Brevet FR2748170A1 — publié le 19971031

La présente invention est relative à un dispositif de commutation automatique de lignes de transmission, assurant notamment la liaison entre un poste d'émission de données sous une forme quelconque, codées ou non, et un poste de réception de ces données. A noter dès & présent que les termes "lignes de transmission" ci-dessus doivent être considérés ici dans le sens le plus général, en recouvrant non seulement une liaison matérielle entre deux postes distants l'un de l'autre, réalisés à l'aide de fils conducteurs ou de fibres optiques par exemple, mais également le cas où cette liaison est assurée de toute autre manière, notamment par voie hertzienne ou autre. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de ce genre monté dans un système de transmission comportant deux voies identiques, en parallèle, chacune comportant un sens de transmission à l'émission et à la réception respectivement, ce dispositif étant capable de contrôler en permanence la qualité des conditions dans lesquelles s'effectue la transmission des données sur la première de ces voies, et en cas de détérioration de la communication, de le constater et de faire automatiquement basculer la liaison sur la seconde voie, de telle sorte que l'utilisateur dispose en permanence d'une connexion satisfaisante, en s'affranchissant des problèmes que posent l'affaiblissement du signal, voire une coupure par perte de fréquence porteuse notamment, pouvant intervenir inopinément sur celle de ces voies qui est en cours d'utilisation. La fourniture de liaisons de transmission pour usage par certains clients, notamment pour des liaisons de type informatique, par exemple entre un serveur et un utilisateur, est fréquente et constitue un service dont il est impératif d'assurer en permanence un fonctionnement satisfaisant. En effet, l'affaiblissement de la transmission, le cas échéant la rupture ou coupure de la communication établie, peuvent avoir des conséquences économiques, industrielles et commerciales parfois considérables, susceptibles d'entraîner de lourds préjudices, avec le cas échéant des pénalités sévères. L'invention vise à pallier cet inconvénient, en doublant la ligne normalement utilisée par une autre, identique mais indépendante de la première et réunissant en parallèle avec celle-ci au moins un poste émetteur et au moins un poste récepteur, ce dernier délivrant & son tour, & sa sortie, un signal propre à permettre dans certaines conditions la commutation de la liaison qui s'établit dans ce cas par l'intermédiaire de la seconde ligne. A cet effet, le dispositif considéré, monté entre une première ligne assurant la liaison entre un poste d'émission et un poste de réception, constituée de deux voies reliant ces postes, cette première ligne étant doublée par une ligne auxiliaire de mêmes caractéristiques, également à deux voies réunissant en parallèle le poste d'émission et le poste de réception, se caractérise en ce qu'il comporte un ensemble de mesure qui compare en permanence un signal transmis sur la première ligne avec un seuil de référence donné, stocké et gardé en mémoire, la constatation par ledit ensemble que le signal sur la première ligne est affaibli ou nul provoquant la commutation de la liaison sur la ligne auxiliaire, de manière à arrêter la transmission sur la première ligne et à assurer automatiquement la liaison par la ligne auxiliaire qui se substitue à la précédente. Avantageusement, le seuil de référence est ajustable. De préférence également, le dispositif comporte un circuit de mesure permanente du signal de tension établi sur la première ligne entre ses deux voies, représentatif de l'état de cette ligne, et un circuit de comparaison de ce signal avec un seuil de référence, de manière à ce que, pour une valeur du signal inférieure à ce seuil, se produise, de préférence après une temporisation déterminée, la commutation de la liaison entre le poste d'émission et le poste de réception depuis la première ligne vers la ligne auxiliaire, & l'aide d'au moins un relais de basculement. Le cas échéant, le circuit de comparaison est agencé pour quantifier l'écart relevé entre le seuil de référence et le signal de tension mesuré. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif comporte un second circuit de mesure du signal de tension entre les deux voies de la ligne auxiliaire et de comparaison de celui-ci avec le signal de tension relevé sur la première, afin de permettre, en cas de valeur encore plus affaiblie de ce signal sur la ligne auxiliaire, de basculer à nouveau le relais pour revenir à une liaison établie à travers la première ligne. Le cas échéant, les circuits de mesure associés aux deux lignes peuvent être constitués par un circuit unique, commun & l'une et à l'autre. Selon une autre caractéristique avantageuse, le dispositif comporte des alarmes, des moyens de visualisation propres à identifier l'état du relais sur chaque ligne, et un circuit d'affichage du niveau du signal transmis par celle-ci. De préférence également, le dispositif comporte des moyens à mémoire pour conserver l'information enregistrée et affichée et le cas échéant des moyens pour renvoyer celle-ci à distance, afin d'avertir de l'existence d'un défaut et de la commutation des lignes provoquée par celui-ci. Gr ce à ces dispositions, le dispositif mesure ainsi en permanence le fonctionnement jugé satisfaisant de la première ligne de transmission par référence à un niveau de qualité prédéterminé, en permettant, dès que ce niveau n'est plus atteint, de commander le basculement du relais pour mettre la ligne auxiliaire en service, laquelle ne comporte pas le défaut qui a provoqué l'affaiblissement, voire l'annulation du signal mesuré sur la première ligne, l'usager étant dans ces conditions en permanence assuré de disposer d'une transmission convenable et sure de ses données. Notamment, ces dispositions permettent, après détection du défaut intervenu sur la première ligne, ayant provoqué le basculement du relais, de rechercher ce défaut et de l'éliminer, ceci sans caractère d'urgence immédiate, avant que l'installation ne soit remise dans son état initial. Le dispositif permet également de comparer en permanence le signal de tension sur la première ligne en utilisation et celui qui existe sur la ligne auxiliaire une fois celle-ci mise en service, de manière que, si ce dernier est encore plus affaibli ou dégradé, le relais bascule & nouveau pour ramener la liaison vers la première ligne, la liaison étant dans ces conditions toujours établie à travers la meilleure des deux lignes. D'autres caractéristiques d'un dispositif de commutation automatique de lignes de transmission télépnoniques établi conformément à l'invention, apoaraitront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel la Figure unique est un schéma synoptique, illustrant la mise en oeuvre du dispositif considéré. Sur cette figure, la référence A désigne schématiquement une station ou un poste d'émission/réception de données, la référence B correspondant de même à une station ou poste également d'émission/réception, la liaison entre ces postes étant réalisée au moyen de deux lignes de transmission, de préférence identiques, parallèles, respectivement figurées sous les références V1 et V2. Chacune de ces lignes est constituée de deux voies, chacune d'elles comportant deux liaisons pour la transmission des données dans un sens ou dans l'autre, de A vers B ou inversement de B vers A, soit quatre sens pour ces liaisons au total, repérés Al, B1, C1, D1 pour la ligne V1 et A2, B2, C2, D2 pour la ligne V2. Les postes A et B sont réunis l'un à l'autre et selon le cas par l'une des deux lignes précédentes, la ligne V1 étant pour plus de commodité qualifiée de première ligne (ou ligne principale) dans l'exposé de l'invention tel qu'il a été donné précédemment, tandis que la ligne V2 est dite ligne auxiliaire, étant entendu que cette distinction est en réalité purement formelle puisque les deux lignes sont a priori identiques, montées en parallèle l'une à l'autre et propres à être utilisées indépendamment l'une de l'autre pour fournir à l'utilisateur la meilleure liaison possible entre les postes A et B, quel que soit le débit des données transitant sur ces voies. Le'dispositif comporte des micro-relais 10 et 11, prévus dans un ensemble de commutation du poste A schématisé par un cadre extérieur en pointillé sur le dessin au voisinage de ce poste, ces relais étant agencés de telle sorte que leurs contacts, schématiquement représentés sur le dessin au droit des liaisons Al, B1, C1, D1 d'une part, A2, B2, C2, D2 d'autre part, mais dont la réalisation et le montage sont entièrement classiques et à la portée immédiate de l'Homme de l'art, soient aménagés pour permettre de réunir les postes A et B, après de préférence une temporisation déterminée, respectivement par l'intermédiaire de l'une ou de l'autre des deux lignes V1 et V2, c'est- & -dire au moyen des voies correspondant à chacune d'elles, dans le sens & chaque fois de l'émission et de la réception. Des relais 12 et 13, similaires, sont prévus pour l'ensemble homologue de commutation du poste B, également schématisé sur le dessin par un cadre en pointillé disposé & proximité de ce dernier. Des circuits 14 d'une part, 15 d'autre part, sont prévus pour l'alimentation des ensembles de commutation précédents, associés respectivement aux postes A et B. L'ensemble de commutation associé au poste B, dont le rôle est exclusivement passif, a pour but de surveiller la qualité des transmissions du poste A vers ce poste B. A cet effet, il comporte un circuit de comparaison 16, étalonné sur un seuil de référence provenant d'un circuit 17, ce seuil pouvant être ajusté, notamment au moyen d'un circuit 18, du type amplificateur opérationnel, piloté lui-même par un ensemble logique, désigné par la référence 19. Cet ensemble logique 19, du type micro-contrôleur, regroupe plusieurs sous-ensembles énumérés ci-après. Lorsque le circuit de comparaison 16 détecte une variation de la valeur moyenne de la tension par rapport au seuil de référence, il quantifie numériquement cette différence, notamment par pas de 3 dB dans l'exemple considéré mais qui pourraient être fixés différemment, avant de fournir un signal & l'ensemble logique 19. Cet ensemble 19 enregistre ce signal dans une mémoire 20 si la transmission surveillée s'effectue sur la ligne V1 ou dans une mémoire 21 si la transmission a lieu sur la ligne V2, cette mise en mémoire permettant de connaltre & tout moment l'état de la ligne non connectée, de telle sorte que si, & la suite de la variation constatée, le basculement d'une ligne sur l'autre n'est pas effectué, la détection et la mesure ultérieures d'une éventuelle autre variation puisse se faire, non plus par rapport au seuil de référence prédéterminé, mais par rapport au signal ainsi mémorisé. L'ensemble logique 19, ayant ainsi acquis en mémoire la variation relevée, est prévu pour retransmettre le signal vers le poste A, & travers un atténateur 23, monté entre les voies d'émission, de B vers A, ceci sous la commande d'un circuit 22, rendu actif durant une période calibrée fixée par l'ensemble 19. Dans le cas où, au lieu d'un affaiblissement constaté sur la ligne en exploitation, provoquant le basculement sur l'autre ligne de la façon indiquée ci-dessus, se produit une rupture complète de la transmission de A vers B de la ligne V1 (ou V2) en exploitation par perte de fréquence porteuse notamment, le poste B détecte cette coupure par le signal retransmis à l'ensemble logique 19, qui active les relais 12 et 13 de manière à faire basculer la liaison sur la ligne V2 (ou V1). Simultanément, le poste A constate l'absence de signal et commute à son tour de V1 vers V2 (ou de V2 vers V1) par ses propres relais 10 et 11 et retrouve la présence du signal. Un circuit 24 assure en permanence l'identification de la ligne V1 ou V2 qui achemine le signal. En cas de rupture concomitante des deux lignes, le dispositif permet, grace à un oscillateur 25, de cadencer les oscillations de battement des relais 12 et 13, d'une ligne à l'autre et vice versa, jusqu'à ce qu'un signal soit finalement récupéré sur l'une de ces lignes remise à niveau, en permettant alors une connexion satisfaisante des postes A et B. La transmission d'un événement qui affecte la liaison entre le poste A et le poste B, par l'ensemble de commutation associé à ce dernier, s'effectue quasi instantanément (quelques millisecondes). L'ensemble de commutation associé parallèlement au poste A, incorpore de façon similaire un micro-contrôleur 29, propre à calculer dans tous les cas le temps de propagation du signal pour un trajet d'aller et de retour entre les postes A et B, puis le stocke en mémoire en phase d'initialisation du dispositif. Ceci permet notamment de différencier une perte de signal dû à un basculement d'une ligne vers l'autre vis-à-vis des effets d'une rupture de la liaison. L'ensemble de mesure et de commutation du poste A comporte un circuit 26, comparant la valeur moyenne du signal par rapport & un seuil de référence 27, ajustable par un circuit 28. Toutefois, dans ce cas, outre la capacité d'interpréter les anomalies inhérentes à la transmission du poste B vers le poste A à travers un circuit de contrôle 30, cet ensemble de mesure et de commutation peut repérer et décoder les informations fugitives provenant du poste B, représentatives de la transmission vers celui-ci et les combiner avec le signal précédemment recueilli pour déterminer l'état réel de la ligne sélectionnée. Le circuit de contrôle 30 transfère le signal cumulé à une mémoire 31 si la liaison s'effectue sur la ligne V1, ou à une mémoire 32 si cette liaison emprunte la ligne V2. Dans tous les cas, le dispositif permet de "lire" l'état instantané des deux lignes et de retenir pour la liaison entre les postes A et B celle qui est la plus performante, tout en déclenchant les alarmes éventuellement indispensables. Sous le contrôle de l'ensemble logique 29, un circuit 33 permet de visualiser les alarmes, le circuit 34 affichant la qualité de la transmission à la fois du poste A vers le poste B et vice versa de B vers A. Avantageusement, cette qualité de la transmission peut être graduée, par écarts de 3 dB notamment. Un circuit 35 est également prévu dans l'ensemble logique 29 pour outrepasser les consignes issues de cet ensemble, de manière à permettre à l'utilisateur de réaliser à tout moment le basculement de la ligne principale vers la ligne auxiliaire ou vice versa. Un indicateur 36 permet également de savoir en permanence quelle est la ligne utilisée. Comme précédemment, un oscillateur 37 permet en cas de rupture momentanée sur les deux lignes d'assurer un passage répété de l'une à l'autre, jusqu'à ce que l'une de ces liaisons assure un niveau de transmission satisfaisant et puisse être alors utilisée entre A et B. Dans l'exemple précédent, on a supposé que le dispositif réalise la liaison entre un poste A et un poste B individuellement séparés. Bien entendu, on peut prévoir que cette liaison s'effectue entre un nombre donné de tels postes, en utilisant un circuit 38 qui joue le rôle d'interface avec un bus et un circuit de répartition 39, lequel, en phase d'initialisation du dispositif, permet de régler le seuil de référence adopté pour chaque ligne de liaison. On réalise ainsi un dispositif de commutation automatique de lignes de transmission de conception très simple qui permet en permanence d'assurer une liaison dans des conditions toujours optimales, gracie à un choix permanent de la meilleure solution offerte par l'une ou l'autre de deux lignes montées en parallèle, en écartant l'une de ces lignes au profit de l'autre des l'apparition d'un défaut, de telle sorte que celui-ci puisse être ensuite éliminé avant que l'installation ne soit remise dans son état initial. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit ci-dessus référence aux dessins annexés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commutation automatique pour lignes de transmission, monté entre une première ligne (V1) assurant la liaison entre un poste d'émission (A) et un poste de réception (B), constituée de deux voies de connexion, cette première ligne étant doublée par une ligne auxiliaire (V2) de mêmes caractéristiques, également à deux voies réunissant en parallèle le poste d'émission et le poste de réception, caractérisé en ce que chaque poste est associé à un ensemble de mesure et de commutation qui compare en permanence un signal transmis sur la première ligne avec un seuil de référence donné, stocké et gardé en mémoire, la constatation par ledit ensemble que le signal sur la première ligne est affaibli ou nul provoquant la commutation de la liaison sur la ligne auxiliaire, de manière arrêter la transmission sur la première ligne et à assurer automatiquement la liaison par la ligne auxiliaire qui se substitue à la précédente. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le seuil de référence est ajustable. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu' il comporte un circuit de mesure permanente du signal de tension établi sur la première ligne (V1) entre ses deux voies, représentatif de l'état de cette ligne, et un circuit de comparaison de ce signal avec un seuil de référence, de manière à ce que, pour une valeur du signal inférieure à ce seuil, se produise, de préférence après une temporisation déterminée, la commutation de la liaison entre le poste d'émission (A) et le poste de réception (B) depuis la première ligne vers la ligne auxiliaire, à l'aide d'au moins un relais de basculement (10, 11 et 12, 13). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit de comparaison est agencé pour quantifier l'écart relevé entre le seuil de référence et le signal de tension mesuré. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de mesure du signal de tension entre les deux voies de la ligne auxiliaire et de comparaison de celui-ci avec le signal de tension relevé sur la première, afin de permettre, en cas de valeur encore plus affaiblie de ce signal sur la ligne auxiliaire, de basculer à nouveau le relais pour revenir à une liaison établie à travers la première ligne. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des alarmes, des moyens de visualisation propres à identifier l'état du relais sur chaque ligne, et un circuit d'affichage du niveau du signal transmis par celle-ci. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens à mémoire (20, 21, 31, 32) pour conserver l'information enregistrée et affichée et des moyens pour renvoyer celle-ci à distance, afin d'avertir de l'existence d'un défaut et de la commutation des lignes provoquée par celuici.