Brevet FR2694148A1 — publié le 19940128

La présente invention concerne un procédé pour surveiller des réseaux de lignes optiques ramifiés adaptés au transfert de signaux d'information par l'intermédiaire d'une ou plusieurs ramifications, entre une source d'information et5 un récepteur d'information. La présente invention concerne également un dispositif pour surveiller des réseaux de lignes optiques ramifiés adaptés à transférer des signaux d'information par l'intermédiaire d'une ou plusieurs ramifications entre une10 source d'information et un récepteur d'information et comprenant un dispositif de surveillance connecté au réseau de lignes. Des lignes optiques remplacent de façon crois- sante les lignes électriques dans des domaines de plus en plus nombreux comme par exemple la technologie des télécommu- nications et dans une certaine mesure, la technologie de la surveillance et de la mesure Les lignes optiques se sont surtout répandues comme support de transmission dans les réseaux dits de transport pour les télécommunications, c'est- à-dire les parties d'un réseau qui connectent des commuta- teurs téléphoniques les uns aux autres à un niveau interna- tional ou national ainsi que dans des zones à haute densité de population On s'intéresse beaucoup actuellement à la connexion des usagers au commutateur le plus proche au moyen de lignes optiques, notamment de fibres optiques Pour obtenir l'économie globale la plus importante, diverses solutions sont examinées, celles-ci consistant à combiner des systèmes téléphoniques et de télévision par câble ordinaires dans un même réseau de fibres optiques allant jusqu'à l'usager Ces réseaux de distribution sont conçus pour être passifs de sorte qu'aucun composant ne doit être alimenté en courant entre le central de commutation et l'utilisateur final. Pour répartir le signal de trafic, il est nécessaire que le réseau contienne plusieurs ramifications. Un type connu de composant de ramification est connu sous le nom de connecteur l:n (n = multiple de 2) Celui-ci comporte une porte d'entrée et deux ou plus de deux portes de sortie. La porte d'entrée est ainsi utilisée pour introduire le signal d'information qui, dans le connecteur, est ramifié vers des ramifications successives par exemple couplées en cascades dans un nombre suffisant d'étages pour obtenir un certain nombre de portes de sortie dans le dernier étage, ce nombre correspondant au nombre d'usagers. L'entretien et la surveillance du réseau optique constitue un problème important par comparaison aux réseaux de lignes électriques Pour effectuer des économies globales suffisantes, la surveillance peut être effectuée de façon relativement centrale, par exemple dans un central de commutation téléphonique Les appels à domicile de plusieurs usagers ou le fait de dépendre de rapports d'incidents provenant des usagers, doivent être évités dans la mesure du possible. Dans les réseaux dits interactifs, comme par exemple les réseaux téléphoniques, dans lesquels se produit un trafic dirigé, c'est-à-dire un trafic dirigé vers l'usager et en provenance de celui-ci, il existe également des solutions simples pour surveiller les défauts, comme proposé par exemple dans les documents de brevets des EUA Nô 5 077 729 et 4 397 551 ainsi que dans la publication du brevet Européen N* 0 365 371 Ces procédés connus se fondent sur le fait que l'on envoie du central des signaux de surveillance qui utilisent ultérieurement 1 'émetteur du canal de retour ou des lignes de retour afin de récupérer un signal de surveillance unique pour chaque usager Cela signifie que l'on isole de façon unique à partir du central les éventuels défauts se produisant vers un abonné sans que cela ne nécessite sa coopération active. Dans les réseaux dits décentralisés, dans lesquels il n'existe qu'un trafic mono-directionnel, cette option est absente Dans ce cas, il y a simplement absence de canal de retour unique pour chaque abonné en raison de la façon dont ces réseaux sont normalement construits, c'est-à- dire par simple ramification, ou à l'aide de composants de connexion de type l:n Du côté du central, il est impossible de se connecter à des lignes d'abonnés uniques sans interrom- pre la transmission vers l'abonné Pour les réseaux de lignes de distribution optiques, on ne connaissait pas jusqu'à présent de procédés de surveillance opérationnels Un procédé de surveillance connu est le procédé de mesure du type radar à réflectométrie optique dans le domaine temporel (RODT). Celui-ci se fonde sur l'émission de très courtes impulsions de lumière Les jonctions, les cassures, les défauts des fibres et d'autres modifications des caractéristiques du canal de transmission donnent lieu à des variations du signal réfléchi, qui sont rétrodiffusées et soumises à un guidage d'onde par la fibre pour être renvoyées vers l'émetteur Le temps mis par cette réflexion pour revenir donne une indica- tion de l'emplacement du défaut Ce procédé répond donc à l'exigence fondamentale qu'une mesure doit pouvoir être effectuée à partir du central Plusieurs variantes du procédé ROTD sont connues On peut par exemple citer la réflectomé- trie optique dans le domaine fréquentiel (RODF) et des variantes qui utilisent deux ou plus de deux longueurs d'onde que ce soit en RODT ou en RODF Ces procédés sont par exemple décrits dans le brevet des EUA Ns 4 397 551. Le problème posé par les procédés du type RODT dans le cas des réseaux optiques ramifiés classiques est que l'on ne peut pas déterminer de façon non ambiguë laquelle des branches est défectueuse, et qu'il n'est pas non plus possible de connecter le dispositif de surveillance du côté du central sans perturber ou interrompre la distribution aux abonnés dont les lignes présentent des défauts. Le but de l'invention est de permettre une surveillance de l'état de fonctionnement d'un réseau de lignes optiques ramifié et d'indiquer la branche dans laquelle existe un état de fonctionnement anormal. Ce but est atteint par un procédé conforme à la présente invention tel que défini dans la partie caractéri- sante de la revendication 1 annexée. Ce but est également atteint par un dispositif conforme à la présente invention tel que défini dans les parties caractérisantes de la revendication 3 annexée. L'invention est décrite ci-après de façon plus détaillée à titre non limitatif d'exemple sous la forme d'un mode de réalisation se référant aux dessins annexés, dans lesquels:10 la figure 1 représente sous forme d'un diagramme un élément de ramification conforme à la présente invention, et la figure 2 représente un exemple d'une partie d'un réseau de lignes optiques ramifié conforme à l'invention. Les constituants de base servant au procédé et au dispositif de l'invention sont l'élément de ramification 1, qui est illustré dans la figure 1 à titre d'exemple L'élé- ment 1 est avantageusement constitué de lignes de fibres optiques 2, 3, qui, d'après l'exemple illustré, sont au nombre de deux et sont connectées l'une à l'autre à l'empla- cement d'une connexion 4, o des branches doubles sont créées, c'est-àdire une branche d'entrée 5 du côté de l'entrée de l'élément de ramification ou de l'élément connecteur et une branche de sortie 6 du côté de la sortie de l'élément connecteur On crée ainsi un certain nombre de portes d'entrée 7,8 et de portes de sortie 9,10, dont le nombre est, dans les exemples illustrés, de deux portes d'entrée et deux portes de sortie L'élément connecteur 1 de l'invention est avantageusement du type connecteur à fibres fusionnées Celui-ci est fabriqué par un procédé de type soufflage de verre consistant à fusionner l'une à l'autre deux fibres optiques dites à mode de transmission de signaux, dans des conditions de longueur et de proximité contrôlées avec une très grande précision de façon que l'emplacement 4 du connecteur et que la branche d'entrée 5 et la branche de sortie 6 soient réalisés avec un degré de symétrie très élevé et avec des effets de perte lumineuse très réduits. Comme le montre la figure 2, l'une des portes d'entrée 7 d'un premier élément connecteur 1 est, conformé- ment à l'invention, connectée à une source d'information 11, qui peut être une source d'information primaire ou une liaison dans un système d'information comme par exemple des liaisons sans fil pour une distribution à grande distance La10 porte d'entrée reçoit de façon continue un signal d'informa- tion optique destiné à être distribué aux usagers par l'intermédiaire d'une structure de ramification arborescente. La seconde porte d'entrée 8 du premier connecteur 1 est, conformément à l'invention, connectée à un dispositif de surveillance 12 pour surveiller le fonctionnement du réseau de lignes optiques ramifié de l'invention Le dispositif de surveillance peut par exemple être du type RODT/RODF, déjà mentionné, et utilise le procédé de mesure de type radar par réflectométrie optique dans le domaine temporel ou par réflectométrie optique dans le domaine fréquentiel, ou d'autres variantes utilisant deux ou plus de deux longueurs d'ondes en RODT ou ROTF Ces dispositifs se fondent donc sur le fait qu'un signal de surveillance optique est introduit par l'intermédiaire de la seconde porte d'entrée 8 du premier élément connecteur 1, grâce à quoi d'éventuelles réflexions dues à un défaut s'étant produit quelque part dans le réseau ramifié, sont détectées et reçues par le dispositif de surveillance 12 sous la forme d'un signal de surveillance réfléchi Les techniques de l'art antérieur pouvaient déterminer la distance du lieu du défaut en mesurant le temps ou la fréquence du signal de surveillance réfléchi par rapport au signal de surveillance optique émis A llemplace- ment 4 du connecteur, des connexions sont établies de telle manière que le signal d'information et le signal de surveil- lance apparaissent tous deux sur les deux portes de sortie, lesquels signaux sont ensuite de nouveau ramifiés dans le réseau. Pour chaque réseau particulier, plusieurs lignes de fibres optiques de sortie 15 sont nécessaires pour chaque usager 13 ou pour une transmission supplémentaire à partir5 d'une station de raccordement 14 ou d'un système de ce type, ce qui est obtenu par couplage en cascade des élément connecteurs dans un nombre suffisant d'étages Il convient que ce couplage en cascade soit effectué de la façon la plus concentrée possible et de préférence dans un central de10 connexion ou de commutation 16, ce qui facilite la surveil- lance opérationnelle Conformément à l'invention, le couplage en cascade est sélectionné de telle manière que les deux portes de sortie 9, 10 de tous les éléments connecteurs 1, 17, 18, 19 et 20 ne soient connectés qu'à la première porte d'entrée 21, 22, 23, 24 d'un élément connecteur respectif 17, 18, 19, 20, qui est couplé en cascade à l'élément connecteur de l'étage précédent La seconde porte d'entrée 25, 26, 27, 28, n'est donc pas connectée à la source d'information 11, mais n'est destinée qu'à être connectée au dispositif de surveillance 12, pour recevoir le signal de surveillance optique afin de déterminer les états de fonctionnement anormaux et de localiser le défaut conformément au procédé décrit ci-dessous. La surveillance continue de la totalité du réseau de lignes optiques commençant par le premier élément connec- teur 1 est effectuée par connexion du dispositif de surveil- lance à la seconde porte d'entrée 8 dans le premier élément connecteur, par injection du signal de surveillance optique par la porte d'entrée 8 sans aucune perturbation et introduc- tion du signal d'information dans l'élément connecteur par l'intermédiaire de la première porte d'entrée puis par répartition de celui-ci par l'intermédiaire de tous les éléments connecteurs et vers les usagers 13 Lorsque le dispositif de surveillance 12 obtient l'indication qu'une anomalie est présente dans le réseau de lignes, aucune information n'est obtenue par l'intermédiaire de la porte d'entrée 8 en ce qui concerne la branche sur laquelle l'état anormal est apparu Cette indication peut, comme mentionné précédemment, être d'un type connu en soi, sa forme dépendant du choix du procédé de mesure L'indication pouvant être5 obtenue de la porte d'entrée 8 est principalement la distance de la ligne par rapport au lieu de mesure. On recherche l'état anormal ou le défaut en déplaçant successivement la connexion du dispositif de mesure 12 vers un élément connecteur situé plus loin sur la struc- ture de connexion arborescente, c'est-à-dire que l'on connecte le dispositif de surveillance à la seconde porte d'entrée spéciale qui constitue ainsi une porte d'entrée de surveillance, cette surveillance étant effectuée à raison d'un élément connecteur à la fois On connecte ainsi par exemple le dispositif de surveillance à la porte d'entrée de surveillance 25 dans l'élément connecteur 17 et, si aucune indication de défaut n'est obtenue, la connexion est transfé- rée à la porte d'entrée de surveillance 26 dans l'élément connecteur 18 Si l'on n'obtient pas non plus d'indication de défaut dans ce cas, le défaut peut alors être recherché dans le premier élément connecteur 1 Cependant, si l'on obtient une indication de défaut de la porte d'entrée de surveillance 26, on se déplace à l'étage suivant dans le couplage en cascade et on se connecte par exemple à la porte d'entrée 27 dans l'élément connecteur 19 S'il apparaît ainsi une indication de défaut dans la porte d'entrée 27, on passe alors directement à l'étage suivant et on connecte par exemple le dispositif de surveillance à la porte d'entrée 28 de l'élément connecteur. Dans le dernier étage du couplage en cascade, il reste une incertitude quant à celle des deux dernières ramifications o se trouve le défaut, c'est-à-dire la ramification appartenant à la porte de sortie 29 ou à la porte de sortie 30, ou à la ligne qui en part 31, 32 et qui dessert l'usager Cette incertitude est levée par utilisation du degré de connexion d'un élément connecteur qui, dans l'exemple illustré, est du type coupleur directif et dépend de la longueur d'onde La surveillance s'effectue par mesure du signal de surveillance réfléchi à deux longueurs d'onde de surveillance, choisies de telle manière que les degrés de connexion dans les éléments connecteurs en cascade inclus, soient différents. L'invention ne se limite pas au mode de réalisa- tion décrit ci-dessus et dans les dessins, mais peut être modifiée tout en restant dans le cadre des revendications annexées A titre d'exemple, une structure à 16 portes de sortie est représentée, cette forme étant courante dans le cas de la télévision par câble, mais il est clair que le nombre de portes de sortie peut être modifié dans une large mesure Fondamentalement, il suffit d'utiliser un seul élément connecteur 1 En outre, chaque élément connecteur peut être constitué de plus de deux portes d'entrée et portes de sortie, les nombres des portes d'entrée et des portes de sortie de chaque élément connecteur étant de préférence identiques Cela peut par exemple être obtenu par fusion les unes aux autres de plusieurs fibres optiques à mode de transmission des signaux à l'emplacement du connecteur Par conséquent, l'une des portes d'entrée de chaque élément est utilisée à des fins de surveillance. REVENDICATIONS 1 Procédé pour surveiller des réseaux de lignes optiques ramifiés adaptés au transfert de signaux d'informa- tion par l'intermédiaire dlune ou plusieurs ramifications ( 1, 17, 18, 19, 28), entre une source d'information ( 11) et un récepteur d'information ( 13, 15), caractérisé en ce que le signal d'information est fourni à une première porte d'entrée ( 7, 21, 22) par sa ramification respective ( 1, 17, 18, 19, ), en ce qu'un signal de surveillance est fourni à une seconde porte d'entrée ( 8, 25, 26, 27) par sa ramification respective, et en ce que la ramification connecte le signal d'information et le signal de surveillance à une première ainsi qu'à une seconde porte de sortie ( 9, 10, 23, 24, 29, ) de la ramification. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs ramifications ( 1, 17, 18, 19, 28) sont couplées en cascade de telle manière que le premier signal d'information soit connecté par l'intermédiaire de la première porte d'entrée ( 7) et des portes de sortie ( 9, 10) de la première ramification ( 1), à la première porte d'entrée ( 9, 10) de chaque ramification suivante ( 17, 18), en ce que le signal de surveillance est connecté par 1 'intermédiaire de la seconde porte d'entrée ( 8) et des deux portes de sortie ( 9, 10) de la première ramification ( 1), à la porte d'entrée de chaque ramification suivante, en ce que le signal de surveillance surveille principalement la totalité du réseau de lignes dans la direction d'introduction du signal d'infor- mation à partir de la première ramification, et en ce que, lors de la détection d'une anomalie dans le réseau de lignes, le signal de surveillance est successivement transféré à la seconde porte d'entrée ( 32, 35) de chaque ramification suivante ( 17, 18) dans laquelle une anomalie a été détectée. 3 Dispositif pour surveiller des réseaux de lignes optiques ramifiés adaptés à transférer des signaux d'information par l'intermédiaire d'une ou plusieurs ramifi- cations entre une source d'information ( 11) et un récepteur d'information ( 13, 15) et comprenant un dispositif de surveillance ( 12) connecté au réseau de lignes, caractérisé en ce que ladite ramification ( 1, 17, 18, 19, 28) ou lesdites ramifications sont constituées d'au moins deux portes5 d'entrée ( 7, 8) et d'au moins deux portes de sortie ( 9, 10), en ce qu'au moins l'une des portes d'entrée ( 7) est connectée pour recevoir le signal d'information et en ce que la seconde porte d'entrée ( 8) est connectée pour recevoir un signal de surveillance du dispositif de surveillance ( 12), et en ce que10 la ramification ou les ramifications sont adaptées à connec- ter les portes d'entrée aux portes de sortie de façon que le signal d'information et le signal de surveillance introduits soient tous deux transférés à la première ainsi qu'à la deuxième porte de sortie. 4 Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que plusieurs ramifications ( 1, 17, 18, 19, 28) sont couplées en cascade de telle manière que les portes de sortie ( 9, 10) d'une première ramification ( 1) soient connectées à la première porte d'entrée ( 21, 22) par une ramification suivante respective ( 17, 18) connectée en cascade après la première ramification, alors que la seconde porte d'entrée ( 22, 25) de chaque ramification peut être connectée au dispositif de surveillance ( 12).