Brevet FR2668842A1 — publié le 19920507

L'invention est relative à un dispositif de détection d'un signal d'indication d'alarme (SIA) provenant d'un dispositif de réception d'un signal de données numériques ou de télécommunications. Il peut s' agir notamment d'un signal d'alarme destiné à avertir de la nécessité d'une intervention de maintenance rapide dans la transmission. Ce signal apparaît par exemple à la sortie d'un équipement de réception de liaison numérique optique lorsque la qualité de cette dernière devient inférieure à un seuil acceptable et il est transmis jusqutà l'extrémité de réception de la liaison, si celle-ci comporte des répéteurs par exemple, pour y être analysé et enregistré. Le. contenu binaire du signal SIA est une série continue de 1. Toutefois il doit être détectable même s'il est affecté d'un taux d'erreurs inférieur ou égal à 10-3. Le problème que vise à résoudre l'invention est de proposer un dispositif simple réalisant cette détection, facile à associer aux fonctions de transmis son par intégration, adaptable à différents débits et dont le seuil de détection est paramétrable. Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que le dispositif de détection comprend des moyens d'analyse pour produire un signal définissant un cycle d'analyse du signal de données, cycle qui comprend un temps de comptage et un temps d'analyse ; un élément logique monté à une sortie desdits moyens d'analyse pour transmettre ledit signal de cycle d'analyse à un compteur et à un dispositif de dérivation à retard, ledit compteur étant agencé pour compter un nombre de bits tlOtt ou "1" dans le signal de données pendant ledit temps de comptage, le comparer à un seuil prédéterminé, et produire un signal de sortie qui est fonction du résultat de la comparaison ; une bascule recevant en entrée des signaux de sortie du compteur et du dispositif de dérivation à retard ; et une porte recevant en entrée des signaux de sortie dudit élément logique et de la bascule, et délivrant en sortie ledit signal SIA durant le temps d'analyse. D'autres détails et avantages de l'invention. apparaîtront au cours de la description suivante d'une forme de réalisation préférée mais non limitative, en regard des dessins annexés, sur lesquels La figure 1 est un schéma de principe du dispositif de détection selon l'invention La figure 2 est un circuit de réalisation pratique du dispositif de la figure 1 ; et La figure 3 est un chronogramme de fonctionnement du dispositif de la figure 2. Sur la figure 1, un compteur C1 reçoit, sur une entrée de validation inverseuse E', un signal de données ou de télécommunications de ligne à analyser. Celui-ci, présentant préalablement un codage CMI ou HDB3, a subi, avant de parvenir au compteur C1, une conversion en code binaire NRZ (Non Retour à Zéro) et est appelé ci-après signal de données NRZ. Un signal S1 de cycle d'analyse comprend, sur un cycle, (figure 3) un temps de comptage T1 suivi d'un temps d'analyse T2. Ce signal peut notamment être délivré par un compteur, un système de gestion du signal de données ou, comme dans cet exemple, un double monostable M. Ce double monostable M comprend deux monostables M1, M2 montés en série dans une boucle, le premier monostable M1 présentant une entrée E sensible à un front montant de signal et le second monostable M2 présentant une entrée E sensible à un front descendant de signal. Le signal S1 de cycle d'analyse disponible à une sortie Q du second monostable M2, attaque l'entrée D d'une bascule D1 dont une sortie Q est reliée à une entrée LD de chargement de seuil du compteur C1 et à une entrée d'un circuit de dérivation à retard CR dont une autre entrée est attaquée par une sortie inverse Q' de la bascule DI. Le compteur C1 et la bascule Dî reçoivent chacun un signal d'horloge extrait du signal de données par des moyens non représentés. Le compteur C1 est programmé à un seuil prédéterminé de façon à détecter le signal d'indication d'alarme SIA même lorsque ce signal est affecté d'un taux d'erreurs inférieur ou égal à une valeur de référence. Une sortie du circuit de dérivation à retard CR attaque une entrée R d'une deuxième bascule D2 tandis qu'une entrée S de celle-ci est attaquée par un signal de retenue RC issu du compteur C1 et un signal d'écriture/lecture du système de gestion. Une porte ET-NON P1 est reliée en entrée d'une part à une sortie inverse Q' de la première bascule D1 et d'autre part à une sortie inverse Q' de la seconde bascule D2. Sa sortie attaque une entrée S d'une troisième bascule D3 dont une autre entrée R est attaquée par ledit signal d'écriture/lecture du système de gestion. Enfin, une sortie Q de la troisième bascule D3 délivre le signal SIA. En fonctionnement, le cycle d'analyse fourni par le double monostable M est resynchronisé par rapport au signal de données NRZ au moyen de la première bascule D1. Pendant le temps de comptage T1 du cycle d'analyse, le compteur C1 compte le nombre de passages à 0 du signal de données NRZ. Le compteur C1 est initialisé pendant le temps d'analyse T2 du cycle d'analyse. La seconde bascule D2 est positionnée à 1 à l'initialisation. S'il s'agit d'un signal normal, le nombre de 0 durant le cycle de comptage T1 est tel que le compteur C1 déborde et déclenche son signal de retenue RC. La bascule D2 est alors remise à 0. La lecture de cette bascule D2 est autorisée par la porte P1 pendant le temps d'analyse T2. Dans ce cas, la porte P1 ne transmet aucun signal d'alarme à la troisième bascule D3 qui sert d'étage de sortie du dispositif de détection de signal SIA. La bascule D3 est initialisée à Q en même temps que la bascule D2 est initialisée à 1 par le système de gestion. S'il s'agit au contraire d'un signal SIA, c'est-à dire d'une séquence quasi-continue de 1, comportant des O résultant d'erreurs de transmission, le taux d'erreurs étant inférieur audit seuil prédéterminé du compteur C1, celui-cl n'est pas en débordement à la fin du temps de comptage T1. La seconde bascule D2 étant restée positionnée à 1, la porte P1 autorise le positionnement de la troisième bascule D3 à 1 dès le début du temps d'analyse T2. Un signal SIA est alors transmis au système de gestion. La bascule D3 mémorise le signal SIA à la valeur 1 jusqu'au moment où le système de gestion vient lire cette bascule et réinitialise le dispositif de détection par remise à 0 de la troisième bascule D3 et remise à 1 de la seconde bascule D2. La seconde bascule D2 est également remise à 1 au début de chaque cycle d'analyse, c'est-à-dire au début du temps de comptage T1. Un schéma d'une réalisation pratique pour une transmission de données de débit 34Mbits/s est donné en figure 2 où les éléments correspondant à ceux de la figure 1 sont affectés des mêmes références. Le compteur est constitué ici par un dé compteur C1 recevant le signal de données NRZ sur une entrée de validation E et présentant quatre entrées de programmation A, B, C, D reliées à un programmateur Pi. Ce programmateur est constitué par un jeu de douze bornes pouvant être reliées au choix de l'utilisateur, à la masse ou à une source de tension 5V au moyen de cavaliers, en vue de programmer le décompteur C1 à une valeur de seuil comprise entre O et 15. Le signal S1 de cycle d'analyse est produit par le double monostable M de la figure 1, un compteur, ou le système de gestion. Le circuit à retard CR comprend ici une porte ET-NON P2 dont une entrée est attaquée par la sortie Q de la première bascule D1 et dont une autre entrée est attaquée par deux inverseurs I1, I2 montés en série, constitués de portes ET-NON. Ces inverseurs produisent un retard T et sont reliés à la sortie Q' de la première bascule D1. Tout autre moyen capable de produire un retard pourrait aussi convenir, tel qu'un circuit R,C. La porte ET-NON P2 attaque une entrée inverseuse CL de la deuxième bascule D2. Le signal de retenue RC du décompteur C1 attaque, par une sortie inverseuse, une seconde entrée inverseuse PR de la deuxième bascule D2. La porte P1 est ici une porte ET-NON attaquant une entrée inverseuse PR de la troisième bascule D3, une seconde entrée inverseuse CL de celle-ci étant reliée au système de gestion. Le décompteur C1 est commercialisé sous la référence 74 F 191. Il est alimenté à partir de la source de tension de 5V shuntée par une capacité C11. Les différentes bascules sont commercialisées sous la référence F74. La bascule D1 est alimentée directement par la source ce tension 5V, tandis que la bascule D2 est alimentée avec shuntage par une capacité C12 et que la bascule D3 est alimentée au travers d'une diode électroluminescente D10 montée en série avec une résistance R10. En fonctionnement, le compteur est préchargé à une valeur de seuil comprise entre 0 et 15 avant chaque cycle d'analyse. Le temps T1 de comptage est choisi pour que la détection du signal SIA soit suffisamment fiable ; le comptage du nombre de 0 doit être significatif pour que l'on puisse y accorder une confiance. L'hypothèse retenue pour l'application à 34 Mb/s est de compter environ 10 éléments binaires à 0 dans une séquence de 1 correspondant à un signal SIA erronné à 10-3, soit donc une durée de comptage de 1 1 10 X X ---- = 0,3 As 10-3 34xi06 La figure 3 indique le chronogramme des divers signaux de la figure 2. Le signal S1 correspondant au cycle d'analyse d'une période très voisine de la durée T1 de comptage, soit environ 0,3 pis, est synchronisé par l'horloge, de fréquence 34 MHz, restituée à partir du signal de données. Le décompteur C1 est préchargé à la valeur Pi [entre 0 et 15], programmée à l'aide des cavaliers, lorsque la sortie Q de la première bascule D1 est à l'état bas. Dès que cette sortie repasse à 1, le décomptage sur C1 peut effectivement commencer pourvu que son entrée E soit validée par un 0 du signal binaire NRZ à analyser. Dans le cas d'une transmission normale (c'est-àdire d'une quasi-équiprobabilité de présence du 1 et du 0 en ligne), le décompteur C1 arrive très rapidement à 0 et sa sortie retenue RC tombe à 0 durant le niveau bas de la demipériode d'horloge. La sortie Q' de la deuxième bascule D2 retombe alors à 0. La porte Pi ne change pas l'état de la troisième bascule D3, initialisée à 0 par le signal en provenance du système de gestion. A la fin du temps T2 d'analyse (quelques dizaines de nanosecondes), le front montant de la sortie Q de la première bascule D1 est dérivé à l'aide des inverseurs I1, I2, produisant un retard T, et de la porte P2.Ce signal de dérivation est appliqué sur la seconde bascule D2 avec la polarité convenable et remet cette bascule à 0 au début de chaque période de comptage. Dans le cas d'une transmission de qualité dégradée (présence du signal SIA), il n'y a pas de passage à 0 du signal de retenue du décompteur C1. La deuxième bascule D2 est donc toujours à 0 à la fin de la période de comptage T1. Pendant la durée d'analyse T2, la porte P1 transmet un niveau 0 sur l'entrée PR de la troisième bascule D3, entrée qui correspond au passage 1 de cette bascule, et provoque l'envoi du signal SIA vers le système de gestion et l'allumage de la diode D10 indiquant la présence de défaut. Lorsque le système de gestion vient lire l'état de ce signal SIA, il réinitialise également les bascules D2 à 1 et D3 à 0. Le dispositif de détection selon l'invention présente notamment les avantages suivants - il peut être facilement réalisé à partir de quatre circuits intégrés constituant le compteur C1 et les trois bascules D1 à D3 - il est utilisable dans tout système de transmission exploitant le signal SIA - le principe de ce dispositif est applicable à une grande latitude de débits d'informations binaires en adaptant la technologie et en choisissant une fréquence d'horloge, des temps de comptage et d'analyse, et une valeur de seuil du compteur qui sont adaptés au débit considéré;; - le dispositif est réalisable en circuit intégré, éventuellement associé à d'autres fonctions de transmission (transcodage, brouillage...) - le dispositif est finement paramétrable ou calibrable pour fonctionner avec un taux d'erreurs souhaité - enfin, le signal de cycle d'analyse S1 peut être asynchrone de la transmission. Dans une forme de réalisation simplifiée, la troisième bascule D3 pourra être supprimée : dans ce cas, c'est la porte P1 qui indique de façon fugitive la présence du signal SIA. Par ailleurs, l'utilisation du signal écriture/lecture en provenance du système de gestion permet d'effectuer plusieurs détections de signal SIA successives en réinitialisant les deuxième et troisième bascules D2, D3. Toutefois, dans le cas où cette faculté n'est pas exigée par l'utilisateur, ce signal n'est pas nécessaire. D'autre part, la première bascule D1 pourra être remplacée par une simple porte logique dans le cas où l'utilisateur n'exige pas la resynchroniation du signal de cycle d'analyse S1 sur l'horloge. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de détection d'un signal d'indication d'alarme SIA provenant d'un dispositif de réception d'un signal de données numériques ou de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens d'analyse (M) pour produire un signal (S1) définissant un cycle d'analyse du signal de données, cycle qui comprend un temps de comptage (T1) et un temps d'analyse (T2) - un élément logique (D1) monté à une sortie desdits moyens d'analyse (M) pour transmettre ledit signal (S1) de cycle d'analyse à un compteur (C1) et à un dispositif de dérivation à retard (CR), ledit compteur (C1) étant agencé pour compter un nombre de bits ttOIt ou 1 dans le signal de données pendant ledit temps de comptage (tu), le comparer à un seuil prédéterminé, et produire un signal de sortie qui est fonction du résultat de la comparaison - une bascule (D2) recevant en entrée des signaux de sortie du compteur (C1) et du dispositif de dérivation à retard (CR) ; et - une porte (P1) recevant en entrée des signaux de sortie dudit élément logique (D1) et de la bascule (D2), et délivrant en sortie ledit signal SIA durant le temps d'analyse (T2). 2.- Dispositif selon la revendication 1, qui comprend une bascule (D3) disposée en aval de ladite porte (P1). 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel ledit élément logique comprend une bascule (D1) agencée pour synchroniser le signal de cycle d'analyse (S1) sur un signal d'horloge issu du signal de données. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens d'analyse (M) comprennent un monostable (M1) sensible à un front montrant, monté en série dans une boucle avec un autre monostable (M2) sensible à un front descendant. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit compteur (C1) comprend plusieurs entrées (A, B, C, D) de programmation de son seuil pouvant être reliées à des bornes d'un programmateur (Pi) selon plusieurs combinaisons possibles. 6.- Dispositif selon la revendication 2, qui comprend des moyens pour réinitialiser les bascules (D2, D3) montées en aval du compteur (C1) après détection du signal SIA.