Brevet FR2472320A1 — publié le 19810626

La présente invention concerne une inLerfaoe de ligne d'abonné pour un système dans lequel l'appareil téléphonique et la ligne d'abonné utilisent des techniques analogiques tandis que le central emploie des techniques numériques telles que la modulation par impulsions et codage (MIC). Une interface de ce type doit coopérer directement avec une ligne téléphonique classique, donc avec une signalisation classique à 10 impulsions par seconde ou une signalisation par fréquences vocales. Elle doit effectuer la transmission analogique du signal de conversation et fournir le niveau élevé de signal d'appel nécessaire pour actionner la sonnerie du poste téléphonique d'abonné. Ainsi les fonctions requises sont les suivantes: alimentation par batterie, protection contre les surtensions, alimentation en courant d'appel, surveillance, fonctions hybrides (c'est-à-dire conversion de 2 à 4 fils) et transmission. L'interface doit avoir un degré approprié de r jection longitudinale, car un niveau longitudinal important de 50 (ou 60) Hz est presque toujours présent sur la ligne. La détection des opérations de raccrochage et de décrochage doit fonctionner de manière satisfaisante en présence d'une interférence longitudinale de ce type, et le circuit doit être équilibré avec précision par rapport à la terre de telle sorte que l'abonné n'entende pas le ronflement de secteur. La protection contre les surtensions doit traiter les conditions anormales qu'elles soient transitoires ou permanentes. Les conditions transitoires les plus mauvaises provoquent des surtensions pouvant aller jusqu'à 1,5 kV et des phénomènes transitoires longitudinaux de courte durée dont la tension efficace est de 650 V. Les surtensions dues à la foudre ont normalement un temps de montée de 10 ps pour un temps de chute de 800 >js à la moitié de la valeur de pointe, alors qu'en ce qui concerne la perturbation longitudinale de 650 V, il est spécifié qu'elle a une durée de 11 cycles à 50 ou 60 Hz. On peut inclure dans les conditions anormales permanentes un courtcircuit à la terre sur l'un des fils ou un court-circuit à la batterie, mais la plus mauvaise des conditions anormales *est un couplage avec le secteur dans lequel on suppose que la totalité de la tension efficace de 220 V est connectée à la ligne. Idéalement l'interface devrait être à même de résister à toutes ces conditions anormales transitoires ou permanentes sans inconvénient, mais en ce qui concerne le couplage avec le secteur on admet généralement qu'un composant puisse fondre sans qu'il y ait toutefois dissipation excessive dans le circuit de ligne. L'interface de ligne doit donc résister aux phénomènes 2 2472320 transitoires et ensuite revenir à son fonctionnr;iunt norma)l. L'un des objets de l'invention est de fourir une interface de ligne qui satisfasse au moins en grande partie les exigences précitées, et dans laquelle on élimine le plus possible l'usage de composants électromécaniques. Selon la présente invention il est fournie une interface de ligne téléphonique d'abonné pour un système dans lequel les appareils téléphoniques et les connexions entre ces appareils et le central utilisent des techniques analogiques tandis que le central emploie des techniques numériques telles que la modulation par impulsions et codage (MIC) et dans lequel la ligne est couplée par l'intermédiaire d'un circuit de conversion de 2 à 4 fils à des chaînes distinctes ALLER et RETOUR, la chaîne ALLER est couplée à partir du circuit de conversion à des moyens de conversion analogique-numérique qui produisent le signal de sortie numérique qui doit être utilisé dans le central, et la chaîne RETOUR est couplée à partir de moyens de conversion numérique-analogique qui reproduisent le signal de conversation devant être transmis à la ligne d'abonné par l'intermédiaire du circuit de conversion de 2 à 4 fils, caractérisée par le fait qu'elle comprend un circuit de détection à impédance élevée, qui est connecté à la ligne téléphonique d'abonné pour mesurer Je courant ou la tension-de ligne; que la sortie du circuit de détection est couplée par l'intermédiaire d'autres moyens de conversion analogique-numérique à un microprocesseur fournissant toutes les conditions électriques d'alimentation et de signalisation nécessaires à la ligne d'abonné en fonction du signal de sortie du circuit de détection et de signaux de commande provenant d'organes communs du central; et que la sortie du microprocesseur par l'inter- médiaire de laquelle différents types de signalisations et autres conditions électriques sont appliqués à la ligne est couplée à ladite ligne via d'autres moyens de conversion numérique-analogique et un circuit de commande de ligne. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, un schéma fonctionnel d'une interface conforme à l'invention; - la figure 2, un schéma fonctionnel d'une variante d'interface entièrement numérique conforme à l'invention. Dans le dispositif de la figure 1, la transmission du signal de conversation s'effectue de manière relativement classique avec un 3 2472320 transformateur d'isolement 1,-un circuit actif de conversion analogique de 2 à 4-fils (c'est-à-dire un circuit hybride électronique) 2, des filtres 3 et 4 fabriqués selon la technique d'intégration à grande échelle (IGE), et un circuit codeur-décodeur 5. Tous ces composants, excepté le transformateur, emploient des techniques à semi-conducteur, de préférence la technique IGE. L'alimentation par batterie, la sonnerie et la supervision de ligne s'effectuent d'une manière nouvelle, basée sur le concept d'une commande de ligne universelle à même de produire toute espèce de potentiel ou de signal devant être fourni à la ligne. On emploie à cet effet un microprocesseur 6, qui est couplé à la ligne via un détecteur à impédance élevée 7 et un convertisseur analogique-numérique 8. Le détecteur a une impédance élevée pour que l'affaiblissement des signaux de parole soit négligeable. Le microprocesseur est également couplé à la ligne via un convertisseur numérique-analogique 9 et un circuit de commande de ligne 10, qui alimente la ligne en énergie et en signaux par l'intermédiaire de deux petites résistances 11,12 montées en série. Les conditions aux bornes de ces résistances sont également mesurées par le détecteur 7. Les convertisseurs 8,9 sont réalisés avec un matériel minimum, et ils contiennent des équipements de multiplexage et de démultiplexage tels qu'un seul microprocesseur peut dëbservirun certain nombre d'inter- faces de ligne, par exemple 4, 8 ou 16. On remarquera que le micro- processeur 6, qui est également relié au reste du central par une connexion de commande, coupe l'alimentation du codeur-décodeur 5 pendant les phases de disponibilité du circuit de ligne. Les fonctions précitées sont aisément obtenues. Ainsi on trouve actuellement des microprocesseursà une seule puce qui contiennent un convertisseur analogique-numérique dont la résolution est suffisante pour la signalisation de ligne. Il existe aussi des multiplexeurs analogiques à une seule puce assurant le couplage de seize signaux analogiques à un seul convertisseur analogique-numérique, ainsi la réalisation d'une telle conception est-elle économique. Une évolution différente d'un dispositif tel que celui de la figure 1 permettrait à l'interface de traiter les signaux de conversation, ce qui entraînerait une réduction du matériel. D'autre part, les fonctions de conversion analogique-numérique et numérique-analogique accomplies dans la conception de la figure 1 pourrait également s'effectuer dans une configuration telle que celle de la figure 2, qui ne comporte pas non plus de transformateur. Cela suppose que toutes les fonctions de circuit de ligne, y compris la conversion de 2 à 4 Fils et son contraire, et le filtrage de signaux numériques ou analogiques emploient des techniques numériques. D'o il ressort qu'un micro- processeur serait probablement trop lent à effectuer les fonctions de traitement numérique du signal de conversation, et qu'il faudra avoir recours à une technologie numérique quelconque à vitesse élevée, par exemple l'intégration à très grande échelle (ITGE). Aucune des figures 1 et 2 ne représentent de composants secondaires de protection, qui pourraient être fournis si nécessaire. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. RE VENDICA TIONS 1. Interface de ligne téléphonique d'abonné pour un système dans lequel les appareils téléphoniques et les connexions entre ces appareils et le central utilisent des techniques analogiques tandis que le central emploie des techniques numériques telles que la modulation par impulsions 5. et codage (MIC) et dans lequel la ligne sst couplée par l'intermédiaire d'un circuit de conversion de 2 à 4 fils à des chaînes distinctes ALLER et RETOUR, la chaîne ALLER est couplée à partir du circuit de conversion à des moyens de conversion analogique-numérique qui produisent le signal de sortie numérique qui doit être utilisé dans le central, et la chaîne RETOUR est couplée à partir de moyens de conversion numérique-analogique qui reproduisent le signal de conversation devant être transmis à la ligne d'abonné parl'intermédiaire du circuit de conversion de 2 à 4 fils, caractérisée par le fait qu'elle comprend un circuit de détection à impédance élevée, qui est connnecté à la ligne téléphonique d'abonné pour mesurer le courant ou la tension de ligne; que la sortie du circuit de détection est couplée par l'intermédiaire d'autres moyens de conversion analogique-numérique à un microprocesseur fournissant toutes les conditions électriques d'alimentation et de signalisation nécessaires à la ligne d'abonné en fonction du signal de sortie du circuit de détection et de signaux de commande provenant d'organes communs du central; et que la sortie du microprocesseur par l'inter- médiaire de laquelle différents types de signalisations et autres conditions électriques sont appliqués à la ligne est couplée à ladite ligne via d'autres moyens de conversion numérique-analogique et un circuit de commande de ligne. 2. Interface conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits autres moyens de conversion numérique-analogique et lesdits autres moyens de conversion analogique-numérique sont réalisés par un seul composant réversible.