Brevet FR2582176A1 — publié le 19861121

La présente invention concerne les systèmes de télécommunications du type possédant un centre principal se trou- vant en un premier lieu et un utilisateur auxiliaire se trouvant en un deuxième lieu éloigné du premier et connecté à celui-ci par l'intermédiaire d'une ligne. Par centre principal, on entend un noeud principal d'un réseau de télécommunications, qui peut, par exemple, dans les systèmes téléphoniques, comprendre un bureau central téléphonique principal ou un bureau central local, ou même un standard automatique privé. L'utilisateur auxiliaire peut alors être un combiné téléphonique ou un bureau central local, ou même, dans certains cas, un autre bureau central principal. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à de semblables systèmes possédant des moyens qui permettent de localiser la position de défaillances dans le système. Un semblable système est décrit dans le brevet français n 2 511 511, o un élément de repérage, que l'on appellera balise, est placé dans la ligne entre le premier et le deuxième Lieu. Lorsqu'une défaillance est détectée dans le système, un signal de question est envoyé du centre principal à la balise. Si la balise renvoie un signal de réponse, alors le centre princi- pal sait que la défaillance est placée au-delà de la balise dans la ligne ou dans l'utilisateur auxiliaire, tandis que, si aucun signal n'est reçu de la part de la balise, alors la défaillance se place dans la ligne entre le centre principal et la balise. La balise du système ci-dessus présenté est con- nectée à la Ligne, laquelle est une ligne à deux fils, et comporte un moyen connecté directement en série avec chaque fil pour détecter le courant dans l'un ou l'autre des fils. Ceci signifie que la balise a besoin d'être protégée contre les surtensions de la ligne, qui seraient par exemple dues à des conditions atmosphériques, comme un éclair, ou à des conditions industrielles, comme l'induction due aux lignes d'alimentation. Cette protection doit présenter un degré élevé de performance et doit protéger la balise dans les deux sens de la ligne. 82176 C'est donc un but de la présente invention de proposer un système dans lequel la balise demande des conditions de protection moins sévères que précédemment vis-à-vis des sur- tensions. Ainsi, selon un premier aspect, l'invention fournit un système de télécommunications qui comprend un centre principal disposé en un premier lieu, un utilisateur auxiliaire disposé en un deuxième lieu éloigné du premier et connecté à celui- ci par une ligne, et une balise connectée à la ligne entre le centre principal et l'utilisateur auxiliaire, o la ligne est une ligne à deux fils et la balise compare directement les tensions se trouvant dans les fils formant la ligne afin de détecter un circuit ouvert aussi bien qu'un court-circuit dans la ligne à deux fils. La balise reçoit de préférence de l'énergie électrique de la part de la ligne via un pont de diodes, et un cir- cuit de protection se trouve entre la balise et le pont de diodes. Ceci signifie que le circuit de protection ne doit que protéger la balise vis-à-vis des surtensions de la ligne d'alimentation électrique en provenance du pont de diode et que la ligne d'ali- mentation électrique peut donc comporter une résistance de grande valeur. Une telle résistance de grande valeur ne pourrait naturel- lement pas être insérée dans la ligne à deux fils pour protéger la balise dans le système décrit dans le brevet français n 2 511 511, puisque ceci atténuerait les signaux passant dans la ligne à deux fils. En outre, des résistances de grande valeur peuvent être incorporées entre ta balise et les connexions aux fils afin de comparer les tensions existant dans les fils. Ces résistances sont utilisées pour minimiser le courant passant dans la balise en pro- venance directe de la ligne à deux fils. Le centre principal incorpore de préférence un équipement d'essai qui envoie un signal de question à la balise lorsqu'une défaillance a été détectée dans le système, et qui détermine si un signal de réponse a été reçu de la part de la balise. Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé une balise destinée à être utilisée pour la localisation de défaillances dans un système de télécommunications, la balise 82176 comprenant un moyen comparateur qui compare Les tensions existant dans les deux fils qui constituent une Ligne du système de télé- communications, un récepteur servant à recevoir un signal de question de la part d'un équipement d'essai, et un émetteur servant à délivrer un signal de réponse à l'équipement d'essai, le moyen comparateur produisant un premier signal logique qui indique une grande différence dans les tensions des deux fils et un deuxième signal Logique indiquant qu'il n'y a sensiblement aucune différence dans les tensions, les-signaux logiques étant utilisés pour mettre en service le récepteur et l'émetteur. Dans un mode de réalisation préféré, Le moyen comparateur comprend un amplificateur différentiel dont les signaux d'entrée sont les tensions venant des deux fils formant La ligne et dont le signal de sortie est transmis à la fois à un détecteur de tension,qui produit le premier signal logique si le signal de sortie de l'amplificateur est relativement élevé, et à un moyen redresseur-filtre passe-bas dont le signal de sortie est transmis à un détecteur de passage par zéro qui produit le deuxième signal logique si le signal de sortie de l'amplificateur est sensiblement zéro. La description suivante, conçue à titre d'illus- tration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 présente schématiquement une première configuration d'une partie d'un système de télécommunications incorporant une balise; - la figure 2 montre schématiquement une deuxième configuration d'une partie d'un système de télécommunication incor- porant une balise; - la figure 3 montre schématiquement un procédé connu de connexion d'une balise à une ligne; - la figure 4 montre de manière plus détaillée la structure de la balise de la figure 3; 82176 - la figure 5 montre schématiquement un procédé de connexion d'une balise selon l'invention à une ligne; et - la figure 6 montre de manière plus détaillée la structure de la balise de la figure 5. Il est représenté sur la figure I une partie d'un système téléphonique possédant un bureau central I et un poste téléphonique 2 connecté au bureau central 1 par une ligne d'abonné à deux fils 3. Une balise 4 est connectée à la ligne 3 au voisinage du poste téléphonique 2. Si une défaillance est détectée dans le système, alors un équipement d'essai associé au bureau central 1 délivre un signal via la ligne 3 à destination de La balise 4. Si la balise 4 répond, il est alors clair que la défaillance se trouve dans le poste téléphonique 2, tandis que, si aucune réponse n'est reçue de la part de la balise 4, la défaillance doit se trouver dans la ligne 3. Si la ligne est assez longue, comme représenté sur la figure 2, on peut alors insérer un certain nombre d'autres balises 5 dans la ligne 6 à certains intervalles de sa longueur. Selon la réponse de la balise la plus éloignée, la défaillance est donc localisée comme se trouvant au-deLà de cette balise. Dans le brevet français n 2 511 511, Le signal de question venant de l'équipement d'essai est codé à l'aide d'une fréquence, et le signal de réponse venant de la balise est codé à l'aide d'une fréquence différente. La balise décrite dans ce brevet est relié à la ligne de la manière présentée sur la figure 3. La balise 8 de L'abonné est dotée de quatre élément d'entrée-sortie A1, A2, Bi et B2. Les éléments d'entrée- sortie A1 et A2 sont connectés, via un circuit de protection 9, à la Ligne d'abonné 10, par exemple en A1* et A2*. Les éLéments d'entrée-sortie B1 et B2 sont ensuite connectés au poste télé- phonique (non représenté) d'une manière analogue à celle de la figure 1. Le circuit de protection 9 est constitué de composants actifs et passifs connectés à la ligne via deux résistances Rpl et Rp2, lesquelles doivent avoir une valeur assez petite pour conserver au réseau téléphonique un fonctionnement normal. Des valeurs 82176 élevées pour ces résistances diminueraient la longueur de connexion et atténuerait la transmission de la parole. Puisque Rpl1 et Rp2 doivent avoir une petite valeur, le circuit de protection 9 doit présenter une haute capacité de fonctionnement. La balise 8 est représentée de manière plus détaillée sur la figure 4 et comprend deux ponts de diodes 11 et 12 servant à fournir une alimentation indépendante de la polarité de la ligne aux autres parties de la balise. Le pont 11 alimente un détecteur de tension 15, un régulateur de tension continue 13 et un récepteur 14, tandis que le pont 12 alimente un émetteur 19 lorsqu'un relais 16 est commuté à la suite d'un signal venant du récepteur 14, comme cela sera expliqué plus amplement ci-dessous. La balise comprend également deux détecteurs de courant 17 et 18 et deux résistances R5 et R6. Comme ci-dessus mentionné, la balise ne doit fonctionner que lorsqu'une défaillance se produit dans le système et ceci implique ou bien un courtcircuit ou bien un circuit ouvert entre les éléments d'entrée-sortie B1 et B2. Si un court-circuit se produit dans le combiné téléphonique, un courant continu est détecté par l'un ou l'autre des détecteurs de courant 17 et 18, selon la polarité de la ligne, ce qui met alors en circuit le régulateur de tension continue 13. Les résistances R5 et R6 sont utilisées dans ce cas pour fournir une tension continue alimentant des circuits électroniques de la balise. Le régulateur de courant continu 13 alimente ensuite le récepteur 14 à l'aide de tensions constantes et celui-ci devient en mesure de recevoir un signal de question sur une fréquence particulière fourni par l'équipement d'essai via la ligne 10 et le pont de diode 11. Le récepteur comporte un convertisseur de courant alternatif en courant continu qui transforme le signal de courant alternatif en un signal logique RC de commande de relais qui met en circuit le relais 16 afin de le faire commuter de sa position normale, qui relie B2 à B4, comme représenté sur la figure 4, à une position o il relie B4 à B3 si bien que l'émetteur 19 est mis en circuit, via le pont de diode 12, et produit un signal de réponse ayant une fréquence différente de celle du signal de question. 82176 Si B1 ou B2 est déconnecté du poste téléphonique, le circuit est dit alors ouvert. Dans ce cas, aucun courant continu ne passe dans la boucle et les détecteurs de courant restent inactifs. Toutefois, le régulateur de tension continue 13 peut encore être mis en circuit par le détecteur de tension 15 qui est activé par un signal transitoire émis par l'équipement d'essai. Ce signal transitoire est constitué par un signal abrupt dû à la commutation en circuit de la batterie, allant d'une valeur zéro à une valeur nominale (typiquement -48 V). Naturellement, Le régulateur de courant continu 13 n'est fonctionnel, dans ce cas, que pendant une brève durée, mais ceci suffit pour permettre la réception du signal de question et la commutation du relais autorisant l'émetteur à répondre, comme précédemment indiqué. Un des problèmes qui se posent avec la balise ci-dessus présentée, ainsi que cela a été précédemment indiqué, est qu'il faut la protéger contre les surtensions de la ligne. Toutefois, puisque la balise est directement connectée à la ligne, il n'est pas possible d'utiliser des résistances de grande valeur et le circuit de protection doit être d'une très haute qualité. En tout cas, en limitant la tension de la Ligne, des distorsions harmoniques inacceptables du signal de sonnerie peuvent se produire. D'autres inconvénients de la balise ci-dessus décrite est qu'il faut deux ponts de diodes, ainsi qu'un relais, qui est relativement coûteux. La figure 5 montre la manière selon laquelle on raccorde à une ligne la balise selon l'invention. Dans ce cas, la ligne d'abonné est connectée à C1 et C2 et le poste téléphonique est connecté à D1 et D2. Un pont de diodes 20 est utilisé pour fournir une alimentation d'une seule polarité via un circuit de protection 21 à des éléments d'entrée-sortie C3 et C4 d'une balise 22. Comme on peut le voir, la balise et le circuit de protection ne sont pas connectés directement dans la ligne si bien que la résistance de protection Rp peut être rendue assez élevée (par exemple dix fois plus élevée que la résistance Rpl1 ou Rp2). Des résistances R3 et R4, qui se trouvent dans la ligne afin de fournir une tension continue 82176 entre C1 et C2 dans le cas d'un court-circuit entre D1 et D2 ont une petite valeur de sorte qu'il ne se produit pas d'atténuation. La balise 22 détecte la tension se trouvant sur chacun des fils constituant la ligne à partir des éléments d'entrée-sortie D1 et D2 via des résistances R1 et R2 qui ont une valeur élevée (plusieurs mégaohms), ce qui minimise la consommation de courant. La structure et le fonctionnement de la balise 22 vont être présentés de manière plus complète en relation avec la figure 6. Ainsi, la balise 22 comprend un régulateur de tension continue 23 qui est connecté entre les éléments d'entrée-sortie C3 et C4 et alimente les autres circuits électroniques de la balise au moyen d'une tension constante via des éléments d'entrée-sortie V1 et V2. Comme ci-dessus mentionné, la balise compare les tensions existant sur les fils qui constituent la ligne via les résistances R1 et R2 au moyen d'un amplificateur différentiel 24 qui produit un signal de différence S1 indiquant la différence de ces tensions. Ce signal S1 est transmis à un détecteur de tension 25, lequel mesure la différence et produit un signal logique LS2 si la dif- férence est importante. Le signal S1 est également transmis à un moyen de redressement et de filtrage passe-bas 26 qui redresse le signal S1 afin de le rendre indépendant de la polarité de la ligne et le filtre si bien que la balise est insensible aux signaux nor- maux de la ligne, comme le signal de sonnerie, les impulsions d'appel, la parole, etc. Le signal de sortie de ce filtre passe-bas 26 est un signal de courant continu qui devient un signal logique LS1, via un détecteur de passage par zéro 27 qui produit un signal logique haut si son signal d'entrée est sensiblement nul et, autre- ment, un signal logique bas. Les deux signaux logiques LS1 et LS2 sont transmis à une porte OU 28 qui produit un troisième signal logique LS3 si LS1 ou LS2 est haut, et ce troisième signal logique LS3 fait commuter en circuit un récepteur 29 qui devient en mesure de recevoir un signal de question de la part d'un équipement d'essai via la ligne. Ce signal de question est ensuite transformé en un signal logique LS4, lequel est utilisé pour faire commuter en cir- cuit l'émetteur 30 qui délivre un signal de réponse à l'équipement d'essai via la ligne d'abonné. Normalement, le récepteur 29 et 82176 g: l'émetteur 30 sont commutés hors circuit pour économiser la consom- mation de courant. Lorsqu'un court-circuit se produit dans le poste téléphonique, les tensions des deux fils sont égales, si bien que Le signal de différence S1 devient zéro. Ceci fait que le détecteur de passage par zéro 27 produit un signal logique LS1 haut et la porte OU 28 produit, en conséquence, un signal Logique LS3 haut qui fait commuter en circuit le récepteur 29. Le récepteur reçoit alors un signal de question de la part de l'équipement d'essai, comme ci-dessus indiqué, et amène l'émetteur à délivrer un signal de réponse. S'il se produit un circuit ouvert D1 et D2, alors les tensions des deux fils sont différentes et LS1 est zéro. Toute- fois, puisque les résistances R1 et R2 sont beaucoup plus élevées que les résistances R3 et R4, les tensions d'entrée de l'amplifi- cateur différentiel 24 sont approximativement égales à La tension de La ligne de sorte qu'un signal transitoire émis par l'équipe- ment d'essai peut être détecté par le détecteur de tension 25. Celui- ci fournit alors un signal logique LS2 haut qui met en service le récepteur 29, comme précédemment. Il est évident que, si Le poste téléphonique est en court-circuit, les signaux de la ligne peuvent conduire à d'impor- tantes variations d'amplitude des tensions qui sont transmises au récepteur et à l'émetteur. Par conséquent, les gains du récepteur et de l'émetteur sont fixés de façon à permettre les conditions les plus avantageuses de réception et d'émission pour un circuit ouvert. Ces gains sont donc automatiquement augmentés afin d'obtenir, à l'aide du signal logique LS1, les mêmes conditions qu'une commande automatique de gain (CAG), comme représenté sur la figure 6. L'invention a donc, par rapport à la balise connue, des avantages tels qu'une seule résistance de protection Rp est nécessaire et que celle-ci peut avoir une valeur élevée si bien que Les conditions que le circuit de protection doit remplir sont moins sévères que précédemment. Un autre avantage est qu'il ne faut qu'un seul circuit de protection même si la balise est connectée de la manière représentée sur la figure 2. En outre, le relais utilisé 8 2 1 76 dans la technique antérieure n'est plus maintenant nécessaire. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir de la description des dispositifs selon l'invention, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. 82176 REVENDICATIONS 1. Système de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comprend un centre principal se trouvant en un premier lieu, un utilisateur auxiliaire se trouvant en un deuxième lieu éloigné du premier et connecté à celui-ci par une ligne, et une balise (22) connectée à la ligne entre le centre principal et l'utilisateur auxiliaire, o la ligne est une Ligne à deux fils et la balise compare directement les tensions se trouvant dans les fils qui forment la ligne afin de détecter aussi bien un circuit ouvert qu'un court-circuit dans la ligne à deux fils. 2. Système de télécommunicationsseton la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la balise reçoit une alimentation électrique de la part de La ligne via un pont de diodes (20), le système comportant un circuit (21) de protection contre les sur- tensions qui est placé entre le pont de diodEset la valise. 3. Système de télécommunications selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que la balise reçoit une alimentation électrique de la part du pont de diodesvia une résistance de valeur élevée (Rp) et le circuit de protection réagit à la tension existant p aux bornes de la résistance de valeur élevée. 4. Système de télécommunications seLon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la balise est couplée aux fils formant la ligne via des résistances de valeur élevée (R1, R2). 5. Système de télécommunications selon l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le centre principal incorpore un équipement d'essai servant à délivrer un signal de question à destination de la balise et à recevoir un signal de réponse en provenance de la balise. 6. Système de télécommunications selon l'une quel- conque des revendications I à 5, caractérisé en ce que ledit centre principal est un bureau central téléphonique et l'utilisateur auxi- liaire est un combiné téléphonique. 7. Balise destinée à être utilisée dans un système de télécommunications, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen 2 5 8 2 1 7 6 82176 comparateur (24) qui compare les tensions existant dans les deux fils constituant la ligne, un récepteur (29) qui reçoit un signal de question de la part d'un équipement d'essai et un émetteur (30) qui délivre un signal de réponse à destination de l'équipement d'essai, le moyen comparateur produisant un premier et un deuxième signal de sortie indiquant respectivement l'existence d'une situation de circuit ouvert et d'une situation de court-circuit dans les deux fils, et un moyen répondant aux premier et deuxième signaux de sortie en rendant actifs le récepteur et l'émetteur. 8. Balise selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen qui sert à rendre actif le récepteur comporte un détecteur de tension (25) qui produit un premier signal logique (LS1) en réponse au premier signal de sortie. 9. Balise selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que le moyen servant à rendre actif le récepteur comporte un moyen de redressement et de filtrage passe- bas (26) dont le signal de sortie est transmis à un détecteur de passage par zéro (27) qui produit un deuxième signal logique (LS2) en réponse au deuxième signal de sortie. 10. Balise selon la revendication 9, caractérisée en ce que les premier et deuxième signaux logiques sont transmis à un moyen de porte (22) qui produit un troisième signal logique (LS3) en fonction de l'état desdits premier et deuxième signaux logiques, lequel troisième signal est utilisé pour commuter en circuit le récepteur. 11. Balise selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit récepteur produit un quatrième signal logique (LS4) qui est utilisé pour commuter en circuit l'émetteur. 12. Balise selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisée en ce que ledit deuxième signal logique est utilisé comme signal de commande automatique de gain afin d'ajuster le gain du récepteur et de l'émetteur. 13. Balise selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisée en ce que ledit moyen comparateur comprend un amplificateur différentiel (24), dont les signaux d'entrée sont les tensions venant des deux fils formant la ligne.