Brevet FR2653957A1 — publié le 19910503

La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif d'établissement des demandes de commutation nécessaires au fonctionnement d'une installation de transmission numérique de type "N+1", c est à dire comportant N canaux principaux et un canal de secours, chacun de ces canaux principaux, ou au moins l'un d'entre eux, étant équipé d'un dispositif de correction d'erreurs. Un canal de transmission d'un signal numérique, de type hertzien notamment, voit sa qualité évoluer au cours du temps. La qualité d'un tel canal peut s'appréhender directement au moyen du taux d'erreur qui est le rapport du nombre d'erreurs binaires au nombre total d'informations transmises, une erreur binaire étant caractérisée par le changement de parité d'un bit au cours de la transmission. Le canal est apte à la transmission si son taux d'erreur n'excède pas un seuil déterminé. Si ce canal est déclaré inapte, la seule solution que l'on peut adopter pour continuer la transmission consiste à utiliser un deuxième canal dit canal de secours. Ce canal de secours n'ayant pas les mêmes caractéristiques que le précédent, il est peu probable qu'il soit perturbé au même moment. Ce type de transmission utilisant un canal principal et un canal de secours dit "1+1" peut aisément se généraliser. I1 est maintenant courant de voir des équipements de transmission, qualifiés de "N+1", composés de N canaux principaux et d'un canal de secours. Dans le cas des transmissions hertziennes, ce nombre N peut aller jusqu'à douze ; les perturbations les plus connues sont dues à des phénomènes de propagation du type "fading" et n'affectent généralement pas plus d'un canal à la fois lorsque les différents canaux ont des fréquences porteuses différentes. Ces équipements de transmission de type N+1 nécessitent un dispositif d'établissement des ordres de commutations apte à déterminer, à tout instant, le canal qui, étant le plus dégradé, doit être commuté sur le canal de secourus, ces ordres de commutation étant normalement établis par l'élaboration des critères de qualité de la transmission sur chacun des canaux principaux. Ces critères de qualité sont établis à l'aide d'informations de redondance qui se matérialisent par des extra-bits" qui sont introduits dans la trame hertzienne. Comme on l'a mentionné ci-dessus, les phénomènes de propagation du type "fading" (évanouissements du signal) n'affectent généralement qu'un seul canal à la fois, en raison de la diversité de fréquence entre canaux, de sorte qu'il ne devrait a priori pas y avoir de problèmes pour l'établissement des demandes de commutation. Encore faut-il cependant que le temps de calcul nécessaire à l'estimation des taux d'erreurs binaires, à partir desquels on désire effectuer ces demandes de commutation, soit plus rapide que les évanouissements considérés ou que leur vitesse de déplacement dans la bande de fréquence où sont répartis les canaux : il ne servirait à rien d'avoir établi un ordre de commutation sur le canal de secours pour un canal principal pour lequel le fading aurait disparu au moment où cet ordre serait établi.On comprend aisément que ce temps de calcul est, à taux de confiance de la mesure contant, d'autant plus faible que le taux d'erreur binaire de la transmission est élevé, puisque l'on dispose dans ce cas d'un plus grand nombre d'informations d'erreurs pour effectuer ce calcul. En outre, la vitesse de mesure est forcément limitée par la valeur nécessaire du taux de confiance, le temps étant d d'autant plus grand que ce dernier est élevé. D'une manière générale, les calculs des demandes de commutation sont effectués à partir des informations de parité calculées sur le message transmis et insérées dans la trame hertzienne, où elles sont comparées aux parités des trains reçus pour en déduire une information de "divergence de parité" DP, information qui est activée lorsqu'un nombre d'erreurs impair a affecté la transmission. Le taux d'erreurs Te est alors donné par une relation de la forme Te = h (1-2 TDP) 2Ga dans laquelle G G est le nombre de bits de la trame hertzienne a a est une constante dépendant du type de modulation ; et TDP est le taux de divergence de parité. L'expérience et le calcul montrent finalement que, pour des faisceaux hertziens dépourvus de codage de correction d'erreurs, le temps de calcul (à taux de confiance satisfaisant) nécessaire à l'établissement des demandes de commutation, compte tenu des valeurs maximales des évanouissements de type fading pris en compte, reste suffisamment faible pour permettre un fonctionnement satisfaisant d'une installation de transmission du type N+1. Cependant la généralisation actuelle des transmissions numériques sur des canaux hertziens à modulation d'amplitude à grand nombre d'états (MAQ 2m avec m par exemple supérieur ou égal à 6), conduit à une nécessité pratique de protection de l'information par adjonction à l'installation d'un dispositif de correction d'erreurs. Par ailleurs, même pour des modulations moins complexes (à quatre états de phase par exemple), les perturbations extérieures tels que les dispositifs d'allumage des véhicules automobiles rendent souvent nécessaire l'emploi d'un codeur/décodeur correcteur d'erreurs.Or, le gain qui est apporté par un code correcteur sur les courbes de taux d'erreurs binaires est malheureusement très préjudiciable au temps de calcul nécessaire à l'établissement des demandes de commutation pour une installation de transmission numérique du type N+1, de sorte qu'une telle installation n'est plus normalement capable de fonctionner de manière satisfaisante si ces canaux principaux sont, en totalité ou en partie, munis d'un dispositif de correction d'erreurs. L'invention vise à remédier à cet inconvénient. Elle se rapporte à cet effet à un procédé d'établissement des demandes de commutation nécessaires au fonctionnement d'une installation de transmission numérique de type "N+1", c'est à dire comportant N canaux principaux et un canal de secours, chacun de ces canaux principaux, ou au moins l'un d'entre eux, étant équipé d'un dispositif de correction d'erreurs, ce procédé consistant, à taux de confiance constant, à extraire, du décodeur correcteur d'erreur, les informations de "Divergence de syndrome" qui sont normalement établies dans ce décodeur, à appliquer ces informations à un organe logique de calcul apte à en extraire une valeur estimée du taux d'erreur binaire des informations reçues avant correction et à en déduire la valeur du taux d'erreur binaire à attendre après correction, cette dernière valeur calculée étant alors normalement utilisée comme critère de qualité pour l'établissement de ces demandes de commutation. L'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques ressortiront, lors de la description suivante d'un exemple non limitatif de réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel - Figure 1 montre l'allure d'une courbe de taux d'erreur binaire pour une installation de transmission numérique pourvue ou non d'un codage de correction d'erreurs - Figure 2 est un schéma synoptique du dispositif d'établissement des demandes de commutation conforme à l'invention ; et - Figure 3 est un schéma synoptique du dispositif d'estimation du taux d'erreur avant correction qui est utilisé dans le dispositif de la figure 2. Sur la figure 1 sont représentées la courbe 1 du taux d'erreur binaire TEB en fonction du rapport signal-sur-bruit C/N pour un faisceau hertzien dépourvu d'un dispositif de correction d'erreur . la courbe 2 relative à ce même faisceau hertzien dans le cas où il est muni d'un dispositif de correction d'erreur. On se rend aisément compte, à l'examen de ces courbes 1 et 2, qu a vitesse d'évanouissement identique, le temps suffisant pour arriver à la coupure du faisceau hertzien (qui se produit en pratique pour une valeur du TEB de l'ordre de 10-3) est nettement plus court lorsque le faisceau est pourvu de codage de correction d'erreur (courbe 2) que lorsqu'il en est dépourvu (courbe 1) Compte tenu de cette observation, le moyen général de la présente invention consiste, le faisceau hertzien considéré étant pourvu d'un codage de correction d'erreurs, à effectuer l'élaboration du critère de qualité de la transmission non pas, côté réception, après la correction d'erreur (courbe 2), mais avant celle-ci (courbe 1). Ce résultat est obtenu (à, bien entendu, taux de confiance constant) en extrayant du décodeur-correcteur d'erreur, les informations de "Divergence de Syndrome" qui sont classiquement établies dans ce décodeur, et en appliquant celles-ci à un dispositif de calcul apte à en extraire une valeur estimée du taux d'erreur binaire des informations présentes à l'entrée de ce décodeur et à en déduire, par le calcul, la valeur du taux d'erreur binaire à attendre après correction, cette valeur du taux d'erreur binaire à attendre après correction, cette dernière valeur étant alors normalement utilisée comme critère de qualité pour l'établissement des demandes de commutation. En supposant par exemple que l'on utilise, pour le codage de correction d'erreurs, un code de REED-SOLOMON étendu C(64, 62) - qui est un code correcteur simple dans un faisceau hertzien à modulation MAQ64, la relation entre le taux d'erreur binaire TEB finalement obtenu en sortie du décodeur/correcteur d'erreurs et le taux d'erreur binaire de la ligne TEBL (existant à l'entrée de ce même décodeur/correcteur) - relation qui est une caractéristique du code utilisé - s'écrit dans ce cas TEB=576 (TEBL)2 Ainsi, pour un taux d'erreur TEB de 10-6, correspondant au seuil habituel des demandes de commutation, l'établissement du critère de qualité s'effectue, par application du procédé de l'invention, sur un taux d'erreur TEBL d'environ 4.10-5, c'est à dire de manière quarante fois plus rapide en statique. Sur la figure 2, qui représente le dispositif de mise en oeuvre de ce procédé, le codeur/décodeur correcteur d'erreur du canal principal considéré est désigné par la référence 3, avec son entrée 4 des informations numériques reçues avant correction d'erreurs, et sa sortie 5 du signal corrigé. Conformément à l'invention, les signaux DS de "Divergence de Syndrome" (établis classiquement dans le décodeur/correcteur 3) sont extraits en 6 de ce dernier, et appliqués à un organe logique 7 apte à réaliser une estimation du taux d'erreur TEBL des informations reçues 4 avant correction. Ce circuit logique 7 est par exemple tel que décrit dans la demande de Brevet Français de la demanderesse, NO 8900186 du 7 juillet 1989, et il sera brièvement redécrit ci-après en référence à la figure 3. Cette valeur estimée de TEBL est appliquée en 8 à un circuit 9 apte à effectuer le calcul de la valeur correspondante du TEB, par application de la relation précitée TEB = 576 (TEBL)2 Cette valeur de TEB, qui est finalement celle à attendre en sortie 5 du décodeur/correcteur 3, est appliquée en 10 à un circuit classique d'établissement des demandes de commutation DC, qui fournit par exemple trois sorties une sortie 12 des demandes de commutation "normales", correspondant à un TEB de l'ordre de 10-6 ; une sortie 13 des demandes de commutation "prioritaires", correspondant à un TEB de l'ordre de 10-3 ; et une sortie 14 des demandes de commutation "anticipées", correspondant à un TEB de l'ordre de 10-9. Un schéma possible de circuit logique 7 d'estimation de TEBL, déjà décrit dans la demande française 8900186, est rappelé sur la figure 3. Il comporte un module 15 d'élaboration de divergence de parité. Ce module reçoit le signal à analyser 16 calcule la parité d'un certain nombre de bits G du signal de la trame et le compare avec un extra-bit de cette même trame qui représentait cette même parité avant la transmission. Si ces deux nombres sont différents, on dit qu'il y a divergence de parité, ce qui signifie qu'il s'est produit un nombre impair d'erreurs lors de la transmission de ces bits. Ce module délivre donc une information sur sa sortie 17 chaque fois qu'il détecte une divergence de parité. Il va sans dire que ce contrôle de parité qui, tel que décrit, a lieu sur un seul ensemble de bits peut être étendu à plusieurs ensembles de bits d'une même trame. On verra par la suite qu'on sait corréler le nombre de divergences de parité au nombre d'erreurs de transmission. L'information de sortie 17 du module d'élaboration de divergence de parité est injectée sur un module de comptage 18 de divergences de parité. Ce module sera, par exemple, un compteur qui prendra en compte k événements ou un compteur rétrograde initialisé à cette même valeur k, k étant un nombre déterminé. La gestion de ce module est effectuée par un module de quantification 19. Le module 18 fournit une information de validation 20 après reconnaissance de k divergences de parité. D'autre part le dispositif d'estimation de taux d'erreur comprend un module 21 de reconnaissance de trames. Ce module délivre sur sa sortie 22 une information lorsqu'il reconnaît une nouvelle trame. Cette sortie attaque un compteur de trames 23 qui fournit l'information 24 quantité de trames. Connaissant G, le nombre de bits par trame sur lequel se fait le calcul de parité, k, le nombre de divergence de parité, N, la quantité de trames correspondant à l'apparition de k divergences de parités, on peut démontrer qu'il est possible d'obtenir une estimation du taux d'erreur. On peut donc créer une table associant des nombres de trames prédéterminés et des taux d'erreur quantifiés. En conséquence, le module de quantification 19 du taux d'erreur estimé présente les fonctions suivantes - initialisation, à la mise en service du dispositif, du module de comptage 18 (à zéro si c'est un compteur, à k si c'est un compteur rétrograde) et du compteur de trames 23 à zéro, - prise en compte de l'information 24 quantité de trames lorsque l'information 20 de validation est présente et réinitialisation identique à celle décrite ci-dessus, - comparaison de la quantité de trames à une table où sont associés des nombres de trames et les taux d'erreur quantifiés correspondants, - production d'une information 25, suite à la comparaison précédente, donnant le taux d'erreur estimé quantifié correspondant au nombre de trames immédiatement supérieur à la quantité de trames. Ce système peut s'appliquer dans le cadre de l'invention en prenant en compte les divergences de syndrome de la même manière que les divergences de parité. Comme il va de soi, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, mais est bien au contraire susceptible d'être réalisée sous d'autres formes équivalentes. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'établissement des demandes de commutation (DC) nécessaires au fonctionnement d'une installation de transmission numérique de type "N+11', c'est à dire comportant N canaux principaux et un canal de secours, chacun de ces canaux principaux, ou au moins l'entre d'entre eux, étant équipé d'un dispositif de correction d'erreur, caractérisé en ce qu'il consiste, à taux de confiance constant, à extraire, du décodeur/correcteur d'erreur (3) qui constitue la partie réception de ce dispositif de correction d'erreur, les informations (DS) de "divergence de syndrome" qui sont normalement établies dans ce décodeur, à appliquer ces informations (DS) à un organe logique de calcul (7, 9) apte à en extraire une valeur du taux d'erreur binaire (TEBL) des informations (4) reçues avant correction et à en déduire la valeur du taux d'erreur binaire (TEB) à attendre après correction, cette dernière valeur calculée (TEB) étant alors normalement utilisée comme critère de qualité pour l'établissement de ces demandes de commutation (DC). 2 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, côté réception du signal un décodeur/correcteur d'erreur (3) muni d'une sortie (6) de son signal de Divergence de Syndrome (DS) un dispositif d'estimation du taux d'erreur binaire (TEBL) avant correction, ce dispositif recevant ce signal (DS) de Divergence de Syndrome un dispositif (9) de calcul du taux d'erreur binaire (TEB) après correction, à l'aide d'une formule caractéristique du code, à partir de ce taux d'erreur estimé (TEBL) ; et un dispositif (11) d'établissement des ordres de commutation (DC) à partir de ce dernier taux d'erreur calculé (TEB).