Brevet FR2489629A1 — publié le 19820305

La présente invention concerne des systèmes de transmission utili- sant des répéteurs, et plus particulièrement une méthode et des moyens de supervision des répéteurs dans de tels systèmes. Dans la plupart des applications de télécommunications, les systè- mes de transmission doivent fournir des moyens capables d'identifier les équipements. Il est aussi utile d'être à même de détecter à distance la qualité du fonctionnement en divers points du système pour signaler à temps une éventuelle dégradation de celui-ci. Les systèmes de transmission, et spécialement ceux qui fonction- nent dans le domaine temporel, c'est-à-dire les systèmes MIC (modulation par impulsions et codage) emploient d'ordinaire deux types de répéteurs: ceux qui amplifient simplement et reconfigurent les signaux, et ceux, qui, de plus, remettent en phase (ou synchronisent) les signaux numériques. Le premier type le plus simple peut transmettre un trafic de signaux numériques ou modulés en fréquence sur une large gamme de vitesses, màis ne peut pas couvrir d'aussi grandes distances, au moins dans les systèmes numériques, que le second type qui n'est conçu pour la transmission de trafic numérique qu'à un débit binai- re spécifié. L'invention emploie des signaux pilotes à des fins de supervision. On connait l'utilisation de signaux pilotes dans des systèmes o chaque répé- teur est muni d'un équipement de renvoi en arrière de la fréquence pilote, que l'on appelle "boucle de renvoi". On transmet un signal pilote à partir d'un terminal et chaque répéteur forme à son tour une boucle de renvoi du canal émetteur au canal récepteur, par laquelle le signal pilote est renvoyé au terminal o le signal reçu est détecté. Un système de ce type nécessite la présence d'un équipement de commutation assez complexe dans chaque répé- teur pour réaliser la fonction de renvoi. En outre, la supervision du système implique une interruption du trafic. Selon la présente invention, il est fourni une méthode de supervi- sion d'un système de transmission de communications comprenant un ou plusieurs répéteurs, dans laquelle on ajoute aux signaux reçus dans chaque répéteur, en un point situé en avant de toutes les fonctions nonlinéaires du répéteur, un signal pilote spécifique de ce répéteur, la fréquence de chaque signal pilote étant telle que le traitement du signal par les circuits internes du répéteur associé produit une fréquence proche de la fréquence d'horloge, ou fréquence porteuse du système, qui passe donc à travers tous les filtres des répéteurs suivants. L'invention fournit également un répéteur pour un système de trans- mission de communications comprenant des moyens d'ajouter aux signaux reçus en avant des fonctions non-linéaires du répéteur, un signal pilote spécifique du répéteur, la fréquence de ce signal pilote étant telle que le traitement du signal par les circuits internes du répéteur produit une fré- quence proche de la fréquence d'horloge, ou fréquence porteuse du système, qui passe donc à travers tous les filtres des répéteurs du système. 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 répéteur ne comportant que des équipements d'amplifi- cation et de reconfiguration, avec un générateur de signal pilote; - la figure 2: un diagramme vectoriel, utile à la compréhension de l'invention; - la figure 3: un répéteur comportant des équipements d'amplification, de reconfiguration et de remise en phase, avec un générateur de signal pilote. Le répéteur de base représenté par la figure 1 comprend un amplifi- cateur d'entrée 1, un amplificateur limiteur 2 pour la reconfiguration des signaux reçus, et un amplificateur de sortie 3. Un répéteur de ce type peut transmettre soit du trafic numérúe. par exemple des voies multipleées par division dans le temps (voies MIC), ou du trafic analogique, par exemple des voies multiplmexes par division de fréquence. Dans chacun des cas, il y a une fréquence fondamentale ou fréquence de baseaux environs de laquelle le système fonctionne. Dans le domaine temporel, c'est la fréquence d'horloge et dans le domaine fréquentiel, c'est la fréquence porteuse. Dans un cas comme dans l'autre, un oscillateur local P est inclus dans le répéteur. Cet oscillateur local est un oscillateur à fonctionnement permanent dont la fré- quence est voisine de celle de la fréquence d'horloge ou de la fréquence porteuse, sans toutefois être exactement la même, et elle est spécifique du répéteur. On suppose que les signaux entrants contiennent une composante spectrale S représentée par le vecteur tournant AB de la figure 2. Le signal pilote P est ajouté à S avant l'amplificateur de reconfiguration 2 ou l'am- plificateur d'entrée 1 et est représenté par le vecteur tournant BC de la figure 2. Le vecteur résultant AC est modulé en phase d'une quantité 61 L'amplificateur de reconfiguration 2 _icppiime la variation d'amplitude du signal, mais on conserve la modulation de phase &î que l'on transmet par l'intermédiaire des autres repéteurs au terminal récepteur du système ou elle peut être observée sur un indicateur sélectif d'intensité de signal. Le processus de reconfiguration est non-linéaire et par ce fait produit un spectre de signaux à cause du mixage non-linéaire entre le pilote P et la ligne spectrale S. Ceux-ci adviennent par paires à des fréquences supérieure et 3. inférieure à S et représentent la modulation de phase de S par le pilote P. La présence de P au répéteur peut être confirmée par une mesure de la modulation de phase de S, ou encore par une mesure d'une ligne spectrale due au mixage non-linéaire de S et de P. L'examen de la figure 2 montre que si la grandeur du signal S décroît de A B à A2B, la modulation de phase, elle, s'accroit de B1 à 82. Des mesures soit de cette modulation de phase soit de l'une de ses composantes spectrales révéleront donc toute variation de l'amplitude nominale du signal reçu. Si le signal S venait à cesser com- plètement, l'amplificateur de reconfiguration 2 agirait sur le pilote P de telle sorte qu'un très grand signal de fréquence P au lieu de S serait reçu au terminal du système. Ceci peut amorcer une alarme, et la fréquence du signal reçu P indiquera dans quelle partie du système le dérangement s'est produit, chaque répéteur ayant sa propre fréquence spécifique. Certains types de perturbation de signal tels qu'une variation de l'amplitude du signal par une interférence électromagnétique venant des câbles de transport d'énergie électrique peuvent aussi être identifiés, puisque ces variations sont alors marquées par la modulation de phase. Il serait également possible de moduler le pilote P pour fournir un canal auxiliaire de transmission des informations sur l'état de l'équipement ou un canal de service pour transmis- sion de la parole pendant l'entretien de l'installation. Le répéteur numérique que.représente la figure 3 comporte un amplificateur d'entrée 4, un amplificateur à commande de gain 5, un circuit de commande de gain 6, un amplificateur de reconfiguration 7 et un circuit de remise en phase 8. On utilise un filtre passe-bande 9 pour extraire la fréquence d'horloge et il est suivi d'un amplificateur limiteur 10. L'oscil- lateur de fréquence pilote P est de nouveau inséré à l'entrée du répéteur. La fréquence de P est très proche de la composante S de la fréquence d'horlo- ge de telle sorte que S et P passent à travers le filtre passe-bande 9. L'amplificateur limiteur 10 produit la modulation de phase du signal d'horlo- ge de la manière que l'on a décrite en se référant à la figure 2. Dans certains répéteurs, on a recours à la place d'un filtre ou d'un amplificateur limiteur à une boucle à verrouillage de phase. Dans ce cas, le pilote P perturbe le détecteur de phase et produit également une modulation de phase du signal d'horloge. Les boucles à verrouillage de phase des répéteurs ont une bande passante analogue à celle du filtre passe-bande 9. Le pilote P doit être suffisamment proche de la fréquence d'horloge S pour traverser cette bande passante. Dans le répéteur de la figure 3, le circuit de commande auto- matique de gain 6 commande le gain de l'amplificateur 5 de telle sorte que l'on obtient un niveau de signal constant à la sortie de l'amplificateur 5. Si le niveau de S décroît à l'entrée du répéteur le gain de l'amplificateur 5 augmente, et de ce fait il augmente le niveau de P qui pénètre dans le circuit d'extraction de l'horloge 9 et 10, ce qui accroit le degr& de modu- lation de phase du signal d'horloge. Certains répéteurs ne contiennent pas de commande automatique de gain, mais au lieu de cela l'amplificateur 5 joue le rôle d'un amplificateur limiteur analogue à celui désigné par la référence numérique 2 dans la figure 1. Dans ce cas, le fonctionnement se rapproche davantage de la descrip- tion de la figure 1. Les effets observés pour la figure 3 sont donc très semblables à ceux observés pour la figure 1. Si le signal S cesse le circuit d'extraction d'horloge est de nouveau dominé par P si bien qu'un grand signal de cette fréquence arrive au terminal de réception o il peut amorcer une alarme et identifier la localisation du dérangement. Cette conclusion est inchangée pour d'autres variantes de réalisation. En résumé, il est démontré que les dérangements peuvent être localisés et les niveaux des signaux détectés dans un système de répéteurs qui fournit soit une régénération totale (figure 3), soit une régénération partielle (figure 1), par adjonction d'un signal pilote continu spécifique de chaque répéteur en avant de son circuit non-linéaire. Ce système peut être employé pour superviser tout type de répéteur qui transmet du trafic numéri- que, ou encore un répéteur à régénération partielle, tel que celui de la figure 1, qui transmet des informations analogiques sur un signal modulé en fréquence. On peut aussi appliquer l'invention à des systèmes de régénérateurs optiques. Dans ce cas, l'oscillateur local P peut être utilisé pour commander numériquement une source lumineuse locale,, par exemple une diode électro- luminescente, qui éclaire le même photodétecteur que l'entrée de signaux optiques venant de la fibre optique entrante. A tous autres égards, l'invention fonctionne de la même manière que dans les systèmes de transmission électri- ques. Elle peut être appliquée non seulement à des systèmes de lignes terres- tres, mais aussi à des systèmes sous-marins, o l'équipement de supervision à distance est encore plus souhaitable. Il est bien évident que la description qui précède n'a été faite qu'à titre d'exemple non-limitatif et que d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Méthode de supervision d'un système de transmission ayant au moins un répéteur, caractérisée par le fait que l'on ajoute aux signaux reçus dans chacun desdits répéteurs, en un point situé avant toutes les fonctions non- linéaires dudit répéteur, un signal pilote spécifique dudit répéteur, la fréquence de chaque signal pilote étant telle que le traitement du signal par les circuits internes du répéteur produit une fréquence proche de la fré- quence d'horloge du système qui passe donc à travers tous les filtres des répéteurs suivants. 2. Méthode conforme à la revendication l caractérisée par le fait que l'on mesure à un terminal de réception la modulation de phase de la fréquence d'horloge due à chaque signal pilote. 3. Méthode conforme à la revendication 1 ou 2 caractérisée par le fait que l'on détecte l'amplitude de chaque signal pilote à un terminal de récep- tion el que l'on amorce une alarme quand ladite amplitude d(e signal excède un niveau prédéterminé. 4. Méthode conforme à la revendication 1 caractérisée par le fait que 1'oun module les signaux pilotes pour fournir tun canal auxiliaire pouir la supervision du système. 5. Répéteur pour un système de télécommunications, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens permettant d'ajouter en avant des fonctions rn--inéaires dans le répéteur,un signal pilote spécifique du répéteur, la fréquence du signal pilote étant telle que le traitement du signal par les circuits internes du répéteur produit une fréquence proche de la fréquence d'horloge du système qui passe donc à travers tous les filtres des répéteurs du système. 6. Répéteur conforme à la revendication 5 caractérisé par le fait que lesdits moyens d'adjonction d'un signal pilote comportent un oscillateur local à fonctionnement permanent dont la sortie est ajoutée à l'entrée du répéteur. 7. Répéteur conforme à la revendication 5 pour un système de télé- communications par fibres optiques, caractérisé par le fait que les moyens d'adjonction d'un signal pilote comprennent un oscillateur local à fonction- nement permanent dont la sortie est employée pour moduler numériquement une source lumineuse dont la sortie est appliquée au photodétecteur d'entrée du répéteur avec la sortie de la fibre optique entrante. 8. Répéteur conforme à la revendication 5 caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens permettant de moduler le signal pilote afin de fournir un canal auxiliaire pour la supervision du système. 9. Système de télécommunications caractérise par le fait qu'il inclut un répéteur conforme à la revendication 5. 10. Système de télécommunications par fibres optiques, caractérisé par le fait qu'il inclut un répéteur conforme à la revendication 7.