FR2479515A1 - Systeme de transmission numerique a l'alternat - Google Patents

Abstract

LE SYSTEME EST COMPOSE DE DEUX STATIONS TERMINALES A, B ECHANGEANT DES PAQUETS A, B, RELIEES PAR UNE LIGNE BIFILAIRE COMPRENANT UNE PLURALITE DE REPETEURS R, R. LA DUREE T DU CYCLE A L'ALTERNAT ENTRE DEUX EMISSIONS SUCCESSIVES DE PAQUETS A DANS LA STATION MAITRE A EST INDEPENDANTE DE LA LONGUEUR, LA DUREE T EST INFERIEURE A LA DUREE DE TRANSMISSION DE DEUX PAQUETS SELON LES DEUX DIRECTIONS. A CETTE FIN, AU MOINS L'UN DES REPETEURS R, R COMPORTE, SELON UNE DIRECTION DE TRANSMISSION, UN CIRCUIT POUR MEMORISER ET RETARDER CHAQUE PAQUET D'AU MOINS LA DUREE D'UN PAQUET, AFIN QUE CE PAQUET SOIT RETRANSMIS APRES LE TRANSIT A TRAVERS LE REPETEUR D'UN AUTRE PAQUET SELON L'AUTRE DIRECTION.

Description

SYSTEME DE TRANSMISSION NUMERIQUE A L'ALTERNAT

La présente invention concerne un système de transmission numérique à l'alternat entre deux stations terminales reliées par une ligne bifilaire sur laquelle sont insérésdes répéteurs comprenant chacun des moyens pour au moins amphfiLer les paquets d'informations reçus respectivement suivant les deux directions

de transmission opposées et des moyens pour commuter alternati-

vement pendant un cycle de transmission à l'alternat les moyens d'amplification aux deux sections de lignesadjaoentesaurépéteuro Un tel système de transmission numérique à l'alternat est déjà divulgué notamment dans la demande de brevet allemand 2.040.401, la demande de brevet français 2o244o315 et l'article de P. HIRSCHMANN et Ko WINTZER intitulé "Design concept and features of digital subscriber sets", paru dans "International Zurich Seminar on digital communications", pages D1,1 à D2o4,

Zurich, Suisse, 7-9 mars 1978.

Généralement, l'une des stations terminales est un concen-

trateur de lignes d'abonnés numériques au niveau d'un central de rattachement èt l'autre station terminale est un terminal d'abonné, tel que par exemple un poste téléphoniqueo Un dispositif de codage et décodage associé au poste téléphonique émet et reçoit simultanément des signauxnumériques qui correspondent au codage des signaux de paroleo Le débit résultant est de 64 kbit/s. Il correspond au codage d'un

échantillon du signal de parole toutes les 125 es, en un octet.

La transmission.à l'alternat impose un débit numérique en ligne au moins égal au double du débit initial de 64 kcbit/so

En d'autres termes, chaque ligne bifilaire transite alternati-

vement selon les deux directions de transmission des paquets d'au moins huit bits, de sorte que chaque paquet occupe une fente temporelle au moins inférieure à 125/2 Fs. Ce débit est -2 _ par exemple égal à 256 kbit/s. Ainsi au cours d'un cycle de transmission à l'alternat, défini par l'écart temporel entre l'émission de deux paquets successifs dans une station, chaque station émet un paquet et reçoit un autre paquet en provenance de l'autre station distante.

Selon l'art antérieur, la transmission d'un paquet à par-

tir d'une station sur une ligne bif'ilaire s'effectue directement vers l'autre station distante, c'est-à-dire au cours d'un cycle de transmission un paquet est émis par l'une des stations et

reçu par l'autre station suivant l'une des directions de trans-

mission puis un autre paquet est délivré par la station ayant reçu le paquet précédent et reçu par la station ayant émis le paquet précédent. Par suite, dans les répéteurs de la ligne

bifilaire, tous les moyens d'amplification relatifs à la direc-

tion de transmission du premier paquet sont commutés aux sections de lignes adjacentes, puis tous les moyens d'amplifications

relatifs à la direction inverseet au second paquet sontcommutés.

Il en résulte que, pour des débits numérique et format donnés des paquets convoyés sur la ligne, la portée de la ligne bifilaire, c'est-à-dire notamment sa longueur, est limitée par la durée du cycle de transmission à l'alternat imposée par la station maître, ici le concentrateur de lignes. En d'autres termes, il n'est pas possible de relier au concentrateur des abonnés très éloignés, par des lignes bifilaires numériques

très longues.

La présente invention a donc'pour but de fournir un systnme de transmission nimérique à l'alternat dans lequel la durée de propagation entre l'émission d'un paquet émis par une station terminale et la réception par cette station d'un autre paquet émis par l'autre station terminale en réponse au premier paquet

est plus grande que la durée du cycle de transmission à l'ltexa-

nat relativement aux staions. Néanmoins, les conditions de transmission à l'alternat entre deux répéteurs adjacents ou

entre un répéteur et une station sont conservées.

A cette fin, un système de transmission numérique à l'al-

ternat du type défini dans l'entrée en matière est caractérisé en ce qu'au moins l'un des répéteurs est d'un premier type du -i 3- genre comprenant, selon l'une des directions de transmission, des moyens pour mémoriser chaque paquet reçu afin de le retarder d'au moins la durée d'un paquet, une base de temps de réception, initialisée par le début du paquet reçu selon ladite direction, pour commander l'écriture de ce paquet dans les moyens demémo- risation, et une base de temps d'émission, initialisée par le début des paquets reçus selon l'autre direction, pour commander après un temps de garde prédéterminé succédant à la réception d'un paquet reçu selon ladite autre direction, la lecture du

paquet mémorisé pendant le cycle précédent.

Le fait que, selon l'une des directions de transmission, les paquets soient retardés dans au moins un répéteurde premier type, permet de concevoir une ligne d'abonné bifilaire ayant une longueur plus grande que celle selon l'art antérieur. En effet, la longueur de la ligne ne dépend plus de la durée du

cycle de transmission à l'alternat, car les paquets sont mémo-

risés dans les répéteurs autant de fois qu'il est nécessaire pour que deux paquets puissentrêtre transmis à l'alternat en sens inverse entre deux répéteurs adjacents, au moins pendant un cycle de transmission T. Selon l'art antérieur, la somme des temps de transit à travers les répéteurs, des temps de propagation entre deux

répéteurs adjacents et entre un répéteur et une station termi-

nale et le temps de garde nécessaire à la commutation dans une station, doit être toujours inférieure à T/2, Si on considère que le nombre de répéteurs d'une ligne est au plus égal à celui pour lequel les sections de lignesentre répéteurs

ont une portée maximale, limitée principalement par l'atténua-

tion linéique de la ligne, il en résulte que, pour T donné, le nombre de sections est très limité, d'autant plus que le cycle de transmission à1'alternat est petit. Au contraire, selon l'invention, ce n'est que la longueur des sections de ligne qui peut être limitée par la durée du cycle T. En d'autres termes, pour T donné, une ligne de transmission selon l'invention peut être nettement plus longue que celle selon l'art antérieur, ou pour une ligne de longueur donnée, la durée du cycle T peut être plus petite. Corollairement, pour une ligne de longueur - 4 - donnée et pour T donné, la longueur maximale des paquets peut

être plus grande que celle selon l'art antérieur. Cette der-

nière remarque montre. que, pour un débit numérique donnéutilisé dans les stations, il n'est pas nécessaire, selon l'invention, d'utiliser un concentrateur comprenant à l'émission des moyens pour augmenter le débit numérique en ligne par rapport à celui utilisé dans la station, comparativement à la demande de brevet

allemand Ne 2.040.401.

Selon une première variante de l'invention, les moyens de mémorisation d'un répéteur de premier type comprennent deux registres à décalage ayant chacun un nombre d'étages égal au moins au nombre maximal de bits informatifs des Paquets,lesdits

bits informatifs étant tous ceux inclus dans le champ d'infor-

mation d'un Baquet, c'est-à-dire n'appartenant pas à l'en-tête, aux champs de signalisation ou analogues d'un paquet,des moyens de commutation d'entrée pour transmettre alternativement les

paquets reçus aux entrées des registres et des moyens decommu-

tation de sortie pour délivrer alternativement les paquets mémrisés à partir des sorties des registres, l'écriture desditsregistres étant

commandée par la base de temps de réception et la lecture des-

dits registres étant commandée par la base de temps d'émission,

et les moyens de commutation d'entrée et de sortie étant com-

mandés à l'opposé par la base de temps d'émission afun que, après la réception d'un paquet selon ladite autre direction, suivie dudit temps de garde, les moyens de comînutatindesoxtie soient reliés à la sortie de l'un desdits registres qui est commandé en

lecture par la base de temps d'émission et les moyens de conmmu-

tation d'entrée soient reliés à l'entrée de l'autre registre qui est commandé en écriture par la base de temps de réception

en réponse à la détection du début de chaque paquet reçu sui-

vant ladite direction de transmission Selon une seconde variante de l'invention, les moyens de mémorisation d'un répéteur de premier type comprennent une

mémoire à accès aléatoire ayant un nombre de cellules élémen-

taires égal au moins au nombre maximal de bits informatifs des paquets, des moyens commandés par la base de temps de réception pour adresser successivement en écriture les ce1fles de ladite -5 - mémoire en réponse à la détection du début de chaque paquet reçu suivant ladite direction de transmission et des moyens

commandés par la base de temps d'émission pour adresser succes-

sivement en lecture les cellules de ladite mémoire selon un ordre identique à celui del'écriture après la réception d'un paquet

selon ladite autre direction suivie dudit temps de garde.

D'autres avantages de la présente invention apparaîtront

plus clairement à la lecture de la description qui suit de

plusieurs exemples de réalisation et à l'examen des dessins annexés correspondants, dans lesquels: - les Figs. 1A et lB représentent un système de transmission à l'alternat ayant deux répéteurs de second type, c'est-à-dire à retransmission d'un paquet après un temps de transit, et le diagramme temporel correspondant, selon l'art antérieur;

- les Figs. 2A et 2B représentent, selon l'invention, un systè-

me de transmission à l'alternat ayant un répéteur de premier type, c'éstà-dire possédant des moyens de mémorisation de paquet, et

un répéteur de second type, et le diagramme temporel correspon-

dant; - les Figs. 3A et 3B représentent, selon liwenlion, un autre syslme de

transmission à l'alternat ayant un répéteur de premier type et un ré-

péteur de second type, et le diagramme temporel correspondant; - les Figs. 4A et 4B représentent,selonl'invention, un système de transmission à l'alternat ayant deux répéteurs de premier type à moyens de mémorisation selon la même direction de transmission, et le diagramme temporel correspondant; - les Figs. 5A et 5B représentent,selonl'invention, un système de transmission à l'alternat ayant deux répéteurs de premier type a moyens de mémorisation respectivementselon les deux directions de transmission et le diagramme temporel correspondant; - es Fgs. 6A et 6B sont un bloc-d/agramme d'un répéteur de premier type avec des moyens de mémorisation selon la première variante; et - la Fig 7 est un blocdiagramme des moyens de mérmorisation

selon la seconde variante.

Les Figso 1A et lB se réfèrent à un système de transmission numérique à l'alternat selon l'art antérieur. Une ligne bifilaire L relie deux stations terminales A et B et est - 6 - divisée en N+1 sections S1 à SN+ 10 Chaque section de ligne Snt n variant de 1 à N+1, est reliée à la suivante par un répéteur dit de second type Rn. La dernière section SN+1 est reliée à la station B. Afin de ne pas surcharger les figures, on se référera dans la suite, sauf mention contraire, à une ligne à trois sections S1, S2 et S3 et à deux répéteurs R1 et R2o L'une des stations, par exemple la station A, estconsidérée comme station "maître", parce qu'elle impose la durée du cycle de transmission entre les deux stations. La durée d'un cycle de transmission T est définie entre l'instantde début d' émission d'un paquet tel que a, selon la direction de transmission dite "aller", de la station maitre A vers la station dite "esclave" B, et l'instant de début d'émission du paquet suivant a2. Entre ces deux instants, la station A reçoit un paquet b1 quiesttransmis par la station esclave B selon la direction de transmission inverse, dite "retour". Complémentairement à cette condition, la transmission à 1 'alternat exige, selon l'artantérieur, qu'un second paquet a2 soit émis par la station mattre A après que, pendant un cycle de transmission T, un premier paqueta ait été transmis par la station maître A et ait été reçu parla station esclave B, et un premier paquet b1 ait été transmispar Ja station B et ait été reçu par la station A, comme montré à la Fig. lB.o Par suite, la durée du cycle T est régie parl'inégalité suivantes T 2(tP1 + tr1 + tP2 + tr2+ tp3) + ta1 + tb1 + tgA + tgB

dans laquelle tpn désigne le temps de propagation dans la sec-

tion Sn, trn, la durée du transit d'un paquet à travers un répéteur Rn, ta1 et tbl la durée de la fente temporelle occupée par les paquets a1 et b1, et tgA et tgB les temps de garde nécessaires dans les stations terminales A et B entre la fin de la réception d'un paquet b, respo a1, etle début de l'émission

d'un paquet suivant a2, resp. bo1.

Dans la suite ne sont pas considérées les conditions inhé-

rentes aux traitements des paquets dans les stations, qui détenimnent la durée d'un cycle T et le débit numérique des paquets, ainsi que leur format. A cet égard, selon l'exemple évoqué dans

l'entrée en matière, un paquet a ou b peut être traité initia-

7 _

lement dans une station terminale avec un débit de 64 kbit/s.

Chaque paquet convoie 10 bits pendant le cycle de transmission T égal à 125 ris et comporte un champ d'information tel qu'un octet informatif. La ligne L est alors une voie téléphonique d'abonné, la station B un terminal d'abonné, et la station A un central numérique à division du temps. Le débit en ligne des paquets est approximativement au plus égal à la moitié du débit initial. Par exemple, le débit numérique pour des paquets à 10 bits est égal à 256 kbit/s. Chaque paquet comprend un bit destiné à la synchronisation des répéteurs et de la station B et un bit d'état indiquant si le champ d'information, qui suit ces deux bits et qui comprend l'octet informatif, est du type

de données ou de signalisation. Cependant, la présente inven-

tion considère, de manière générale, des paquets à nombre de bits variable dont un mot prédéterminé indique lenombre de bits variable du champ d'information qui est toujours inférieur à un nombre prédéterminé. Chaque paquet peut comprendre, outre un mot de synchronisation, des mots prédéterminés signalant le début et la fin d'un paquet. Dans la suite, on considérera que les paquets aï, a2, a3,... émis par la station maître A et les

paquets b1, b2, b3,... émis par la station B occupent respecti-

vement des fentes temporelles de durées différentes ta1, ta2, ta3,... et tb., tb2, tb3,.*. et que ces durées ne peuvent pas

excéder une durée maximale t/2.

Les temps dits de garde tg, et tgB relatifs à une station terminale A ou B et les temps de transit trn relatifs à un répéteur Rn exigés par la commutation à l'alternat, sont imposés par l'organisation de la station ma tre A et peuvent être différents. On notera également que, après la réception d'un paquet b, la station maître A ne peut émettre un nouveau paquet a qu'après une durée tgA+ tgm, o tgm est un temps mort, En pratique, tgm est petit et souventvoisinde zéro. tgS (temps de garde dans les stations) désignera la somme tgS= tg9 + tgB + tgm. Toujours relativement au cas général, les temps de transit trn dans les répéteurs, dus à la retransmission des paquets suivant une même direction, et les temps de garde tg, dans les répéteurs, dus aux conditions imposées par la commutation à l'alternat relative à une section de ligne, sont différents, quoique les circuits d'amplification et, éventuellement, de régénération des rcpéteurs puissent être analogues et, par suite, leurs temps de transit et leurs temps de garde puissent être égaux. Dans les relations ci-après, à ces paramètres seront adjoints les indices A, B, n afin de distinguer les

répéteurs et les stations entre eux.

L'inégalité précédente s'écrit, compte tenudes définitions précédentes, pour une ligne à N repéteurs R1 à RN: T >,2(j L trn + L-Ni tpn)+ t + tgS (1)

I 1

Comme déjà dit, pour une ligne L de longueur donnée, le nombre N de répéteurs Rn est déterminé par la relation: N =[e! emas] 6' o [max est la longueur maximale d'une section au-delà de laquelle l'atténuation apportée par la section est trop grande pour que le signal puisse être détecté, amplifié, régénéré convenablement dans le répéteur suivant. Les crochdiets indiquent une division entière. e est égal à 1 lorsque le reste de la

division 9/Amax est nul, et est égal à 0 dans le cas contraire.

Selon les Figs. 1 à 5, les longueurs des sections S1 et S2 sont prises égales de préférence à max et la longueur de S3 est

inférieure à max' par exemple égale à emax/2.

D'après la Figé lB, pour une ligne L de longueur t, si la relation (1) n'est pas satisfaite, la transmission des pacquets à l'alternat ne peut pas être réalisée. Ceci est particulièrement

le cas lorsque la longueur t de la ligne L est trop grande, c'est-

à-dire lorsque tpn = + n/vn est trop grande,

1 1

o en est la longueur de la section Sn et vn la vitesse de l'onde (vitesse de phase) dans la section Sn de la ligne Lo Mais ceci peut également résulter du fait que, pour une ligne L donnée, le débit numérique D des paquets à M bits est trop faible,

c'est-à-dire si /2 = /D est trop grand.

Les Figs. 2 à 5 concernent des systèmes de transmission numérique à l'alternat conformes à l'invention, pour lesquels - 9 - la condition (1) n'est pas satisfaite. En d'autres termes, le temps du cycle de transmission T de ces systèmes satisfait l'inégalité suivante: T< 2 trn + tp + t +tgS (2) Les systèmes illustrés selonl'invention sont décrits ciaprès dans l'ordre décroissant de leur durée de cycle T. Ona supposé pour les Figs. 2B à 4B qu'un paquet a émis par la station Aest reçu directement par la station B, c'est-à-dire, comme selon

l'art antérieur, à travers l'amplification des répéteurs 1,R2.

Par contre, après réception d'un paquet a, la station B émet selon la direction retour un paquet b qui n'est pas transmis directement vers la station A, mais est retardé dans au moins

l'un des répéteurs. Ce retard imposé par un répéteur de pre-

mier type, par mémorisation du paquet b jusqu'au prochain cycle, est dû à l'impossibilité d'acheminer directement le paquet b pendant la durée restante du cycle égale à T - (tP1 + tr1 + tp2 + tr2 + ta1 + tgek), selon la Fig. lB. Par exemple, comme montré en traits interrompus courts à la Fig 2B, si le paquet b1 n'était pas mémorisé pendant tm2 dans le répéteurde premier type R2, il serait totalement reçu à la fin du premiercycle Ti, a 1', émis sion qui a lcorres nd/ijid but du paquet suivant a2 parla station Ao Comme un temps de garde tgA aussi petit soitil est nécessaire pour la commutation des directiaoes de ransmission dans la station A, la

réception directe du paquet b1 est impossible.

Afin de remédier à cette impossibilité, le répéteur R2 de la Fig. 2 amplifie puis mémorise le paquet b1 pendant une durée tm2 et le retransmet selon la direction retour à la station A, via le répéteur de second type R1, après que le second paquet

a2 soit reçu dans le répéteur R2. Par suite, le début d'émis-

sion du paquet b1 par le répéteur R2 ne peut 9tre réalisé qu'après un temps de garde tg2 faisant suite à la fin de la réception du paquet a2 par le répéteur R2.o Il en sera de même selon les autres exemples, chaque fois qu'au répéteur de premier type doit retransmettre un paquet sur une section après avoir

reçu un paquet selon la direction inverse de cette section.

D'après les critères précédents, pourqu'ilsoit nécessaire

- 10.-

d'insérer le répéteur R2 mémorisant un paquet tel que b1, il faut que la relation (2) soit satisfaite pour N=2 et que, dans le cas o l'on choisit une transmission à l'alternat entre A et R2 de deux paquets a, b, la relation suivante soit vérifiée: tp1 + tr1 + tP2 + ta + tg2 + tb + tP2 + tr1 +tp1 + tgA T (3) ou 2 (tp1 + tp2) + 2tr1 + t + tg2 + tgA< T Cette condition implique a fortiori que la transmission à l'alternat entre R2 et B est réalisée. La durée de mémorisation d'un paquet b dans le répéteur R2 est donnée par la relation: tm2 + tr2 > T + tg2 - (tr2 + tp3 + tgBtP3) (4) Le signe > est applicable lorsque le temps mort tgm est

différent de zéro.

La Fig. 3 concerne le cas o la transmission d'un paquet b s'effectue directement à travers le répéteur de second type R2 entre la station esclave B et le répéteur de premier type Ri et, après amplification et mémorisation pendant une durée tm1 dans le répéteur R1, entre le répéteur R1 et la station maître A. Ceci impose que la relation (2) soit satisfaite pour N=2 et que, relativement à la transmission directe entre R2 et B, la relation suivante soit vérifiee: tP2 + tr2 + tp3 + ta + tgB + tb + tP3 + tr2 + tP2 + tg1 < T ou 2tr2 + 2 (tP2 + tp3) + t + tgl + tgB <T(5) La transmission à l'alternat entre R1 et A est a fortiori possible. La durée d'amplification et de mémorisation d'un paquet b dans le répéteur R1 est la suivante: tm1+ trl. T+ tg - (tr1+ tP2+ tr2 + tp3 + tgB + tp3+ tr2 + tp2 (6) En généralisant, pour qu'un répéteur de premier type R de n rang n mémorise un paquet b dans une ligne à l'alternat ayant N répéteurs, dont N-1 amplifient uniquement les paquets et sont dits de second type, il faut que soient satisfaites la relation (2) et la relation suivante: r up, k=n k=n-1 t /2 k=N+1 supL 2 k= tPk +2 k=1 k k=n+ l k (7) - N t + 2 k=n+l tr +t+tgn+Sup(tgAtgBY -11 - Le terme "sup" indique la plus grande valeur des 2 sommes

entre crochets.

Le répéteur 1 mémorise alors un paquet b pendantune durée telle que: tmn T+ tgn - 2 tPk + trn - tgB (8) Pk--n+l k=n Une ligne de transmission à l'alternat ayant deux répéteurs

de premier type R1 et R2 mémorisant chacun un paquet b est mon-

trée à la Fig. 4. Un paquet tel que b1 transmis selon la direc-

tion retour par la station esclave B est amplifié et mémorisé I

dans le répéteur R pendant la durée tr2 + tm2 au cours de la-

quelle le répéteur R2 amplifie le paquet d2 délivré par le répéteur R1et retransmis vers la station B. Après la fin de

réception du paquet a2, suivie d'un temps de garde tg2 néces-

saire à la commutation des directions de transmission relati-

vement à la section S2, le répéteur R délivre le paquet b1 sur la section S2 au répéteur R1. Ce dernier amplifie et mémorise le paquet bl pendant le durée tr1 + tm; au cours de laquelle le répéteur R1 amplifie le paquet suivant a3 délivré parlastation Aetretransmis vers le répéteur R2. Après la fin de réception du paquet a.3, suivie d'un temps de garde tg1 nécessaire à la commutation des directions de transmission relativement à la section S1, le répéteur R délivre le paquet b, sur la section S1vers la station A. Le paquet suivant a4 est transmis par la station A au moins après un temps de garde tgA succédant à la fin de la réception du paquet b1. Il appara t que, selon la Fig. 4B, la transmission d'un paquet b1 entre les stations B et A est de l'ordre de 2T, tahdis que, selon les Figs 2B et 3B, il est de l'ordre de T et, selon l'art antérieur (Figo lB) , il

est de l'ordre de T/2.

Outre la condition (2), pour que la transmission soit effectuée selon la Fig. 4, il faut que la relation suivante soit satisfaite, relativement à une section S1 ou S2 delongueur maximale tmax: max 2 tPmax + toi ou 2 + tgA ou 1 + tT (9)

o tpmax est la durée de propagation dans une section S1 ou S2.

La condition de transmission à l'alternat pour une section de -12 - ligne, telle que S3 ayant une longueur inférieure à fmax est a fortiori satisfaite. Bien que l'égalité (9) puisse être satisfaite, la transmission à l'alternat est possible pour une ligne L de longueur q > emax, comparativement à la demande de brevet allemand NO 2.040.401. Les durées de mémorisation tm et tm d'un paquet b dans les répéteurs de premier type R2 et R1 sont données par la relation précédente (4), à savoir: tm2 a T + tg2 - (2tr2 + tp3 + tg' + tp3) (4) et la relation suivante: tmi+ trfl 2T + tgl - (tri+ tp2+ tr2+ tp3+ tgB+ tp3+ tm2+ tr2+ tp2) Bien entendu, on insérera deux répéteurs à mémoire ouplus, tels que R1 et R2 montrés à la Fig. 4, lorsque la relation (7)

relative à un répéteur à mémoire (Fig. 2 ou3) festpas satisfaite.

On notera que, selon les Figs. 2, 3 et 4, les conditions de transmission à l'alternat sont respectées si on inverse l'ordre des stations A et B, l'une des stations prenant la place de l'autre et inversement. Dans ce cas, seloen la Fig. 2 ou 3, un paquet a est transmis par la station A vers la station B, via une mémorisation dans l'un des répéteurs de premier type R ou R1, tandis qu'un paquet b est transmis directement de la station B vers la station Ao Relativement à la Fig. 4, pour ce dernier cas, un paquet a est transmis par la station A vers

la station B, via deux mémorisationsdans les répéteurs R1 et R2.

Lorsqu'ily a double mémorisation, comme selon la Fig. 4,une

mémorisation peut s'effectuer selon une direction de transmis-

sion, aller par exemple, dans l'un des répéteurs de premier type, tel que R1, pendant tm., et l'autre mémorisation peut s'effectuer dans l'autre répéteur de premier type, tel que R2, selon l'autre direction de transmission, retour par exemple, pendant tm2, comme montré aux Figs. 5A et 5Be Selon toutes ces variantes, la condition de transmission à l'alternat sur une section entre deux répéteurs adjacents ou

entre un répéteur et une station est toujours respectée, c'est-

à-dire que la réception d'un paquet a ou b est toujours suivie de

l'émission d'un paquet b ou a après un temps de garde tg.

De manière générale, un système de transmission numérique

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à l'alternat entre deux stations terminales comportant N répé-

teurs et N+1 sections de ligne, dont P répéteurs de premier type (P N) comprennent chacun des moyens pour mémoriser un paquet selon une direction de transmission,sont répartis de telle sorte que P-Q répéteurs mémorisent des paquets suivant une direction de transnmission et que Q répéteurs mémorisent des paquets suivant l'autre direction de transmission, avec 06 Q4Po Le nombre P de répéteurs de prenmer type etleursduréesdemémorisation tm sont déterminés suivant des critères analogues àceux définis pour les exemples de réalisation simples décrits ci-dessuso En se référant maintenant aux% gs6Aet6B, on a représenté une organisation préférée d'un répéteur bidirectionnel de premier type R conforme à l'invention, permettant de mémoriser unpaquet transmis suivant une direction de transmission; On supposera que ce répéteur peut être le répéteur R1 selon lesFigs. 3 et 4, ou le répéteur R selon les Figs. 2, 4 et 5; sur la Fig. 6, la

station maitre A est à gauche et la station esclave est à droite.

Le répéteur compr-nd essentiellement un circuit d'amplifi-

óFig. 6A)

cation et de synchronisation 1/relatif à la direction de trans-

mission aller et un circuit d'amplification, de synchronisation et de mémorisation 2 relatif à l'autre direction detransmdssion dite retour. Ces circuits 1 et 2 sont reliés respectivement à la section de ligne, côté station A, et à la section de ligne, côté station B, par deux coupleurshybrides sélectifs 3et 4(E 6A)o g5 Chacun des circuits 1 et 2 comprend, en ce qui concerne l'amplification et la régénération, côté station A, resp c8té station B, un égaliseur 10, 20 suivi d'une boucle de régulation de gain d'amplification du signal entrant. Cette boucle est constituée par un correcteur de section de ligne 11, 21 qui reçoit le signal corrigé et qui pondère l'atténuation due à la transmission à travers la section de ligne précédente, undÈtecz teur 12, 22 qui détecte la valeur crête du si-gnal de sortie du correcteur 1-, 21, et un comparateur de tension 139 23o Le comparateur compare la tension de sortie du détecteur 12p 22 à une tension de référence Vréf et régule par son signal de sortie en courant le gain du correcteur 11, 21o La sortie du correcteur 11, 21 est reliée également à

24795 15

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l'entrée d'un transcodeur d'entrée 14, 24e qui convertit le e e code en ligne, tel que le code bipolaire entrelacé d'ordre 2, en code binaire, et à l'entrée d'un circuit de détection de début de paquet 15, 25. Le circuit 15, 25 détecte le début du paquet, soit par comparaison de la tension du signal reçu à deux seuils prédéterminés au moyen de bascules de Schmitt, soit par comparaison du mot de début de paquet, s'il existe, à un mot préalablement enregistré. Chaque lois que le début d'un paquet reçu est détecté, le circuit 15, 25 transmet le mot de synchronisation du paquet reçu à l'une des entrées160,260 d'un

comparateur de phase 16, 26 et à l'entrée d'un circuit de com-

mande de synchronisation 17, 27 qui initialise, via le fil 180, 280, la base de temps 18 du circuit 1, respectivement une base de temps de réception 28R du circuit 20 La base de temps 18 du circuit 1, respecti'ement ltaseemble 28 de bases de temps réception 28R et émission 28E du circuit 2, est mise en phase par rapport à lorloge locale commune 5 (ig. 6A) du répéteur qui est plésiochrone par rapport à la fréquence des bits des paquets reçus. Cette horloge 5 comprend un oscillateur 50 à fréquence élevée kF, de grande stabilité de l'ordre de 10-4, qui est relié à un diviseur de fréquence par k 51 transmettant

les k phases possibles de la fréquence ? égale au débit numéri-

que des paquets en ligne. Les k sorties c dIviseur de fréquence 51 sont reliées aux k entrées de deux circuits de sélection de phases 521 et 522 qui sont respectivement associés aux deux circuits 1 et 2. La sortie du circuit de sélection de phase 521, 522 de chaque circuit 1, 2 est reliée à une entrée dite

de mise en phase 181, 281 de la base de temps 18, respective-

ment des bases de temps 28R et 28X, à l'autre entrée 161, 261 du comparateur de phase 16, 26 et à une entrée de commande du circuit 17, 27 La sortie du comparateur 16, 26 est reliée à l'entrée de commande du circuit de sélection de phase 521, 522

et ainsi sélectionne la phase parmi k à la fréquence Fen fonc-

tion du résultat de la comparaison pour chaque détection d'un mot de synchronisation. Le verrouillage en phase sur les paquets reçus dans chaque circuit est typiquement acquis après la réceptiond'au moins trois paquets. La base de temps18,28

- 15 -

ainsi synchronisée permet, après iiiiaUsation par le circuit 17,27, de valider la comparaison de phase dans le comparateur 16, 26, via son fil de sortie 1 82V, 282V, de commander à la fréquence Fle décodage des bits reçus dans le circuit de transcodage dtentrée 14e, 24e, via son fil de sortie 182H, 282HE, ainsi que l'effacement du. mot de synebrnisation reçu et

l'njection d'un nouveau mot de synchronisation dans un circuit de démultiple-

ge et nultiplexage de mot de synchronisation 19, 29,via ses fils de sortie 182.

182S, 282 HL-282S et le codage des bits duaquet à émettre dans un transcodeucr de sortie 14s, 24s, viases fsls desortie 1821, 182HLA La sortie du circuit 19,29 est reliée à l'entrée numérique du transcodeur de sortie 14s,24sdans

lequel le paquet à émettre en code binaire est converti enle code en ligne.

Comme on le voit respectivement sur les Pigs. 6A et 6B, en fait, dans le

circuit 1,la base de temps 18 transmet sur le fil 182H an signal d'horlo-

ge à la fréquence F dont la phase est sélectionnée parle comparateur 16,

13 et dans le circuit 2, les bases de temps 2 et 28E transmettent respecti-

vement des signaux d'horloge sur les fils 282i, 282L à lafréquence F, dont la phase est sélectionnée par le comparateur 26o Comme montré sur les Fige. 6A et 6B, les circuits 1 et 2 ne diffèrent que par le fait que l'un, 1, amplifie et resynchronise

O le paquet reçu a venant de la station A et le retransmet direc-

tement vers la station B, tandis quel'autre, 2, ampliie et resyn-

chronise le paquet reçu b venant de la station B mais également le retransmet vers la station A après un retard égal à la durée de mémorisation tm. Conme déjà dit, ce retard est fonction de l'organisation de la ligne, c'est-à-dire de la longueur de celle-ci et du nombre de répéteurs, et de l'emplacement propre

au répéteur dans la ligne.

Dans le circuit 1 (Fig. 6A), la sortie du transcodeur d'entrée 14e est reliée directement à l'entrée numérique du

circuit de démultiplexage et multiplexage de mot de synchroni-

sation 19. Dans le circuit 2 (Fig. 6B), le transcodeur d'entrée 24 est relié à l'entrée numérique du circuit de e démultiplexage et de multiplexage- du mot de synchronisation 29

à travers uni circuit de mémorisation 6.

Selon la variante illustrée à la Fig. 6B, le circuitde mémo-

risation 6 comprend deux registres à décalage 60 et 61 qui ont chacun un nombre d'étages de préférence égal au nombre maximum M de bits d'information utiles des paquets, les bits du mot de -16- synchronisation étant reconstitués dans le circuit 29. Les

entrées numériques des registres 60, 61 sont reliées respecti-

vement aux deux contacts fixes 6Z0,621 d'n commutateur d'entrée 62 à deux positions. Les sorties numériques des registres 60, 61 sont reliées respectivement aux deux contacts fixes 630, 631 d'un commutateur de sortie 63 à deux positions. Le contact mobile 622 du commutateur d'entrée 62 est relié à la sortie du transcodeur d'entrée 24 et le contact mobile 632 ducommutateur e de sortie 63 est relié à l'entrée numérique du circuit de

démultiplexage et multiplexage de mot de synchronisation 29.

Par ailleurs, la base de temps 18 du circuit 1 synchronise le décodage à l'entrée et le codage à la sortie, en fonctiondu

paquet reçu provenant de la station A. C'est pourquoi la fré-

quence d'horloge est transmise par le fil 182H de la base de

temps 18 aussi bien au transcodeur d'entrée 14e. qu'au transco-

deur de sortie 14s et la môme base de temps 18 commande par son

fil de sortie 182S l'effacement et l'insertion du mot de syn-

chronisation. Au contraire, comme on le voit en référence aux

Figs. 2 à 5, la base de temps 28 doit commander la retransmis-

sion d'un paquet vers la station A après un temps de garde tg succédant à la réception d'un paquet provenant' de la station A, sur la même section de ligne et, par suite, l'émission d'un paquet par le circuit 2 est initialisée par la détection d'un début de paquet par le circuit 17. Quant à la réception d'un paquet par le circuit 2,'celle-ci ne contrôle pas l'émission

d'un paquet par le circuit 2, contrairement au circuit 1.

Pour ces raisons, le base de temps 28 du circuit 2 est partagée en une base de temps de réception 28 et une base de R temps d'émission 28. Toutes les deux sont mises en phase sur les paquets reçus provenant de la station B au moyen de la boucle de phase constituée par les circuits 26 et 522. La base de temps de réception 28R est initialisée, viale t de sortie

280 du circuit 27, par la détection des débuts de paquets reçus.

Après initialisation, elle transmet pendant la durée maximale d'un paquet la fréquence d'horloge d'écriture des paquets, via son fil de sortie 282HE, aux registres 60 et 61 ainsi qu'au

transcodeur d'entrée 24e, et valide la comparaison du compara-

- 17 -

teur de phase 26, via son fil de sortie 282VO La base de temps d'émission 28E est initialisée, via le fil de sortie 180, par

les débuts des paquets détectés par le circuit 17o Après ini-

tialisation et un temps de garde tg, la base de temps 28E transmet la fréquence d'horloge de lecture des paquets dansles registres 60 et 61, via son fil de sortie 282HL, ainsi qu'au transcodeur de sortie 24 et au circuit de multiplexage et de démultiplexage de mot de synchronisation 29. Ce dernier reçoit l'ordre d'effacement et d'insertion de mot de synchonisation dans le champ correspondant du paquet sous la commande de la base de temps d'émission 28E, via le fil 282S, d'une manière analogue à la commande du circuit 19 par la base de temps 18, via le fil 182So En outre, on notera que la présence de deux registres à décalage 60 et 61 est indispensable à une réception et à une émission de paquets dans le circuit 2 ne se succédant pas et non synchrones. En effet, comme on le voit par exemple sur

les Figs. 2, 4 et 5, un répéteur tel que R2 émet vers la sta-

tion 1 un paquet bI pendant qu'il reçoit de la station B le

paquet suivant b2. Par suite, les commutations dans les com-

mutateurs d'entrée et de sortie 62 et 63 sont commandés en opposition par la base de temps d'émission 28Evia lefil282CO Bien entendu, ces commutations sont commandées par la base de temps d'émission 28E, jusqu'à l'émission d'un paquet par le circuit I précédé toujours par la réception d'un paquet par le circuit 2. Toujours en référence aux Figs 2, 4 et 59 après détection du début d'un paquet tel que a2parles circuits et 17 du circuit 1, qui est signalée à la base de temps d'émission 28E via le fil 180, la base de temps d'émission 2 8E commande les commutateurs au plus après une durée t/2+ tg, afin que le contact mobile 632 du commutateur de sortie soit relié au contact fixe, par exemple 630, correspondant au registre à décalage 60 ayant mémorisé le paquet b1 et afin que le contact mobile 622 du commutateur d'entrée soit relié au contact fixe 621 correspondant à l'autre registre à décalage 610 Le paquet b1 est lu dans le registre 60 à la fréquenced'horloge transmise par le fil 282L, synchrone du début des paquet b, tandis que

_-18-_

le paquet suivant b2 est écrit dans le registre61 à la fréquence d'horloge transmise par le fil 282i et également synchrone du début des paquets bo Au cycle suivant,'etest-à-direaprès T+t/2+ tg succédant à la réception du début du paquet a2, labasedetemps 2 inverse les positions des contacts mobiles 622 et 632, comme montré à la Fig. 6Bo Le paquet b2 est lu dans le registre 61, après t/2 + tg succédant à la détection du paquet a3, et le paquet b3 est écrit dans l'autre registre 60. On notera que, dans le présent alinéa, tg désigne le temps de garde durépéteur, c'est-à-dire tg, ou tg2 pour des répéteurs R1 ou R2 selon les

Figs. 2 à 5.

Lnfin, pour compléter la description de la Fig. 6, on voit

que chaque coupleur hybride 3, 4 comprend un transformateur 30, convenablement adapté à la section de ligne à deux fils, et un commutateur bipolaire 31, 41. L'enroulement primaire 300, 400 du transformateur 31, 41 est relié aux bornes de la section de ligne, tandis que les bornes de l'enroulement secondaire30l, 401 sont reliées respectivement aux deux contacts mobiles 310, 410 du commutateur bipolaire 31, 41. Deux contacts bipolaires 3111, 3121, resp. 3112, 3122, du commutateur 31 sont reliés aux deux bornes d'entrée de l'égaliseur 10, resp. aux deux bornes de sortie du transcodeur de sortie 24s* De même, deux contacts bipolaires 4111, 4121, resp. 4112, 4122, du commutateur 41 sont reliés aux deux bornes de sortie du transcodeur de sortie 14,

resp. aux deux bornes d'entrée de l'égaliseur 20.

Les basculements des commutateurs 31 et 41 sont commandés en synchronisme par la base de temps 18 du circuit 1. Au début de chaque cycle de transmission, relativement à la station maitre A, c'est-à-dire au début de la réception d'un paquet

par le circuit 1, les commutateurs 31 et 41 sont reliés à tra-

vers le circuit 1 et sont mis à des positions inverses de clles montrées à la Fig. 6A. Puis, après une durée au moins égale à t+tr, o tr est le temps de transit d'un paquet dans lecircuit 1 du répéteur, les conmmutateurs 31 et 41 basculent auxpositions

montrées à la Fig. 6A, sous la commande de la base de temps 18.

Une autre variante du circuit de mémorisation du circuit2 est montrée à la Fig. 7. Ce circuit de mémorisation 7 est

- 19 -

constitué par une mémoire à accès aléatoire (RAM) 70 ayant un nombre de cellules égal au nombre de bits d'information utiles maximum M des paquets. Les bits utiles d'un paquet transmis par la sortie du transcodeur d'entrée 24e sont écrits dans la mémoire 70 sous la commande d'un circuit d'adressage en écritu- re 71. Ce dernier reçoit de la base de temps de réception 28R le signal d'horloge, par le fil 2821., et un signal de début d'écriture par le fil 282E, en réponse à la détection du début d'un paquet par le circuit de commande de synchronisation 27, via le fil 180. Le circuit d'adressage 71 adresse en écriture successivement les cellules de la mémoire 70, par son bus à M fils 710. Les bits d'un paquet précédemment mémorisés dans la mémoire 70 sont lus sous la commande d'un circuit d'adressage en lecture 72. Ce dernier reçoit de la base de temps d'émission 28X le signal d'horloge par le fil 282HL et un signal de début de lecture par le fil 282L' en réponse à la détection du début d'un paquet par le circuit de commande de synchronisation 17, via le fil 180. Le circuit d'adressage 72 adressesucoessivement en lecture les cellules de la mémoire 70, par son bus 720,

selon le même ordre d'adressage en écriture par le circuit 71.

Ainsi, en se référant au répéteur de premier type R2 des Figs. 2, 4 et 5 par exemple, on voit que des cellules de la mémoire 70 contenant le paquet b, peuvent être commandées en lecture après une durée t+tg succédant au début de réception du paquet a2, et simultanément en écriture pour mémoriser des bits du paquet suivant b2. Les bits lus dans la mémoire 70

sont transmis successivement à l'entrée du circuit de démulti-

plexage et multiplexage de mot de synchronisation 29.

A l'exception du circuit de mémorisation, toutes les autres connexions et blocs du circuit 2 montrés àla ig.7 sont analogues

à ceux déjà décrits en référence à la Fig. 6.

F Enfin, on notera qu'un répéteur dit de second typeconfonme

à l'invention, non destiné à la mémorisation d'un paquet sui-

vant une direction de transmission, comporte deux circuits

d'amplification et de synchronisation qui sont associés respec-

tivement aux deux directions de transmission et qui sont struc-

turés d'une manière analogue au circuit 1 décrit en-référence

- 20 -

àla Fig. 6A. Un tel répéteur, comme le répéteur R1 de la Fig. 2, ou le répéteur R2 de la Fig. 3, comporte donc deux circuits 1, dont un prend la place du circuit 2 de la Fig. 6

deux coupleurs hybrides 2, 3 et une horloge locale 5.

2479515,

- 21 -

Claims (4)

REVENDI CATI ONS

1 - Système de transmission numérique à l'alternat entre deux stations terminales (A,B) reliées par une ligne bifilaire (L) sur laquelle sont insérés des répéteurs (R) comprenant chacun des moyens (10-13,20-23) pour au moins amplifier les paquets d'informations reçus respectivement suivant les deux directions de transmission opposées et des moyens (3,4) pour commuter alternativement pendant un cycle de transmission à l'alternat

les moyens d'amplification aux deux sections de ligne (s) adja-

centes au répéteur, caractérisé en ce qu'au moins l'un des répéteurs (R1 9 Figs. 3,4,5; R2, Figs 2,4,5) est d'un premier type du genre comprenant selon l'une des directions de transmission, des moyens (6,7) pour mémoriser chaque paquet reçu afin de le retarder d'au moins la durée d'un paquet, une base de temps de réception (28R) initialisée par le début du paquet reçu selon ladite direction, pour commander l'écriture de ce paquet dans les moyens de mémorisation (6,7) et une base de temps d'énmission (28É) initialisée par le début des paquets reçus selon l'autre direction, pour commander, après un tenmps de garde prédéterminé

succédant à la réception d'un paquet reçu selon ladite autre direc-

tion, la lecture du paquet mémàrisé pendant le cycle précédent.

2 - Système de transmission numérique à l'alternat confor-

me à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mémorisation (6) comprennent deux registres à décalage (60,61) ayant chacun un nombre d'étages égal au moins au nombre maximal de bits utiles des paquets, des moyens de commutation d'entrée (62) pour transmettre alternativement les paquets reçus aux entrées des registres et des moyens de commutatindesortie (63) pour délivrer alternativement les paquets mémorisés à partir des sorties des registres, l'écriture desdits registres étant commandée par la base de temps de réception (28R)et la lecture

desdits registres étant commandée par la base de temps d'émis-

sion (28E), et les moyens de commutation d'entrée et de sortie étant conmmandés à l'opposé par la base de temps d'émission (28E) afin que, aprè-s la réception d'un paquet selon ladite autre direction suivie du temps de garde, les moyens de commutation de sortie (63) soient reliés à la sortie de l'un desdits

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registres qui est commandé en lecture par la base de temps d'émission (28X) et les moyens de commutation d'entrée (62) soient reliés à l'entrée de l'autre registre qui est commandé en écriture par la base de temps de réception (28R) en réponse à la détection du début de chaque pa:uet reçu suivant ladite

direction de transmission.

3 - Système de transmission numérique àal'altezrs conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mémorisation (7) comprennent une mémoire à accès aléatoire (70) ayant un nombre de cellules élémentaires égal au moins aunombre maximal des bits utiles des paquets, des moyens Q7i) commandés

par la base de temps de réception (28R) pour adresser successi-

vement en écriture les cellules de ladite mémoire{ 70) en réponse à la détection du début de chaque paquet reçu suivent ladite direction de transmission et des moyens (72) commandés par la base de temps d'émission (2%) pour adresser successivement en lecture les cellules de ladite mémoire (70) selon un ordre identique à celui de l'écriture, après la réception d'unpaquet

selon ladite autre direction suivie dudit temps de garde.

4- Système de transmission numérique à l'alternat conforme à

l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque

répéteur comprend, selon chacune des deux directions de trans-

mission, des moyens (15-17,25-27) pour détecter un mot de synchronisation dans chaque paquet reçu et des moyens (16-521, 26-522) reliés aux moyens de détection pour asservir àl'une des phases d'une horloge locale unique (5) une base de temnps(18,28), ladite base de temps commandant en synchronisme des premiers moyens (14e,24e) pour convertir les paquets reçus du code en

ligne en code binaire, des moyens (19,29) pour effaceretinjec-

ter le mot de synchronisation, et des seconds moyens (14s, 24)

pour convertir les paquets du code binaire en code de ligne.

- Système de transmissionnumrique à.l'alternat conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que, dans un répéteur de premier type, la base de temps de réception (28R) commande les

premiers moyens de conversion (24e) et la base de temps d'émis-

sion (2%) commande les moyens d'effacement et d'injection (29) et les seconds moyens de conversion (24s), relativement à la

-23 -2479515

- 23- direction de transmission pour laquee lespaquets sont mémorisés, et en ce que les moyens de mémorisation (7,8)sont interconnectés

entre la sortie des premiers moyens de conversion (24e) et l'en-

trée des moyens d'effacement et d'injection (29) 6 - Système de transmission numérique à l'alternat ayant N

répéteurs, conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé

en ce que la durée T d'un cycle de la transmission à l'alternat dans une station (A,B) est inférieure à la somme suivante:

N N+1

2 trn + tp) + t+ tgs

o trn est la durée de transit d'un paquet à travers un répé-

teur Rn selon une direction pour laquelle il n'y a pas mémori-

dation dans le répéteur, tpn est le temps de propagation d'un paquet entre deux répéteurs adjacents Rnet Rn+1, t/2 est la durée maximale occupée par un paquet et te est la somme des

temps de garde minimum dans les stations nécessaires à la trans-

mission à l'alternato 7 - Système de transmission numérique àl'alternat conforme à

l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend

P répéteurs de premier type, dont P-Q comprennent chacun des moyens de mémorisation (6,7) des paquets regus suivant l'une desdites directions de transmission et dont Q comprennent chacun des moyens de mémorisation (6,7) des paquets reçus

suivant l'autre direction de transmission, avec 0.Q <P.