EP0614596A1 - Dispositif de repartition automatique de liaisons telephoniques et informatiques - Google Patents

Dispositif de repartition automatique de liaisons telephoniques et informatiques

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Publication number
EP0614596A1
EP0614596A1 EP93919406A EP93919406A EP0614596A1 EP 0614596 A1 EP0614596 A1 EP 0614596A1 EP 93919406 A EP93919406 A EP 93919406A EP 93919406 A EP93919406 A EP 93919406A EP 0614596 A1 EP0614596 A1 EP 0614596A1
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EP
European Patent Office
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metallized
automatic
automatic distribution
distribution device
connection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP93919406A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre Itibar
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0614596A1 publication Critical patent/EP0614596A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H67/00—Electrically-operated selector switches
    • H01H67/22—Switches without multi-position wipers
    • H01H67/30—Co-ordinate-type selector switches with field of co-ordinate coil acting directly upon magnetic leaf spring or reed-type contact member
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q1/00—Details of selecting apparatus or arrangements
    • H04Q1/02—Constructional details
    • H04Q1/14—Distribution frames
    • H04Q1/145—Distribution frames with switches arranged in a matrix configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q1/00—Details of selecting apparatus or arrangements
    • H04Q1/02—Constructional details
    • H04Q1/14—Distribution frames
    • H04Q1/147—Distribution frames using robots for distributing

Definitions

  • the present invention relates to an automatic distributor for automating multiple links, telephone and computer, existing at the same building. It is particularly suitable for implementation in the context of pre-wired buildings or so-called "intelligent" buildings.
  • Any data communication system connects sources of information (calculator, private branch exchange, etc.) with users through communication networks which, on the scale of a building, can be described as local networks. .
  • Computers 1, private branch exchanges 2 or any other sources of information that can be distributed, are brought to a distributor or patch panel 3.
  • various receiving equipment for example a computer terminal 4 or a telephone set 5, available to users, are connected to sockets or access points 6 also brought to distributor 3.
  • This patch panel 3 contains a set of connectors 30 each connected either to an information source 1,2 or, through an access point 6, to user equipment 3,4.
  • the connections between these different connectors are made by free segments of short length 31 called patch cords, in the case of a cable connection, or jumpers, in the case of a wired connection.
  • the distributor 3 is made up of mechanical chassis, bays or boxes to which the segments coming from different origins (sources, equipment) are connected. It is a point of convergence at which the connections between these elements are made manually.
  • the present invention aims to overcome the above drawbacks by providing a device which makes it possible to reduce the usual space requirement for telephone and computer distributors.
  • an automatic device for distributing computer and telephone links between information sources and user equipment of a switching network comprising a switch controlled by a central command and control unit via a switching interface, this central unit being connected, by a terminal interface, to a computer terminal which allows the entry of the physical architecture of the communication network, the central unit directly ensuring, from this entry, the links between each source of information and one or more user equipments to which each of these sources must be connected according to the architecture of the network and the switch comprises a switching matrix with holes in which can be inserted pins provided with conductive rings isolated from each other and each producing , at a determined connection plan, a link electric between a first metallized layer and a second metallized layer, by means of the horizontal and vertical conductive strips present on one of the faces of each of these layers and pierced with metallized holes, the sources of information and the user equipment being electrically connected exclusively to either of the sets of conductive strips.
  • connection plane is separated by a thin insulating layer and the various connection planes are separated from each other by an interplanar insulating layer.
  • these insulating layers are pierced with holes of a diameter slightly smaller than that of the metallized holes in order to ensure guiding of the pins, the upper insulating layer being further provided with guide holes of conical shape.
  • the matrix is organized according to a configuration of k rows and 2k columns in order to allow connections of 2k wires per connection plane.
  • a connection of 100 lines to two pairs of wires could be made with a 50x100 matrix comprising 4 connection planes.
  • this device includes a brewer interface connected to the central unit to allow a link with a second device for automatically distributing telephone and computer links, in order to increase the link capacity of the assembly thus formed.
  • it also includes a MODEM connected to the central unit in order to allow remote configuration of said links by an external computer assembly.
  • FIG. 1 is a block diagram of the distributor device according to the invention
  • FIG. 2 is a simplified diagram showing the switching module of FIG. 1 and its interface
  • - Figures 3a to 3d show in detail the structure of the switching matrix
  • FIG. 4 is an operating flow diagram of part of the distribution device of FIG. 1
  • FIG. 5 is a flow diagram detailing an operating step described in FIG. 3,
  • FIG. 6 is a flowchart showing the three essential functions performed by the supervision terminal of FIG. 1,
  • FIG. 7 is a flowchart explaining the installation function of FIG. 5,
  • FIG. 8 is a detail of an operation implemented in the operating mode of FIG. 6,
  • FIG. 9 shows an example of a representation of part of the communication network resulting from the distributor device according to the invention
  • - Figure 10 shows a communications system implementing a manual distributor of the prior art.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the device for distributing computer and telephone links according to the invention.
  • This device 10 receives, on the one hand, computer links coming from computer assemblies 1 and telephone links coming from private branch exchanges 2 and, on the other hand, cables coming from access points 6 to which various computer or telephone equipment 4 are connected. , 5 such as printers, plotters, computer terminals, fax machines or telephone sets for example.
  • a terminal interface 106 also makes it possible to connect to a computer terminal 20, external to the distributor 10 and ensuring the configuration and supervision of the operation of this distributor.
  • a link 25 with these distributors is provided through a brewer interface 108 connected to the central unit 101.
  • a power supply module 109 will supply power to all of the preceding circuits constituting the distributor 10.
  • FIG. 2 shows in more detail the content of the switching interface 102 and the control elements of the switch 100.
  • the switch 100 is formed on the one hand by a switch matrix with holes 1000 comprising k lines and 2k columns, each connection 150 leading to the distributor 10 being connected to a column of this matrix and on the other hand by a motorized mechanism, not shown, advantageously consisting of a mobile carriage in X and Y and driven independently by two motors 1001, 1002, one for each axis.
  • n input channels (sources) with p output channels (receivers) (n + p ⁇ 2k and n may be different from p) is carried out by means of pins driven into the holes in the matrix, a link physical between m inputs and 1 outputs requiring only the use of m + 1 pins (conventional matrix cabling with m line inputs and 1 column outputs would require mx 1 pins).
  • This matrix can ensure not only an interconnection between two connection points of the same kind (classic function of telephone exchanges) but also and above all it allows a distribution of any signal received on one of these connection points (for example a computer signal from a personal computer) to several other of these connection points (for example different printers connected to the dispatcher).
  • the pins are driven into the die using a gripping device mounted on the mobile carriage and allowing the pins to move along a Z axis perpendicular to the X and Y axes.
  • Limits of travel in X in Y and Z are also provided to limit the movements of the carriage and inform the central unit 101 of a reference position.
  • the position of the different pins is known and signaled to the central unit by means of position cells 1003, 1004, one for each axis, advantageously made up of electroluminescent cells, the beams of which are interrupted by the passage of the carriage when installing a spindle.
  • the switching interface 102 enables the motors 1001, 1002 to be controlled from the address information supplied by the central unit 101.
  • the coordinates of the crossing point where the spindle is to be inserted are available on the data bus of the central processing unit, for example in the form of two eight-bit words (first word for the X coordinate, second word for the Y coordinate), and stored in a first buffer 1020.
  • the first coordinate is transferred into a second and a third buffer 1021, 1022.
  • a validation order (VAL X) then transfers this coordinate from the second buffer 1021 to the motor of the X axis while a second data validation order (VAL d) transfers the second coordinate, again, to these second and third buffers.
  • a last validation order (VAL Y) will transfer the second coordinate from the third buffer 1022 to the Y axis motor.
  • FIGS. 3a to 3d show more precisely the structure of the switching matrix with holes 1000.
  • This matrix is formed by the superimposition of several layers of an insulating material, for example epoxy glass, some of these layers (called metallized layers) being covered on each side, by printing or photogravure, with a metallized circuit (like d 'a printed circuit).
  • the metallized layers 60, 62; 70, 72 comprise female contacts produced by metallized holes 65 which provide an electrical connection between the two faces of each layer.
  • the insulating layers 80, 81, 82 have guide holes 66 placed opposite the metallized holes, but of a slightly smaller or equal diameter, which guide a pin 90 when it is pressed into the die.
  • Each pin consists of a cylindrical body 90, made of an insulating material, equipped with conductive rings 91, 92 electrically insulated from each other and each intended to ensure the electrical interconnection of two superimposed and separated metallized layers 60, 62; 70, 72 by an insulating layer 61; 71, the assembly constituting a connection plan.
  • the number of metal rings worn by each pin depends on the type of connection to be made. Two rings will make it possible to make two-wire connections (on two connection planes) while four rings will make it possible, on four connection planes, to make practically all computer or telephone connections (conventional twisted link with two pairs).
  • Each connection plane comprises a first metallized layer 60, 70 with a first face A (FIG. 3b) pierced with metallized holes 65 (arranged in a matrix k ⁇ 2k) and a second parallel and opposite face B (FIG. 3c) covered with vertical strips.
  • metallized 67 each strip being pierced with k holes 65.
  • This first metallized layer covers a thin insulating separation layer 61, 71 which itself is placed on a second metallized layer 62, 72 having a first face C (FIG. 3d) provided with horizontal metallized bands 68, each band being pierced with 2k holes 65 and a second parallel and opposite face A (FIG. 3b) pierced with metallized holes 65 also arranged according to the matrix kx 2k.
  • the arrangement of the different layers explained above is not compulsory and it is in particular possible to invert the faces B and C without altering the switching capacities of the matrix.
  • connection plane is separated from the following by an inte ⁇ lan insulating layer 80, thicker than the insulating separation layer 61, 71 separating the two metallized layers from a determined connection plane.
  • the switching matrix is protected on each of its upper and lower faces respectively by an upper insulating layer 81 and a lower insulating layer 82, one of these two layers having conical guide holes 69 to allow centering of the pins when inserted into the matrix.
  • the underside of the switching matrix may comprise a final insulating layer 83 provided with metallized holes 65 intended to cooperate with one end 93 of the pin to constitute limit switch contacts (along the Z axis) for these different pins.
  • this contact layer is independent of the matrix and placed opposite its lower insulating layer 82.
  • Each ring by establishing contact between two successive metallized layers allows an interconnection between a line and a column of the switching matrix.
  • the operation of the distributor 10 will now be described with reference to the flow diagram of FIG. 4.
  • the dispatcher In the absence of receipt of control information from the supervision terminal 20 (response NO to test 300), the dispatcher performs a background task, in step 301, consisting in monitoring the various elements constituting it (engines, cells ...) as well as the transmission.
  • control word Upon reception of a control frame from the supervisor 20 (response NO to test 300), the control word is analyzed, in a step 302, then, if this word is valid (response YES in step 303 ), when this command is carried out in a step 304 and then when, in a final step 305, a report is sent to the supervisor 20. If the command word is invalid (response NO to test 303), a transmission of a fault for the supervisor is carried out in step 306.
  • FIG. 5 details the content of step 304 relating to the carrying out of the command. It is necessary to distinguish, in step 310, whether the control frame is intended for the main mixer 10 to auxiliary mixers 10 '.
  • the master brewer 10 is the master of communications. It centralizes the messages and transmits them in a step 311 to the recipient if he is not himself concerned (response NO to test 310). However, during the sending of the message, it monitors, in step 312, the correct execution of the commands as a function of the time elapsed (step 313) before receiving a report (step 314), from the trigger given by a watchdog. When this report has not arrived in time, the fault corresponding to step 315 is processed.
  • FIG. 6 shows the background task executed by the supervision terminal 20 after it has been started up.
  • one of the following three modes is executed: an installation mode in step 400, a configuration mode in step 500 and a mode supervision at step 600.
  • an installation mode in step 400 a configuration mode in step 500
  • a mode supervision at step 600 At the end of each mode, it is returned to step 350 for the choice of a new operating mode.
  • FIG. 7 details the installation mode which makes it possible, during the first power-up, to fix the parameters of the system in the writable and electrically erasable memory 105.
  • a first step 401 consists in initializing the communication network, that is to say in entering the physical architecture of all the components constituting this network.
  • Figure 8 gives a flowchart detailing this initialization step.
  • a first step 410 the number of media, that is to say segments ending at an access point or a connector of the network, is requested.
  • the type of media is defined, three types being predetermined: the coaxial or bicoaxial type, the wire type and the optical type.
  • specific processing is provided, respectively at steps 412, 413 and 414.
  • the processing carried out at the level of each media (response NO to step 415, the transition to the next media being carried out at step 416), consists in the definition of all the elements characterizing the media as for the cable trays which it borrows (reference of the way), its organization (grouping by pairs), or at the origin and the destination of each wire or pair (access or connection point and connection point to the switch) constituting it.
  • a step 402 allows the creation of a file gathering all the information entered which is then, in a step 403, arranged according to a specific structure determined so as to facilitate loading into memory, then classification and subsequent processing. It is thus possible, in a step 404, to verify that this structure is compliant (for example that the medium does indeed have a destination connection corresponding to an origin connection or that any cable terminates in the distributor).
  • a table summarizing the network architecture can for example be viewed in step 405 as a report of this installation phase.
  • Figure 9 shows an example of presentation of this report in graphical form.
  • a cable 50 comprising 4 pairs of wires connects, through cable channels 51 and 52, a desk socket 53, of a type compatible with use in the context of a digital network with service integration, with a terminal block 54 of a switch 100.
  • Another cable path 56 can be observed, not used in this link but which can be used within the framework of the network implemented. It is thus possible to view the complete diagram of the installation as well as to obtain a printing thereof by connecting the terminal 20 to standard printing means.
  • the terminal 20 allows access to a configuration mode and to a supervision mode (step 500 and 600 of FIG. 5).
  • the configuration mode consists in defining, for each access point, the type of communication passing through this point. It can be a communication of voice or digital data or even image data. It is also necessary to specify the number of pairs to select for each of these uses.
  • the supervision mode consists in carrying out follow-ups of certain predetermined characteristic events and the materialization of the results which result therefrom, as well as in the activation, at the level of the dispatcher 10, of the corresponding tasks and necessary for these follow-ups. These events concern in particular
  • the device according to the invention is therefore particularly simple to implement and allows automatic management of physical shifts without any operator displacement. In the event of a failure, it allows equipment to be isolated and the pairs to be reorganized in order to authorize correct operation again.
  • metallized layers of 2 mm thick separated by an insulating layer of 1 mm and associated with an inte ⁇ lan insulating layer of 6 mm have allowed to obtain a bandwidth greater than 400 MHz with a crosstalk greater than 40 dB (metallized holes having a diameter of 1.5 mm).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Structure Of Telephone Exchanges (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de répartition automatique de liaisons téléphoniques et informatiques entre des sources d'informations et des équipements utilisateurs d'un réseau de communication, comportant un commutateur commandé par une unité centrale de commande et de contrôle reliée à un terminal informatique, qui permet la saisie de l'architecture physique du réseau de communication. Le commutateur comporte une matrice de commutation à trous dans laquelle peuvent être insérées des broches (90) munies de bagues conductrices (91, 92) isolées les unes des autres et réalisant chacune, au niveau d'un plan de connexion déterminé, une liaison électrique entre une première couche métallisée (60; 70) et une seconde couche métallisée (62; 72), par l'intermédiaire de bandes conductrices verticales (67) et horizontales (68) percées de trous métallisés (65) et présentes l'une sur une des faces de la première couche métallisée et l'autre sur une des faces de la seconde couche métallisée, les sources d'informations et les équipements utilisateurs étant reliés électriquement exclusivement à l'un ou l'autre de ces deux ensembles de bandes conductrices.

Description

DISPOSΓΠF DE RÉPARTITION AUTOMATIQUE DE LIAISONS TELEPHONIQUES ET INFORMATIQUES
La présente invention concerne un répartiteur automatique permettant d'automatiser les liaisons multiples, téléphoniques et informatiques, existant au niveau d'un même bâtiment. Il est particulièrement adapté à une mise en oeuvre dans le cadre d'immeubles pré-câblés ou d'immeubles dits "intelligents".
Tout système de communication de données met en relation des sources d'information (calculateur, autocommutateur privé, ...) avec des utilisateurs au travers de réseaux de communication qui, à l'échelle d'un bâtiment, peuvent être qualifiés de réseaux locaux.
Actuellement, l'architecture de ces réseaux internes est prévue dès la construction du bâtiment ; c'est ce que l'on nomme un immeuble pré-câblé. Dans certains cas, les sources d'information sont également présentes : c'est l'immeuble intelligent. Dans ces deux types d'immeubles, l'architecture générale des liaisons est organisée selon un même principe qui sera décrit en regard de la figure 9.
Des calculateurs 1, des autocommutateurs privés 2 ou toutes autres sources d'informations pouvant être distribuées, sont ramenées à un répartiteur ou panneau de brassage 3. De même, différents équipements récepteurs, par exemple un terminal informatique 4 ou un poste téléphonique 5, à disposition des utilisateurs, sont raccordés à des prises ou points d'accès 6 ramenés également au répartiteur 3.
Ce panneau de brassage 3 contient un ensemble de connecteurs 30 chacun relié soit à une source d'information 1,2, soit, au travers d'un point d'accès 6, à un équipement utilisateur 3,4. Les liaisons entre ces différents connecteurs sont réalisées par des segments libres de faible longueur 31 appelés cordons de brassage, dans le cas d'une liaison par câble, ou jarretières, dans le cas d'une liaison filaire.
Généralement, le répartiteur 3 est constitué de châssis mécaniques, de baies ou de coffrets sur lesquels sont raccordés les segments venant de différentes origines (sources, équipements). C'est un point de convergence au niveau duquel les connexions entre ces éléments sont réalisées manuellement.
Il résulte de cette architecture de nombreux inconvénients. Tout d'abord, il est nécessaire de placer le répartiteur dans un local spécifique du fait de l'important volume qu'il occupe. Ensuite et surtout, du fait de la réalisation manuelle des opérations de brassage, les erreurs de connexion sont fréquentes, pouvant, à l'extrême, entraîner une connexion entre deux liaisons de type différent par exemple, un terminal informatique et un commutateur privé. En outre, chaque modification des liaisons nécessite le déplacement d'un opérateur. Il en est de même en cas de maintenance, les contrôles du répartiteur nécessitant alors le recours à des appareils de mesure mis en oeuvre par cet opérateur. Enfin, en cas de panne, l'opérateur doit effectuer une investigation de la source au point d'accès et ensuite vérifier tous les points disponibles et compatibles aux éléments défaillants (type de connecteur, nombre de fils véhiculés, ...)
La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précédents en réalisant un dispositif qui permet de réduire l'encombrement habituel nécessaire aux répartiteurs téléphonique et informatique.
Un autre but de l'invention est d'apporter une assistance en temps réel à l'opérateur afin de permettre une gestion automatique de la configuration du réseau et une surveillance de tous les points de ce réseau. Encore un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif fiable, souple d'utilisation et qui assure une meilleure sécurité avec une diminution globale des coûts d'exploitation.
Ces buts sont atteints par un dispositif de répartition automatique de liaisons informatiques et téléphoniques entre des sources d'information et des équipements utilisateurs d'un réseau de commutation comportant un commutateur commandé par une unité centrale de commande et de contrôle via une interface de commutation, cette unité centrale étant reliée, par une interface de terminal, à un terminal informatique qui permet la saisie de l'architecture physique du réseau de communication, l'unité centrale assurant directement, à partir de cette saisie, les liaisons entre chaque source d'information et un ou plusieurs équipements utilisateurs auxquels chacune de ces sources doit être reliée selon l'architecture du réseau et le commutateur comporte une matrice de commutation à trous dans laquelle peuvent être insérées des broches munies de bagues conductrices isolées les unes des autres et réalisant chacune, au niveau d'un plan de connexion déterminé, une liaison électrique entre une première couche métallisée et une seconde couche métallisée, par l'intermédiaire des bandes conductrices horizontales et verticales présentes sur une des faces de chacune de ces couches et percées de trous métallisés les sources d'informations et les équipements utilisateurs étant reliés électriquement exclusivement à l'un ou l'autre des ensembles de bandes conductrices. Une fois la configuration physique du réseau saisie, le brassage physique est assuré automatiquement à partir du terminal sans nécessiter aucun opérateur. Il en résulte une rapidité de mise en service du système qui s'accompagne d'un optimisation des connexions sources/équipements. La première et la seconde couche métallisée de chaque plan de connexion sont séparées par une fine couche isolante et les différents plans de connexion sont séparés les uns des autres par une couche isolante interplan.
De préférence, ces couches isolantes sont percées de trous d'un diamètre légèrement inférieur à celui des trous métallisés afin d'assurer un guidage des broches, la couche isolante supérieure étant en outre munie de trous de guidage de forme conique.
Le bon enfoncement des différentes broches est vérifié par des contacts de fin de course coopérant avec une extrémité de la broche.
La matrice est organisée selon une configuration de k lignes et 2k colonnes afin de permettre des raccordements de 2k fils par plan de connexion. Ainsi, par exemple, un raccordement de 100 lignes à deux paires de fils pourra être effectué avec une matrice 50x100 comportant 4 plans de connexion.
Avantageusement, ce dispositif comporte une interface brasseur reliée à l'unité centrale pour permettre une liaison avec un second dispositif de répartition automatique de liaisons téléphoniques et informatiques, afin d'accroître la capacité de liaison de l'ensemble ainsi constitué.
Il est ainsi possible d'étendre à volonté la configuration en réalisant des liaisons inter-dispositif multiples.
De préférence, il comporte également un MODEM relié à l'unité centrale afin de permettre une configuration à distance desdites liaisons par un ensemble informatique externe.
Il est possible par cette structure de réaliser un paramétrage à distance et d'être informé des différents états caractérisant le système pour en assurer le suivi.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui va suivre, fait à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est un schéma synoptique du dispositif répartiteur selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma simplifié montrant le module de commutation de la figure 1 et son interface, - Les figures 3a à 3d montrent en détail la structure de la matrice de commutation,
- la figure 4 est un organigramme de fonctionnement d'une partie du dispositif répartiteur de la figure 1, - la figure 5 est un organigramme détaillant une étape du fonctionnement décrit à la figure 3,
- la figure 6 est un organigramme montrant les trois fonctions essentielles réalisées par le terminal de supervision de la figure 1,
- la figure 7 est un organigramme explicitant la fonction d'installation de la figure 5,
- la figure 8 est un détail d'une opération mise en oeuvre dans le mode de fonctionnement de la figure 6,
- la figure 9 montre un exemple de représentation d'une partie du réseau de communication résultant du dispositif répartiteur selon l'invention, et - la figure 10 montre un système de communications mettant en oeuvre un répartiteur mannuel de l'art antérieur.
La figure 1 montre un schéma synoptique du dispositif de répartition de liaisons informatiques et téléphoniques selon l'invention. Ce dispositif 10 reçoit d'une part des liaisons informatiques provenant d'ensembles informatiques 1 et des liaisons téléphoniques provenant d'autocommutateurs privés 2 et d'autre part des câbles issus de points d'accès 6 auxquels sont raccordés différents équipements informatiques ou téléphoniques 4,5 tels que des imprimantes, traceurs, terminaux d'ordinateurs, télécopieurs ou des postes téléphoniques par exemple.
Dans le cadre d'une informatique répartie, il est possible également de relier à ces points d'accès des unités centrales de calcul individuelles (ordinateur personnel par exemple). Ces liaisons et ces câbles constituent des connexions d'entrée/sortie 150 d'un commutateur 100 qui, au travers d'une interface de commutation 102 et sous la commande d'une unité centrale 101 assure un brassage automatique des liaisons le traversant. Cette unité centrale 101 est associée à des mémoires vive 103, non volatile
104 et effaçable électriquement 105. Une interface de terminal 106 permet également de relier à un terminal informatique 20, externe au répartiteur 10 et assurant le paramétrage et la supervision du fonctionnement de ce répartiteur.
Une commande à distance de l'unité centrale, et donc des différentes opérations réalisées par le répartiteur 10, peut être assurée grâce à un MODEM 107 reliant cette unité centrale à un ensemble informatique externe qui sera avantageusement doté d'une fonction MINITEL.
Lorsque la configuration le commande, il peut être nécessaire d'adjoindre à un répartiteur principal, ou maître, des répartiteurs secondaires 10'. Une liaison 25 avec ces répartiteurs est assurée au travers d'une interface brasseur 108 reliée à l'unité centrale 101.
Enfin, un module d'alimentation 109 assurera l'alimentation en énergie de l'ensemble des circuits précédents constituant le répartiteur 10.
La figure 2 montre plus en détail le contenu de l'interface de commutation 102 et les éléments de commande du commutateur 100.
Le commutateur 100 est formé d'une part par une matrice de commutation à trous 1000 comportant k lignes et 2k colonnes, chaque connexion 150 aboutissant au répartiteur 10 étant reliée à une colonne de cette matrice et d'autre part par un mécanisme motorisé, non représenté, constitué avantageusement d'un chariot mobile en X et Y et entraîné indépendamment par deux moteurs 1001, 1002, un pour chaque axe.
L'interconnexion de n voies d'entrée (sources) avec p voies de sortie (récepteurs) (n+p < 2k et n pouvant être différent de p) est réalisée au moyen de broches enfoncées dans les trous de la matrice, une liaison physique entre m entrées et 1 sorties nécessitant seulement l'utilisation de m + 1 broches (un câblage matriciel classique avec m entrées en ligne et 1 sorties en colonnes nécessiterait m x 1 broches). Cette matrice peut assurer non seulement une interconnexion entre deux points de connexion de même nature (fonction classique des centraux téléphoniques) mais aussi et surtout elle permet une répartition d'un signal quelconque reçu sur un de ces points de connexion (par exemple un signal informatique en provenance d'un ordinateur personnel) vers plusieurs autres de ces points de connexion (par exemple différentes imprimantes reliées au répartiteur). Les broches sont enfoncées dans la matrice à l'aide d'un dispositif de préhension monté sur le chariot mobile et autorisant un déplacement des broches selon un axe Z perpendiculaire aux axes X et Y.
Des fins de courses en X en Y et en Z sont en outre prévues pour limiter les mouvements du chariot et informer l'unité centrale 101 d'une position de référence. Notamment, la position des différentes broches est connue et signalée à l'unité centrale grâce à des cellules de position 1003, 1004, une pour chaque axe, constituées avantageusement de cellules électroluminescentes dont les faisceaux sont interrompues par le passage du chariot lors de la mise en place d'une broche.
L'interface de commutation 102 permet la commande des moteurs 1001, 1002 à partir des informations d'adresse fournies par l'unité centrale 101. Les coordonnées du point de croisement où doit être enfoncée la broche sont disponibles sur le bus de données de l'unité centrale, par exemple sous la forme de deux mots de huit bits (premier mot pour la coordonnée en X, second mot pour la coordonnée en Y), et emmagasinée dans un premier tampon 1020. A réception d'un ordre de validation de données (VAL d), la première coordonnée est transférée dans un second et un troisième tampon 1021, 1022. Un ordre de validation (VAL X) transfère alors cette coordonnée du second tampon 1021 vers le moteur de l'axe X pendant qu'un second ordre de validation de données (VAL d) transfère la seconde coordonnée, à nouveau, vers ces second et troisième tampons. Un dernier ordre de validation (VAL Y) transférera la seconde coordonnée du troisième tampon 1022 vers le moteur de l'axe Y. Le contrôle du bon positionnement du chariot étant réalisé par les cellules de position précitées, la broche correspondante peut alors être enfoncée pour assurer la liaison physique commandée.
Il peut être noté qu'une commande du changement de sens de rotation des moteurs est possible directement à partir de l'unité centrale 101. Les figures 3a à 3d montrent plus précisément la structure de la matrice de commutation à trous 1000. Cette matrice est formée par la superposition de plusieurs couches d'un matériau isolant, par exemple du verre époxy, certaines de ces couches (dénommées couches métallisées) étant recouvertes sur chaque face, par impression ou photogravure, d'un circuit métallisé (à l'image d'un circuit imprimé).
Les couches métallisées 60, 62 ; 70, 72 comportent des contacts femelles réalisés par des trous métallisés 65 qui assurent une liaison électrique entre les deux faces de chaque couche.
Les couches isolantes 80, 81, 82 comportent des trous de guidage 66 placés en regard des trous métallisés, mais d'un diamètre légèrement inférieur ou égale, qui assurent le guidage d'une broche 90 lors de son enfoncement dans la matrice. Chaque broche est constituée d'un corps cylindrique 90, en un matériau isolant, équipé de bagues conductrices 91, 92 isolées électriquement les unes des autres et destinées chacune à assurer l'interconnexion électrique de deux couches métallisées superposées et séparées 60, 62 ; 70, 72 par une couche isolante 61 ; 71, l'ensemble constituant un plan de connexion. Le nombre de bagues métalliques portées par chaque broche dépend du type de liaison à réaliser. Deux bagues permettront de réaliser des liaisons à deux fils (sur deux plans de connexion) alors que quatre bagues permettront de réaliser, sur quatre plans de connexion, pratiquement toutes les liaisons informatiques ou téléphoniques (liaison torsadée classique à deux paires).
Chaque plan de connexion comporte une première couche métallisée 60, 70 avec une première face A (figure 3b) percée de trous métallisés 65 (disposés selon une matrice k x 2k) et une seconde face parallèle et opposée B (figure 3c) recouverte de bandes verticales métallisées 67, chaque bande étant percée de k trous 65. Cette première couche métallisée recouvre une fine couche isolante de séparation 61, 71 qui elle même est placée sur une seconde couche métallisée 62, 72 ayant une première face C (figure 3d) munie de bandes horizontales métallisées 68, chaque bande étant percée de 2k trous 65 et une seconde face parallèle et opposée A (figure 3b) percée de trous métallisés 65 disposés aussi selon la matrice k x 2k. Bien évidement la disposition des différentes couches explicitée ci-avant n'est pas obligatoire et il est notamment possible d'intervertir les faces B et C sans altérer les capacités de commutation de la matrice.
Chaque plan de connexion est séparé du suivant par une couche isolante inteφlan 80, plus épaisse que la couche isolante de séparation 61, 71 séparant les deux couches métallisées d'un plan de connexion déterminé.
La matrice de commutation est protégée sur chacune de ses faces supérieure et inférieure respectivement par une couche isolante supérieure 81 et une couche isolante inférieure 82, l'une de ces deux couches comportant des trous de guidage de forme conique 69 pour permettre un centrage des broches lors de leur insertion dans la matrice.
La face inférieure de la matrice de commutation peut comporter une ultime couche isolante 83 munie de trous métallisés 65 destinés à coopérer avec une extrémité 93 de la broche pour constituer des contacts de fin de course (selon l'axe Z) pour ces différentes broches. Dans une variante de réalisation, cette couche contacts est indépendante de la matrice et placée en regard de sa couche isolante inférieure 82.
Chaque bague en établissant le contact entre deux couches métallisées successives permet une interconnexion entre une ligne et une colonne de la matrice de commutation. Le fonctionnement du répartiteur 10 sera maintenant décrit en regard de l'organigramme de la figure 4.
En l'absence de réception d'informations de commande de la part du terminal de supervision 20 (réponse NON au test 300), le répartiteur exécute une tâche de fond, à l'étape 301, consistant en une surveillance des différents éléments le constituant (moteurs, cellules...) ainsi que de la transmission.
A réception d'une trame de commande du superviseur 20 (réponse NON au test 300), il est procédé, en une étape 302 à l'analyse du mot de commande puis, si ce mot est valide (réponse OUI à l'étape 303), à la réalisation de cette commande dans une étape 304 puis à l'envoi, dans une ultime étape 305, d'un compte rendu au superviseur 20. Si le mot de commande est invalide (réponse NON au test 303), une émission d'un défaut pour le superviseur est réalisé à l'étape 306.
La figure 5 détaille le contenu de l'étape 304 relative à la réalisation de la commande. Il faut distinguer, à l'étape 310, si la trame de commande est destiné au brasseur principal 10 à des brasseurs auxiliaires 10'. En effet, dans une chaîne de répartiteurs, un seul, le brasseur maître 10, est maître des communications. Il centralise les messages et les transmet dans une étape 311 au destinataire s'il n'est pas lui-même concerné (réponse NON au test 310). Toutefois, pendant l'envoi du message, il surveille, à l'étape 312, la bonne exécution des commandes en fonction du temps écoulé (étape 313) avant la réception d'un compte rendu (étape 314), à partir du déclenchement donné par un chien de garde. Lorsque ce compte rendu n'est pas parvenu à temps, il est procédé au traitement du défaut correspondant à l'étape 315.
Par ailleurs, si la commande est bien destinée au répartiteur principal (réponse OUI au test 310), il est alors procédé, à l'étape 316, à l'exécution de la commande.
La figure 6 montre la tâche de fond exécutée par le terminal de supervision 20 après sa mise en route. En fonction de priorités déterminées définies à l'étape 350, il est procédé à l'exécution d'un des trois modes suivants : un mode d'installation à l'étape 400, un mode de paramétrage à l'étape 500 et un mode de supervision à l'étape 600. En fin d'exécution de chaque mode, il est fait retour à l'étape 350 pour le choix d'un nouveau mode de fonctionnement.
La figure 7 détaille le mode d'installation qui permet lors de la première mise sous tension de fixer les paramètres du système dans la mémoire inscriptible et effaçable électriquement 105. Une première étape 401 consiste dans l'initialisation du réseau de communication, c'est-à-dire dans la saisie de l'architecture physique de l'ensemble des composants constituant ce réseau.
La figure 8 donne un organigramme détaillant cette étape d'initialisation. Dans une première étape 410, il est demandé le nombre de médias, c'est-à-dire de segments aboutissant à un point d'accès ou un connecteur du réseau.
Ensuite, dans une étape 411, il est procédé à la définition du type de média, trois types étant prédéterminés : le type coaxial ou bicoaxial, le type filaire et le type optique. Pour chacun de ces types prédéterminés, il est prévu un traitement spécifique, respectivement aux étapes 412, 413 et 414. Le traitement effectué au niveau de chaque média (réponse NON à l'étape 415, le passage au média suivant étant réalisé à l'étape 416), consiste en la définition de tous les éléments caractérisant le média quant aux chemins de câbles qu'il emprunte (référence du chemin), à son organisation (groupement par paires), ou à l'origine et à la destination de chaque fil ou paire (point d'accès ou de raccordement et point de connexion au commutateur) le constituant.
Revenant à la figure 7, on voit que, après cette étape d'identification 401, une étape 402 permet la création d'un fichier rassemblant toutes les informations saisies qui sont ensuite, dans une étape 403, disposées selon une structure spécifique déterminée pour en faciliter le chargement en mémoire puis le classement et le traitement ultérieur. Il est ainsi possible, dans une étape 404, de vérifier que cette structure est conforme (par exemple que le média comporte bien une connexion destination correspondant à une connexion origine ou que tout câble aboutit au répartiteur). Un tableau résumant l'architecture de réseau peut par exemple être alors visualisé à l'étape 405 en tant que compte rendu de cette phase d'installation. La figure 9 montre un exemple de présentation de ce compte rendu sous une forme graphique. Un câble 50 comportant 4 paires de fils relie, au travers des chemins de câbles 51 et 52, une prise de bureau 53, d'un type compatible avec une utilisation dans le cadre d'un réseau numérique à intégration de services, avec un bornier 54 d'un commutateur 100. On peut observer un autre chemin de câbles 56, non utilisé dans cette liaison mais pouvant être utilisé dans le cadre du réseau mis en oeuvre. Il est ainsi possible de visualiser le schéma complet de l'installation ainsi que d'en obtenir une impression en reliant le terminal 20 à des moyens d'impression standards. Outre le mode installation défini précédemment, le terminal 20 permet l'accès à un mode paramétrage et à un mode supervision (étape 500 et 600 de la figure 5).
Le mode paramétrage consiste à définir, pour chaque point d'accès, le type de communication transitant par ce point. Il peut s'agir d'une communication de données vocales ou numériques ou bien encore de données d'images. Il faut également préciser le nombre de paires à sélectionner pour chacun de ces usages.
(Par exemple dans le cadre d'une liaison NUMERIS, il ne peut être utilisé que deux des quatre paires possibles). Le mode supervision consiste dans la réalisation de suivis de certains événements caractéristiques prédéterminés et la matérialisation des résultats qui en découlent, ainsi que dans l'activation, au niveau du répartiteur 10, des tâches correspondantes et nécessaires à ces suivis. Ces événements concernent notamment
- des surveillances de l'ouverture/fermeture du répartiteur, de l'arrachement de câbles ou des appels téléphoniques réalisés. Ils sont également relatifs à la comptabilisation de défauts, d'alarmes, de connexion/déconnexion ou bien encore de temps de branchement.
Ces différentes fonctions ne sont aucunement limitatives et certaines autres sont envisageables, de par la souplesse du dispositif, sans sortir de cadre de l'invention. Notamment, avantageusement, un bilan des événements essentiels sera réalisé périodiquement. De même, un historique permettant d'apprécier les instants d'apparition de ces événements pourra être dressé.
Le dispositif selon l'invention est donc particulièrement simple de mise en oeuvre et permet une gestion automatique des brassages physiques sans aucun déplacement d'opérateur. En cas de défaillance, il permet d'isoler un équipement et de réorganiser les paires afin d'autoriser à nouveau un fonctionnement correct.
Il est utilisable avec tous types de signaux téléphoniques mais aussi et surtout informatiques tant à basse vitesse qu'à des vitesses plus élevées (réseaux de type Ethernet à 10MHz ou de type Token ring à 16MHz). Des essais réalisés avec une matrice de commutation comportant quatre plans de connexion et permettant le raccordement de 100 lignes à 2 paires ont montré le très grand intérêt du répartiteur selon l'invention quant à la maîtrise des paramètres physiques, la diaphonie, l'isolement...
Notamment, des couches métallisées de 2 mm d'épaisseur séparées par une couche isolante de 1 mm et associées à une couche isolante inteφlan de 6 mm ont permis d'obtenir une bande passante supérieure à 400 MHz avec une diaphonie supérieure à 40 dB (les trous métallisés ayant un diamètre de 1,5 mm).
Enfin, la maintenance est grandement facilitée de par la connaissance de l'architecture complète du réseau et de la possible visualisation de celle-ci.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de répartition automatique de liaisons téléphoniques et informatiques entre des sources d'informations et des équipements utilisateurs d'un réseau de communication, comportant un commutateur (100) commandé par une unité centrale de commande et de contrôle (101) via une interface de commutation (102), ladite unité centrale étant reliée, par une interface de terminal (106), à un terminal informatique (20), caractérisé en ce que ce terminal informatique permet la saisie de l'architecture physique du réseau de communication, l'unité centrale (101) assurant directement, à partir de cette saisie, les liaisons entre chaque source d'information (1,2) et un ou plusieurs équipements utilisateurs (4,5) auxquels chacune de ces sources doit être reliée selon l'architecture du réseau et en ce que le commutateur (100) comporte une matrice de commutation à trous (1000) dans laquelle peuvent être insérées des broches (90) munies de bagues conductrices (91,92) isolées les unes des autres et réalisant chacune, au niveau d'un plan de connexion déterminé, une liaison électrique entre une première couche métallisée (60 ; 70) et une seconde couche métallisée (62 ; 72), par l'intermédiaire de bandes conductrices verticales (67) et horizontales (68) percées de trous métallisés (65) et présentes l'une sur une des faces de la première couche métallisée et l'autre sur une des faces de la seconde couche métallisée, les sources d'informations et les équipements utilisateurs étant reliés électriquement exclusivement à l'un ou l'autre de ces deux ensembles de bandes conductrices.
2. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la seconde couche métallisée de chaque plan de connexion sont séparées par une fine couche isolante (61 ; 71).
3. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les différents plans de connexion sont séparés les uns des autres par une couche isolante inteφlan (80).
4. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que les couches isolantes (61 ; 71, 80) sont percées de trous d'un diamètre légèrement inférieur à celui des trous métallisés (65) afin d'assurer un guidage des broches (90).
5. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé que la matrice de commutation comporte une couche isolante supérieure (81) munie de trous de guidage de forme conique (69) pour permettre un centrage des broches lors de leur insertion dans la matrice.
6. Dispositif automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur (100) comporte une série de contacts de fin de course destinés à coopérer chacun avec une extrémité d'une broche (93) afin de permettre une vérification de son enfoncement.
7. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes conductrices des couches métallisées sont réalisées par un procédé de photogravure.
8. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice de commutation comporte k lignes et 2k colonnes permettant d'assurer un raccordement de 2k fils par plan de connexion.
9. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une interface brasseur (108) reliée à l'unité centrale (101) pour permettre une liaison avec un second dispositif de répartition
- automatique de liaisons téléphoniques et informatiques (10'), afin d'accroître la capacité du réseau de communication.
10. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1 ou la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un modulateur/démodulateur (MODEM) (107) relié à l'unité centrale (101) afin de permettre une configuration à distance desdites liaisons par un ensemble informatique externe.
11. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un écran de visualisation (20) permettant un affichage graphique de l'architecture du réseau saisi préalablement au terminal informatique. 12. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de supervision (101) pour surveiller constamment l'état des différentes liaisons et signaler tout défaut au terminal informatique (20). REVENDICATIONS MODIFIEES
[reçues par le Bureau international le 3 Janvier 1994 (03.01 .94) ; revendications 1 -12 remplacées par de nouvel les, revendications 1 -1 1 (2 pages ) ]
1. Dispositif de répartition automatique de liaisons téléphoniques et informatiques entre des sources d'informations et des équipements utilisateurs d'un réseau de communication, comportant un commutateur (100) commandé par une
5 unité centrale de commande et de contrôle (101) via une interface de commutation (102), ladite unité centrale étant reliée, par une interface de terminal (106), à un terminal informatique (20), caractérisé en ce que ce terminal informatique permet la saisie de l'architecture physique du réseau de communication, l'unité centrale (101) assurant directement, à partir de cette saisie, les liaisons entre chaque source
10 d'information (1,2) et un ou plusieurs équipements utilisateurs (4,5) auxquels chacune de ces sources doit être reliée selon l'architecture du réseau et en ce que le commutateur (100) comporte une matrice de commutation à trous (1000) dans laquelle peuvent être insérées des broches (90) munies de bagues conductrices (91,92) isolées les unes des autres et réalisant chacune, au niveau d'un plan de
15 connexion déterminé, une liaison électrique entre une première couche métallisée (60 ; 70) et une seconde couche métallisée (62 ; 72), par l'intermédiaire de bandes conductrices verticales (67) et horizontales (68) percées de trous métallisés (65), l'une de ces couches conductrices étant présente sur une des faces de la première couche métallisée et l'autre sur une des faces de la seconde couche métallisée, la
20 première et la seconde couche métallisée de chaque plan de connexion étant séparées par une fine couche isolante (61 ; 71), les sources d'informations et les équipements utilisateurs étant reliés électriquement exclusivement à l'un ou l'autre de ces deux ensembles de bandes conductrices.
2. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce que les couches isolantes (61 ; 71, 80) sont percées de trous d'un diamètre légèrement inférieur à celui des trous métallisés (65) afin d'assurer un guidage des broches (90).
3. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice de commutation comporte une couche isolante
30 supérieure (81) munie de trous de guidage de forme conique (69) pour permettre un centrage des broches lors de leur insertion dans la matrice.
4. Dispositif automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur (100) comporte une série de contacts de fin de course destinés à coopérer chacun avec une extrémité d'une broche (93) afin de permettre une
35 vérification de son enfoncement. 5. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice de commutation comporte k lignes et 2k colonnes permettant d'assurer un raccordement de 2k fils par plan de connexion.
6. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes conductrices des couches métallisées sont réalisées par un procédé de photogravure.
7. Dispositif répartiteur automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les différents plans de connexion sont séparés les uns des autres par une couche isolante inteφlan (80). 8. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une interface brasseur (108) reliée à l'unité centrale (101) pour permettre une liaison avec un second dispositif de répartition automatique de liaisons téléphoniques et informatiques (10'), afin d'accroître la capacité du réseau de communication. 9. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1 ou la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un modulateur/démodulateur (MODEM) (107) relié à l'unité centrale (101) afin de permettre une configuration à distance desdites liaisons par un ensemble informatique externe. 10. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1 ou la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un écran de visualisation (20) permettant un affichage graphique de l'architecture du réseau saisi préalablement au terminal informatique.
11. Dispositif répartiteur automatique selon la revendication 1 ou la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de supervision (101) pour surveiller constamment l'état des différentes liaisons et signaler tout défaut au terminal informatique (20).
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