Brevet FR2268409A1 — publié le 19751114

La présente inventIon concerne les dispositifs de multiplexage de 60 voies téléphoniques à courants porteurs analogiques et les dispositifs de démultiplexage correspondants. Dans les différents systèmes à courants porteurs analogiques, l'élément de base est constitué pa un groupe de 12 voies constitué à partir de voies à fréquence vocale de 0,3 à 3,4 kHz, situées dans la bande de 0 à 4 kHz. Ce groupe de 12 voies placé dans une bande de fréquences de 60 à ina kHz est appelé "Groupe primaire de base11. Cinq groupes primaires transposées respectivement dans les bandes de fréquences 312-360, 360-40a, 408-456, 456-504, 504-552 kHz constituent le groupe secondaire de base de 60 voies. Des groupes secondaires de base sont ensuite transposés par des modulations appropriées, dans la bande des fréquences transmises par une ligne ou un système déterminé. Par exemple, sur une ligne coaxiale en cuivre dite 2,6/9,5 amplifiée tous les 9 kilomètres, on transpose successivement 16 groupes secondaires de base différents dans une bande de fréquences quiva de 60 kHz à 4 MHz environ. Ce dispositif présente deux inconvénients. Un groupe primaire de 12 voies est coûteux puisqu'il est constitué par 12 voies à audiofréquence transposées de 4 en 4 kHz dans une bande de 48 kHz et exige de ce fait 12 filtres de voies différents, ces filtres étant les plus difficiles à réaliser. D'autre part, un groupe primaire de 12 voies ntest plus en rapport techniquement avec les besoins de ltexploitation, lorsqu'il s'agit d'opérer un transfert d'une artère à une autre; il est souhaitable en conséquence d'augmenter la capacité des groupes primaires. La présente invention permet de remédier au premier de ces deux inconvénients, et, si désiré au second, tout en maintenant le groupe secondaire de base de 60 voies dans la bande 312 à 552 kHz (afin de ne pas remanier profondément la structure des réseaux) et en recourant à un nombre de transpositions de fréquence différantes plus faible que celui qu'exige la consti tution d'un groupe secondaire de 60 voies à groupes primaires de 12 voies. Suivant l'invention un dispositif de multiplexage en fréquence de 60 voies téléphoniques à courants porteurs analogiques en un groupe secondaire, comportant 60/n .dispositifs de multiplexage primaire de n voies téléphoniques en un groupe primaire, et un multiplexeur secondaire de 60/n groupes primaires fournissant ledit groupe secondaire, est caractérisé en ce que chacun desdits dispositifs de multiplexage primaire comporte 20/p multiplexeurs élémentaires de p voies en un groupe élémentaire et un multiplexeur complémentaire de 20/p groupes élémentaires, p et n étant choisis de manière que la constitution d'un groupe de 60 voies ne nécessite que 12 transpositions de fréquence différentes. L'invention a également pour objet le dispositif de démultiplexage correspondant. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la.description ci-après et des dessins sty rapportant sur lesquels - la figure 1 illustre un mode de réalisation du dispositif de multiplexage suivant l'invention - Les figures 2 et 3 illustrent respectivement deux modes de réalisation des dispositifs de multiplexage primaire utilisés dans le schéma de la figure 1 - La figure 4 illustre un mode de réalisation du-dispositif de démultiplexage suivant l'invention. Le dispositif de multiplexage de la figure 1 comporte un multiplexeur secondaire réalisant le multiplexage de trois groupes primaires de n = 20 voies téléphoniques. Chaque groupe primaire est constitué par 5 groupes élémentaires de 4 voies ou par 4 groupes élémentaires de 5 voies. Ce choix provient des considérations suivantes Comme on peut le vérifier, le nombre minimal de transpositions de fréquence différentes (une transposition étant définie par une modulation sur un courant porteur de fréquence donnée, et le choix de l'une des bandes latérales de modulation) pour 11 obtention d'un groupe de 60 voies est de 12, ce minimum ne pouvant entre obtenu qu'avec au moins trois échelons de modulation, clest-à-dire deux sortes de groupes en sus du groupe de 60. Comme une trop grande diversification des groupes n'est pas souhaitable, les solutions considérées comme intéressantes, parmi les solutions à 12 transpositions de fréquence différentes, sont celles qui n'entranent que trois échelons de modulation, et cela d'autant plus que trois échelons sont-suffisants pour ramener à une faible valeur les groupes élémentaires directement constitués à partir des voies. Ces solutions sont les suivantes a) 3 groupes primaires de 20 voies dont chacun est-formé par 5 groupes élémentaires de 4 voies ou par 4 groupes élémentaires de 5 voies b) 4 groupes primaires de 15-voies dont chacun est formé par 5 groupes élémentaires de 3 voies ou par 3 groupes élémentaire de 5'voies c) 5 groupes primaires de 12 voies dont chacun est formé par 4 groupes élémentaires de 3 voies ou par 3 groupes élémentaires de 4 .voies. Parmi ces solutions, les-oeux solutions a) présentent l'avantage sur les autres quelles conduisent à une augmentation suffisante de la capacité des groupes primaires. La solution de 4 groupes élémentaires de 5 voies présente sur celle de 5 groupes de 4 voies l'avantage quelle n'exige que quatre filtres de voies, au lieu de cinq, ces filtres étant les plus difficiles à réaliser; mais dans le second cas, par voie de conséquence, le nombre de transposition à effectuer sur des groupes de voies est moins élevé (7 au lieu de 8), Ces deux variantes peuvent donc etre considérées comme les deux solutions optimales. On rappellera tout d'abord qu'à chaque voie téléphonique dont le spectre s'étend de 0,3 à 3,4 kHz est affectée une bande de 4 kHz, et que la bande de fréquences du groupe secondaire classique va de 312 à 552 kHz. Cela étant, sur la figure 1, trois dispositifsde' multiplexage primaires 1, 2, 3 reçoivent chacun sur leurs entrées 4, 5 et 6 respectivement, un groupe de vingt voies téléphoniques dont le multiplexage s'opère, pour chacun. d'eux, au moyen d'un groupe de 4 courants porteurs fourni par le générateur * de fréquences porteuses 7 et d'yn groupe de 5 courants porteurs fourni par le générateur de fréquences porteuses 8 (Pour la clarté du dessin les sorties des générateurs de courants porteurs sont groupés en un trait unique jusqu'aux entrées des modula teurs auxquelles elles sont reliées). Les courants porteurs des deux groupes et les bandes latérales prélevées sont choisis de manière que chaque groupe primaire occupe une bande de fréquences s'étendant de 80 à 160 kHz. Les sorties des dispositifs 1 2 et 3 sont respective ment reliées aux entrées de modulation de trois modulateurs équilibrés 1D, 11, 12, en anneau par exemple, recevant sur leurs entrées de porteuse trois courants porteurs de 232, 312 et 392 kHz respectivement. Ces trois modulateurs sont suivis de trois filtres 13, 14 et -15 respectivement, prélevant la bande de modulation supérieure, et fournissant donc trois -groupes primaires transposés respectivement dans les bandes d-e 312 à 392 kHz, 392 à 472 kHz, et 472 à- 552 kHz, et dont la somme réalisée dans l'additionneur 16 fournit le groupe secondaire classique de 60 voies occupant la bande de 312 à 552 kHz. Chaque dispositif de multiplexage de x signaux à quelque échelon que ce soit étant toujours constitué par x modulateurs équilibrés recevant chacun l'un des signaux ét ltun de x courants porteurs, x filtres prélevant dans chaque cas l'une des bandes latérales (inférieure ou supérieure) de modulation, et un- dispositif de.sommation des signaux de sortie des x filtres, ces dispositifs de multiplexage seront désormais représentés par un rectangle unique recevant les x signaux à multiplexer et les x courants- porteurs correspon dants.L'indication -des fréquences .d'entrée et de la bande latérale prélevée suffisant à identifier le dispositif Cela étant la figure 2 illustre l'un quelconque des dispositifs de multiplexages primaires 1s 2 et 3, dans le cas où un groupe primaire est constitué par 5-groupes élémentaires de 4 voies. Cinq multiplexeurs élémentaires, 21 à 25 reçoivent chacun, sur leurs entrées 31 à 35 respectivement, quatre voies téléphoniques, et, du générateur 7, quatre courants porteurs de fréquences 148, 152, 156 et i60 kHz permettant de grouper les quatre voies téléphoniques dans une bande de 144 à 160 kHz, par prélèvement des bandes latérales inférieures. Les sorties des 5 multiplexeurs élémentaires 21 à 25- alimentent un multiplexeur complémentaire 36 recevant du générateur de fréquences porteuses 8 des courants porteurs de fréquences 240, 256, 272, 288, 304 kHz, et opérant avec prélèvement des bandes latérales inférieures de modulation, de manière à fournir un groupe de vingt voies dans la bande de 80 à 160 kHz. Une variante consiste à utiliser pour ces deux échelons de modulation des courants porteurs de l'ordre de 2 MHz,ce qui présente l'avantage de permettre un excellent filtrage avec des filtres à quartz, lesquels donnent des résultats très bons dans ce domaine de fréquence. Par exemple le générateur 7 fournit les courants- porteurs de fréquence 1 980, 1 984, 1 988 et 1 992 kHz, et le générateur B des courants porteurs de fréquence 2 080, 2 100, 2 120 et 2 140 kHz, les filtres de sortie des modulateurs prélevant ici encore les bandes latérales inférieures de modulation. La figure 3- illustre la variante dans laquelle chaque groupe primaire est constitué par quatre groupes élémentaires de cinq voies. Le dispositif de multiplexage primaire comporte quatre dispositifs de multiplexage éléme-ntaire 41 à 44 recevant chacun 5 voies téléphoniques sur leurs entrées 45 à 48 respectivement et, du générateur 8, cinq courants porteurs dc fréquence 144, 148, 152 et 160 kHz, ce qui donne,par prélèvement et juxtaposition des bandes latérales inférieures de modulation, des groupes élémentaires de 140 à 160 kilz. Les sorties de ces multiplexeurs sont reliées aux entrées d'un multiplexeur complémentaire 49 recevant du générateur 7 des courants porteurs de fréquence 240, 260, 280 et 300 kHz, permettant par prélevement des bandes inférieures de modulation de fournir un groupe primaire de 20 voi.es dans la bande de 80 à 160 kHz. Là de nouveau, on peut utiliser des courants porteurs de tordre de 2MHz, à savoir, par exemple, pour le premier échelon 1 980, 1 984, 1 988, 1 992 et 1 996 kHz, et pour le second échelon 2 D80, 2 100, 2 120 et 2 140, avec prélèvement des bandes latérales inférieures de modulation dans l'un et l'autre cas. La figure 4 illustre un dispositif de démultiplexage correspondant au dispositif de multiplexage de la figure 1. On remarquera, que suivant l'art connu, le dispositif de démultiplexage utilise les memes courants porteurs que le dispositif de multiplexage, et les memes filtres. De même les démodulateurs BLU (à bande latérale unique) qu'ils.utilisent peuvent être respectivement identiques aux modulateurs pour un meme échelon. Cela étant sur la figure 4, l'entrée 50 reçoit un groupe secondaire de 60 voies et alimente trois filtres 51, 52 et 53 prélevant respectivement les bandes 312 à 392, 392 à 472; et 472 à 552 kHz contenant chacune vingt voies téléphoniques transposées. Ces filtres alimentent trois démodulateurs BLU 54, 55 et 56 recevant du générateur 109 (pouvant etre confondu avec le générateur 9 d'un dispositif de multiplexage situé au même centre) les courants de fréquence 232, 312 et 392 kHz, ayant servi à former le groupe secondaire à partir des trois groupes primaires, ces trois démodulateurs étant suivis de trois filtres 57, sa et 59 prélevant bande de 80 à 160 kHz. Ces trois filtres alimentent trois dispositifs de démultiplexage primaire 61, 62 et 63 qui reçoivent chacun, d'un générateur 108 et d'un générateur 107 respectivement, le groupe de cinq courants porteurs et le groupe de quatre courants porteurs ayantservi à former les groupes primaires. On remarquera qutà un multiplexeur multiplexant x signaux de même largeur de bande et, comportant x modulateurs équilibrés munis de leurs filtres de sortie et un dispositif de sommation des signaux fournis par ces filtres correspond un démultiplexeur comportant x filtres d'entrée réalisant I'opération inverse du dispositif de sommation, x démodulateurs BLU réalisant ltopération inverse des modulateurs-au moyen des memes courants porteurs et les filtres de sortie des démodulateurs prélevant chacun la bande de fréquence correspondant aux x signaux d'entrée du multiplexeur Il est donc inutile de décrire plus avant les dispositifs de démultiplexage primaire, chacun d'eux-étant constitué par un démultiplexeur complémentaire corrélatif du multiplexeur complémentaire, à 5 (ou 4) sorties, et par 5 (ou 4) démultiplexeurs élémentaires à-4 (ou 5) sorties corrélatifs des multiplexeurs élémentaires utilisés. On remarquera que toutes les autres solutions indiquées plus haut, à 12 transpositions de fréquence et 3 échelons de modulation gardent les avantages des dispositifs décrits à l'exception dtune augmentation notable de la capacité des groupes primaires, ceux-ci ne contenant que 12 ou 15 voies dans ces autres solutions. En particulier, on peut adopter les solutions à groupes primaires de 12 voies si l'on désire maintenir un tel groupe pour des raisons pratiques tenant à des installations existantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de multiplexage en fréquence de 60 voies téléphoniques à courants porteurs analogiques en un groupe secondaire, comportant 60jan dispositifs de multiplexage primaire de n voies téléphoniques en un groupe primaire, et un multiplexeur secondaire de 60/n groupes primaires fournissant ledit groupe secondaire, caractérisé en ce que chacun desdits dispositifs de multiplexage primaire comporte 2O/p multiplexeurs élémentaires de p voies en un groupe élémentaire et un multiplexeur complémentaire. de 2O/p groupes éiémentaires, p et n étant choisis de manière que la constitution d'un groupe de 60 voies ne nécessite que 12 transpositions de fréquence-différentes. 2. Dispositif de multiplexage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que n = 20. 3. Dispositif de multiplexage suivant 11 une des revendications 1 -ou 2, caractérisé en ce que le groupe secondaire occupe la bandé de 312 à 552 kHz. 4. Dispositif de multiplexage suivant la,revendication 3, caractérisé en ce que chaque groupe primaire occupe une bande de 80 à 160 kHz. 5. Dispositif de multiplexage suivant l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les courants porteurs utilisés dans les multiplexeurs élémentaires et complémentaires sont compris entre 100 et -400 kHz. 6. Dispositif de multiplexage suivant l'une des- revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les courants porteurs utilisés dans les multiplexeurs élémentaire-s et complémentaires sont de l'ordre de 2 Mhz. 7. Dispositif de démultiplexage d'un groupe secondaire de 60 voies téléphoniques, caractérisé en ce qu'il comporte les démultiplexeurs corrélatifs des multiplexeurs d'un dispositif de multiplexage suivant l'une des revendications 1 à 6.