Brevet FR2776154A1 — publié le 19990917

L'invention se rapporte à un réseau local apte à permettre les transferts d'informations entre plusieurs appareils, notamment des appareils de bureautique; elle concerne plus particulièrement un perfectionnement permettant d'adapter un ou plusieurs réseaux câblés préexistants, destinés à d'autres usages, pour la constitution dudit réseau local, sans câblage spécifique. L'invention vise aussi tout réseau câblé prééquipé pour constituer un réseau local. Dans la suite de la description, on entend par "réseau local" un ensemble de lignes électriques, typiquement bifilaires, s'étendant dans un domaine, c'est-à-dire par exemple un local ou un groupe de locaux pour interconnecter entre eux certains appareils d'informatique ou de bureautique conditionnés pour échanger des informations entre eux, et on entend par "réseau câblé' un autre ensemble de lignes électriques préexistant et normalement destiné à un autre usage, comme par exemple un réseau de distribution d'énergie électrique ou un réseau téléphonique. L'invention se propose donc d'adapter un ou plusieurs réseaux préexistants sans modifier sa fonction d'origine pour lui permettre, en plus, de jouer le rôle de réseau local au sens défini ci-dessus. Le document FR 92.10 893 décrit un réseau local informatique configuré à partir d'un réseau de distribution d'énergie électrique préexistant dans le domaine o on désire établir ledit réseau local. Ce système fait appel à un certain nombre de modules bidirectionnels modulant et démodulant en tout ou rien une fréquence porteuse. Chaque module comporte un modem fonctionnant en mode émetteur-récepteur couplé à la ligne du réseau de distribution d'électricité, par modulation et démodulation d'une porteuse. Le module comporte également une unité centrale et une interface assurant la liaison avec un appareil informatique donné. Les performances d'un tel système sont limitées par les caractéristiques intrinsèques du ou des réseaux câblés utilisés. Par exemple, un réseau de distribution d'énergie électrique n'est pas conçu pour véhiculer des signaux électriques de fréquence relativement haute, c'est-à-dire quelques dizaines de kilohertz à quelques mégahertz. En conséquence, les informations transmises sur un tel réseau sont très rapidement atténuées, ce qui interdit toute possibilité de communication entre deux dispositifs séparés par une distance de câblage importante. De plus, la proximité de deux dispositifs utilisant un tel réseau de distribution d'énergie électrique pour les échanges d'informations, n'implique pas nécessairement une liaison de courte distance entre ces deux dispositifs. Par exemple, deux points d'accès relativement proches peuvent être reliés, sans que cela soit apparent, à des branches différentes du réseau de fourniture d'énergie électrique, notamment dans le cas d'une installation câblée en étoile. Dans ces conditions, les informations transmises doivent transiter par un noeud commun aux deux branches. Ce noeud est par exemple constitué par un ou plusieurs dispositifs de sécurité tels que fusibles ou disjoncteurs. Ces dispositifs provoquent de fortes atténuations des signaux électriques haute fréquence, qui portent les informations échangées entre les appareils informatiques et/ou de bureautique. De plus, différents types de réseaux de fourniture d'énergie électrique peuvent coexister dans un même domaine. Par exemple, il peut exister un réseau de fourniture d'énergie électrique de type classique sur lesquels on raccorde les micro-ordinateurs et les imprimantes et un second réseau dit "de haute qualité", associé à un onduleur, pour assurer la fourniture d'énergie électrique à d'autres appareils informatiques comme des ordinateurs ou des serveurs de réseau ou des stations de travail. Or, I'onduleur constitue un obstacle à la transmission d'informations haute fréquence. Il est donc difficile d'envisager de constituer ledit réseau local en utilisant partiellement un réseau câblé dit "de haute qualité". Si on voulait permettre la communication entre tous les appareils interconnectés par le réseau local, il faudrait alors que ceux-ci soient tous reliés au réseau dit "de haute qualité". Or, pour des raisons de simplification, il est souhaitable de faire transiter lesdites informations par la prise de courant de l'appareil lui-même. Il serait alors nécessaire d'alimenter tous appareils du réseau local à partir de l'onduleur. Ceci augmenterait considérablement le coût dudit onduleur. Des problèmes analogues sont à prévoir si le réseau câblé est un réseau téléphonique, au sein d'une entreprise par exemple. En effet, si on désire utiliser le câblage d'un réseau téléphonique comme support d'un réseau local, les informations de ce dernier étant transmises dans une bande de fréquences différente de celle utilisée pour les échanges téléphoniques, lesdites informations échangées par le réseau local devront systématiquement transiter par l'autocommutateur du réseau téléphonique. On rappelle que l'autocommutateur est le système qui assure la liaison entre deux postes téléphoniques donnés, sélectionnés. Ce type de réseau change constamment de configuration en fonction de l'état de l'autocommutateur, ce qui constitue un obstacle a priori important pour son utilisation en tant que réseau local. L'invention permet de surmonter toutes ces difficultés. Plus précisément, I'invention concemrne un réseau local pour transferts d'informations entre plusieurs appareils répartis dans un domaine o s'étendent un ou plusieurs réseaux câblés à usages prédéterminés respectifs, comprenant des branches connectées à des composants électriques spécifiques, caractérisé en ce qu'il incorpore de telles branches auxquelles sont connectées des prises ou moyens de raccordement analogues pour la transmission d'informations entre de tels appareils précités et en ce qu'au moins certaines branches sont interconnectées par des filtres passe-haut constituant des shunts haute fréquence pour de tels composants électriques spécifiques, par rapport à des prises ou moyens de raccordement précités. Dans la définition qui précède, les "appareils" désignent par exemple des sous-ensembles d'informatique, de bureautique, de domotique ou audiovisuels, susceptibles d'émettre, recevoir ou échanger des informations grâce audit réseau local auquel ils sont connectés. Les "composants électriques" désignent tous les éléments préexistants dans le ou les réseaux câblés (fusibles, onduleurs, autocommutateurs, disjoncteurs, etc...) qui seraient susceptibles de dégrader les informations échangées mais qui sont shuntés, au sens de l'invention, par les filtres passe-haut mentionnés ci-dessus. Enfin, les " prises ou moyens de raccordement analogues" désignent les éléments de structure qui permettront de connecter un appareil concerné au réseau local défini à partir d'un ou plusieurs réseaux câblés. Par exemple, dans le cas o on utilise un réseau de distribution d'énergie électrique en tant que réseau local, l'appareil pourra être équipé d'une connexion interne entre un circuit d'interface, permettant d'injecter et recevoir les informations et les fils d'alimentation électrique de l'appareil lui- même. Dans ce cas, le simple fait de raccorder la prise de courant de l'appareil au réseau câblé que constitue le réseau de distribution d'énergie électrique, suffit à établir la liaison entre ledit circuit d'interface et le réseau local, pour autant que ledit réseau câblé ait été adapté conformément à l'invention, c'est-à-dire équipé des filtres passe-haut mentionnés ci-dessus. En revanche, si le réseau câblé utilisé est un réseau téléphonique, I'appareil comportera avantageusement une prise ou des moyens de raccordement adaptés permettant de relier ledit circuit d'interface au réseau téléphonique lui-même, adapté conformément à l'invention. En résumé, ledit réseau local peut donc incorporer, notamment mais non exclusivement, des branches d'un réseau de distribution d'énergie électrique dit "classique" et/ou des branches d'un réseau de distribution d'énergie électrique dit "de haute qualité" et/ou des branches d'un réseau téléphonique. En d'autres termes, I'invention consiste à interconnecter un filtre entre deux branches choisies d'un réseau câblé, voire entre deux branches de deux réseaux câblés différents, ce filtre bloquant le passage de tout signal électrique basse fréquence, mais autorisant le passage d'informations de plus haute(s) fréquence(s) susceptibles d'être échangées entre les différents appareils. Selon les cas, I'invention permettra de réaliser la liaison la plus courte possible entre des appareils connectés à des branches différentes d'un même réseau câblé ou entre des branches de deux réseaux câblés différents, tout en maintenant une isolation entre ces branches, pour le mode de fonctionnement spécifique du réseau câblé. L'invention permet donc de minimiser les pertes ou atténuations de signaux dus à des longueurs de câble trop importantes et/ou à la présence de composants électriques gênants pour la propagation de tels signaux. L'invention permet ainsi de réaliser un réseau local de faible coût, notamment sans câblage de nouvelles lignes dans le local ou groupes de locaux concernés. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation d'un réseau local conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation d'un réseau câblé constituant un réseau de distribution électrique adapté en réseau local conformément à l'invention; - la figure 2 est un schéma électrique d'un filtre conforme à l'invention; - la figure 3 représente un autre réseau câblé, en l'occurrence un réseau téléphonique, transformé conformément à l'invention pour constituer un réseau local; et - la figure 4 représente deux réseaux de distribution d'énergie électrique transformés et interconnectés entre eux pour former un réseau local conforme à l'invention. Sur les figures 1, 3 et 4, les lignes reliant les différents composants, filtres et appareils sont des lignes bifilaires. Sur la figure 1, on a représenté un réseau de distribution d'énergie électrique dit "classique" fournissant par exemple un courant alternatif sous une tension de 220 volts et à une fréquence de 50 Hertz. Sur le schéma, ce réseau 18 comporte trois branches chacune protégée par des fusibles 10, 11 et 12. Chaque branche est ainsi reliée pour alimenter, sous la protection du fusible correspondant, un terminal informatique. Par exemple, un ordinateur 13 est connecté pour être alimenté par la branche protégée par le fusible 10, un autre ordinateur 14 est connecté pour être alimenté par la branche protégée par le fusible 11 et, enfin, une imprimante 15 est connectée pour être alimentée par la branche protégée par le fusible 12. Or, on peut souhaiter échanger des informations entre les deux ordinateurs 13 et 14 et, surtout, chacun d'eux peut émettre des informations destinées à être imprimées par l'imprimante 15. Selon l'invention, toutes ces informations transitent par le réseau de distribution de l'énergie électrique 18 décrit ci-dessus, sans pour autant être acheminées le long de liaisons de longueur excessive et surtout sans traverser les fusibles 10, 11 et 12. Pour ce faire, les informations à échanger sont émises ou reçues par la prise de courant électrique de l'appareil mais le réseau câblé 18 est complété par des filtres passe-haut, 16 et 17, constituant des shunts haute fréquence permettant d'éviter notamment que des informations échangées ne transitent par les fusibles 10, 11 et 12 et/ou par de trop longues distances de câblage. Dans l'exemple, on prévoit donc deux filtres: un filtre 16 connecté entre la branche desservie par le fusible 10 et la branche desservie par le fusible 11 et un filtre 17 connecté entre la branche desservie par le fusible 1 et la branche desservie par le fusible 12. Les filtres 16 et 17 sont raccordés à ces branches entre un appareil et le fusible correspondant, c'est-à- dire en aval du fusible du point de vue de la distribution de l'énergie électrique par le réseau 18. Il y a bien sûr intérêt à placer les filtres 16 et 17 au plus près des prises de raccordement électrique des appareils 13, 14 et 15. De tels filtres peuvent par exemple être placés dans une boîte de dérivation fixée au mur et raccordés au réseau câblé. Si l'ordinateur 13 émet des informations, celles-ci pourront être reçues par l'ordinateur 14 à travers le filtre 16 et par l'imprimante à travers les filtres 16 et 17 en série. De son côté, I'ordinateur 14 pourra émettre des informations à destination de l'ordinateur 13, qui passeront par le filtre 16 et des informations à destination de l'imprimante 15, qui passeront à travers le filtre 17. La figure 2 décrit un exemple de filtre passe-haut susceptible de convenir pour l'installation de la figure 1. Il s'agit d'un filtre de type self-capacité. Ce filtre est un quadripôle comprenant quatre condensateurs C1, C2, C3, C4 respectivement connectés, d'une part, aux accès dudit quadripôle et d'autre part, deux à deux, à deux noeuds entre lesquels sont raccordés au moins une inductance. Si le réseau câblé comporte un fil de terre, on prévoit deux inductances L1, L2, respectivement connectées entre les deux noeuds et la terre ou une masse du réseau câblé précité. La fréquence de coupure d'un tel filtre dépend des valeurs des inductances et condensateurs. On peut ainsi déterminer les valeurs des selfs et capacités pour que cette fréquence soit par exemple de l'ordre de 5 kilohertz. Par conséquent, pour une fréquence faible (50 Hertz pour le courant alternatif ou 3400 Hertz maximum pour une fréquence téléphonique), les condensateurs présentent une impédance forte tandis que les inductances présentent une impédance faible. Par conséquent, un signal d'une telle fréquence est fortement atténué par le filtre. Le réseau câblé n'est donc pas perturbé, dans sa fonction première, par la présence de tels filtres. Au contraire, dans le cas de fréquences plus élevées qui sont celles qui sont utilisées pour les échanges d'informations entre les appareils, les filtres se comporteront comme des liaisons directes et laisseront passer de tels signaux sans atténuation notable. Si l'installation électrique ne possède pas de terre ou de masse, le filtre ne comportera qu'une simple self entre les deux noeuds. La figure 3 représente un exemple d'adaptation d'un réseau téléphonique permettant de constituer un réseau local conforme à l'invention. Ce réseau téléphonique comporte un autocommutateur 30 incluant des moyens de commutation susceptibles d'assurer l'interconnexion entre des combinés téléphoniques 36, 37, 38, 39 et 40 en fonction des appels. Ces interconnections sont ici schématisées par des interrupteurs 31, 32, 33, 34 et 35. Dans l'exemple représenté, les interrupteurs 31 et 34 sont fermés et assurent donc une liaison entre les combinés 36 et 39, autorisant une conversation téléphonique. Ce réseau téléphonique câblé, préexistant, est complété par les filtres 46, 47, 48 et 49. Comme on peut le constater, le filtre 46 est interconnecté entre les interrupteurs 31, 32 de l'autocommutateur 30 et entre les combinés téléphoniques 36 et 37. De la même façon, le filtre 47 est interconnecté entre les interrupteurs 32, 33 de l'autocommutateur 30 et entre les combinés 37 et 38. Le filtre 48 est interconnecté entre les interrupteurs 33, 34 de l'autocommutateur 30 et entre les combinés téléphoniques 38 et 39. Le filtre 49 est interconnecté entre les interrupteurs 34, 35 de l'autocommutateur et entre les combinés téléphoniques 39 et 40. Cet agencement permet de transformer le réseau téléphonique en un réseau local au sens de l'invention et, par conséquent, d'y raccorder, pour des échanges d'informations, un certain nombre d'appareils informatiques ou de bureautique, tels que des ordinateurs, imprimantes, scanners, etc.... Ces appareils portent ici les références 41, 42, 43, 44 et 45. Les informations entre deux quelconques de ces appareils pourront être échangées à relativement haute fréquence au travers de liaisons du réseau téléphonique de relativement faibles longueurs, évitant notamment I'autocommutateur 30 et traversant un ou plusieurs filtres 46, 47, 48, 49 sans atténuation notable. L'état de l'autocommutateur est sans influence sur les communications haute fréquence entre ces appareils. Par ailleurs, la présence de ces filtres ne perturbe nullement le fonctionnement classique de l'autocommutateur qui distribue les communications téléphoniques en établissant des connexions électriques effectives entre certains combinés sélectionnés. Les signaux échangés entre les différents appareils sont d'une fréquence telle qu'ils ne peuvent provoquer une communication téléphonique (commuter une ligne ou composer un numéro de correspondant) compte tenu de leur haute impédance d'entrée. La figure 4 décrit un réseau local constitué à partir de deux réseaux de distribution électrique différents. On distingue un réseau de distribution d'énergie électrique classique 110 et un réseau de distribution d'énergie électrique dit "de haute qualité" 120. Ce réseau est alimenté à partir du réseau classique via un onduleur 100. Certains appareils destinés à être reliés entre eux par le réseau local sont connectés pour être alimentés par le réseau classique 110; il s'agit ici d'un ordinateur 103 et d'une imprimante 104. L'ordinateur 103 est alimenté via un fusible 101 et l'imprimante 104 est alimentée via un fusible 102. D'autres appareils, comme par exemple un ordinateur 105, une station de travail 106 et une imprimante 107 sont connectés pour être alimentés par le réseau de distribution d'énergie électrique 120, c'est-à-dire par l'énergie électrique fournie par l'onduleur 100. Selon l'invention, un filtre passe-haut 109 est interconnecté entre la branche du réseau 110 alimentant l'ordinateur 103 et la branche du réseau alimentant l'imprimante 104, en aval des fusibles 101 et 102, conformément à ce qui a été expliqué en référence à la figure 1. En outre, un autre filtre 108, de même nature, est interconnecté entre l'une des branches du réseau 110, en aval de tout fusible et le réseau 120. Par conséquent, il apparaît clairement que les filtres 108 et 109 constituent des shunts haute fréquence neutralisant les fusibles et l'onduleur pour l'échange des informations entre les différents appareils et raccourcissant les "trajets" câblés entre les différents appareils. Un échange d'informations entre deux appareils quelconques pourra se faire, dans cette configuration, au travers d'un ou, au maximum, deux filtres en série. Bien entendu, I'invention concerne aussi tout réseau câblé, à usage prédéterminé comprenant des branches connectées à des composants électriques spécifiques, caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un filtre passe-haut interconnecté entre deux branches. Conformément au mode de réalisation de la figure 4, I'invention concerne aussi tout ensemble de réseaux câblés à usages prédéterminés respectifs, comprenant des branches respectives, caractérisé en ce qu'au moins un filtre passe- haut est interconnecté entre deux branches de tels réseaux câblés différents. REVENDICATIONS 1- Réseau local pour transferts d'informations entre plusieurs appareils répartis dans un domaine o s'étendent un ou plusieurs réseaux câblés à usages prédéterminés respectifs, comprenant des branches connectées à des composants électriques (10, 11, 12) spécifiques, caractérisé en ce qu'il incorpore de telles branches auxquelles sont connectées des prises ou moyens de raccordement analogues pour la transmission d'informations entre de tels appareils précités et en ce qu'au moins certaines branches sont interconnectées par des filtres passe-haut (16, 17) constituant des shunts haute fréquence pour de tels composants électriques spécifiques, par rapport à des prises ou moyens de raccordement précités. 2- Réseau local selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il incorpore des branches d'un réseau de distribution d'énergie électrique dit "classique" (18, 110). 3- Réseau local selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il incorpore des branches d'un réseau de distribution d'énergie électrique dit "de haute qualité" (120). 4- Réseau local selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il incorpore des branches d'un réseau téléphonique. - Réseau local selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un filtre précité (108) interconnecté entre des branches de deux réseaux câblés différents (100, 110). 6- Réseau local selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un tel filtre est du type self-capacité. 7- Réseau local selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un filtre précité est un quadripôle comprenant quatre condensateurs (C1-C4) respectivement connectés d'une part aux accès dudit quadripôle et d'autre part, deux à deux, à deux noeuds entre lesquels sont raccordés au moins une inductance (L1, L2). 8- Réseau local selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit filtre comporte deux inductances (L1, L2) respectivement connectées entre les deux noeuds et la terre ou une masse d'un réseau câblé précité. 9- Réseau câblé à usage prédéterminé comprenant des branches connectées à des composants électriques spécifiques, caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un filtre passe-haut interconnecté entre deux branches. - Ensemble de réseaux câblés à usages prédéterminés respectifs, comprenant des branches respectives, caractérisé en ce qu'au moins un filtre passe-haut est interconnecté entre deux branches de tels réseaux câblés différents.