Brevet FR2813731A1 — publié le 20020308

La présente invention concerne le domaine des réseaux câblés. Plus précisément, la présente invention concerne un dispositif et un procédé de couplage et de gestion des voies de retour de réseaux câblés. Les réseaux câblés ont principalement été construits pour délivrer la télévision aux abonnés. Il a cependant été démontré qu'il pouvait apporter d'autres services, tels la téléphonie ou l'échange de données numériques. De nos jours, les réseaux câblés sont en train de devenir des réseaux de communication bidirectionnels et leur structure traditionnellement arborescente aux extrémités entraîne quelques difficultés de mise en oeuvre. En effet, si dans les réseaux modernes de type HFC (Hybride Fibre Coaxial), les réseaux de transport primaire et secondaire en fibre optique sont imperméables aux perturbateurs radiofréquence, il n'en est pas de même pour les terminaisons coaxiales situées en aval du "noeud optique". On a schématisé sur la figure 1 annexée la structure générale d'un réseau câblé classique à fibre optique et terminaison coaxiale. On aperçoit sur cette figure 1 une station de tête référencée MH, reliée par l'intermédiaire d'un réseau à fibre de transport primaire à des centres de raccordement primaire référencés PH. Selon la représentation non limitative de la figure 1, le réseau de transport primaire 10 dessert trois centres de raccordement primaire. Typiquement, chaque centre de raccordement primaire PH dessert entre 60 000 et 100 000 abonnés. Chaque centre de raccordement primaire PH est lui-même relié par l'intermédiaire d'un réseau à fibres de transport secondaire référencé 20 à des centres de raccordement secondaire SH. Selon la représentation non limitative donnée sur la figure 1, chaque centre de raccordement primaire PH est ainsi relié à deux centres de raccordement secondaire SH. Typiquement, chaque centre de raccordement secondaire SH dessert entre 10 000 et 20 000 abonnés. Chaque centre de raccordement secondaire SH est lui-même relié, par des liaisons à fibre optique 30,à des noeuds optiques référencés N. Chaque n#ud optique N est lui-même relié à une ramification de distribution électrique coaxiale 40 desservant typiquement chacune entre 500 et 2 000 abonnés. Les principales causes de perturbation sur les réseaux câblés sont dues à des connecteurs coaxiaux mal sertis, des absences de joint radioélectrique au niveau des boïtiers d'amplificateurs, ou encore des facteurs externes comme la rupture de câble. Si cela se traduit par une dégradation de la qualité du signal de télévision en voie descendante (du réseau câblé à fibres vers les abonnés), il n'en est pas de même en voie de retour (des abonnés vers le réseau câblé) ou, de par la structure arborescente du réseau, se produit un effet d'entonnoir. Il y a donc cumul de tous les perturbateurs et cela se traduit par un fort ralentissement, voire une interruption des services interactifs. En résumé, il est établi que le point faible d'un réseau câblé pour l'exploitation des services interactifs reste la partie coaxiale située en aval d'un noeud optique. Le remplacement progressif des réseaux de transport coaxiaux par de la fibre optique a permis d'améliorer sensiblement la qualité des réseaux. Cependant, en l'état actuel, cette tendance au tout fibre optique ne permet pas de solutionner toutes les difficultés rencontrées. Ainsi, l'objet de la présente invention est améliorer la qualité de la voie de retour de réseau câblé, de manière globale. Le but précité est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un dispositif de distribution de signaux pour réseau câblé à fibre optique comprenant des ramifications de distribution électrique coaxiale reliées à une voie montante et une voie descendante du réseau par l'intermédiaire d'au moins un noeud de conversion, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins sur la partie de distribution électrique coaxiale dirigée vers la voie montante du réseau, des moyens aptes à isoler une branche coaxiale en cas de perturbation. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de la présente invention . les sous-ensembles de couplage de la voie de retour sont réalisés de façon modulaire sous forme d'éléments amovibles, . les moyens de couplage de la voie de retour comprennent des répartiteurs asymétriques, . les moyens aptes à isoler une branche coaxiale en cas de perturbation comprennent des moyens de commutation, . l'exploitation des signaux de test est réalisée localement au niveau de la voie de retour, . l'exploitation des signaux de test est réalisée en tête du réseau par transmission des informations sur le réseau câblé, . le dispositif comprend des moyens d'analyse de perturbation par mesure d'un taux d'erreur binaire sur un service connu, le dispositif comprend des moyens d'analyse de perturbation par intégration de la puissance de bruit présente dans une partie de la bande de fréquence de voie de retour non utilisée, . le dispositif comprend des moyens d'analyse de perturbation par analyse spectrale, l'analyse spectrale est opérée dans une bande de fréquence prédéterminée non utilisée pour des services, . l'analyse spectrale est réalisée dans toute la largeur de bande de la voie de retour par mesures successives, La présente invention concerne également un procédé de couplage et de gestion des voies de retour de réseaux câblés à fibre optique comprenant des ramifications de distribution électrique coaxiale reliées à une voie descendante et une voie montant du réseau par l'intermédiaire d'au moins un noeud de conversion, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à - prélever une partie de signal sur chaque entrée de voie de retour, - analyser les signaux prélevés, et - modifier l'état de liaison des voies de retour en fonction du résultat de l'analyse. Selon une mise en #uvre avantageuse de l'invention l'étape de modification consiste sélectivement à - assurer la liaison pour la voie de retour, - atténuer la voie de retour, ou - assurer une interruption de la voie de retour. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 précédemment décrite représente une vue schématique d'un réseau câblé de type HFC classique, - la figure 2 représente une vue schématique de la terminaison d'un réseau mettant en oeuvre la présente invention, et - les figures 3, 4 et 5 représentent schématiquement trois variantes conformes à la présente invention. On a représenté sur la figure 2 annexée la structure générale des ramifications de la distribution électrique coaxiale mettant en oeuvre la présente invention. On aperçoit sur la figure 2 annexée un noeud optique N sur lequel aboutit une fibre optique 32 de voie descendante et duquel part une fibre optique 34 formant voie montante ou voie de retour. La fibre optique 32 de voie descendante est destinée à véhiculer des signaux à partir du réseau câblé vers les abonnés. La fibre optique 34 de voie montante est destinée au contraire à véhiculer des signaux provenant des abonnés vers le réseau câblé. On distingue par ailleurs sur la figure 2 des ramifications 42 de liaison électrique de type coaxial formant voie descendante pour assurer la distribution des signaux vers les abonnés et des ramifications 44 de liaison électrique de type coaxial assurant inversement la distribution des signaux en provenance des abonnés vers le réseau, pour la voie montante ou de retour. Le noeud optique N intercalé entre les fibres optiques 32, 34 et les ramifications de liaison électrique coaxiale 42, 44 comprend un récepteur 50 et un émetteur 60. Le récepteur 50 a son entrée reliée à la sortie de la fibre descendante 32 et sa sortie reliée à l'entrée de la ramification de liaison coaxiale 42. Le récepteur 50 assure une conversion des signaux optiques issus de la voie descendante 32, en signaux électriques destinés aux abonnés via les moyens de liaison électrique 42. Inversement, l'émetteur 60 a son entrée reliée à la sortie de la ramification de liaison coaxiale 44 et sa sortie reliée à l'entrée de la fibre optique montante 34. L'émetteur 60 assure une conversion des signaux électriques issus des moyens de liaison électrique coaxiale 44, en signaux optiques destinés à la voie montante 34. Généralement, un n#ud optique N comporte 4 à 16 départs coaxiaux. II s'agit donc de répartir le signal haute fréquence pour la voie descendante et de le multiplexer pour la voie de retour. De manière simple et traditionnelle, ceci peut être réalisé par une association de diviseurs de puissance (ou répartiteurs à deux directions) tel que schématisé sur la figure 2 sous la référence 43 pour la voie descendante et 45 pour la voie montante. Comme on le voit sur la figure 2, généralement les signaux de la voie de retour appliqués au premier répartiteur 45 sont prélevés sur chaque départ coaxial respectif d'abonnés par l'intermédiaire d'un extracteur 41. Par ailleurs, comme on le voit sur la figure 2, dans le cadre de la présente invention, le réseau de ramifications coaxiales de la voie montante 44 est de préférence équipé de dérivateurs 46 adaptés pour prélever une partie du signal de la voie de retour à des fins de test. Plus précisément encore, il est ainsi prévu de préférence. un dérivateur 46 sur chaque départ coaxial de la voie de retour 44 et un dérivateur 46 général immédiatement en amont de l'émetteur 60, soit sur la liaison coaxiale définie entre la sortie de la ramification 44 et l'entrée du naeud N. Ainsi, les répartiteurs 43 assurent la distribution des signaux de la voie descendante (télévision) après le récepteur optique 50 de voie descendante. Inversement, les répartiteurs 45 assurent le couplage des signaux de voie de retour issus des abonnés extraits au niveau du câble coaxial, pour alimenter l'émetteur optique 60 de voie de retour. Selon une première mise en oeuvre de la présente invention, pour améliorer le couplage des voies de retour, le châssis intégrant les sous- ensembles de couplage de celles-ci, c'est-à-dire les répartiteurs 45, est réalisé de façon modulaire sous forme d'éléments amovibles. Ainsi, lorsque les tests effectués sur les signaux provenant de l'un des dérivateurs 46 décèlent une perturbation, il suffit de retirer le couplage de la voie de retour détectée déficiente, ou encore d'équilibrer les différents départs coaxiaux par l'utilisation de répartiteurs asymétriques adéquats. Dans une version plus élaborée du dispositif conforme à l'invention schématisée sur la figure 3, le système de multiplexage de voie de retour intègre l'émetteur optique de voie de retour 60, des moyens de commutation 70 disposés sur chaque départ coaxial de la voie de retour et des moyens d'analyse du contenu de chaque voie de retour afin d'assurer une gestion dynamique. Le contenu de chaque voie de retour est analysé après prélèvement d'une faible partie du signal à l'aide d'un dérivateur 46. Cette analyse peut faire elle-même l'objet de diverses modalités, par exemple par la mesure d'un taux d'erreur binaire sur un service connu, ou l'intégration de la puissance de bruit présente dans une partie de la bande de fréquence de voie de retour non utilisée, ou encore comme on l'évoquera par la suite par une analyse spectrale. Le système de multiplexage peut être autonome. C'est-à-dire que la prise de décision de coupure de l'une ou l'autre des voies de retour grâce au moyen de commutation 70 peut être prise "en local" sur la base de consignes réglées en usine ou lors de l'installation de l'équipement. Cependant, selon les modalités illustrées sur la figure 3, le traitement est réalisé en tête de réseau. Pour cela, les informations résultant de l'analyse opérée dans un module détecteur 90 recevant les signaux prélevés par les dérivateurs 46, sont concentrées au niveau d'un modem 92 qui les remonte en tête de réseau via l'émetteur 60, grâce à un coupleur 94, puis via la voie de retour optique 34. Après exploitation en tête de réseau, le tiroir de multiplexage peut recevoir, via la voie descendante 32, des ordres de commutation des voies de retour, par manipulation des moyens de commutation 70, et ceci pour chaque départ coaxial. Le dispositif illustré sur la figure 3 permet donc de déconnecter toute branche coaxiale au niveau de la voie de retour, et ce, de manière dynamique sans intervention humaine. A titre d'exemple non limitatif, le commutateur radiofréquence 70 peut être réalisé à l'aide d'un relais radiofréquence ou d'un système à diode PIN. La mesure d'un taux d'erreur binaire en voie de retour suppose d'injecter des signaux connus en voie de retour et d'analyser ces derniers au niveau du centre de raccordement ou au niveau de la station de tête. De ce fait, dans le cadre de la présente invention, on préfère opérer une détection par analyse spectrale du contenu de la voie de retour. Cette analyse spectrale peut être opérée à l'aide d'un détecteur 91 qui est raccordé successivement à chaque accès test d'entrée du tiroir de multiplexage de voie de retour comme illustré sur la figure 4. Cette analyse est opérée soit dans une bande de fréquence prédéterminée non utilisée pour des services, soit dans toute la largeur de bande de la voie de retour par mesures successives. De préférence, pour réaliser cette fonction d'analyse, la présente invention utilise un système à changement de fréquence et une détection en bande étroite. Dans ce cas, le tiroir d'analyse dispose en mémoire d'une "image" des signaux et brouilleurs présents en entrée du tiroir du multiplexage, et ce pour chaque secteur ou entrée. Cette information peut être exploitée en local ou être transmise à distance, via une interface 100 et un réseau de type IP 102, par exemple en utilisant le protocole SNMP (Simple Network Management Protocole). Comme on le voit sur la figure 4, de préférence, pour relier le détecteur 91 successivement à chaque accès test d'entrée du tiroir de multiplexage de voie de retour, chaque entrée de test provenant d'un dérivateur 46 est appliquée à l'entrée d'un réseau de commutateurs respectifs 110 piloté par l'interface 100. La sortie des commutateurs 110 est reliée à une entrée respective d'un réseau de multiplexage à base de répartiteurs 112 permettant de regrouper les entrées de test, ainsi que le cas échéant des entrées auxiliaires. Après exploitation de l'information (comparaison par rapport à des seuils mini et maxi) le système d'exploitation local existant peut agir sur le tiroir de multiplexage en commutant les entrées sur des gains différents (passage, atténuation ou coupure totale). Cette commutation permet d'équilibrer les différentes branches du réseau en voie de retour, voire de déconnecter une branche perturbatrice. Sur la figure 5, on a ainsi schématisé un module 72 intercalé entre les dérivateurs ou extracteurs 46 à fin de test et l'entrée du réseau de ramification de voie de retour 44 susceptible d'être pilotée par l'interface 100 et comprenant des moyens aptes à assurer un passage ou liaison direct entre une entrée E et le réseau coaxial 44, ou encore assurer le passage par l'intermédiaire d'une atténuation, ou encore interrompre la liaison pour isoler l'entrée déficiente. Par ailleurs, sur les figures 4 et 5, on a référencé respectivement E les entrées de la voie de retour, TE les signaux de test prélevés sur ces entrées et EA des entrées auxiliaires. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de distribution de signaux pour réseau câblé à fibre optique comprenant des ramifications de distribution électrique coaxiale (42, 44) reliées à une voie descendante (32) et une voie montante (34) du réseau par l'intermédiaire d'au moins un noeud de conversion (N), caractérisé par le fait qu'il comprend au moins sur la partie de distribution électrique coaxiale (44) dirigée vers la voie montante (34) du réseau, des moyens (70, 72) aptes à isoler une branche coaxiale en cas de perturbation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les sous-ensembles (45) de couplage de la voie de retour sont réalisés de façon modulaire sous forme d'éléments amovibles. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens de couplage de la voie de retour comprennent des répartiteurs (45) asymétriques. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens aptes à isoler une branche coaxiale en cas de perturbation comprennent des moyens de commutation (70). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de commutation (70) sont formés de relais radiofréquence ou d'un système à diode PIN. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comprend des dérivateurs (46) aptes à prélever une partie du signal des voies de retour à des fins de test. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend un dérivateur (46) à des fins de test sur chaque départ de la voie de retour. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait qu'il comprend un dérivateur â des fins de test en amont du noeud de conversion (N). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (90, 91) d'analyse du contenu de chaque voie de retour. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'exploitation des signaux de test est réalisée localement au niveau de la voie de retour. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'exploitation des signaux de test est réalisée en tête du réseau par transmission des informations sur le réseau câblé. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il comprend un modem (92) apte à regrouper les informations résultantes de l'analyse pour les remonter en tête de réseau via la voie de retour optique. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'analyse de perturbation par mesure d'un taux d'erreur binaire sur un service connu. 14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'analyse de perturbation par intégration de la puissance de bruit présente dans une partie de la bande de fréquence de voie de retour non utilisée. 15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'analyse de perturbation par analyse spectrale. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait que l'analyse spectrale est opérée dans une bande de fréquence prédéterminée non utilisée pour des services. 17. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait que l'analyse spectrale est réalisée dans toute la largeur de bande de la voie de retour par mesures successives. 18. Dispositif selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisé par le fait que les moyens d'analyse comprennent des systèmes à changement de fréquence et une détection en bande étroite. 19. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait qu'il comprend un détecteur (91) et des moyens de commutation pilotés (110) aptes à raccorder successivement le détecteur (91) à chaque accès test d'entrée. 20. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé par le fait qu'il comprend un module (72) apte à assurer sélectivement la liaison coaxiale d'une voie de retour, une atténuation sur cette voie de retour, ou une interruption de celle-ci. 21. Procédé de couplage et de gestion des voies de retour de réseaux câblés à fibre optique comprenant des ramifications de distribution électrique coaxiale reliées à une voie descendante (32) et une voie montante (34) du réseau par l'intermédiaire d'au moins un noeud de conversion (N), caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à. - prélever une partie de signal sur chaque entrée de voie de retour, - analyser les signaux prélevés, et - modifier l'état de liaison des voies de retour en fonction du résultat de l'analyse. 22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé par le fait que l'étape de modification consiste sélectivement à - assurer la liaison pour la voie de retour, - atténuer la voie de retour, ou - assurer une interruption de la voie de retour.