FR2794913A1

FR2794913A1 - Procede de controle de la qualite d'un signal numerique et dispositif de communication utilisant ce procede

Info

Publication number: FR2794913A1
Application number: FR0007547A
Authority: FR
Inventors: Mitsuru Sugawara
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2000-12-15
Anticipated expiration: 2020-06-14
Also published as: GB2352597A; US6718138B1; FR2794913B1; JP2000358015A; GB0013794D0; GB2352597B; JP4180738B2

Abstract

Un niveau de discrimination (x) est numérisé par une section de discrimination (1) et une section (2) détecte la valeur moyenne du signal de sortie de discrimination, ce qui conduit à une fonction de distribution F (x) du signal d'entrée, et une section de différentiation (3) détermine une fonction de densité de probabilité (Fx), et des valeurs moyennes ou des valeurs de dispersion de deux niveaux du signal d'entrée sont calculées à partir de la fonction de distribution et de la fonction de densité de probabilité pour la détermination d'une valeur d'un paramètre de qualité.Application notamment aux réseaux de transmission optique à multiplexage par division des longueurs d'onde.

Description

La présente invention concerne un procédé de contrôle de la qualité d'un signal numérique, qui est uti- lisé dans un système de transmission numérique tel qu'un système de transmission optique et permet de contrôler aisément la qualité de signaux de transmission, et un dis- positif de communication qui met en oeuvre ce procédé.

Dans le domaine de récents systèmes de transmis- sion numérique, lorsque des améliorations sont apportées à la technologie de multiplexage des longueurs d'onde et à la technologie de commutation optique, on cherche à réaliser des réseaux optiques de grande capacité et d'une grande souplesse de fonctionnement. On s'intéresse fortement en particulier à un réseau WDM (c'est-à-dire à multiplexage par division des longueurs d'onde), qui est caractérisé par sa capacité à utiliser différentes vitesses de transmission, différents formats de blocs de transmission et différents systèmes de modulation pour des canaux à longueurs d'onde différentes.

Ce type de réseau requiert une commande permet- tant de contrôler en permanence la qualité de signaux pour leur transfert dans une fibre optique et commuter cette fibre optique sur un système redondant lorsqu'une défail- lance se produit dans la fibre optique. Des facteurs pos- sibles d'altération de la qualité de signaux dans une fibre optique sont l'altération du rapport signal/bruit, qui est provoquée par un accroissement du bruit d'émission spontanée (ASE), qui est produit dans un amplificateur optique, l'altération de formes d'ondes produites par la dispersion des longueurs d'onde et la caractéristique non linéaire d'une fibre de transmission et la diaphonie avec un autre canal de longueur d'onde en raison d'une variation de la longueur d'onde du signal.

Une valeur Q a fréquemment été utilisée en tant que paramètre pour contrôler la qualité de signaux numé- riques binaires, qui se déplacent dans une fibre optique. La valeur Q est un paramètre qui représente le rapport signal/bruit qui est défini par la relation suivante

pl et p0 étant respectivement les valeurs moyennes du niveau du signe et du niveau du plan et al et a0 étant des valeurs de dispersion respectivement du niveau du symbole ou signe et du niveau du blanc ou espace.

Des procédés disponibles pour déterminer une valeur Q sont un procédé de détermination d'une valeur Q par mesure du taux d'erreurs de réception, alors qu'on effectue la numérisation d'une valeur de seuil de discri- mination, comme cela est proposé dans IEEE Photonics Tecnol. Lett., Vol. 5, N 3, pp. 304-306, 1993, "Margin measurements in optical amplifier system" de N.S. Bargano et al., et un procédé de détermination d'une valeur Q à partir de l'histogramme de l'amplitude d'un diagramme en oeil obtenu en utilisant la technique d'échantillonnage, comme cela est proposé dans ECOC '98, pp. 707-709, "Appli- cation of amplitude histograms for quality of service mea- surements of optical channels and fault identification" de K. Muller et al.

Mais le premier procédé de contrôle de qualité, qui évalue la qualité par la détermination d'une valeur Q à partir d'un taux d'erreurs mesuré, requiert la production d'un profil de données de référence à partir d'un signal devant être mesuré pour la détection d'une erreur, et requiert également le comptage de bits d'erreurs. Le second procédé de contrôle de qualité, qui évalue la qualité par détermination d'une valeur Q à partir de l'histogramme d'amplitude d'un diagramme en oeil obtenu par échantillonnage, requiert un circuit d'échantillonnage tel qu'un oscilloscope d'échantillonnage et un circuit de traitement de données. L'utilisation de ces procédés de contrôle de qualité conduit à un nombre accru d'éléments constitutifs et augmente les dimensions du dispositif. Ces procédés compliquent également l'algorithme de mesure.

Alors qu'une erreur dans un signal reçu peut être mesurée moyennant l'utilisation d'octets de contrôle d'erreurs Bl et 82 dans un bloc STM-n (module de transport synchrone-n), ce procédé requiert non seulement un proces- sus de traitement de blocs, mais également une mesure de longue durée de la qualité du signal lorsque le taux d'erreurs est très faible.

C'est pourquoi, un but de la présente invention est de fournir un procédé de contrôle de qualité de signaux numériques, qui permet de contrôler aisément et de façon précise la qualité de signaux numériques reçus, et un dispositif de communication qui met en oeuvre ce procédé.

Pour atteindre l'objectif indiqué précédemment, un procédé de contrôle de la qualité de signaux numériques selon la présente invention est conçu comme indiqué ci- après.

(1) Un procédé de contrôle comprenant les étapes consistant à numériser un niveau de discrimination, tout en discriminant une valeur d'un signal numérique d'entrée à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) par comparaison de cette valeur au niveau de discri- mination, détecter une valeur moyenne du signal discriminé, et calculer un paramètre de qualité à partir de la valeur moyenne.

(2) un procédé de contrôle de la qualité d'un signal numérique comprenant les étapes consistant à numé- riser un niveau de discrimination et des séquences de dis- crimination tout en discriminant une valeur d'un signal numérique d'entrée à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) par comparaison de cette valeur au niveau de discrimination, détecter une valeur moyenne du signal discriminé, et calculer un paramètre de qualité à partir de la valeur moyenne.

(3) Dans le procédé (1) de contrôle de la qualité d'un signal numérique, une fonction de densité de probabilité le long d'un axe d'amplitudes du signal d'entrée est formée par différentiation de la valeur moyenne du signal discriminé par rapport aux niveaux de discrimination, et le paramètre de qualité est calculé à partir de la fonction de densité de probabilité.

(4) Dans le procédé (2) de contrôle de la qualité de signaux numériques, une fonction de densité de probabilité le long d'un axe d'amplitudes du signal d'entrée pour une séquence individuelle de discrimination est formée par différentiation de ladite valeur moyenne du signal discriminé par rapport aux niveaux de discrimination, et le paramètre de qualité est calculé à partir de ladite fonction de densité de probabilité.

(5) Dans le procédé (1) de contrôle de la qualité de signaux numériques, une fonction de densité de probabilité le long d'un axe d'amplitudes du signal d'entrée est formée par numérisation des niveaux de discrimination de manière à être proportionnelle au temps, et différentiation de la valeur moyenne du signal discriminé par rapport au temps, et le paramètre de qualité est calculé à partir de la fonction de densité de probabilité.

(6) Dans le procédé (2) de contrôle de la qualité de signaux numériques, une fonction de densité de probabilité le long d'un axe d'amplitudes du signal d'entrée pour une séquence individuelle de discrimination est formée par numérisation des niveaux de discrimination de manière à être proportionnelle au temps, et par différentiation de la valeur moyenne du signal discriminé par rapport au temps, et le paramètre de qualité est calculé à partir de la fonction de densité de probabilité.

(7) Dans tous les procédés (3) à (6) de contrôle de la qualité d'un signal numérique, une fonction de densité de probabilité le long d'un axe d'amplitudes sans aucune entrée est formée par avance, et la fonction de densité de probabilité formée à un instant où le signal est introduit, est corrigée sur la base de la fonction de densité de probabilité précédente.

(8) Dans tous les procédés (3) à (6) de contrôle de la qualité de signaux numériques, un nombre n de valeurs moyennes et un nombre n de valeurs de dispersion du signal discriminé sont déterminés à partir de la fonction de densité de probabilité et le paramètre de qualité est calculé à partir de la fonction de densité de probabilité.

(9) Dans le procédé (4) ou (6) de contrôle de la qualité de signaux numériques, une ouverture en forme d'oeil est calculée à partir de la fonction de densité de probabilité le long de l'axe d'amplitudes du signal d'entrée, pour une séquence individuelle de discrimination.

On va indiquer ci-après des dispositifs possibles de communication qui mettent en oeuvre le procédé de contrôle de la qualité de signaux numériques selon la présente invention.

(10) Un dispositif de commutation entre un sys- tème régulier et un système de réserve comprenant des moyens de commutation pour délivrer sélectivement un signal numérique à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) d'un système régulier ou un signal numérique à n valeurs d'un système de réserve, des moyens de contrôle de qualité pour le signal numérique à n valeurs délivré par les moyens de commutation et pour déterminer un paramètre de qualité, des moyens de commande de commutation pour commander une action de commutation des moyens de commutation sur la base du paramètre de qualité formé par les moyens de contrôle de qualité, et dans lequel les moyens de contrôle de qualité numérisent un niveau de discrimination tout en discriminant une valeur du signal numérique à n valeurs en comparant cette valeur au niveau de discrimination, détectent une valeur moyenne du signal discriminé et calculent un paramètre de qualité du signal numérique à n valeurs à partir de la valeur moyenne.

(11) Un dispositif de commutation entre un sys- tème régulier et un système de réserve comprenant des moyens de contrôle de qualité pour contrôler des signaux numériques à n valeurs (n étant un entier naturel égal ou supérieur à 2) à la fois d'un système régulier et d'un système de réserve et pour déterminer des paramètres de qualité, des moyens de commutation pour délivrer sélectivement le signal numérique à n valeurs du système régulier ou du système numérique à n valeurs du système de réserve, et des moyens de commande de commutation pour commander une action de commutation des moyens de commutation sur la base des paramètres de qualité du système régulier et du système de réserve, déterminés par les moyens de contrôle de qualité, et dans lequel les moyens de contrôle de qualité numérisent un niveau de discrimination tout en discriminant une valeur des signaux numériques à n valeurs à la fois du système régulier et du système de réserve en comparant ces valeurs au niveau de discrimination, détectent une valeur moyenne du signal dis- criminé et calculent des paramètres de qualité des signaux numériques à n valeurs à la fois du système régulier et du système de réserve à partir des valeurs moyennes.

(12) Dans le dispositif (10) ou (11) de commuta- tion entre un système régulier et un système de réserve, les moyens de contrôle de qualité numérisent les niveaux de discrimination et également les séquences de discrimi- nation.

(13) Un dispositif de contrôle de qualité de transmission pour contrôler des qualités de transmission de signaux numériques à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) dans une pluralité de canaux de longueurs d'onde, ces signaux étant transmis optiquement dans une ligne de transmission optique d'un réseau de mul- tiplexage à division des longueurs d'onde, comprenant des moyens de dérivation optique pour dériver une partie d'une lumière transmise à partir de la ligne de transmission optique du réseau de multiplexage à division des longueurs d'onde, des moyens d'extraction de signaux numériques pour extraire des signaux numériques de la pluralité de canaux de longueurs d'onde à partir de la lumière transmise, dérivée par les moyens de dérivation optique, des moyens de contrôle de qualité pour recevoir les signaux numériques de la pluralité de canaux de longueurs d'onde extraits par les moyens d'extraction de signaux numériques et pour déterminer des paramètres de qualité des signaux numériques, et des moyens de contrôle pour vérifier s'il existe une anomalie pour chacun des canaux de longueurs d'onde à partir des paramètres de qualité obtenus par les moyens de contrôle de qualité et pour produire un signal de détection d'anomalie lors de la détection de l'anomalie, et dans lequel les moyens de contrôle de qualité numérisent un niveau de discrimination tout en discriminant des valeurs des signaux numériques à n valeurs des canaux de longueurs d'onde en comparant ces valeurs au niveau de discrimination, détectent des valeurs moyennes des signaux discriminés et calculent des paramètres de qualité pour les canaux de longueurs d'onde à partir des valeurs moyennes.

(14) Un dispositif de contrôle de qualité de transmission pour contrôler des qualités de transmission de signaux numériques à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur: à 2) dans une pluralité de canaux de longueurs d'onde, ces signaux étant transmis optiquement dans une ligne de transmission optique d'un réseau de mul- tiplexage à division des longueurs d'onde, comprenant des moyens de dérivation optique pour dériver une partie d'une lumière transmise à partir de la ligne de transmission optique du réseau de multiplexage à division des longueurs d'onde, des moyens d'extraction de signaux numériques pour extraire des signaux numériques de la pluralité de canaux de longueurs d'onde à partir de la lumière transmise, déri- vée par les moyens de dérivation optique, des moyens de sélection de signaux servant à délivrer sélectivement l'un quelconque des signaux numériques de la pluralité de canaux de longueurs d'onde extraits par les moyens d'extraction de signaux numériques, des moyens de contrôle de qualité pour recevoir le signal numérique sélectionné par les moyens de sélection de signaux et déterminer un paramètre de qualité du signal numérique, et des moyens de contrôle pour vérifier s'il existe une anomalie dans ledit signal numérique sélectionné à partir du paramètre de qualité fourni par les moyens de contrôle de qualité et pour produire un signal de détection d'anomalie lors de la détection de l'anomalie, et dans lequel les moyens de contrôle de qualité numérisent un niveau de discrimination tout en discriminant une valeur du signal numérique sélectionné par les moyens de sélection de signaux par comparaison de cette valeur au niveau de discrimination, détectent une valeur moyenne du signal discriminé et calculent un paramètre de qualité pour chacun des canaux de longueurs d'onde à partir de la valeur moyenne.

(15) Dans le dispositif (13) ou (14) de contrôle de qualité de transmission, les moyens de contrôle de qua- lité numérisent les niveaux de discrimination et également les séquences de discrimination.

(16) Un dispositif de réception pour la démodu- lation d'un signal de données par comparaison d'un signal numérique d'entrée à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) à (n -1) valeurs de seuil, comprenant des moyens de contrôle de qualité pour numériser des niveaux de discrimination tout en discriminant une valeur du signal numérique d'entrée par comparaison de cette valeur auxdits niveaux de discrimination, détection d'une valeur moyenne du signal discriminé et calcul d'un paramètre de qualité à partir de la valeur moyenne, et des moyens de contrôle de la valeur de seuil pour détecter (n -1) niveaux de discrimination qui optimisent le paramètre de qualité déterminé par lesdits moyens de contrôle de qualité et pour utiliser les (n -1) niveaux de discrimination pour constituer les (n -1) valeurs de seuil.

(17) Un dispositif de réception pour la démodu- lation d'un signal de données par comparaison d'un signal numérique d'entrée à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) à (n -1) valeurs de seuil, comprenant des moyens de contrôle de qualité pour numériser des niveaux de discrimination et des séquences de discrimination tout en discriminant une valeur du signal d'entrée par comparaison de cette valeur auxdits niveaux de discrimination, détection d'une valeur moyenne du signal discriminé et calcul d'un paramètre de qualité à partir de la valeur moyenne, et des moyens de commande des valeurs de seuil pour détecter (n -1) niveaux de discrimination qui optimisent le paramètre de qualité déterminé par les moyens de contrôle de qualité et pour utiliser les (n -1) niveaux de discrimination pour constituer les (n -1) valeurs de seuil.

D'autres buts et avantages de l'invention vont être indiqués dans la description qui va suivre et appa- raîtront à l'évidence à partir de cette description ou bien peuvent être appris lors de la mise en oeuvre pratique de l'invention. Les buts et avantages de l'invention peuvent être atteints à l'aide des dispositions et combinaisons indiquées particulièrement ci-après.

Les dessins annexés, qui sont annexés à la pré- sente demande, illustrent des formes de réalisation actuellement préférées de l'invention et, conjointement avec la description générale donnée précédemment et avec la description détaillée des formes de réalisation préférées données ci-après, servent à expliquer les principes de l'invention.

Les figures 1A à 1C sont des schémas servant à expliquer le principe d'un procédé de contrôle de qualité selon la présente invention.

La figure 2 est un schéma-bloc représentant la structure qui met en oeuvre le procédé de contrôle de qua- lité selon la présente invention.

La figure 3 est un schéma-bloc représentant la structure d'un premier mode de mise en oeuvre d'un procédé de contrôle de qualité, auquel la présente invention est adaptée.

La figure 4 est un schéma-bloc représentant la structure d'un deuxième mode de mise en oeuvre d'un procédé de contrôle de qualité, auquel la présente invention est adaptée.

Les figures 5A à 5C sont des diagrammes repro- duisant des exemples de signaux dans des sections indivi- duelles dans le second mode de mise en oeuvre.

La figure 6 est un schéma-bloc représentant la structure d'un troisième mode de mise en oeuvre du procédé de contrôle de qualité auquel la présente invention est adaptée.

La figure 7est un schéma-bloc représentant la structure d'un quatrième mode de mise en oeuvre du procédé de contrôle de qualité auquel la présente invention est adaptée.

La figure 8 est un schéma-bloc représentant la structure d'un cinquième mode de mise en oeuvre du procédé de contrôle de qualité auquel la présente invention est adaptée.

La figure 9 est un schéma-bloc représentant la structure d'un sixième mode de mise en oeuvre du procédé de contrôle de qualité auquel la présente invention est adaptée.

La figure 10 est un schéma-bloc représentant la structure d'undispositif de commutation entre un système régulier /un système de réserve, auquel le procédé de contrôle de qualité selon l'invention est adapté.

La figure 11 est un schéma-bloc utilisant une autre structure du dispositif de commutation entre un sys- tème régulier /un système de réserve, auquel le procédé de contrôle de qualité selon l'invention est adapté.

La figure 12 est un schéma-bloc représentant la structure d'un dispositif de contrôle de la qualité de transmission dans un réseau WDM auquel le procédé de contrôle de qualité selon la présente invention est adapté.

La figure 13 est un schéma-bloc illustrant une autre structure du dispositif de contrôle de la qualité de transmission dans un réseau WDM, auquel le procédé de contrôle de qualité selon la présente invention est adapté.

La figure 14 est un schéma-bloc représentant la structure d'un dispositif de réception optique, auquel le procédé de contrôle de qualité est adapté.

La figure 15 est un schéma-bloc représentant une autre structure d'un dispositif de réception optique, auquel le procédé de contrôle de qualité est adapté.

Avant d'expliquer les modes de mise en oeuvre préférés de la présente invention, on va décrire le prin- cipe d'un procédé de contrôle de qualité selon la présente invention en référence au cas où le signal d'entrée est un signal numérique binaire.

Les figures 1A à 1C représentent les relations entre un signal d'entrée (signal numérique reçu) et une fonction de densité de probabilité et une fonction de dis- tribution. La figure 1A représente le diagramme en oeil du signal d'entrée, la figure 1B représente la fonction de densité de probabilité f(x), qui représente la probabilité de X =x (X est une amplitude du signal d'entrée). Et la figure 1C représente la fonction de distribution F(x) qui représente la probabilité d'avoir X < x. Les équations suivantes sont satisfaites.

La figure 2 représente la structure qui met en oeuvre le procédé de contrôle de qualité selon la présente invention. Le signal d'entrée est envoyé à une section de discrimination 1, dans laquelle il est converti en une valeur binaire sur la base du niveau de discrimination x. La moyenne de la valeur binaire est ensuite formée dans une section 2 de détection de la valeur moyenne, et la valeur moyenne est différentiée par une section de différentiation 3. Le résultat de la différentiation est délivré en tant que résultat du contrôle.

De façon spécifique, lorsque l'amplitude X du signal d'entrée est égale ou inférieure au niveau de dis- crimination x, la section de discrimination 1 discrimine le signal d'entrée en tant que blanc ou espace ou absence de symbole et délivre Do en tant que valeur de sortie. Lorsque l'amplitude X du signal d'entrée est supérieure au niveau de discrimination x, la section de discrimination 1 dis- crimine le signal d'entrée comme étant un signe ou symbole et délivre D1 en tant que valeur de sortie. En désignant par Pl(x) la probabilité de discrimination du signal d'entrée en tant que symbole et par Po (x) la probabilité de discrimination du signal d'entrée en tant que blanc, on a alors

PO (x) =F (x)

P1 (x) =1 -F (x) Par conséquent une valeur moyenne M (x) du signal de sortie de discrimination, qui est délivrée par la section 2 de détection de la valeur moyenne, est exprimée par

M (x) = Dp. F (x) + Dl.(1 - F(x =(Do -Dl).F (x) + Dl.

Etant donné que Do et Dl sont des valeurs connues qui sont déterminées par le traitement dans la section de discrimi- nation 1, la fonction de distribution F(x) du signal d'entrée tel que représenté sur la figure 1C est déterminée à partir de la valeur moyenne après discrimination moyennant l'utilisation de la relation suivante

En modifiant le niveau de discrimination x, puis en différentiant la valeur moyenne après discrimination par rapport à x dans la section de différentiation 3, on obtient

En réarrangeant la relation ci-dessus, on obtient

à partir de laquelle on obtient la fonction de densité de probabilité f (x) du signal d'entrée comme cela est repré- senté sur la figure 1B.

I1 ressort à l'évidence de ce qui précède que la fonction de distribution F(x) d'un signal d'entrée est obtenue par détection de la valeur moyenne du signal de sortie discriminé dans la section 2 de détection de la valeur moyenne, tout en exécutant une numérisation du niveau de discrimination x dans la section de discrimina- tion 1, et la fonction de densité de probabilité f (x) est déterminée par le processus différentiel mis en oeuvre dans la section de différentiation 3. Lors de la détermination de la fonction de distribution et de la fonction de densité de probabilité, les valeurs moyennes pl et p0 par exemple du niveau du signe et du niveau du blanc du signal d'entrée et des valeurs de dispersion a12 et a02 des niveaux individuels sont calculées à partir de ces fonctions et une valeur Q en tant que paramètre de qualité peut être obtenue à partir de ces valeurs moyennes et de ces valeurs de dispersion.

On va décrire ci-après de façon détaillée les modes de mise en oeuvre préférés de la présente invention en référence aux figures 3 à 9. Ci-après on va décrire des circuits tels qu'ils sont adaptés pour contrôler un signal optique numérique binaire d'un code dit NRZ (non retour à zéro) conformément à un système de transmission à modula- tion d'intensité -détection directe.

(Premier mode de mise en oeuvre)

La figure 3 est un schéma-bloc représentant la structure du premier mode de mise en oeuvre d'un procédé de contrôle de qualité, auquel la présente invention est adaptée. Sur la figure 3, un convertisseur optique /élec- trique (0/E) 4, qui exécute une opération linéaire, convertit un signal optique numérique binaire d'entrée en un signal électrique. Ce signal électrique est envoyé à un circuit de discrimination 5, dans lequel il est mis sous forme binaire sur la base d'une tension de discrimination Vth qui est produite par un générateur de tension de dis- crimination 6. La moyenne du signal de sortie binaire du circuit de discrimination 5 est formée par un détecteur de valeur moyenne 7, et la valeur moyenne résultante Vm est convertie en un signal numérique par un convertisseur A/D (analogique/ numérique) 8. Le signal numérique est envoyé à un circuit 10 de traitement de données. Ce circuit 10 de traitement de données reçoit la tension de discrimination Vth qui a été numérisée par un convertisseur A/D 9, déter- mine la caractéristique de la valeur moyenne Vm par rapport à la tension de discrimination Vth et calcule un paramètre de qualité de signal tel qu'une valeur Q.

On va décrire ce qui a été indiqué précédemment d'une manière plus spécifique. Un signal optique, qui cir- cule dans une fibre optique, est converti par le conver- tisseur optique/électrique 4 en un signal électrique, qui à son tour est envoyé au circuit de discrimination 5 pour être comparé à la tension de discrimination Vth délivrée par le générateur 6 de la tension de discrimination. Le générateur de la tension de discrimination modifie la ten- sion de discrimination Vth par échelons par exemple à des intervalles prédéterminés. Le circuit de discrimination 5 compare la tension de discrimination Vth délivrée par le générateur de la tension de discrimination à la tension du signal d'entrée qui a été convertie en un signal élec- trique, et délivre un signal binaire comme par exemple une tension de signe ou de symbole V1 lorsque la tension du signal d'entrée est supérieure à la tension de discrimina- tion Vth, et une tension de blanc VO lorsque la tension du signal d'entrée est inférieure à la tension de discrimina- tion Vth. Ce signal binaire est envoyé au détecteur 7 de la valeur moyenne.

Le détecteur 7 de la valeur moyenne détecte la valeur moyenne Vm du signal binaire d'entrée de la tension de symbole V1 et de la tension de blanc V0. La valeur moyenne obtenue Vm est convertie par le convertisseur A/D 8 en un signal numérique qui à son tour est envoyé au circuit de traitement de données 10. La tension de discrimination Vth produite par le générateur 6 de la tension de discrimination est convertie par le convertisseur A/D 9 en un signal numérique, qui est ensuite envoyé au circuit de traitement de données 10.

Le circuit de traitement de données 10 détermine une fonction de distribution à partir de la valeur moyenne d'entrée Vm, différentie la fonction de distribution en rapport avec une variation de la tension de discrimination Vth de manière à obtenir ainsi une fonction de densité de probabilité, et calcule un paramètre de qualité de signal tel qu'une valeur Q à partir de la fonction de discrimina- tion et de la fonction de densité de probabilité.

La structure décrite précédemment permet de contrôler de façon précise la qualité d'un signal numérique reçu avec de simples structures de circuits qui exécutent une binarisation, une détection d'une valeur moyenne et un traitement de données basés simplement sur la tension de discrimination, sans mesure du taux d'erreurs ni mesure de l'histogramme d'amplitude d'un diagramme en oeil comme cela était nécessaire dans l'art antérieur.

(Deuxième mode de mise en oeuvre)

La figure 4 est un schéma-bloc représentant la structure du second mode de mise en oeuvre du procédé de contrôle de qualité auquel la présente invention est adap- tée. Des chiffres de référence similaires ou identiques désignent les composants de la figure 4, qui sont iden- tiques aux composants correspondants de la figure 3, et ci- après la description va porter sur les différences entre les première et deuxième formes de réalisation.

Cette forme de réalisation diffère de la première forme de réalisation représentée sur la figure 3 par le fait qu'un générateur 11 de signaux en dents de scie délivre la tension de discrimination Vth et que le signal de sortie du détecteur 7 de la valeur moyenne est introduit dans un circuit de différentiation 12 et qu'un signal de sortie différentié par rapport au temps est numérisé par le convertisseur A/D 13 avant d'être envoyé à un circuit 14 de traitement des données.

En référence à la figure 4, le générateur 11 de signaux en dents de scie produit la tension de discrimina- tion Vth qui varie selon une configuration en dents de scie d'une manière proportionnelle au temps, et produit un signal de cadencement pour le point de transition. La ten- sion de discrimination Vth est envoyée au circuit de dis- crimination 5, et le signal de cadencement pour le point de transition est envoyé au circuit 14 de traitement de données. Le circuit de différentiation 12 délivre un signal représentant le résultat de la différentiation du signal de sortie du détecteur de valeur moyenne 7 par rapport au temps. Ce signal, qui est une différentielle dans le temps, est converti par le convertisseur A/D 13 en un signal numérique, qui est ensuite appliqué au circuit 14 de traitement de données.

Le contenu du traitement du circuit 14 de trai- tement de données va être décrit ci-après en référence aux figures 5A à 5C.

Etant donné que la tension de discrimination Vth est proportionnelle au temps, le signal, qui est la différentielle dans le temps de la valeur moyenne, devient un signal qui est déterminé par différentiation de la valeur moyenne par rapport à la tension de discrimination, ou un signal qui est proportionnel à la fonction de densité de probabilité. Cette relation est exprimée par la relation suivante .

Vth = a.t

dans laquelle a est une constante et t désigne le temps.

Les figures 5A à 5C fournissent l'exemple de signaux présents dans les sections individuelles de contrôle d'un signal conformément au second mode de mise en oeuvre. Les côtés gauches des figures 5A-5C représentent le diagramme en oeil du signal optique d'entrée. Etant donné qu'un bruit optique (le bruit ASE d'un amplificateur à fibre optique) est ajouté au signal lumineux numérique binaire avec un rapport symbole/blanc égal à 1/2 et une vitesse du signal de 2,5 Gbits/s et que le rapport du bruit optique augmente dans l'ordre des figures (figure 5A, figure 5B et figure 5C), dans les conditions dans lesquelles la somme de la puissance du signal lumineux et de la puissance de bruit optique est constante, on obtient des signaux d'entrée ayant des rapports signal/bruit différents. Les côtés droits des figures 5A-5E représentent des formes d'ondes, qui dépendent du temps, présentes dans les sections individuelles lorsque les signaux optiques correspondants sur les côtés gauches sont introduits. Dans ces diagrammes, la forme d'onde Vth est la forme en dents de scie de la tension de discrimination qui est appliquée au circuit de discrimination 5. Vm désigne la forme d'onde de la tension de sortie du détecteur de la valeur moyenne 7, qui est un signal correspondant à la fonction de distribution du signal d'entrée. La forme d'onde de dVm/dt est une forme d'onde de sortie différentiée dans le temps, délivrée par le détecteur de valeur moyenne 7 et qui est un signal correspondant à la fonction de densité de probabilité du signal d'entrée.

Etant donné que la tension de discrimination possède une forme en dents de scie, les formes d'ondes des signaux Vm et dVm/dt obtenus sont pivotées au niveau du point où l'inclinaison de la forme d'onde de la tension de discrimination change.

I1 ressort à l'évidence des formes d'ondes des figures 5A-5C, que, lorsque le taux de bruit dans le signal optique d'entrée augmente, la différence entre deux pics (ce qui est équivalent aux valeurs moyennes du niveau du symbole et du niveau du blanc) dans le signal différentiel équivalent à la fonction de densité de probabilité diminue, les largeurs des profils des pics individuels (ce qui est équivalent aux dispersions du symbole et du blanc) augmentent et les hauteurs des pics varient. Le paramètre, tel qu'une valeur Q, qui représente la qualité du signal lumineux d'entrée, peut être déterminé par analyse de la forme d'onde du signal de sortie du circuit de différentiation 12 dans le circuit 14 de traitement de données.

Bien que cette forme de réalisation soit équipée du circuit de différentiation 12 de sorte que le signal différentié dans le temps est envoyé au circuit de traite- ment de données 14, on peut obtenir le même avantage par introduction du signal de valeur moyenne directement dans le circuit de traitement de données 14 et mise en oeuvre du processus de formation de la différentielle dans le temps, par calcul dans le circuit de traitement de données 14.

(Troisième mode de mise en oeuvre)

La figure 6 est un schéma-bloc représentant la structure du troisième mode de mise en oeuvre du procédé de contrôle de qualité, auquel la présente invention est adaptée.Ce mode de mise en oeuvre est un perfectionnement du premier mode de mise en oeuvre de sorte que la séquence de discrimination est numérisée ainsi que la tension de discrimination. Pour éviter une description redondante, on a désigné par des chiffres de référence similaires ou identiques les composants de la figure 6, qui sont identiques aux composants correspondants de la figure 3.

Sur la figure 6, un circuit 15 d'extraction de signaux d'horloge extrait un signal d'horloge synchrone avec une composante de signal de données provenant d'un signal numérique binaire délivré par le convertisseur optique /électrique 4 conformément au système d'extraction non linéaire ou au système à boucle PLL. Le signal d'horloge extrait est envoyé à un déphaseur 16 réalisant un déphasage variable. Le déphaseur 16 réalisant un déphasage variable décale la phase du signal d'horloge d'entrée, d'une quantité désignée par un circuit 18 de commande du point de discrimination, et envoie son signal de sortie à un circuit de discrimination 19. Le générateur de la tension de discrimination représenté sur la figure 3, un générateur 17 de tension de discrimination produit fondamentalement la tension de discrimination Vth qui varie de façon échelonnée. Cependant le point de transition est déterminé par un signal de commande délivré par le circuit 18 de commande du point de discrimination.

Le circuit 18 de commande du point de discrimi- nation commande le déphaseur 16 réalisant un déphasage variable et le générateur 17 de la tension de discrimina- tion de manière à commander le point de discrimination, et fournit à un circuit 20 de traitement de données une information concernant le point de discrimination. Le cir- cuit de discrimination 19 discrimine le symbole ou le blanc du signal d'entrée numérique sur la base de la tension de discrimination lors de la montée du signal d'horloge d'entrée. Le circuit de traitement de données 20 détermine un paramètre de qualité en appliquant un calcul à la valeur moyenne du résultat de discrimination numérisé sur la base de l'information du point de discrimination.

Conformément à la structure de cette forme de réalisation, la tension de discrimination et la phase de discrimination sont toutes deux numérisées par l'exécution d'une commande variable du déphaseur 16 produisant un déphasage variable et du générateur 17 de la tension de discrimination en utilisant un circuit 18 de commande du point de détermination. Cela permet de déterminer une fonction de distribution pour une séquence prédéterminée du signal numérique d'entrée à partir du signal de sortie du détecteur 7 de la valeur moyenne. C'est pourquoi le circuit de traitement de données 20 détermine non seulement une valeur Q en utilisant le système décrit précédemment, mais également un paramètre de qualité qui inclut une information, dans la direction de l'axe des temps, comme par exemple l'ouverture en oeil. Sur la base de ces paramètres de qualité, il est possible d'obtenir le degré de variation d'une forme d'onde provoquée par la dispersion des longueurs d'onde, un effet non linéaire ou analogue dans une fibre optique. Ceci permet de garantir un contrôle de qualité plus précis.

(Quatrième mode de mise en oeuvre)

La figure 7 est un schéma-bloc représentant la structure du quatrième mode de mise en oeuvre du procédé de contrôle de qualité, auquel la présente invention est adaptée. Ce mode de mise en oeuvre est le second mode de mise en oeuvre, auquel est apportée la même amélioration que celle apportée par la troisième forme de réalisation, de sorte que la séquence de discrimination est numérisée de même que la tension de discrimination. Pour éviter une description redondante, des chiffres de référence simi- laires ou identiques désignent les composants de la figure 7, qui sont identiques aux composants correspondants des figures 4 et 6.

De même conformément à la structure de ce mode de mise en oeuvre, la tension de discrimination et la phase de discrimination sont toutes deux numérisées par exécution d'une commande variable du déphaseur variable 16 et du générateur de tension de discrimination 17 moyennant l'utilisation du circuit 18 de commande du point de dis- crimination. Ceci permet de déterminer une fonction de distribution à un instant déterminé du signal numérique d'entrée délivré par la sortie du détecteur 7de la valeur moyenne. Par conséquent, un circuit 21 de traitement de données détermine non seulement une valeur Q en utilisant le système décrit précédemment, mais également un paramètre de qualité qui inclut une information dans la direction de l'axe des temps, comme par exemple l'ouverture en oeil. Sur la base de ces paramètres de qualité, il est possible d'acquérir le degré de variation de la forme d'onde provoquée par la dispersion des longueurs d'onde, un effet non linéaire ou analogue d'une fibre optique. Ceci permet de garantir un contrôle de qualité plus précis.

(Cinquième mode de mise en oeuvre)

La figure 8 est un schéma-bloc représentant la structure du cinquième mode de mise en oeuvre du procédé de contrôle de qualité, auquel la présente invention est adaptée. Ce mode de mise en oeuvre est un perfectionnement supplémentaire apporté au troisième mode de mise en oeuvre, consistant à ajouter la structure qui compense un bruit produit par un système de contrôle. Pour éviter une description redondante, des chiffres de référence simi- laires ou identiques sont appliqués aux composants de la figure 8, qui sont identiques aux composants correspondants de la figure 6.

Pour commencer, on va expliquer le principe d'un procédé de compensation du bruit produit par un système de contrôle, en utilisant certaines relations. On suppose, dans la description qui va suivre, que les fonctions de densité de probabilité du bruit du système de contrôle et le niveau du symbole et le niveau du blanc d'un signal d'entrée sont des fonctions gaussiennes.

La fonction de densité de probabilité f(x) à l'instant de discrimination du signal d'entrée est exprimée par la relation suivante

M étant le rapport symbole/blanc, pl et po étant les valeurs moyennes respectivement du niveau du symbole et du niveau du blanc et 612 et 602 étant les valeurs de disper- sion respectivement du niveau du symbole et du niveau du blanc.

La fonction de densité de probabilité f'(x), qui est déterminée en utilisant la présente invention, inclut le bruit du système de contrôle. En raison de l'influence du bruit produit par le système de contrôle, les valeurs moyennes du niveau de la marque et du niveau du blanc ne varient pas, mais la valeur de dispersion devient égale à la somme de la valeur de dispersion du signal original et de la valeur de dispersion du bruit du système de contrôle, de sorte que f'(x) est fournie par les relations suivantes

6n2 étant la valeur de dispersion du bruit délivré par le système de contrôle.

A partir de la relation ci-dessus, la dispersion du signal original peut être obtenue par détermination, par avance, de la dispersion du bruit du système de contrôle en l'absence d'un signal d'entrée et par détermination de la différence entre cette dispersion et la dispersion qui est obtenue à partir de la fonction de densité de probabilité qui est déterminée lorsqu'une entrée de signal est réalisée.

On va maintenant décrire ce mode de mise en oeu- vre d'une manière spécifique en référence à la figure 8. Sur la figure 8, un commutateur optique (SW) 22 envoie sélectivement à un port de sortie P3 un des signaux introduits au niveau des ports d'entrée P1 et P2. Bien qu'un signal optique ou un signal devant être contrôlé soit introduit au niveau du port d'entrée P1, aucune entrée n'est faite au niveau du port d'entrée P2. Ce commutateur optique 22 est actionné par un circuit 23 de commande du commutateur optique. Comme le circuit 18 de commande du point de discrimination du troisième mode de mise en oeuvre représenté sur la figure 6, un circuit de commande 24 numérise la phase de discrimination et la tension de discrimination par rapport au déphaseur à déphasage variable 16 et au générateur 17 de la tension de discrimination. Le circuit de commande 24 commande en outre la commutation du commutateur optique 22 par l'intermédiaire du circuit 23 de commande du commutateur optique et fournit à un circuit 25 de traitement de données une information concernant la commutation du commutateur optique 22 et une information concernant le point de discrimination.

On va donner ci-après une description de processeurs de commande du circuit de commande 24 et du contenu de traitement de données lors de chaque étape de commande.

Tout d'abord le commutateur optique 22 est com- muté sur le côté P2 de manière à numériser la tension de discrimination. Le circuit 25 de traitement de données détermine une fonction de distribution et une fonction de densité de probabilité à partir des valeurs moyennes des niveaux du symbole et du blanc. A cet instant, une exploration du déphaseur à phase variable 16 n'est pas exécutée étant donné que le bruit du système de contrôle ne dépend pas de la séquence de discrimination. Le circuit de traitement de données 22 calcule la dispersion du bruit produit par le système de contrôle à partir de la fonction de densité de probabilité déterminée et enregistre la dispersion.

Ensuite, le commutateur optique 22 est commuté sur le côté P1 de manière à numériser à -la fois la tension de discrimination et la phase de discrimination. A cet instant, le circuit de traitement de données 25 détermine la fonction de distribution et une fonction de densité de probabilité pour une séquence prédéterminée du signal d'entrée et détermine la valeur moyenne de la valeur de dispersion du symbole et du blanc du signal d'entrée à partir de la fonction de densité de probabilité déterminée. Ensuite la dispersion vraie du signal d'entrée est calculée au moyen du calcul de la différence entre la valeur de dispersion déterminée et la valeur de dispersion du bruit du système de contrôle, qui a été obtenue par avance. Un paramètre de qualité tel qu'une valeur Q ou une ouverture en oeil est calculé à partir de cette valeur moyenne et de cette valeur de dispersion obtenues.

Par conséquent, étant donné que la structure de cette forme de réalisation peut compenser un bruit du sys- tème de contrôle, elle peut contrôler d'une manière plus précise la qualité du système d'entrée.

(Sixième mode de mise en oeuvre)

La figure 9 est un schéma-bloc représentant la structure du sixième mode de mise en oeuvre du procédé de contrôle de qualité, auquel la présente invention est adaptée. Cette forme de réalisation est la quatrième forme de réalisation à laquelle est apportée la même amélioration que celle apportée à la cinquième forme de réalisation, pour ajouter une structure qui compense le bruit produit par un système de contrôle. Pour éviter une description redondante, des chiffres de référence similaires ou identiques sont utilisés pour désigner les composants de la figure 9, qui sont identiques aux composants correspondants des figures 7 et 8.

On va maintenant donner la description des pro- cédures de commande du circuit de commande 24 sur la figure 9 et du contenudetraitement de données lors de chaque étape de commande.

Tout d'abord, le commutateur optique 22 est com- muté sur le côté P2 de manière à numériser la tension de discrimination. Un circuit de traitement de données 26 détermine une fonction de distribution et une fonction de densité de probabilité à partir des résultats de la diffé- rentiation dans le temps des valeurs moyennes des niveaux du symbole et du blanc. A cet instant une exploration du déphaseur réalisant un déphasage variable 16 n'est pas exécutée étant donné que le bruit du système de contrôle ne dépend pas de la séquence de discrimination. Le circuit de traitement de données 26 calcule la dispersion du bruit produite par le système de contrôle à partir de la fonction de densité de probabilité déterminée et enregistre la dispersion.

Ensuite le commutateur optique 22 est commuté sur le côté Pl pour numériser à la fois la tension de dis- crimination et la phase de discrimination. A cet instant, le circuit 26 de traitement des données détermine une fonction de densité de probabilité pour une séquence prédéterminée du signal d'entrée et détermine la valeur moyenne et la valeur de dispersion du symbole et du blanc du signal d'entrée à partir de la fonction de densité de probabilité déterminée. Ensuite, la dispersion vraie du signal d'entrée est calculée par calcul de la différence entre la valeur de dispersion déterminée et la valeur de dispersion du bruit du système de contrôle, qui a été déterminée par avance. Un paramètre de qualité tel qu'une valeur Q ou une ouverture en oeil est calculé à partir de cette valeur moyenne et de cette valeur de dispersion, obtenues.

Par conséquent, étant donné que la structure de ce mode de mise en oeuvre peut compenser le bruit du sys- tème de contrôle, elle peut contrôler d'une manière plus précise la qualité du signal d'entrée.

(Exemples d'application)

Etant donné que les circuits de contrôle selon la présente invention, basés sur les mode de mise en oeuvre décrits précédemment, peuvent garantir un contrôle très précis avec une structure simple, lorsqu'ils sont utilisés dans les dispositifs indiqués ci-après, ils peuvent pré- senter les effets. La figure 10 est un schéma-bloc représentant la structure d'un dispositif de commutation entre un système régulier et/ou un système de réserve, auquel le procédé de contrôle de qualité selon la présente invention est adapté. Sur la figure 10, un signal lumineux, qui est transmis par une fibre optique 101 du système régulier ou par une fibre optique 102 du système de réserve est envoyé sélectivement à une fibre optique de sortie 104 par un commutateur optique 103. Un coupleur optique 105 est connecté à cette fibre optique de sortie 104, de sorte que la lumière transmise est dérivée de manière à être introduite dans le circuit de contrôle de qualité 106 conformément à la présente invention. Ce circuit de contrôle de qualité 106, qui peut posséder la structure de chacun des modes de mise en oeuvre décrits précédemment, détermine un paramètre de qualité tel qu'une valeur Q. Un circuit de commande de commutation 107 commande l'actionnement de l'interrupteur optique 103. Le circuit de commande de commutation 107 règle normalement le commutateur optique 103 sur le côté du système régulier, mais règle le commutateur optique 103 sur le côté du système de réserve lorsque le paramètre de qualité fourni par le circuit de contrôle de qualité 106 est inférieur à une valeur spécifiée.

Cette structure ne requiert pas une démodulation du signal lumineux dans le circuit de contrôle de qualité 106, de sorte que lorsque ce dispositif de commutation est incorporé par exemple dans un dispositif de relais, chaque étage peut être constitué par un seul dispositif optique.

La figure 11 est un schéma-bloc représentant une autre structure du dispositif de commutation entre un sys- tème régulier/ système de réserve, auquel le procédé de contrôle de qualité selon la présente invention est adapté. Pour éviter une description redondante, des chiffres de référence similaires ou identiques sont utilisés pour désigner les composants de la figure 11, qui sont identiques aux composants correspondants de la figure 10. Dans le dispositif de commutation entre un sys-

tème régulier/un système de réserve, représenté sur la figure 11, les coupleurs optiques 105a et 105b sont connectés respectivement à la fibre optique 101 du système régulier et à la fibre optique 102 du système de réserve, et des lumières de transmission du système régulier et du système de réserve, qui sont dérivées par les coupleurs optiques correspondants 105a et 105b, sont envoyées res- pectivement aux circuits de contrôle de qualité 106a et 106b pour l'acquisition de paramètres de qualité tels que les valeurs Q. Les paramètres de qualité déterminés par les circuits de contrôle de qualité 106a et 106b sont envoyés au circuit 107 de commande de commutation, qui commande la commutation du commutateur optique 103 en fonction des résultats de qualité.

Comme le dispositif représenté sur la figure 10, cette structure ne requiert aucune démodulation du signal lumineux dans les circuits de contrôle de qualité 106a et 106b, de sorte que, lorsque le dispositif de commutation est incorporé par exemple dans un dispositif de relais, chaque étage peut être constitué par un dispositif optique. En outre bien que le dispositif représenté sur la figure 10 possède une structure de commande de réaction, le dispositif représenté sur la figure 11 comporte une structure de commande prédictive et peut par conséquent améliorer la caractéristique de réponse de la commande de commutation.

La figure 12 est un schéma-bloc représentant la structure d'un dispositif de contrôle de qualité de trans- mission dans un réseau WDM auquel le procédé de contrôle de qualité selon la présente invention est adapté. Sur la figure 12, un signal lumineux à longueurs d'onde multiples (le nombre des canaux de longueurs d'onde est n) ayant une vitesse de transmission différente, un format de bloc de transmission différent et un système de modulation diffé- rent pour chaque canal de longueur d'onde, est transmis par l'intermédiaire d'une fibre optique 111, à savoir la ligne principale.

Un dispositif de contrôle de la qualité de transmission est agencé comme suit en rapport avec cette fibre optique 111. Un coupleur optique 112 est connecté à la fibre optique 111 en un emplacement prédéterminé pour le branchement d'un signal lumineux du signal à longueurs d'onde multiples en déplacement, et le signal lumineux dérivé est démultiplexé vis-à-vis de canaux individuels de longueurs d'onde, par un démultiplexeur optique 113. Les signaux de sortie individuels démultiplexés sont envoyés à des circuits de contrôle de qualité 1141 à 114n conformes à la présente invention, qui sont prévus en association avec les signaux de sortie démultiplexés et qui déterminent individuellement des paramètres de qualité. Un détecteur d'anomalies 115 compare les paramètres de qualité déterminés par les circuits de contrôle de qualité 1141- 114n à une valeur spécifique et produit un signal de détection d'anomalie pour informer un surveillant d'une qualité anormale ou bien commande la commutation du système anormal sur un système de réserve s'il en existe un, dans lequel il existe un canal de longueur d'onde dont le paramètre de qualité est inférieur à la valeur spécifique.

Avec la structure décrite précédemment, la structure du circuit de contrôle de qualité est très simple par rapport à celle de l'art antérieur et peut être rendue compacte. Par conséquent, même si un nombre élevé de circuits de contrôle de qualité sont nécessaires en association avec des canaux à longueurs d'onde multiples, la taille globale de l'appareil peut être réduite. En outre, étant donné que les circuits individuels de contrôle de qualité ne sont pas affectés par la vitesse de transmission, le format du bloc de transmission et du sys- tème de modulation, ces circuits peuvent avoir la même structure, de sorte qu'on peut s'attendre à obtenir une réduction du coût dans le cas d'une fabrication en grande série.

La figure 13 représente un schéma-bloc décrivant une autre structure du dispositif de contrôle de la qualité de transmission dans un réseau WDM auquel le procédé de contrôle de qualité selon l'invention est adapté. Pour éviter une description redondante, des chiffres de réfé- rence similaires ou identiques sont utilisés pour désigner les composants de la figure 13 qui sont identiques aux composants correspondants de la figure 12.

Dans le dispositif de contrôle de qualité de la transmission, représenté sur la figure 13, les lumières transmises k1 à #,n dérivées pour les canaux à longueurs d'onde individuelles par le démultiplexeur optique 113 sont explorées sélectivement dans l'ordre par un commutateur optique 116, les paramètres de qualité sont déterminés séquentiellement pour les signaux de sortie sélectionnés, par un seul circuit de contrôle de qualité 114, et le détecteur d'anomalies 115 contrôle la qualité de la lumière transmise de chaque canal de longueur d'onde.

Cette structure permet à un seul circuit de contrôle de qualité de traiter tous les canaux de longueurs d'onde et par conséquent requiert un moins grand nombre de circuits constitutifs que le dispositif représenté sur la figure 12.

La figure 14 est un schéma-bloc représentant la structure d'un dispositif de réception optique, auquel le procédé de contrôle de qualité selon la présente invention est adapté. Sur la figure 14, un signal optique d'entrée est un signal optique numérique binaire, qui est converti en un signal électrique par un convertisseur optique/élec- trique (0/E) 121. Ce signal électrique est envoyé à un circuit discriminateur 122 et simultanément à un circuit 123 d'extraction du signal d'horloge pour l'extraction d'un signal d'horloge. La phase de ce signal d'horloge est réglée par un déphaseur 124 et le signal résultant est envoyé au circuit de discrimination 122. Ce circuit de discrimination démodule un signal de données par discrimi- nation de la valeur du signal numérique d'entrée pour la séquence du signal d'horloge, et utilise la tension de discrimination pour un générateur de tension de discrimi- nation 125 dans le processus de discrimination.

Le signal de sortie du convertisseur optique/ électrique 121 est également envoyé à un circuit de dis- crimination A1 d'un circuit de contrôle de qualité 12A. Ce circuit de discrimination A1 discrimine un niveau de sym- bole et un niveau de blanc du signal de sortie du conver- tisseur 121 en utilisant, comme niveau de discrimination, la tension de discrimination qui est produite par un géné- rateur A2 de la tension de discrimination. Un détecteur de valeur moyenne A3 forme la moyenne des résultats de la discrimination du niveau du symbole et du niveau du blanc, et cette moyenne est numérisée par un convertisseur A/D A4. Les valeurs numériques sont ensuite envoyées à un circuit de traitement de données A5.

Ce circuit de traitement de données A5 reçoit le signal de sortie du détecteur A3 de la valeur moyenne, détermine la caractéristique de la valeur moyenne par rap- port à la valeur de tension de discrimination et calcule un paramètre de qualité du signal, comme par exemple une valeur Q. Une section de commande A6 effectue une commande variable de la tension produite par le générateur A2 de la tension de discrimination, selon un mode pas-à-pas, reçoit des paramètres de qualité pour les tensions de discrimina- tion respectives à partir du circuit de traitement de don- nées A5, détermine la valeur de la tension de discrimina- tion qui fournit le paramètre de qualité optimum et règle la tension produite par le générateur 105 de la tension de discrimination du système de démodulation sur cette valeur de tension.

La valeur décrite précédemment permet de régler automatiquement la valeur de tension pour la discrimination de données sur le niveau optimum, conformément à la qualité du signal d'entrée.

La figure 15 est un schéma-bloc représentant une autre structure du dispositif de réception optique auquel le procédé de contrôle de qualité selon la présente inven- tion est adapté. Les chiffres de référence similaires ou identiques sont utilisés pour les composants de la figure 15, qui sont identiques aux composants correspondants de la figure 14. Sur la figure 15, un signal optique d'entrée est un signal optique numérique binaire, qui est converti en un signal électrique par le convertisseur optique /électrique 121. Ce signal électrique est envoyé au circuit de dis- crimination 122 et simultanément au circuit d'extraction de signal d'horloge 123 pour l'extraction d'un signal d'horloge. La phase de ce signal d'horloge est réglée par un déphaseur à déphasage variable 126, et le signal résul- tant est envoyé au circuit de discrimination 122. Ce cir- cuit de discrimination 122 démodule un signal de données en discriminant la valeur du signal numérique d'entrée, et ce pour la séquence du signal d'horloge, et utilise la tension de discrimination délivrée par un générateur 125 de la tension de discrimination dans le processus de dis- crimination.

Le signal de sortie du convertisseur optique/ électrique 121 est également envoyé à un circuit de dis- crimination B1 d'un circuit de contrôle de qualité 12B. Le signal d'horloge extrait par le circuit d'extraction de signal d'horloge 123 est envoyé à un déphaseur réalisant un déphasage variable B3 d'un circuit de contrôle de qualité 12B. Ce déphaseur à déphasage variable B3 déphase le signal d'horloge d'entrée d'une quantité spécifiée par une section de commande B7 et envoie son signal de sortie au circuit de discrimination B1. Un générateur B2 de la tension de discrimination produit une tension de discrimination qui varie d'une manière échelonnée, sous la commande de la section de commande B7.

La section de commande B7 commande le point de discrimination par commande du déphaseur à déphasage variable 16 et du générateur 17 de la tension de discrimi- nation et envoie à un circuit B6 de traitement de données une information concernant le point de discrimination. Le circuit de discrimination B1 discrimine un symbole ou un blanc du signal numérique d'entrée sur la base de la ten- sion de discrimination lors de la montée du signal d'horloge d'entrée. La moyenne du niveau de symbole et du niveau de blanc discriminés est formée par un détecteur B4 de la valeur moyenne et est convertie en des signaux numé- riques par un convertisseur A/D B5. Les signaux numériques sont ensuite envoyés au circuit de traitement de données B6. Ce circuit de traitement de données B6 calcule un paramètre de qualité du signal, tel qu'une valeur Q, en appliquant un calcul à la valeur moyenne du résultat de discrimination numérisé, sur la base de l'information du point de discrimination.

Une section de commande B7 exécute une commande variable de la tension produite par le générateur de ten- sion de discrimination B2 d'une manière étagée, numérise la valeur de phase du déphaseur à déphasage variable B3, reçoit des paramètres de qualité pour les tensions de dis- crimination respectives, de la part du circuit de traite- ment de données B6, détermine la valeur de tension de dis- crimination et la quantité de phase qui fournissent le paramètre de qualité optimum, et règle la tension produite par le générateur 125 de la tension de discrimination du système de démodulation et la quantité de phase du dépha- seur réalisant un déphasage variable 126, sur la valeur de tension déterminée et sur la quantité de phase déterminée. La structure décrite précédemment permet de

régler automatiquement la valeur de tension et la quantité de phase pour la discrimination de données sur le niveau optimum en fonction de la qualité du signal d'entrée.

Bien que l'on ait décrit les modes de mise en oeuvre décrits précédemment et les exemples d'application en se référant au cas d'une ligne de transmission optique, la présente invention peut être également adaptée à une ligne de transmission métallique. Bien que l'on ait décrit les modes de mise en oeuvre décrits précédemment et les exemples d'application en référence au cas oùle signal d'entrée numérique est un signal binaire, la présente invention n'est pas limitée à ce cas particulier. Pour un signal numérique à n valeurs, qui possède trois ou un plus grand nombre de valeurs par exemple, on peut obtenir les mêmes avantages en réglant le nombre de valeurs de seuil à (n -1) et en exécutant le traitement pour chacune des valeurs de seuil.

En résumé, la présente invention permet de mettre en oeuvre un procédé de contrôle de la qualité de signaux numériques, qui est à même de contrôler aisément et de façon précise la qualité de signaux numériques reçus, et un dispositif de communication qui met en oeuvre ce procédé.

Des avantages et modifications supplémentaires apparaîtront aisément aux spécialistes de la technique. C'est pourquoi l'invention, dans ses aspects les plus larges, n'est pas limitée aux détails spécifiques et aux modes de mise en oeuvre représentatifs qui sont représentés et décrits ici. C'est pourquoi de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'invention sans sortir du cadre de cette dernière.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de qualité d'un signal numérique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à numériser un niveau de discrimination, tout en discriminant une valeur d'un signal numérique d'entrée à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) par comparaison de cette valeur audit niveau de discrimi- nation, détecter une valeur moyenne dudit signal discri- miné, et calculer un paramètre de qualité à partir de ladite valeur moyenne. 2. Procédé de contrôle de la qualité d'un signal numérique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à numériser un niveau de discrimination et des séquences de discrimination tout en discriminant une valeur d'un signal numérique d'entrée à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) par comparaison de cette valeur audit niveau de discrimination, détecter une valeur moyenne dudit signal discri- miné, et calculer un paramètre de qualité à partir de ladite valeur moyenne. 3. Procédé de contrôle de la qualité d'un signal numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une fonction de densité de probabilité le long d'un axe d'amplitudes dudit signal d'entrée est formée par diffé- rentiation de ladite valeur moyenne dudit signal discriminé par rapport auxdits niveaux de discrimination, et ledit paramètre de qualité est calculé à partir de ladite fonction de densité de probabilité. 4. Procédé de contrôle de la qualité d'un signal numérique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une fonction de densité de probabilité le long d'un axe d'amplitudes dudit signal d'entrée pour une séquence indi- viduelle de discrimination est formée par différentiation de ladite valeur moyenne dudit signal discriminé par rap- port auxdits niveaux de discrimination, et que ledit para- mètre de qualité est calculé à partir de ladite fonction de densité de probabilité. 5. Procédé de contrôle de la qualité d'un signal numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une fonction de densité de probabilité le long d'un axe d'amplitudes dudit signal d'entrée est formée par numéri- sation desdits niveaux de discrimination de manière à être soit proportionnelle au temps, et différentiation de ladite valeur moyenne dudit signal discriminé par rapport au temps et que ledit paramètre de qualité est calculé à partir de ladite fonction de densité de probabilité. 6. Procédé de contrôle de la qualité d'un signal numérique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une fonction de densité de probabilité le long d'un axe d'amplitudes dudit signal d'entrée pour une séquence individuelle de discrimination est formée par numérisation desdits niveaux de discrimination de manière à être proportionnelle au temps, et par différentiation de ladite valeur moyenne dudit signal discriminé par rapport au temps, et que ledit paramètre de qualité est calculé à partir de ladite fonction de densité de probabilité. 7. Procédé de contrôle de la qualité d'un signal numérique selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'une fonction de densité de probabilité le long d'un axe d'amplitudes sans aucune entrée est formée par avance, et que ladite fonction de densité de probabilité formée à un instant où le signal est introduit, est corrigée sur la base de la fonction de densité de probabilité précédente. 8. Procédé de contrôle de la qualité d'un signal numérique selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'un nombre n de valeurs moyennes et un nombre n de valeurs de dispersion dudit signal discriminé sont déterminés à partir de la fonction de densité de pro- babilité et que ledit paramètre de qualité est calculé à partir de ladite fonction de densité de probabilité. 9. Procédé de contrôle de la qualité d'un signal numérique selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'une ouverture en forme d'oeil est calculée à partir de ladite fonction de densité de proba- bilité le long dudit axe d'amplitudes dudit signal d'entrée, à des niveaux individuels de discrimination. 10. Dispositif de commutation entre un système régulier et un système de réserve, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commutation (103) pour délivrer sélectivement un signal numérique à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) d'un système régulier ou un signal numérique à n valeurs d'un système de réserve, des moyens de contrôle de qualité (106) pour ledit signal numérique à n valeurs délivré par lesdits moyens de commutation (103) et pour déterminer un paramètre de qualité, des moyens de commande de commutation (107) pour commander une action de commutation desdits moyens de com- mutation (103) sur la base dudit paramètre de qualité formé par lesdits moyens de contrôle de qualité (106), et que lesdits moyens de contrôle de qualité (106) numérisent un niveau de discrimination tout en discriminant une valeur dudit signal numérique à n valeurs en comparant cette valeur audit niveau de discrimination, détectent une valeur moyenne dudit signal discriminé et calculent un paramètre de qualité dudit signal numérique à n valeurs à partir de ladite valeur moyenne. 11. Dispositif de commutation entre un système régulier et un système de réserve, caractérisé en ce qu comprend des moyens de contrôle de qualité (106a,106b) pour contrôler des signaux numériques à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) à la fois d'un système régulier et d'un système de réserve et pour déterminer des paramètres de qualité, des moyens de commutation (103) pour délivrer sélectivement ledit signal numérique à n valeurs dudit système régulier ou ledit signal numérique à n valeurs dudit système de réserve, et des moyens de commande de commutation (107) pour commander une action de commutation desdits moyens de com- mutation (103) sur la base desdits paramètres de qualité dudit système régulier et dudit système de réserve, déter- minés par lesdits moyens de contrôle de qualité (106a, 106b), et en ce que lesdits moyens de contrôle de qua- lité (106a,106b) numérisent un niveau de discrimination tout en discriminant une valeur desdits signaux numériques à n valeurs à la fois dudit système régulier et dudit système de réserve en comparant ces valeurs audit niveau de discrimination, détectent des valeurs moyennes desdits signaux discriminé et calculent des paramètres de qualité desdits signaux numériques à n valeurs à la fois dudit système régulier et dudit système de réserve à partir desdites valeurs moyennes. 12. Dispositif de commutation entre un système régulier et un système de réserve selon les revendications 10 et 11 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle de qualité (106, 106a,106b) numérisent lesdits niveaux de discrimination et également lesdites séquences de discrimination. 13. Dispositif de contrôle de qualité de trans- mission pour contrôler des qualités de transmission de signaux numériques à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) dans une pluralité de canaux de longueurs d'onde, ces signaux étant transmis optiquement dans une ligne de transmission optique (111) d'un réseau de multiplexage à division des longueurs d'onde, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de dérivation optique (112) pour dériver une partie d'une lumière transmise à partir de ladite ligne de transmission optique (111) dudit réseau de multiplexage à division des longueurs d'onde, des moyens (113) d'extraction de signaux numé- riques pour extraire des signaux numériques de ladite plu- ralité de canaux de longueurs d'onde à partir de ladite lumière transmise, dérivée par lesdits moyens de dérivation optique (112), des moyens de contrôle de qualité (1141 à 114n) pour recevoir lesdits signaux numériques de ladite plura- lité de canaux de longueurs d'onde extraits par lesdits moyens (113) d'extraction de signaux numériques et pour déterminer des paramètres de qualité desdits signaux numé- riques; et des moyens de contrôle (115) pour vérifier s'il existe une anomalie pour chacun desdits canaux de longueurs d'onde à partir desdits paramètres de qualité obtenus par lesdits moyens de contrôle de qualité (1141 à 114n) et pour produire un signal de détection d'anomalie lors de la détection de ladite anomalie; et que lesdits moyens de contrôle de qualité (1141 à 114n) numérisent un niveau de discrimination tout en discriminant des valeurs desdits signaux numériques à n valeurs desdits canaux de longueurs d'onde en comparant ces valeurs audit niveau de discrimination, détectent des valeurs moyennes desdits signaux discriminés et calculent des paramètres de qualité pour lesdits canaux de longueurs d'onde à partir desdites valeurs moyennes. 14. Dispositif de contrôle de qualité de trans- mission pour contrôler des qualités de transmission de signaux numériques à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) dans une pluralité de canaux de longueurs d'onde, ces signaux étant transmis optiquement dans une ligne de transmission optique (111) d'un réseau de multiplexage à division des longueurs d'onde, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de dérivation optique (112) pour dériver une partie d'une lumière transmise à partir de ladite ligne de transmission optique (111) dudit réseau de multiplexage à division des longueurs d'onde, des moyens (113) d'extraction de signaux numé- riques pour extraire des signaux numériques de ladite plu- ralité de canaux de longueurs d'onde à partir de ladite lumière transmise, dérivée par lesdits moyens de dérivation optique (112), des moyens (116) de sélection de signaux servant à délivrer sélectivement l'un quelconque desdits signaux numériques de ladite pluralité de canaux de longueurs d'onde extraits par lesdits moyens (113) d'extraction de signaux numériques, des moyens de contrôle de qualité (114) pour recevoir ledit signal numérique sélectionné par lesdits moyens (116) de sélection de signaux et déterminer un paramètre de qualité dudit signal numérique; et des moyens de contrôle (115) pour vérifier s'il existe une anomalie dans ledit signal numérique sélectionné à partir dudit paramètre de qualité fourni par lesdits moyens de contrôle de qualité (114) et pour produire un signal de détection d'anomalie lors de la détection de ladite anomalie, et que lesdits moyens de contrôle de qualité (114) numérisent un niveau de discrimination tout en dis- criminant une valeur dudit signal numérique sélectionné par lesdits moyens (116) de sélection de signaux par com- paraison de cette valeur audit niveau de discrimination, détectent une valeur moyenne dudit signal discriminé et calculent un paramètre de qualité pour chacun desdits canaux de longueurs d'onde à partir de ladite valeur moyenne. 15. Dispositif de contrôle de qualités de trans- mission selon l'une ou l'autre des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle de qualité (1141 à 114n, 114) numérisent lesdits niveaux de discrimination et également lesdites séquences de dis- crimination. 16. Dispositif de réception pour la démodulation d'un signal de données par comparaison d'un signal numé- rique d'entrée à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) à (n -1) valeurs de seuil, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de contrôle de qualité (A1 à A5) pour numériser des niveaux de discrimination tout en discrimi- nant une valeur dudit signal numérique d'entrée par compa- raison de cette valeur auxdits niveaux de discrimination, détection d'une valeur moyenne dudit signal discriminé et calcul d'un paramètre de qualité à partir de ladite valeur moyenne; et des moyens (A6) de contrôle de la valeur de seuil pour détecter (n -1) niveaux de discrimination qui optimisent ledit paramètre de qualité déterminé par lesdits moyens de contrôle de qualité (A1 à A5) et pour utiliser lesdits (n -1) niveaux de discrimination pour constituer lesdites (n -1) valeurs de seuil. 17. Dispositif de réception pour la démodulation d'un signal de données par comparaison d'un signal numé- rique d'entrée à n valeurs (n étant un nombre naturel égal ou supérieur à 2) à (n -1) valeurs de seuil, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de contrôle de qualité (B1 à B6) pour numériser des niveaux de discrimination et des séquences de discrimination tout en discriminant une valeur dudit signal d'entrée par comparaison de cette valeur auxdits niveaux de discrimination, détection d'une valeur moyenne dudit signal discriminé et calcul d'un paramètre de qualité à partir de ladite valeur moyenne; et des moyens (B7) de commande des valeurs de seuil pour détecter (n -1) niveaux de discrimination qui opti- misent ledit paramètre de qualité déterminé par lesdits moyens de contrôle de qualité (B1 à B6) et pour utiliser lesdits (n -1) niveaux de discrimination pour constituer lesdites (n -1) valeurs de seuil.