Brevet FR2525833A1 — publié le 19831028

La présente invention concerne un modulateur-démodulateur appelé couramment MODEM, destiné à transmettre des informations (ou données) entre deux ordinateurs, ou un ordinateur et un terminal. te transport des données se fait sur le réseau commuté PTT ou éventuellement sur une ligne louée. te modem, objet de la présente invention, comporte un microprocesseur qui gère, ensemble ou séparément, les fonctions suivantes : réponse automatique, appel automatique, horloge temps réel, dialoque bidirectionnel ou bidirectionnel à l'alternat. Pour le dialogue avec l'ordinateur raccordé, il est fait usage d'une seule liaison : la jonction standard V24-RS232C. Cette jonction est utilisée alternatrvement pour l'automatisation d'appel et la transmission des données. tes modems actuellement oonnus et utilisés sur le réseau PTT comportent seulement un dispositif de réponse autanatique et doivent être associés à un robot extérieur pour les opérations d'appel autanatique. tes inconvénients majeurs de ces robots associés sont leur coût élevé et l'obligation d'utiliser une voie spéciale de l'ordinateur pour piloter le robot. tes modems à réponse automatique actuellement connus sont réalisés à partir de circuits loqiques discrets. Le modem, objet de l'inventlon, comporte les nouveautés suivantes a) Utilisation d'un microprocesseur pour réaliser les autanatisnes d'alternat de la ligne, appelé communément half-duplex. En émission, le microprocesseur reçoit des commandes de la.jonction V24, circuit 105 (demande pour émettre), circuit I08/2 (terminal de données pret). Il Omet des commandes, circuit I06 (prêt & émettre), émission de la porteuse et connection du circuit In3 émission des données) à l'entrée du modulateur. En réception, le microprocesseur reçoit des amnandes de la jonction V24, circuit 108/2 (terminal de données prêt) et du démodulateur (détection de porteuse). I1 Qnet des commandes, circuit 109 (détection de porteuse) et connection de la sortie du démodulateur au circuit 104 (réception des données). b) Utilisation du microprocesseur pour réaliser les fonctions de réponse automatique. te modem est raccordé à la ligne en état de veille permanent. Si un appel téléphonique intervient, et que le circuit 108/2 (terminal de données prét) de la jonction V24 est valide, après la deuuiène sonnerie le modem se connecte à la ligne. I1 reste deux secondes silencieux, puis gnet pendant 3,5 secondes sa porteuse pour se faire identifier par le modem distant. c) Incorporation de la fonction automate d'appel automatique dans le modem. Cette fonction autanate est réalisée par le microprocesseur en ce qui ooncerne l'automatisme, associé aux fonctions suivantes : relais de décrochage de la ligne, circuit de reconnaissance des tonalités, relais de numérotation par oourtcircuit de la ligne, bande magnétique et son amplificateur pour émission du message d'excuse vocale en cas de numérotation erronée, Le pilotage de la fonction automate d'appel automatique du modem est effectué par l'ordinateur raccordé à l'aide de la jonction V24 habituellement utilisée exclusivement pour les données. d) Incorporation de la fonction gestion des appels dans l'ordinateur raccordé. L'avantage de cette solution réside dans l'économie réalisée grâce à cette répartition. Le modem ne réalise que la fonction automate, non disponible dans un ordinateur, et I 'ordinateur realise la fonction gestion de l'appel pour lequel il est parfaitement bien adapté. Le coût de cette fonction dans l'ordi- nateur se limite au prix du programme. L'ordinateur gère une ilorloge temps réel (éventuellement mise à l'heure sur le modem), au mment prévu il transmet au modem l'ordre de numérotation. Au décrochage du correspondant, il reçoit du modem un message de préidentification du correspondant (modem, correspondant privé, ligne occupée), puis en cas de succès de la numérotation, il effectue les différents ordres de transmission prévus par le programmeur. La mémoire des appels à effectuer est divisée en deux segments. Dans le premier figurent les numéros d'appel et les ccmmandes et transmissions à réaliser. Dans le deuxième segment, le programme notera le oompte-rendu des ananalies rencontrées pendant la numérotation ou pendant la transmission. La fonction appel autanatique peut etre e > 'ploitée de deux façons ; entièrement automatique (sans intervention humaine), dans ce cas le modem doit comporter obligatoirement un derouleur de bande magnétique pour exprimer un message d'excuse orale en cas de fausse numérotation. Manuellement, au clavier du terminal raccordé a l'ordinateur lors du premier appel test, ou dans la version appel assisté. Dans oette dernière version, la numérotation est faite sur le clavier du terminal, toutes les opérations sont autanatiques. e) Incorporation dans le modem d'une horloge temps réel pour mettre à l'heure l'ordinateur raccorde lors de son démarrage (heure, date, jour, mois, année). Cette horloge est secourue par batterie. Cette horloge est mise à l'heure ou consultée par l'ordinateur à l'aide de la mime jonction V24 utilise pour les transmissions de données et l'exploitation des appels automatiques. f) Identification du modem distant par un échange de messages du type "poignée de mains" avec un numéro de réseau et un numéro de correspondant. En cas d'erreur constatée par l'un ou 1 'autre des correspondants sur le numéro de réseau, ou d'erreur d'identification du numéro de correspondant par l'initiateur de l'appel, celui qui constate l'erreur se déconnecte automatiquement en raccrochant la ligne. Cette procédure permet de s'assurer de la bonne identité du correspondant pour eviter les pirateries ou les erreurs dans un réseau téléphoniaue de plus en plus encombré par des transmissions de données. g) Fonctionnement bidirectionnel à l'alternat 1200 bauds ou en bidirectionnel I200/75 bauds sur la ligne et en bidirectionnel I200/I200 bauds sur la jonction. Le microprocesseur étant chargé de réguler et de tamponner le flot basse vitesse. L'utilisation de toutes ces particularités peut être, ou non, cumulée. Dans la pratique, certaines sont toutefois complémentaires. UTILISATION DE L'APPEL AUTOMATIQUE. Avant que l'appel autanatique sans intervention puisse être exécuté par l'ordinateur les PTT exigent que l'opérateur valide le nuérro d'appel dans la mémoire en lançant l'appel manuellement au clavier du terminal. La bonne réception de l'identification du modem distant validera le numéro dans la mémoire. En même temps que l'entrée du numéro dans la mémoire, a l'aide du clavier de son terminal, l'opérateur devra indiquer les jours et heures d'appel, les fichiers a transférer et les fichiers à lire dans la mémoire de masse de son correspondant, puis les programmes de mise a jour qui s'effectueront dans l'ordinateur distant a la fin de la transmission. A l'heure prévue de la transmission, l'ordinateur, par la liaison V24, transmet au modem le numéro à composer, avec des séparateurs pour marquer les tonalités intermédiaires de numérotation. A la réception de ces informations, le modem vérifie la vraisemblance du numéro d'appel, en cas d'erreur il envoie un message a l'ordinateur pour que celui-ci recommence sa commande. Si le non d'appel est vraisemblable, il commute la ligne du téléphone vers le modem. Après 6 secondes, il effectue (Re "décrochage" de la ligne en la bouclant. Après détection de la tonalité, il compose le numéro avec détection éventuelle des tonalités intenmédiaires. Si I2 secondes après la prise de ligne la tonalité n'a pas été détectée, il abandonne l'appel. A la fin de la numarotation, une temporisation d'une minute permet a l'appel de s'acheminer dans le réseau PTT. A la fin de la temporisation, si l'appel n'a pas abouti (signal d'occupation de ligne occupée ou mauvais achewdreeent des centraux téléphoniques), le modem abandonne la ligne, la reconnecte sur le poste téléphonique et signale a l'ordinateur que l'appel n'a pas abouti. Pendant que l'appel est acheminé et ensuite pendant toute la période de transmission, le modem surveille le circuit 108/2 (terminal de données prêt) de la jonction V24 de l'ordinateur. En cas d'avarie, ou s'il décide de suspendre l'appel ou la liaison, l'ordinateur baisse son circuit I08/2 (terminal de données prêt). Dans ce cas, le modem effectue le "raccrochage" vu vu au paragraphe ci-dessus. Dans le cas où l'appel aboutitsur un correspondant, deux cas sont possibles Réponse d'un abonné, identifiée par la détection de l'inversion de ligne non suivie dans les 6 secondes qui suivent de la détection de la porteuse d'un modem à réponse autcmatique (signal à 2100 Hz). Dans ce cas, un message vocal d'identification sera envoyé au ccrrespondant derrangé grâce au lecteur de bande magnétique, pendant une minute. Ensuite, le modem libère la ligne. Réponse d'un modem, identifie par la détection d'une porteuse (signal à 2I00 Hz) ; le modem est alors prêt à transmettre et à recevoir jusqu 'à l'aban- don de la ligne par l'un des deux ordinateurs correspondants. Carme dans le cas de ligne occupée, dans les deux cas ci-dessus, le modem envoie à l'ordinateur un compte-rendu du résultat de l'appel. En cas d'utilisation de modem à appel assisté, un message clair identifie chacun des cas ci-dessus sur l'écran du terminal de l'opérateur. En cas d'appel aboutissant sur un abonné, le message demande à l'opérateur de s'excuser à l'aide du téléphone. En cas d'appel inefficace, une minute après la fin de la numérotation, la ligne est libérée ; cet appel ne pourra être relancé automatiquement qu'après un délai de deux minutes et au maxinarm que cinq fois à l'intérieur d'une meme plage horaire. En cas d'appel aboutissant sur un abonné, l'appel sera renouvelé immédia- tenent ; en cas de nouvelle erreur identique, le numéro correspondant sera dévalisé dans la mémoire d'appel autanatique. L'appel assisté est régi par une procédure identique, mais l'initialisation de chaque appel doit être faite par un opérateur. t 'opérateur compose le numéro de téléphone, ou le numéro abrégé d'une table, au clavier de son terminal et attend le résultat de l'appel sur son écran. Dans le cas d'un appel erroné, un message apparalt sur l'écran, il doit alors décrocher son poste téléphonique et, après avoir basculé l'inverseur du modem sur la fonction téléphone, il doit s'excuser auprès de l'abonné dérangé. Si l'appel aboutit sur un signal d'occupation, l'opérateur est averti par un message sur son écran ; il doit recommencer son appel quelques instants plus tard. Si la connection avec le modem s'est bien déroulée, l'opérateur est averti par un message sur son écran ; il recevra ensuite un message de bonne fin de transmission, GU éventuellement d'incident de transmission si cette éventualité se produit. FONCTIONNEMENT DE LA REPONSE AUTOMATIQUE. Le modem étant raccordé à la ligne est en état de veille permanente. Si un appel téléphonique intervient, après la deuxième sonnerie, dans la mesure où le circuit I08/2 (terminal de données prét) de la jonction V24 est validé, le modem se connecte a la ligne. Après deux secondes de silence, il émet sa porteuse (signal à 2100 Hz) pendant 3,5 secondes pour se faire identifier du modem distant, puis se met en état de recevoir. FONCTIONNEMENT BIDIRECTIONNEL A L'ALTERNAT ET DECONNECTION AUTOMATIQUE. Pendant une transmission bidirectionnelle a l'alternat sur ligne louée ou réseau commuté, le modem supervise le sens des signaux et la libération de la ligne. A l'apparition du signal 105 (demande pour émettre) de la jonction v24, le modem se commute en mode émission en branchant le circuit I03 (émission de données) a l'entrée du modulateur. I1 déclenche l'émission de la porteuse (signal a 2100 Hz) sur la ligne, Cette action indique au moden distant qu'il doit se préparer à recevoir. Après un temps de 30 ms qui permet au signal de se stabiliser, le modem fait monter le circuit 106 (prêt a émettre) pour autoriser l'ordinateur à transmettre des données. I1 restera dans cette position jusqu'à la descente du signal I05 et répondra en baissant son signal I06 après une temporisation de IO ms. A la réception de la porteuse du modem distant, le modem attend IO ms et se connecte en réception. Il informe l'ordinateur en faisant monter son signal 109 (détection de signal). En cas de baisse du signal 108/2, ou d'absence de porteuse lors de la réception pendant une période de 20 secondes, le modem libère la ligne et la commute sur le combiné téléphonique. FONCTIONNEMENT BIDIRECTIONNEL. En utilisation d'une ligne louée entre un terminal et un ordinateur, ou pour le retour des messages de confirmation de bonne réception, il peut étre intéressant d'utiliser le modem en bidirectionnel deux fils. Toutefois, les circuits pour réaliser la forxtion bidirectionnelle I200/I200 bauds sont coéreux, une solution 1200 bauds dans un sens et 75 bauds dans l'autre sens est plus économique et peut être suffisante. Le problème est que les terminaux et les ordinateurs standards ne savent fonctionner qu'en bidirectionnel 1200/1200 bauds. Pour remfidier à cet inconcvénient au niveau de la jonction, la transmission a lieu sur les canaux émission et réception a 1200 bauds ; mais sur la ligne a 1200 bauds dans le sens crdinateur/terminal ou ordinateur émetteur vers ordinateur récepteur, et a 75 bauds dans le sens terminal/ordinateur ou ordinateur récepteur vers ordinateur émetteur pour les messages d'acquitte- ment. Le microprocesseur du modem assure la régulation du flot des informations de la voie basse vitesse aussi bien a l'émission qu'a la réception. Un inverseur à 8 positions pemet de forcer le modem en mode terminal ou ordinateur, ou de laisser son fonctionnement automatique. En mode tenminal, le circuit 103 (émission des données) est relié au modulateur 75 bauds à travers le microprocesseur, le circuit I04 (réception des données) est relié directement à la sortie du démodulateur 1200 bauds. En mode ordinateur, le circuit I03 (émission des données) est relié au modulateur 1200 bauds, le circuit I04 (réception des données) est relié, à travers le mic@processeur, à la sortie du démodulateur 75 bauds. En mode automatique, le circuit non utilisé dans le fonctionnement halfduplex (alternativement le 103 et le I04) est relié respectivement a l'émetteur et au récepteur 75 bauds à travers le microprocesseur. Le circuit I06 est forcé par le modem pour permettre à l'ordinateur d'envoyer des données sur la voie basse vitesse. Dans tous les cas, la transmission 75 bauds est vue au niveau de la jonction V24 5 1200 bauds. Il est donc important de l'utiliser pour des données a faible débit. REVENDICATIONS I. Modem bidirectionnel a l'alternat ou bidirectionnel avec ou sans dispositif de réponse automatique, caractérisé par le fait que son autana tiare est réalisé par un microprocesseur. 2. Modem selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'il incorpore un dispositif d'appel automatique du correspondant. Ce dispositif est constitué par des fonctions assurant le décrochage de la ligne, la reconnaissance des tonalités, la numérotation sur le réseau commuté, et un magnétophone pour l'émission d'un message d'excuse en cas de fausse numérotation 3. Modem selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'ordinateur auquel il est raccordé assure une partie de la fonction appel automatique, a savoir : programmation, mémorisation des numéros et des heures d'appel, initia lisation des appels et contrôle du bon déroulement des appels. 4. Modem selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les circuits ioe de la jonction v24 (RS232C) sont utilisés alternativement pour la mise a l'heure de l'ordinateur ou de l'horloge du modem, pour l'échange des commandes relatives a l'appel automatique entre le modem et l'ordinateur, et pour la transmission des données et la gestion des contrôles comme un modem ordinaire. 5. modem selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'en l'absence de magnétophone, son système d'appel autanatique étant conservé, il peut être utilisé en "moden a appel assisté" (automatique sur un numéro) avec un programme qui impose l'opérateur le lancement de chaque appel a partir du clavier de son terminal. 6. Modem selon les revendications I, 2 ou 5, caractérisé par le fait qu'il comporte en option une horloge temps réel (heure, date, jour, mois, année) qui permet la mise a l'heure de l'ordinateur lors de son initialisation. Cette horloge est secourue par batterie. 7. Modem selon les revendications I, 2 ou 5, caractérisé par le fait qu'il est fait usage dans son utilisation d'un échange de messages d'identification permettant de s'assurer que les deux ordinateurs reliés one bien l'autorisation de s'échanger des données. L'identification est réalisée par un numéro de réseau et un numéro de terminal. 8. Modem selon les revendications I, 2 ou 5, caractérisé par le fait que SOT fonctionnement bidirectionnel est vu, au niveau de la jonction V24, L haute vitesse (par exemple I200 bauds) dans les deux sens ; mais que sur la ligne télé phonique deux fils, la transmission a lieu a haute vitesse (par exemple I200 bauds) dans le sens ordinateur/terminal, et a basse vitesse (par exemple 75 baud dans le sens tenminal/ordinateur. L'inversion étant effectuée par une clé ou une commande interne ou externe. Le microprocesseur est chargé de rétablir le trains fert a haute vitesse dans les deux sens, au niveau de la jonction. La trans mission peut également s'effectuer entre deux ordinateurs, la voie basse vitesse étant alors utilisée en voie de retour pour les caractères de contrôle.