Brevet FR2525838A1 — publié le 19831028

I DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DE STATIONS TERMINALES D'UNE VOIE DE TRANSMISSION NOTAMMENT BIDIRECTIONNELLE L'invention a pour objet un dispositif de surveillance de stations terminales d'une voie de transmission, notamment bidirec- tionnelle. L'invention concerne la transmission d'informations codées numériquement Dans certaines applications, notamment les liaisons de grande longueur, à haut débit d'information, par exemple lon- gueur de 600 km et débit de 140 Mbits/s, il est apparu nécessaire d'assurer la qualité de la transmission en disposant le long de la voie, ou ligne, de transmission des répéteurs-régénérateurs dans des stations intermédiaires, et d'exercer une surveillance permanente sur l'état de fonctionnement d'une part des stations terminales et d'autre part de la voie de transmission elle-même. Pour ce qui est de la surveillance du fonctionnement de la ligne de transmission elle-même, on connaît différents procédés Un de ces procédés, qui s'applique aux codes à somme numérique bornée, consiste en 'un contrôle de cette somme numérique En effet, avec de tels codes, lorsqu'on additionne en continu les états binaires successifs du signal transmis en donnant, par exemple pour des signaux à trois niveaux, un poids + 1 pour le niveau haut, un poids O pour le niveau moyen et un poids -l pour le niveau bas, le résultat de cette addition doit toujours être compris entre deux valeurs (par exemple + 2 et -3) Lorsqu'une erreur apparaît sur la ligne, les bornes précédentes se décalent d'une unité vers le haut si l'erreur est positive, ou d'une unité vers le bas si l'erreur est négative En chaque station intermédiaire de régénération, cette somme numérique est contrôlée par un dispositif qui détecte ainsi toute erreur qui pourrait apparaître En conséquence, quelle que soit la nature de la ligne de transmission, on retiendra que l'on peut connaître, en dehors du dispositif faisant l'objet de l'invention, si elle fonctionne correctement ou non. Une station terminale d'émission a pour but d'adapter le signal (numérique) à transmettre à la ligne de transmission Ceci est généralement réalisé en deux parties: un transcodeur et un émet- teur proprement dit Le transcodeur transforme le flux des infor- mations à transmettre, qui sont en général codées en binaire, en un flux codé selon un autre code pour lequel le nombre de combinaisons possibles est supérieur à celui du code binaire de départ Ainsi qu'il est connu, cette redondance peut être utilisée notamment pour supprimer la composante continue et limiter au maximum le spectre basse fréquence. La station terminale de réception a pour but de faire l'opéra- tion inverse de celle faite à l'émission Elle est généralement constituée de deux parties: tout d'abord, d'un récepteur proprement dit, puis d'un transcodeur inverse du transcodeur de l'émission. On connaît dans l'art antérieur des dispositifs de contrôle du bon fonctionnement de ces stations d'émission et de réception Ces dispositifs consistent généralement pour la station d'émission, à prélever le signal à la sortie de l'émetteur proprement dit avant son introduction dans la ligne de transmission, à l'introduire dans un transcodeur-récepteur de contrôle, et à comparer le signal délivré par ce transcodeur-récepteur de contrôle au signal prélevé avant le transcodeur d'émission La surveillance de la station de réception d'une ligne de transmission se fait de façon analogue: on utilise un transcodeur-récepteur de contrôle, alimenté également par le signal en provenance de la ligne de transmission, et on compare les résultats fournis respectivement par le transcodeur-récepteur de la station et par le transcodeur-récepteur de contrôle Le contrôle permanent de l'émission et de la réception, dans une station terminale d'une ligne de transmission bidirectionnelle nécessite donc l'adjonction à cette station de deux transcodeurs-récepteurs de contrôle, le premier affecté à la vérification de l'émission, le second affecté à la vérification de la réception Ces transcodeurs- récepteurs de contrôle sont du même type que l'organe de réception normal de la ligne, dont on sait que ce sont des organes complexes et coûteux Ce mode de surveillance est donc onéreux. Pour pallier cet inconvénient, il est connu de surveiller, à tour de rôle, l'émission ou la réception d'une station terminale avec un unique transcodeur-récepteur de contrôle Dans le cas o l'on a affaire à plusieurs lignes de transmission aboutissant à la même station terminale, il est également connu d'utiliser un seul transcodeur-récepteur de contrôle surveillant alors, tour à tour, les parties émission et les parties réception de chacune des lignes de transmission Indépendamment de la complexité du dispositif de commutation auxiliaire qu'il y a lieu de mettre en place dans ce cas, il apparaît que la surveillance n'est pas permanente, mais seulement périodique Or dans le cas de transmission de signaux numériques, il est très souhaitable de connaître en permanence l'état de fonction- nement des parties émission et des parties réception de chacune des stations -terminales. Une autre solution est connue pour tenter de résoudre ce problème de surveillance: au lieu d'utiliser des transcodeurs- récepteurs de contrôle ayant les mêmes capacités que les organes de réception normaux de la ligne, on utilise des transcodeurs- récepteurs de contrôle simplifiés parce que recevant, non pas tout le signal à débit normal, mais seulement des échantillons du signal, qui peuvent alors être traités à basse vitesse Cette méthode, un peu moins compliquée a priori que la précédente, est cependant moins efficace dans la plupart des cas En outre elle ne satisfait pas à rexigence de permanence de la surveillance d'une station terminale. L'invention a pour objet une solution à ce problème de surveillance de terminaux de ligne évitant les inconvénients des solutions précédentes, assurant en permanence la surveillance de chacun des organes d'émissionréception de chacune des stations terminales, et utilisant pour sa réalisation des dispositifs électro- niques simples. Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif de surveillance d'au moins deux stations terminales, situées respecti- vement aux extrémités d'une voie de transmission, la première station terminale comportant au moins un organe de transcodage recevant le signal numérique codé à transmettre et délivrant un deuxième signal exprimé selon un deuxième codage; la deuxième station terminale comportant au moins un organe de transcodage inverse recevant le deuxième signal et délivrant un troisième signal exprimé selon le codage initial, la première station terminale comportant en outre des moyens d'élaboration d'un quatrième signal qui est une fonction prédéterminée du signal à transmettre; ce quatrième signal étant transmis à la deuxième station terminale par une voie de service en même temps que le deuxième signal y est transmis par la voie de transmission, la deuxième station terminale comportant en outre des moyens d'élaboration d'un cinquième signal qui est une même fonction prédéterminée du troisième signal et des moyens de comparaison du quatrième signal reçu avec le cinquième signal, fournissant un sixième signal, indiquant une erreur éventuelle de transmission. L'invention sera mieux comprise par la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures qui l'accompagnent Ces figures représentent: figure 1, le schéma fonctionnel d'un mode de réalisation du dispositif de surveillance selon l'invention, dans le cas d'une trans- mission unidirectionnelle; figure 2, le schéma fonctionnel d'un autre mode de réali- sation du dispositif de surveillance selon l'invention, dans le cas d'une transmission bidirectionnelle. Sur ces différentes figures, les mêmes repères désignent les mêmes éléments. La figure 1 représente donc le schéma fonctionnel du dispositif de surveillance de deux stations terminales d'une ligne de trans- mission unidirectionnelle selon l'invention. On distingue sur cette figure une station d'émission EM 1 et une station de réception RI, reliées entre elles par une voie de transmission 3 quelconque (câble coaxial, fibre optique ou liaison hertzienne). La station EM 1 reçoit un signal El codé numériquement, en général en binaire Ce signal, une fois transmis, apparaîtra en sortie de la station R 1 sous la forme S l Si la liaison s'effectue sans erreur, S= E 1. Ce signal E 1 est appliqué à des moyens 51 qui ont pour fonction d'élaborer un signal 52 qui est fonction prédéfinie du signal d'entrée E 1, par exemple sa parité Ce moyen 51 peut, dans le cas d'un calcul de parité, par exemple être constitué simplement d'une bascule bistable ayant la caractéristique de changer d'état pour un seul sens de changement d'état du signal admis à son entrée. Selon l'invention, cette fonction 52 du signal d'entrée E 1 est transmise en même temps que le signal E 1, sur une voie de service. On rappelle que l'on désigne en général par voie de service, ou voie d'ordre, la transmission de signaux annexes à l'information prin- cipale, utilisés par exemple pour l'exploitation ou la surveillance de la transmission Cette voie de service peut bien entendu être transmise sur une voie de transmission distincte de la ligne 3, sous réserve que soit connu l'instant o elle est prélevée. Toutefois, dans un mode de réalisation préféré, elle est transmise avec l'information principale El, sur la ligne 3, de la façon décrite ci-dessous. Le signal 52 et le signal E 1 sont appliqués à des moyens 52 d'élaboration d'une trame, qui compriment les informations E 1 en laissant des emplacements libres dans lesquels ils insèrent un ou plusieurs bits de voie de service, ainsi que les motifs de repérage des limites de chaque trame, dits "mots de verrouillage de trame" (VT), nécessaires en réception pour pouvoir réaliser l'opération inverse de celle qui est réalisée dans les moyens 52 Le ou les bits de voie de service peuvent être insérés n'importe o dans la trame; en général, on préfère les placer sensiblement au milieu de la trame (dont le début est marqué par le mot VT) afin de faciliter la récupération du rythme à la réception. Il est à noter que la voie de service peut contenir d'autres informations que 52 ' qui sont notées S'2 sur la figure. L'information 5; 2 est introduite dans la trame à un instant défini de celle-ci (par exemple, la parité du signal E 1 à l'instant d'horloge qui précède l'insertion de la voie de service). Les moyens 52 d'élaboration de la trame fournissent un si- gnal 53 qui est appliqué à un transcodeur 53, chargé dadapter ce signal 53 à la ligne de transmission La fonction de codage remplie par ce transcodeur 53 n'est en elle-même pas caractéristique de Pinvention A titre d'exemple, ce transcodeur 53 réalise la trans- formation du signal binaire 53 en un signal ternaire S, c'est-à-dire qui peut prendre trois états discrets "-1 ", " O ", "+ 1 " Ce dernier est transmis à un émetteur 54 pour injection dans la ligne de trans- mission 3. Le signal 54 est reçu dans un réèpteur 55, suivi par un transcodeur 56 ayant pour r 8 le d'effectuer l'opération inverse du transcodeur 53 et délivrant à sa sortie un signal S qui, s'il n'y a pas d'erreurs de transmission, que ce soit au niveau de la ligne 3 ou des éléments 53-55, est identique au signal 53, c'est-à-dire le signal E 1 et la voie de service contenant la valeur du signal 52 Pinstant défini précédemment. Des moyens 57 réalisent une opération inverse (détramage) de celle des moyens 52 pour restituer d'une part un signal Si et d'autre part un signal 57 qui, en l'absernce d'erreur, sont respectivement identiques à E 1 et à la valeur de S précédente Il ressort également des moyens 57 un signal SI 7 représentant les autres informations contenues dans la voie de service (S 2 à l'émission) Il ressort enfin des moyens 57 un signal 59 de synchronisation, indiquant l'instant o a été prise linformation de S 2 pour être insérée dans la voie de service. Le signal 51 est par ailleurs appliqué à des moyens 58 ana- logues aux moyens 51, fournissant un signal 58 identique (s'il n'y a pas d'erreurs) au signal 52 * Un comparateur 59 reçoit à la fois les signaux 57 et S, et réalise une comparaison à un instant de la trame o a été prélevée l'information dans 52 pour être injectée dans la voie de service, instant donné par le signal S En l'absence d'er- reurs, on rappelle qu'on doit avoir 57 = 58, ce qui correspond à un signal 56 de valeur donnée fourni par le comparateur 59. Dans le cas o il se produit au moins une erreur sur un bit dans l'un quelconque des blocs ou sur l'une des liaisons, le comparateur 59 fournit un signal 56 de valeur différente. La figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif de surveillance de stations terminales d'une ligne de transmission bidirectionnelle selon l'invention. La voie de transmission, maintenant repérée 30, étant cette fois-ci bidirectionnelle, on a figuré dans la partie supérieure un sens de transmission A et dans la partie inférieure un sens de trans- mission B Le fonctionnement de ces sens de transmission est bien trtendu:, ynétrique Aussi, on étudiera plus particulièrement le sens de transmission A, les considérations qui sont valables pour ce sens s'appliquant bien entendu à l'autre sens. Le système de la figure 2 comporte donc deux stations terminales ST 1 et ST 2, reliées par la voie de transmission bidirec- tionnelle 30 Chacune des stations terminales (ST 1, ST 2) comporte un bloc d'émission (respectivement EM 1 et EM 2) analogue au bloc EM 1 de la figure 1, un bloc de réception (respectivement R 2 et R 1) analogue au bloc R 1 de la figure 1, et un dispositif de traitement des erreurs (respectivement TE 1 et TE 2) Dans le sens A, la station ST 1 émet un signal E 1 vers la station ST 2 qui délivre un signal S 1; dans le sens B, la station ST 2 émet un signal E 1 o vers la station ST 1 qui délivre un signal 510, Dans'la première station terminale ST 1, le bloc émetteur EM 1 réalise les opérations décrites précédemment (figure 1) et fournit le signal 54 appliqué à la ligne 30 Ce signal 54 se retrouve appliqué dans la deuxième station terminale ST 2 par l'intermédiaire d'un commutateur 13, en position haute sur la ligne 30 à l'entrée du bloc récepteur R 1, qui réalise également les opérations décrites précé- demment (figure 1) Il ressort de ce qui précède que le bloc R 1 peut indiquer ( 56) s'il y a eu une erreur dans la transmission du signal E 1. Les erreurs ainsi détectées sont appliquées à un dispositif TE 2 qui traite ces erreurs et qui, si ces erreurs atteignent un certain taux prédéfini, émet par exemple une alarme (AL) et un signal de visuali- sation (Vis). Lorsque le dispositif de traitement TE 2 de la station ST 2 signale par une alarme un défaut de transmission sur le sens de transmission A, sachant qu'on peut savoir par ailleurs que la ligne de transmission 30 n'est pas directement incriminée, il apparaît qu'à ce stade du traitement l'origine du défaut est indéterminée: en effet, on ne sait pas si c'est l'émetteur EM 1 de la station ST 1 ou si c'est le réoepteur R 1 de la station ST 2 qui est à mettre en cause Pour permettre de lever cette indétermination, dans le cas o une erreur est détectée, le dispositif de traitement TE 2 délivre un signal de commande Cd de nature à bouder la station ST 2 sur elle-même, c'est-à-dire à faire passer le commutateur 13 de la position haute, dans laquelle il se trouvait, à la position basse Dans cette position basse, d'une part le récepteur R 1 est découplé de la ligne de transmission 30 et d'autre part le bloc R 1 est couplé à l'émet- teur EM 2 de cette même station ST 2. On supposera que les deux sens de transmission ne sont pas en panne en même temps et que, au moment du constat du défaut dans le sens de transmission A, le sens de transmission B est réputé fonctionner parfaitement. Dans cette position du commutateur 13, il apparaît que le signal 51 doit être égal au signal E 2 S'il n'est pas égal, donc si le dispositif TE 2 indique toujours un défaut parce qu'il reçoit des indications d'erreurs (signal 56), on en déduit que c'est le bloc récep- teur R 1 de la station ST 2 qui est en panne Si le signal E 2 est égal au signal SI, donc si le dispositif TE 2 n'indique plus de défaut, on en déduit que c'est au contraire le bloc EM 1 de la station ST 1 qui est en panne. Une fois oette comparaison effectuée, le dispositif TE 2 délivre une indication (In) précisant quel est, de l'émetteur EM 1 ou du réèpteur RI, celui qui est en panne Cette indication In peut bien entendu être transmise par la voie de service du sens B comme cela avait été évoqué précédemment De même, lors de l'opération de commutation du commutateur 13, le dispositif de traitement TE 2 peut envoyer une indication à la première station ST 1 indiquant qu'il est en train de tester la station ST 2 et que le sens de transmission A est défectueux Ces différentes informations font partie du si- gnal S'2-S'7 précédent. En définitive, le dispositif de traitement TE 2 de la station ST 2 a un comportement de type séquentiel: il effectue dans un premier temps la surveillance permanente du sens A de la ligne de trans- mission 30 Lorsque ce sens de transmission est jugé défectueux, il commande la commutation du commutateur 13 et analyse alors l'état de fonctionnement du récepteur R 1 de la station ST 2 Il transmet en dernier lieu l'indication In signalant quel est l'organe défectueux. Cette disposition est avantageuse à plus d'un titre, notamment dans le cas ou une station ST 2 est très éloignée de la première station ST 1 et n'est pas fréquentée en permanence par des obser- vateurs. On pourra constater de plus que pendant tout ce traitement d'erreurs, le sens de transmission B n'est pas perturbé et continue à transmettre les signaux E 10 de la station ST 2 vers la station ST 1. REVENDICATIONS 1 Dispositif de surveillance d'au moins deux stations termi- nales, situées respectivement aux extrémités d'une voie de trans- mission, la première station terminale (ST 1) comportant au moins un organe de transcodage ( 53) recevant le signal numérique codé à transmettre et délivrant un deuxième signal exprimé selon un deuxième codage; la deuxième station terminale (ST 2) comportant au moins un organe de transcodage inverse ( 56) recevant le deu- xième signal et délivrant un troisième signal exprimé selon le codage initial, le dispositif étant caractérisé par le fait que la première station terminale (ST 1) comporte en outre des moyens ( 51) d'élaboration d'un quatrième signal qui est une fonction prédé- terminée du signal à transmettre; que ce quatrième signal est transmis à la deuxième station terminale (ST 2) par une voie de service en même temps que le deuxième signal y est transmis par la vole de transmission ( 3, 30), et que la deuxième station terminale (ST 2) comporte en outre des moyens ( 58) d'élaboration d'un cin- quième signal qui est une même fonction prédéterminée du troi- sième signal et des moyens de comparaison ( 59) du quatrième signal reçu avec le cinquième signal, fournissant un sixième signal, indi- quant une erreur éventuelle de transmission. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens ( 51, 58) d'élaboration de la fonction prédéterminée comportent des moyens d'élaboration de la parité du signal qu'ils reçoivent. 3 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que la première station terminale (ST 1)-comporte en outre des moyens ( 52) d'élaboration d'une trame, recevant le signal à transmettre et le quatrième signal, et fournissant à l'organe de transcodage ( 53) au moins une trame formée du signal à trans- mettre et de la valeur à un instant prédéfini du quatrième signal, et que la deuxième station terminale (ST 2) comporte des moyens ( 57) de détramage du troisième signal fourni par l'organe de transcodage inverse ( 56), ces moyens ( 57) fournissant le signal de sortie de la deuxième station (ST 2) correspondant au signal à transmettre, la valeur précédente du quatrième signal aux moyens de comparaison ( 59) et un septième signal de commande aux moyens de comparaison ( 59), indiquant à ceux-ci l'instant o doit être réalisée la compa- raison. 4 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que la première station (ST 1) comporte en outre des moyens d'émission ( 54) connectés entre l'organe de transcodage ( 53) et la voie de transmission ( 3, 30). Dispositif selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que la deuxième station (ST 2) comporte en outre ' des movens de réception ( 55) connectés entre la voie de transmission ( 3, 30) et lorgane de transcodage inverse ( 56). 6 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé par le f ait que la voie de transmission est bidirectionnelle. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la première station (ST 1) comporte en outre les mêmes moyens que la deuxième station (ST 2), et réciproquement. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que chacune des stations (ST 1, ST 2) comporte en outre un dispositif de traitement des erreurs (TE 1, TE 2) et des moyens de commutation ( 13), le dispositif de traitement des erreurs commandant ces der- niers moyens ( 13) de sorte que la station concernée soit bouclée sur elle-même dans le cas o les moyens de comparaison ( 59) indiquent la présence d'une erreur. 9 Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que le signal indiquant une erreur éventuelle de trans- mission dans un sens est transmis dans l'autre sens via la voie de service. 10 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'un signal indiquant le bouclage sur elle-même d'une des stations est transmis à l'autre station via la voie de service.