Brevet FR2935213A1 — publié le 20100226

La présente invention concerne un procédé de transmission de signaux de données dans un réseau téléphonique. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Un réseau téléphonique est généralement accessible au moyen d'un terminal, comme un poste téléphonique, comportant un vocodeur et des moyens de transmission de signaux de voix, incorporant par exemple des moyens de codage/décodage, de filtrage, de compression, et un proto- cule de communication qui sont adaptés pour transmettre les signaux de voix sans les dégrader. Il a été envisagé de transmettre des signaux de don-nées en utilisant comme support le réseau téléphonique. Les signaux de données sont par exemple utilisés pour pi- loter un terminal ou pour transporter de la voix chiffrée. Cependant, les caractéristiques des signaux de don-nées sont très différentes de celles des signaux de voix de sorte que le vocodeur et les moyens de transmission des signaux de voix, notamment lors de la compression, dégraderaient les signaux de données. Pour remédier à ce problème, des moyens de transmission de signaux de données ont été associés aux moyens de transmission de signaux de voix. Ces moyens de transmission de signaux de données sont analogues aux moyens de transmission de signaux de voix mais sont spécialement adaptés pour transmettre les signaux de données sans les dégrader. Il arrive cependant que les opérateurs du réseau téléphonique limitent les possibilités d'utilisation de moyens de transmission de données, notamment pour des raisons économiques, ou que des gouvernements bloquent les communications de données de sorte que la transmission de signaux de données sur ce réseau n'est pas possible. En outre, les lieux publics, les hôtels et autres lieux de passage ne disposent pas tous de moyens de raccordement au réseau téléphonique permettant l'utilisation d'un modem permettant d'utiliser les moyens de transmis- sion de signaux de données. Par ailleurs, tous les réseaux téléphoniques ne sont pas adaptés à l'utilisation de tels moyens de transmission de données, rendant alors impossible la transmission de signaux de données sans une forte dégradation des si- gnaux. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de fournir un moyen per-mettant de transmettre des signaux de données sur un ré-seau téléphonique sans recourir à des moyens de transmis- sion dédiés. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un pro-cédé de transmission d'un signal de données dans un ré-seau téléphonique accessible par un vocodeur et des moyens de transmission de signaux de voix, comprenant les étapes de : - diviser le signal de données en trames associées à un signal par une modulation d'amplitude en quadrature, traiter le signal modulé dans le vocodeur, envoyer le signal traité dans les moyens de transmission de signaux de voix. Il est apparu que la structure du signal de données après la modulation d'amplitude en quadrature (ou QAM de l'anglais "Quadrature Amplitude Modulation") est proche de celle d'un signal de voix de sorte que son passage dans le vocodeur et les moyens de transmission de signaux de voix ne dégrade que peu, ou pas, le signal de données. Le signal de données peut donc être transmis sur le ré- seau téléphonique en utilisant les moyens de transmission des signaux de voix et donc sans recourir à des moyens dédiés de transmission de signaux de données. Les performances de transmission sont mêmes légèrement supérieures à celles obtenues par une modulation de type OFDM (de l'anglais "Orthogonal Frequencies Division Multiplexing", c'est-à-dire multiplexage par division de fréquences orthogonales). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de mise en œuvre particulier non limitatif de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence à la figure annexée représentant schématiquement un réseau téléphonique permettant la mise en œuvre du procédé de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le réseau téléphonique, généralement désigné en 1, comprend des terminaux 2 permettant aux utilisateurs du réseau 1 d'établir entre eux des communications via le réseau 1. Le réseau 1 peut utiliser, de façon connue en elle-même, un mode de transmission filaire ou hertzien, ou combiner ces deux modes de transmission. Chaque terminal 2 fonctionne en émission et réception et comprend un module de transformation 3 relié par l'intermédiaire d'un module de traitement 4 à des moyens de transmission 5 assurant la liaison du terminal 2 au réseau 1. Le module de traitement 4 est agencé de façon connue en elle-même pour assurer une fonction de détection d'ac- tivité vocale (ou "VAD") pour introduire, dans les signaux à émettre comportant des blancs, un bruit de confort à la place des blancs et une fonction de vocodeur (de l'anglais "voice encoder" ou "vocoder", codeur de voix). La fonction de vocodeur, connue en elle-même et ici de type GSM "Full rate", "Enhanced Full rate" ou "Half rate" (pour "Global System for Mobile communication" "Système global de communication mobile", "taux plein", "taux plein renforcé", "demi-taux") effectue, lors de l'émission, une analyse spectrale des signaux et code ces signaux en vue de leur transmission sur le réseau 1 via les moyens de transmission 5. Le module de traitement 4 assure également le décodage des signaux reçus lors de la réception. Le module de traitement 4 fait partie des composants habituels du terminal 2. De façon connue en elle-même, le module de transformation 3 comprend un processeur et une mémoire pour mémoriser les signaux avant de les envoyer vers le module de traitement 4. Chaque terminal 2 fonctionne de façon classique pour l'émission et la réception de signaux de voix, via un microphone et un haut-parleur non représentés ici. L'émission et la réception de signaux de voix ne seront donc pas détaillées ici. Le processeur du module de transformation 3 exécute un algorithme agencé pour produire un signal modulé à partir d'un signal de données fourni via un organe de liaison 6 par un dispositif non représenté de fourniture de signaux de données, ici un dispositif de chiffrement de la voix (un tel dispositif comprend un vocodeur associé à un module de chiffrement fournissant des données chiffrées par exemple par un algorithme AES 128 bits). Le module de transformation 3 est ici agencé pour diviser chaque signal de données reçu en trames associées à un signal par une modulation d'amplitude en quadrature ou QAM. Plus précisément, la modulation est une modulation QAM à quatre états ou 4 QAM. Les paramètres de modulation sont les suivants : - pour un débit du signal de données de 1200 bps environ, le signal modulé a une fréquence de 2830 Hz environ mise en forme au moyen d'un filtre de coefficient d'atténuation (ou roll-off) égal à 0,9, - pour un débit du signal de données de 2400 bps environ, le signal modulé a une fréquence de 2120 Hz environ mise en forme au moyen d'un filtre de coefficient d'atténuation égal à 0,7. Le procédé comprend en outre l'étape de faire fluc- tuer le signal modulé pour tromper un détecteur d'activité vocale disposé en amont du vocodeur. Les fluctuations sont obtenues en faisant varier périodiquement un spectre du signal modulé. En effet, la détection d'activité vo-cale repose sur la présence de fluctuations dans un si- gnal de voix représentatif d'un discours en cours alors qu'une absence de fluctuations est assimilée à un silence que le processeur du module de traitement 3 va remplacer par une portion de signal représentative d'un bruit de confort. Sans ces fluctuations introduites dans le signal modulé, le signal modulé varie faiblement de sorte qu'il y aurait un risque que le processeur considère le signal modulé comme essentiellement représentatif d'un blanc. Toutes les trois trames, la fréquence du signal modulé est modifiée. La fréquence du signal modulé prend ainsi alternativement deux valeurs séparées ici de 200 Hz, à savoir la valeur mentionnée ci-dessus (2830 Hz ou 2120 Hz selon le débit du signal de données) et la valeur alternative (2630 Hz ou 1920 Hz). Le vocodeur 4 est agencé de telle manière que les trames du signal traité par le vocodeur 4 sont entrelacées sur des trames de transport. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de mise en œuvre décrit mais englobe toutes les variantes entrant dans le cadre de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, les paramètres de la modulation peu-vent être différents de ceux décrits. Bien que la mise en oeuvre du procédé de l'invention ait été décrite comme étant réalisée à partir d'un termi- nal regroupant le module de transformation, le module de traitement et les moyens de transmission, le procédé peut être mis en oeuvre par un dispositif séparé, comme un dis-positif micro-oreillette incorporant les moyens de transformation et raccordable, par une liaison filaire, hert- tienne ou infrarouge, à un terminal classique (comme un téléphone mobile ou un poste de téléphonie par Internet) comportant le module de traitement et les moyens de transmission. La fréquence du signal modulé peut être modifiée en- tre deux valeurs ou plus donnant des performances comparables, espacées d'un écart supérieur ou inférieur à 200 Hz. Le nombre de trames séparant le changement de fréquence peut être différent de trois en fonction du seuil de détection du détecteur d'activité vocale. La fluctuation du signal est facultative et surtout utile en présence d'un détecteur d'activité vocale. En variante, il est possible d'insérer des blancs entre des trames successives pour faire fluctuer le si- gnal modulé de manière à tromper la détection d'activité vocale. Cette dernière variante est cependant moins per-formante en termes de débit que le mode de réalisation décrit. REVENDICATIONS1. Procédé de transmission d'un signal de données dans un réseau téléphonique accessible par un vocodeur et des moyens de transmission de signaux de voix, comprenant les étapes de : - diviser le signal de données en trames associées à un signal par une modulation d'amplitude en quadrature, - traiter le signal modulé dans le vocodeur, - envoyer le signal traité dans les moyens de transmission de signaux de voix. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la modulation utilisée est une modulation QAM à quatre états. 3. Procédé selon la revendication 2, comprenant l'étape de faire fluctuer le signal modulé pour tromper un détecteur d'activité vocale disposé en amont du vocodeur. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les fluctuations sont obtenues en faisant varier périodiquement un spectre du signal modulé. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le signal modulé a une fréquence qui est modifiée après un nombre prédéterminé de trames. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la fréquence est modifiée pour prendre deux valeurs alternativement. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel les deux valeurs sont séparées de 200 Hz environ. 8. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le nombre prédéterminé de trames est égal à trois. 9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel pour un débit du signal de données de 1200 bps environ, le signal modulé a une fréquence de 2830 Hz environ miseen forme au moyen d'un filtre de coefficient d'atténuation égal à 0,9. 10. Procédé selon la revendication 1, dans lequel pour un débit du signal de données de 2400 bps environ, le signal modulé a une fréquence de 2120 Hz environ mise en forme au moyen d'un filtre de coefficient égal à 0,7.