FR2737628A1 - Appareil et procede de transport de signaux de positionnement temporel de trames, de signaux de positionnement temporel de donnees et de signaux de donnees - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un réseau spatial de télécommunications (10) comportant des satellites en orbites terrestres basses (14). Les satellites sont en communication avec des centres de commutation (22) et des stations de commande au sol (24). Les centres (22) et les stations de commande (24) comportent une passerelle de réseau et un nombre quelconque de terminaux terrestres disposés à distance les uns des autres. La passerelle peut assurer des fonctions de télémétrie de poursuite et de commande pour la constellation de satellites. Les données sont transportées entre la passerelle et des terminaux terrestres sur des câbles de fibres optiques qui transportent une variété de signaux différents. Des canaux de transmission de données primaires et secondaires unidirectionnels de sens opposés comportent des groupes de signaux ayant un signal d'horloge à coupure et un signal de données. Le signal d'horloge à coupure oscille en synchronisme avec le signal de données et transporte des signaux de positionnement temporel de données bien que des signaux de positionnement temporel de trames. Les câbles transportent en outre des signaux des types réseau local.

Description

La présente invention concerne de façon générale la transmission de

données numériques entre des positions situées des lieux éloignés.

Les équipements de transmission et d'informatique sont souvent amenés à transporter des données numériques entre deux positions situées en des lieux éloignés. En règle générale, on transporte plus facilement des données numériques sur de courtes distances ou à des vitesses lentes de transfert de données. Toutefois, on connaît de nombreuses techniques permettant de transférer des données numériques sur des très longues distances et à des vitesses de transfert de données élevées. Ces techniques de transfert de données sur des longues distances et, ou bien, à des vitesses de transfert élevées souffrent toutes de l'inconvénient d'avoir un circuit complexe et, ou bien, un traitement de données complexe. Ces complications sont très peu souhaitables car elles entraînent un surcroît d'efforts conceptuels, une réduction de la fiabilité, un accroissement des efforts d'installation, un accroissement des efforts d'entretien, et une augmentation

des coûts généraux.

Une technique qui donne des mises en oeuvre de transport de données simples et souhaitables implique l'utilisation d'un signal d'horloge à coupure qui transporte à la fois le positionnement temporel des trames et le positionnement temporel des données ou des bits. Le signal d'horloge à coupure est transmis sur un canal de transmission parallèlement à un autre canal qui transmet un signal de données. Le signal d'horloge à coupure indique à quels moments il faut échantillonner le signal de données à l'extrémité réceptrice du canal, de façon que les données puissent être reconstituées de manière satisfaisante. De plus, le signal

d'horloge à coupure indique quelles données se produisent au début d'une trame.

Par conséquent, des émetteurs et des récepteurs de conception extrêmement simple peuvent avec succès émettre et reconstituer des données et partager en trames les données reconstituées. Malheureusement, les schémas classiques de transmission

de données d'horloge à coupure sont limités aux courtes distances.

Les techniques classiques permettant de transmettre des données à des débits de données plus élevés et sur des distances plus longues visent principalement à maximiser la quantité de données qui peut être transmise sur un support de transmission, par exemple un câble de fibres optiques, un câble coaxial, un câble à paire torsadée, un canal de radiofréquence, etc. Ces techniques demandent typiquement le multiplexage ou le mélange d'un signal d'horloge avec des données. Ce multiplexage ou ce mélange de signal d'horloge et de données présente les attributs souhaitables, permettant d'utiliser efficacement le support de transmission et d'empêcher que le signal d'horloge et les données ne se décalent dans le temps l'un par rapport à l'autre à l'extrémité réceptrice. Malheureusement, le multiplexage ou le mélange de signal d'horloge et de données présente l'attribut non souhaitable d'avoir un circuit excessivement complexe et, ou bien, un traitement de données qui est lui aussi excessivement complexe. A l'extrémité émettrice d'un canal de transmission, il faut mélanger ensemble le signal d'horloge et les données. A l'extrémité réceptrice, il faut reconstituer le signal d'horloge à partir du signal reçu. Si le signal d'horloge fourni n'est pas un signal d'horloge fonctionnant sans synchronisation, mais un signal d'horloge à coupure, alors le signal d'horloge doit être régénéré pendant les périodes de coupure. La régénération des signaux d'horloge est bien connue dans la technique et utilise typiquement des circuits du type boucles à phase asservie. Toutefois, les signaux d'horloge à coupure typiques comportent des coupures d'une durée suffisante pour faire que les circuits en boucles à phase asservie puissent perdre l'asservissement ou connaître une dérive importante. Par conséquent, les signaux d'horloge régénérés, deviennent imprécis immédiatement après les périodes de coupure lorsque la précision de transport du positionnement temporel des trames est importante. Alors que l'on connaît d'autres techniques et que l'on peut envisager de les utiliser de faire fonction d'interface vis à vis de ces signaux pour les canaux de transmission de données classiques à grande vitesse et à grande distance, ces autres techniques tendent à devenir de plus en plus complexes. Par exemple, un simple schéma de transmission de signaux d'horloge à coupure peut être transformé pour permettre la transmission sur une liaison El complexe grâce à l'utilisation de cartes

VME configurées séparément pour chaque canal.

Dans certains cas, la transmission sur des longues distances demande l'utilisation de stations de répéteurs. L'utilisation d'une unique station est une conséquence non souhaitable, et cette conséquence non souhaitable peut empirer lorsque de nombreuses stations de répéteurs sont nécessaires et lorsque la distance de transmission varie d'une situation à une autre. Chaque situation de transmission peut imposer une conception distincte, et l'utilisation de conceptions distinctes pour des situations différentes complique encore le problème de la transmission

des données.

Il existe donc le besoin d'un appareil et d'un procédé simple pour le transport d'un signal d'horloge à coupure et de données associées sur des distances

relativement longues et à des vitesses relativement élevées.

La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise

à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est un schéma montrant un environnement à l'intérieur duquel l'invention peut être mise en oeuvre; la figure 2 est un schéma fonctionnel d'une passerelle de réseau et de terminaux terrestres associés; la figure 3 est un schéma fonctionnel d'un sous-système de transmission par fibres optiques qui couple la passerelle de réseau à un terminal terrestre; la figure 4 est un schéma fonctionnel montrant le couplage par divers signaux et canaux d'un dispositif de commande de terminal terrestre à une interface optique ou d'un dispositif de commande de protocole à une interface optique; et la figure 5 représente un diagramme temporel décrivant un signal

d'horloge à coupure et des signaux de données associés.

Sur la figure 1, est représenté un réseau 10 de transmission par satellites. Le réseau 10 est dispersé sur toute la Terre par l'intermédiaire d'une constellation de satellites 12 placés en orbites. Dans le mode de réalisation actuellement préféré, les satellites 12 occupent des orbites terrestres basses polaires 14. En particulier, le mode de réalisation préféré du réseau 10 utilise six plans orbitaux polaires, chaque orbite portant onze satellites 12, soit un total de soixante-six satellites 12. Pour ne pas compliquer la figure 1, on n'a représenté que

quelques-uns de ces satellites 12.

Les plans orbitaux 14 et les satellites 12 sont répartis sur toute la Terre.

Dans l'exemple présenté pour le mode de réalisation actuellement préféré, chaque orbite 14 parcours un cercle autour de la Terre à une altitude d'environ 765 km. En raison des orbites relativement basses des satellites 12, des transmissions électromagnétiques sensiblement en visibilité directe depuis l'un quelconque des satellites couvre une aire relativement petite de la Terre à tout moment. Par exemple, lorsque les satellites 12 occupent des orbites à environ à 765 km au dessus de la Terre, les transmissions peuvent couvrir des aires formant des "empreintes" d'environ 5 000 km de diamètre. De plus, en raison de la basse altitude des orbites 14, les satellites 12 se déplacent par rapport à la Terre à une vitesse d'environ 25 000 km/heure, si bien qu'un satellite 12 reste en vue d'un point de la surface de la Terre pendant une durée maximale d'environ 9 à 10 minutes. Sur les orbites 14, les satellites 12 maintiennent entre eux des distances relativement constantes. Toutefois, les orbites 14 font que les satellites 12 convergent les uns vers les autres tandis qu'ils se rapprochent des régions polaires et s'écartent les uns

des autres lorsqu'ils s'approchent de l'équateur.

Les satellites 12 communiquent avec des dispositifs placés au sol par l'intermédiaire de nombreux centraux de commutation (CSO) 22, représentés à un seul exemplaire sur la figure 1, de quelques stations de commande au sol, (GCS) 24 représentées à un seul exemplaire sur la figure 1, et d'un nombre

quelconque d'unités d'abonnés 26, représentées à un seul exemplaire sur la figure 1.

Les CSO 22, les GCS 24 et les unités d'abonnés 26 peuvent être placés n'importe

o à la surface de la Terre ou dans l'atmosphère au dessus de la Terre.

Les GCS 24 effectuent de préférence des tâches de télémétrie, de poursuite et de commande (TT&C) pour la constellation de satellites 12. Bien que ceux-ci ne soient pas nécessaires pour l'invention, le réseau 10 positionne de manière souhaitable les GCS 24 aux latitudes septentrionales extrêmes ou aux latitudes australes extrêmes, au voisinage des régions polaires de la Terre. A ces latitudes extrêmes, la convergence ci-dessus indiquée des orbites 14 peut amener de nombreux satellites 12 à venir à portée de vue ou dans la portée radio du CGS 24 pendant un cours laps de temps. Par conséquent, dans les limites de ce cours laps de temps, des communications directes peuvent avoir lieu entre le GCS 204 et l'un quelconque des satellites 12. Toutefois, une conséquence de ce positionnement à des latitudes extrêmes est que l'installation, le fonctionnement et l'entretien auront tous lieu dans des zones éloignées, o ces activités sont plus coûteuses qu'elles ne le seraient ailleurs. De plus, tout l'équipement exposé aux

éléments doit pouvoir supporter les températures extrêmement froides.

Les CSO 22 sont configurées de manière analogue aux GCS 24.

Toutefois, les CSO 22 fonctionnent comme noeuds de transmission dans le réseau 10. Divers systèmes de télécommunications terrestres, comme le réseau mondial de télécommunications public commuté (qui n'est pas représenté), peuvent faire accès au réseau 10 via les CSO 22. Les communications classiques par lignes terrestres et par voie radio sont acheminées de façon à entrer dans le réseau et en sortir au niveau des CSO 22. Ces communications font l'objet de liaisons montantes à destination des satellites 12 placés au dessus, qui peuvent se trouver en vue du CSO 22 à un instant donné quelconque. De façon souhaitable, les CSO sont réparties au dessus de la Terre en fonction des frontières

géopolitiques.

Du fait de la configuration de la constellation de satellites 12, au moins l'un des satellites 12 se trouve en visibilité directe de chaque point de la surface de la Terre à tout instant. Par conséquent, le réseau 10 peut établir un circuit de télécommunications par l'intermédiaire de la constellation de satellites 12 entre deux unités d'abonnés 26 quelconques, entre une unité d'abonné 26 et un CSO 22,

ou entre deux CSO 22 quelconques.

La figure 2 est un schéma fonctionnel d'un noeud terrestre 28 du réseau 10. Lc noeud terrestre 28 peut être un CSO 22 ou un GCS 24. Lc noeud terrestre 28 comporte une passerelle de réseau 30 et un nombre quelconque de terminaux terrestres 32, dont trois sont présentés sur la figure 2. La passerelle de réseau 30 fait fonction d'interface, vis à vis du réseau 10, pour les fournisseurs et les utilisateurs des données qui sont transportées par le réseau 10. Les terminaux terrestres 32 supportent des liaisons de télécommunications avec les satellites 12 (voir la figure 1). Plusieurs terminaux terrestres 32 sont inclus dans le noeud terrestre 28 de façon que plusieurs liaisons de télécommunications puissent être formées simultanément avec plusieurs satellites 12, de sorte que les liaisons de télécommunications avec certains satellites 12 peuvent se poursuivre tandis que les antennes directives se déplacent pour faire commencer une nouvelle liaison avec

d'autres satellites 12, et de sorte que des moyens de secours sont assurés.

Les terminaux terrestres 32 sont placés, matériellement, à une certaine distance les uns des autres et de la passerelle de réseau 30. La distance de séparation varie d'une installation à une autre. Les distances typiques sont supérieures à cent mètres et inférieures à trois kilomètres. Les positions des terminaux terrestres 32 sont écartées les unes des autres pour réduire les problèmes d'interférences électriques, d'offrir suffisamment de place pour permettre, de manière commode, de construire, de faire fonctionner et d'entretenir les terminaux 32, et pour assurer un niveau amélioré de fiabilité. De manière souhaitable, chaque

terminal terrestre 32 est configuré comme les autres terminaux terrestres 32.

La passerelle de réseau 30 comporte un dispositif 34 de commande de réseau lorsque le noeud terrestre 28 est configuré sous la forme d'un GCS 24 ou

elle comporte un commutateur de télécommunications 34', du type PSTN (c'est-à-

dire réseau téléphonique public commuté) lorsque le noeud terrestre 28 est configuré sous la forme d'un CSO 22. Le dispositif 34 de commande de réseau et le commutateur PSTN 34' fournissent des données qui sont ensuite transmises à la constellation de satellites 12, o les données sont ensuite transportées à des destinations appropriées. Le dispositif de commande 34 et le commutateur 34' acceptent également des données qui ont été reçues de la part de la constellation de satellites 12. Dans un CSO 22, des données reçues sont ensuite délivrées, via le commutateur PSTN 34', à leur destination. Dans un GCS 24, les données reçues sont ensuite traitées dans le dispositif 34 de commande de réseau selon les fonctions de télémétrie, de poursuite et de commande considérées pour la constellation de satellites 12. Le dispositif 34 de commande de réseau ou le commutateur PSTN 34' joue le rôle d'un terminus 36 pour les données ayant

circulé dans le noeud terrestre 28.

Le dispositif 34 de commande de réseau ou le commutateur PSTN 34' est couplé à un dispositif 38 de commande de protocole de la passerelle de réseau 30. Le dispositif de commande de protocole 38 conclut des protocoles de niveau applications pour les données passant par la passerelle 30. Lorsque le dispositif de commande de protocole 38 est couplé à un dispositif 34 de commande de réseau d'un GCS 24, le dispositif de commande de protocole 38 peut conclure un protocole TCP/IP, conclure un protocole du type propre à un réseau, qui convient dans le réseau 10, et forme une connexion entre les deux protocoles. Au niveau matériel, le protocole propre au réseau transporte des données en utilisant un signal d'horloge à coupure pour indiquer le positionnement temporel des données ou des bits et pour indiquer le positionnement temporel des trames. La nature particulière de ce protocole, placé au dessus du niveau matériel, est sans importance pour l'invention. Lorsque le dispositif de commande de protocole 38 est couplé à un commutateur PSTN 34', le dispositif de commande de protocole 38 applique un protocole de transmission de données qui est utilisé par le

commutateur PSTN 34' et connecte ce protocole au protocole propre au réseau.

Le dispositif de commande de protocole 38 est couplé à des interfaces optiques 40. De manière souhaitable, on utilise une interface optique 40 dans la passerelle de réseau 30 pour chaque terminal terrestre 32 compris dans le noeud terrestre 28. Chaque interface optique 40 de la passerelle de réseau 30 est couplé à une première extrémité d'un faisceau de fibres optiques 42. La deuxième extrémité de chaque faisceau de fibres optiques 42 est couplée à une interface optique 40'

placée dans un terminal terrestre 32 correspondant.

En ce qui concerne le cas d'un seul terminal terrestre 32, l'interface optique 40' est couplé à un dispositif 38' de commande de terminal terrestre, et le

dispositif de commande 38' est couplé à une interface de radiofréquence (RF) 44.

L'interface RF 44 est couplée à une antenne directive principale 46. Le dispositif de commande 38' produit des traductions de protocoles de niveau supérieur et des ajustement de positionnements temporels pour les données passant par le terminal terrestre 32. L'interface RF 44 comporte les modems, les émetteurs et les récepteurs (non représentés) qui sont nécessaires pour réaliser des opérations de télécommunications de radiofréquence avec les satellites 12. L'antenne principale 46 joue le rôle d'un terminus 36 pour les données passant par le noeud

terrestre 28.

Chaque noeud 28 assure des communications aussi bien primaires que secondaires avec les satellites 12. Des communications primaires ont lieu à un

débit de données élevé, de préférence au dessus 1 Mb/s et, mieux encore, au-

dessus de 3 Mb/s, tandis que des communications secondaires ont lieu à un débit de données faible, de préférence environ 1 kb/s. De manière souhaitable, les communications secondaires sont configurées de façon à avoir lieu sur une liaison de télécommunications très robuste. Du fait du débit de données faible, la transmission a lieu avec une énergie élevée pour le rapport binaire. Les communications secondaires peuvent servir pour le transport de données de commande de base. Ces données de commande de base peuvent fournir des instructions leur demandant d'ajuster leur attitude de façon que des communications primaires puissent alors commencer. Des communications primaires sont destinées à transporter le trafic de données des communications sur

une liaison de télécommunications beaucoup plus efficace, mais délicate.

L'antenne directive 46 doit réussir à suivre les satellites 12 et une antenne directive analogue (non représentée) placée à bord des satellites 12 doit suivre l'antenne 46 pendant le déplacement du satellite 12 au dessus d'elle afin que les communications primaires puissent être assurées. Par conséquent, la circulation de données entre la passerelle de réseau 30 et le terminal terrestre 32 obéit aussi bien aux exigences de transmission des communications primaires qu'à celles des

communications secondaires.

La figure 3 montre le schéma fonctionnel d'un sous-système de transmission par fibres optiques 50 qui couple la passerelle de réseau 30 à l'un quelconque des terminaux terrestres 32 (voir la figure 1). Les interfaces optiques 40 ou 40', que l'on appellera ci-après, de manière singulière ou collective, les interfaces optiques 40, sont couplées à un faisceau formant un câble de fibres optiques 42. Le câble des fibres optiques 42 est déroulé entre les positions respectives de la passerelle 30 et du terminal terrestre. Les fibres optiques sont des moyens souhaitables de transmission de données permettant de transporter des signaux entre la passerelle 30 et les terminaux terrestres 32 puisqu'ils supportent le transport sur des distances variables sans avoir besoin de répéteurs. En d'autres termes, elles peuvent transporter des signaux sur une large gamme de distances de manière simple à l'aide de câbles 42 de longueurs différentes. Ainsi, il n'est pas nécessaire de réaliser des conceptions différentes de sous-systèmes de transmission pour chaque installation lorsque le transport des signaux s'effectue sur des distances différentes. Les câbles 42 peuvent être gainés de façon à supporter

des conditions ambiantes dures, par exemple des température extrêmement basses.

Les câbles 42 offrent une bonne sécurité et sont insensibles aux éclairs et aux autres interférences électromagnétiques. De plus, un unique câble 42 peut transporter une large diversité de types de signaux, par exemple, des

communications primaires et secondaires et des signaux de réseaux locaux (LAN).

Chaque interface optique 40 comporte un canal d'émetteur optique primaire 52, un canal de récepteur optique primaire 54, un canal d'émetteur optique secondaire 56, et un canal de récepteur optique secondaire 58. Chacun des canaux 52, 54, 56 et 58 fonctionne indépendamment des autres. Chacun des canaux 52, 54, 56 et 58 transporte un groupe de signaux ayant deux signaux. Les deux signaux comprennent un signal d'horloge à coupure et un signal de données. Les deux signaux du groupe de signaux sont transportés sur deux fibres optiques indépendantes 60 dans le faisceau de fibres optiques 42 commun. Les fibres optiques 60 transportant les groupes de signaux qui se propagent dans un sens d'éloignement, de la passerelle 30 au terminal terrestre 32 (voir la figure 2), sont couplés aux canaux d'émetteurs 52 et 56, dans la passerelle 30, et aux canaux de récepteurs 54 et 58, respectivement, dans le terminal terrestre 32. Les fibres

optiques 60 qui transportent les signaux se propageant dans le sens d'entrée, c'est-

à-dire du terminal terrestre 32 à la passerelle 30, sont couplés aux canaux de récepteurs 54 et 58 dans la passerelle 30 et, respectivement, aux canaux

d'émetteurs 52 et 56 dans le terminal terrestre 32.

De plus, l'interface optique 40 comporte un convertisseur 62 de signaux de réseaux locaux (LAN) en signaux optiques, lequel, dans le mode de réalisation préféré, convertit des signaux LAN Ethernet 10Base-T en une paire de signaux optiques. Cette paire de signaux optiques est envoyé via une paire de fibres optiques appartenant au câble de fibres optiques commun 42. Par conséquent, le câble de fibres optiques commun 42 transporte une variété de signaux différents, qui comprennent des signaux de télécommunications primaires, des signaux de télécommunications secondaires et des signaux de

télécommunications LAN.

La figure 4 est un schéma fonctionnel montrant le couplage par divers signaux et canaux d'un dispositif 38' de commande de terminal terrestre à une interface optique 40 ou d'un dispositif 38 de commande de protocole à une interface optique 40. Les dispositifs de commande 38 et 38' effectuent des tâches analogues, visant à assurer le fonctionnement des interfaces optiques 40, et seront désignés, de façon singulière ou collective, comme les dispositifs de commande 38 ci-après. De façon générale, le dispositif de commande 38 comporte un port 64

pour signaux de réseaux locaux (LAN) qui utilise des signaux électriques 10Base-

T et qui est couplé au convertisseur optique 62 à l'intermédiaire de fils à paire

torsadée classiques.

Un terminus de données 36 fournit des données à un traducteur de protocole 66. Le traducteur de protocole 66 extrait des données auxiliaires les données de la charge utile et les reconditionne en trames. Ces trames de données de charge utile peuvent être fournies à un tampon 68 de données primaires dans le cas o elles doivent être transportées par une communication primaire, ou à un tampon de données secondaires dans le cas ou elles doivent être transportées par une communication secondaire. Le traducteur de protocole 66 fournit un signal de commande, et, ou bien, un signal d'horloge fonctionnant sans synchronisation à un

générateur 72 de signal d'horloge à coupure primaire.

La figure 5 représente un diagramme de positionnement temporel décrivant le signal d'horloge à coupure et les signaux de données associés. Comme représenté par la trace 74, un signal d'horloge à coupure 76 oscille pendant une partie active 78 d'une trame 81 et s'interdit d'osciller pendant une partie de coupure, ou coupure, 82 de la trame 80. Les trames 80 se répètent de façon continue. Les données sont transportées pendant la partie active 78 et non pendant la coupure 82. Dans le mode de réalisation proposé, la trame 80 a une durée d'environ 9 ms, la coupure 82 a une durée d'environ 90 //s, et le signal d'horloge à coupure 76 oscille à environ 3,125 MHz pendant la partie active 78. Ainsi, la coupure 82 est suffisamment longue pour provoquer une dérive importante de la boucle à phase asservie, s'il en est utilisé une, par rapport à l'état asservi établi au cours de la partie active 76. Par conséquent, le signal d'horloge à coupure 76, ne

tend pas de lui-même vers les techniques de régénération de signal d'horloge.

Des deuxième et troisième traces 84 et 86 illustrent, sur la figure 5, une partie de trame 80 au voisinage de l'extrémité d'une trame 80 et au début de la

trame 80 suivante.

Une unité de données est transportée pendant chaque période 88 d'un baud. L'Uunité de donnée est le plus petit nombre de bits qui est transporté indépendamment et peut comporter un ou plusieurs bits. Un baud représente la période dans laquelle cette simple unité de données est transportée. Le signal d'horloge à coupure 76 oscille à raison d'un cycle par baud pendant la période active 78 et les données varient en synchronisme avec le signal d'horloge à coupure 76. Ainsi, les tampons se trouvant à l'extrémité réceptrice d'un canal de transmission font directement entrer les données de manière cadencée dans des

circuits de verrouillage d'entrée à l'aide du signal d'horloge à coupure à 76.

Pendant la coupure 82, le signal d'horloge à coupure 76 s'interdit d'osciller et les données représentent une situation "indifférente". Aucune donnée n'est extraite à l'extrémité réceptrice pendant la coupure 82. Toutefois, la première transition du signal d'horloge faisant suite à la coupure 82 est interprétée, au niveau de l'extrémité réceptrice comme le début 90 d'une trame 80. Par conséquent, le signal d'horloge à coupure 76 transporte en outre le positionnement temporel des trames. Des circuits placés à l'extrémité réceptrice n'ont pas besoin d'interpréter les données pour trouver le début 90 de la trame 80, et des circuits placés à l'extrémité réceptrice n'ont pas besoin d'imposer de retards pour acquérir des signaux de données. Comme représenté sur les figures 4 et 5, le générateur 72 de signal d'horloge à coupure primaire et le tampon de données primaires produisent un signal d'horloge à coupure 76 électrique et un signal de données 86 électrique. Le signal de données électrique 86 est produit en synchronisme avec le signal d'horloge à coupure 76. Dans le mode de réalisation préféré, les signaux 76 et 86 sont transportés sur des lignes 92 équilibrées selon les normes EIA-530. Les lignes équilibrées 92 transportent respectivement les signaux électriques 76 et 86 à des traducteurs 94 et 96 de signaux électriques en signaux optiques. Les traducteurs 94 et 96 convertissent les signaux électriques en signaux optiques selon des techniques bien connues et sont couplés aux fibres optiques 60. Les traducteurs 94

et 96 forment ensemble le canal 52 (voir la figure 3).

Un générateur 98 de signal d'horloge à coupure secondaire et un tampon de données secondaires 70 sont respectivement couplées via des lignes équilibrées à des traducteurs 100 et 102 de signaux électriques en signaux optiques. Les traducteurs 100 et 102 sont couplés à des fibres optiques 60 et forment ensemble le canal 56 (voir la figure 3). Le canal secondaire 56 fonctionne de la même façon que le canal primaire 52, à une exception près. Le canal

secondaire 56 fonctionne à un débit binaire inférieur à celui du canal primaire 52.

Par exemple, le générateur de signal d'horloge à coupure secondaire 98 peut recevoir un signal d'horloge plus lent fonctionnant sans synchronisation, par lequel on peut produire le signal d'horloge à coupure 76. En dehors de la vitesse de fonctionnement, le signal d'horloge àcoupure et le signal de données transportés comme communications secondaires sont sensiblement identiques à ceux des

communications primaires.

Bien que ceux-ci ne soient pas représentés, des ajustements peuvent être réalisés pour commander l'intensité à laquelle les signaux optiques sont transmis sur les fibres optiques 60 par les traducteurs 94, 96, 100 et 102. Ces ajustements peuvent apparier l'intensité optique aux paramètres des récepteurs

optiques afin d'empêcher la saturation.

En liaison avec la réception des signaux optiques, des traducteurs 106 et 108 de signaux optiques en signaux électriques forment ensemble le canal de récepteur optique primaire 54 (voir la figure 3). Les traducteurs 106 et 108 sont couplés aux fibres optiques 60 et utilisent des techniques bien connues pour traduire un signal d'horloge à coupure optique et un signal de données optique en signaux électriques respectifs. Le signal d'horloge à coupure et le signal de données électrique passent dans des lignes équilibrées pour arriver à un dispositif 110 de positionnement temporel de coupure primaire et à un tampon 112 de données primaires. Le dispositif 110 de positionnement temporel de coupure primaire contrôle le signal d'horloge à coupure afin de détecter l'absence d'oscillation pendant la coupure 82 et de détecter le début des oscillations faisant suite à la coupure 82 et indiquant le début 90 d'une trame 80. Le dispositif 110 de positionnement temporel de coupure primaire produit des signaux de synchronisation et de trame à destination du tampon de données primaires 112 et à destination d'un traducteur de protocole 114. Le signal d'horloge à coupure fait directement entrer, en cadence, des données dans un tampon de données 112, et les données venant du tampon de données 112 sont fournies au traducteur de

protocole 114.

Des traducteurs 116 et 118 de signaux optiques en signaux électriques coopèrent respectivement avec un dispositif 120 de positionnement temporel de coupure secondaire et un tampon 122 de données secondaires afin de recevoir respectivement un signal d'horloge à coupure et un signal de données comme communications secondaires. Les signaux de communications secondaires

fonctionnent comme les signaux de communications primaires discutées ci-

dessus, à l'exception d'un débit binaire plus lent.

Le traducteur de protocole 114 ajoute des données auxiliaires, par exemple des préambules et autres, ainsi que cela est nécessaire pour satisfaire pleinement aux exigences du protocole au delà du terminus 36 et transmet au terminus 36 les données de charge utile reconditionnées. Dans un terminal terrestre, le dispositif de commande 38 peut en outre retarder les données de façon que les paquets de données arrivent aux satellites 12 (voir la figure 1) à des instants précis malgré les retards de propagation variables provoqués par les distances

variables existant entre les satellites 12 et l'antenne 46.

En résumé, l'invention propose un appareil et un procédé simple permettant de transporter des signaux d'horloge à coupure et des signaux de données associés sur des distances relativement longues et à des vitesses relativement élevées. Des supports de transmission optique séparés sont prévus pour le signal d'horloge à coupure et le signal de données pour chacun des sens de propagation, entrant et sortant, et pour chacune des communications primaire et secondaire. De plus, les distances peuvent varier sur un large intervalle sans nécessiter d'efforts conceptuels différents pour traiter ces distances différentes. Un seul câble traite une large variété de signaux, allant des communications du type

LAN jusqu'aux communications primaires et aux communications secondaires.

L'invention a été décrite ci-dessus en liaison avec des modes de réalisation préférés. Toutefois, des variantes sont possibles et l'invention n'est pas limitée au transport de signaux d'horloge à coupure et de données séparés, les signaux d'horloge et de données pouvant être multiplexés ensemble, et le partage particulier ainsi que l'organisation des blocs présentés sur les figures peuvent être

modifiés d'une application à une autre.

Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer à partir du

procédé et du dispositif dont la description vient d'être donné à titre simplement

illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas

du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé de transport de signaux de positionnement temporel de trames et de données entre des premiere et deuxième positions situées à distance l'une de l'autre, ledit procédé étant caractérisé par les opérations suivantes: a) recevoir, à ladite première position, un signal d'horloge à coupure (76) qui transporte des signaux de positionnement temporel de trames et des signaux de positionnement temporel de données; b) recevoir, à ladite première position, un signal de données synchronisé sur ledit signal d'horloge à coupure; c) transmettre ledit signal d'horloge à coupure, de ladite première position à ladite deuxième position, sur une première fibre optique (60); d) transmettre lesdits signaux de données, de ladite première position à

ladite deuxième position, sur une deuxième fibre optique (60).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par les opérations suivantes: combiner lesdites première et deuxième fibres optiques dans un faisceau (42) de fibres optiques commun; faire cheminer ledit faisceau entre lesdites première et deuxième positions; configurer ledit faisceau de fibres optiques commun afin de permettre le transport d'un support de transmission de données du type réseau local entre lesdites première et deuxième positions, en plus desdites première et deuxième fibres optiques; recevoir, à ladite deuxième position, un deuxième signal d'horloge à coupure qui transporte des signaux de positionnement temporel de trames et des signaux de positionnement temporel de données; recevoir, à ladite deuxième position, un deuxième signal de données synchronisé sur ledit deuxième signal d'horloge à coupure; transmettre à ladite deuxième signal d'horloge à coupure, de ladite deuxième position à ladite première position, sur une troisième fibre optique; et transmettre ledit deuxième signal de données, de ladite deuxième position à ladite première position, sur une quatrième fibre optique, et en ce que: lesdites première et deuxième fibres transportent lesdits signaux d'horloge à coupure et de données dans un premier sens afin de participer à des communications primaires; lesdites troisième et quatrième fibres transportent lesdits deuxièmes signaux d'horloge à coupure et de données dans un deuxième sens afin de participer auxdites communications primaires; ledit procédé comprend en outre l'opération consistant à configurer des cinquième et sixième fibres afin dc transporter un troisième signal d'horloge à coupure et un troisième signal de données, respectivement, dans ledit premier sens, afin de participer à des communications secondaires; ledit procédé comprend en outre l'opération consistant à configurer des septième et huitième fibres avant de transporter un quatrième signal d'horloge à coupure et un quatrième signal de données, respectivement, dans ledit deuxième

sens, afin de participer auxdites communications secondaires.

3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en outre par l'opération consistant à transmettre lesdites communications primaires à un débit de données plus rapide que celui desdites communications secondaires, et en ce que: ladite première position est occupée par une passerelle de réseau de télécommunications; ladite deuxième position est occupée par un terminal terrestre possédant une antenne de communications primaires relativement directive et une antenne de communications secondaires relativement non directive; ledit procédé comprend en outre l'opération qui consiste à conduire lesdites communications primaires entre ladite passerelle et ledit satellite via ladite antenne de communications primaires; et ledit procédé comprend en outre l'opération qui consiste à conduire lesdites communications secondaires entre ladite passerelle et ledit satellite via

ladite antenne de communications secondaires.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: ladite première position est occupée par une passerelle de réseau de télécommunications; ladite deuxième position est occupée par un terminal terrestre ayant une antenne; et ledit procédé comprend en outre l'opération qui consiste à transmettre lesdites données dudit terminal terrestre à un satellite placé en orbite;

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites opérations a), b), c), et d) transportent lesdites données audit terminal terrestre via un premier faisceau de fibres optiques, et ledit procédé comprend en outre les opérations suivantes: transporter des deuxièmes données à un deuxième terminal terrestre via un deuxième faisceau de fibres optiques; et placer ledit terminal terrestre et ledit deuxième terminal terrestre à

distance l'un de l'autre et vis-à-vis de ladite passerelle.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: ledit signal de données transporte un ou plusieurs bits de données pendant une durée correspondant à 1 baud; pendant une première période comprise à l'intérieur d'une trame, ledit signal d'horloge à coupure reçu au cours de ladite opération a) et transmis au cours de ladite opération c) oscille sensiblement à un cycle par baud; pendant une deuxième période comprise à l'intérieur de ladite trame, ledit signal d'horloge à coupure est empêché d'osciller; ladite deuxième période a une durée équivalente à une multiplicité de bauds; et la somme desdites première et deuxième périodes équivaut

sensiblement à une trame.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal d'horloge à coupure oscille pendant une première partie de chaque trame et est empêché d'osciller pendant une deuxième partie de chaque trame, et ledit procédé comprend en outre les opérations suivantes: recevoir à ladite deuxième position ledit signal d'horloge à coupure et ledit signal de données; surveiller ledit signal d'horloge à coupure, à ladite deuxième position, pour détecter une absence d'oscillation; déterminer si ladite absence d'oscillation dépasse une durée prédéterminée; et déclarer les données non valables lorsque ladite opération de détermination a déterminé que ladite absence d'oscillation ne dépassait pas ladite

durée prédéterminée.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit signal d'horloge à coupure oscille pendant une première partie de chaque trame et est empêché d'osciller pendant une deuxième partie de chaque trame, et ledit procédé comprend en outre les opérations suivantes: recevoir à ladite deuxième position ledit signal d'horloge à coupure et ledit signal de données; surveiller ledit signal d'horloge à coupure, à ladite deuxième position, pour détecter une absence d'oscillation; surveiller ledit signal d'horloge à coupure, à ladite deuxième position, pour détecter un début d'oscillation faisant suite à ladite absence d'oscillation; et synchroniser le positionnement temporel des trames de données, à ladite deuxième position, sur ledit début d'oscillation faisant suite à ladite absence d'oscillation.

9. Appareil destiné à servir d'interface de signaux afin de transporter des signaux de positionnement temporel de trames et des données entre des première et deuxième positions disposées à distance l'une de l'autre, ledit appareil étant caractérisé par: un premier convertisseur (62) placé à ladite première position afin de traduire un signal d'horloge à coupure électrique qui transporte des signaux de positionnement temporel de trames et des signaux de positionnement temporel de données en un signal d'horloge à coupure optique; un deuxième convertisseur (62) placé à ladite première position afin de traduire un signal de données électrique synchronisé sur ledit signal d'horloge à coupure électrique en un signal de données optique; une première fibre optique (42) couplée audit premier convertisseur afin de transmettre ledit signal d'horloge à coupure optique de ladite première position à ladite deuxième position; et une deuxième fibre optique (42) couplée audit deuxième convertisseur afin de transmettre ledit signal de données optique de ladite première position à

ladite deuxième position.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième fibres optiques sont sensiblement contenues à l'intérieur d'un faisceau commun de fibres optiques qui s'étend entre lesdites première et deuxième positions, en ce que: une passerelle de réseau (30) occupe ladite première position; un terminal terrestre (32) possédant une antenne occupe ladite deuxième position; et ledit appareil comprend en outre un satellite (12) plac6 en orbite qui est en communication avec ledit terminal terrestre de façon que ledit satellite reçoivent lesdites données de la part dudit terminal terrestre, et en ce que: lesdites première et deuxième fibres optiques sont sensiblement contenues à l'intérieur d'un premier faisceau de fibres optiques (42) qui s'étend entre lesdites première et deuxième positions; et ledit appareil comprend en outre un deuxième faisceau de fibres optiques configure de façon à transporter un deuxième signal d'horloge à coupure et un deuxième signal de données entre ladite passerelle et un deuxième terminal terrestre, ledit terminal terrestre et ledit deuxième terminal terrestre étant placées à

distance l'un de l'autre.