Brevet FR2849302A1 — publié le 20040625

PROCEDE DE CONTROLE NON INTRUSIF D'UNE LIGNE DE TRANSMISSION DU TYPE XDSL DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine de la mesure des perturbations et la pré-localisation des ces perturbations dans des lignes de transmission x DSL (pour x Digital Line Subscriber) large bande. L'invention concerne plus spécifiquement un procédé de contrôle non intrusif d'une ligne de transmission du type x DSL à partir d'une analyse des signaux et messages échangés entre au moins un émetteur et au moins un récepteur au cours d'une procédure de 15 prise de contact prédéfinie. L'invention concerne également un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé comportant un bloc de mesure apte à assurer la continuité de la liaison pendant la procédure de contrôle. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE La Recommandation UIT-T G 994 1 (pour l'Union Internationale des Télécommunications-Secteur de la normalisation des télécommunications) définit les signaux et les messages ainsi que les procédures 25 d'échange de ces signaux et messages entre des équipements de ligne d'abonné numérique x DSL lorsque les modes de fonctionnement de ces équipements doivent automatiquement être établis et sélectionnés, mais avant que des signaux propres à une recommandation DSL 30 particulière, ne soit échangés. SP 22334/HM La figure 1 représente schématiquement le modèle de référence du système utilisé dans ladite recommandation. Ce système comporte un émetteur HSTU-C 1 et 5 un récepteur HSTU-R 2 (HSTU pour Handshake tranceiver unit), des séparateurs 3, une boucle locale 4, un terminal utilisateur 5, un poste téléphonique ordinaire 6 et une ligne reliée au commutateur du réseau téléphonique commuté 7. Selon la recommandation UIT-T G 994 1, à chaque type de fonctionnement x DSL (ADSL, pour Assymetric DSL, VDSL, pour Very High data DSL, SDSL, pour Single pair ou Symetric DSL, HDSL pour High Bit Rate DSL) est associé un ensemble de porteuses 15 spécifiques échangées obligatoirement entre les modems x DSL lors d'une procédure de prise de contact Pour chaque mode de fonctionnement implémenté par une station G 994 1, la transmission G 994 1 initiale depuis la station doit comporter l'ensemble des 20 porteuses spécifiques à ce mode. Les techniques de contrôle et de test des lignes x DSL de l'art antérieur n'exploitent pas ces informations De ce fait, pour contrôler une ligne x DSL transportant un canal à large bande (données utilisées 25 par l'Internet par exemple) et un canal à bande étroite, téléphonique par exemple, il est nécessaire d'interrompre totalement les communications à travers ces canaux Or, il peut être souhaitable de maintenir une communication téléphonique lorsque le contrôle 30 concerne uniquement une liaison à large bande, comme il peut être souhaitable de maintenir une liaison à large SP 22334/HM bande si le contrôle concerne uniquement le canal téléphonique transportant la voix. Un but de l'invention est d'optimiser la recherche et la localisation de pannes et de coupures 5 dans une ligne de transmission haut débit par une méthode non intrusive. EXPOS DE L'INVENTION L'invention préconise un procédé de contrôle non intrusif d'une ligne de transmission du 10 type x DSL à partir d'une analyse préalable des signaux et messages échangés entre au moins un émetteur à au moins un récepteur au cours d'une procédure de prise de contact prédéfinie A cet effet, le procédé selon l'invention 15 comporte les étapes suivantes: al Analyser le type des signaux échangés entre l'émetteur et le récepteur lors de ladite procédure de prise de contact prédéfinie, bl Etablir un diagnostic sur l'état de la 20 ligne en fonction du résultat de l'étape al. Dans un cas particulier, en cas d'échec ou en cas de recherche de diagnostic plus approfondi, le procédé selon l'invention comporte en outre une étape 25 consistant à couper la communication du canal à large bande entre l'émetteur et le récepteur pendant un bref instant de manière à initialiser une nouvelle procédure de prise de contact entre ledit émetteur et ledit récepteur. SP 22334/HM Préférentiellement, l'étape al comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes: a 2 Vérifier si le récepteur est actif, b 2 Vérifier si le couple émetteur/récepteur est actif, c 2 Vérifier l'existence d'un ton et/ou d'au moins un signal perturbateur sur la ligne, d 2 Vérifier si l'émetteur est synchronisé avec le récepteur. Les étapes a 2 à c 2 consistent à détecter et à identifier des porteuses normalisées transmises à travers la ligne à contrôler L'étape d 2 consiste à analyser la puissance spectrale des signaux x DSL échangés. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les signaux échangés entre l'émetteur 1 et le récepteur 2 sont définis par la norme ITU-T G 994 1. Le procédé selon l'invention est mis en ouvre par un dispositif de contrôle comportant un bloc 20 de mesure destiné à évaluer les performances, rechercher les défauts et établir la qualité de la ligne et des services transmis, un module de commutation apte à relier sélectivement le bloc de mesure uniquement aux canaux de transmission à 25 contrôler et maintenir actifs les autres canaux de la ligne transmission, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour détecter au moins un signal normalisé des signaux échangés entre un émetteur et un récepteur lors d'une prise de contact entre ledit 30 émetteur et ledit récepteur, et des moyens pour établir SP 22334/HM un diagnostic sur l'état de la ligne en fonction du type de signal détecté. Selon l'invention, ce dispositif comporte en outre: al Des moyens pour analyser le type des signaux échangés entre l'émetteur et le récepteur lors d'une prise de contact entre ledit émetteur et ledit récepteur, bl Des moyens pour établir un diagnostic 10 sur l'état de la ligne en fonction du résultat des analyses précédentes. Le dispositif selon l'invention comporte en outre comporte des moyens pour couper la communication via le canal à large bande entre l'émetteur et le 15 récepteur pendant un bref instant de manière à initialiser une nouvelle procédure de prise de contact entre ledit émetteur et ledit récepteur. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, ce dispositif comporte: des moyens pour vérifier si le récepteur est actif, des moyens pour vérifier si le couple émetteur/récepteur est actif, des moyens pour vérifier l'existence d'un 25 ton et/ou d'au moins un signal perturbateur sur la ligne, des moyens pour vérifier si l'émetteur est synchronisé avec le récepteur. SP 22334/HM BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 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 décrite précédemment, illustre schématiquement un modèle de référence de système utilisé par la norme G 994 1, La figure 2 illustre schématiquement une 10 liaison x DSL, La figure 3 représente schématiquement un organigramme illustrant le procédé selon l'invention, La figure 4 illustre un signal détecté lorsqu'un récepteur est actif, La figure 5 représente schématiquement un organigramme illustrant les étapes du procédé selon l'invention lorsque le signal de la figure 4 est détecté, La figure 6 représente un signal détecté 20 lorsqu'un couple de modems x DSL est en cours de synchronisation, La figure 7 représente schématiquement un organigramme illustrant les étapes du procédé selon l'invention lorsque le signal de la figure 6 est 25 détecté, La figure 8 représente un signal détecté lorsqu'un ton et/ou des perturbations sont présents sur la ligne contrôlée, La figure 9 représente schématiquement un 30 organigramme illustrant les étapes du procédé selon SP 22334/HM l'invention lorsqu'un ton et/ou des perturbations sont présents sur la ligne contrôlée, La figure 10 représente un signal détecté lorsqu'un couple de modems x DSL est synchronisé, La figure 11 représente schématiquement un organigramme illustrant les étapes du procédé selon l'invention lorsque le signal de la figure 10 est détecté, La figure 12 représente un signal détecté 10 en cas de problème sur la voie descendante, La figure 13 représente un signal détecté en cas de problème sur la voie montante. EXPOS DETAILLE D'UN MODE DE R ALISATION PARTICULIER La figure 2 illustre schématiquement une 15 liaison ADSL comportant un équipement de multiplexage 8 appelé DSLAM (pour Digital Subscriber Line Access Multiplexer) assurant le multiplexage des flux ATM échangés avec le réseau haut débit vers le réseau de transport, un filtre séparateur (aiguillage) 9 appelé 20 " splitter " en langue anglaise destiné à séparer la bande passante réservée au service téléphonique de la bande passante utilisée pour la transmission haut débit Ce filtre 9 assure un découpage suffisant pour éviter que les signaux émis sur l'une des bandes de 25 fréquences ne viennent perturber le fonctionnement de l'autre Le splitter 9 est relié au réseau téléphonique via un commutateur public 10 et au réseau haut débit via le DSLAM 8 Du côté de l'utilisateur, un deuxième splitter non représenté, permet de récupérer les 30 signaux émis dans la bande de fréquences passante utilisée pour la transmission ADSL pour les transmettre SP 22334/HM vers un modem ADSL relié à un réseau local ou à un équipement numérique de traitement tel qu'un ordinateur par exemple, et les signaux émis dans la bande de fréquences passante utilisée pour la transmission de la voix. Une matrice de connexion 11 (TAMS, pour Test Access Matrix Switch en anglais) est agencée en amont ou en aval du filtre séparateur (aiguillage) 9 et la boucle locale 12 via un répartiteur 13 La matrice 10 de connexion 11 est reliée à un bloc de mesure 14 destiné à évaluer les performances, rechercher les défauts et tester la ligne de transmission et les services fournis à travers cette ligne. Le dispositif illustré par la figure 2 15 comporte en outre un module de commutation 16 qui assure la continuité des services x DSL en reliant sélectivement le bloc de mesure 14 uniquement aux canaux de transmission à contrôler et en maintenant actifs les autres canaux de la ligne transmission Ce 20 dispositif est décrit plus en détail dans la demande de brevet français N 02 11 241 déposée par la demanderesse le 11 Septembre 2002. Le procédé de contrôle non intrusif va maintenant être décrit en référence aux figures 1 à 13. 25 Une première étape 20 du procédé consiste à couper, si cela est nécessaire, le canal à large bande de la ligne x DSL pendant un bref instant et à forcer une nouvelle connexion afin d'initialiser une procédure de prise de contact entre l'émetteur et le récepteur. Pendant cette nouvelle procédure de prise de contact, ou à tout instant, la ligne x DSL est SP 22334/HM connectée en haute impédance au bloc de mesure 14 qui mesure et analyse à l'étape 22 le spectre de tout signal détecté sur la ligne dans une bande de fréquences au moins égale à celle des services x DSL. Cas o un modem de type HSTU-R est actif Si une porteuse telle qu'illustrée par la figure 4 est détectée, alors le dispositif déduit qu'un modem de type HSTU-R est actif L'étape suivante, illustrée par la figure 5, consiste à identifier 10 (étapes 32) le type de porteuse parmi les types normalisés suivants: A 43, B 43, C 43, A 4. a Si la porteuse est du type A 43 (étape 34), on diagnostique (étapes 36) qu'il s'agit: soit d'un modem ADSL de type DMT Ao I 15 (pour ADSL over ISDN, c'est-à- dire ADSL sur réseau numérique à intégration de services) RNIS, soit d'un modem ADSL de type G lite de type Ao P (pour ADSL over POTS, c'est-à-dire ADSL sur une boucle locale) ou de type Ao I. b Si la porteuse est du type B 43 ((étape 38), on diagnostique (étape 40) qu'il s'agit d'un modem ADSL de type DMT Ao P. c Si la porteuse est du type C 43 (étape 42), on diagnostique (étape 44) qu'il s'agit: -soit d'un modem ADSL de type DMT Ao P o le câble est partagé avec des services RNIS, -soit un modem ADSL de type G lite de type Ao P o le câble est partagé avec des services RNIS, soit un modem de type SSDSL. SP 22334/HM d Si la porteuse est du type A 4 (étape 46), on diagnostique (étape 48) qu'il s'agit d'un modem de type G SHDSL e Si (étape 50) la porteuse n'appartient à 5 aucun des types normalisés décrits ci-dessus, on diagnostique qu'il n'y a pas de modem HSTU-R actif sur la ligne. Dans le cas o la porteuse est du type A 43, B 43, C 43 ou A 4, le dispositif de contrôle de 10 l'invention émet le diagnostic suivant: Le modem HSTUC est déconnecté en amont du bloc de mesure 14 (étape 52) ou une procédure de prise de contact est en cours. De plus le bloc de mesure 14 effectue les opérations suivantes: 1 Une démodulation DPSK pour lire les paramètres de configuration échangés, 2 Une mesure de l'atténuation des porteuses détectées, si l'atténuation 20 par kilomètre à la fréquence des porteuses détectées est connue, cette information permet d'évaluer et de vérifier la cohérence de la longueur de la ligne entre le centre de télécommunications o est 25 installé l'équipement de contrôle et l'abonné. 3 Une mesure du bruit et une comparaison de cette mesure avec le niveau maximum admissible selon la norme. 30 SP 22334/HM Cas o un couple de modems HSTU-R et HSTU-C est actif et en cours de synchronisation Si une porteuse telle qu'illustrée par la figure 6 est détectée, alors le dispositif déduit qu'un 5 couple de modems HSTU-R et HSTU-C est actif L'étape suivante, illustrée par la figure 7, consiste à effectuer les étapes 34 à 48 décrite à la figure 5. A la différence du cas précédent, Si la porteuse n'appartient à aucun des types normalisés 10 décrits ci-dessus, on diagnostique à l'étape 50 que les modems HSTU-C et HSTU-R sont incompatibles. En outre, dans ce cas quel que soit le type de porteuse normalisée détectée, le module de contrôle 14 émet le diagnostic suivant: une procédure de prise 15 en ligne est en cours. Ensuite le bloc de mesure 14 effectue les opérations suivantes: 1 Une démodulation DPSK pour lire les paramètres de configuration 20 échangés, 2 Une mesure de l'atténuation des porteuses détectées, 3 Une mesure du bruit et une comparaison de cette mesure avec le niveau 25 maximum admissible selon la norme. Cas o un ton et/ou une perturbation sont détectés: Si un signal tel qu'illustré par la figure 8 est détecté, alors le dispositif déduit qu'un ton et/ou une perturbation sont présents sur la ligne. 30 L'étape suivante, illustrée par la figure 9, consiste à identifier ces tons ou ces perturbations. SP 22334/HM Le bloc de mesure 14 exécute un premier test (étape 70) pour vérifier si des tons normalisés sont présents sur la ligne. Dans l'affirmative, le bloc de mesure 14 émet le diagnostic suivant (étape 72) : les modems HSTU-C et HSTU-R ont effectué leur prise de ligne et échangent des tons Ensuite le bloc de mesure 14 effectue les opérations suivantes: 1 Identifier le (ou les) ton(s) détecté(s) 10 (C-Tone, R-Tone) 2 Démoduler le ou (les) ton(s) détectée(s) (DPSK) pour lire les paramètres échangés, 3 Mesurer l'atténuation des tons détectés, 4 Vérifier que l'atténuation mesurée est 15 conforme à la norme G 994 1, Mesurer le bruit de fond et comparer le bruit mesuré avec le niveau maximum admissible selon la norme G 994 1. Si des tons normalisés ne sont pas présents 20 sur la ligne, le bloc de mesure 14 exécute un deuxième test (étape 74) pour vérifier si des signaux perturbateurs sont présents sur la ligne. Dans l'affirmative, le bloc de mesure 14 effectue les opérations suivantes (étape 76) : 1 Mesurer les fréquences des signaux perturbateurs, 2 Déduire le type de signaux perturbateurs potentiels parmi les types suivants: El, 30 ADSL, HDSL, bruit impulsif SP 22334/HM 3 Mesurer le bruit de fond et comparer le bruit mesuré avec le niveau maximum admissible selon la norme G 994 1. Cas o deux modems HSTU-R et HSTU-C sont synchronisés Si un signal tel qu'illustré par la figure est détecté, alors le bloc de mesure 14 déduit que deux modems HSTU-R et HSTU-C sont synchronisés. L'étape suivante, illustrée par la figure 11, consiste à effectuer une analyse spectrale du 10 signal de la figure 10 dans les deux sens de transmission. Calcul de la puissance spectrale descendante Le bloc de mesure 14 exécute l'étape 80 pour extraire et calculer la puissance spectrale 15 montante La partie du signal analysée est illustrée sur la figure 12. La puissance spectrale mesurée est ensuite comparée (étape 82 et 84), à une valeur de seuil prédéfinie. Si cette puissance est supérieure à la valeur de seuil prédéfinie, on diagnostique (étape 86) une déconnection sur la ligne entre le bloc de mesure 14 et le modem HSTU-R et on effectue une mesure de réflectométrie pour localiser le point de déconnection. 25 Une méthode de localisation est décrite dans la demande de brevet EP0980151 déposée par la demanderesse. Si la puissance mesurée est inférieure à la valeur de seuil prédéfinie (étape 84), on diagnostique (étape 88) une fuite sur la ligne entre le bloc de 30 mesure 14 et le modem HSTU-R et une mesure de réflectométrie pour localiser le point de fuite. SP 22334/HM Calcul de la puissance spectrale montante Le bloc de mesure 14 exécute l'étape 90 pour extraire et calculer la puissance spectrale montante. La partie du signal analysée est illustrée sur la figure 13. La puissance spectrale mesurée est ensuite comparée (étape 92 et 94) à une valeur de seuil prédéfinie. Si cette puissance est supérieure à la valeur de seuil prédéfinie (étape 92), on diagnostique (étape 96) une déconnection sur la ligne entre le bloc de mesure 14 et le modem HSTU-C et on effectue une mesure de réflectométrie pour localiser le point de 15 fuite. Si la puissance mesurée est inférieure à la valeur de seuil prédéfinie (étape 94), on diagnostique (étape 98) une fuite sur la ligne entre le bloc de mesure 14 et le modem HSTU-C et on effectue une mesure 20 de réflectométrie pour localiser le point de fuite. Si aucune des situations précédentes n'est détectée, on recommence les mesures. SP 22334/HM REVENDICATIONS 1 Procédé de contrôle non intrusif d'une ligne de transmission du type x DSL à partir des signaux et messages échangés entre au moins un émetteur ( 1) à 5 au moins un récepteur ( 2) au cours d'une procédure de prise de contact prédéfinie, procédé caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: al Analyser le type des signaux échangés entre l'émetteur ( 1) et le récepteur ( 2) lors de ladite 10 procédure de prise de contact prédéfinie, bl Etablir un diagnostic sur l'état de la ligne en fonction du résultat de l'étape al. 2 Procédé selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape consistant à couper la communication via le canal à large bande entre l'émetteur ( 1) et le récepteur ( 2) pendant un bref instant de manière à initialiser une nouvelle procédure de prise de contact entre ledit 20 émetteur ( 1) et ledit récepteur ( 2). 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape al comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes: a 2 Vérifier si le récepteur ( 2) est actif, b 2 Vérifier si le couple émetteur/récepteur est actif, c 2 Vérifier l'existence d'un ton et/ou d'au moins un signal perturbateur sur la ligne, d 2 Vérifier si l'émetteur ( 1) est synchronisé avec le récepteur ( 2). SP 22334/HM 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les étapes a 2 à c 2 consistent à détecter et à identifier des porteuses normalisées 5 transmises à travers la ligne à contrôler, et l'étape d 2 consiste à analyser la puissance spectrale des signaux x DSL échangés. Procédé selon l'une des revendications 1 10 à 4, caractérisé en ce que les signaux échangés entre l'émetteur ( 1) et le récepteur ( 2) sont définis par la norme ITU-T G 994 1. 6 Procédé selon l'une des revendications 15 précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer l'atténuation des porteuses détectées, et évaluer la distance entre le centre de télécommunications o est installé l'équipement de contrôle et l'abonné. 7 Dispositif de contrôle d'une ligne de transmission véhiculant une pluralité de canaux de transmission numérique et/ou analogique, ledit dispositif comportant un bloc de mesure ( 14) destiné à 25 évaluer les performances, rechercher les défauts et établir la qualité de la ligne et des services transmis, un module de commutation ( 16) apte à relier sélectivement le bloc de mesure ( 14) uniquement aux canaux de transmission à contrôler et maintenir actifs 30 les autres canaux de la ligne transmission, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens SP 22334/HM pour détecter au moins un signal normalisé des signaux échangés entre un émetteur ( 1) et un récepteur ( 2) lors d'une prise de contact entre ledit émetteur ( 1) et ledit récepteur ( 2), et des moyens pour établir un 5 diagnostic sur l'état de la ligne en fonction du type de signal détecté. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte: al des moyens pour analyser le type des signaux échangés entre l'émetteur ( 1) et le récepteur ( 2) lors d'une prise de contact entre ledit émetteur ( 1) et ledit récepteur ( 2), bl des moyens pour établir un diagnostic 15 sur l'état de la ligne en fonction du résultat des analyses précédentes. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens 20 pour couper la communication via le canal à large bande entre l'émetteur ( 1) et le récepteur ( 2) pendant un bref instant de manière à initialiser une nouvelle procédure de prise de contact entre ledit émetteur ( 1) et ledit récepteur ( 2). 25 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens pour vérifier si le récepteur ( 2) est actif, des moyens pour vérifier si le couple émetteur/récepteur est actif, SP 22334/HM des moyens pour vérifier l'existence d'un ton et/ou d'au moins un signal perturbateur sur la ligne, des moyens pour vérifier si l'émetteur ( 1) est synchronisé avec le récepteur ( 2). SP 22334/HM