Brevet FR2117999A1 — publié le 19720728

La présente invention concerne une installation de transmission de messages codés binaires, dans laquelle plusieurs postes d'abonné sont connectés 3tluri une distribution quelconque à une voie commune, sur laquelle les messages destinés aux divers postes d'abonné sont transmis à 1'aide,d'une adresse, caractérisant chaque poste d'abonné deirandé et constituée par une séquence de caractères binaires à fréquence d'horloge supérieure à celle du message transmis, et dans laquelle chaque poste d'abonné demandeur superpose additivement l'adresse du peste d'abonné demandé aux adresses se propageant sur la voie de transmission. La voie de transmission est constituée par un câble coaxials une ligne à courant fort ou un faisceau hertzien par exemple; les postes d'abonné, connectés selon une distribution quelconque, injectent leurs messages sur cette voie et y prélèvent les messages qui leur sont destinés. Les messages sont par suite caractérisés en particulier par des séquence? déterminées de caractères représentant les adresses de réception. Lorsque K.s séquences de caractères sont émises à la fréquence d'horloge B et les messages à transmettre sont constitués par des séquences de caractères binaires à la fréquence d'horloge b, la veie de transmission peut être utilisée simultanément par m postes d'abonné au maximum, pour B » b ou B = m.b. Des utilisations aussi élevées peuvent être obtenues dans des installations à multiplex par partage du temps PCM par exemple, dans lesquelles des centraux assurent le regroupement et la distribution des messages. Dans les installations où la commutation est remplacée par l'adressage des messages, une partie de la capacité offerte par la voie de transmission doit Stre réservée à l'adressage. On dispose alors sur le canal de transmission de m caractères, appelés ici caractères HE', pour la transmission d'un seul caractère du message. La distinction entre i postes d'abonné par exemple exige au moins Log2i caractères BF. Lorsque chaque L du caractère du message est transmis par une adresse et chaque 0 par l'adresse inversée, n abonnés exigent 2n adresses au total, de sorte que n.Log2(2ti) = m. Dans les Installations connues à multiplex par partage du temps de ce type, les adresses ou adresses inversées de tous les postes d'abonné actifs à un moment donné sont juxtaposées dans un bloc. Lorsque des postes d'abonné nombreux sont en service, il se produit des recouvrements d'impulsions et la probabilité d'erreur croît rapidement. Il est en outre 1 44293 2 2117999 impossible d'augmenter le nombre d'adresses, car Log2n caractères seulement sont disponibles par adresse. On connaît également des installations de transmission en multiplex à fonction temporelle (SSMA), dans lesquelles les postes d'abonné émettent les messages codés binaires à l'aide d'un code dilaté représentant l'adresse du récepteur, de sorte que chaque signal occupe la largeur de bande de la voie de transmission et que les signaux de tous les postes d'abonné émetteurs se superposent additivement sur la voie de transmission, de façon aléatoire dans le temps. A partir de ce mélange de signaux, le poste d'abonné demandé reconstitue le signal du message à l'aide de la même fonction porteuse, produite localement et synchronisée avec le signal de réception. Le poste d'abonné demandé doit donc contenir, outre le générateur d'adresses, des dispositifs de synchronisation de la porteuse et du code dilaté représentant l'adresse. L'invention a pour objet la transmission de messages entre des postes d'abonné, de constitution identique et connectés à une voie de transmission commune selon une distribution quelconque, l'échange de messages se faisant simultanément entre un maximum de postes d'abonné, sans influence mutuelle, à l'aide d'adressages et sans commutation. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le signal somme des adresses peut être codé en binaire à l'aide de la fréquence d'horloge de bloc et/ou HF délivrée par une ou plusieurs horloges connectées à la voie de transmission, et transmis au poste d'abonné demandé, sous forme d'une séquence de caractères binaires. Selon une autre caractéristique de l'invention, les adresses sont constituées par des fonctions orthogonales ou quasi-orthogonales, dont la fonction de corrélation à retard est nulle ou pratiquement nulle. Les postes d'abonné demandeurs ajoutent les adresses émises au signal somme codé binaire se propageant, par une addition modulo 2 à la fréquence d'horloge de bloc. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'horloge caractérisant les blocs émet des caractères de synchronisation identiques ou variant selon un modèle déterminé, sous forme d'une séquence de caractères qui commence au début de chaque bloc et se répartit sur le bloc, de la façon prescrite. L'horloge émet une séquence de caractères HF qui correspond au signal somme 0 et sur laquelle les postes d'abonné peuvent se synchroniser. Dans le cas de voies de transmission à canaux de sens opposé, 71 44293 3 2117999 une horloge est prévue au début de chaque canal. Les voies de transmission bouclées sont par contre fermées par un réseau de connexion et un élément à retard qui compense le temps de propagation du bloc. Chaque poste d'abonné demandé efface le message qui lui est destiné par sous-5 . traction de son adresse du signal somme codé binaire se propageant sur la voie de transmission. Pour cet effacement, on mémorise dans la ligne en boucle les caractères HF pendant la durée d'un caractère du message ou le message pendant la durée d'un cycle de ce dernier. Dans le cas de lignes doubles, les postes d'abonné surveillent l'apparition des signaux 10 préliminaires de communication dans toutes les directions et, après l'établissement de la communication, émettent leurs messages uniquement dans la direction permettant d'atteindre le poste d'abonné demandé. Dans le cas de lignes doubles, les horloges prévues pour les diverses directions se synchronisent mutuellement. Les lignes bouclées ne comportent 15 qu'un horloge commune dont la fonction, en cas de défaillance, est assumée par une autre horloge prévue dans une ligne bouclée interconnectée. Cette solution selon l'invention présente par rapport aux installations de transmission connues l'avantage de permettre l'émission simultanée par un nombre maximal n de postes d'abonné, sans influence mutuelle 20 des adresses. On dispose d'un nombre quelconque d'adresses et le dépasse ment du nombre n des postes d'abonné ne produit qu'un accroissement lent de l'influence mutuelle et par suite de la probabilité d'erreur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et des dessins 25 annexés sur lesquels : la figure 1 représente les diagrammes des adresses de quatre postes d'abonné et de leur signal somme; la figure 2 représente sous forme de tableaux les valeurs des caractères du signal somme codé binaire; 30 la figure 3 représente une voie de transmission réalisée sous forme d'une ligne double; la figure 4 représente une voie de transmission réalisée sous forme d'une ligne bouclée; la figure 5 représente la connexion de deux lignes doubles et 35 la figure 6 représente la connexion de deux lignes bouclées. Les adresses représentées à la figure la et caractérisant les postes d'abonné demandés Tin. 1 ... Tin 4 sont affectées aux caractères du message 71 44293 4 2117999 transmis. Chaque adresse comporte quatre caractères HF, par suite des quatre postes d'abonné émetteurs prévus dans ce cas. L'adresse 1010 est par exemple affectée au poste d'abonné Tin 1. Le caractère du message pour Tin 1 est par suite un L dans le premier bloc-adresse représenté et 5 un 0 dans le second bloc, car l'adresse est inversée. Les mêmes carac tères du message sont transmis dans le premier et le second bloc-adresse pour les postes d'abonné Tin 2 et Tin 3, et des caractères opposés pour Tin 4. Les adresses sont sommées pour la transmission. Le signal somme analogique résultant permet à chaque poste d'abonné demandé de recons-10 tituer le message qui lui est destiné, par corrélation avec sa propre adresse. Corrélation signifie que le signal somme est multiplié en phase par l'adresse propre du poste d'abonné demandé, puis intégré suivant la longueur de l'adresse. Après l'intégration, le corrélateur délivre une grandeur positive ou négative, identique au message. 15 Le signal somme représenté à la figure lb ne contient que les valeurs d'amplitude désignées par 4, 0 et -4. L'addition de deux ou trois adresses seulement aurait produit les autres valeurs intermédiaires. Le nombre maximal de paliers est (2n + 1) pour l'addition de n adresses au maximum. La voie ne pouvant par hypothèse transmettre que des caractères binaires, 20 la transmission sans erreur exige la conversion du signal somme analo gique èn caractères binaires, au moyen d'un convertisseur analogique-numérique connu, prévu dans les postes d'abonné. Le signal somme numérique, représenté à la figure le, est obtenu quand les séquences binaires du tableau de la figure 2 sont affectées par exemple aux neuf paliers d'am-25 plitude possibles dans le cas de quatre postes d'abonné émetteurs. Le nombre maximal de postes d'abonné émettant simultanément sur une voie de transmission se calcule à l'aide de l'équation : n . Log2(2n + 1) * m un nombre entier étant toujours adopté pour Log^{2xi + 1). Lorsque les 30 adresses sont des fonctions orthogonales, la fonction de corrélation à retard des adresses est nulle. L'installation de transmission décrite permet toutefois à plus de n postes d'abonné d'échanger des messages simultanément, sans perturbation mutuelle trop importante. Il faut distinguer deux possibilités. 35 Dans le premier cas, des valeurs d'amplitude supérieures du signal somme étant nécessaires pour un nombre plus élevé d'abonnés, il se produit une limitation du signal somme qui, en croissant, risque de produire des ê 1 44293 5 2117999 erreurs d'identification des adresses. Dans le second cas, plus de n adresses étant utilisées, la fonction de corrélation à retard des adresses n'est pas nulle. Il n'y a en effet pour n caractères que n fonctions orthogonales par adresse. Il est toutefois avantageux que la fonction de corrélation à retard soit faible par rapport à la fonction de corrélation orthogonale. Pour ces raisons, la perturbation croît certes avec le nombre de postes d'abonné actifs mais, cette répartition se répartissant régulièrement sur toutes les adresses, la probabilité d'erreur ne croît que lentement pour les divers caractères du message. Ce comportement est illustré à la figure 1, sur laquelle quatre caractères HF sont prévus par bloc-adresse pour la formation de l'amplitude somme. L'utilisation de trois caractères HF seulement ne permettrait de distinguer que huit paliers d'amplitude du signal somme, c'est-à-dire que le palier 3 apparaîtrait au lieu du palier 4. La corrélation donnerait toutefois les mêmes valeurs. Il est donc possible d'économiser, sans perte notable, quatre caractères HF utilisables pour la transmission d'une adresse supplémentaire. Il serait toutefois possible aussi que le signal somme présente une limitation partielle, la perturbation résultante étant encore négligeable. L'installation ne fonctionne que si tous les postes d'abonné traitent dans l'ordre correct les Log^ (2n +1) caractères codés du signal somme, de sorte qu'il est nécessaire de synchroniser tous les dispositifs en phase. Il est possible dans ce but de disposer au début de la voie de transmission un générateur G (figure 3), qui délivre à la fois la fréquence d'horloge HF et la fréquence d'horloge de bloc. La fréquence d'horloge d'adresse peut être dérivée de ces deux fréquences. Pour la synchronisation de tous les postes d'abonné, le générateur peut délivrer d'abord une série d'impulsions, puis la séquence 0100 indiquée à la figure 2 et correspondant au palier d'amplitude 0 du signal somme. Tous les postes d'abonné connectés se synchronisent sur cette fréquence d'horloge HF et de bloc, puis ajoutent les caractères de l'adresse émise aux signaux précédents, par une addition modulo 2 par exemple. Un convertisseur analogique-numérique est inutile au poste d'abonné émetteur, l'adresse étant disponible sous forme binaire. Les caractères de synchronisation se répartissent sur le bloc. Avec une réalisation appropriée, la fréquence d'horloge d'adresse suffit pour la synchronisation des adresses entre elles. La fréquence d'horloge du bloc est quelconque. 1 44293 6 2117999 La voie de transmission de la figure 3 comporte des canaux séparés pour les deux sens de trafic. Un générateur d'horloge 61, 62 est utilisé pour chaque sens. Le poste d'abonné représenté Tin contient le dispositif émetteur S et le récepteur E. Les flèches indiquent les sens de transmission. Les résistances de bouclage R symbolisent l'extrémité de la ligne. Le poste d'abonné demandeur ignorant, au début d'une communication, dans quel sens le poste d'abonné demandé peut être atteint, l'appel doit être transmis dans les deux sens. Chaque poste d'abonné demandé doit donc surveiller aussi les deux sens. L'appareillage technique résultant n'est utilisable qu'au début de la communication, car seul le canal correct sert après l'établissement de la communication. Aucun signal n'est émis dans le sens opposé, de sorte que cette voie de transmission à ligne double permet une utilisation double de celle d'un système à ligne bouclée selon figure 4. La ligne bouclée ne comporte qu'un sens de transmission. L'origine et l'extrémité de la ligne sont reliées par le réseau de connexion V et le générateur d'horloge G3 est branché à cet endroit. Le déphasage apparaissant au point de connexion est compensé par un élément à retard LA, de sorte que les positions temporelles du bloc délivré par 63 et du bloc revenant sur la ligne sont identiques. Avec une telle ligne bouclée, l'appareillage des postes d'abonné est moindre que dans le cas d'une ligne double, mais la capacité de transmission de message est réduite de moitié. Afin que les signaux du message ne circulent pas indéfiniment dans la ligne bouclée, en limitant la capacité du canal, le poste d'abonné demandé soustrait, après la réception, le message du signal somme. Les caractères HF sont mémorisés dans ce but pendant la durée d'un bloc ou d'un cycle. La figure 5 représente la connexion de deux ou plusieurs lignes doubles. Les déphasages entre les fréquences d'horloge de bloc sont compensés aux points d'intersection par des éléments à retard LA, ce qui permet de regrouper les caractères HF dans l'ordre, à l'aide des réseaux de connexion V. Les générateurs d'horloge G4...G8 doivent avoir des fréquences aussi égales que possible. Divers procédés connus sont applicables à leur synchronisation. Il est par exemple possible d'utiliser un générateur pilote, qui détermine, la fréquence. Les autres générateurs s'ajustent à cette fréquence. Chaque générateur peut toutefois aussi 71 44293 7 2117999 dériver vin critère de réglage, à partir de la fréquence d'au moins un autre générateur, et commander ainsi sa propre fréquence, de façon à établir une fréquence moyenne. Dans un autre procédé connu, l'insertion ou la suppression de quelques caractères HF crée par contre des temps sans information, pendant lesquels se produit la compensation de fréquence. Il est également possible de n'utiliser que des générateurs à stabilité élevée et de compenser les petites différences de fréquence à l'aide de mémoires tampons. La figure 6 représente deux lignes bouclées connectées. Le générateur Go délivre seul la fréquence d'horloge. La connexion n'exige donc qu'un seul circuit V et un élément à retard LA. Le générateur GIO ne se met en marche qu'en cas de défaillance du générateur principal Go. La petite boucle est alors court-circuitée par la ligne représentée en tirets et un signal est délivré au dispositif de contrôle du réseau, non représenté, au début du bloc. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 71 44293 8 2117999 Revendications 1. Installation de transmission de messages codés binaires, dans laquelle plusieurs postes d'abonné sont connectés selon une distribution quelconque à une voie commune, sur laquelle les messages destinés aux 5 divers postes d'abonné sont transmis à l'aide d'une adresse, caractéri sant chaque poste d'abonné demandé, et constituée par une séquence de caractères binaires à fréquence d'horloge supérieure à celle du message transmis, et dans laquelle chaque poste d'abonné demandeur superpose additivement l'adresse du poste d'abonné demandé aux adresses se propa-10 géant sur la voie de transmission, ladite installation étant caractéri sée en ce que le signal somme des adresses peut être codé en binaire à l'aide de la fréquence d'horloge de bloc et/ou HF, délivrée par un ou plusieurs générateurs connectés à la voie de transmission, et transmis au poste d'abonné demandé, sous forme d'une séquence de caractères 15 binaires. 2. Installation de transmission selon revendication 1, caractérisée en ce que les adresses sont constituées par des fonctions orthogonales ou quasi-orthogonales, dont les fonctions de corrélation à retard sont nulles ou pratiquement nulles. 20 3. Installation de transmission selon une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les postes d'abonné demandés ajoutent les adresses émises au signal somme codé binaire se propageant, par une addition modulo 2 à la fréquence d'horloge du bloc. 4. Installation de transmission selon une quelconque des revendications 25 1 à 3, caractérisée en ce que le générateur d'horloge émet, pour la carac- térisation des blocs, des caractères de synchronisation identiques ou variant selon un modèle déterminé, sous forme d'une séquence de caractères qui commence au début de chaque bloc et se répartit sur le bloc, dans la forme spécifiée. 30 5. Installation de transmission selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le générateur d'horloge émet une séquence de caractères HF, qui correspond à la valeur d'amplitude du signal somme 0 et sur laquelle les postes d'abonné peuvent se synchroniser. 6. Installation de transmission selon une quelconque des revendications 35 1 à 3, et une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que dans les voies de transmission à canaux de sens opposé, un générateur d'horloge est disposé au début de chaque canal. 1 44293 9 2117999 7. Installation de transmission selon une quelconque des revendications 1 à 3, et une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que des voies de transmission bouclées sont fermées par un réseau de connexion et un élément à retard compensant le temps de propagation du bloc. 8. Installation de transmission selon une quelconque des revendications 1 à 3 et la revendication 7, caractérisée en ce que chaque poste d'abonné demandé efface le message qui lui est destiné par soustraction de son adresse du signal somme codé binaire se propageant sur la voie de transmission. 9. Installation de transmission selon une quelconque des revendications 1 à 3 et une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la ligne bouclée permet, pour 1'effacement, de mémoriser les caractères HF pendant la durée d'un caractère du message ou le message pendant la durée d'un cycle de ce dernier. 10. Installation de transmission selon une quelconque des revendications 1 à 3, et une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que dans le cas de lignes doubles, les postes d'abonné surveillent l'apparition des signaux préliminaires de communication dans tous les sens, mais n'émettent lès messages, après l'établissement de la communication, que dans le sens permettant d'atteindre le poste d'abonné demandé. 11. Installation de transmission selon une quelconque des revendications 1 à 3 et une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les générateurs d'horloge prévus dans le cas de lignes doubles se synchronisent mutuellement. 12. Installation de transmission selon une quelconque des revendications 1 à 3 et une quelconque des revendications 4, 5 et 7, caractérisée en ce que dans le cas des lignes bouclées, un seul générateur d'horloge commun est prévu, dont la fonction est assumée en cas de défaillance par un autre générateur d'horloge, prévu dans une ligne bouclée connectée.