Brevet FR2090051A1 — publié le 19720114

La présente invention concerne un procédé permettant la transmission correcte de données entre des réseaux de tle'cojn;mrdcation à modulation par impulsions codées dits MIC. I1 est extremement difficile d'exploiter un réseau MIC important, par exemple mondial, d'une manière synchrone en conservant une phase fixe. L'exploitation synchrone est limitée aux plus petits réseaux ; la tendance actuelle est de réaliser au moyen d'oscillateurs à haute stabilité la trame fréquence de base dans les réseaux adjacents, ce qui permet d'obtenir à peu de frais une précision supérieure au 10 milliardième. Malgré des fréquences sensiblement égales, des déphasages entre réseaux adjacents se produisent au cours du temps, ce qui entraîne un glissement entre les trames de deux réseaux. Le sens de transmission et le signe de la différence de fréquence entratnent deux possibilités de distorsion des informations, à savoir:: - une perte d' information lorsque l'information est transférée d'un réseau MIC à un autre ayant une fréquence de base plus faible, ce qui fait qu'un mot doit être supprimé après certains intervalles déterminés par la différence de fréquence et la longueur du mot , - un doublement de l'information si l'information est transférée d'un réseau PCM à un autre ayant une fréquence de base plus élevée, de sorte qu'il arrive qu'après certains intervalles la mémoire tampon prévue à la jonction entre les deux réseaux ne contient pas de nouvelle information, si bien que le même mot est lu deux fois. Si l'information à transmettre est une information acoustique, aucun des deux types de distorsion d'information n'a dtimportance. Au contraire, si la liaison est utilisée pour la transmission de données, la distorsion des informations est une faute qui ne peut être éliminée si le procédé de transmission ne prévoit pas une correction d'erreurs.Par conséquent, il est nécessaire de prévoir des procédés de transmission dans lesquels l'intervalle entre deux distorsions successives des informations est aussi long que possible, ce qui entne une durée, pour une transmission correcte des données, limitée à cet intervalle Un procédé de transmission de ce type a été décrit dans la demande de brevet NO 70 25268 déposée en France le 10 juillet 1970, suivant lequel la durée de la transmission correcte est prolongée en introduisant une certaine limitation du temps nécessaire à l'ope'ration de lecture de la mémoire tampon.Par contre, si les données de différents canaux sont assemblées en un multiplex, ainsi qu'il a été décrit dans la demande de brevet NO 69 42914 déposée en France le 11 décembre 1969, les distorsions des informations sont inadmissibles, même si elles sont situées à de larges intervalles de temps. On doit donc utiliser des procédés de transmission qui comportent une correction des erreurs de manière à reconnattre et corriger les distorsions d ' informations inévitables. L'un des objets de la présente invention est de prévoir un procédé pour la transmission d'informations permettant la correction des erreurs. Le procédé prévu selon l'invention est caractérisé en ce que, à ltextrémipé de transmission, la même information est transmise simultanément sur deux canaux au moins d'une trame, de manière qu'à la Jonction entre les réseaux NIC asyr,chro- nes, l'ordre des canaux à l'intérieur de la trame soit modifié, et en ce que, à l'extrémité de réception,l'information initiale est reconstituée à l'aide de moyens logiques, par suite de la redondance introduite par la transmission multiple. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels La figure 1 représente la jonction entre deux réseaux. La figure 2 est un schéma d'un dispositif de commutation PCM pouvant être utilisé dans les réseaux de la figure 1. La figure 3 représente l'ordre de succession dans le temps d'une opératicn de commutation, dans un arrangement de commutation selon la figure 2. La figure 5 représente schématiquement la façon dont une perte d'inforca- tion peut se produire. La figure 6 représente schématiquement la manière dont un doublementd'in- formation peut se produire. La figure 4 représente la structure d'une trame comprenant les intervalles de lecture et d'enregistrement. La figure 7 montre une autre présentation de la structure d'une trame. La figure 8 représente schématiquement le procédé de reconstitution de l'information initiale, dans le cas d'une perte d'information. La figure 9 représente schématiquement le procédé de reconstitution de l'information initiale dans le cas d'un doublement d'information. La figure 10 représente la meAme opération qu'à la figure 8, mais durant une période plus longue. La figure 11 représente la même opération qu'à la figure 9, mais durant une période plus longue. La figure 12 12-représente les combinaisons d'évaluation durant l'opération. La figure 13 représente schématiquement un autre procédé permettant de reconstituer l'information initiale dans le cas d'une perte d'information. La figure 14 représente un autre procédé permettant de reconstituer l'ir- formation initiale dans le cas d'un doublement de l'informatior. Les figures 15 et 16 représentent schématiquement l'influence d'une mari;1 cation de l'ordre des canaux. La figure 1 représente deux réseaux MIC A et B ayant respectivement les fréquences d'horloge f et fo, divers dispositifs de commutation PVE de commuta e o tion PCM, et des terminaux de données PT. On suppose que les deux fréquences d'horloge ont la même valeur nominale, mais qu'elles sont aux extrémités opposées de la plage de tolérance de + 1,10 8 par exemple, entraînant un lent glissement entre les structures de trame des deux réseaux, par exemple un glissement d'une trame complète dans une période d'environ 3,5 heures. Pour faciliter lillustra- tion, les différences de fréquence aux figures 5, 6, 8 à 11, 13, 14 sont essentiellement plus grandes. Le trait vertical en pointillé de la-figure 1 représente la jonction entre le réseau A et le réseau B. On suppose que l'ensemble des dispositifs PVE associés à un réseau fonctionnent de façon synchrone. Ainsi, une distorsion d'information se produisant à l'entrée B du dispositif PVE peut être éliminée totalement ou partiellement aux positions indiquées par un rectangle hachuré. Pour expliquer la formation des distorsions dtinformation, on va exposer le mode de fonctionnement d'un arrangement de commutation PCM en relation avec les figures 2 à 4. La figure 2 présente le schéma d'un arrangement de commutation. Seize voies Ho à H15, comportant par exemple chacune 32 canaux, sont reliées au dispositif de commutation. La flèche double des figures 2 et 3 indique qu une liaison doit etre établie entre le canal 2 de la voie H1 et le canal 4 de la voie Hg. Les informations parvenant en série sur la voie H1 sont inscrites dans une mémoire tampon non représentée à la figure 2, puis dans une mémoire de signaux de parole SS au moyen d'une impulsion d'écriture S représentée à la figure 4 ; une mémoire SS est prévue pour chaque voie;elle a une capacité de mémoire de 32 x 10 bits lorsqu'on utilise des mots en code à 10 bits et des voies à 32 canaux.Au moyen d'une adresse de commutation enregistrée dans une mémoire dite de commutation ZOS, les données contenues dans la position de mémoire de SS1 correspondant au canal 2 sont extraites en parallèle et envoyées dans une voie interne IH au moyen d'une impulsion de lecture L représentée à la figure 4 à l'instant correspondant à la position de temps impartie au canal 4 de la voie KgJ pour être ensuite transmissdans le canal 4 de la voie Hg après une conversion parallèle-série dans l'unité AT. L'opération d'enregistrement dans la mémoire SS et ltopération de lecture dans la voie IH sont exécutées à la fréquence d'horloge de l'arrangement PVE de la figure 1, c'est-à-dire à la fréquence fO. Si ia voie H1 n'est pas relier avec un dispositif PVE du même réseau, l'in formation entrante est à la fréquence d'horloge f de l'autre réseau. e La figure 5 représente une perte d'information dans le cas où La figure 5a représente six trames de la voie d'arrivée ayant la fréquence f e Les traits verticaux épais représentent l'emplacement et la durée d'une position de temps de canal du canal entrant K dans chacune des six trames. Un mot de 8 e bits arrive par exemple à chaque position de temps. La figure 5b représente l'enregistrement de mots dans la mémoire SS, la figure 5c représente les temps de lecture de la mémoire SS à destination de la voie interne IH; ces temps coIncident avec l'apparition des positions de temps de canal K a des trames représentées à la figure 5d.Les temps représentés aux figures 5a et 5b sont déterminés par les signaux de fréquence d'horloge fe tandis que les temps représentés aux figures 5e et 5d sont déterminés par les signaux de fréquence d'horloge fO. Les figures 5b et 5c montrent que l'opération de lecture de la mémoire SS se décale de façon continue vers la droite par rapport à l'opération d'enregistrement jusqu'au moment où deux mots entrants sont enregistrés dans la mémoire SS dans un même laps de temps compris entre deux intervalles de lecture. Dans le cas considéré, les mots parvenant avec les trames 4 et 5 sont enregistrés dans la mémoire SS pendant le même laps de temps, entre les intervalles de lecture correspondant aux trames 3 et 4. Du fait que la mémoire acoustique SS ne peut enregistrer qu'un seul mot par canal, le mot qui arrive avec la trame 4 est perdu, ainsi qu'il est indiqué à la figure 5b par un rond noir. Ce processus ne peut eAtre éliminé en augmentant la capacité de mémoire de la mémoire acoustique, il n'est que décalé à un instant ultérieur, au prix d'une dépense supplémentaire considérable. La figure 6 représente la formation d'un doublement d'information qui se produit lorsque f C fO. La figure 6a représente cinq trames de la voie entrante e o commandée à la fréquence f . Les traits verticaux épais représentent également e l'emplacement et la durée d'une position de temps de canal du canal entrant K e dans chacune des cinq trames. La figure 6b illustre l'enregistrement des mots dans la mémoire SS, tandis que la figure 6c représente la lecture de la mémoire SS dans la voie interne 1H qui coïncide avec l'oeeurenee des positions de temps de canal K des trames représentées à la figure 6d.Les temps illustrés aux a figures 6a et 6b se produisent à la fréquence d'horloge fe tandis que les temps représentés aux figures 6c et 6d se produisent à la fréquence d'horloge fO. Les figures 6b et 6c montrent que l'opération d'enregistrement dans la mémoire SS se décale de façon continue vers la droite par rapport à l'opération de lecture jusqu'au moment où le contenu de ladite mémoire est lu deux fois entre deux intervalles d'enregistrement dans la mémoire SS. Dans le cas considéré, le mot qui parvient avec la trame 2 est lu à la fois avec la trame 2 et avec la trame 3 pour la voie sortante jusqu'à l'inscription dans la mémoire SS du mot correspondant à la trame entrante 3, mot qui est lu dans la trame sortante 4 de ce fait,. l'information parvenant sur le canal K de la trame 2 est doublée e ainsi qu'il est indiqué à la figure 6b par un cercle et deux flèches.En utilisant une mémoire à lecture destructive, on évite un redoublement de l'information, mais une fausse information est transmise dans la trame 4. I1 résulte de ce qui précède que pour des connexions entre des réseaux PCM asynchrones c 'est-à-dire dans le cas où fe f fo une distorsion des informations est inévitable et seule sa fréquence d'apparition peut être modifiée. Pour éliminer l'effet de ces distorsions inévitables pour des liaisons de données de durée intermittente, une redondance suffisante pour permettre la reconstitution de l'information initiale doit être introduite à la transmission. Suivant les principes de la présente invention, ceci est réalisé en ce que la même information est transmise quasi-simultanément par deux canaux au moins d'une trame, en ce que à la Jonction entre réseaux PCM asynchrones, l'ordre des canaux à l'intérieur d'une trame PCM est modifié et en ce que, à l'extrémité de réception, l'information initiale est reconstituée à l'aide de moyens logiques. Suivant un premier procédé, trois ou plusieurs canaux sont utilisés pour la transmission quasi-simultanée de la même information. Ces canaux conjoints sont disposés de préférence de manière équidistante à l'intérieur de la trame. Pour un système à 24 canaux, avec trois canaux pour la meAme information, ceci entraîne une distance entre canaux de huit positions de temps. Pour les systèmes PCM dont les nombres de canaux sont des puissances de 2, par exemple 32 canaux, la distance entre canaux est également une puissance de deux poux une répartition équidistante des canaux portant la même information. La figure 7 représente une telle répartition équidistante de quatre positions de temps de canal w, x, y, z, dans un système à 32 canaux, où une présentation circulaire est utilisée pour la structure répétitive de trame et où la position de temps 0 contient la signalisation de synchronisation de trame. Au moins trois canaux transmettant la même information sont nécessaires pour le procédé mentionné ci-dessus. Pour l'explication de ce procédé, seuls les trois canaux x,y,z sont utilisés à la figure 7a. Le canal w peut être utilisé pour la transmission des informations insensibles aux distorsions, par exemple les informations de parole, et il ne sera pas considéré dans la description ei-après. De ce fait, les trois canaux restants x,y,z ne sont plus disposés suivant une répartition équidistante à l'intérieur de l'ensemble de la trame. Ceci est sans importance, aussi longtemps que les positions de temps utilisées sont espacées de manière à éviter que l'ensemble des trois canaux ne soit soumis à une distorsion d'information à l'intérieur de la mamie trame. Suivant l'invention, l'ordre des canaux est modifié par le dispositif de commutation en vue de la connexion des réseaux. Sur la voie sortante, l'ordre est par exemple x,z,y ainsi que le montre la figure 70. Les figures 8 et 9 représentent, en fonction du temps, comment les informations des canaux x,y,z sont diffusées. Sur les deux figures, les rangées c et d, sont les continuations respectives des rangées a et b. Les rangées a et c repré sentent les trames et les positions de temps de la voie entrante reliée au dispositif de commutation selon l'invention Les trames sont marquées A, B, C... Les rangées b et d représentent les trames et les positions de temps de la voie sortante reliée au dispositif de eommutation, les trames sont désignées par des chiffres romains. Les indications placées sous les rangées b et d indiquent les emplacements de la voie sortante, où l'information contenue dans les trames initiales A, B, C peut etre trouvée, La figure 8 représente les conditions nécessaires pour f > fO. Dans les cadres C, F, Lil se produit une perte d'information qui est indiquée par un rond noir, eomme à la figure 5b. Ainsi que le montre l'examen des rangées b et d, les mots de deux positions de temps sont utilisables pour la reconstitution de l'information initiale.Les trames pour lesquelles seuls les eontenus de deux positions de temps sont disponibles pour la reconstitution, sont marquées par une étoile. La figure 9 représente les conditions pour f ZL f . Dans les trames E, H, K, e o il se produit un doublement d'information qui est indiqué par un cercle et deux flèches comme à la figure 6b. Ainsi que le montre l'examen des rangées b et d, les mots de code de quatre positions de temps sont disponibles pour la reconstitution de l'information initiale, pour les trames marquées d'une étoile. La figure 10 correspond à la figure 8, à cette exception près que la diffé rence de fréquence entre f e et f indiquée sur la figure est plus faible qu'à o la figure 8, et que seule la rangée a montre les trames entrantes et les positions de temps des canaux entrant tandis que les rangées b à h représentent les trames sortantes et positions de temps des canaux sortants et doivent être disposées côte à côte et correspondent à une répétition invariable de la rangée a. Dans ce cas également, les trames à l'extrémité de réception d'où l'information initiale doit être extraite de deux mots de code seulement, sont marquées d'une étoile. On peut constater à l'examen de la figure 10 qu'avec la différence choisie, les distorsions d'informations ne se produisent qu'avec un intervalle considérable et individuellement. Dans les périodes intermédiaires, la disposition des positions de temps apparentées, par exemple Bx, By,Bz, demeure inchangée dans les trames successives. Il convient de noter que dans l'exemple illustré les fréquences f e et f diffèrent d'un facteur de 2 centièmes tandis qu'ainsi c qu'on l'a déJà mentionné, un facteur de 20 milliardièmes peut être obtenu facilement. Les explications fournies en relation avec les figures 10 et 8 sont également valables pour les figures 11 et 9. Toutes les combinaisons existantes de la disposition des canaux x, y, et z, qui doLvent être évaluées sont représentées à la figure 12. Les combinaisons principales qui se produisent durant une période plus longue sont dans la colonne centrale et sont désignées par oÇ, P /3 c Elles sont séparées par des combinaisons transitoires, la colonne de gauche étant valable pour le doublement d'information, c 'est-è-dire quand f e o f0 et la colonne de droite étant valable pour la perte d'information,c'est-à-dire quand fe ) fo. On peut constater que des trois canaux apparentés x, y, z d'une trame entrante donnée, deux canaux au moins sont toujours présents dans la voie sortante,de sorte qu 'à l'extrémité de réception l'information initiale peut être reconstituée par une interprétation correcte de la combinaison d'arrivée. Pour reconstituer l'information initiale, on utilise un circuit logique. On peut constater qutà partir de chacune des trois combinaisons principales deùx combinaisons transitoires données seulement sont possibles .permettant: une conception simple du circuit.Les combinaisons transitoires conduisent toujours dans une direction donnée à la combinaison principale suivante, laquelle direction est fonction du fait que f C f ou f > f e O e o L'évaluation logique est plus difficile dans le cas où se produit une instabilité de phase, c'est-à-dire des variations rapides entre f f . I1 est possible que la variation du sens de glissement des trames se e o produise durant une combinaison transitoire, ce qui entrain un retour à la combinaison principale précédente.Dans ce cas, le circuit logique peut être conçu de manière qu'avec des combinaisons adJacentes les canaux qui se présentent une seule fois correspondent, tandis que le double canal ne se présente qutavec ff. e o De plus, le circuit logique prévu pour l'évaluation peut être conçu de manière que des fautes multiples du parcours de transmission pertubant depuis plusieurs bits jusqu'à un mot de code complet puissent être identifiées et éliminées. Lorsqu'un mot parvient déformé,il ne colncide pas avec les deux autres mots correctement transmis. L'information initiale peut être reconstituée à partir des deux mots identiques. Le circuit logique nécessaire dans ce cas est plus compliqué du fait qu'en raison de la perte d'un mot, une transition de cha cune des combinaisons principales En utilisant trois canaux conjoints, le procédé mentionné ci-dessus est inefficace, si une faute multiple se produit simultanément avec une déformation d'information. Pour limiter l'apparition de cette défaillance à une très faible probabilité, on doit utiliser quatre canaux ou plus pour la transmission et l'évaluation logique à l'extrémité de réception. Si aucune possibilité de correction des fautes multiples n'est souhaitée, on peut utiliser un second procédé simplifié ayant une redondance plus faible Par ce procédé, la meme information est transmise simultanément par l'intermédiaire de deux canaux seulement. Les rangées a, c de la figure 13 représentent, par exemple les positions de temps de canal r et s, de la voie entrante, qui sont espacées d'une demi-trame. La partie de départ, représentée à la figure 13, rangées b et d, l'ordre des deux positions de temps est modifié, et leur distance dans une même trame est réduite à un quart de trame. Le circuit d'évaluation prévu à l'extrémité d'une voie sortante, par exemple un terminal de données, est pourvu de circuits logiques réalisant l'évaluation des combinaisons de canal entrant. D'une part, il n'existe que deux combi;zai- sons principales et deux combinaisons transitoires, de sorte que r évaluation est facilitée, et d'autre part, en raison de la faible redondance, une moindre quantité d'information est disponible pour reconstituer l'information initiale, de sorte que le circuit logique doit avoir une relation plus importante avec le diagramme de canal dans la trame voisine nécessitant davantage de positions de mémoire Si l'on se réfère aux figures 15 et 16, l'influence de la variation de l'ordre des canaux utilisés pour la transmission de la même information à la jonction de deux réseaux asynchrones sera maintenant examinée avec plus de détail. La figure 15 concerne le cas où f 7 f tandis que la figure 16 concerne e o le cas où f '-fo f e o Les figures 15a et l6a représentent chacune un schéma de trame avec la disposition originale des canaux, c'est-à-dire x, y, z ; les figures 15b et 16b représentent les combinaisons des canaux devant être évalués à lrextrémité de réception si l'ordre des canaux est modifié en x, z, y à la jonction des réseaux les figures 15c et 16c représentent les combinaisons de canaux évalués à 1 1extr- mité de réception si l'ordre des canaux n'est pas modifié à la jonction des réseaux On peut constater à l'examen des figures 15b et 16b, respectivement, qu'à l'extrémité de réception, les positions qui présentent une distorsion de l'information (positions marquées par 9f ) se produisent avec une répartition pratiquement régulière et à des écartements raisonnables, de sorte qu'une interprétation correcte des combinaisons de canal d'arrivée n'est pas trop difficile. Cependant, les figures 15c et'16c, montrent que sans une modification de l'ordre des canaux à 12 jonction entre les réseaux, les positions qui présentent une distorsion de l'information (positions marquées par * ) se produisent en faisceau, de sorte que l'interprétation correcte des combinaisons de canaux d'arrivée est pour le moins difficile. Si l'on procède à un examen qualitatif, on peut considérer qu une transmission avec un ordre modifié des canaux et des positions équidistantes de temps de canaux aboutit à de très bons résultats, et qu'une transmission avec un ordre inchangé des canaux et des positions équidistantes de temps de canaux aboutit à de très mauvis résultats. Des études plus poussées ont démontré qu'une transmission avec des positions de temps très rapprochées donne des résultats satisfaisants, à la fois pour un ordre inchangé et un ordre modifié des positions de temps de canaux, la qualité de ces résultats étant à mi-chemin entre le résultat obtenu avec des positions équidistantes de temps de canaux. En conclusion, on peut considérer que la disposition des canaux dans la trame doit être modifiée à la jonction pour obtenir que les positions des distorsions des informations ne soient pas groupées. Si l'ordre des positions de temps de canaux doit être maintenu et si les canaux parviennent en un arrangement équidistant, ils doivent être plus rapprochés dans la voie sortante. S'il est indispensable que les canaux demeurent dans un arrangement équidistant, par suite d'un multiplexage, l'ordre doit être modifié dans la voie sortante. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé pour l'échange sans-faute de données entre des réseaux asyn- chrones de télécommunication à modulation par impulsions codées, caractérisé en ce que, à l'extrémité d'émission, la meme information est envoyée quasisimultanément sur au moins deux canaux, en ce que, à la jonction entre les réseaux asynchrones, tordre des canaux dans les trames est modifié, et en ce que, à l'extrémité de réception, l'information initiale est reconstituée a' l'aide de moyens logiques, en raison de la redondance résultant de la transmission multiple. 20) Procédé tel que défini à la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux portant la rime information sont disposés d'une manière équidistante, à l'intérieur des trames. ) ) Procédé tel que défini à la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux portant la meme information sont placés en des positions de trame résultant d'une division de la trame par des puissances de 2. 40) Procédé tel que défini à la revendication 2, caractérisé en ce que deux canaux au moins dans une trame portent la meme information. 50) Procédé tel que défini à la revendication 3, caractérisé en ce que deux canaux au moins d'une trame portent la même information.