Brevet FR2773037A1 — publié le 19990625

La présente invention se rapporte à un système de communication comprenant un réseau de transmission par câble comprenant plusieurs points d'accès pourvus de moyens de transmission et/ou de réception haute fréquence, et un canal de données additionnelles qui est agencé dans ledit réseau de transmission par câble, lequel canal de données additionnelles s'étend entre lesdits moyens de transmission et lesdits points d'accès. Un tel système de communication est décrit au brevet européen EP O 784 404. Ce système de communication est un système de distribution, par exemple destiné à des signaux analogiques ou numériques, tels que des signaux radio ou TV ou d'autres signaux dits de service tels que des signaux de télévision par câble CATV (abréviation de l'expression anglaise Community Antenna Television), et ce système est en outre adapté à une transmission bidirectionnelle de signaux de données additionnelles tels que des signaux de téléphonie. A cette fin, I'unité de distribution comporte également des moyens de réception et l'unité ou poste de transmission de l'abonné comporte des moyens de transmission. Le signal de transmission s'effectue par l'intermédiaire du réseau de transmission par câble, dans lequel les signaux de données bidirectionnels et les signaux radio-TV utilisent des bandes de fréquences différentes. La largeur de bande du câble qui est disponible pour les signaux est généralement utilisée de la manière la plus étendue possible, et les canaux disponibles sont chargés de façon dense au moyen de signaux de service et de signaux de données additionnels de façon à rendre l'exploitation du réseau par câble intéressante d'un point de vue commercial. Généralement, la transmission des signaux s'effectue sur une distance telle et par un cheminement tel que des postes ou stations intermédiaires sont interconnectés entre les moyens de transmission et les moyens de réception, lesquelles stations intermédiaires comportent des moyens électroniques tels par exemple que des amplificateurs, des répéteurs, des filtres, des aiguilleurs, des passages de porte, des multiplexeurs, des démultiplexeurs, des sélecteurs, des commutateurs aussi bien que des moyens qui sont nécessaires pour déterminer le cheminement et la direction que les signaux doivent suivre. L'ajustement et l'accord ou syntonisation des moyens électroniques aux stations intermédiaires aussi bien qu'aux points d'accès peuvent s'effectuer manuellement en envoyant effectivement quelqu'un sur les lieux d'échanges locaux ou aux stations intermédiaires de commutation qui sont présents en divers endroits dans le district d'une ville. Ces opérations peuvent également être effectuées en utilisant une unité de distribution qui engendre des signaux de commande dont le nombre requis va en augmentant compte-tenu de l'augmentation de la densité d'information qui peut être requise et de l'intensité avec laquelle la capacité de transmission du réseau de transmission par câble est utilisée et qui rend lesdits signaux disponibles via un canal de service externe en direction des moyens électroniques qui doivent être ajustés et qui sont présents aux diverses stations intermédiaires ou aux divers points d'accès. Les signaux peuvent également être des signaux de commande se rapportant aux services additionnels ou analogues, bien évidemment. A ce sujet, des signaux en retour sous la forme de signaux de sécurité, de signaux d'alarme, par exemple des signaux d'alarme d'incendie, de vol, de fumée et analogues peuvent être pris en considération. Cependant, ceci implique d'utiliser une grande quantité de temps et de travail de maintenance et, par conséquent, devient très coûteux, pour obtenir la maintenance d'un tel canal de service externe tel que requis pour les buts susmentionnés. Un inconvénient du système de communication tel que décrit dans le document EF O 784 404 est le fait que ce système utilise un tel canal de service externe. L'objet de la présente invention est d'assurer une simplification et une extension du domaine d'application des systèmes de communication connus, sans que ceux-ci soient atteints au prix de la capacité pratique requise de transmission du réseau de transmission par câble et sans que cela affecte les fonctions et services qui doivent être assurés au moyen et par le système de communication qui a déjà été réalisé. De façon à atteindre cet objectif, le système de communication conforme à l'invention se caractérise en ce qu'il est pourvu de moyens d'alimentation de puissance, qui fournissent le signal d'alimentation de puissance qui est requis pour alimenter au moins une station intermédiaire via le réseau de transmission par câble, ainsi que d'un modem qui module les données de vérification et/ou de commande sur une onde porteuse pour la transmission dans le canal de données, et qui superpose ladite onde porteuse au signal d'alimentation de puissance. L'avantage du système de communication conforme à l'invention est que le canal de données additionnelles qui est mis en oeuvre et intégré dans le réseau de transmission par câble obvie à l'utilisation d'un canal de service externe ou d'un canal de données. Ainsi, le travail de maintenance additionnel relativement coûteux dudit canal externe n'est plus nécessaire, et il est remplacé par le travail de maintenance sur le réseau de transmission par câble, lequel travail est effectué de toute façon. Un effet additionnel de l'élimination du canal externe est également le fait que l'inconvénient associé de sa susceptibilité importante à être défaillant et de sa fiabilité réduite sont éliminés. Ainsi, la fiabilité du système de communication conforme à l'invention a été améliorée sans affecter le type de signaux de service qui peuvent y être utilisés. La mise en oeuvre du signal d'alimentation de puissance aux moyens de la superposition des données modulées sur l'onde porteuse permet d'effectuer une superposition aux signaux d'alimentation de puissance qui peut ne pas être sinusoïdale. Le signal d'alimentation de puissance, lequel est généralement un signal à tension d'alimentation de sécurité d'environ 30 à 60 V, en particulier entre 42 et 50 V, peut également être une tension à onde carrée, par exemple ou présenter toute autre forme désirée qui permet la transmission d'une grande quantité d'énergie et qui peut être élevée ou abaissée par des moyens simples, si désiré. Un avantage qui se révèle d'importance majeure dans la pratique est le fait que les signaux qui doivent être transmis via le canal de données additionnelles sont transportés par les courants d'alimentation en puissance à 50 Hz (habituellement du courant alternatif) qui sont envoyés de toute façon aux stations intermédiaires, sans qu'il soit requis d'utiliser aucune adaptation coûteuse en particulier pour les réseaux existants de transmission par câble de type CATV ou pour des systèmes de réception centraux, dits systèmes CA, pour signaux par exemple de radio ou de télévision, en particulier fonctionnant de façon bidirectionnelle. En l'état, les filtres qui sont présents dans les réseaux existants de type CATV ne commencent seulement à fonctionner qu'à des fréquences beaucoup plus élevées (supérieures à 50 MHz) que celles qui se présentent avec les signaux dans la partie inférieure de la bande passante de fréquence des réseaux de transmission par câble. Ceci s'applique en particulier aux réseaux de type TV par câble coaxial, lesquels utilisent en pratique une bande de fréquence qui se situe approximativement entre 5 MHZ et 862 MHz. Avec cette nouvelle application de réseaux de câble coaxiaux, le coût sera limité, étant donné qu'ils peuvent être constitués d'une manière simple et peu coûteuse au moven de composants, modules et circuits existants. De plus, étant donné que le canal de données qui est mis en oeuvre dans le réseau de transmission par câble, lequel peut par exemple être utilisé en tant que canal de commande ou de contrôle, de mesure, de vérification et/ou de service, ne nécessite en principe seulement que de s'étendre entre les moyens de transmission et une station précédemment mentionnée intermédiaire, de tels signaux (dans ce canal à mettre en oeuvre dans le réseau de transmission par câble) n'atteindront pas les moyens de réception aux points d'accès des utilisateurs finaux. En conséquence, l'utilisateur final ne peut pas lire lesdits signaux ni les influencer ou interférer avec eux, ce qui constitue un perfectionnement supplémentaire en ce qui concerne la fiabilité et la possibilité de défaillance du système de communication conforme à l'invention. Un autre avantage est le fait que le système de communication conforme à l'invention peut être réalisé en utilisant des techniques qui ont bien fait leurs preuves, qui sont connues en elles-mêmes, telles que celles qui sont utilisées par exemple dans lue mode de l'industrie, dans la mise en oeuvre de la gestion, dans l'industrie de sécurité, dans les réseaux de distribution d'électricité, etc. En utilisant des modems (unités modulateur/démodulateur), on obtient un système qui se suffit à lui-même, qui peut être utilisé pour une communication de données multiforme via le canal de données additionnelles. Cependant, ce système est également approprié à s'intégrer dans des systèmes ou équipements existants ou nouvellement développés. Le système de communication conforme à l'invention peut être utilisé en particulier dans des applications de gestion de réseaux pour permettre une fiabilité de la commande, du fonctionnement, de l'ajustement, des variations, du contrôle et analogues de l'appareillage électronique qui est présent en divers emplacement et à différents niveaux dans le réseau. La transmission de signaux de type CATV et/ou de signaux de données via le canal de données mis en oeuvre est mutuellement transparente ou s'effectue indépendamment l'une de l'autre. Dans un mode de réalisation du système de communication conforme à l'invention, le canal de données additionnelles doit se situer dans la partie inférieure de la région de passage de fréquence du réseau de transmission par câble. Par suite, le canal de données additionnelles doit se situer dans la plage de fréquences inférieures à 500 KHz, en particulier inférieures à 200 KHz, et plus particulièrement, dans la plage située approximativement entre 80 KHz et 200 KHz. L'avantage de ce mode de réalisation d'un système de communication conforme à l'invention est que les signaux dans le canal de données additionnelles n'utilisent pas la largeur de bande de fréquence élevée qui est celle définissant la capacité du réseau. Le fait est que, de façon conventionnelle ladite capacité est seulement utilisée au-dessus de 5 MHz pour les signaux de service connus. Pour autant, la bande de fréquence située entre 80 KHz et 5 MHz n'a pas été utilisée du tout dans les réseaux de télévision commerciaux fondés sur l'utilisation de câbles coaxiaux. Dans un autre mode de réalisation encore du système de communication conforme à l'invention, en configurant les modems qui modulent les données pour les transmettre dans le canal de données en tant que modems individuellement adressables, on obtient un système de données séparées qui peut être approché, actionné et commandé individuellement par une station intermédiaire, même à l'intérieur d'un système de communication fonctionnant de façon indépendante. L'invention se rapporte en outre à un filtre d'alimentation de télépuissance destiné à être utilisé dans le système de communication et à l'utilisation d'un tel filtre d'alimentation de télépuissance dans le système de communication. La présente invention et d'autres avantages seront maintenant expliqués plus en détail en faisant référence aux dessins annexés qui montrent schématiquement un système de communication conforme à l'invention. La figure montre un système de communication 1, qui est représenté comme ayant une structure hvbride comprenant une technologie de transmission optique, laquelle comporte, dans ce mode de réalisation, un double anneau 2 constitué de fibres électromagnétiques conduisant la lumière (fibres optiques) qui est connecté à un réseau 3 plus traditionnel de transmission par câble qui comprend de façon générale des câbles coaxiaux. Des échanges locaux 4 reliés à l'anneau 2 assurent le couplage de I'information en provenance de l'anneau 2 ou inversement vers l'anneau 2. L'information qui se présente sous la forme de signaux de télévision par câble de type CATV à haute fréquence est reçue à la station 5 qui est couplée à l'anneau 2 pour distribuer l'information aux points d'accès du réseau 3, lesquels points sont illustrés comme des maisons 6. Au niveau des échanges locaux, on trouve des convertisseurs optoélectriques (non représentés), qui convertissent la lumière en signaux électriques haute fréquence qui sont envoyés vers les canaux sur les câbles, lesquels signaux présentent une fréquence se situant entre 5 MHz et 862 MHz à cet instant. Les signaux qui sont transportés par le réseau 3, via les stations intermédiaires 7 et les stations de distribution 8, en direction des points d'accès dans les maisons, contiennent des ondes porteuses modulées à haute fréquence. Des techniques de modulation analogiques ou numériques peuvent être utilisées, telles que parmi d'autres des techniques connues sous les initiales AM, FM, PM, VSB, SSB ou ASK, FSK, PSK, QPSK, QAM et analogues, ceci dépendant de ce qui est recherché. Un canal de données additionnelles, qui est mis en oeuvre et intégré dans le réseau de transmission par câble 3, lequel, dans ce mode de réalisation s'étend entre les échanges locaux 4, qui transmettent les signaux aux maisons 6, et les stations de distribution 8, est susceptible de contenir des données analogiques ou numériques qui peuvent être transmises à part du réseau 3. En particulier, le canal de données additionnelles doit se situer dans la partie inférieure de la région de passage de fréquence du réseau 3 de transmission par câble allant jusqu'approximativement 500 KHz, et en particulier en dessous de 200 KHz et encore plus particulièrement dans une région de passage de fréquence qui se situe entre 80 KHz et 200 KHz, laquelle région de passage de fréquence n'est pas utilisée du tout pour la transmission des signaux haute fréquence dans le réseau 3 de transmission par câble. Si désiré, le système 1 de communication pour les signaux haute fréquence peut être bidirectionnel de façon à fonctionner, en plus d'un système de fonctionnement en tant que système de distribution, comme un support pour le passage d'une information haute fréquence à partir des maisons 6, en particulier à partir d'ordinateurs personnels utilisés par les occupants des maisons, vers d'autres points d'accès à l'intérieur du district en question ou hors de ce district. Dans ce cas, la station 5 est capable de transmettre et de recevoir à la fois vers et depuis n'importe lequel des points de l'anneau double 2. Les stations intermédiaires 7 contiennent des moyens électroniques ajustables, par exemple tels que des amplificateurs et répéteurs analogiques ou numériques qui amplifient les signaux haute fréquence qui sont soumis à des pertes dans les câbles, pour les reformer et/ou remonter au niveau désiré. De façon à assurer l'alimentation requise en tension et en courant des moyens électroniques, on utilise des alimentations dites "alimentations de télépuissance" de façon à éviter une situation dans laquelle une borne de tension d'alimentation de 230 V doit être disponible aux stations intermédiaires 7 à tout moment pour dériver localement la tension d'alimentation et le courant d'alimentation à partir de là en direction des divers moyens électroniques. Chaque station intermédiaire 7 devant être alimentée est, dans ce cas, pourvue de moyens d'alimentation en puissance 9 qui envoient un signal d'alimentation de puissance, lequel est requis pour alimenter au moins une station intermédiaire 7 via le réseau de transmission par câble 3. Les moyens d'alimentation en puissance 9 fournissent une tension en courant alternatif ayant une fréquence de 50 Hz, qui est fournie via le réseau de transmission par câble qui est limitée au maximum à 50 V aux PAYS-BAS pour des raisons de sécurité, et qui est par exemple à onde de forme sinusoïdale ou carrée. Comme déjà indiqué ci-dessus, la plage de fréquence desdits signaux de service se situe entre 5 MHz et approximativement 1000 MHz, et la tension du signal de service se situe entre 1 mV et 1 V. On utilise des filtres d'alimentation de puissance dits de télépuissance pour séparer, si nécessaire, les signaux d'alimentation et de service qui sont présents simultanément sur le réseau de transmission par câble au niveau des stations intermédiaires qui comportent par exemple des amplificateurs. Lesdits filtres effectuent les fonctions suivantes: i) Connecter l'appareillage d'alimentation de télépuissance au câble et empêcher les signaux de service de parvenir audit appareillage, ce qui pourrait avoir pour résultat une charge, une atténuation et/ou une interférence avec l'appareillage. ii) Empêcher la tension d'alimentation de télépuissance d'atteindre le côté entrée ou le côté sortie des amplificateurs, provoquant par suite l'endommagement des amplificateurs ou interférant avec leur fonctionnement. iii) Le re-routage ou ré-acheminement du courant d'alimentation de télépuissance au-delà des amplificateurs ou de la station intermédiaire respective, afin d'amener le courant, via le câble, aux amplificateurs/stations intermédiaires qui sont situés plus loin. Des filtres d'alimentation en télépuissance ou des filtres bypass ou de dérivation, tels que des filtres de dérivation de données ou des filtres coupe-bande à bande étroite de données, sont utilisés à cet effet, qui assurent que les signaux de données désirés dans le canal de données additionnelles sont ré-acheminés au-delà des stations intermédiaires. De façon surprenante, il est apparu que les filtres d'alimentation connus de télépuissance, qui ont été conçus pour être utilisés sous des fréquences de 50 Hz, sont susceptibles de laisser passer les signaux de données dans le canal de données adcditionnelles sous des fréquences inférieures à 500 KHz, en particulier inférieures à 200 KHz, et de façon plus particulière encore entre 70 et 200 KHz, sous forme d'ondes carrées sensiblement sans atténuation, comportant des harmoniques pouvant s'élever jusqu'à environ 1000 Hz. Ceci permet d'ajouter un canal de données additionnelles à des systèmes de transmission existants de type CATV et de I'y intégrer d'une manière relativement simple sans effectuer d'adaptation significative aucune et sans que cela ait un effet adverse sur les usages qui ont déjà été réalisés, tels que la transmission de signaux de radio ou de télévision. Un autre avantage est le fait que le canal de données sera disponible indépendamment d'un fonctionnement correct ou en défaut des amplificateurs au niveau des diverses stations intermédiaires, par exemple. Le système de communication 1 comporte en outre des modems 10 qui modulent des données sur une onde porteuse pour en assurer la transmission dans le canal de données. Dans le système de communication 1, dans lequel "l'alimentation de télépuissance" est combinée à l'utilisation de modems 10, le système 1 et le réseau 3 vont rester non affectés en ce qui concerne la transmission des signaux haute fréquence, et il n'y a aucune nécessité d'adaptation ou de conversion à l'exception de l'addition éventuellement nécessaire de modems 10 qui assureront un échange des signaux de données via le canal additionnel et qui fourniront des signaux de commande pour les moyens électroniques par exemple au niveau des diverses stations intermédiaires 7. Les modems 10 modulent les données pour les transmettre via le canal de données additionnelles. Dans le système de communication cidessus mentionné, le modem 10 est disposé de façon à superposer l'onde porteuse, sur laquelle les données ont été modulées, sur le signal d'alimentation de puissance. Les modems 10 qui comportent des moyens d'adressage (non représentés) permettent une commande individualisée et spécifique de tels modems, de sorte qu'il est possible d'anticiper par exemple la capacité de transmission requise, I'amplitude du signal et analogue et cela de manière souple. En outre, il est par exemple possible de transmettre localement des signaux de mesure, par exemple à un autre modem situé dans l'échange local sans avoir à envoyer quelqu'un à cet emplacement. Ladite transmission s'effectue au moyen d'un protocole approprié. Le système comprenant le canal de données additionnelles et les modems fonctionne aussi bien dans la pratique, en particulier dans les systèmes d'alimentation de télépuissance 1, étant donné que l'alimentation en télépuissance forme un pont au travers d'une station intermédiaire, comme cela était le cas, à travers lequel pont le canal de données additionnelles peut passer la station intermédiaire sans qu'aucune adaptation soit requise. Revendications 1. Système de communication comprenant un réseau de transmission par câble comprenant plusieurs points d'accès pourvus de moyens de transmission et/ou de réception haute fréquence, et un canal de données additionnelles qui est agencé dans ledit réseau de transmission (3) par câble, lequel canal de données additionnelles s'étend entre lesdits moyens de transmission (4) et lesdits points d'accès (8, 6), caractérisé en ce que ledit système (1) de communication est pourvu de moyens d'alimentation de puissance (9), qui fournissent le signal d'alimentation de puissance qui est requis pour alimenter au moins une station intermédiaire (7) via le réseau (3) de transmission par câble, ainsi que d'un modem (10) qui module les données de vérification et/ou de commande sur une onde porteuse pour la transmission dans le canal de données, et qui superpose ladite onde porteuse au signal d'alimentation de puissance. 2. Système de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit canal de données additionnelles doit se situer dans la partie inférieure de la région de passage de fréquence du réseau de transmission par câble. 3. Système de communication selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit canal de données additionnelles doit se situer dans la plage de fréquence inférieure à 500 KHz, en particulier inférieure à 200 KHz et plus particulièrement dans la plage comprise entre 80 KHz et 200 KHz. 4. Système de communication selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que ledit système de communication comporte des filtres d'alimentation de télépuissance, tels que des filtres bypass ou de dérivation, d'alimentation de télépuissance, des filtres coupe-bande à bande étroite d'alimentation de télépuissance, des filtres bypass ou de dérivation de données ou des filtres coupe-bande à bande étroite de données. 5. Système de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les modems qui modulent les données sur une onde porteuse, pour assurer la transmission dans le canal de données, sont des modems individuellement adressables. 6. Système de communication selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que ledit réseau de transmission par câble est un système de réception central, dit système CA, par exemple pour des signaux de radio et de télévision. 7. Système de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit système central est un réseau bidirectionnel. 8. Système de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit système central bidirectionnel est un système qui comprend des câbles coaxiaux. 9. Filtre d'alimentation de télépuissance tel que filtre bypass ou de dérivation d'alimentation de télépuissance, filtre coupe-bande à bande étroite d'alimentation de télépuissance, filtre bypass ou de dérivation de données, ou filtre coupe-bande à bande étroite de données destiné à être utilisé dans un système de communication suivant l'une quelconque des revendications I à 8. 10. Utilisation d'un filtre dlalimentation de télépuissance conforme à la revendication 9, dans un système de communication conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8.