Brevet FR2527028A1 — publié le 19831118

PROCEDE DE CONTROLE DU FONCTIONNEMENT D'UN RECEPTEUR DANS UN SYSTEME DE TRANSMISSION, DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE ET UTILISATION D'UN TEL PROCEDE La présente invention se rapporte d'une manière générale aux systèmes de transmission sur fibres optiques et concerne plus particulièrement un procédé de contrôle du fonctionnement d'un récepteur utilisé dans un tel système de transmission, ainsi qu'un dispositif assurant la mise en oeuvre de ce procédé. D'une manière générale, un système de transmission sur fibre optique comporte un émetteur composé d'une diode photoémettrice et son circuit de commande et d'alimentation, la diode étant couplée optiquement à une extrémité de la fibre optique, et un récepteur composé d'une diode photodétectrice couplée à l'autre extrémité de ladite fibre et son circuit de commande. En outre, dans le domaine de la transmission d'informations ou données sur fibre optique, il s'avère nécessaire d'une part de surveiller entre autres le récepteur utilisé de façon à déceler toute panne de celui-ci, consistant par exemple en une détérioration de la diode photodétectrice, et d'autre part de discerner une panne du récepteur d'une panne située en amont dudit récepteur, cette dernière consistant soit en une panne de l'émetteur utilisé, soit en un défaut de la fibre, tel que par exemple une coupure, interrompant la transmission des informations sur ladite fibre. On oennatt déjà une technique permettant de contrôler le fonctionnement d'un récepteur utilisé dans un système de tranF mission d'informations sur fibre optique, et de détecter une panne située en amont du récepteur. Cette technique consiste tout d'abord à utiliser un système d'alarme relié au récepteur mis en service à une extrémité de la fibre optique, de sorte qu!en se aëclenchant, le système d'alarme indique qu'une panne s'est produite soit dans le récepteur, soit en amont dudit récepteur (panne de l'émetteur ou défaut de la fibre provoquant une interruption de la transmission des informations).Pour lever cette indétermination, on déconnecte l'interface fibre optique-récepteur, et on couple ensuite ladite fibre à un autre récepteur identique fonctionnant normalement, ce dernier étant également relié à un système d'alarme. Dès lors, si ce système d'alarme ne se déclenche pas, on est donc en présence d'une panne du récepteur d'origine. Par contre, si le système d'alarme se déclenche, on est donc en présence d'une panne située en amont du récepteur d'origine. Toutefois, un tel procédé présente des inconvénients. En effet, les opérations de ce procéelé sont relativement nombreuses et longues à exécuter. De plus, la déconnexion de l'interface fibre optique-récepreur et le couplage de la fibre à un nouveau recepteur sont des opérations délicates qui sont réalisées manuellement, nécessitant donc l'intervention d'un personnel qualifié. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de contrôle du fonctionnement d'un récepteur dans un système de transmission d'informations, notamment sur fibre optique, qui est simple à réaliser, est fiable, et est entièrement automatisé, éliminant ainsi les facteurs humains. A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de contrôle du fonctionnement d'un récepteur dans un système de transmission d'informations sur une ligne de transmission, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes: - une superposition d'un signal de contrôle injecté dans le récepteur à un signal utile susceptible d'être présent ou absent et représentant les informations destinées à être transmises sur la ligne et à être reçues par le récepteur; et - une détection du signal de contrôle permettant de déterminer un fonctionnement normal du récepteur lors d'une présence du signal de contrôle détecté, et de déterminer une panne du récepteur lors bune absence du signal de contrôle détecté. On comprend qu'ainsi la détection du signal de contrôle injecté au niveau du récepteur permettra de contrôler de façon certaine le fonctionnement du récepteur, et ceci que le signal utile soit présent ou absent. L'invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, utilisé dans un système de transmission sur fibre optique, le récepteur comportant un photodétecteur destiné à détecter un signal utile sous forme d'un rayonnement lumineux représentant des informations destinées à être transmises sur la fibre optique, le signal utile étant susceptible d'être présent ou absent.Ce dispositif est caractérisé par le fait qu'il comporte: - des moyens d'injection dans le récepteur d'un signal de contrôle sous forme d'un rayonnement lumineux; - des moyens de multiplexage optique des deux rayonnements lumineux représentant respectivement le signal de contrôle et le signal utile, le photodétecteur détectant ces deux rayonnements lumineux multiplexés et engendrant un signal électrique représentant le signal de contrôle superposé au signal utile; - des moyens de filtrage du signal de contrôle reliés au photodétecteur; - des moyens de détection du signal de contrôle connectés en sortie des moyens de filtrage, et fournissant un signal d'absence de signal de contrôle ou un signal de présence de signal de contrôle, de sorte que le récepteur est en fonctionnement normal avec le signal de présence de signal de contrôle; et - des moyens d'alarme se déclenchant avec le signal d'absence de signal de contrôle, indiquant ainsi une panne du récepteur. L'invention vise de plus une utilisation du procédé selon l'invention, à la détection d'une panne située en amont d'un récep teur dans un système de transmission d'informations sur une ligne de transmission telle que par exemple une fibre optique, caractérisée en ce que ledit procédé comporte de plus les étapes suivantes: - une détection de l'absence de signal utile représentant les informations destinées à être transmises sur la ligne et à être reçues par le récepteur; et - un déclenchement d'une alarme lors d'une absence du signal utile détecté et d'une présence du signal de contrôle détecté ou lors d'une absence du signal utile détecté et d'une absence du signal de contrôle détecté. On comprend qu'avantageusement la mise en oeuvre simultanée du contrôle automatique du fonctionnement du récepteur et de la détection effectuée de façon automatique d'une panne située en amont du récepteur permettra de surveiller le système de transmission et de discerner avec certitude une panne du récepteur d'une panne en amont dudit récepteur, et partant d'isoler avec précision une panne survenant dans le système de transmission. D'autres caracteristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnes uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 représente un schéma d'un mode- de réalisation du dispositif de contrôle du fonctionnement d'un récepteur et de détection dtune panne située en amont du récepteur pour un système de transmission sur fibre optique selon l'invention; et - les figures 2 et 3 représentent respectivement deux schémas illustrant cllacun un exemple d'injection d'un signal de contrôle dans une fibre optique. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rap portent aux mêmes éléments. Suivant un exemple dé réalisation et en se reportant à la figure 1, un système de transmission d'informations numériques ou analogiques, par exemple sur fibre optique, comporte un module émetteur 10, un module récepteur 20 et une fibre optique 30 mono mode ou multimode, servant de ligne de transmission, et dont les extrémités sont couplées optiquément aux modules émetteur 10 et récepteur 20, respectivement. L'émetteur 10 comporte principalement une diode photoémettri ce, telle que par exemple une diode électroluminescente ou une diode laser, couplée optiquement à une extrémité de la fibre optique 30 et alimentée par un circuit de commande et d'alimek tation. Cette diode photoémettrice est modulée par un signal utile Su représentant les informations à transmettre, de sorte que ladite diode émet le signal utile Su sous forme d'un rayonnement lumineux P dans la fibre optique 30, à une longueur d'onde donnée. Comme il apparaît sur la figure 1, le récepteur 20 comporte d'abord un photodétecteur 21, tel que par exemple une photodiode du type PIN ou une photodiode à avalanche, couplée optiquement à l'autre extrémité de la fibre optique 30 et destinée à convertir en signal électrique le rayonnement lumineux reçu P après propagation dans ladite fibre. Le photodétecteur 21 est suivi d'un préamplificateur 22 à faible bruit sur lequel sont montés en boucle de réaction des moyens de contrôle automatique de gain 23, de structure classique, destinés à stabiliser le signal électrique en sortie de l'amplificateur 22 à un niveau constant donné. Le récepteur 20 comporte également des moyens de restitution 25 du signal utile Su obtenu après détection et amplification. Plus précisément, dans le cas d'un signal utile Su représentant des informations numériques à transmettre, ces moyens de restitution 25 comportent un filtre suivi d'un circuit de mise en forme (non représentés), de structures respectives classiques. Dans le cas d'un signal utile Su représentant des informations analogiques à transmettre, ces moyens de restitution 25 comportent un démodulateur (non représenté) de structure classique. Comme on le voit bien sur la figure 1, le récepteur 20 est associé à un dispositif permettant simultanément de contrôler le fonctionnement du récepteur et de détecter une panne située en amont du récepteur, le signal utile Su représentant les informations destinées à être transmises sur la fibre optique 30 étant présenté à l'émetteur 10 et étant susceptible d'être présent ou absent au niveau du récepteur 20. On entend par panne située en amont du récepteur, soit une panne de l'émetteur provoquant une interruption de l'émission du signal utile, soit un défaut de la fibre optique, tel que par exemple une coupure, provoquant une interruption de la transmission du signal utile dans ladite fibre, le signal utile étant donc dans ces deux cas absent côté récepteur. On décrira tout d'abord le dispositif, conforme à l'invention, permettant de contrôler le fonctionnement du récepteur 20 tel que représenté sur la figure 1. Ce dispositif de contrôle comporte d'abord des moyens d'injection d'un signal de contrôle 5 dans le récepteur 20, constitués par exemple par une diode électroluminescente 41 modulée par le signal de contrôle, par exemple à basse fréquence, fourni par un générateur 43, de sorte que la diode électroluminescente 41 émet le signal de contrôle 5c sous forme dun rayonnement lumineux P' au niveau du récepteur 20. On notera que ce signal de contrôle 5c est situé en dehors de la bande passante du signal utile Su et est de préférence placé avant la fréquence utile la plus faible. Selon un premier mode de réalisation représenté sur la figure 1, l'injection du signal de contrôle Sc par la diode électro luminescente 41 est réalisée directement sur le photodétecteur 21, de sorte qu'en présence des deux rayonnements lumineux reçus P et P le photodétecteur 21 réalise un multiplexage optique de ces deux rayonnements lumineux. Le photodétecteur 21 convertit en suite les deux rayonnements lumineux multiplexés P et P' en un signal électrique représentatif du signal utile Su superposé au signal de contrôle Selon une variante représentée sur la figure 2, l'injection du signal de contrôle Sc par la diode électroluminescente 41 est réalisée dans la fibre optique 30 au niveau de son extrémité de réception, et au noyen d'une optique appropriée comportant par exemple une lentille L. Ainsi, les deux rayonnements lumineux P et P' sont multiplexus optiquement dans la fibre optique 30 et sont détectés par le photodétecteur 21 engendrant en sortie un signal électrique représentatif du signal utile Su superposé au signal de contrôle Sc Selon une autre variante préférée représentée sur la figure 3, I'injection du signal de contrôle Sc par la diode électroluminescente 41 est réalisée au moyen d'un coupleur en Y disposé au niveau de l'extrémité de réception de la fibre optique 30.Ainsi, l'une des branches du coupleur en Y est constituée par la fibre optique 30 transmettant le rayonnement lumineux P, et l'autre branche du coupleur est constituée par une autre fibre optique 50 de faible longueur transmettant le rayonnement lumineux P'. Dans ces conditions, les deux rayonnements lumineux P et P' sont multiplexés optiquement dans la partie de fibre commune aux deux fibres optiques 30 et 50, et sont ensuite détectés par le photodétecteur 21 engendrant en sortie un signal électrique représentatif du signal utile Su superposé au signal de contrôle Sc On notera que dans tous les cas l'injection du signal de contrôle Sc est réalisée du côté du récepteur. Comme il apparaît sur la figure 1, le dispositif de contrôle du fonctionnement du récepteur 20 comporte de plus des moyens de filtrage du signal de contrôle 5c' constitués par un filtre passebas 53 dans l'exemple d'un signal de contrôle basse fréquence. Sur la figure 1, le filtre passe-bas 53, de structure classique, est connecté en sortie de l'amplificateur 22. On notera que ce filtre 53 peut également être connecté en sortie du circuit de contrôle automatique de gain 23, sans sortir du cadre de l'invention. Le filtre passe-bas 53 est suivi d'un détecteur 55 du signal de contrôle Sc à basse fréquence dans l'exemple choisi, constitué par exemple par un comparateur à seuil, et délivrant soit un signal de présence de signal de contrôle, soit un signal d'absence de signal de contrôle. Le détecteur 55 est suivi d'un système d'alarme 57 constitué par exemple par un voyant lumineux s'allumant lors de la détection de l'absence de signal de contrôle Sc, comme on l'expliquera dans ce qui suit. Ainsi, lors d'une présence ou d'une absence du signal utile Su reçu et d'une présence du signal de contrôle 5c détecté par le détecteur 55, ce dernier engendre un signal de présence du signal de contrôle Sc, de sorte que l'alarme 57 ne se déclenche pas, signifiant ainsi que le récepteur 20 est en fonctionnement normal. Par contre, lors d'une présence ou d'une absence du signal utile Su reçu et d'une absence du signal de contrôle Sc détecté par le détecteur 55, ce dernier engendre un signal d'absence de signal de contrôle 5c commandant d'alarme 57 qui se déclenche pour indiquer la présence d'une panne dans le récepteur 20. Pour pouvoir discerner une panne du récepteur d'une panne située en amont dudit récepteur, le dispositif de contrôle du fonctionnement du récepteur qui vient hêtre décrit, est associé à un circuit permettant de détecter une panne en amont du récepteur, ce circuit de détection étant utilisé simultanément avec le dispositif de contrôle. Comme il apparaît sur la figure 1, le circuit de détection d'une panne située en amont du recepteur 20 comporte un détecteur 61 d'absence de signal utile, constitué par exemple par un discri minateur à fenêtre, relié en sortie des moyens de restitution 25 dudit signal utile, et délivrant un signal absence de signal utile. Ce détecteur d'absence 61 est suivi d'un système d'alarme 62 constitué par exemple par un voyant lumineux s'allumant lors de la détection de i'absence de signal utile Su, comme on l'expliquera dans ce qui suit. Ainsi, lors d'une présence du signal de contrôle Sc détecté par le détecteur 55 et d'une présence du signal utile Su reçu, aucune des deux alarmes 57 et 62 ne se déclenche, de sorte que le récepteur 20 et les éléments situés en amont dudit récepteur (émetteur 10 et fibre optique 30) sont en fonctionnement normal. Lors d'une présence du signal de contrôle Sc détecté par le détecteur 55 et d'une absence. du signal utile Su détecté par le détecteur d'absence 61, les deux signaux fournis respectivement par les deux détecteurs 55 et 61 sont présentés à un circuit logique, constitué par exernple par une porte ET 64, délivrant un signal de commande de l'alarme 62 qui se déclenche, indiquant ainsi une panne située en amont du récepteur 20, cette panne consistant soit en une panne de l'émetteur 10, soit en un défaut de la fibre optique 30, tel qu'une coupure, interrompant la transmission du signal utile dans ladite fibre. Lors d'une absence du signal de contrôle 5c détecté par le détecteur 55 et d'une absence du signal utile Su détecté par le détecteur d'absence 61, les deux détecteurs 55 et 61 fournissent respectivement des signaux de commande des deux alarmes 57 et 62. Dès lors, les deux alarmes 57 et 62 se déclenchent en même temps, indiquant ainsi avec certitude une panne du récepteur 20 et éven tuellement une panne en amont dudit récepteur. Dans ces conditions, après réparation du récepteur, le détecteur 55 fournit un signal de présence de signal de contrôle 5c tandis que le détecteur 61 fournit soit un signal d'absence de signal utile Su, soit aucun signal. Dans le cas d'une absence de signal utile Su détecté par le détecteur 61, ce dernier fournit un signal de commande de l'a- larme 62 qui se déclenche à nouveau, indiquant ainsi une panne située en amont du récepteur (panne de l'émetteur ou fibre coupée). Par conséquent, à l'origine, c'est-à-dire au moment où les deux alarmes 57 et 62 se sont dédenchées en même temps, on était en présence à la fois d'une panne du récepteur et d'une panne en amont dudit récepteur. Par contre, dans le cas où le détecteur d'absence 61 ne fournit aucun signal, correspondant donc à une présence du signal utile Su, alarme 62 ne se déclenche pas, signifiant ainsi que les éléments situés en amont du récepteur (émetteur et fibre optique) sont en fonctionnement normal. Par conséquent, à l'origine, c'est-àdire au moment où les deux alarmes 57 et 62 se sont déclenchées en même temps, on était en présence d'une panne du récepteur uniquement. On notera que la présence du signal utile reçu avec une absence du signal de contrôle détecté indique une panne ou défaut provenant de l'injection du signal de contrôle par la diode électro luminescente 41. REVENDICATIONS I. Procédé de contrôle du fonctionnement d'un récepteur (20) dans un système de transmission d'informations sur une ligne de transmission (30), caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes: - une superposition d'un signal de contrôle (Sc) injecté dans le récepteur (20) à un signal utile (Su) susceptible d'être présent ou absent et représentant les informations destinées à être transmises sur la ligne et à être reçues par le récepteur et - une détection du signal de contrôle (Sc) permettant de déterminer un fonctionnement normal du récepteur lors d'une présence du signal de contrôle détecté, et de déterminer une panne du récepteur lors d'une absence du signal de contrôle détecté. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte de plus un déclenchement dune alarme lors d'une absence du signal de contrôle détecté, indiquant ainsi une panne du récep teur ( 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la ligne de transmission (30) est une fibre optique, et en ce que le signal de contrôle (Sc) c est injecté dans le récepteur sous forme d'un rayonnement lumineux, de sorte que le récepteur reçoit le signal de contrôle superposé au signal utile sous forme d'un rayonnement lumineux et convertit ce rayonnement en un signal électrique avant déteni con du signal de contrôle. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le signal de contrôle (Sc) est situé en dehors de la bande passante du signal utile 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fréquence du signal de contrôle est inférieure à la borne inférieure de la bande passante du signal utile. 6. Dispositif de contrôle du fonctionnement d'un récepteur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 3 à 5, le récepteur (20) comportant un photodétecteur (21) destiné à détecter un signal utile (Su) sous forme d'un rayonnement lumineux représentant des informations destinées à être transmises sur une fibre optique, le signal utile étant susceptible d'être présent ou absent, caractérisé en ce que le dispositif comporte:: - des moyens d'injection (41, 43) dans le récepteur d'un signal de contrôle (Sc) sous forme d'un rayonnement lumineux; - des moyens de multiplexage optique des deux rayonnements lumineux représentant respectivement le signal de contrôle (Sc) et le signal utile ruz (Su), le photodétecteur (21) détectant ces deux rayonnements lumineux multiplexés et engendrant un signal électrique représentant le signal de contrôle superposé au signal utile; - des moyens de filtrage (53) du signal de contrôle reliés au photodétecteur; - des moyens de détection (55) du signal de contrôle (Sc) connectés en sortie des moyens de filtrage, et fournissant un signal d'absence de signal de contrôle ou un signal de présence de signal de contrôle, de sorte que le récepteur (20) est en fonctionnement normal avec le signal de présence de signal de contrôle; et - des moyens d'alarme (57) se déclenchant avec le signal d'absence de signal de contrôle, indiquant ainsi une panne du récepteur (20). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'injection comportent un générateur (43) délivrant le signal de contrôle (Sc) et une diode photoémettrice (41) émettant le signal de contrôle sous forme d'un rayonnement lumineux. 8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens de multiplexage optique sont constitués par le photodétecteur (21), le signal de contrôle sous forme de rayon nement lumineux émis par la diode photuémettrice (41) étant directement injecté sur ledit photodétecteur. 9. Itispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens de multiplexage optique sont constitués par un coupleur en Y disposé au niveau de l'extrémité de réception de la fibre optique, l'une des branches du Y étant constituée par la fibre optique (30) dans laquelle est destiné à être transmis le signal utile (SU) sous Comme de rayonnement lumineux, et l'autre branche du Y étant constituée par une autre fibre optique (50) dans laquelle est destiné à etre transmis le signal de contrôle (Sc) sous forme de rayonnement lumineux émis par la diode photoémettrice (41), de sorte que la fibre optique commune aux deux branches du Y transrnet les deux rayonnements multiplexés représentant respectivement le signal utile et le signal de contrôle. 10. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens de multiplexage optique sont constitués par la fibre optique (30) dans laquelle est destiné à être transmis le signal utile (Su) sous forme de rayonnement lumineux, et dans laquelle est injecté, au niveau de son extrémité de réception, le signal de contrôle (Sc) sous forme de rayonnement lumineux émis par la diode photoémettrice (41) et guidé par des moyens optiques (L), permettant ainsi de superposer dans ladite fibre les deux rayonnements lumineux représentant respectivement le signal utile et le signal de contrôle. 11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, le récep teur (20) comportant des moyens d'amplification (22) du signal électrique engendré par le photodétecteur (21) et des moyens de contrôle automatique de gain (23) montés en boucle de réaction sur les moyens d'amplification, caractérisé en ce que les moyens de filtrage (53) sont connectés en sortie des moyens d'amplification (22). 12. Utilisation du procédé tel que défini selon l'une des revendications 1 à 5, à la détection d'une panne située en amont d'un récepteur dans un système de transmission d'informations sur une ligne de transmission (30), caractérisée en ce qu'après l'étape de superposition, ledit procédé comporte de plus les étapes suivantes: - une détection de l'absence de signal utile (Su) représentant les informations destinées à être transmises sur la ligne et à être reçues par le récepteur; et - un déclenchement d'une alarme lors d'une absence du signal utile détecté et d'une présence du signal de contrôle détecté ou lors d'une absence du signal utile détecté et d'une absence du signal de contrôle détecté.