FR2489643A1 - Concentrateur opto-electronique et autocommutateur-concentrateur opto-electronique de liaisons de telecommunications - Google Patents

Abstract

LE CONCENTRATEUR DE LIAISONS DE TELECOMMUNICATIONS DE L'INVENTION EST DESTINE A COMMUTER DES PAIRES DE LIAISONS ENTRANTES LE SUR DES PAIRES DE LIAISONS SORTANTES LR SENSIBLEMENT MOINS NOMBREUSES. EN VUE DE CONFERER A CE CONCENTRATEUR LES AVANTAGES ECONOMIQUES ET TECHNIQUES DE LA COMMUTATION OPTO-ELECTRONIQUE, L'INVENTION PREVOIT DE LE CONSTITUER PAR DEUX DISPOSITIFS DE COMMUTATION OPTO-ELECTRONIQUES DONT L'UN 51A, 52A ASSURE LA CONCENTRATION DANS UN SENS DETERMINE DE TRANSMISSION ET DONT L'AUTRE 53A, 54A ASSURE LA CONCENTRATION DANS L'AUTRE SENS. L'AUTOCOMMUTATEUR-CONCENTRATEUR DE L'INVENTION COMPORTE UN CONCENTRATEUR SELON L'INVENTION ET DES MOYENS DE COMMANDE DES DEUX DISPOSITIFS DE COMMUTATION DE CE CONCENTRATEUR.

Description

CONCENTRATEUR OPTO-ELECTRONIQUE ET AUTOCOMMUTATEUR-CONCENTRATE
OPTO-ELECTRONIQUE DE LIAISONS DE TELECOMMUNICATIONS
L'invention concerne un concentrateur de liaisons de télécommunications dans lequel la concentration est réalisée par l'intermédiaire de liaisons optiques au moyen de faisceaux lumineux. Elle concerne aussi un autocommutateur-concentrateur opto-électronique, c'est-à-dire un autocommutateur muni de liaisons optiques internes dont le nombre est sensiblement plus faible que le nombre d'entrées et/ou de sorties, une telle disposition tant possible lorsque le trafic (exprimé en nombre de communications simultanées) est très inférieur à ce nombre d'entrées et/ou de sorties.

On a déjà décrit, dans les deux références suivantes .4 : demande de brevet français enregistrée le 8 Novembre 1978
sous le numéro 78.31608, 9 : demande de brevet français enregistrée le 28 Décembre 197e
sous le numéro 76.36839, des dispositifs de commutation de signaux qui sont destinés 3 commuter des signaux acheminés par au moins une liaison d'une pluralité de N liaisons entrantes vers au moins une liaison de
P liaisons sortantes et qui comcortent à cet effet
- un tableau emetteur regroupant une pluralité de N organes émetteurs de lumière dont chacun est associé U une liaison entraite déterminée et délivre un signal lumineux reprod@isant les modulations du signal délivré car ladite liaison an-ram re,
- @n taslea@ réceteur regroupent une @lcralité de P @rga@as récepteurs de lurière cont o@acu@ est ass@@ié à u@e liaison sortante déterminée et délivre à celle-ci un signal repr@dui- sant les @odulations du flux lo@ineux,
- des moyens optiques pour projeter l'image du tableau ématteur sur le tableau récepteur.

Chacun des organes de l'un de ces tableaux i à savoir dans le dispositif décrit dans la réfÉrence A, chacun des crga- nes récepteurs du tablsau récepteur et, dans le dispositif dé- crit dans ia référence 3, chacun des Organes metteurs du tableau émetteur) est constitue par un arrangement de cellu-s élémentaires optiques, opto-électroniques ou électro-optiques en nombre au moins égal au nombre des organes de l'autre tableau et comporte en outre des moyens permettant de connecter au moins l'une de ces cellules élémentaires à la liaison associée audit organe de liaison.Ainsi, la commutation d'une liai- son entrante vers une liaison sortante ne met en oeuvre qu'une opération de conne xion d'une cellule et d'une liaison, à l'ex- clusion de tout traitement de faisceau optique tel que dévia- tion, modulation, polarisation, etc... La modulation d'un faisceau se fait à la source" (c'est-à-dire par l'organe émetteur de lumière). Du fait de l'absence d'inertie des faisceaux iumiteux et de leur considérable capacité @'information les dispositifs de commutation des références A et 3 conviennent tout particulièrement à la commutation de signaux analogiques à fréquence Élevée et de signaux numériques à grand débit dans des systèmes de transmission de signaux mu t services ou de signaux d'images animées.Quant aux moyens optiques mis en oeuvre, ils sont particulièrement aciles à réaliser et ne provoquent que peu de perte de lumière puisque leur rola est seulement de projeter l'image d'un tableau.

L'objet de l'invention est de réaliser des copcentrasaurs qui présentent les avantages que l'on vient d'évoquer.

Un concentrateur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend, pour commuter des signaux acheminés par
N liaisons émettrices entrantes vers P liaisons émettrices sortantes et des signaux achemipés par P liaisons récestrices sortantes vers N liaisons réceptrices entrantes (P étant sensiblement inférieur à N)
- un premier dispositif de commutation comprenant un tableau émetteur regroupant N organes émetteurs de lumière dont chacun est associé à une liaison émettrice entrante déterminée, un tableau récePteur regroupant P organes récepteurs de lumière dont chacun est associé à une liaison émettrice sortante déterminée et
- un deuxième dispositif de commutation comprenant un tableau émetteur regroupant P organes émetteurs de lumière dont chacun est associé à une liaison emettrice sortante déterminée, un tableau récepteur regroupant N organes recepteurs de lumière dont chacun est associé à une liaison réceptrice entrante déterminée.

En outre, dans chacun de ces dispositifs de commutation, chacun des organes de l'un des tableaux comprend d'une part un organe composite constitué par un arrangement de cellules élémentaires optiques, électro-optiques ou opto-électroniques en nombre au moins égal au nombre des organes de l'autre tableau et comportant des moyens pour connecter chacune de ces cellules élémentaires à la liaison associée audit organe composite, d'autre part des moyens optiques de projection conjuguant optiquement ledit organe composite et le tableau passif.

Pour alléger les descriptions qui suivent, on conviendra que, dans chacun de ces dispositifs de commutation, le tableau dont les organes sont composites sera dit "actif" puisque c'est ce tableau qui permet d'opérer les commutations. Par réciprocité, l'autre tableau sera dit "passif".

On verra plus loin que ce sont des convenances d'ordre essentiellement technologique qui peuvent conduire à assigner, dans chaque dispositif de commutation, le rôle de tableau actif à l'un des tableaux (émetteur ou récepteur) et le rôle de tableau passif à l'autre tableau (récepteur ou émetteur).

La définition générale de l'invention que l'on vient de donner inclut l'application de nombreuses dispositions particulières déjà décrites dans les références A et 3 précitées et qui ne seront pas, sauf exception, répétées ici. I1 s'agit notamment ::
- de la nature des liaisons entrantes et sortantes (électriques ou optiques) et de la nature des composants des tableaux associés pour traduire ou restituer les signaux acheminés par ces liaisons;
- de la constitution des organes composites des tableaux actifs, ces organes pouvant comprendre des cellules élémentaires en stricte ccnjugaison optique avec les organes du tableau passif associé et le cas échéant des moyens de réglage géométrique (manuel ou automatique) ou pouvant comprendre des cellules élémentaires surabondantes (mosalques) et des moyens électroniques de sélection,
- etc...

On aborde maintenant la description d'exemples de réalisation de concentrateurs et d'autocommutateurs-concentrateurs conformes à l'invention en se référant aux dessins annexés.

Tout d'abord
- la figure 1 est un schéma fonctionnel rappelant la constitution d'un dispositif de commutation conforme à la référence
A précitée,
- la figure 2 est un schéma symbolique simplifié de ce dispositif,
- la figure 3 est un schéma fonctionnel rappelant la constitution d'un dispositif de commutation conforme à la référence B précitée,
-- la figure 4 est un schéma symbolique simplifié de ce dispositif.

Les figures 5, 6, 7, 8, 9, 10 et 11 sont des schémas symboliques simplifiés d'applications de l'invention. Plus précisément
- les figures 5, 6, 7 et 8 représentent diverses formes de réalisation de concentrateurs,
- la figure 10 représente un autocommutateur-concentrateur à deux étages (concentration et déconcentration) pour chaque sans de transmission et à trafic purement entrant e- sortant,
- la fiçce il représente un autocommutateur-concentrateur à trafic local, entrant et sortant,
Enfin, les figures 12, 13 et 14 sont des schémas fonc t-cnnels d'apolications de l'invention.Plus précisément
- la fIgura 12 représente un concentrateur esclave,
- la figure 13 représente un concentrateur autonome,
- la figure 14 représente un autocommutateur-concentrateur à trafic local, entrant et sortant.

On considère la figure 1. On rappelle qu'eile représente sommairement un dispositif conforme à la référence A et destiné à réaliser la commutation entre une pluralité de N liaisons émettrices LE et une pluralité de P liaisons réceptrices LR. Dans le cas représenté, toutes ces liaisons, capables d'acheminer des signaux analogiques ou numériques, sont des liaiSons électriques. Ce dispositif comporte
- un tableau émetteur 10 regroupant N émetteurs électrooptiques de liaison 11 et dont chacun est alimenté par l'une des liaisons LE par l'intermédiaire d'un amplificateur 12,
- un tableau récepteur 20 regroupant P récepteurs optoélectroniques de liaison 21 dont chacun a une sortie de signal connectée à l'une des liaisons LR par l'intermédiaire d'un am- plificateur 22.

Les émetteurs 11 sont simples, c'est-à-dire que chacun ne comporte qu'une seule cellule électro-luminescente. Les récepteurs 21 sont composites, c'est-à-dire que chacun d'entre aux comporte une pluralité de cellules opto-électroniques élémentaires 23.

A chaque récepteur composite de liaison 21 est associé un objectif 13 qui projette sur lui l'image du tableau émetteur 11. Chaque récepteur 21 comporte N récepteurs élémentaires 22 dont chacun occupe dans ce récepteur une position optiquement conjuguée de celle d'un émetteur 11 dans le tableau 10.

Pour commander par voie optique la connexion entre au moins une liaison LE et au moins une liaison LR
- le tableau émetteur 11 comporte en outre au moins un émetteur 14 dit "de ccmmande", alimenté par un générateur 15 pour émettre des signaux optiques de couples d'adresses (adresse d'émetteur - adresse de récepteur),
- chaque récepteur composite de liaison 21 comporte en outre une cellule opto-électronique simole supPlémentaire 24 dite "fonctionnelle" qui occupe dans ce récepteur composite une position conjuguée optiquement avec celle de l'émetteur de commande 14 dans le tableau 10 et qui reçoit par conséquent les signaux optiques de cet émetteur fonctionnel,
- à chaque récepteur composite de liaison 21 est associé un circuit 25 de commande dont le rôle est de comparer les signaux électriques délivrés par le récepteur élémentaire fonctionnel 24 correspondant avec une adresse mémorisée affectée audit récepteur composite et, si l'adresse de récepteur contenue dans ces signaux est identique à l'adresse mémorisée, de connecter à l'entrée de l'amplificateur 22 correspondant celui des récepteurs élémentaires 23 qui est conjugué avec l'émetteur simple 11 dont l'adresse est contenue dans lesdits signaux.

La figure 2 illustre une représentation symbolique conventionnelle d'un dispositif conforme à la figure 1. Cette représentation sera utilisée dans certaines des figures auxquelles on se réfèrera plus loin pour décrire la constitution générale de concentrateurs ou d'autocommutateurs-concentrateurs conformes à l'invention.

Le tableau émetteur 10 et le tableau récepteur 20 sont censés vus de profil et constituÉs par des composants 11 et 21 alignés. Les organes de commande des récepteurs composites 21 ne sont pas représentés, mais cas récepteurs composites sont hachurés pour montrer que le tableau récepteur 20 est le tableau actif. Les objectifs 13 ne sont pas représentés mais la direction de la flèche brisée et ie fait que le tableau 10 est affecté du repère (E) et le tableau 20 du repère (5) lèvent toute ambiguïté quant au sens de propagation de la lumière.

Quant aux pluralités de liaisons LE et LS elles sont- représentées chacune par une liaison unique entourée d'un pe tit cercle.

On considère maintenant la figure 3 dont on rappelle qu'elle représente sommairement un dispositif conforme à la référence B, lui aussi destiné à réaliser la commutation entre une pluralité de liaisons émettrices LE et de liaisons réceptrices LR. Ce dispositif comporte
- un tableau émetteur 30 regroupant N émetteurs optoélectroniques composites de liaison 31 dont chacun est alimenté par l'une des liaisons LE par l'intermédiaire d'une commande 35,
- un tableau récepteur 40 regroupant P récepteurs optoélectroniques simples de liaison 41 dont chacun a une sortie de signal connectée à l'une des liaisons LR par l'intermédiaire d'un amplificateur 42.

A chaque émetteur composite de liaison 31 est associé un objectif tel que 34 qui projette son image sur l'ensemble des récepteurs 41. Chaque émetteur composite 31 comporte P cellules électro-luminescentes élémentaires 32 dont chacune occupe dans ledit émetteur composite une position conjuguée optiquement avec la position de l'un des récepteurs 41 dans le tableau 40.

Pour commander la liaison par voie optique entre au moins une liaison LE et une liaison LR
- chaque émett-eur composite de liaison 32 comporte une cellule réceptrice élémentaire fonctionnelle 33,
- le tableau récepteur 40 comporte un émetteur composite fonctionnel 43 constitué par un assemblage de cellules élémentaires 44 dont chacune est conjuguée optiquement avec l'un des récepteurs 33 au moyen d'une optique symbolisée par une lentille simple 45,
- une commande 46 associée à l'émetteur 44 permet de délivrer par une cellule élémentaire 44 déterminée de l'émetteur composite 43 des signaux lumineux d'adresse destinés à la cellule fonctionnelle 33 d'un émetteur composite de liaison 31 déterminé du tableau 30,
- la commande 35 associée à cet émetteur 31 identifie l'adresse transportée par ces signaux lumineux comme étant celle d'un photorécepteur de liaison 41 déterminé du tableau 30 et commute la liaison LE associée audit émetteur 31 sur la cellule élémentaire 32 dont l'image se projette sur ledit photorécepteur 41.

La figure 4 illustre une représentation symbolique du dispositif de commutation de la figure 3. Les conventions sont les mêmes que celles de la figure 2. Ce sont ici les émetteurs composites 31 du tabl-eau émetteur 30 qui sont représentés par de petits rectangles hachurés. Le tableau émetteur 30 est donc-actif et le tableau récepteur 40 passif.

Outre les variations possibles que l'on a rappelées au début de la présente description, on rappelle que les références A et B prévoient que les commandes de commutation 25 (fig.1) et 35 (fig.3) peuvent être reliées aux commandes 15 et 46 par des liaisons purement électroniques au lieu de l'entre par des liaisons optiques (14 et 24 dans la fig.1, 33 et 43 dans la fig.2). Il existe alors par exemple une commande centrale transmettant directement des signauxde commande aux commandes de commutation 25 ou 35.
On considère maintenant la figure 5 qui montre une première forme générale de réalisation d'un concentrateur conforme à l'invention. Il est destiné à coupler un nombre N de liaisons entrantes LE à un nombre P de liaisons sortantes
LS, P étant évidemment sensiblement inférieur à N puisqu'il s'agit d'un concentrateur.Les liaisons sortantes LS sont par exemple des liaisons de circuits et les liaisons entrantes
LE sont par exemple des liaisons d'abonnés. La pluralité de liaisons entrantes LE comprend en fait une pluralité de liaisons émettrices entrantes LEE couplées à un tableau émetteur actif 51A et une pluralité de liaisons réceptrices entrantes
LRE couplées à un tableau récepteur passif 52A. La pluralité de liaisons sortantes LS comprend une pluralité de liaisons émettrices sortantes LES couplées à un tableau émetteur actif 53 et une pluralité de liaisons réceptrices sortantes LRS couplées à un tableau récepteur passif 54.

Les nombres d'éléments émetteurs ou récepteurs par tableau sont au minimum les suivants
- Tableau émetteur actif 51A : N émetteurs composites à au
moins P cellules élémentaires chacun,
- Tableau récepteur passif 52A : P récepteurs simples,
- Tableau émetteur actif 53A : P émetteurs composites à
au moins N cellules élémentaires chacun,
- Tableau récepteur passif 54A : N récepteurs simples.

La figure 6 illustre une deuxième forme de réalisation. Les nombres des liaisons entrantes (LEE, LRE) et sortantes (LES,LRS) sont inchangés. Les deux tableaux émetteurs 51B et 53B sont passifs tandis que les deux tableaux récepteurs 52B et 54D sont actifs. Les nombres d'émetteurs ou de récepteurs par taoleau sont au minimum les suivants
- Tableau émetteur passif 51B : N émetteurs simples,
- Tableau récepteur actif 52B : P récepteurs composites à
au moins N cellules élémentaires chacun,
- Tableau émetteur passif 53B : P émetteurs simples,
- Tableau récepteur actif 54B : N récepteurs composites à
au moins P cellules élémentaires chacun.

La figure 7 illustre une troisième forme de réalisation. Le tableau émetteur 51C couplé aux N liaisons LEE est actif, le tableau récepteur 52C couplé aux P liaisons LRS est passif. Par contre, le tableau émetteur 53C couplé aux P liaisons LES est passif tandis que le tableau récepteur 54C couplé aux N liaisons LRE est actif. Les paramètres caractérisant ces tableaux sont les suivants (nombres minimaux)
- Tableau émetteur actif 51C : N émetteurs composites à au
moins P cellules élémentaires chacun; - Tableau récepteur passif 52r : P récepteurs simples;
- Tableau émetteur passif 53C : P émetteurs simples,
- Tableau récepteur actif 54E : N récepteurs composites à
au moins P cellules élémentaires chacun.

Une dernière forme générale de réalisation est illustrée figure 6. Le tableau émetteur 51D couplé aux N liaisons
LEE est passif; le tableau émetteur 53D couplé aux P liaisons
LES est actif; le tableau récepteur 52D couplé aux P liaisons
LRS est actif et le tableau récepteur 54D couplé aux N liaisons LRE est passif.Les paramètres caractérisant ces tableaux sont les suivants
- Taoieau émetteur 51D : N émetteurs simples,
- Taoleau récepteur 52D F récepteurs composites a au
m@ins M cellules élé@entaires cnacen,
- Tableau émetteur 53D : P émetteurs composites à au moins
N cellules élémentaires chacun,
- Tableau récepteur 54D N récepteurs simples.

Dans les quatre formes de réalisation que l'on vient d'exposer
- le rapport de concentration, c'est-à-dire le rapport du nombre de liaisons entrantes au nombre de saisons sortantes est égal à 2N/2F = N/P,
- e nombre total de "cellules actives" (cellules appartenant à un organe actif assimilables par analogie avec les con- centrateurs du genre connu à des points de connexion) est égal à 2N.P, queile que soit la disposition adoptée,
- le gain en cellules actives, c'est-à-dire le rapport du nombre de cellules actives nécessaires dans un commutateur où les liaisons entrantes et les liaisons sortantes seraient bana- lisées et le nombre de cellules actives nécessaires dans un commutateur mettant en oeuvre l'une des solutions précitées est
G = (N+P) / 2N.P
Si P = N (absence de concentration), G = 2.Si le rapport de concentration est élevé G # N/2P
Par exemple, pour N/P = 40, G # 5.

L'invention permet alors de tenir compte au mieux des contraintes technologiques et économiques. On le vérifiera en consultant la ta@le 1 ci-après qui résume, pour chacun des schémas des figures 5, 6, 7 et 6, la constitution des tableaux émetteurs et récepteurs utilisés pour chaque sEs de transmissior. Four las tableaux à éléments émetteurs ou récenteurs composItes, le premier Factaur donne le nombre des élé- ments composites et le @euxième donne le nombre minimal de composants élémentaires par élément composite. Le tableau émetteur est toujours à gaucne.

TABLE 1

<tb> Figure <SEP> sens <SEP> "émission" <SEP> sens <SEP> "réception"
<tb> 5 <SEP> N. <SEP> Pz, <SEP> P <SEP> P.NN
<tb> 6 <SEP> N~5+P.N <SEP> P <SEP> N.P
<tb> 7 <SEP> N.PP <SEP> PLitN.P
<tb> N <SEP> 'ty <SEP> P.N <SEP> P.N <SEP> S <SEP> iN
<tb>
C'est ainsi, par exemple
- que la solution de la figure 5 permet d'éviter l'utilisation de tableaux récepteurs actifs (à récepteurs composites),
- que la solution de la figure 6 permet d'éviter l'utilisation de tableaux émetteurs actifs (à émetteurs composites),
- que la solution de la figure 7 permet de choisir un tableau émetteur actif avec un nombre (N) d'émetteurs composites supérieur au nombre P de cellules élémentaires qui les composent, la solution de la figure 6 permettant la configuration réciproque,
- etc...

On va maintenant examiner, en référence aux figures 9, 10 et 11, quelques applications des solutions précédentes.

On adopte dans ces figures les conventions suivantes
- de deux tableaux en relation optique (montrée par la flèche brisée), l'un est évidemment actif et l'autre passif; la solution adoptée dépendant des choix technologiques, il est inutile de préciser davantage;
- le sens de la flèche et les repères E et R montrent lequel de ces tableaux est émetteur et lequel est récepteur; le tableau émetteur est d'ailleurs toujours situé à gauche de l'autre.

La figure 9 montre le schéma des connexions de tableaux d'un autocommutateur-concentrateur à trafic purement local. Le tableau émetteur 61, connecté aux N liaisons émissives entrantes LEE est en liaison optique avec le tableau récepteur. 62 connecté à P liaisons internes LI. Le tableau émetteur 63, connecté à ces P liaisons LI, est en liaison optique avec le tableau récepteur 64 lul-meme connecté aux N liaisons entrantes LRE.

La figure 10 montre le schéma des connexions de tableaux d'un autocommutateur établissant exclusivement des communications entrantes et sortantes (c'est-à-dire à l'exclusion de communications locales ou de transit) et muni d'un étage de concentration et d'un étage de déconcentration dans chaque sens de transmission. Cet autocommutateur-concentrateur comporte les mêmes tableaux émetteurs 61 et 63 et les mêmes tableaux récepteurs 62 et 64 que I'autocommutateur-concentrateur de la figure 9. Les tableaux émetteurs 61 et 63 sont respectivement couplés aux N liaisons LEE et aux P liaisons LES.Les tableaux récepteurs 62 et 64 sont respectivement couplés aux N liaisons
LRE et aux P liaisons LRS; Mais
- le tableau émetteur 61 est en liaison optique avec un tableau récepteur 65, le tableau récepteur 62 est en liaison optique avec un tableau émetteur 66, le tableau émetteur 63 est en liaison optique avec un tàbleau récepteur 67 et le tableau récepteur 64 en liaison optique avec un tableau émetteur 68,
- les tableaux 65 et 66 sont connectés électriquement par Q1 liaisons internes LIA et les tableaux 67 et 68 sont connectés électriquement par Q2 liaisons internes LIB.

Les valeurs de Ol et de Q2 sont évidemment inférieures aux valeurs de N et de P puisque le nombre de communications échangées est inférieur au nombre de liaisons entrantes ou sortantes. Sinon, l'étage intermédiaire (65, 66, 67 et 68) n'aurait pas d'utilité.

La figure 11 montre le schéma de principe d'un autocommutateur-concentrateur permettant un trafic local, entrant et sortant. On y retrouve les mêmes tableaux émetteurs ou récepteurs 61, 62, 63 et 64 que dans la figure 9. Leurs relations optiques sont les mêmes. Le tableau émetteur 61 demeure connecté à N liaisons LEE et le tableau récepteur 64 demeure connecté à N liaisons LRE. Par contre, le tableau récepteur 62 est connecté à seulement T liaisons LRS et à O3 liaisons internes
LI (avec par exemple Q3+T=P). Quant au tableau émetteur 63, il est connecté aux 3 liaisons LI et à T liaisons LES.Le trafic local s'effectue donc par les liaisons LEE, LI et LRE, le trafic entrant par les liaisons LES et LRE et le trafic sortant par les liaisons LEE et LRS. e manIère analogue, des liaisons internes LIT (représentées en pointillé) réalisant un bouclage de liaisons LRE sur des liaisons LEE permettraient l'étaolissement d'un trafic de transit qui s'écoulerait par les liaisons LES, LIT et LRS.

Dans les figures 12, 13 et 14 que l'on va maintenant considérer, sont représentés des organes (multi-enregisteurs, traducteurs, mémoire d'état, etc...) dont le rôle et la constitution sont bien connus dans le domaine de la commutation automatique. Il est par conséquent inutile de décrire ces organes.

La figure 12 montre le schéma fonctionnel d'un concentrateur d'abonnés relié à un réseau de télécommunications.

Les liaisons entrantes sont ici des liaisons d'abonnés LA et les liaisons sortantes sont des liaisons dE circuits LC connectant le concentrateur à un centre de rattachement non représenté. Ce concentrateur assure, outre la concentration, des fonctions qui ne peuvent être reportées au niveau du centre de rattachement, à savoir - la détection des nouveaux appels, - la commutation d'une ligne d'abonné sur un circuit, - la déconnexion en fin de communication.

Les liaisons émissives d'abonnés LEA sont connectées à un tableau émetteur oassif 71. Celui-ci est en relation optique avec un tableau récepteur actif 72 connecté aux liaisons réceptrices de circuits LRC. Quant aux liaisons réceptrices d'abonnés LRA, elles sont connectées à un tableau récepteur passif 74 lui-même en relation optique avec un tableau émetteur actif 73 connecté aux liaisons émettrices de circuits LEC.

Le tableau récepteur 72 comporte en outre un rcep- teur opto-électronique actif 172 dit fonctionnel du genre décrit dans la référence A précitée, c' est-à-dire comprenant
@e plurali@ de récepteurs élémentaires don- chacun est conJu- g@é ostiguement avec l'un des émetteurs d'aso@@és du tatleau émetteur 71.Ce récepteur fonctionnel est avantageusement constitué par un photcsenseur séquentiel de te CLD dont les cellules réceptrices sont tour à tour commutées sur la sortie du photosansaur elle-même connectée à un circuit détecteur d'év-nements 75. Celui-ci, chaque fois qu'une cellule du récepteur fonctionnel 172 est commutée, compare l'état de cette cellule avec l'état précédent mémorisé dans une mémoire d'état 70.

Des émetteurs électroluminescents de commande 171 et 474 sont respectivement incorporés au tableau émetteur d'abonnés 71 et au tableau récepteur d'abonnés 74. Une cellule réceptrice fonctionnelle leur correspond dans chacun des récepteurs actifs du tableau 72 et dans chacun des émetteurs actifs du tableau 73 respectivement. Ces émetteurs de commande 171 et 174 sont tous deux alimentés au moyen d'un générateur de signaux de numérotation 77. Une commande centrale 78 est connectée au centre de rattachement par une liaison de service 79. Elle est informée des changements d'états des émetteurs d'abonnés par le circuit détecteur d'évènemants 75 et commande le générateur de signaux de numérotation 77.

Lorsqu'un abonné décroche,l'émetteur correspondant du tableau émetteur 71 s'illumine et la commande centrale 78 an est avisée par le récepteur fonctionnel 172 via le circuit détecteur 75. Elle en informe le centre de rattachement par la liaison 79. En retour, elle reçoit du centre de rattachement des ordres de connexion 'sous forme de couplas @'adresses- adresse d' abonné,adrasse de circuit) désignant la lIaison LRC et la liaison LEC à connecter aux liaisons LEA et LRA de 1 -- bonné. Elle transmet ces ordres par l'intermédiaire du générateur 77 aux émetteurs de commande 171 et "74. Chaque récepteur actif du tableau 72 et chaque émetteur actif du tableau 73 détecte ces signaux par sa cellule fonctionnelle, les enre gistre et exécute la commutation demandée lorsqu'il se reconnait dans l'adressa de circuit reçue.

Le centre de rattachement est avisé de la fin d'une communication par ses organes de supervision. Il adresse l'ordre de déconnexion nécessaire à la commande centrale 76 qui le retransmet aux émetteurs de commande 171 et 174 par l'in-ter- médiaire du générateur 77. Lorsqu'une communication est demandée par un abonné distant, le concentrateur reçoit plus simplement du centre de rattachement un ordre de connexion qu'il transmet au générateur 77 pour exécution comme précédemment.

Le concentrateur de la figure 12 est du genre dit "esclave" car son fonctionnement est entièrement sous la dépendance du centre de rattachement par l'intermédiaire de la liaison de- service 79. Mais l'invention permet de réaliser des concentrateurs autonomes dotés d'organes de commande permettant de/supprimer toute liaison de service.

La figure 13 donne un exemple de réalisation d'un tel concentrateur autonome qui diffère du concentrateur esclave de la figure 12 par l'adjonction d'un multi-enregistreur 81, d'une mémoire d'état 82 et d'un explorateur opto-électronique 83 permettant la détection des évènements et des signaux de numérotation . Cet explorateur 83 incorporé au tableau récepteur passif d'abonnés 74 et auquel correspond dans chacun des émetteurs du tableau 73 une cellule électroluminescente fonctionnelle est un récepteur fonctionnel dont la constitution est analogue à celle du détecteur d'évènements 172.Il explore cycliquement les émetteurs du tableau 73 et détecte les signaux de numérotation qui sont transmis par les cellules fonctionnelles de ceuxci et qui proviennent des circuits entrants. Tout circuit entrant libéré est en effet automatiquement connecté à la cellule fonctionnelle de son émetteur. Le multi-enregistreur 61 compare les signaux délivrés par l'explorateur 83 avec ceux qui ont été mémorisés par la mémoire 82 au cours du précédent cycle d'exploration. Il détecte ainsi les évènements de début et de fin de communication et transmet les informations correspondantes à la commande centrale 76 qui en déduit les ordres de connexion à émettre.La suite des opérations est identique à celle qui a été décrite à propos du concentrateur esclave de la figure 12.

Lorsque le détecteur d'évènements observe, grâce à son récepteur fonctionnel 172, un nouvel appel sur une ligne d'abonné LEA, il en avise la commande 78 qui provoque par l'intermédiaire du générateur 77 la connexion de la ligne LEA avec un circuit LC libre. Le cas échéant, le numéro du demandeur est retransmis vers le centre de rattachement par le récepteur correspondant du tableau 72.

La figure 14 donne un dernier exemple d'application de l'invention, à à savoir un autocommutateur-concentrateur d"a- bonnés dans lequel, pour minimiser le nombre de cellules élémentaires des récepteurs composites du tableau récepteur actif etdes émetteurs ctomposites du tableau émetteur actif, ces deux tableaux sont connectés aux liaisons d'abonnés.On voit donc, dans la figure 14 :
- le tableau émetteur actif 91 dont les entrées sont connectées aux liaisons émettrices d'abonnés LEA,
- le tableau récepteur passif 92 optiquement conjugué avec le tableau émetteur actif 91 et dont les sorties sont réparties en deux groupes, à savoir un groupe connecté aux liaisons réceptrices de circuits LRC et l'autre aux liaisons internes LI,
- le tableau émetteur passif 93 dont les entrées sont réparties en deux groupes, à savoir un groupe connecté-aux liaisons émettrices de circuits LEC et l'autre aux liaisons internes LI,
- enfin, le tableau récepteur actif 94 optiquement conjugué avec le tableau émetteur passif 93 et dont les sorties sont connectées aux liaisons réceptrices d'abonnés LRA.

Le tableau récepteur passif 92 comporte en outre un émetteur de signaux de commande 192 et un récepteur composite de signalisation 292 auxquels correspondent dans chacun des émetteurs du tableau91 une cellule fonctionnelle réceptrice et une cellule fonctionnelle émettrice. Le tableau émetteur passif 93 comporte en outre un émetteur de commande 193(auquel correspond dans chacun des récepteurs du tableau 94 une cellule fonctionnelle réceptrice) et un ensemble d'émetteurs de signaux optiques de tonalité et de sonnerie 293, chacun de ces émetteurs fournissant un signal de tonalité déterminé (un seul de ces émetteurs est représenté sur la figure).

On retrouve dans la figure 14 lesiorganes suivants déjà existants dans le schéma de la figure 13 - la commande centrale 78, - le multi-enregistreur 81 et sa mémoire d'état 82, - e générateur de numérotation 77 qui commande ici les
surs 92 et 193.

Cependant, le générateur 77 est ici lui-même commandé par le multi-anregistreur 81. Celui-ci commande en outre, par l'intermédIaire d'un circuit de commande 95 et d'une liaison 195, la commutation des cellules élémentaires du récepteur 292 sur la liaison 181 qui relie la sortie de ce récepteur audit multi-enregisteur 81.

On suppose ici que la commande 78 dialogua avec le réseau oar l'intermédiaire de canaux sémaphores 98 et d'un é quipement de controle de canaux sémaphores 97. La commanda 78 est en outre associée à un traducteur 96 qui lui permet de déterminer l'acheminement correspondant à un numéro d'abonné demandé transmis par le multi-enregistreur 81.

La constitution de certains des équipements ou orgaces que l'on vient de nommer sera précisée dans la description, faite à titre d'exemple, de quelques phases de fonctionnement de l'autocommutateur-concentrateur de la figure 14.

Détection des appels.

Lorsqu un abonné A décroche son combiné, la cellule fcnctionnelle émettrice de son émetteur composite du tableau 91 s'illumine. L'optique (non représentée sur la figure) de cet émetteur dirige le faisceau lumineux sur l'optique du réceoteur fonctionnel de signalisation 292 qui à son tour dirige le faisceau lumineux sur la cellule du récepteur 292 conjugué de l'émetteur d'abonné A. Le récepteur 292 est un explorateur séquen tlel (type CCD) ou aléatoire (matrice de photodiodes). Comme on i'a déjà indiqué, le multi-enregistreur 81 commande cyclique- ment, par l'intermédiaire du circuit de commande 95 et de la liaison 195, la commutation des récepteurs élémentaires de CE raceoteur fonctionnel sur la liaison 181. Lorsque la multi-enre glstreur 81 reçoit par zette liaison le signal de 'aponné A, il consulte la mémoire d'état 82 pour déterminer par comparai- son s'il s' agi d'un nouvel appel, d'un sigral de numérotation ou d'une fin de communication.Comme il s'agit d'un @o@vel appel, le multi-enregistreur 81 fait envoyer par le générateur de numérotation 77 et l'émetteur 193 un ordre de connexion du récspteur de A sur l'émetteur de t@@alité d'i@vitation à @u@é- r@ter 293 sous forme de signaux lumi@eux à testination d@ récepteur de A et contenant l'adresse de l'émetteur de tonalité d'invitation à numéroter 293 actionné par le générateur 294.

l'émetteur 193 peut être composite et avoir ses cellules élémentaires conjuguées avec les cellules réceptrices fo@ctionnel- les des récepteurs corposites d'appnné du tatleau 94 @voir cellules 24, fig.1). L'ordre de connexion n comprend alors que l'a@resse de l'émetteur 293. Mais l'émetteur 193 peut être simple et illuminer l'ensamble du tableau récapteur 94. @'er- dre de connexlon comprend alors 'adresse de 'abonné A et celle de l'émetteur 293. Le circuit de commande 25 (fig. 1) du récepteur composite de l'abonné A reconnait alors l'adressa transmise.Dans les deux cas, le récepteur composite de l'a- bonné A commute sur la liaison LRA correspondante la cellule élémentaire conjuguée avec l'émetteur 293. On dira pour sim- plifier que le récepteur de l'abonné A se commute sur l'émet teur 293.

Enreqistrement de la numérotation.

L'abonné A qui reçoit alors la tonalité d'invitation à numéroter compose le numérc de l'abonné B (demandé). Les si- gnaux de numérotatIon délivrés par l'émetteur composite du tableau 91 de l'apon@é A sont reçus par le récapteur fonctionnel 292 et transmis au mulit-enregistreur 81. Celui-ci enregistre la numérotation et fait interrompre, dès réception nu premier chiffre, l'envoi du signal de tonalité d'invitation à numéroter.

Pour celà, il lance par l'intermédiaire du générateur 77 et de l'émetteur 93 un orcre oe déconnexion au récepteur de 4 qui interromot sa liaison avec l'émetteur de tonalité 293.

Etaplissement de la communication.

Le multi-enregistreur 81 transmet alors la numéro du demandé à la commanda 7a. 11 provoque aussi les différentes commutations (que l'on ne décrira cas ici) qui permettent l'envoi à castination de l'appnné A, a@ moyen d'émetteurs analogues à l'émettsur 293 et no@ représe@tés, de signaux optiques corres o@@dert aux différentes tonalités de sIgnalisation retour d'ap @el, rec@erche d'iti@éraire, etc...). Pour la détermination de l'acheminement, la commande 78 fait appel au traducteur 96.

A
La communication demandée par l'abonné /peut être sortante (acheminement par un couple de liaisons LRC-LEC) ou locale (acheminement par un couple de liaisons LI, l'une chargée de la transmission de l'abonné A vers l'abonné B, l'autre de la transmission de l'abonné B vers l'abonné A).

Si la communication est sortante, la commande 78 communique avec le réseau par l'intermédiaire de l'équipement de contrôle 97 et des canaux sémaphores 98. Le réseau détermine l'acheminement et fait appeler l'abonné demandé B. Lorsque celui-ci décroche,le réseau sémaphore désigne aux commutateurs traversés les circuits affectés à la communication. Les centraux concernés établissent les commutations correspondantes.

L'équipement de contrôle 97 avise la commande 78 de l'affectation d'un circuit déterminé (une liaison LRC et une liaison
LEC) à la communication. La commande 78 en informe le multienregistreur 95 qui provoque respectivement les commutations de l'émetteur (tableau émetteur actif 91) et du récepteur (tableau récepteur actif 94) affectés à l'abonné A sur le récepteur du tableau récepteur passif 92 et sur l'émetteur du tableau émetteur passif 93 affectés respectivement aux lu misons LRC et LEC du circuit réservé à la communication. Ces commutations sont commandées par l'intermédiaire du générateur de numérotation 77 qui transmet parallèlement aux émetteurs de commande 192 et 193 un couple d'adresses "adresse d'abonné A - adresse de circuit C".

Si la communication est locale, la commande 78 en est avisée par le traducteur 96 et désigne au multi-enregistreur 81 les deux liaisons LI (par exemple L1 et L2) affectées à ladite communication. Le multi-enregistreur 81 fait appeler le correspondant demandé B en commutant le récepteur de B sur un émetteur de tonalité de sonnerie (non représenté) analogue à l'émetteur 293 après avoir vérifié que B est libre. Il envoie à l'abonné A une tonalité de retour d'appel en commutant le récepteur du tableau 94 affecté à A sur un autre générateur de tonalité (non représenté) lui aussi analogue à 293. Lorsque l'abonné B décroche, le multi-enregistreur en est avisé par le récepteur 292 et provoque la commutation réciproque de A et de B par l'intermédiaire des deux liaisons LI affectées à la communication.Pour celà le multi-enregistreur 81 commande l'émission
- par l'émetteur de commande 192 associé au tableau récepteur 92, des deux couples d'adresses 1,adresse émetteur A - adresse récepteur associé à L1" et "adresse émetteur B - adresse récepteur associé à L2",
- par l'émetteur de commande 193 associé au tableau émetteur 93, des deux couples d'adresses "adresse émetteur A - adresse émetteur associé à L2" et "adresse récepteur B - adresse émetteur associé à Lui'1.

Les ordres de commutation transmis aux émetteurs de commande 192 et 193 doivent donc être distincts en raison du fait que chacune des liaisons internes L1 et t2 a été reliée àun émetteur et à un récepteur ayant la même adresse. En conjuguant convenablement deux à deux les liaisons LI, il serait possible d'envoyer aux deux émetteurs de commande les mêmes couples d'adresses de commutation.

Il reste à examiner le cas (communication entrante) où un abonné A au réseau, non connecté à 11 autocommutateur, demande un abonné B connecté audit autocommutateur. La commande 78 est avisée de la demande par l'intermédiaire du contrôleur de canaux sémaphores 97. Elle vérifie que l'abonné B est libre et le fait appeler. Lorsque B décroche, elle en avise le réseau par l'intermédiaire du contrôleur 97 qui, en réponse, lui désigne le circuit (couple de liaisons LRC-LEC) affecté à la communication. La commande 78 fait établira communication entre l'abonné A et ledit circuit de la même manière que pour établir une communication sortante.

Déconnexion.

Lorsque l'un des abonnés (par exemple A) raccroche, l'émetteur composite qui- lui est affecté dans le tableau émetteur actif 91 détecte la disparition des signaux et se commute sur sa cellule fonctionnelle émettrice de signalisation conjuguée avec le récepteur 292 pour émettre un signal de fin de communication transmis au multi-enregistreur 81 qui en avise la commande 78. @elle-ci provoque la dézonnexion du récepteur affect à A dans e tableau récepteur 94 et en outre, s'il s'agit dune communication locale, ia déconnexion d-e l'émet- teur (tableau 91) et du récepteur (taoleau 94) affectés à B.

S'il s'agit d'une communication entrante ou sortante, la commande 78 avise le réseau de la fin de communication par l'intermédiaire du contrôle de canaux sémaphores 97 oour libérer les circuits. Par ailleurs, la commande 78 dispose de toutes les informations nécessaires pour établir la taxation.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. - Concentrateur et autocommutateur de liaisons de télécommuni cations, caractérisé en ce qu'il comprend, pour commuter des signaux acheminés par N liaisons émettrices entrantes vers P liaisons émettrices sortantes et des signaux acheminés par P liaisons réceptrices sortantes vers N liaisons réceptrices entrantes, P étant sensiblement inférieur à N - un premier dispositif de commutation comprenant un tableau émetteur (51A) regroupant N organes émetteurs de lumiere dont chacun est as socié à une liaison émettrice entrante (LEE) déterminée, un tableau récepteur (52A) regroupant P organes récepteurs de lumière dont chacun est associé à une liaison réceptrice sortante (LRS) déterminée, - un deuxième dispositif de commutation comprenant un tableau émetteur (53A) regroupant P organes émetteurs de lumière dont chacun est associé à une liaison émettrice sortante (LES) déterminée, un tableau récepteur (54A) regroupant N organes récepteurs de lumière dont chacun est associé à une liaison réceptrice sortante-(LRS) déterminée,

ledit concentrateur étant en outre caractérisée en ce que, dans chacun de ces dispositifs de commutation, chacun des organes de l'un des tableaux (dit tableau "actif", l'autre étant dit tableau 11passif'1) comprend d'une part un organe composite comportant un arrangement de cellules élémentaires optiques, électro-optiques ou opto-électroniques en nombre au moins égal au nombre des organes de l'autre tableau et comportant des moyens pour connecter chacune de ces cellules ele- mentaires à la liaison associée audit organe composite, d'autre part des moyens optique s de projection conjuguant optiquement ledit organe composite et le tableau passif.

2. - Concentrateur et autocommutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour obtenir des communications exclusivement locales, le tableau récepteur (62) du premier dispositif de commutation et le tableau émetteur (63) du deuxième dispositif de commutation sont connectés par P liaisons internes (LI) dont chacune résulte du bouclage d'une liaison réceptrice sortante sur une liaison émettrice sortante.

3. - Autocommutateur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, pour obtenir une concentration tant sur les liaisons émettrices entrantes (LEE) que sur les liaisons réceptrices sortantes (LRS), le premier dispositif de commutation comprend d'une part un étage de concentration constitué d'un tableau émetteur (61) connecté aux

N liaisons émettrices entrantes (LEE) et d'un tableau récepteur (65) con necté à Q1 liaisons intermédiaires (LIA) Q1 étant inférieur à N et à P, d'autre part un étage de déconcentration constitué d'un tableau émetteur (60) connecté à ces Q1 liaisons intermédiaires (LIA) et d'un tableau récepteur (62) connecté aux P liaisons réceptrices sortantes (LRS).

4. - Autocommutateur selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que, pour obtenir une concentration tant sur les liaisons émettrices sortantes (LES) que sur les liaisons réceptrices entrantes (LRE), le deuxième dispositif de commutation comprend d'une part un étage de concentration constitué d'un tableau émetteur (63) connecté aux P liaisons émettrices sortantes (LES) et d'un tableau récepteur (67) connecté à Q2 liaisons intermédiaires (LIB), Q2 étant inférieur à N et à P d'autre part un étage de déconcentration constitué d'un tableau émetteur (68) connecté à ces Q2 liaisons intermédiaires (LIB) et d'un tableau récepteur (64) connecté aux P liaisons réceptrices entrantes (LRE).

5. - Concentrateur et autocommutateur selon les revendications 1, 3 ou 4, caractérisé en ce que, pour obtenir des communications locales, entrantes et sortantes, Q3 liaisons internes (LI) Q3 étant inférieur à

P, sont substituées à Q3 liaisons réceptrices sortantes et à Q3 liaisons émettrices sortantes pour connecter directement le tableau récepteur (62) du premier dispositif de commutation au tableau émetteur (63) du deuxième dispositif de commutation.

6. - Autocommutateur-concentrateur selon 1 une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu;il comporte des moyens d observation des signaux de service acheminés par des liaisons entrantes (LEA ou LEC) et visualisés par les organes du tableau émetteur (71 ou 73) connecté auxdites liaisons.

7. - Autocommutateur-concentrateur selon la revendication 6, carac térisé en ce que lesdits moyens d'observation comprennent au moins un organe fonctionnel d'exploration (172 ou 83) incorporé au tableau récepteur (72 ou 74) recevant les signaux dudit tableau émetteur(71 ou (3) et des moyens de traitement (75, 76, 78, 81 82) des signaux délivrés par ledit organe fonctionnel d'exploration.

8. - Autocommutateur.. concentrateur selon la revendication 7, carac tés visé en ce que ledit tableau émetteur (73) étant actif, lesdits moyens d'observation comprennent en outre, dans chacun des organes dudit tableau émetteur, une cellule fonctionnelle émettrice conjuguée optiquement avec ledit organe fonctionnel d'exploration.

9. - Autocommutateur-concentrateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (77, 78, 171, 174) pour commander la commutation d'une paire déterminée de liaisons entrantes (LEA, LRA) sur une paire déterminée de liaisons sortantes (LRC, LEC) par l'intermédiaire des tableaux actifs (72, 73) du premier et du deuxibme dispositif de commutation.

10. - Autocommutateur-concentrateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les liaisons entrantes émettrices et réceptrices sont des liaisons d'abonnés (LA) et les liaisons sortantes émettrices et réceptrices sont des liaisons de circuits (LC) connectant ledit auto commutateur - concentrateur à un réseau.

11. - Autocommutateur-concentrateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande de commutation sont eux-mêmes commandés par le réseau par l'intermédiaire d'une liaison de commande (79).

12. - Autocommutateur-concentrateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande de commutation sont eux-mêmes commandés par des moyens (81, 82, 83) de détection d''événements et de numérotation.