Brevet FR2759835A1 — publié le 19980821

Procédé de compensation des atténuations affectant les niveaux des signaux échangés dans un réseau de communication La présente invention concerne un procédé et un dispositif de compensation des atténuations affectant les niveaux des signaux échangés entre des appareils tels que des téléphones, des vidéophones, des fax ou des ordinateurs reliés à un réseau de communication. L'invention concerne particulièrement un procédé de compensation des niveaux des signaux échangés dans un réseau téléphonique. La figure 1 représente schématiquement et partiellement une boucle d'abonné 2 dans une architecture connue d'un réseau téléphonique, reliant un utilisateur à une centrale téléphonique 4. L'utilisateur émet un signal IN1 et reçoit un signal OUT2 à travers une ligne de transmission 6 représentée par son impédance ZL. Cette impédance provoque une atténuation des niveaux des signaux échangés qui peuvent provoquer des détériorations, voire des pertes d'information. Une solution connue pour compenser cette atténuation, consiste à mesurer, aux bornes d'une charge 7, une tension continue Vdc dont le niveau est proportionnel à celui des signaux échangés. Cette tension est ensuite fournie à un module de calcul 8, qui détermine, à partir du résultat de cette mesure, d'une part, un gain G1 permettant de maintenir constant le niveau d'un signal IN1 émis par l'appareil de l'utilisateur vers la centrale 4, et d'autre part, un gain G2 permettant de maintenir constant le niveau d'un signal OUT2 reçu par l'utilisateur à partir de la centrale 4. Cette solution n'est pas adaptée à la compensation des signaux échangés par des appareils numériques isolés de la boucle d'abonné qui de ce fait nécessitent l'utilisation d'une interface adaptée à chaque application. Le but de l'invention est d'assurer un niveau constant des signaux échangés entre des appareils aussi bien numériques qu'analogiques reliés à un réseau de transmission. Ce but est atteint par un procédé dans lequel on réalise une estimation de l'impédance Z de la ligne de transmission en fonction des signaux échangés, puis on multiplie chaque signal par un gain approprié, déterminé numériquement à partir de la valeur estimée de Zl. Avec le procédé selon l'invention, il n'est plus nécessaire de mesurer une tension continue pour déterminer les gains nécessaires à la compensation dans la mesure où la solution mise en oeuvre est essentiellement numérique et peut, de ce fait, être mise en oeuvre pour compenser le niveau des signaux échangés dans des applications utilisant des appareils numériques, isolés de la boucle d'abonné, tels que des vidéophones, des fax ou des ordinateurs. L'invention concerne également un dispositif de compensation des atténuations susceptibles d'affecter des signaux échangés à travers une ligne d'un réseau de transmission. Selon l'invention, ce dispositif comporte un bloc numérique de calcul destiné à estimer l'impédance Z de la ligne de transmission et à déterminer les gains nécessaires à la compensation des niveaux des signaux échangés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles - La figure 1 représente schématiquement et partiellement une boucle d'abonné dans un réseau téléphonique selon une architecture de l'art antérieur - La figure 2 représente schématiquement et partiellement une boucle d'abonné dans un réseau téléphonique comportant un dispositif de compensation selon l'invention. La figure 1 illustre schématiquement et partiellement une liaison entre un appareil 3 d'un utilisateur et une centrale téléphonique 4 via une ligne 6 de transmission représentée par son impédance Z,. L'utilisateur émet un signal IN1 et reçoit un signal OUT2. Ces signaux subissent une atténuation due à l'impédance Z1 de la ligne 6. Afin de maintenir constant les niveaux des signaux échangés, on réalise une estimation l'impédance Z de la ligne 6 en fonction des signaux échangés, puis on multiplie chaque signal par un gain approprié déterminé numériquement à partir de la valeur estimée de Z1. L'estimation de l'impédance Z1 est réalisée numériquement par un algorithme d'identification basé, par exemple, sur la méthode des moindres carrés, I'algorithme RLS (Recursive Least Square en langue anglaise) ou encore sur l'algorithme de Kalman. Ce calcul consiste à déterminer le rapport OUT2=K(zL)+# IN1 où K ZL 2.(ZL +2.R1) et Z 4-R, K ZL= 1-2.K Z1 représentant l'impédance de la ligne de transmission, tandis que R1 représente l'impédance de source des signaux, puis à déduire - pour le signal émis, un premier gain GI(ZL)= 1 - et pour le signal reçu, un deuxième gain G2(ZL)= 1 1-2.K(ZL). Cette méthode est mise en oeuvre par un dispositif, représenté à la figure 2, comportant un bloc numérique de calcul 10 destiné à estimer l'impédance ZI de la ligne de transmission et à déterminer les gains nécessaires à la compensation des signaux échangés. Ce bloc numérique de calcul 10 comporte une unité d'identification 12 de l'impédance Z1 de la ligne de transmission 6 coopérant avec un module de calcul 14 destiné à fournir, à un premier moyen d'amplification 16, un premier gain G1 pour compenser l'atténuation des signaux émis par l'utilisateur, et à fournir, à un deuxième moyen d'amplification 18, un deuxième gain G2 pour compenser l'atténuation des signaux reçus par un utilisateur. Préférentiellement, le bloc numérique de calcul 10 est un circuit DSP (Digital signal processing en langue anglaise) mettant en oeuvre un algorithme d'identification basé, par exemple, sur la méthode des moindres carrés, l'algorithme RLS ou l'algorithme de Kalman. Comme on peut le voir sur la figure 2, une première entrée 20 de l'unité d'identification 12 est reliée à la sortie 21 du premier moyen d'amplification 16, tandis qu'une deuxième entrée 22 de ladite unité d'identification 12 est reliée à une première entrée 23 du deuxième moyen d'amplification 18. La sortie 24 de l'unité d'identification 12 est reliée à l'entrée 26 de le module de calcul 14. Une première sortie 28 du module de calcul 14 est reliée à une première entrée 30 du premier moyen d'amplification 16 tandis qu'une deuxième sortie 32 du module de calcul 14 est reliée à une deuxième entrée 34 du deuxième moyen d'amplification 16. La sortie 36 du bloc numérique de calcul 10 est reliée à une entrée 38 d'un convertisseur numérique-analogique 40 tandis que l'entrée 42 dudit bloc numérique de calcul 10 est reliée à la sortie 44 d'un convertisseur analogique-numérique 46. En fonctionnement, I'unité d'identification 12 fournit au module de calcul 14 une valeur estimée de l'impédance ZI de la ligne de transmission 6. Cette valeur est calculée à partir des valeurs des signaux émis et des signaux reçus par l'utilisateur. Ces signaux sont appliqués respectivement à la première entrée 20 et à la deuxième entrée 22 de l'unité d'identification 12. Comme cela a été expliqué précédemment, la valeur estimée de l'impédance Z est calculée selon la relation z 4- R, K L 1-2 K à partir des équations suivantes OUT2 IN1 et K(ZL)= ZL 2.(ZL+2.R1 + 2 R,) Le module de calcul 14 fournit, au premier moyen d'amplification 16, le premier gain G1 pour compenser l'atténuation des signaux émis par l'utilisateur, et au deuxième moyen d'amplification 18, le deuxième gain G2 pour compenser l'atténuation des signaux reçus par l'utilisateur. Ces gains sont calculés en fonction de la valeur estimée de Z1 par les relations Gl(ZL) 2 K(ZL ) pour le signal émis, et 1 = ( 2 e K(ZL) pour le signal reçu. Du fait qu'ils soient totalement numériques, la méthode et le dispositif de l'invention permettent de réaliser une compensation plus précise des atténuations susceptibles d'affecter les signaux échangés à travers une ligne de transmission dans la mesure où ils ne sont pas affectés par les dérives en température. Revendications 1. Procédé de compensation des atténuations des signaux échangés entre au moins deux appareils à travers une ligne d'un réseau de transmission, caractérisé en ce que l'on réalise une estimation de l'impédance Z1 de la ligne en fonction des signaux échangés, puis on multiplie chaque signal par un gain approprié, déterminé numériquement à partir de la valeur estimée de Z1. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que - I'on calcule le rapport des signaux échangés 0UT2 K(Z ) = K(4)+E iN1 où K(ZL)= ZL 2#(ZL +2#R1) et ZL= 4#R1#K 1-2#K Z(co) représentant l'impédance de la ligne de transmission, tandis que R1 représente l'impédance de source des signaux, puis, on déduit - pour le signal émis, un premier gain 1 G1(ZL)= 1-2#K(ZL) - et pour le signal reçu, un deuxième gain G2(4)= i-2.K(4) 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'estimation de l'impédance Z1 de la ligne (6) est réalisée numériquement par un algorithme d'identification. 4. Dispositif de compensation des signaux échangés entre au moins deux appareils à travers une ligne d'un réseau de transmission caractérisé en ce qu'il comporte un bloc numérique de calcul (10) destiné à estimer l'impédance Z1 de la ligne de transmission et à déterminer les gains nécessaires à la compensation des niveaux des signaux échangés. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bloc numérique de calcul (10) comporte une unité d'identification (12) de l'impédance ZW de la ligne de transmission (6) coopérant avec un module de calcul (14) destiné à fournir, à un premier moyen d'amplification (16), un premier gain G1 pour compenser l'atténuation des signaux émis par un utilisateur, et à fournir, à un deuxième moyen d'amplification (18), 8), un deuxième gain G2 pour compenser l'atténuation des signaux reçus par l'utilisateur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bloc de calcul (10) est un circuit DSP mettant en oeuvre un algorithme d'identification.