Brevet FR2882477A1 — publié le 20060825

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF D'ÉVALUATION DE L'ATTÉNUATION DES SIGNAUX TRANSMIS, À UNE FRÉQUENCE PRÉDÉFINIE, SUR UNE PAIRE DE CUIVRE D'UNE BOUCLE LOCALE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine des Télécommunications et concerne la pré-qualification des lignes (paires de cuivre) de la boucle locale, utilisées pour le transport des technologies xDSL (ADSL, ADSL2, ADSL2+, G. SHDSL, VDSL....). L'invention concerne plus spécifiquement un procédé d'évaluation de l'atténuation, à une fréquence donnée, des signaux transmis, sur une ligne reliant une installation d'usager à une boucle locale. L'invention concerne également, un dispositif destiné à mettre en uvre le procédé. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE La pré-qualification d'une paire de cuivre reliant une installation d'usager à une boucle locale consiste à déterminer les paramètres physiques de cette paire et les perturbations dues à son environnement afin d'en évaluer la capacité de transmission de signaux à haut débit. Le débit maximum que peut transporter une paire de cuivre de la boucle locale est lié principalement à ses paramètres physiques (capacité linéique, résistance linéique, conductance linéique et inductance linéique) et à son environnement (niveaux de bruit large bande à chaque extrémité, niveau de diaphonie à chaque extrémité lié à la proximité d'autres paires, bruits impulsifs...). La connaissance de façon fiable et précise c.e l'affaiblissement aux fréquences de référence des technologies xDSL (exemple 25 KHz à 1,104 MHz en ADSL) permet aux opérateurs de télécommunication de définir l'éligibilité d'un abonné en fonction du niveau d'affaiblissement de sa ligne téléphonique (paire ce cuivre). La figure 1 illustre schématiquement un dispositif permettant de mesurer, selon une première méthode de l'art antérieur, l'affaiblissement sur ur.e paire de cuivre 2 reliant une installation d'usager (non représentée) à la boucle locale 4 d'un opérateur. Dans cette méthode, un émetteur/récepteur 6 connecté à l'équipement du centre de télécommunications (non représenté), mesure le bruit au niveau de cet équipement, et un récepteur 8, connecté à l'installation d'usager, mesure le bruit du côté ce l'abonné. Pendant les mesures, la paire de cuivre 2 est déconnectée de l'installation de l'abonné (Poste téléphonique, filtre séparateur, modem ou routeur xDSL...) . Cette première méthode présente des inconvénients économiques car, outre la déconnexion de l'abonné, elle nécessite le déplacement et la présence d'un technicien à chaque extrémité de la ligne à qualifier. Une deuxième méthode de l'art antérieur 30 consiste à effectuer des mesures de bruit par réflectométrie de type '.emporel ou fréquentiel uniquement du côté du centre de Télécommunications. A cet effet, l'émetteur/récepteur 6 est connecté au centre de télécommunications et le récepteur 8 est connecté à l'installation d'usager pour mesurer la bande passante ou l'affaiblissement de la paire de cuivre 2 dans la bande de fréquences utilisée pour la technologie xDSL requise (exemple de 25 kHz à 1,104 MHz en ADSL). Contrairement à la première méthode, cette deuxième méthode nécessite la présence d'un seul technicien et ne nécessite pas la déconnexion de la paire de cuivre 2 de l'installation de l'abonné pendant la durée de la mesure. Cependant, le récepteur 8, connecté sur l'installation de l'abonné, adapte systématiquement l'impédance de la ligne et génère des signaux pour permettre à l'équipement du centre de télécommunications de se synchroniser. L'adaptation de l'impédance de la ligne a pour conséquence de diminuer fortement les réflexions de signaux nécessaires pour effectuer des mesures de réflectométrie. En outre, la présence des signaux de synchronisation perturbe les réflectromètres et rend dans la plupart des cas leurs résultats incohérents ou illisibles. Le but de l'invention est de pallier les inconvénients de l'art antérieur décrits ci-dessus. Plus particulièrement, l'invention a pour but de s'affranchir des problèmes inhérents aux méthodes de réflectométrie lorsqu'un équipement actif de type modern ou routeur DSL (appelé HTU-R dans les spécifications internationales IUT-T ou ETSI) est connecté à l'extrémité de la paire de cuivre côté abonné. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention préconise un procédé simplifié permettant aux opérateurs de déterminer l'atténuation des signaux transitant à travers la paire de cuivre reliant l'installation d'usager à la boucle locale de l'opérateur aux fréquences de transmissions prévues pour fournir des services haut débit à travers la ligne téléphonique. Plus généralement, l'invention propose un procédé d'évaluation de l'atténuation, à une fréquence particulière, des signaux transmis sur une paire de cuivre reliant une installation d'usager à une boucle locale. Ce procédé comporte les étapes suivantes: a) détecter la présence sur ladite paire de cuivre d'au moins une porteuse normalisée, b) mesurer l'amplitude de la porteuse détectée, c) comparer l'amplitude mesurée à une amplitude théorique prédéfinie pour ladite porteuse normalisée, d) calculer l'atténuation de la porteuse normalisée détectée sur la paire de cuivre à partir de l'étape c); e) déduire de l'étape d) l'atténuation, à ladite 25 fréquence particulière, des signaux transmis via ladite paire de cuivre. Dans une application particulière de l'invention, l'installation d'usager est reliée à la boucle locale par un canal à large bande de type DSL. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, l'étape e) est réalisée à partir d'un modèle prédéfini d'atténuation représentatif de la boucle locale d'un opérateur donné. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la porteuse normalisée appartient à l'un des types normalisés suivants définis par la norme ITU-T G.994.1: A43, B43, C43 ou A4. L'invention concerne également un dispositif d'évaluation de l'atténuation, à une fréquence particulière, des signaux transmis sur une paire c.e cuivre reliant une installation d'usager à une boucle locale. Ce dispositif comporte: - des moyens pour détecter la présence sur 15 ladite paire de cuivre d'au moins une porteuse normalisée, - des moyens pour mesurer l'amplitude de la porteuse détectée, - des moyens pour comparer l'amplitude mesurée 20 à une amplitude théorique prédéfinie pour ladite porteuse normalisée, - des moyens pour calculer l'atténuation de la porteuse normalisée détectée, - des moyens pour déduire l'atténuation, à ladite fréquence particulière, des signaux transmis via ladite paire de cuivre à partir de l'atténuation de la porteuse détectée. Le dispositif selon l'invention comporte en outre un équipement de mesure connecté à l'une des extrémités de la paire de cuivre et un modem DSL connecté à l'installation d'usager. 6 BRÈVE 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 dispositif de mesure d'affaiblissement sur une paire de cuivre mettant en oeuvre une première méthode de l'art antérieur, - la figure 2 illustre schématiquement un premier mode de réalisation de l'invention, - La figure 3 représente une courbe expérimentale illustrant l'évolution de l'atténuation dans un câble donné en fonction de la fréquence des signaux qui circulent à travers ce câble, - la figure 4 illustre schématiquement une courbe d'affaiblissement prédéfinie pour des porteuses normalisées fl, f2, et f3, - la figure 5 représente un exemple de résultat 20 de mesure indiquant l'évolution de l'amplitude d'un signal en fonction de la fréquence. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Dans la suite de cette description, des références identiques seront données aux éléments communs à l'art antérieur et à l'invention. On désignera par installation d'usager (CPE, pour Customer Premises Equipment) un réseau privatif permettant ce raccorder un ou plusieurs équipements informatiques cu téléphoniques à la boucle locale. La connexion entre ces équipements et le réseau public se fait au moyen d'un modem d'usager. La boucle locale est contrôlée par l'opérateur de la boucle locale. Une armoire dite armoire répartiteur concentre toutes les lignes d'abonnés en provenance des usagers avant. d'accéder au commutateur téléphonique sur une paire de cuivre. Sur la figure 2, un émetteur/récepteur 6 connectée à l'équipement de télécommunications de l'opérateur (non représenté) est relié via la boucle locale 2 à un modem 8 ou rout.eur DSL (appelé HTU-R dans les spécifications internationales IUT-T ou ETSI). Le récepteur 6 comporte un module destiné à détecter la présence d'une ou plusieurs porteuses telles que définies par la norme ITU-T G.994. 1 et un module destiné à identifier le type de la porteuse détectée parmi les types normalisés suivants: A43, B43, C43, A4. Si la porteuse détectée est du type A43, on déduit que le modem connecté à l'installation d'usager est, soit un modem ADSL de type DMT AoI (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 AoP (pour ADSL over POTS, c'est-à- dire ADSL sur une boucle locale) ou de type AoI. Si la porteuse est du type B43, on déduit que le modem connecté à l'installation d'usager est de type DMT AoP. Si la porteuse est du type C43, on déduit que le modem connecté à l'installation d'usager est soit u:1 modem ADSL de type DMT AoP où le câble est partagé avec des services RNIS, soit un modem ADSL de type G. lite ce type AoP où le câble est partagé avec des services RNIS, soit un modem de type SSDSL. Si la porteuse est du type A4, on déduit que le 5 modem connecté à l'installation d'usager est de type G.SHDSL. Si la porteuse n'appartient à aucun des types normalisés décrits cidessus, on déduit qu'il n'y a pas de modem HSTU-R actif sur la ligne. Lorsqu'un modem HSTU-R est connecté à l'extrémité de la ligne côté abonné, le récepteur A mesure la fréquence et l'amplitude de chaque porteuse détectée, compare l'amplitude mesurée pour chaque porteuse détectée à une amplitude théorique associée à cette porteuse et calcule l'affaiblissement de chaque porteuse dans la paire de cuivre 2 par rapport au niveau théorique. La figure 3 représente une courbe expérimentale illustrant l'évolution de l'atténuation dans un câble donné en fonction de la fréquence des signaux qui circulent à travers ce câble. Cette courbe permet de déterminer l'affaiblissement des porteuses détectées dans la paire de cuivre. A partir de cette information, le terminal A extrapole l'affaiblissement dans la paire de cuivre à des fréquences particulières différentes des fréquences normalisées. Rappelons qu'à chaque type de câble déployé par un opérateur de télécommunications sur sa boucle locale correspond un modèle d'affaiblissement (dB) par kilomètre de câble en fonction de la fréquence. Il existe alors un rapport, et donc un coefficient uniqua entre l'atténuation à n'importe quelle fréquence c:e référence et chacune des atténuations à des fréquences utilisées par les modems HTU-R pour transmettre leurs porteuses. Ainsi pour les câbles français un rapport ce 1,42 est observé entre l'affaiblissement à 300 kFz (fréquence de référence) et celui mesuré sur la troisième porteuse (107,83 kHz) des HTUR de type AoF. Pour les câbles Allemands, un rapport de 1,12 est observé entre l'affaiblissement à 300 kHz (fréquence ce référence) et celui mesuré sur la troisième porteuse (228,60 kHz) des HTU-R de type AoI. Sur la figure 4, al, a2 et a3 représentent respectivement les affaiblissements des porteuses transmises par un modem HTU-R respectivement aux fréquences f1, f2 et f3 normalisées pour un type de câble de transmission utilisé dans la boucle locale. L'extrapolation de l'atténuation à une fréquence donnée fd est réalisée par le terminal A selon les étapes suivantes a) Acquisition du signal en ligne, b) Analyse fréquentielle du signal mesuré par Transformée de Fourier Rapide (TFR ou FFT pour Fast Fourier Transform) pour obtenir le spectre du signal mesuré. Un exemple de résultat de cette étape d'analyse est illustré par la figure 5 indiquant l'évolution de l'amplitude du signal en fonction de la fréquence. c) Recherche des niveaux mesurés aux fréquences des porteuses normalisées des modems HTU-R, d) Comparaison de ces niveaux avec un seuil maximum e= un seuil minimum, e) Vérification de la présence d'au moins d'une de ces porteuses entre ces deux seuils. Si le niveau d'au moins une des porteuses est compris entre les deux seuils, alors on déduit qu'un modem de type HTU-R est connecté à l'extrémité de la ligne. L'extrapolation de l'atténuation à des porteuses détectées à la fréquence recherchée fd revient à multiplier l'affaiblissement de la porteuse détectée par le coefficient associé. Si par exemple en France la troisième porteuse (107,83 kHz) d'un HTU-R de type AoP est mesurée avec un affaiblissement de 10dB, l'affaiblissement de la ligne à 300 kHz est: * 1,42 = 14,2 dB. En Allemagne, si la troisième porteuse (228,60 kHz) d'un HTU-R de type AoI est mesurée avec un affaiblissement de 10dB, l'affaiblissement de la ligne à 300 kHz est alors: * 1,12 = 11,2 dB. L'invention permet, pour un type de câble utilisé dans la boucle locale d'un opérateur, da déduire l'atténuation à des fréquences quelconques, à partir des modèles d'atténuation aux fréquences normalisées pour ce type de câble. REVENDICATIONS 1. Procédé d'évaluation de l'atténuation, à ur.e fréquence donnée, des signaux transmis sur une paire c.e cuivre reliant une installation d'usager à une boucle locale, caractérisé en ce qu'il comporte les étapEs suivantes. a) détecter la présence sur ladite paire c.e cuivre d'au moins une porteuse normalisée, b) mesurer l'amplitude de la porteuse détectée, c) comparer l'amplitude mesurée à une amplitude théorique prédéfinie pour ladite porteuse normalisée, d) calculer l'atténuation de la porteuse normalisée détectée sur la paire de cuivre à partir de 15 l'étape c) ; e) déduire de l'étape d) l'atténuation, à ladite fréquence particulière, des signaux transmis via ladite paire de cuivre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison entre l'installation d'usager est reliée à la boucle locale par un canal à large bande de type DSL. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape f) est réalisée à partir d'un modèle prédéfini d'atténuation représentatif de la boucle locale d'un opérateur donné. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la porteuse normalisée appartient 30 à l'un des types normalisés suivants définis par 1a norme TU-T G.994.1: A43, B43, C43 ou A4. 5. Dispositif d'évaluation de l'atténuation des 5 signaux transmis, à une fréquence prédéfinie, sur une paire de cuivre (2) reliant une installation d'usager (8) à une boucle locale (4), caractérisé en ce qu'il comporte. des moyens pour détecter la présence sur ladite paire de cuivre (2) d'au moins une porteuse normalisée, des moyens pour mesurer l'amplitude de la porteuse détectée, des moyens pour comparer l'amplitude mesurée à une amplitude théorique prédéfini associé à ladite 15 porteuse normalisée, des moyens pour calculer l'atténuation de la porteuse normalisée détectée sur la paire de cuivre (2) à partir de l'étape d), des moyens pour déduire l'atténuation, à ladite fréquence particulière, des signaux transmis via ladite paire de cuivre à partir de l'atténuation de la porteuse détectée. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un équipement de mesure connecté à l'une des extrémités de la paire de cuivre et un modem DSL connecté à l'installation d'usager.