Brevet FR2694151A1 — publié le 19940128

La présente invention concerne un appareil de test de boucle d'abonné téléphonique ainsi qu'un procédé de test de la boucle. Dans un système téléphonique classique, un grand nombre d'abonnés, habituellement quelques milliers, sont connectés à un central ou bureau central, chacun par une paire de conducteurs électriques habituellement appelés "boucle d'abonné" Pour le maintien de la qualité du service, il faut réaliser un dispositif quelconque de test de chaque boucle d'abonné pour détecter et identifier les défauts A cet effet, le central comporte une ou plusieurs têtes de test qui sont destinées à mesurer les caractéris- tiques électriques des boucles d'abonné et ainsi, à diagnos- tiquer les défauts Ces têtes de test sont des éléments relativement coûteux, mais comme chaque tête de test peut desservir un grand nombre d'abonnés, le coût par ligne est réduit. On a maintenant introduit des systèmes dans lesquels un petit nombre d'abonnés, par exemple une centaine, sont couplés par des boucles d'abonné relativement courtes à un ensemble local multiplexeur-démultiplexeur de rue puis, par un trajet ou bus à fibre optique, à un centre distant de commutation Dans un tel système, il n'existe pas de connexion électrique directe entre le central et l'abonné, si bien que l'utilisation d'une tête de test placée au central est exclue Les installateurs des systèmes ont hésité de manière compréhensible à supporter le coût d'une tête de test dans chaque ensemble de rue En outre, l'ins- tallation d'une tête de test dans un ensemble de rue nécessite la réservation d'une capacité importante de canaux du trajet à fibre optique vers le central si bien que la largeur de bande disponible pour le trafic des abonnés est limitée L'utilisation d'une tête de test nécessite aussi l'installation de commutateurs complexes connus sous le nom de "cartes d'accès de test" qui per- mettent à la tête de test d'être commiutée sur un canal particulier. Les défauts des lignes indiqués par les abonnés nécessitent les soins d'un technicien équipé d'un appareil portatif de test Cette procédure est loin d'être idéale. Si le défaut se trouve en fait dans l'équipement terminal de l'abonné, il peut ne pas être de la responsabilité de l'exploitant du réseau et le déplacement de technicien représente donc du temps perdu et des dépenses inutiles En outre, la nature du défaut peut être telle qu'elle est en dehors des possibilités du technicien de test et nécessite l'attention d'un technicien d'entretien Ceci représente encore des dépenses superflues et un retard dans l'opéra- tion de réparation du défaut. L'invention a pour objet de réduire au minimum cet inconvénient ou de le supprimer. Dans un premier aspect, l'invention concerne un appareil de test de boucle d'abonné téléphonique, la boucle comprenant un trajet de signalisation qui est conducteur de l'électricité entre un instrument téléphonique et un trajet à fibre optique par lequel la boucle est couplée à un central distant, caractérisé en ce qu'un dispositif est destiné à appliquer une impulsion électrique entre les branches de la boucle, et un dispositif est destiné à détecter le dessin d'un signal transitoire de tension suivant l'impulsion afin que l'état électrique de la ligne soit déterminé. Dans un autre aspect, l'invention concerne un procédé de test d'une boucle d'abonné téléphonique, la boucle comprenant un trajet de signalisation conducteur de l'électricité entre un instrument téléphonique et un trajet à fibre optique par lequel la boucle est couplée à un central distant, caractérisé en ce qu'il comprend la transmission d'une impulsion électrique entre les branches de la boucle, l'impulsion provoquant l'apparition d'un signal transitoire de tension entre les branches de la boucle, et la détermination de l'état électrique de la boucle à partir du dessin du signal transitoire de tension. Dans un mode de réalisation préféré, l'impulsion électrique est appliquée à la boucle par inversion de la polarité de l'alimentation de celle-ci La nature du signal de tension transitoire est déterminée par un petit nombre de mesures de tension séparées Ces mesures peuvent com- prendre la tension maximale, la tension à un moment fixe après l'impulsion, par exemple la tension après 1,2 ms, le temps nécessaire pour que la tension tombe à une valeur prédéterminée, et la condition de tension "à l'infini" qui est la limite de décroissance de la tension à long terme. D'autres mesures de tension-courant peuvent aussi être réalisées pour caractériser le signal transitoire. Les tests de boucle peuvent être réalisés soit dans une opération de routine soit à la suite d'un défaut indiqué par un abonné. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente un système de télécommunica- tions dans lequel un commutateur central est couplé à des abonnés par un trajet à fibre optique et un ensemble local de rue, la figure 2 représente sous forme schématique un appareil de test de boucle couplé à une boucle d'abonné du système de la figure 1; la figure 3 représente un exemple de signal transi- toire de tension obtenu à partir d'une boucle d'abonné; et la figure 4 représente une table de décision utile pour la description de l'invention. On se réfère à la figure 1; le système de télécom- munications comprend un central ou centre de commutation 11 couplé par des paires de conducteurs électriques à une unité 12 d'interface Cette unité d'interface remplit des fonctions de multiplexage-démultiplexage et forme aussi un circuit d'interface entre le centre de commutation Il et un certain nombre de trajets ou bus 13 à fibre optique Chaque fibre 13 dessert un certain nombre d'abonnés et se termine dans une unité locale 14 de rue comprenant un multiplexeur- démultiplexeur local La connexion entre l'unité de rue et chaque terminal d'abonné 15 est réalisée par une paire de conducteurs ou boucle d'abonné 16 Chaque boucle d'abonné est couplée à une carte correspondante 17 de ligne dans l'unité 14 de rue En plus du transport du trafic télépho- nique, le système peut aussi transporter par exemple des signaux de télévision par câble. On peut noter que, dans le système de la figure 1, il n'existe aucune connexion électrique directe entre le centre 11 de commutation et les boucles 16 d'abonné. On se réfère maintenant à la figure 2; la boucle d'abonné est représentée schématiquement sous forme de résistances Rll, R 12 et R 13, de condensateurs C 11 et C 12 et de selfs Lll et L 12 A l'extrémité de l'abonné, les branches de la boucle sont couplées au boîtier d'abonné représenté par le condensateur C 21 et la résistance R 21. L'appareillage terminal d'abonné représenté par la résis- tance R 31 et la self L 31 est couplé aux bornes de la résistance R 21 du boîtier. Un circuit d'interface entre l'unité de rue et la boucle d'abonné est formé par la carte de ligne En plus du couplage des signaux de parole à la boucle, la carte de ligne assure aussi l'alimentation, habituellement à 48 V, de la boucle pour la commande du terminal d'abonné Une carte de ligne, pour remplir ses fonctions normales, comprend un commutateur grâce auquel la polarité de la tension d'alimentation de la ligne peut être inversée Il s'agit d'une condition de réalisation L'effet de l'appli- cation d'une polarité inversée à une ligne au repos est de soumettre la ligne à un gradin de tension égal à deux fois la tension d'alimentation, c'est-à-dire un gradin de 96 V pour la tension d'alimentation normalisée au Royaume-Uni. La boucle d'abonné est couplée à la carte de ligne par des résistances de sortie R 41 et R 42 aux bornes de l'une desquelles (R 41) sont couplées les entrées d'un amplificateur différentiel AMP Un commutateur SW 1 peut éventuellement permettre le couplage de l'amplificateur AMP aux branches de la boucle Le signal de sortie de l'ampli- ficateur est transmis à un convertisseur analogique-numé- rique A/B dont le signal numérique de sortie est transmis au centre de commutation par le trajet à fibre, par exemple dans un canal de surveillance L'amplificateur AMP et le convertisseur analogique- numérique A/D sont avantageusement montés sur la carte de ligne. Lorsqu'une boucle d'abonné doit être testée, un signal est transmis par le centre de commutation à la carte correspondante et provoque une inversion de la polarité de l'alimentation de la boucle d'abonné Ceci donne une impulsion électrique dans la boucle, donnant un courant transitoire correspondant dont la nature est fonction de l'état électrique de la boucle Un signal de tension correspondant à ce courant transitoire apparaît aux bornes de la résistance R 41 et produit ainsi un signal correspon- dant de sortie de l'amplificateur AMP Ce signal est transformé en un signal numérique correspondant par le convertisseur analogique- numérique, et ce signal est renvoyé au centre de commutation, par exemple par un canal de surveillance Le commutateur SW 1 permet une mesure analogue entre les branches de la boucle. L'analyse du signal transitoire donne une indication sur l'état électrique de la boucle d'abonné et donne aussi, le cas échéant, une information de défaut Cette situation est représentée sur la figure 3 qui indique un exemple de forme d'onde transitoire destinée à une boucle d'abonné. L'analyse de la forme d'onde transitoire est réali- sée par des mesures de caractéristiques de la forme d'onde qui sont relativement peu nombreuses, de préférence avec limitation du courant à une valeur particulière Des paramètres qui conviennent à la caractérisation sont énumérés dans le tableau 1 qui suit, mais il faut noter que ces paramètres ne sont donnés qu'à titre d'exemples et ne sont nullement limitatifs. Tableau 1: paramètres caractéristiques Symbole Paramètre v Vmax 75 Tension maximale mesurée aux bornes de la résis- tance d'alimentation avec une limite de courant réglée à 75 m A V 35 Tension de repos à long terme mesurée aux bornes de la résistance d'alimentation avec une limite de courant réglée à 35 m A V 75 Tension de repos à long terme mesurée aux bornes de la résistance d'alimentation avec une limite de courant réglée à 75 m A V 1,2 Tension mesurée aux bornes de la résistance d'alimentation 1,2 ms après l'application du gradin t 75 Temps nécessaire pour que la tension aux bornes de la résistance d'alimentation tombe à 37 % de V 1,2 V 2 Tension mesurée entre les bornes de la ligne avant application du gradin. Lorsque la ligne d'abonné est installée initiale- ment, ces paramètres sont mesurés et mémorisés, par exemple chez le gestionnaire du réseau Des exemples de valeurs de ces paramètres sont indiqués dans le tableau 2 qui suit, à la fois pour les instruments téléphoniques de nouveau type et d'ancien type. Tableau 2: caractérisation initiale de ligne Condition Téléphone Téléphone de nouveau type d'ancien type Vmax 75 5 à l O V 1,6 à 4,5 V V 35 non vérifié non vérifié v 075 O V O V V 1,2 5 à 10 V 0,2 à 2,5 V t 75 3 à 7 ms 13 à 30 ms Les tests périodiques de la boucle peuvent être réalisés pour la détection des variations importantes de ces paramètres indiquant éventuellement une condition de défaut Dans une variante, la boucle peut être testée à la demande de l'abonné Des exemples de conditions de défaut et les paramètres associés sont indiqués dans le tableau 3 qui suit. Tableau 3: Condition de défaut Conditions de défaut Vmax 75 V 35 V 75 V 1,2 t 75 Court-circuit à x km de la carte de ligne (x x > 1,5 km) Court-circuit du conden- sateur du boîtier, aucun téléphone branché Court-circuit de conden- sateur du boîtier, télé- phone branché Circuit ouvert dans la ligne Circuit ouvert du côté du boîtier d'abonné Les résultats de V 7 V 15 V 15 V - V 7 V 10 10- V 15 V m V 20 m V 20 m V 20 m V - V 0 V m V 7 V 10 10- V 15 V 0 V 0 V 0 V O V 0 V 40 m V ces mesures peuvent donner une indication d'une condition de défaut au centre de commuta- tion L'utilisation d'une table convenable de décision indiquée sur la figure 4 permet de déterminer, à partir de quelques mesures simples, si un défaut estprésent dans la boucle d'abonné, dans le boîtier ou dans l'appareillage terminal d'abonné. Il faut noter que le coût de l'appareillage monté sur la carte de ligne est relativement faible Il est ainsi tout à fait envisageable au point de vue la rentabilité d'utiliser l'installation de test décrite précédemment pour chaque boucle d'abonné. V 2 oe 0-18 V oms - 850 ms - REVENDICATIONS 1 Appareil de test de boucle d'abonné téléphonique, la boucle ( 16) comprenant un trajet de signalisation qui est conducteur de l'électricité entre un instrument télé- phonique ( 15) et un trajet ( 13) à fibre optique par lequel la boucle est couplée à un central distant, caractérisé en ce qu'un dispositif ( 17) est destiné à appliquer une impulsion électrique entre les branches de la boucle ( 16), et un dispositif ( 17) est destiné à détecter le dessin d'un signal transitoire de tension suivant l'impulsion afin que l'état électrique de la ligne soit déterminé. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif ( 17) d'application de l'impulsion comprend un dispositif destiné à inverser la polarité d'alimentation de la boucle d'abonné ( 16). 3 Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de détection comprend un amplificateur différentiel (AMP) dont les entrées sont couplées aux bornes d'une résistance montée en série avec la boucle. 4 Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est incorporé à une carte ( 17) de ligne d'abonné. Procédé de test d'une boucle d'abonné télépho- nique, la boucle ( 16) comprenant un trajet de signalisation conducteur de l'électricité entre un instrument télépho- nique ( 15) et un trajet ( 13) à fibre optique par lequel la boucle est couplée à un central distant, caractérisé en ce qu'il comprend la transmission d'une impulsion électrique entre les branches de la boucle, l'impulsion provoquant l'apparition d'un signal transitoire de tension entre les branches de la boucle, et la détermination de l'état électrique de la boucle à partir du dessin du signal transitoire de tension. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'impulsion est appliquée par inversion de la polarité d'une alimentation couplée à la boucle. 7 Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la tension transitoire est caracté- risée par la mesure de sa tension maximale, du temps nécessaire pour que la tension diminue suivant une fonction prédéterminée de la tension maximale, et de la limite vers laquelle diminue la tension. 8 Unité de distribution de rue pour télécommunica- tions, caractérisée en ce qu'elle comprend un appareil de test selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.