardatrices et indiquent ainsi l'impulsion d'information originale» On peut, sans difficulté, attribuer diverses adresses à un seul appareil et recevoir l'appel prioritaire. Lorsque le moyen de transmission est fortement sollicité 10 par de nombreux appareils en action et/ou par une propagation multivoies, il se produit, avec une certaine probabilité, dans chaque récepteur, de fausses impulsions d'adresse ; par contre, la probabilité de l'élimination d'une impulsion réelle est beaucoup plus faible et, dans la pratique, elle peut être négligée, 15 (la phase et l'amplitude d'une source de perturbations devraient avoir exactement les valeurs correctes). La probabilité plus grande de fausses adresses a deux effets, qui, sans des contre-mesures, rendraient inutilisable un tel système de transmission : 20 1» Lorsque le canal de démodulation du récepteur est toujours ouvert, toutes les fausses impulsions qui résultent de la coïncidence des h sorties des 'lignes retardatrices sont démodulées et produisent un fort bruit ; 2. en" même tempa, il n'est plus possible de synchroniser avec 25 l'émetteur désiré une étroite porte de temps qui, à une fréquence de répétition de 40 kHz, explore le circuit à coïncidences à prévoir à cet effet et, seulement pour quelques micro-éecondes, afin d'éliminer la plus grande partie de tous les parasites. Avec une solutinsatisfaisante du problème de synchronisa-30 tion pour la porte de temps, on peut réduire considérablement l'effet de la probabilité d'adresses fausses accrue par la forte densité de posées ; même en supposant une perturbation d'environ 14 à 20 % de tous les moments d ' exploï-ation par de fausses impulsions, avec une synchronisation précise, l'intelligibilité 35 de la parole serait toujours supérieure à 85 % ; si, en même temps, 13 % de toutes les impulsions utiles sont perdues (limite de portée), ce qui est improbable, on aurait encore une intelligi bilité de plus de 60 % (correspondant à un rapport signal-bruit o9 06759 ^ 2003963 de 16 dB.ou de 8dB). L'invention a donc pour objet de pallier les inconvéliiftBtB des systèmes connus dp type, ci-dessus, dans lesquels il n'y a pratiquement pas à craindre qu'ils soient fortement sollicités par de nombreuses sources de perturbations actives, dans le cas 5 . où la densité de postes est élevée, et de diminuer l'effet d'une forte probabilité d'adresses perturbées, par une synchronisation supplément aire. A cet effet, pour augmenter la fréquence de 1'-émission de l'adresse par le poste qui appelle, fréquence àijainéée par la 10 préparation de l'information, et pour améliorer ainsi la synchronisation du poste appelé avec cette adresse avec le poste appe-leur, chaque poste appeleur émet périodiquement et à de long» intervalles de temps, une série d'impulsions longue et dense (par exemple, 20 impulsions dans la distance temps-trame la plus 13 courte admissible), série qui est codée, dans le plan temps-fréquence, avec l'adresse du poste appelé, et la durée relative de cette série d'impulsions est choisie suffisamment courte pour que la charge totale du système n'en soit pas sensiblement augmentée et pour que la perte d'informations correspondante ne soit 20 pas appréciable, dans la pratique. Dans une forme d'exécution facilement réalisable dans la pratique, on procède comme suit : déclenché par pression sur le manipulateur, et toutes les 3 secondes à partir de ce moment-là, l'émetteur envoie automatiquement le train d'impulsions 1010... 25 10, adressé en conséquénce, et qui est constitué de vingt "1" M et de vingt "0". Un mot binaire" de ce genre nécessite un intervalle de temps de vingt fois 50, soit 1 ms. Il est incorporé toutes les 3 secondes à la parole, à l'émission, à la réception, après identification, il est remplacé par un "blanc" 30 c orr e sp ond ant. Dans le récepteur, une mémoire binaire à passage continu (enregistreur à décalage à prises), ayant un pouvoir séparateur de 5/^ (env. 200 cellules) recueille le signal reçu. Dès qu'un nombre de "1M égal ou supérieur à quinze, à un 35 intervalle correct de 50^us, se trouve dans la mémoire, il considère le signal comme lui étant destiné, efface le contenu de la mémoire et se trouve en même temps synchronisé. Si l'on erige qu'il y ait entre les "1" au moins cinq "0", par exemple. 69 06759 -5- 2003963 les défauts-de synchronisation par des sources de perturbations permanentes sont alors exclus. Pour diminuer encore de façon radicale la sollicitation ^ du système dans le temps et en ce qui concerne les fréquences, les impulsions d'information proprement dites sont libérées complètement de l'adresse, de sorte que l'identification de l'adresse et la synchronisation qu'elle implique sont effectuées exclusivement au moyen des trains d'impulsions denses, codés suivant l'adresse et imbriqués (mots binaires)» Dans de nombreux cas, il peut être également avantageux de prévoir, dans le récepteur du poste appelé, des moyens pour l'identification de plusieurs adresses différentes, de sorte que le récepteur, lors de l'identification d'une de cés adresses, ^ est synchronisé automatiquement sur l'adresse identifiée® On peut enfin, pour que le récepteur du poste appeleur soit en mesure de recevoir et de vérifier une sorte "d'accusé de réception" de la part du poste appelé, faire en sorte qu'avec la synchronisation du récepteur du poste appelé, l'émetteur de 2q ce dernier se règle aussi automatiquement sur l'adresse reçue, de sorte qu'à l'émission de ce poste, l'adresse reçue est reproduite. la probabilité de l'identification correcte PQ du mot fourni par le train d'impulsions codé suivant l'adresse est définie. 2^ essentiellement par l'expression suivante : *c H / a ^ » pk • (1 - P) m- k TTo £ fe j Dans cette expression, P est la probabilité de non identification d'une impulsion, d'information. En supposant une in-30 telligibilité de parole de 80 % pour des mots d'une syllabe, P est égal à 0,135 (limite de portée). Avec cette valeur, on obtient t Pc t 0,95 î ( a - 20 [ P - 0,135. 55 Ce qui signifie que dans plus de 95 % de tous les cas ex trêmes, la sgcnchronisation a lieu avec le premier mot binaire. Inversement, ce mot peut être simulé par de fausses adresses. Si l'on prend pour valeur moyenne de la probabilité de fausses adresses (parasites propres au système et limite de portée) P^p. = 17 on obtient pour la probabilité Pv de simulation 69 06759 2003963 P . k = 5 V t 1 (m) M_ b ^ k b m-k /k _ 0 t (k) * n ^FA; • FA soit : 5 PV ^ 2- 10~8 ; m = 20 PFA » 0,17 Par comparaison arec le pouvoir séparateur de la mémoire 10 (5 /-ag)* cela signifie qu'un Taux départ de synchronisation se produit en moyenne environ toutes les 4 minutes, par adresse, lorsque le système est fortement sollicité. Après ce faux départ, le récepteur est bloqué pour 3 secondes, mais il s'ouvre de nouveau tout de suite, lorsque le paquet suivant manque» ^ Pour rendre .improbable une perte éventuelle de synchroni sation pendant la conversation, on pourrait diiiinueijILes exigences à l'état synchronisé et ne démander, par exemple, que la réception d'un nombre de "1" égal ou inférieur à 10» Avec ce système de synchronisation, il est possible d'éta-2Q blir et de maintenir des communications même-lorsque le système téléphonique est fortement chargé. Il peut servir en mime temps à la synchronisation de dispositifs de chiffrage évemtuels Dans des cas particuliers, il est même possible de faire re noncer l'émetteur, en accord avec le récepteur, à l'adressage complet de toutes les impulsions d'informations, "après la synchronisation , et de n'utiliser que deux impulsions, voire une seule, dans les cas extrêmes, au lieu de trois ou quatre. La "probabilité de fausses adresses" n'augmente alors pas considé^ rablement, car la charge du système est réduite d'autant 30 /V 20.. 25 % pour un même nombre d'utilisateurs et une seu le impulsion). Comme principal avantage, on peut citer une réduction correspondante de la puissance moyenne d'émission. 2003963 69 06759 REVENDICATIONS 1.- Procédé de synchronisâtion pour le fonctionnement d'un système téléphonique avec adresses codées, au moyen d'une modulation d'impulsions analogique ou numérique, dans lequel chaque impulsion d'information, par division en un groupe d'impulsions plus courtes et codage dans le plan temps-fréquence (=matrice), 5 peut .porter 1-' adresse complète de l'abonné et où, pour assurer l'identification de l'adresse par l'abonné (identification rendue difficile, avec la densité élevée des postes, par la présence de nombreuses impulsions étrangères), une fréquence réduite des impulsions est assurée par un traitement approprié de l'in-10 formation, par exemple, par une modulation delta modifiée, caractérisé en ce que, pour augmenter la fréquence de l'émission de l'adresse par le poste appeleur, fréquence diminée par la préparation de 1"' information, et pour améliorer aussi la synchronisation du poste appelé avec cette adresse avec le poste 15 appeleur, chaque poste appeleur émet périodiquement et à de longs intervalles de temps, une série d'impulsions longue et dense (par exemple, 20 impulsions dans la distance temps-trame la $lus courte admissible), série qui est codée, dans le plan temps-fréquence, avec l'adresse du poste appelé, ejr en ce^Sfi durée rela-20 tive de cette série d'impulsions est choisie suffisamment courte pour que la charge totale du système n'en soit pas sensiblement augmentée et pour que, dans la pratique, la perte d'informations correspondante ne soit pas perceptible.• 2.- Erocédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 25 le train d'impulsions contenant le code de l'adresse (mot binaire) est incorporé au signal de parole à l'émission, à intervalles déterminés, longs par rapport à la durée du train d'impulsions (toutes les 3 secondes, par exemple), et remplacé, à la réception, par un "blanc" correspondant, après identification. 30 3»- Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour diminuer encore de façon radicale la sollicitation du système dans le temps et en ce qui concerne les fréquences, les impulsions d'information proprement dites sont libérées complètement de l'adresse, de sorte que l'identification de l'a-35 dresse et la synchronisation qu'elle implique sont effectuées exclusivement au moyen de trains d'impulsions denses, codés 1 ' cf'reese et imbriqués (sots "binaires) • 69 06759 "8~ 2003963 4.- Procédé suivant la revendication 1, ou les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que, dans le récepteur du poste appelé, il est prévu une mémoire binaire à passage continu sous la forme d'un enregistreur à décalage, à prises, qui recueille le signal reçu et, dès qu'un nombre important de signaux "1", se succédant à intervalles corrects, s'y trouve rassemblés, est effacé,-automatiquement, ce qui provoque simultanément la synchronisation, avec l'adresse, du récepteur du poste appelé. 5»- Procédé suivant la revendication 1, ou les revendications 2, 3 4-j caractérisé en Ge qu'il est prévu, dans le récepteur du poste appelé, des moyens pour l'identification de plusieurs adresses différentes et en ce que le récepteur, loi* de 1'identification d'une de ces adresses, est synchronisé automatique-ment sur l'adresse identifiée. 6.- Procédé suivant la revendication 1, ou les irevendications 2, 3 et 4-» caractérisé en ce qu'avec la synchronisation du récepteur du poste appelé, l'émetteur de ce dernier se règle aussi automatiquement sur 1'adresse' reçue, de sorte que lorsque ce poste émet, l'adresse reçue est reproduite.