Brevet FR2408258A1 — publié le 19790601

L'invention concerne un reseau de connexion de type temno- rel destiné à connecter entre elles des lignes d'abonnes d'un central téléphonique et à connecter ces lignes d'abonnés à des lignes extérieures, les lignes a connecter véhiculant pour une partie des signaux analogiques et pour l'autre partie des signaux numériques et étant munies chacune d'un dispositif de passage à 2 fils/4 fils déterminant pour chaque ligne une voie émission et une voie réception. Les reseaux de connexion de type temporel sont générale- ment utilisés pour connecter entre elles des lignes véhiculant des signaux de même nature, c'est-à-dire soit des signaux analogiques, soit des signaux numériques. Un tel réseau comporte alors un multi- plexeur temporel qui est relire aux voies émission des lignes à connecter et un démultiplexeur temporel qui est relié aux voies réception des lignes à connecter ; le multiplexeur et le démultiplexeur commutent des échantillons de signaux analogiques ou des échantil- lons de signaux numériques, ces échantillons étant répartis dans le temps dans le bus qui relie la sortie du multiplexeur à entre du démultiplexeur.Les portes d'aiguillage de ces organes multiplexeur et démultiplexeur sont actionnes sélectivement en fonction des conmunications à établir, chaque porte étant passante pendant un intervalle de temps élémentaire de la trame du multiplex. Une communication necessite deux intervalles de temps, c'est-à-dire un intervalle de temps pour chaque sens de transmission. Or les appareils d'abonnes reliés à un central téléphoni- que peuvent ne pas être en totalité de même nature analogique ou nu merdique et de même les lignes extérieures raccordées au central téle phonique et utilises pour les communications des abonnés avec l'extérieur, peuvent nécessiter des signaux de nature différente de celle des signaux des appareils d'abonnés. Le problème qui se pose alors est de connecter entre elles des lignes pouvant véhiculer des signaux de même nature et des signaux de nature différente, en vi- tant d'effectuer au préalable au niveau des lignes d'une même nature les opérations de codage et de décodage transformant les signaux de ces lignes en des signaux de l'autre nature. La pressente invention fournit une solution optimum à ce problème au moyen d'un réseau de connexion de type temporel convenant à toute nature de signaux, et n'utilisant dans tous les cas que deux intervalles de tempe pour chaque communication. Conformément S l'invention, un tel réseau de connexion comporte un pre@ier multiplexeur et un premier démultiplexeur temporels qui sont reliés d'un coté, respectivenent aux voies émission et ré réception des lignes à connecter et qui sont reliés de l'autre côté, ?ar l'intermédiaire d'un bus temporel, respectiverent E un second démultiplexeur et à un second rlultirlexeur temporels dont les accès multiples correspondants sont reliés pour former un chemin de con flexion direct et au noins deux chemins de connexion con: portant un codeur et un décodeur, les portes d'aiguillage de ces multiplexeurs et démultiplexeurs étant actionnées par un dispositif de commande de sorte que, entre les voies émission et réception des lignes à connecter pour établir chaque communication, soit inséré pendant deux intervalles de temps du signal multiplex, ou bien ledit chemin de connexion direct, ou bien l'un puis l'autre desdits deux chemins de connexion comportant un codeur et un décodeur, selon que les lignes à connecter pour établir ladite communication vé@iculent des signaux de même nature ou de nature différente. La description suivante en regard du dessin annexé, le tout donne à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique représente un schéma du réseau de connexion de l'invention. Sur cette figure, an a représenté à gauche, les lignes a deux fils à connecter, chaque ligne étant représentée par un trait. On a distingué les @ lignes A1, A2 ... An qui véhiculent des signaux analogiques et les q lignes N1, N2 ... Nq qui véhiculent des signaux numériques. Etant donne' la structure du réseau de connexion de l'invention, dans lequel on traite de la même manière les lignes d'abonnos du central téléphonique dont fait partie le réseau de connexion et les lignes dites extérieures utilisées pour les communications de ces abonnés avec ltextérieur, il n'est pas nécessaire de faire une distinction entre ces lignes d'abonnés et ces lignes extérieures. Pour simplifier la terninologie, on peut donc supposer que toutes les lignes représentées sont des lignes d'abonnés et l'on ap- pellera souvent les abonnés reliés aux lignes A1, A2 ... Ap, des abonnés analogiques désignés également par A1, A2 ... Ap tandis que les abonnés reliés aux lignes N1, N2 ... Nq seront appelés des abonnés numériques et désignés par W1, N2 ... Nq. Pour séparer les deux sens de transmission, les lignes d'abonnés analogiques A1 à Ap sont raccordées respectivement aux dispositifs de passage 2 fils/4 fils, Q1 à Qp qui déterminent du côté de leurs accès 4 fils les voies émission a1 à ap et les voies récaption a1' à ap'. De même, les lignes d'abonnés numériques N1 à Nq sont raccordées respectivement aux dispositifs de passage 2 fils/4 fils R1 à R qui déterminent du coté de leurs accès 4 fils les voies émission n1 à nq et les voies réception n1' à nq'. La fonction du réseau de l'invention est de réaliser des connexions au moyen d'un multiplex temporel pour faire communiquer entre eux aussi bien des abonnés de même nature que des abonnés de nature différente. A cet effet, ce réseau de connexion comporte un premier multiplexeur temporel MX1 qui est relié d'un côté aux voies énission analogiques a1 à ap et aux voies émission numériques n1 à nq et un premier démultiplexeur temporel DX1 qui est relié d'un côté aux voies réception analogiques a1' à ap' et aux voies réception numériques n1' à nq'. Entre les accès du démultiplexeur DX1 reliés aux voies a1' à ap' et la masse sont connectés les condensateurs de maintien &alpha; à &alpha;p et entre les accès reliés aux voies n1' à nq' sont connectés les condensateurs de maintien ss1 à ssq. Les portes d'aiguillage de ces organes multiplexeur et démultiplexeur MX1 et DX1 sont représentées sous forme de contacts et appelées également contacts par la suite, étant entendu qu'elles sont réalisées usuellement sous la forme de portes à semi-conducteurs.Ces contacts sont désignés chacun par la lettre K suivie de la référence de la voie à laquelle chaque contact est relié : par exemple le contact du multiplexeur MXî relié à la voie a1 est désigné par Ka1. - De l'autre côté le premier multiplexeur MX1 est relié par l'intermédiaire du bus temporel B à un second démultiplexeur DX2 et le premier démultiplexeur DX1 est relié par l'intermédiaire du bus temporel B' à un second multiplexeur MX2. Le second démultiplexeur DX2 comporte r paires de sorties appelées en général cj, dj (j entier allant de 1 à r) et une sortie v. Le second multiplexeur MX2 comporte r paires d'entrées Appelées en général cj', dj' et une entrée v'. Les portes d'aiguillage de ces organes démultiplexeur et multiplexeur DX2 et MX2 sont représentées sous forme de contacts qui sont désignés chacun par la lettre K suivie de la référence de la sortie ou de l'entrée à laquelle ce contact est relié. La sortie v et l'entrée v' sont reliées directement pour former un chemin de connexion direct. Les sorties cj' dj sont reliées respectivement aux entrées cj', dj', par l'intermédiaire de codeurs Cj et de décodeurs Dj.A chaque codeur Cj sont associés un condensateur 1 connecté entre la sortie cj du démultiplexeur DX2 et la masse et un filtre 2 inséré entre cette sortie cj et l'entrée du codeur Cj ; la sortie de ce codeur Cj est raccordée à l'entrée c'j du multiplexeur MX2. A un décodeur tel que Dj sont associés un con densateur 3 connecté entre la sortie d. du démultiplexeur DX2 et la 3 masse, un amplificateur 4 monté pour présenter une forte impédance d'entrée et inséré entre la sortie dj et l'entrée du décodeur Dj et enfin un filtre 5 inséré entre la sortie du décodeur Dj et l'entrée d'j du multiplexeur MX2 Les contacts représentant les portes d'aiguillage des multiplexeurs et démultiplexeurs MX1, DX1, MX2, DX2 sont actionnés par le dispositif de commande 6 décrit plus en détail par la suite, de sorte que, entre les voies é-n' émission et réception des lignes à connec- ter pour établir chaque communication, soit inséré pendant deux intervalles de temps du signal multiplex, soit le chemin de connexion direct v v', soit le chemin de connexion cj cj' (ou dj dj') puis le chemin de connexion d. d' (ou c. c'.), selon que les lignes à con 3 3 3 necter pour établir ladite communication véhiculent des signaux de même nature ou de nature différente. Bien que le réseau de connexion de l'invention ne soit pas limité à cette utilisation, on suppose pour l'instant, afin de décrire plus en détail le fonctionnement, que les signaux numériques sont des signaux produits en utilisant la modulation delta et que la fréquence T avec laquelle sont commutés chacun des contacts des T organes multiplexeurs et démultiplexeurs est égale à la fréquence des échantillons delta. Le signal dans les bus B et B' est un signal multiplex ; la trame de ce signal multiplex a donc une durée égale à T et comprend m intervalles de temps de durée 2 utilisés chacun pour effectuer une-connexion dans un sens de transmission. Dans le cas d'une communication entre deux abonnés de m- ne nature, les deux abonnés analogiques A1 et Ap par exemple, un in- tervalle de temps t est utilisé pour le sens de transmission de A1 vers Kv, Kv', Ka'p p sont fermes simultanément pour insérer entre la voie émission a1 et la voie réception a'p, le chemin de connexion direct v v' ;; un autre intervalle de temps @ est utilisé pour le sens de transmission de Ap vers A1 et pendant cet autre intervalle de temps les quatre contacts Kap, Kv, Kv', Ka'1 sont fermés simultanément pour insérer entre la voie émission a et la voie réception a' 1 le chemin de connexion direct v v'.Dans chaque intervalle de temps @ précité, le réseau de connexion aiguille donc un échantillon de si- gnal analogique diune voie émission à une voie réception et le r81e des condensateurs a1 à a connectés entre les voies réception et la masse est de garder en mémoire ces échantillons entre les intervalles de temps @ des trames successives du signal multiplex en vue de la restitution des signaux analogiques.De la même manière, dans le cas d'une communication entre deux abonnés nuériques, on utilise deux intervalles de temps t pendant chacun desquels quatre contacts des organes multiplexeurs et démultiplexeurs MX1, DX2, MX2, DX1 sont fermés simuitanément pour insérer entre les voies émission et réception correspondantes le chemin de connexion direct v v'.Dans chacun de ces intervalles de temps @, le réseau de connexion aiguille donc un échantillon de signal numérique delta d'une voie émission à une voie réception et le rôle des condensateurs ss1 à ss@ connectés entre les voies réception et la masse est de garder en mémoire ces échantillons delta entre les intervalles de temps t des trames successives du signal multiplex. Dans le cas d'une communication entre deux abonnés de nature différente, par exemple l'abonné analogique A1 et l'abonné nu mêrique Nq, un intervalle de temps @ est utilisé pour le sens de transmission de A1 vers N et pendant cet intervalle de temps t quatre contacts sont fermés simultanément, à savoir le contact Ka1, un contact Kcj, un contact Kc'j, le contact Kn'q, de façon à insérer entre la voie émission a et la voie réception n' un chemin de con I q nexion c;, c' . comportant un codeur C..Un autre intervalle de temps # est utilisé pour le sens de transmission de Nq vers A1 et pendant cet autre intervalle de temps #, quatre contacts Knq, Kdj, Kd'j, Ka'1 sont fermes simultanément pour insérer entre la voie émission nq et la voie réception a'1 un chemin de connexion dj, d'j comportant un décodeur Dj. On va examiner maintenant de façon lus détaillée le fonctionnement des circuits mettant en jeu le codeur Cj et le décodeur Dj lors d'une communication entre un abonné analogique tel que A1 et un abonné numérique tel que Nq. Cj et Dj sont des codeurs et décodeurs delta, puisque l'on s'est placé dans le cas où les signaux numériques traités par le réseau de connexion sont des signaux delta. Dans le sens de AI vers N q la tension analogique présente sur la voie émission a1 est échantillonnée pendant des intervalles de temps # à la fréquence 1/T à l'aide des contacts en série Ka1 et Kcj, et entre les intervalles d'échantillonnage cet échantillon analogique est gardé en mémoire dans le condensateur 1. On obtient donc aux bornes de ce condensateur 1 une tension en marche d'escalier qui est lissée à l'aide du filtre passe-bas 2 avant d'etre appliquée au codeur C.. Le codage a lieu à des instant to se produisant à la fréquence T et déduits de la base de temps 7. Ces instants to sont différents des instants de commande des contacts précités Kal et Kcj.A la sortie du codeur Cj, on dispose donc à chaque instant to d'une information numérique qui est échantillonnée par les deux contacts en série Kcj', Knq' fonctionnant pendant le même intervalle de temps # que les contacts Ka1 et Kcj, les échantillons numériques obtenus étant ainsi dirigés vers la voie réception n'q. Dans le sens de l'abonné numérique N vers l'abonné A1, l'information numérique présente sur la voie émission nq est échantillonnée pendant des intervales de temps # à la fréquence 1/T par les deux contacts en série Knq et Kdj et gardée en mémoire dans l'intervalle entre deux instants d'échantillonnage au moyen du condensateur 3. Le signal numérique aux bornes du condensateur 3 est appli qué au décodeur D. à travers l'amplificateur 4 présentant une forte 3 impédance d'entrée. Le décodage a lieu à des instants t'a se produi sant à la fréquence T et déduits de la base de temps 7. Ces instants T t'o sont différents des instants de commande des contacts précités Knq et Kdj.A la sortie du décodeur Dj, on dispose donc d'une tension analogique qui, après filtrage à l'aide du filtre passe-bas 5, est échantillonnée par les deux contacts en série Kd'j, Ka'1 fonctionnant pendant les mêmes intervalles de temps # que les contacts Knq et Kdj, les échantillons analogiques obtenus étant ainsi dirigés vers la voie réception a'1. Les instants to et t'o auxquels ont lieu le codage et le décodage dans chaque codeur C. et chaque décodeur D. peuvent être liés 3 3 aux instants correspondants de commande des contacts de s DX1, MX2, DX2, en étant décalés d'un retard fixe par rapport à ces derniers. Mais il est possible aussi que ces instants to et t'o soient confondus et communs à tous les codeurs Cj et tous les décodeurs Dj ; tous les codages et tous les décodages ayant alors lieu à un instant fixe dans la trame du signal multiplex. Dans ce cas, si la trame comprend s intervalles de temps, (m-1) de ceux-ci serviront à établir des communications et le dernier intervalle de temps comprendra l'instant auquel aura lieu le codage et le décodage. Pour commander les organes multiplexeurs et démultiplexeurs comme on l'a indiqué ci-dessus, le dispositif de commande 6 comporte, sous la forme de réalisation représentée à la figure, trois mémoires 8, 9, 10 comprenant chacune un nombre de cellules égal au nombre m d'intervalles de temps t utilisables dans le signal multiplex pour effectuer les connexions. Chaque cellule est affectée à un intervalle de temps. Dans chaque cellule est inscrite l'adresse du contact qui est à conrFander dans l'intervalle de temps correspondant, l'ensemble de ces adresses étant élaboré dans le dispositif 11 en fonction des communications à établir en même temps par le réseau de connexion.Les cellules des mmoires 8, 9, 10 sont lues successive- ment à partir d'un signal de lecture fourni à la sortie 12 de la base de temps 7, ce signal de lecture consistant en les adresses successives des m intervalles de temps t. Les informations fournies par les mémoires 8, 9, 10 sont appliquées aux circuits de décodage 13, 14, 15 dont les sorties commandent à chaque intervalle de temps t respectivement l'un des contacts du multiplexeur MX1, l'un des contacts du démultiplexeur DX1 et l'une des paires de contacts correspondantes du multiplexeur MX2 et du démultiplexeur DX2. L'home de l'art comprendra aisément que le nombre m d'in- tervalles de temps du signal multiplex peut être déterminé à partir des tables de Erlang en fonction du trafic total à écouler et d'une certaine perte tolérée dans ce trafic. Le nombre de codeurs et de décodeurs C. et D. peut être dé 3 3 terminé de la même manière et limité en acceptant une certaine perte dans le trafic à écouler entre abonnés de nature différente. A titre d'exemple on peut indiquer les chiffres suivants on suppose que sont raccordés au central 50 abonnés (analogiques et numériques) ayant 0,3 Erlang de trafic, dont 40 % de trafic interne et 20 lignes extérieures pour écouler le trafic de ces abonns vers l'extérieur. Le nombre de contacts du nultiplexeur MX1 et du déul- tiplexeur DX1 sera alors de 50 + 20 = 70. On peut déduire des tables d'Erlang qu'il faut 48 intervalles de temps dans le signal multiplex pour écouler le trafic de ces 50 abonnés avec un taux de perte de 0,1 %.Si la fréquence d'échantillonnage des signaux numériques et analogiques traités dans le réseau de connexion est 32 kHz, la fréquence de commutation des ultiplexeurs et démultiplexeurs est de 32 x 48 = 1 536 kHz. Dans le cas où il y a 25 abonnés numériques, 25 abonnés analogiques et 20 lignes extérieures qui sont toutes de même nature, le trafic nécessitant des codeurs et des décodeurs est le suivant 4,5 Erlang pour le trafic vers l'extérieur et 1,5 Erlang pour le trafic intérieur. Pour écouler ces trafics avec un taux de perte de 0,1 % il faut 15 codeurs et 15 décodeurs au lieu de 25 codeurs et 25 décodeurs stils avaient été disposés au niveau des lignes. Les différentes commandes des organes multiplexeurs et - multiplexeurs et des codeurs et décodeurs sont particulièrement simples dans le cas où l'on s1 est place jusqu'à présent ou les signaux numériques traités sont obtenus au moyen de la modulation delta. Ceci résulte du fait que les échantillons numériques et analogiques se produisent dans le réseau à la même fréquence et peuvent être aiguillés de la mee manière. Dans le cas où les signaux numériques sont des signaux MIC dont les échantillons sont formés de 8 bits et se produisent à 8 XHz, les commandes sont un peu plus compliquées. On peut utiliser par exemple dans le réseau de connexion une fréquence d'échantillonnage des signaux analogiques et numériques de 64 kHz, cette fréquence étant égale au débit binaire dans les signaux ttIC. Pendant chaque intervalle de temps # du signal multiplex, le réseau de connexion aiguille soit un échantillon de signal analogique, soit un bit de signal MIC.Mais le codage et le décodage dans les codeurs et décodeurs C. et D. doivent être commandés pour avoir lieu tous les huit 3 3 intervalles de temps puisque chaque échantillon MIC est formé de 8 bits. Pour insérer entre les voies émission et réception des lignes à connecter, le chemin de connexion direct v v', on a utilisé sur le schéma de la figure les deux contacts en série Kv et Kv'. En fait l'un de ces contacts peut être supprimé et une variante de reseau de l'invention consiste à substituer aux deux contacts Kv et Kv' reliés par la connexion v v', un contact qui relie les deux bus B B' et qui est fermé quand les lignes à connecter véhiculent des si- gnaux de même nature. Dans cette variante, on n'utilise donc que trois contacts en sé@@e pour connecter des abonnés de même nature et compte tenu des résistances inhérentes aux portes d'aiguillage on a l'avantage que les condensateurs de maintien &alpha;1 à &alpha;p et ss1 à ssq peuvent être chargés plus rapidement, ce qui permet finalement une fréquence de commutation plus élevée dans les organes multiplexeurs et démultiplexeurs. REVENDICATIONS : 1. Réseau de connexion de te temporel destiné à connecter entre elles des lignes d'abonnés d'un central téléphonique et à connecter ces lignes d'abonnés à des lignes extérieures, les lignes à connecter véhiculant pour une partie des signaux analogiques et pour une autre partie des signaux numériques et étant renies chacune d'un dispositif de passage 2 fils/4 fils déterminant pour chaque ligne une voie émission et une voie réception, ce réseau de connexion étant caractérisé en ce qu'il comporte un premier multiplexeur et un premier démultiplexeur temporels qui sont reliés d'un côté, respectivenent aux voies émission et réception des lignes q connecter et qui sont reliés de l'autre côté, par l'intermédiaire d'un bus tevpo- rel, respectivement à un second démultiplexeur et à un second multiplexeur temporels, dont les accès multiples correspondants sont reliés pour former un chemin de connexion direct et au moins deux chemins de connexion comportant un codeur et un décodeur, les portes d'aiguillage de ces multiplexeurs et démultiplexeurs étant actionnées par un dispositif de commande de sorte que, entre les voies émission et réception des lignes à connecter pour établir chaque communication, soit inséré pendant deux intervalles de temps du si- gnal multiplex, ou bien ledit chemin de connexion direct, ou bien l'un puis l'autre desdits deux chemins de connexion comportant un codeur et un décodeur selon que les lignes à connecter pour établir ladite communication, véhiculent des signaux de même nature ou de nature différente 2. Réseau de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour réaliser la connexion entre une voie émission et une voie réception véhiculant des signaux de nature différente, le dis positif de commande est agencé pour rendre passantes simultanément pendant un intervalle de temps du signal multiplex, une porte d'aiguillage du premier multiplexeur, et une porte d'aiguillage du pre- mier démultiplexeur et deux portes d'aiguillage correspondantes du second démultiplexeur et du second multiplexeur pour insérer un chemin de connexion comportant un codeur ou un décodeur selon que la voie émission fournit des signaux analogiques ou des signaux numeriques. 3. Réseau de connexion selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que pour céaliser la connexion entre une voie émission et une voie réception véhiculant des sign@ux des même nature, le dispositif de commande est agencé pour rendre passantes simultanément pendant un intervalle de tenps du signal multiplex, une porte d'aiguillage du premier multiplexeur, une porte d'aiguillage du premier démultiplexeur et deux nortes d'aiguillage du second démultiplexeur et du second multiplexeur pour insérer le chemin de connexion direct. 4. Réseau de connexion selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que pour réaliser la connexion entre une voie émis- sion et une voie réception véhiculant des signaux de même nature, le dispositif de commande est agencé pour rendre passantes pendant un intervalle de temps du signal multiplex, une porte d'aiguillage du premier multiplexeur, une porte d'aiguillage du premier déinultiple- xeur -et une porte d'aiguillage reliant la sortie du premier multiplexeur à l'entrée du premier démultiplexeur pour former le chemin de connexion direct. 5. Réseau de connexion selon l'une des revendications 1 à 4, les signaux numériques dans les lignes à connecter étant obtenus au moyen de la modulation delta, caractérisé en ce que la fréquence auac laquelle est actionnée chaque porte d'aiguillage est égale à la fr6- quence des échantillons des signaux numériques delta.