Brevet FR2864378A1 — publié le 20050624

Système de transmission à très haut débit Domaine technique de l'invention L'invention concerne un système de transmission à haut débit de signaux, de type DSL, entre un boîtier de central et une pluralité d'abonnés, comportant un boîtier délocalisé connecté au boîtier de central par l'intermédiaire d'une connexion optique et aux abonnés par des lignes téléphoniques, les signaux descendants, transmis du boîtier de central à au moins un abonné, ayant une amplitude prédéterminée dans une bande de fréquence prédéterminée. État de la technique L'utilisation de lignes téléphoniques classiques, généralement constituées par des paires de fils de cuivre torsadées, pour la transmission numérique à haut débit de signaux, de type DSL ("Digital Suscriber Line" ou ligne d'accès numérique), est limitée en fréquence et/ou en débit et/ou en portée par la dégradation des signaux dans les lignes téléphoniques. En effet, la bande passante des lignes téléphoniques classiques est comprise entre 300Hz et 4,5KHz, tandis que la bande passante des signaux haut débit est actuellement comprise entre 30KHz et 1,1MHz. Dans les lignes téléphoniques, les pertes, en fonction de la distance, augmentant avec la fréquence, la distance entre un multiplexeur d'accès DSL (DSLAM ou "digital suscriber line access multiplexer") d'un boîtier de central fournissant des accès numériques haut débit et un abonné ne peut guère, en pratique, dépasser 1,5km, ce qui a longtemps limité l'utilisation des accès haut débit aux zones urbaines. Il a été proposé, notamment dans les demandes de brevet EP-A-1176837 et WO-A-02/078269, d'augmenter la portée des systèmes de transmission de type DSL en combinant l'utilisation de fibres optiques et de lignes téléphoniques classiques. Comme représenté à la figure 1, un boîtier de central 1, connecté à une liaison numérique haut débit 2, est alors connecté par une liaison par fibre optique 3 à un boîtier délocalisé 4. Celui-ci est alors connecté par des lignes téléphoniques classiques 5 à des abonnés 6. Comme représenté à la figure 2, dans le boîtier de central 1, le multiplexeur d'accès DSL 7 (DSLAM ou "digital suscriber line access multiplexer"), qui transmet classiquement des signaux o haut débit par une pluralité d'entrées/sorties haut débit, est connecté à la liaison par fibre optique 3 par l'intermédiaire d'une interface 8 multiplexant les signaux descendants, c'est-à-dire les signaux en direction des abonnés, et démultiplexant les signaux montants, c'est-à-dire les signaux en provenance des abonnés. Un circuit émetteur/récepteur optique 9 est connecté entre l'interface 8 et la liaison par fibre optique 3. Comme représenté à la figure 3, dans le boîtier délocalisé 4, les signaux descendants transmis par la liaison par fibre optique 3 sont démultiplexés dans une interface 10, de manière à fournir des signaux, de type DSL, aux abonnés 3 par l'intermédiaire d'une interface de lignes d'abonné 11 et des lignes téléphoniques classiques 5. De manière analogue, les signaux montants en provenance des abonnés sont multiplexés dans l'interface 10 du boîtier délocalisé 4 avant d'être transmis au boîtier de central 1 par la liaison par fibre optique 2. Un circuit émetteur/récepteur optique 12 est connecté dans le boîtier d'abonné 4 entre l'interface 11 et la liaison par fibre optique 3. Dans le document EP-A-1176837, le boîtier de central 1 et le boîtier délocalisé 4 réalisent un multiplexage/démultiplexage temporel (TDM ou "time division multiplex") aussi bien pour les signaux numériques descendants que pour les signaux numériques montants. Dans le document WO-A-02/078269, un multiplexage/démultiplexage fréquentiel (FDM ou "frequency division multiplex") est utilisés pour les signaux montants, de préférence avec modulation en fréquence ou en amplitude des porteuses, ainsi que pour les signaux descendants. Dans les systèmes mentionnés ci-dessus, la bande passante des signaux DSL est limitée à 1,1 MHz. Le débit dans le sens descendant est généralement très supérieur au débit de la voie montante. À titre d'exemple, certains systèmes de transmission haut débit, de type ADSL (ligne d'accès numérique à débit asymétrique), permettent un débit maximal de l'ordre de 1 Mbit/s dans le sens montant, c'est-à-dire en provenance des abonnés, pour un débit de l'ordre de 8Mbits/s dans le sens descendant, c'est-à-dire en direction des abonnés. II est, par ailleurs, proposé, sous la dénomination ADSL2+, d'étendre la bande de fréquence des signaux descendants jusqu'à 2,2MHz et, ainsi, de doubler le débit et d'atteindre au moins 16Mbits/s dans le sens descendant pour les abonnés les plus proches du boîtier de central. Cependant, les pertes dans les lignes d'abonné augmentant avec la fréquence, ce passage au très haut débit par doublement de la bande passante dans le sens descendant a pour contrepartie une réduction de la portée de transmission dans les systèmes de transmission classiques utilisant les lignes d'abonné. À débit égal, le doublement de la bande passante permet d'augmenter la portée du système, sans toutefois avoir d'influence pour les abonnés les plus éloignés. Objet de l'invention L'invention a pour but de surmonter les inconvénients des systèmes connus et plus particulièrement d'améliorer la transmission de signaux à très haut débit entre un boîtier de central et des abonnés connectés à des lignes téléphoniques. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le boîtier de central comporte des moyens d'amplification des signaux descendants dont la fréquence est o supérieure à un premier seuil prédéterminé, avec un coefficient d'amplification variable en fonction de la fréquence, de manière à compenser l'atténuation de ces signaux, le boîtier délocalisé comportant des moyens d'atténuation des signaux descendants qu'il reçoit dont la fréquence est supérieure audit seuil, avec un coefficient d'atténuation complémentaire du coefficient d'amplification, de manière à transmettre sur les lignes téléphoniques des signaux atténués au-dessus dudit premier seuil de fréquence. Selon un développement de l'invention, le coefficient d'amplification a une première valeur lorsque la fréquence des signaux descendants est comprise entre le premier seuil et un second seuil prédéterminé, supérieur au premier et une seconde valeur, inférieure à la première valeur, lorsque la fréquence des signaux descendants est supérieure au second seuil. Selon un mode de réalisation préférentiel, le boîtier de central comporte des moyens de multiplexage fréquentiel des signaux descendants, le boîtier délocalisé comportant des moyens de démultiplexage correspondants, tandis que le boîtier délocalisé comporte des moyens de multiplexage temporel des signaux montants, le boîtier de central comportant des moyens de démultiplexage correspondants. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 illustre un système de transmission selon l'art antérieur, combinant l'utilisation de fibres optiques et de lignes téléphoniques classiques. io Les figures 2 et 3 représentent, schématiquement, respectivement un boîtier de central et un boîtier délocalisé d'un système selon la figure 1. La figure 4 illustre, en fonction de la fréquence, l'amplitude des signaux à transmettre sur les lignes téléphoniques d'un système de transmission à très haut débit. Les figures 5 et 6 représentent, schématiquement, respectivement un boîtier de central et un boîtier délocalisé d'un système selon l'invention. Description de modes particuliers de réalisation Comme représenté à la figure 4, dans un système de transmission à très haut débit, notamment de type ADSL2+, il est recommandé d'affaiblir l'amplitude des signaux S dont la fréquence est supérieure à 1,1 MHz pour limiter les perturbations dues à des interférences entre les signaux transmis sur des lignes téléphoniques voisines. La normalisation prévoit d'imposer, pour les transmissions à très haut débit par lignes téléphoniques, un affaiblissement des signaux fournis par le multiplexeur d'accès DSL 7 (DSLAM) dans le boîtier du central, avec un coefficient d'affaiblissement Al de -18dB/octave dans une première bande de fréquence, comprise entre 1,104MHz et 1,622MHz, et un coefficient d'affaiblissement A2 de -3dB/octave dans une seconde bande de fréquence, comprise entre 1, 622MHz et 2,208MHz. Entre 25,875KHz et 1,104MHz, la norme prévoit une densité spectrale prédéterminée de l'ordre de - 36,5dBm/Hz. Cet affaiblissement des signaux de l'ordre de 10dB entre 1,1MHz et 2,2MHz affecte le signal sur bruit de la transmission. De plus, dans le cas d'une transmission numérique, il est alors nécessaire d'améliorer la finesse d'échantillonnage et, en conséquence, d'utiliser des circuits plus complexes. Comme représenté à la figure 5, le boîtier de central 1 d'un système selon l'invention comporte, dans la voie descendante, un amplificateur 13 destiné à compenser l'atténuation préalable des signaux descendants fournis par le DSLAM 7 et dont la fréquence est supérieure à 1,1 MHz. Ainsi, l'amplificateur 13, disposé dans la voie descendante, entre l'interface 8 multiplexant les signaux descendants et le circuit 9, a un coefficient d'amplification G(F) variable en fonction de la fréquence, de manière à effectuer une préaccentuation des signaux descendants avant leur transmission par la liaison à fibre optique 3. Dans le cas d'un système de transmission à très haut débit de type ADSL2+, ayant une bande passante comprise entre environ 30KHz et environ 2,2MHz, le coefficient d'amplification G(F) a une première valeur G1(F), de l'ordre de 18dB/octave, entre 1,1MHz et 1,6MHz et une seconde valeur G2(F), inférieure à la première et de l'ordre de 3dB/octave, au-dessus de 1,6MHz. Comme représenté à la figure 6, le boîtier délocalisé 4 comporte alors, dans la voie descendante, un atténuateur 14, avec un coefficient d'atténuation 1/G(F) complémentaire du coefficient d'amplification G(F), de manière à transmettre sur les lignes téléphoniques 5 des signaux atténués conformément à la norme en cours d'élaboration lorsque leur fréquence est supérieure à 1,1MHz. Ainsi, l'atténuateur 14, disposé dans la voie descendante, entre le circuit 12 et l'interface 10 démultiplexant les signaux descendants, a un coefficient d'atténuation 1/G(F) variable en fonction de la fréquence. L'affaiblissement des signaux descendants lié à l'extension de la bande passante n'a ainsi pas d'influence sur la capacité de transmission de la liaison par fibre optique. Le système peut utiliser tout type de multiplexage/démultiplexage dans les interfaces 8 et 10. Cependant, dans un mode de réalisation préférentiel, un multiplexage/démultiplexage fréquentiel, de préférence avec des porteuses modulées en fréquence, est utilisé dans le sens descendant, tandis qu'un multiplexage/démultiplexage temporel est utilisé dans le sens montant. Cette combinaison est plus particulièrement intéressante dans un système de transmission asymétrique, notamment de type ADSL, dans lequel les débits à transporter sont plus importants dans le sens descendant que dans le sens montant et nécessitent une bande passante plus élevée dans le sens descendant. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particulier décrits ci-dessus. En particulier, la valeur du seuil de fréquence au- delà duquel les signaux descendants sont préaccentués dans le boîtier central et réatténués dans le boîtier délocalisé peut être différent de 1, 1 MHz. Cette valeur est, de préférence située sensiblement au milieu de la bande de fréquence des signaux descendants. De même, les variations (pentes, nombre de ruptures de pente et seuils) des coefficients d'amplification et d'atténuation peuvent être différentes des valeurs particulières mentionnées ci-dessus et adaptées à tout type de système de transmission particulier. Revendications 1. Système de transmission à haut débit de signaux, de type DSL, entre un boîtier de central (1) et une pluralité d'abonnés (6), comportant un boîtier délocalisé (4) connecté au boîtier de central (1) par l'intermédiaire d'une connexion optique (3) et aux abonnés (6) par des lignes téléphoniques (5), les signaux descendants, transmis du boîtier de central (1) à au moins un abonné (6), ayant une amplitude prédéterminée dans une bande de fréquence o prédéterminée, système caractérisé en ce que le boîtier de central (1) comporte des moyens (13) d'amplification des signaux descendants dont la fréquence est supérieure à un premier seuil prédéterminé, avec un coefficient d'amplification (G(F))variable en fonction de la fréquence, de manière à compenser l'atténuation de ces signaux, le boîtier délocalisé (4) comportant des moyens (14) d'atténuation des signaux descendants qu'il reçoit dont la fréquence est supérieure audit seuil, avec un coefficient d'atténuation (1/G(F)) complémentaire du coefficient d'amplification, de manière à transmettre sur les lignes téléphoniques (5) des signaux atténués au-dessus dudit premier seuil de fréquence. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier seuil est sensiblement situé au milieu de la bande de fréquence des signaux descendants. 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, la bande de fréquence des signaux descendants étant comprise entre environ 30KHz et environ 2,2MHz, le premier seuil est de l'ordre de 1,1 MHz. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le coefficient d'amplification (G(F)) a une première valeur lorsque la fréquence des signaux descendants est comprise entre le premier seuil et un second seuil prédéterminé, supérieur au premier et une seconde valeur, inférieure à la première valeur, lorsque la fréquence des signaux descendants est supérieure au second seuil. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second seuil est de l'ordre de 1,6MHz. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le coefficient d'amplification (G(F)) est de l'ordre de 18dB/octave entre les premier et second seuils. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le coefficient d'amplification (G(F)) est de l'ordre de 3dB/octave au-dessus du second seuil. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le boîtier de central (1) comporte des moyens (8) de multiplexage fréquentiel des signaux descendants, le boîtier délocalisé (4) comportant des moyens (10) de démultiplexage correspondants. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le boîtier délocalisé (4) comporte des moyens (10) de multiplexage temporel des signaux montants, le boîtier de central (1) comportant des moyens (8) de démultiplexage correspondants.