Brevet FR2823946A1 — publié le 20021025

priorités de cooperation avec l'opérateur. 2823946 B 01/1929 FR Décompresseur de signaux et procédé associé La présente invention concerne un décompresseur de signaux et un procédé associé, qui peuvent réduire le matériel requis pour la mise en _uvre des décompresseurs existants en utilisant un algorithme de rétroaction. Dans un commutateur ATM optique à ultra haute vitesse et à grande échelle auquel un procédé de répartition dans le temps est adapté, un compresseur et un décompresseur à cellule optique sont nocessaires pour la mise en _uvre du système. La structure d'un com presseur/décompresseur représentatif est. par exemple, une structure ULPHA telle qu'illustrce en figure 1. En particulier, le compresseur et le décompresseur dans la structure ULPHA sont constitués de com presseurs d'intervalle d'impulsions (PIC, pour "Pulse Interval Com pressor") 10-1 à 10-n montés en cascade, comprenant un commutateur lx2 1, deux lignes à retard à fibre optique 2a et 2b, et un coupleur 2xl 3. Le fonctionnement du décompres seur ainsi construit de l' art antérieur va maintenant être décrit. D'abord, un signal compressé est appliqué au commutateur lx2 1 du premier PIC 10-1. A ce moment, le commutateur lx2 1 fonctionne en fonction d'un signal de commande d'un diviseur de fréquence 1/2 4-1. Par conséquent, un train de signaux du signal d'entrce compressé est alternativement divisé en deux bran ches afin d'être ainsi distribué le long des deux lignes à retard à fibre optique 2a et 2b. Ici, lorsqu'un intervalle de temps entre les signaux consti tuant les signaux compressés est appelé Tc et qu'un intervalle de temps entre signaux décompressés est appelé TD, un signal du signal compressé distribué le long des lignes à retard à fibre optique 2a et 2b doit être encore retardé de TD TC pour être ainsi distribué au deuxième PIC 10-2. Ainsi, la ligne à retard à fibre optique 2b est plus longue que la ligne à retard à fibre optique 2a. Le signal ainsi retardé par la ligne à retard à fibre optique 2b et le signal distribué par la ligne à retard à fibre optique 2a directe ment connoctés à un port de sortie du premier PIC 10-1 sont couplés par le coupleur 2x 1 3 pour être transmis à un port d'entrce du deuxième PIC 10-2. En figure 2 sont représentés un graphique d'un processus de décompression de cellule pour un décompresseur existant fonctionnant de cette manière et un signal de commande. Cependant, dans le décompresseur de l'art antérieur ayant la lS structure décrite ci-dessus, afin de décompresser une cellule composce d'un signal compressé de 2n bits, n étages de PIC montés en cascade sont nocessaires. A savoir, pour décompresser une cellule compressce de 16 bits, quatre étages PIC sont nocessaires. Il y a donc un problème dans la mesure o il faut beaucoup de matériel pour décompresser un signal compressé ayant une haute compressibilité. De plus, il existe un commutateur lx2 dans le port d'entré de l'étage PIC respectif. Pour faire fonctionner ce commutateur, un signal de commande d'un diviseur de fréquence 1/2 est nocessaire pour une vitesse de donnces d'une cellule compressce entrce dans l'étage PIC courant, ce qui rend le signal de commande compliqué. En outre, en raison des caractéristiques du coupleur, dans le cas du coupleur 2xl, seul le maximum 1/2 (-3 dB) de la puissance de donnces d'entrce est émise en sortie. En conséquence, quatre étages PIC sont nocessaires pour décompresser une cellule compressce de 16 bits, et donc la puissance d'un signal décompressé est réduite d'au moins -12 dB comparé au signal appliqué au port d'entrce du premier étage PIC. De plus, dans le cas o le facteur d'amplification d'un ampli ficateur électro-optique actuellement utilisé est pris en compte afin de résoudre le problème de la réduction de puissance susmentionnce, si le nombre de bits formant une cellule compressce est supérieur à un nom bre prédéterminé, le nombre d'amplificateurs requis pour amplifier le signal à puissance réduite va aussi augmenter. En d'autres termes, puisque le décompresseur existant a une structure directionnelle directe, il est nocessaire de connocter des structures identiques en série lorsque la taille d'une cellule optique augmente, ce qui augmente la quantité de composants nocessaires pour la mise en _uvre dans une progression arithmétique. De plus, le signal de commande servant à diriger une décompression devient compliqué, et il se produit une énorme perte de puissance du signal en raison des caractéristiques du coupleur 2x 1 dans le cas o un certain nombre d'étages sont connoctés en série. Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à proposer un décompresseur de signaux et un procédé associé pour décompresser séquentiellement une chaîne d'impulsions réappliquce en entrce à des intervalles de temps au fur et à mesure de la circulation de la chaîne d'impulsions formant un signal compressé. Pour réaliser cet objet, la présente invention propose un décompresseur de signaux qui comprend: un moyen de circulation pour faire circuler une chaîne d'impulsions d'un signal compressé entré par un étage d'entrce de sorte su'elle est réfléchie de manière répétée à des intervalles de temps; un coupleur pour distribuer la chaîne d'impulsions du signal compressé sortant du moyen de circulation dans les deux sens d'un miroir à boucle de sorte qu'elle est renvoyée au moyen de circulation; et un moyen de modulation de phase pour modu ler la phase de la chaîne d'impulsions distribuce dans les deux sens par le coupleur de sorte qu'elle est décompressoe séquentiellement pour être émise en sortie par un étage de sortie. En outre, la présente invention propose un procédé de décom pression de signaux qui comprend: une première étape consistant à appliquer un signal compressé à un coupleur pour distribuer un signal d'entrce dans les deux sens d'un miroir à boucle; une deuxième étape consistant à décompresser une certaine impulsion du signal compressé qui est distribué dans les deux sens du miroir à boucle à la première étape; et une troisième étape consistant à décompresser séquentielle ment une chaîne d'impulsions du signal compressé tandis qu'une chaîne d'impulsions non décompressce du signal compressé à la deuxième étape est réintroduite à l'entrce du coupleur et la deuxième étape est répétée. Les objets, caractéristiques et avantages évoqués ci-dessus de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la descrip tion détaillée suivante faite en référence aux dessins d'accompagne ment, dans lesquels: la figure 1 est une vue illustrant la structure d'un décompres seur classique à cellule optique; la figure 2 est une vue illustrant un processus de décompres sion de signal du décompresseur classique à cellule optique et les for mes d'ondes générces dans ce processus; la figure 3 est une vue illustrant la structure d'un décompres seur selon la présente invention; et la figure 4 est une vue illustrant un processus de décompres sion de signal du compresseur de signaux selon la présente invention et les formes d'ondes générces dans ce processus. Un mode de réalisation préféré de la présente invention va maintenant être décrit en référence aux dessins d'accompagnement. Comme illustré en figure 3, un décompresseur de signaux selon la présente invention comporte: un moyen de circulation 20 ser vant à faire circuler une chaîne d'impulsions d'un signal compressé appliqué en entrce par un étage d'entrce 21 de telle manière qu'il est renvoyé de façon répétée à des intervalles de temps; un coupleur 30 pour distribuer la chaîne d'impulsions du signal compressé émis en sortie par le moyen de circulation 20 dans les deux sens d'un miroir à boucle 35 de telle manière qu'il est renvoyé au moyen de circulation ; et un moyen de modulation de phase 40 pour moduler la phase de la chaîne d'impulsions distribuce dans les deux sens par le coupleur 30 de sorte qu'elle est séquentiellement décompressce pour être délivrce en sortie par un étage de sortie 41. Ici, le moyen de circulation 20 comporte un circulateur 22 pour faire circuler une chaîne d'impulsions non décompressce du signal compressé réfléchi par le coupleur 30 pour la délivrer au cou s pleur 30; et un amplificateur 23 pour compenser la perte de puissance d'un signal que fait circuler le circulateur 22. De préférence, l'amplifi cateur 23 est un amplificateur à fibre dopé à l'erbium (EDFA). En outre, le coupleur 30 est construit sous forme de coupleur 2x2 à 3 dB pour renvoyer la châîne d'impulsions du signal compressé émis par le moyen de circulation 20 au circulateur 22 du moyen de cir culation 20 ou l'envoyer à l'étage de sortie 41 selon l'état de modula tion de phase bidirectionnelle après que l'impulsion a été distribuce dans les deux sens via le moyen de modulation de phase 40. Par ailleurs, le moyen de modulation de phase 40 est cons truit sous forme d'amplificateur optique pour moduler en phase une certaine châîne d'impulsions du signal compressé selon un signal de synchronisation de commande de sorte qu'il est modulé en phase et décompressé en conséquence de l'interférence au niveau du port de sortie du miroir à boucle 35 pour être ainsi délivré en sortie par l'étage de sortie 41. De préférence, l'amplificateur optique est un amplifica teur optique à semiconducteur (SOA) transparent au gain pour moduler en phase uniquement la chaîne d'impulsions du signal compressé qui se synchronise avec le signal de synchronisation de commande appli qué en entrce depuis l'extérieur. De plus, le décompresseur de signaux de la présente inven tion comporte en outre un dispositif de commande de polarisation (CP) 42 inséré dans le miroir à boucle 35 pour compenser la dépendance de polarisation du SOA puisque le SOA est utilisé en tant que moyen de modulation de phase 40. Ici, dans le cas o l'intervalle de temps entre signaux du signal compressé vaut Tc, le moyen de modulation de phase 40 ayant la structure du SOA est placé à une distance prédétermince x du cen tre du miroir à boucle 35 de sorte qu'un intervalle de temps requis quand le signal compressé est distribué au SOA dans les sens horaire et anti-horaire, respectivement, par une entrce du miroir à boucle 35. En outre, dans le c as o l'interv alle de temp s entre sign aux décompressés vaut TD' le décompresseur de signaux de la présente invention est construit de telle manière que la châîne d'impulsions du signal compressé appliquce en entrce par l'étage d'entrce 21 du décom presseur de signaux est retardée de TD TC par une ligne à retard à fibre optique 25 du moyen de circulation 20 jusqu'à ce qu'elle soit ren voyée par le miroir à boucle 35, circule grâce au moyen de circulation puis est réappliquce au miroir à boucle 35 par le coupleur 30. s 5 Si la taille d'une cellule compressce composce d'impulsions de N bits compressés est T. l'intervalle entre cellules vaut (N-l)xT. Une longueur de retard optique correspondant à une période (N l)> au miroir à boucle. Le fonctionnement du décompresseur de signaux ayant cette structure va maintenant être décrit. D'abord, on applique un signal compressé de 1550 nm, com posé d'une châîne d'impulsions compressée, au circulateur du moyen de circulation par l'étage d'entrce. Le signal compressé ainsi appliqué est distribué dans les deux sens du miroir à boucle via le coupleur 2x2 à 3 dB. Si un signal de synchronisation de commande n'est pas appli qué au SOA transparent au gain d'une largeur de bande de 1300 nm ayant un gai constant par rapport au signal compressé de 1550 nm, les impulsions du signal compressé distribuces dans les sens horaire et anti-horaire vont subir la même modulation de phase. Par conséquent, une différence de phase entre les signaux délivrés par l'étage de sortie n'est affectée que par le seul coupleur 2x2 à 3 dB. En conséquence, les impulsions appliquces au coupleur 2x2 à 3 dB ont une interférence destructive du côté étage de sortie, et ont une interférence constructive du côté circulateur, si bien que les impulsions appliquces montrent le même phénomène que toutes celles d'entre elles qui sont renvoyées sur le circulateur par le miroir à boucle. Entretemps, si un signal optique à 1300 nm, signal de syn chronisation de commande, est appliqué au SOA ayant une largeur de bande de 1300 nm, il se produit un changement de réfractivité dans le SOA. A ce moment, bien qu'un signal de 1550 nm de largeur de bande traversant le SOA subisse une modulation de phase, il a une largeur de bande de longueur d'onde différente du SOA et il n'est donc pas affecté en gain dans le SOA. En réglant le signal de synchronisation de commande de telle manière que cette modulation de phase ne se produit qu'à une impul sion spécifique de la châîne d'impulsions du signal compressé distri bué dans le sens horaire dans le miroir à boucle, les caractéristiques de pénétration et de réflexion des bits de la chaîne d'impulsions res pective du signal compressé appliqué en entrce peuvent être contrô lées. A savoir, en réglant et en utilisant ces caractéristiques, seules les impulsions de 1550 nm de largeur de bande synchronisces avec le signal de synchronisation de commande sont pénétrces, et une châîne d'impulsions composce d'impulsions résiduelles est renvoyée par le miroir à boucle pour être réappliquce en entrce du circulateur. La perte de puissance de la châîne d'impulsions réappliquce l5 en entrce du circulateur, qui se produit lorsqu'elle est distribuce dans le miroir à boucle, est compensce, puis cette chaîne est appliquce en entrce du miroir à boucle de manière répétée Jusqu'à ce qu'elle soit décompressce. Ici, 1'EDFA est inséré afin de compenser une perte de puissance du signal compressé. En outre, un dispositif de commande de polarisation inséré dans le miroir à boucle compense la dépendance de polarisation du SOA. Ici, dans le cas du signal compressé composé d'une cellule compressce à n bits, une longueur optique distribuce tandis que la chaîne d'impulsions du signal compressé appliqué en entrce par l'étage d'entrce est renvoyée par le miroir à boucle et circule grâce au circula teur est une longueur servant à fournir un retard temporel TD - TC. En outre, le SOA transparent au gain est disposé asymétriquement à une distance x du centre du miroir à boucle. Puisque le décompresseur de signaux de la présente invention ainsi construit et mis en _uvre a une structure à rétroaction optique, il règle essentiellement une longueur de rétroaction optique TD TC à travers un certain nombre de bits compressés dans la cellule de la chaîne d'impulsions du signal compressé. En outre, le SOA transparent au gain est disposé asymétriquement dans le miroir à boucle de sorte qu'une différence de temps requise pour distribuer le signal au SOA transparent au gain par une entrce du miroir à boucle dans les sens horaire et anti- horaire devient TC/2. De plus, même un amplificateur peut délivrer un signal décompressé ayant une puissance égale ou supérieure à celle du signal compressé appliqué en entrce du décom presseur de signaux de la présente invention en utilisant un amplifica teur pour compenser une perte de puissance avec 3 à 6 dB. La figure 4 est une vue illustrant un processus de décompres sion de signal du compresseur de signaux selon la présente invention et les formes d'ondes générces dans ce processus. (a) illustre un signal compressé appliqué en entrce du décompresseur de signaux selon la présente invention. (b) illustre un signal de synchronisation de com mande appliqué en entrce d'un SOA. (c) illustre une chaîne d'impul sions d'un signal compressé dans le sens horaire appliqué en entrce du SOA dans le processus de décompression de signal. (d) illustre un signal décompressé du décompresseur de signaux selon la présente - invention délivré par un étage de sortie. Dans le décompresseur de signaux ainsi construit de la pré sente invention, un SOA (amplificateur optique à semiconducteur) et un dispositif de commande de polarisation sont placés dans un miroir à boucle afin d'être mis en _uvre en tant que commutateur à haute vitesse capable de choisir une certaine impulsion à partir d'un signal compressé. En même temps, en utilisant un circulateur et un amplifica teur pour la rétroaction et l' amplification d'une châîne d'impulsions non décompressoe du signal compressé, la chaîne d'impulsions du signal compressé appliquce en entrce par un étage d'entrce est séquen tiellement modulée en phase bit par bit en traversant le SOA du miroir à boucle et est décompressce en conséquence de l'interférence au niveau d'u port de sortie du miroir à boucle pour être délivrce par un étage de sortie du décompresseur de signaux. La chaîne d'impulsions du signal compressé composé de bits non décompressés est construite pour être réappliquce en entrce du miroir à boucle via le circulateur et l'amplificateur. Elle peut donc aisément décompresser le signal com pressé composé d'impulsions compressces rapides d'un motif RZ en utilisant un signal de synchronisation de commande, et simultanément clle pent dcoresser le signs colossi sans utuiser de m1 supple tat Quinn Element Scion en ringlet une lon gueur de roacon optique et la position du SON blen qua le nowhere de bits compresses signal corpss soil Accra. % 3 Bien qua rlnvendon At 6 Monroe et dchte en Clarence cumins de ses modes de rdaUson, les personnel du m6der coren dront Me diverges modicions dons la Awe et les dactyls parent y Eta Sponges sags slolner de despot et de la posse de la pants invention, teUe Me d6Onie dons ce Hi precede. REVENDICATIONS 1. Décompresseur de signaux, caractérisé en ce qu'il com prend: un moyen de circulation (20) pour faire circuler une châîne d'impulsions d'un signal compressé entré par un étage d'entrce (21) de sorte qu'elle est réfléchie de manière répétée à des intervalles de temps; un coupleur (30) pour distribuer la chaîne d'impulsions du signal compressé sortant du moyen de circulation (20) dans les deux sens d'un miroir à boucle de sorte qu'elle est renvoyée au moyen de circulation; et un moyen de modulation de phase (40) pour moduler la phase de la chaine d'impulsions distribuce dans les deux sens par le coupleur (30) de sorte qu'elle est décompressce séquentiellement pour être émise en sortie par un étage de sortie (41). 2. Décompresseur de signaux selon la revendication 1, carac térisé en ce que le moyen de circulation comprend: un circulateur (22) pour faire circuler une châîne d'impul sions non décompressce du signal compressé réfléchi par le coupleur (30) pour la délivrer au coupleur; et un amplificateur (23) pour compenser la perte de puissance d'un signal que fait circuler le circulateur (22). 3. Décompresseur de signaux selon la revendication 2, carac térisé en ce que l'amplificateur (23) est un amplificateur à fibre dopé à l'erbium (EDFA). 4. Décompresseur de signaux selon la revendication 1, carac térisé en ce que le coupleur (30) est construit sous forme de coupleur 2x2 à 3 dB pour renvoyer la chaîne d'impulsions du signal compressé émis par le moyen de circulation (20) au circulateur (22) du moyen de circulation ou l'envoyer à l'étage de sortie (41) selon l'état de modula tion de phase bidirectionnelle après que la chaîne d'impulsions a été distribuce dans les deux sens via le moyen de modulation de phase (40). 5. Décompresseur de signaux selon la revendication 1, carac térisé en ce que le moyen de modulation de phase (40) est construit sous forme d'amplificateur optique pour moduler en phase une certaine châîne d'impulsions du signal compressé selon un signal de synchroni sation de commande de sorte qu'il est modulé en phase et décompressé en conséquence de l'interférence au niveau du port de sortie du miroir à boucle (35) pour être ainsi délivré en sortie par l'étage de sortie (41). 6. Décompresseur de signaux selon la revendication 5, carac térisé en ce que l'amplificateur optique est un amplificateur optique à semiconducteur (SOA) pour moduler en phase uniquement la chaîne d'impulsions du signal compressé qui se synchronise avec le signal de synchronisation de commande appliqué en entrce depuis l'extérieur. 7. Décompresseur de signaux selon la revendication 6, carac térisé en ce que l'amplificateur SOA est un amplificateur SOA transpa rent au gain qui a un gain constant par rapport à un signal d'entrce. 8. Décompresseur de signaux selon la revendication 6, carac térisé en ce que le décompresseur de signaux comprend en outre un dispositif de commande de polarisation (42) inséré dans le miroir à boucle (35) pour compenser la dépendance de polarisation de l'ampli ficateur SOA. 9. Décompresseur de signaux selon la revendication 6, carac térisé en ce que, dans le cas o l'intervalle de temps entre signaux du signal compressé vaut Tc, l'amplificateur SOA est placé à une distance prédétermince du centre du miroir à boucle (35) de sorte qu'un inter valle de temps requis quand le signal compressé est distribué à l'amplificateur SOA dans les sens horaire et anti-horaire, respective ment, par une entrce du miroir à boucle (35). 10. Décompresseur de signaux selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas o l'intervalle de temps entre signaux du signal compressé vaut TC et o l'intervalle de temps entre signaux décompressés vaut TD' le décompresseur de signaux est cons truit de telle manière que la châîne d'impulsions du signal compressé appliquce en entrce par l'étage d'entrce (21) du décompresseur de signaux est retardée de TD TC par une ligne à retard à fibre optique (25) du moyen de circulation (20) jusqu'à ce qu'elle soit renvoyée par le miroir à boucle (35), circule grâce au moyen de circulation (20) puis est réappliquce au miroir à boucle (35) par le coupleur (30). 11. Procédé de décompression de signaux, caractérisé en ce qu'il comprend: une première étape consistant à appliquer un signal com pressé à un coupleur pour distribuer un signal d'entrce dans les deux sens d'un miroir à boucle; une deuxième étape consistant à décompresser une certaine impulsion du signal compressé qui est distribué dans les deux sens du miroir à boucle à la première étape; et une troisième étape consistant à décompresser séquentielle ment une chaîne d'impulsions du signal compressé tandis qu'une chai^ne d'impulsions non décompressce du signal compressé à la deuxième étape est réintroduite à l'entrce du coupleur et la deuxième étape est répétée. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la deuxième étape comprend: une étape consistant à choisir une certaine impulsion com pressce à partir d'une châîne d'impulsions du signal compressé distri bué sur le miroir à boucle selon un signal de synchronisation de com mande appliqué en entrce depuis l'extérieur; une étape consistant à moduler en phase l'impulsion choisie dans l'étape de sélection d'impulsion; et une étape consistant à décompresser l'impulsion modulée en phase dans l'étape de modulation en phase suite à une interférence au niveau d'un port de sortie du miroir à boucle (35). 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'impulsion synchronisce avec le signal de synchronisation de com mande est choisie à l'étape de sélection d'impulsion. 14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, à la trois ième étape, dans le c as o l'interv alle de temp s entre sign aux du signal compressé vaut Tc et o l'intervalle de temps entre signaux décompressés vaut TD, une chaîne d'impulsions du signal compressé dont la phase n'est pas modulée est retardée de TD TC pour être ren voyée au miroir à boucle. 15. Procédé de décompression de signaux pour un décompres seur de signaux conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 1O, caractérisé en ce qu'il comprend: une première étape consistant à appliquer un signal com pressé à l'étage d'entrce; une deuxième étape consistant à distribuer la châîne d'impul sions du signal compressé appliqué en entrce par l'étage d'entrce dans les deux sens du miroir à boucle par le coupleur; une troisième étape consistant à moduler en phase une cer taine impulsion du signal compressé distribué dans les deux sens du miroir à boucle par le moyen de modulation de phase; une quatrième étape consistant à décompresser l'impulsion modulée en phase dans la troisième étape suite à une interférence au niveau d'un port de sortie du miroir à boucle à émettre en sortie par l'étage de sorti; et une cinquième étape consistant à décompresser séquentielle ment une chaîne d'impulsions du signal compressé tandis qu'une châîne d'impulsions dont la phase n'est pas modulée est renvoyée au moyen de circulation à l'aide du moyen de modulation de phase et est réinjectée dans le coupleur par le moyen de circulation, et en consé