Brevet FR2651396A1 — publié le 19910301

Dispositifs de bouclage pour systèmes de transmissionwoptïque à l'alternat La présente invention relève de manière générale du domaine de la localisation des défauts dans des systèmes de transmission de signal. Plus particulièrement, l'invention concerne des dispositifs de bouclage pour la localisation des défauts dans des équipements de ligne inclus dans des systèmes de transmission optique à l'alternat. Pour localiser les défauts de fonctionnement dans les systèmes de transmission, il est classique de mettre en place sélectivement des bouclages entre des entrées et des sorties d'équipements inclus dans ledit système. Dans des équipements terminaux de ligne classiques reliés à des supports de transmission de type métallique, différents composants sont disponibles et peuvent être utilisés tels que, par exemple, des micro-relais électromagnétiques ou des éléments de commutation à l'état solide. Dans le cas d'un équipement de type optique, l'utilisation d'un commutateur optique simplifierait la conception d'un dispositif de bouclage. Néanmoins, les commutateurs optiques ne sont disponibles actuellement qu'au stade du laboratoire et ne sont pas commercialisés. La présente invention vise à fournir des dispositifs de bouclage pour des équipements de ligne dans des systèmes de transmission optique à l'alternat, de conception relativement simple et de coût modéré et dans lesquels il n'est pas fait appel à des commutateurs optiques. A cette fin, un dispositif de bouclage selon l'invention pour un équipement de ligne inclus dans un système de transmission optique à l'alternat, est caractérisé en ce qu'il comprend un coupleur de fibres optiques reliant une voie de transmission et une voie de réception à un unique support optique de transmission et présentant une forte diaphotie entre ses accès reliés auxdites voies pour produire un signal d'écho qui est injecté dans la voie de réception, des moyens pour annuler la transmission du signal d'écho dans la voie de réception lorsque le dispositif de bouclage est désactivé et pour amplifier et régénérer ledit signal lorsque le dispositif de bouclage est activé, et des moyens pour retarder le signal d'écho et le transmettre vers des moyens de réception de l'équipement pendant des périodes de réception de signal de la transmission à l'alternat. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description -2- suivante de plusieurs réalisations préférées du dispositif de bouclage selon l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels: - la Fig. 1 montre schématiquement un système de transmission de signal de type bidirectionnel et à double support de transmission; - la Fig. 2 montre schématiquement un système de transmission optique de type bidirectionnel à l'alternat sur une unique fibre optique; - la Fig. 3 montre l'alternance de périodes de transmission et de réception dans un système de transmission à l'alternat; et - la Fig. 4 est un bloc-diagramme d'un terminal de ligne équipé d'un dispositif de bouclage selon l'invention. En référence à la Fig. 1, de manière classique la localisation des défauts de fonctionnement dans un système de transmission fait appel à des bouclages en entrée et sortie des équipements. Ainsi si l'on considère par exemple une transmission bidirectionnelle à travers un double support ST reliant un terminal de ligne TL d'un central CE et une terminaison numérique de réseau TNR dans une installation d'abonné IA, quatre dispositifs de bouclage DB1, DB2 et DB3, DB4 sont généralement prévus respectivement en entrée et sortie du terminal de ligne TL et de la terminaison numérique de réseau TNR. Pour effectuer un test à partir du central CE, un signal de test SE est transmis dans le sens TL->TNR. Un premier bouclage est d'abord effectué au niveau du dispositif DB3, puis des second et troisième bouclages respectivement au niveau des dispositifs DB2 et DB4. Le signal de test SE et un signal de retour SS délivré par le terminal de ligne TL sont comparés. Un éventuel défaut est localisé dans le terminal de ligne TL ou dans le support de transmission ST ou dans la terminaison numérique de réseau TNR. Les bouclages sont télé- commandés par exemple par la transmission de mots de codes déterminés qui sont décodés dans le terminal de ligne TL et la terminaison numérique de réseau TNR. Dans le cas d'un support de transmission ST de type métallique, les dispositifs de bouclage DB1 à DB4 sont aisément réalisables. Comme montré à la Fig. 1 pour le dispositif de bouclage DB3, des contacts de relais, CR1 et CR2, sont utilisables. Dans le cas d'un double support de transmission ST de type fibre optique, des commutateurs optiques pourraient être utilisés. Néanmoins, les commutateurs optiques sont encore actuellement au stade des études -3- de laboratoire et ne sont pas commercialisés. Un bouclage sans l'uti- lisation de commutateur optique dans un système de transmission tel que montré à la Fig. 1 et dans lequel est utilisée une fibre optique par sens de transmission requiert des moyens relativement complexes et coûteux compte-tenu de la fonction à réaliser. Brièvement, des coupleurs optiques et des dispositifs électroniques adéquats seraient nécessaires. En référence à la Fig. 2, la réalisation d'un bouclage dans un système de transmission optique à l'alternat pose des problèmes sup- plémentaires. En effet, dans ce cas il est nécessaire de gérer très précisément les instants de transmission des signaux de manière à les faire coincider avec des périodes de transmission correspondantes. Un retard AzT de durée égale à la durée d'une période de transmission T1, T2, doit être introduit afin de faire coïncider la transmission du signal de retour SS avec une période de transmission T2 pendant laquelle le terminal de ligne TL est en phase de réception (Fig. 3). Une solution qui s'impose est celle montrée à la Fig. 2 et consiste à placer le dispositif de couplage, DB3 par exemple, au niveau d'une liaison à deux fibres optiques, FO1 et FO2, entre le terminal de ligne TL et un coupleur de fibres optiques CF de type 2-1l, le dispositif de bouclage étant constitué par un commutateur optique et des moyens de retard. Dans un système de transmission optique à l'alternat, les coupleurs de fibres optiques CF qui sont utilisés sont généralement des coupleurs à faible diaphonie de manière à minimiser l'écho local et à ne pas perturber les circuits de réception. Contrairement à cette disposition classique, un dispositif de bouclage selon l'invention requiert l'utilisation d'un coupleur de fibres optiques à forte diaphonie. En référence à la Fig. 4, il est maintenant considéré un terminal de ligne TLa, par exemple, équipé d'un dispositif de bouclage DBa selon l'invention. Outre le dispositif de bouclage DBa, le terminal de ligne TLa comprend un circuit de transmission de trame CT et un circuit de réception de trame CR, une base de temps BT, un circuit de commande de transmission/réception CC, des moyens d'amplification et de conversion électrique/optique AEO, et des moyens de conversion optique/électrique et d'amplification à contrôle automatique de gain (CAG) OEA. Le circuit de transmission de trame CT reçoit en entrée, en parallèle, différents bits de données et de gestion de trame trs. Les bits trs sont multiplexés afin de constituer des trames sortantes TRS qui sont délivrées -4- en sortie sous forme sérialisée par le circuit de transmission de trame CT. Les signaux électriques correspondant aux trames TRS sont amplifiés et convertis en signaux optiques par les moyens d'amplification et de conversion AEO. Une fibre optique de liaison FO1 relie les moyens AEO à un premier accès d'un coupleur de fibres optiques CFa. De manière classique, le coupleur CFa a pour première fonction de connecter le support optique de transmission ST à la voie de transmission et à la voie de réception du terminal de ligne TLa. Une seconde fonction du coupleur CFa est de produire un signal optique d'écho EC d'amplitude suffisante. A cette fin, le coupleur CFa est constitué par un coupleur à forte diaphonie, si nécessaire spécialement développé pour le dispositif de bouclage selon l'invention DBa. Le signal d'écho EC est injecté dans une autre fibre optique de liaison FO2 reliant un second accès du coupleur CFa à une entrée des moyens de conversion optique/électrique et d'amplification à CAG, OEA. Le niveau du signal d'écho EC doit être important notamment par rapport à d'autres signaux optiques d'écho produits au niveau de connexions et épissures le long du support de transmission ST. L'amplificateur à CAG inclus dans les moyens OEA est commandé sélectivement par un signal CA en fonction des périodes T1 et T2 de l'alternat et de l'état de fonctionnement du terminal TLa. Le signal CA est délivré par un multiplexeur analogique MA prévu dans le dispositif de bouclage DBa. En fonctionnement normal de transmission/réception de trames, le signal CA est à un niveau "0" pendant les périodes de transmission Tl et à un niveau "NI'" pendant les périodes de réception T2. Le signal CA="0" désactive l'amplificateur OEA pendant la période T1 et le signal d'écho EC généré par les trames sortantes TRS est bloqué au niveau dudit amplificateur et n'est pas transmis vers le circuit de réception de trame CR. Le signal CA="NI" active l'amplificateur OEA pendant les périodes T2 et des trames entrantes TRE convoyées par le support de transmission ST sont transmises vers le circuit de réception de trame CR. Le circuit de réception de trame CR démultiplexe les trames entrantes TRE et les fournit sous la forme de bits en parallèle tre. En fonctionnement de bouclage, le signal CA est à un niveau "NI" pendant les périodes de transmission T1 et à un niveau "0" pendant les périodes de réception T2. Des trames sortantes de test TRS=TTE sont - 5 - transmises pendant les périodes T1 et le signal d'écho EC correspondant est transmis à travers l'amplificateur OEA vers le circuit de réception de trame CR. Pendant les périodes T2, l'amplificateur OEA est désactivé et tout signal en provenance éventuellement du support de transmission ST est bloqué au niveau dudit amplificateur et n'est pas transmis vers le circuit CR. Outre le coupleur CFa qui de par sa seconde fonction fait partie intégrante du dispositif de bouclage selon l'invention DBa, le dispositif DBa comprend le multiplexeur analogique MA, une mémoire de type RAM, ME, un multiplexeur logique MUX, un compteur binaire CP, une porte logique de type OU, PT, et un circuit de retard RE. Le multiplexeur analogique NA a pour fonction de produire le signal CA à partir de niveaux de tension continue "0" et "NI" appliqués respectivement à des première, quatrième et seconde, troisième entrées du multiplexeur MA. Deux entrées de commande d'aiguillage reçoivent un signal de période d'alternat PA et un signal de commande de bouclage CB. Les combinaisons des signaux PA.CB="00" et "10" correspondent au fonctionnement normal en transmission/réception de trames et sélec- tionnent les niveaux "0" et "NI" pendant les périodes T1 et T2, respectivement. Les combinaisons de signaux PA.CB="01" et "11" correspondent au fonctionnement en bouclage et sélectionnent les niveaux "NI" et "0" pendant les périodes T1 et T2, respectivement. Les niveaux "0" et "NI" du signal CA correspondent à des niveaux de signal désirés en sortie des moyens OEA. Dans les moyens OEA, le signal CA est comparé au niveau de signal effectif en sortie des moyens OEA et un signal d'erreur agit sur une commande de gain de l'amplificateur à CAG. Ainsi le niveau en sortie des moyens OEA est maintenu constant en dépit d'une importante différence de niveaux entre les signaux EC et TRE. La mémoire RAM, ME, comprend une entrée de données reliée à travers un circuit de régénération de signal REG à une sortie des moyens de conversion optique/électrique et d'amplification à CAG, OEA. Le circuit REG remet en forme les signaux de trame transmis par les moyens OEA et notamment les signaux relatifs à l'écho EC produit par les trames de test TTE. Les trames entrantes TRE sont transmises directement à une première entrée du multiplexeur NUX. Les trames de test TTE sont écrites dans la mémoire ME pendant les périodes de transmission T1 pour être retardées jusqu'aux périodes de réception T2 pendant lesquelles elles -6- sont lues dans la mémoire ME et transmises à travers le multiplexeur MUX vers le circuit de réception de trame CR. Les trames de test TTE lues dans la mémoire ME sont appliquées à une seconde entrée du multiplexeur RUX. Les première et seconde entrées du multiplexeur MNUX sont sélectionnées respectivement par des états "0" et "1" du signal de commande de bouclage CB. La mémoire ME a typiquement une capacité de 1024 bits de manière à mémoriser des trames de test TTE de longueur égale à 1024 bits. Les éléments CP, PT et RE ont pour fonction de commander de manière o10 adéquate l'écriture et la lecture des trames de test TTE dans la mémoire ME. Typiquement, le compteur binaire CP est un compteur modulo 1024 et sa capacité de comptage correspond donc à la longueur des trames. Le même compteur CP est utilisé pour l'adressage en écriture et en lecture de la mémoire ME. Le compteur CP délivre en sortie des adresses AM qui sont appliquées à des entrées d'adressage correspondantes de la mémoire ME. Les adresses AM sélectionnent respectivement des cellules à un bit de la mémoire ME. Chaque cellule de la mémoire ME mémorise un bit de trame. Le compteur CP est incrémenté par une horloge de rythme de bit HB qui est fournie par le circuit de commande de transmission/réception CC. Le circuit de commande de transmission/réception CC produit deux groupes de signaux d'horloge et de synchronisation GSI1 et GS2 qui sont fournis respectivement au circuit de transmission de trame CT et au circuit de réception de trame CR. L'un, DT, des signaux du groupe GS1 est une impulsion à l'état "1" qui indique le début de la transmission d'une trame TRS, TTE par le circuit CT, pendant une période de transmission T1. L'un, DR, des signaux du groupe GS2 est une impulsion à l'état "1" qui indique le début de la réception d'une trame entrante TRE par le circuit CR, pendant une période de réception T2. L'impulsion DT est appliquée à une première entrée de la porte PT à travers le circuit de retard RE. L'impulsion DR est appliquée directement à une seconde entrée de la porte PT. Une sortie de la porte PT est connectée à une entrée de commande de remise à zéro RAZ du compteur CP. Le terminal de ligne TLa étant bouclé, le début de la transmission d'une trame de test TTE pendant une période de transmission T1 coïncide avec l'impulsion DT à l'état "1". L'impulsion DT est retardée par le circuit RE d'une durée X correspondant à un temps de transmission de -7- signal entre la sortie du circuit de transmission de trame CT et l'entrée de données de la mémoire RAM, ME. L'impulsion DT appliquée à l'entrée RAZ du compteur CP, à travers la porte PT, commande le déblocage et l'initialisation à zéro du compteur CP en synchronisme avec l'arrivée du début de la trame TTE à l'entrée de données de la mémoire ME. Le signal PA est appliqué à une entrée de commande de lecture/écriture R/W de la mémoire ME. Pendant la période T1, le signal PA est à l'état "0" et la mémoire ME est sélectée en écriture. Le compteur CP est incrémenté cycliquement de l'adresse AM="0" à "1023" au fur et à mesure de l'arrivée des bits de la trame TTE. Lorsque le compteur CP atteint la valeur maximale 1023, la totalité de la trame TTE est chargée dans la mémoire ME et le compteur CP se bloque. L'impulsion DR="1" intervient au début de la période de réception T2 et signale que le circuit de réception de trame CR est prêt pour recevoir une trame. L'impulsion DR="1" débloque le compteur CP et l'initialise à zéro. Pendant la période T2, le signal PA est à l'état "1" et la mémoire ME est sélectéee en lecture. Le compteur CP délivre cycliquement les adresses AM="0" à "1023" et les bits de la trame TTE sont transmis successivement vers le circuit de réception de trame CR à travers le multiplexeur MUX. Lorsque le compteur CP atteint la valeur maximale 1023, la trame TTE a été transmise en totalité vers le circuit CR et le compteur CP se bloque jusqu'à la réception d'une nouvelle trame TTE. -8 REVENDICATIONS i - Dispositif de bouclage pour un équipement de ligne (TLa, TNR) inclus dans un système de transmission optique à l'alternat, caractérisé en ce qu'il comprend un coupleur de fibres optiques (CFa) reliant une voie de transmission et une voie de réception à un unique support optique de transmission (ST) et présentant une forte diaphotie entre ses accès reliés auxdites voies pour produire un signal d'écho (EC) qui est injecté dans la voie de réception, des moyens (MA, OEA, REG) pour annuler la transmission du signal d'écho (EC) dans la voie de réception lorsque le dispositif de bouclage est désactivé et pour amplifier et régénérer ledit signal (EC) lorsque le dispositif de bouclage est activé, et des moyens pour retarder le signal d'écho (EC) et le transmettre vers des moyens de réception (CR) de l'équipement (TLa) pendant des périodes de réception de signal (T2) de la transmission à l'alternat. 2 - Dispositif de bouclage conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour annuler, amplifier et régénérer comprennent un amplificateur à contrôle automatique de gain (OEA) recevant en entrée le signal d'écho (EC) et auquel sont associés des moyens de commande (NA) pour désactiver (CA="0") l'amplificateur pendant des périodes de transmission de signal (T1) de la transmission à l'alternat lorsque le dispositif de bouclage est désactivé (CB="O") et pour activer (CA="NI") l'amplificateur pendant les périodes de transmission (T1) lorsque le dispositif de bouclage est activé (CB="1"). 3 - Dispositif de bouclage conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de retard comprennent une mémoire (NE) de type RAN et des moyens de commande d'écriture/lecture (RE, PT, CP) pour commander l'écriture et la lecture du signal d'écho (EC=TTE) dans la mémoire (ME) en synchronisme respectivement avec les périodes de transmission (T1) et les périodes de réception (T2) de la transmission à l'alternat.