Brevet FR2552962A1 — publié le 19850405

La présente invention concerne un dispositif pour réduction de la consommation d'énergie de circuits de transmission vers l'abonné à multiplex bidirectionnel en longueur d'onde, dans lequel chaque circuit de transmission fonctionnant à une longueur d'onde optique est constitué par le couplage en série d'un convertisseur parallèlesérie, d'un convertisseur électro-optique, dtune voie de transmission optique commune à toutes les longueurs d'onde (fibre optique), d'un convertisseur optoélectrique et d'un convertisseur série-parallèle. Dans les réseaux urbains à services intégrés avec voies de transmission à fibre optique, c'est-à-dire les réseaux urbains dans lesquels plusieurs types de services (tels que téléphonie, télécopie, télex, télévision) sont assurés par transmission lumineuse sur une voie en fibre optique, il faut prévoir l'adoption future du procédé de transmission par multiplexage en longueur d'onde (wavelengthmultiplex), pour les raisons suivantes a) Extension de la capacite des voies aboutissant chez l'abonné sans augmentation du débit binaire sur la voie considérée, qui est exploitée à une longueur d'onde prédéterminée; b) suppression des travaux de terrassement pour l'enterrement de câbles en cas d'extension de capacité; c) possibilité de disposer le cas échéant de plus de 20 voies à large bande pour la transmission entre le central et l'abonné; et d) application de la même technologie pour les terminaux d'émission et de réception, indépendamment des équipements optiques. La consommation de tous les composants d'un circuit de transmission vers l'abonné dans un seul sens et ne comportant qu'un seul convertisseur électro-optique (émetteur à laser par exemple) est actuellement d'environ 12 W. L'application du procédé de multiplexage par longueur d'onde, c'est-à-dire la mise à disposition de voies fonctionnant à des longueurs d'onde différentes, conduit ainsi à une consommation importante, tant à l'émission qu'à la réception et indépendamment du fait que le circuit transmet des informations ou non. L1iw:ention vise à réduire l'importante conso=z.ation. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le circuit est coma..uté de l'état d'attente dans l'état de service, après l'application d'un signal logique "en" à un dispositif de connexion du convertisseur parallèle-série à toutes les tensions de service, par la transmission résultante d'une fréquence bit BC au convertisseur électro-optique et au convertisseur série-parallèle, qui sont équipés de dispositifs pour la détection de la fréquence et le déclenchement d'une opération de commutation, ainsi que par la détection d'un niveau optique à l'entrée du convertisseur optoélectrique; et le circuit revient automatiquement dans l'état d'attente après la suppression du signal "en" suivant l'exécution du service de transmission 1. Le concept d'attente est l'élément essentiel de la solution selon l'invention. Il désigne le fait que seule est maintenue en disponibilité totale la partie des équipements d'un circuit absolument indispensable pour permettre le cas échéant le rétablissement complet de l'exploitation totale sur le circuit considéré. La consommation des équipements indispensables précités est nettement inférieure à celle nécessaire pour ltexploitation complète. Le concept selon l'invention permet de réaliser des économies correspondant à un facteur de réduction compris entre 17 et 20. La commutation attente-disponibilité totale doit s'effectuer à l'aide de signaux également transmis sur le circuit en service normal. La longueur notable des lignes d'abonné interdit en outre pour des raisons économiques la pose de lignes particulières de signaux ou de télécommande avec le câble optique. L'invention présente les avantages suivants. 1. Le concept d'attente réduit la consommation d'énergie dans un rapport de 17 à 20. 2. Aucune ligne de signalisation supplémentaire n'est nécessaire. 3. La commutation d'un état de service dans l'autre est possible aussi bien pour les services de répartition que pour les ser vices conversationnels. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux conoris à 1laide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente les principaux composants pour la transmission dans un sens; la figure 2 représente le circuit de transmission optique pour des applications conversationnelles; et la figure 3 représente le circuit d'établissement-libération (circuit EiAj. La figure 1 montre qu'à l'entrée de l'émetteur 3 à une longueur les données arrivant sous forme parallèle sont d'abord sérialisées dans un convertisseur parallèle-série 2, puis portées à un débit binaire de 140 'fbit/s par exemple. Cela suppose que des données présentes sous forme analogique sont d'abord numérisées et le cas échéant réunies avec d'autres don nees numériques, par un multiplexeur non représenté, en une séquence de messages en parallèle. Les données en parallèle sont accompagnées de fréquences d'horloge, qui produisent leur chargement dans le con vertisseltr parallèle série 2. Les fréquences d'horloge servent en outre à la délivrance de données rangées à la sortie du convertisseur parallèlesérie 2. Cela permet le chargement des données sérielles dans le convertisseur électro-optique 3. Le flux sériel de données D est ensuite accompagné d'une fréquence bit BT présentant un déphasage fixe, les deux étant appliqués au convertisseur électro-optique (émetteur à laser). La fréquence bit BT est nécessaire sur le converitsseur électrooptique 3 pour pouvoir effectuer le brouillage connu sur le circuit de transm.ission, afin de faciliter la récupération de la fréquence d'horloge du côté réception. L'émetteur à laser 3 convertit les signaux électriques en signaux optiques d'une longueur d'onde Wi. A l'extrémité de la voie de transmission optique 3a, ces signaux sont détectés (identifiés) par un convertisseur opto-électrique 4. Ils sont ainsi convertis en signaux électriques sous forme d'un flux sériel de données D accompagné d'une fréquence bit BT présentant un déphasage fixe. La fréquence bit BT est délivrée de façon connue par une boucle de régulation de phase (plu), dont la fréquence est synchronisée par les flancs des données brouillées reçues. Les lignes D et BT sont reliées à un convertisseur sérieparallèle 5, qui délivre les données en parallèle et permet ainsi le traitement ultérieur des données à des fréquences inférieures, par une technologie à moindre consommation. Dans l'hypothèse où le circuit se trouve dans l'état d'attente, il doit être possible de le commuter dans l'état de service complet (commutation du circuit). Pour ce faire, le convertisseur parallèle-série 2 est d'abord alimenté par toutes les tensions de service. La connexion des ten sions de service s'effectue dans un circuit distinct, que l'application d'un signal logique 'ff à l'entrée e/a fait fonctionner. Après son branchement, le convertisseur parallele-série 2 délivre la fréquence bit BT au convertisseur électro-optique 3. La détection de la fréquence bit BT dans une partie du circuit du convertisseur électro-optique constitue pour ce dernier le critère de passage de ltétat d'attente dans l'état de service. Le niveau optique délivré par le convertisseur 3 puis reçu par le convertisseur opto-électrique 4 du côté réception est converti opto-électriquement, amplifié, puis appliqué à un détecteur. Le signal de sortie du détecteur conduit aussi dans le récepteur au passage de l'état d'attente dans l'état de service par connexion des tensions d'alimentation à l'aide d'une partie du circuit commandée par le détecteur. Quand l'état de service est établi, le convertisseur opto-électrique 4 délivre une fréquence bit BT en plus d'un flux sériel de données D. Cette fréquence bit est obtenue à partir de la boucle de régulation de phase PLL du convertisseur opto-électrique 4, qui est synchronisé par les flancs des données du flux D. Avant la transmission au convertisseur série-parallèle 5, le brouillage du flux de données D est supprimé dans le convertisseur optoélectrique 4. La sortie de la fréquence bit BT sur le convertisseur optoélectrique 4 est identifiée par un détecteur du convertisseur sérieparallèle 5 et fait passer ce dernier de l'état d'attente dans l'état de service par connexion des tensions d'alimentation, de la même façon que pour le convertisseur 4. Dans l'état d'attente, seuls sont en service les dispositifs de stabilisation du convertisseur électro-optique 3 (les dispositifs de refroidissement par exemple) et les détecteurs identifiant le niveau optique sur le convertisseur opto-électrique 4 ainsi que les fréquences bit dans le convertisseur électro-optique 3 et le convertisseur série-parallèle 5. L'énergie nécessaire est égale au 20ème environ de celle consommée par le circuit en service. Cette séquence d'opérations de connexion par les composants actifs du circuit de transmission optique fonctionnant à la longueur d'onde X. établit et maintient l'état de service tant que les critères d'établissement sont présents. La suppression à l'entrée e/a du signal logique "en" nécessaire au branchement du convertisseur parallèle-série 2 produit le passage de l'état de service dans l'état d'attente, dans l'ordre inverse des opérations précédemment décrites, c'est-à-dire que le passage de l'état de service dans l'état d'attente et inversement est possible à tout moment par détection des signaux de service du circuit de transmission optique. Le circuit peut ainsi être maintenu en service aussi longtemps qu'il le faut pour assurer des services; l'état de service peut ensuite être abandonné sans conséquences nuisibles pour l'abonné. En règle générale, l'abonné ne reçoit pas uniquement des services de répartition, mais souhaite établir aussi des services conversationnels; l'établissement dans un sens doit donc s'accompagner de l'établissement du sens de retour correspondant. Pour ce faire, il faut dériver sur le récepteur de longueur d'onde X. un signal ayant la même action que l'application du signal logique "en" à un circuit fonctionnant à la longueur d'onde X. et servant à la transmission de retour. La figure 2 montre qu'un circuit supplémentaire est utilisé pour ce faire dans le convertisseur série-parallèle 5 pour la détection du bloc de synchronisation de la trame temporelle reçue. Lorsque ce bloc de synchronisation est présent, un signal logique "Sync" est délivré et sert à l'établissement de la transmission de retour. Le circuit de transmission de retour est constitué par les composants 2' à 6', qui sont comparables aux composants 2 a' 6. Il convient toutefois de noter que le signal synchrone "Sync" ne doit pas avoir la meme action que le signal d'établissement "en", faute de quoi une boucle se forme sur les deux circuits, qui conduit au service continu et interdirait une libération des circuits. C'est pourquoi les circuits E/A 6 et 6' identiques sont utilisés pour combiner les deux signaux "Sync" et "en". Ils interdisent la formation précitée d'une boucle. La figure 3 représente le circuit E/A 6 (ou 6'). il assure le découplage du signal logique "en" et du signal logique "Sync", qui agissent sur l'entrée e/a du convertisseur parallèle-série 2 ou 2' conformément à la combinaison décrite ci-dessous. Le découplage des deux signaux logiques "en" et "Sync" précités est obtenu par la conversion de la transition des signaux logiques statiques en impulsions par les conformateurs d'impulsions 7 à 10.Les impulsions délivrées par les conformateurs 7 ou 8 lors de l'application des signaux "Sync" ou l'en" sont transmis par l'opérateur NON-ET 13 à l'entrée de remise à 1 de la bascule R/s constituée par deux autres opérateurs NON-ET 11 et 12. te signal de sortie de la bascule R/S est transmis par un inverseur 15 à l'entrée e/a du convertisseur parallèle-série 2 ou 2'. Les impulsions délivrées par les conformateurs 9 ou 10 lors de la suppression des signaux "Sync" ou "en" remettent à o la bascule R/s il et 12.Le circuit E/A présente l'avantage suivant : chacun des signaux précités est actif sur une transition, ctest-à-dire que chaque signal peut établir ou libérer le circuit indépendamment de l'état de l'autre signal. La formation précitée d'une boucle n'est par suite plus possible. Le circuit de transmission de retour fonctionnant à la longueur d'onde X. est constitué par des composants comparables à ceux du J circuit d'aller (à la longueur d'onde Ai) de sorte que l'introduction d'une possibilité d'état d'attente économise sur le circuit de retour la même quantité d'énergie que sur le circuit d'aller Un service vers l'abonné étant possible aussi bien dans un sel sens qu'en mode conversationnel à la longueur d'onde X., le circuit E/A 6 doit dans ce cas comporter une sortie OU, afin que d'autres signaux d'établissement d'autres services (télévision par exemple) puissent aussi établir le circuit à cette longueur d'onde. Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Dispositif pour réduction de la consommation d'énergie de circuits de transmission vers l'abonné à multiplex bidirectionnel en longueur d'onde, dans lequel chaque circuit de transmission fonctionnant à une longueur d'onde optique est constitué par le couplage en série d'un convertisseur parallèle-série, d'un convertisseur électro-optique, d'une voie de transmission optique commune à toutes les longueurs d'onde (fibre optique), d'un convertisseur optoélectronique et d'un convertisseur série-parallèle, ledit dispositif étant caractérisé en ce que le circuit est commuté de l'état d'attente dans l'état de service, après l'application d'un signal logique "en" à un dispositif de connexion du convertisseur parallèle-série 2 à toutes les tensions de service, par la transmission résultante d'une fréquence bit BT au convertisseur électro-optique 3 et au convertisseur sérieparallèle 5, qui sont équipés de dispositifs pour la détection de la fréquence bit et le déclenchement d'une opération de commutation, ainsi que par la détection d'un niveau optique à l'entrée du convertisseur optoilectrique 4; et le circuit revient automatiquement dans l'état d'attente après la suppression du signal logique i'en" suivant l'exécution du service de transmission. 2. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que a) les dispositifs de stabilisation du convertisseur électro-optique 3 (exemple : dispositif de refroidissement à éléments Peltier), b) le détecteur d'un niveau optique dans le convertisseur opto électrique 4, et c) les détecteurs identifiant les fréquences bit BT dans le con vertisseur électro-optique 3 et le convertisseur série-parallèle 5 sont branchés dans l'état d'attente. 3. Dispositif selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce que pour la transmission de services conversationnels, le signal synchrone "Sync" de la trame de multiplex temporel est utilisé sur le convertisseur série-parallèle 5 pour l'établissementdu sens de retour correspondant, ledit signal étant délivré par un circuit additionnel dans le convertisseur série-parallèle 5. 4. Dispositif selon revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une combinaison du signal logique "en" et du signal synchrone "Sync" est prévue dans un circuit E/A 6 pour l'établissement automatique du sens de retour correspondant. 5. Dispositif selon revendication 4, caractérisé en ce que le circuit E/A 6 convertit la transition des signaux statiques "en" et "Sync" en impulsions pour éviter des boucles de signaux.