FR2957422A1 - Procede de diagnostic de la qualite de cablage d'une ligne d'abonne numerique a tres haut debit et appareil de mise en oeuvre dudit procede - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un appareil (10) de diagnostic pour tester chez un utilisateur la qualité du câblage vis à vis des signaux à très haut débit acheminés via un réseau téléphonique (12) privé (câblage chez l'utilisateur dudit réseau). Cet appareil de test permet aux techniciens d'installation et d'entretien des réseaux de confirmer de manière immédiate notamment la qualité des connexions en réception et en émission, quant à leur exploitation pour le VDSL, le type de défaut détecté et une localisation du défaut sur le câblage.

Description

Procédé de diagnostic de la qualité de câblage d'une ligne d'abonné numérique à très haut débit et appareil de mise en oeuvre dudit procédé

Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un appareil de diagnostic de la qualité de câblage d'une ligne d'abonné numérique à très haut débit. Plus particulièrement, l'invention a pour objet un appareil pour tester chez un utilisateur la qualité du câblage vis à vis des signaux à très haut débit acheminés via un réseau téléphonique.

La présente invention a également pour objet un procédé de diagnostic de la qualité de câblage d'une ligne d'abonné numérique à très haut débit. Un but de l'invention est d'optimiser l'efficacité et la durée d'une vérification d'un état de câblage d'une ligne d'abonné numérique à très haut débit en détectant en temps réel des défauts présents sur le câblage et en localisant l'origine desdits défauts. Etat de la technique La technologie de type VDSL (Very high Bit Rate - ligne d'abonné numérique à très haut débit) est de plus en plus utilisée par les fournisseurs de services réseau afin d'offrir la télévision sur IP (Internet Protocol - Protocole Internet) standard et haute-définition ainsi que le service de vidéo IP sur demande sur de nombreux canaux. Cette technologie permet d'acheminer à chaque abonné jusqu'à 100 Mbit/s de données en réception. Elle est donc considérée comme étant une solution de rechange plus économique et plus rapide à déployer, comparée à la fibre optique, jusqu'au domicile et ne présente pas les limitations en débits inhérentes à la technologie ADSL (pour Assymetric Digital Subscriber Line en anglais ou ligne d'abonné numérique à débit asymétrique). Tandis que l'ADSL utilise des fréquences allant jusqu'à 1,1 MHz (2,2 MHz pour l'ADSL 2+), la bande de fréquences du VDSL peut atteindre 30 MHz. Or, plus les fréquences de transmission sont élevées, plus elles sont soumises à des facteurs physiques et exigent, entre autres, un soin particulier dans le câblage de l'abonné. En outre, le type et la longueur du câble utilisé pour le signal VDSL influent considérablement sur la bande passante disponible. Or, si les fournisseurs disposent d'informations relativement précises sur les câbles tirés jusqu'au distributeur à l'entrée du domicile, ils ne peuvent évaluer le câblage domestique à distance. Avec le signal VDSL, il convient aussi d'éviter les déviations ou lignes non utilisées, qui réfléchissent le signal à l'extrémité de la ligne ou captent les perturbations comme une antenne. Ainsi, il est nécessaire de procéder à une vérification du câblage au domicile du client. Aujourd'hui il existe des appareils de test permettant aux techniciens d'installation et d'entretien des réseaux de vérifier l'état de connexion VDSL en réception et en émission chez un client. Une fois que la connexion entre la ligne et l'appareil de test est établie, une phase d'émission est activée, pendant laquelle une impulsion de courte durée est créée et envoyée sur la ligne de l'abonné via l'appareil de test. Après l'émission de l'impulsion, l'appareil de test entre en phase d'écoute d'un signal de réflexion en réponse à l'impulsion. Ce type d'appareil de test présente des inconvénients. En effet, si l'écho d'un défaut est reçu par l'appareil lors de la phase d'émission, il sera occulté. L'occultation de cet écho fausse le résultat de l'analyse. Les appareils traditionnels présentent ainsi des inconvénients dus à la présence d'une zone aveugle.

En outre, l'appareil de test comporte des moyens aptes à enregistrer dans une mémoire les signaux reçus du réseau en réponse à l'impulsion. Les mesures mémorisées sont ensuite transférées sous forme numérique vers une unité de traitement distincte comportant des algorithmes destinés au traitement de ces données déportées. L'unité de traitement analyse les grandeurs enregistrées afin de fournir un diagnostic du câblage. Ce diagnostic comporte des informations relatives à un état du câblage et à une localisation de défauts. Avec ce type d'outil, il est ainsi nécessaire d'obtenir d'abord les mesures effectuées et enregistrées avant que l'unité de traitement puisse déterminer des défaillances du réseau. Ainsi un laps de temps est observé avant que les données enregistrées ne soient transférées vers l'unité de traitement. Les résultats fournis par l'unité de traitement ne sont pas immédiats. La réalisation d'un tel outil et de tels algorithmes demande ainsi la mise en oeuvre de technologies onéreuses, du fait de spécifications exigeantes. Cette technologie onéreuse augmente le coût global dudit appareil et du diagnostic. De ce fait, les opérateurs de réseau préfèrent ne pas munir leur technicien d'un tel outil vu son coût si rédhibitoire, environ 200 voire 300 euros et vu le nombre de techniciens. Pour ces raisons d'économie, il est utilisé des appareils de mesure destinés à fournir directement le résultat de test de l'état du signal VDSL sur le réseau privé du client. Avec ces appareils, le technicien doit suivre une procédure de mesure préalablement définie, assez longue et contraignante, pouvant durer une dizaine de minutes pour détecter un problème de débit sur le réseau. En outre, les techniciens analysent eux mêmes les signaux reçus du réseau et de par leurs expertises délimitent une zone de localisation du défaut détecté. Le degré d'exactitude qu'a cette localisation estimative du défaut est relativement faible. En outre, les appareils de test existants ne sont pas adaptés à une localisation de défauts, chez le client, situés en général à quelques mètres.

Ainsi actuellement, se fait réellement sentir le besoin de fournir au technicien un appareil de vérification de la qualité d'une ligne d'abonné numérique à très haut débit, apte à détecter en temps réel les défauts présents sur le câblage chez l'abonné et une estimation de la localisation de tels défauts avec une bonne précision.

Exposé de l'invention L'invention a justement pour but de répondre à ce besoin tout en remédiant aux problèmes relatifs aux techniques précédemment exposées. Pour cela, l'invention propose un appareil de diagnostic d'une ligne d'abonné numérique à très haut débit.

L'appareil de test de l'invention est destiné aux applications d'installation et d'entretien liées aux réseaux d'accès à très haute vitesse sur cuivre. Cet appareil de test permet aux techniciens d'installation et d'entretien des réseaux de confirmer notamment la qualité des connexions en réception et en émission, quant à son exploitation pour le VDSL et le VDSL2, le type de défaut détecté et une localisation du défaut sur le câblage. Cet appareil a pour but de détecter des perturbations au niveau du câblage de l'abonné. Il fournit en sortie le type de défaut ayant occasionné la perturbation. Ce type de défaut peut être entre autres : - la présence d'un câble parasite placé en dérivation, ou - une section de câble n'ayant pas l'impédance attendue, ou - une discontinuité due à des courts-circuits ou à des mauvaises connexions. L'appareil fournit également une localisation du défaut détecté. Les informations sont fournies en sortie en général en moins de deux secondes.

L'invention a donc pour objet un appareil de diagnostic, d'un état de câblage d'une ligne d'abonné numérique à très haut débit, comportant - un générateur de signal de test en échelon, - des moyens de visualisation d'un signal retour en réponse au signal de test émis sur la ligne, caractérisé en ce qu'il comporte - des moyens de détermination dynamique d'une impédance moyenne de la ligne en fonction du signal retour, - des moyens d'adaptation d'un premier seuil haute impédance et d'un second seuil basse impédance de comparaison limites bornant le signal retour en fonction de l'impédance moyenne déterminée. Avantageusement, l'invention est également caractérisée en ce que l'appareil comporte des moyens configurés de sorte à créer un signal binaire dont la valeur est changée dès que le signal retour atteint un des seuils. Il comporte également des moyens de filtrage configurés de sorte à convertir le signal binaire en un signal continu dont la valeur en tension correspond à une distance d'un défaut induisant le dépassement du seuil par le signal retour. Avantageusement, l'invention est également caractérisée en ce que l'appareil comporte des moyens configurés de sorte à fournir en sortie un type de défaut de la ligne, en fonction du seuil atteint par le signal de retour et d'un niveau de distorsion du signal retour. Avantageusement, l'invention est également caractérisée en ce que l'appareil comporte au moins une diode de signalisation configurée de sorte à être activée en fonction d'un état de la ligne ou dudit appareil.

Avantageusement, l'invention est également caractérisée en ce que l'appareil comporte un moyen de déclenchement de la diode, basculant d'un état ancien à un nouvel état dès qu'un seuil est atteint par le signal retour, ledit moyen étant maintenu dans le nouvel état durant une période de mesure.

Avantageusement, l'invention est également caractérisée en ce que l'appareil comporte un circuit de mesure composé de composants électroniques analogiques et numériques séquencés par une horloge. Avantageusement, l'invention est également caractérisée en ce que l'appareil comporte une unité de traitement comportant un microprocesseur apte à exécuter des codes instructions d'une mémoire programme destinés à déterminer l'impédance moyenne de la ligne, à adapter les deux seuils en fonction de l'impédance, à déterminer la distance du défaut et à déterminer le type de défaut. L'invention a également pour objet un procédé de diagnostic de la qualité de câblage d'une ligne d'abonné numérique à très haut débit exécuté par les composants électroniques ou analogiques de l'appareil de l'invention ou par le microprocesseur de l'appareil. Brève description des dessins L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit 15 et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. La figure 1 montre une représentation schématique d'un appareil de diagnostic d'une ligne d'abonné à très haut débit selon un mode de réalisation de l'invention, 20 La figure 2 montre une représentation graphique d'une fonction de variation des seuils de limite de comparaison par rapport à une impédance moyenne de la ligne d'abonné, selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 montre une illustration d'étapes correspondant au fonctionnement d'un mode de réalisation de l'invention. 25 Les figures 4 et 6 montrent un diagramme temporel de signaux électriques internes à l'appareil de diagnostic, selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 5 montre une comparaison entre un signal de test de type échelon et un signal de test de type impulsion comme dans un mode de 30 réalisation de l'invention. La figure 7 montre une représentation schématique d'un appareil de diagnostic d'une ligne d'abonné à très haut débit selon un autre mode de réalisation de l'invention, Description détaillée de modes de réalisation de l'invention 35 La figure 1 représente, de manière schématique, un appareil 10 de test muni des moyens perfectionnés de l'invention. L'appareil 10 de test est un boîtier portatif et peu encombrant. Le boîtier de l'appareil 10 est, dans l'exemple de la figure 1, rectangulaire d'une dizaine de centimètres en longueur et en largeur. La forme et les dimensions de l'appareil 10 ne sont pas limitatives à celles de la figure 1. Dans un mode de réalisation préféré, l'appareil 10 est alimenté en énergie électrique via une source électrique (non représentée). Cette source électrique peut être un réseau de distribution électrique dans ce cas, l'appareil est muni d'un adaptateur secteur. Cette source électrique peut également être un pack de batteries. Ce pack de batteries peut être rechargeable. L'appareil 10 est relié à un réseau 11 d'un fournisseur de services via une ligne 12 téléphonique d'abonné. L'appareil 10 comporte un port 13 connecté à la ligne téléphonique 12. Ce port 13 peut être un connecteur du type « modular jack » (par exemple : RJ11, RJ45). L'appareil 10 comporte un écran 14 de visualisation de résultat de test. L'appareil 10 comporte un interrupteur 16 actionné par pression. L'appareil 10 peut également comporter des diodes électroluminescentes destinées à signaler les différents événements se produisant sur ledit appareil. L'appareil 10 comporte également un circuit d'alimentation des diodes (non représenté) suivant un code déterminé. Par exemple, l'appareil 10 peut notamment comporter: - une diode 15a pour signaler que la ligne 12 téléphonique est alimentée, - une diode 15b pour signaler que la ligne de l'abonné rencontre un problème de faible impédance, - une diode 15c pour signaler que la ligne de l'abonné ne rencontre aucun problème, - une diode 15d pour signaler que la ligne de l'abonné rencontre un 30 problème de haute impédance, - une diode 15e pour signaler que la batterie d'alimentation est faible. La figure 1 montre un mode de réalisation préféré de l'exécution de l'invention. Dans l'exemple de la figure 1, l'invention est exécutée à l'aide d'un circuit 20 de mesure de l'appareil 10. Le signal reçu par le circuit 20 est 35 un signal retour d'un signal test émis sur la ligne 12. Pour ce faire, le circuit 20 comporte un générateur 17 de signaux d'horloge. Ce générateur 17 permet d'émettre sur la ligne 12 un signal test de type échelon par l'intermédiaire d'inverseurs logiques 32 et d'une résistance 31 adaptant le circuit à l'impédance de la ligne 12.

Le signal retour passe à travers un module de comparaison 21. Ce module 21 comporte un premier comparateur 22 comprenant une entrée positive apte à recevoir le signal retour et une entrée négative apte à recevoir un premier seuil S1 de comparaison. Le module 21 comporte en outre un second comparateur 23 comprenant une entrée négative apte à recevoir le signal retour et une entrée positive apte à recevoir un second seuil S2 de comparaison. Le seuil S1 supérieur correspond à la valeur absolue maximale d'impédance au dessus de laquelle les perturbations causées par des discontinuités ou des mauvaises connexions ne sont plus négligeables. Le seuil S2 inférieur correspond à la valeur absolue minimale d'impédance en dessous de laquelle les perturbations causées par des discontinuités dues à des courts-circuits ou à des déviations de ligne sont substantielles. Le module 21 permet ainsi de comparer en permanence le signal retour par rapport à un seuil haut S1 et à un seuil S2 bas. Le signal retour est ainsi comparé par rapport aux deux seuils S1 et S2. Lors de la réalisation de l'invention, on a noté l'apparition de fausses détections. Ces fausses détections correspondent à une détection d'un défaut alors qu'il n'y en a pas. Ces fausses détections peuvent être dues au fait que chez un abonné différents types de câbles et de générations de câbles coexistent avec des caractéristiques physiques et mécaniques différentes. Ainsi, un câble ancien, par exemple de 10 ans et plus, peut générer des perturbations et sera détecté comme un défaut par l'appareil. Pour résoudre cet inconvénient, le circuit 20 comporte un module 24 de correction destiné à faire converger de manière dynamique et en temps réel le seuil S1 d'impédance maximale et le seuil S2 d'impédance minimale en fonction de l'impédance moyenne de la ligne 12. Les seuils S1 et S2 sont ainsi corrigées en fonction de l'impédance du signal retour. Ainsi, l'appareil 10 est muni de moyens d'adaptation configurés de sorte à ajuster les seuils S1 et S2 par rapport à l'impédance de la ligne 12.

Les seuils S1 et S2 sont adaptés par un filtrage passe-bas du signal retour avec une constante de temps facilement adaptable et pouvant être optimisée en fonction du type d'utilisation. Les sorties des comparateurs 22 et 23 du module 21 sont utilisées pour alimenter un réseau 26 de portes logiques. Ce réseau 26 comporte une porte OU 25 suivie deux bascules 27 et 28 à verrouillage placées l'une à la suite de l'autre. Les deux bascules 27 et 28 sont de type D La bascule 27 comporte une entrée PRE recevant les signaux retour sommés par la porte 25, et une entrée CLR recevant un signal de remise à zéro fourni par une horloge de synchronisation correspondant au générateur 17. Lorsque le signal retour est supérieur au premier seuil S1, ou inférieur au deuxième seuil S2, alors l'entrée PRE est à 1 et une sortie Q de la dite bascule est verrouillée à l'état haut. La bascule 27 a une entrée CLR qui la force à zéro avant l'émission 15 du signal échelon de test. La seconde bascule 28 comporte une entrée D qui recopie la sortie Q de la première bascule 27 en fonction d'un signal d'horloge CLK retardé. La seconde bascule 28 comporte des entrées PRE et CLR maintenues inactives par l'application d'une tension correspondant à l'état de repos de ces 20 entrées. Dans un exemple cette tension est de l'ordre de 0 volt. Lorsque le signal retour est supérieur ou égal au seuil S1, la deuxième bascule 28 active la diode 15d pour signaler que la ligne de l'abonné rencontre un problème de haute impédance. Lorsque le signal retour est inférieur au seuil S2, la deuxième bascule 28 active la diode 15b pour 25 signaler que la ligne de l'abonné rencontre un problème de faible impédance. Dans l'exemple de la figure 1, ces deux diodes 15d et 15b sont de couleur rouge. Lorsque le signal retour est compris entre les deux seuils S1 et S2, alors la deuxième bascule active la diode 15c pour signaler que la ligne de 30 l'abonné ne rencontre aucun problème. Dans l'exemple de la figure 1, cette diode 15c est de couleur verte. La figure 2 montre un exemple graphique d'une fonction de convergence des seuils S1 et S2 en fonction de l'impédance moyenne. L'axe des abscisses représente des distances en mètre et l'axe des ordonnées des 35 impédances en ohm. Les seuils évoluent en fonction de l'impédance moyenne de la ligne afin d'éviter la détection de faux positifs. Comme le montre l'exemple de la figure 2, les seuils S1 et S2 de limite de comparaison bornent le signal de retour 44. Les seuils S1 et S2, représentés ici en trait plein correspondent aux signaux obtenus lorsque l'impédance moyenne de la ligne, calculée à partir du signal de retour, est sensiblement égale à l'impédance nominale de l'appareil. Dans l'exemple de la figure 2, l'impédance nominale de l'appareil est égale à 1000. Comme le montre l'exemple de la figure 2, les seuils S1 et S2, représentés ici en pointillés correspondent aux signaux obtenus lorsque l'impédance moyenne de la ligne, calculée à partir du signal de retour, est différente de l'impédance nominale de l'appareil. Dans l'exemple de la figure 2, les seuils S1 et S2 représentés en pointillés bornent un signal de retour 44 dont l'impédance moyenne est sensiblement égale à 780. Les tests peuvent être exécutés sur la ligne en service (sous tension), 15 avec des services POTS et/ou DSL. La figure 3 est un exemple de diagramme fonctionnel de l'exécution de l'invention. La figure 3 montre une étape préliminaire 50 dans laquelle l'interrupteur 16 est actionné entrainant une mise sous tension de l'appareil 10. Cette étape préliminaire a également pour but d'initialiser les paramètres 20 de seuils S1 et S2 et d'impédance moyenne pour un nouveau test. Ces paramètres d'initialisations sont des paramètres prédéfinis par défaut. Dans un exemple ces paramètres sont déterminés pour une impédance moyenne de la ligne de 1000. A une étape 51, une phase 40 d'émission est activée. Un générateur 25 17 d'échelon de l'appareil 10 est activé. Ce générateur 17 produit un signal 41 de test de tension échelon. Dans un mode de réalisation préféré, le générateur produit des signaux 41 de test échelon répétés toutes les 50ps. A une étape 52, une phase d'écoute de réception 42 de signaux de réponse est activée. 30 Dans l'état de la technique, les appareils de test détectent un défaut lorsque le signal de retour dépasse un certain seuil. Toutefois, ce seuil est fixé autour d'une impédance supposée connue par l'opérateur, et qui est celle du câble d'installation. Or, il existe de nombreuses variétés de câbles disponibles sur la ligne ayant des caractéristiques diverses et totalement 35 inconnues a priori du technicien. Si l'impédance effective est trop différente de celle supposée, il y aura une forte asymétrie de la sensibilité par rapport au type de défaut. Par exemple, si l'impédance est trop élevée par rapport à celle supposée, la sensibilité aux défauts pouvant conduire à la détection de faux positifs là où le câble a été un peu malmené mais sans conséquence pour le signal DSL sera exacerbée, alors que des défauts de câblage importants passeront totalement inaperçus. De même, la qualité de la connexion et du câble pourra modifier les caractéristiques de détection, même si on imagine pouvoir compenser ces phénomènes et ces inconvénients, en faisant, par exemple une mesure en deux temps, il restera une situation courante où aucune stratégie ne pourra éliminer le problème : celle où des câbles hétérogènes sont présents dans une même installation. L'invention résout ces inconvénients en faisant une adaptation dynamique en temps réel des seuils de l'impédance moyenne de la ligne, à une étape 53. En effet, l'impédance moyenne est actualisée au fur et à mesure que le signal de retour revient. Cette correction est effectuée en filtrant le signal de retour de la ligne avec une constante de temps facilement adaptable et pouvant être optimisée en fonction du type d'utilisation. Il est à noter que ces signaux de correction sont créés de façon analogique très simple, grâce notamment à l'utilisation d'un échelon comme signal de test. A une étape 54, les seuils S1 et S2 sont compensés en fonction de l'impédance moyenne déterminée au fur et à mesure. Si une modification dans l'impédance moyenne de la ligne est constatée à un endroit, la compensation va faire automatiquement converger les deux seuils de façon symétrique de manière à retrouver une détection à la fois sensible et équilibrée sur les types de défauts. A une étape 56, un signal de déclenchement est envoyé au réseau 26 logique afin de le basculer d'un état à l'autre. Ce basculement commande l'activation des diodes 15d haute impédance ou 15b basse impédance correspondantes. Ces diodes sont maintenues activées pendant la période de mesure de 50ps. Puis, le réseau 26 est basculé à un autre état et les diodes 15d haute impédance ou 15d basse impédance sont désactivées. L'appareil 10 est maintenant prêt pour une nouvelle mesure. Dans un mode de réalisation préféré, le module de correction 24 comporte un circuit permettant de supprimer du signal de retour 44 tous les défauts ne perturbant pas le signal et susceptible d'être détectés. Il est apparu au cours d'expérimentation que les lignes connectées en dérivation ayant une longueur inférieure à 1,5 mètres ne gênent pas le signal VDSL. Ces défauts peuvent être dus par une distorsion d'un câble, un câble tordu sous une porte etc.... Cette longueur de 1,5 mètres est déterminée en fonction des tolérances des composants électroniques de l'appareil 10. A une étape 57, une porte ET 30 du module 29 de localisation crée un signal binaire mis à l'état haut au début du créneau de mesure et qui repasse à zéro dès qu'un défaut est détecté. Ce signal est répété toutes les 50 ps et son rapport cyclique est proportionnel à la distance jusqu'au défaut. A une étape 58, le module 29 de localisation détermine une localisation du défaut détecté en convertissant le rapport cyclique du signal binaire en tension via un convertisseur 33. Cette tension est elle-même affichée par l'appareil 10 avec un gain qui permet de la convertir en information de distance. Par exemple, pour un défaut situé à 10 mètres, la durée du signal binaire serait environ de 100 ns en supposant que le câble a un facteur de vélocité de 5 ns/mètre. Si la fréquence de mesure est de 20 KHz, la période est donc de 50ps. Dans ce cas, le signal binaire est donc à 5 volts pour une proportion égale à 0.1/50 du temps soit 0.002. La valeur moyenne d'un tel signal vaut 0.002 X 5 volts soit 0.01 volt. Il suffit donc d'un filtrage ayant une constante de temps grande devant les 50ps de la période de mesure pour convertir le signal binaire en un signal continu. Ce signal continu ayant une valeur en millivolts égale à la valeur en mètres de la distance du défaut. Ainsi dans l'invention, à partir du signal binaire, le circuit 20 fournit en sortie avec des calculs simples et un temps relativement court une localisation du défaut détecté. Cette méthode de localisation est simple et plus facile à réaliser par rapport aux méthodes existantes. En effet, dans l'état de la technique, la mesure de la distance du défaut se fait en lançant un chronomètre électronique au début de la mesure et en l'arrêtant au moment où on détecte un défaut. C'est une approche relativement intensive par rapport aux moyens de comptage à mettre en oeuvre compte tenu de la rapidité des signaux.

Cette approche est avantageuse, car le signal binaire dérivé des signaux internes du circuit 20 de mesure, doit juste être filtré, et appliqué à un module millivoltmètre standard et bon marché. Avec l'invention, on a donc pu réaliser la mesure de distance avec des moyens simples, bon marché, et peu exigeants sur le plan technologique. Le facteur de conversion distance tension est déterminé par la fréquence de mesure, et c'est d'ailleurs cette fréquence ajustable, qui permet de calibrer l'appareil lors de la fabrication. Avec l'invention, une seule calibration est à effectuer au moment de la fabrication de l'appareil. Seule une référence de distance est à calibrer via un potentiomètre.

La figure 4 illustre le procédé décrit à la figure 3 sous forme de représentation graphique. Durant la phase d'émission, le générateur 17 produit une succession de signaux 41 représentés à la figure 3 sous forme de chronogramme. Un signal 41 de tension échelon présente une amplitude et une durée de valeurs prédéterminées. Dans un exemple, l'amplitude a une tension de 5 Volts et une durée de 50ps. Dans l'invention, un signal de test en échelon est préféré à une impulsion utilisée en général dans l'état de la technique. La figure 5 montre le résultat de l'acheminement d'un signal test 41 en échelon et d'une impulsion 39 test. L'impulsion test 39 est une impulsion de 10 nanosecondes et le signal de test 41 a le même temps de montée. Afin de forcer le trait des résultats, ces deux signaux sont émis sur une ligne ayant sensiblement 200 mètres de câbles. Le signal 41a est le signal mesuré sur la ligne à environ 200 mètres. Même si le signal 41 de test échelon de départ est atténué, il l'est faiblement.

Par contre, le signal 39a mesuré sur la ligne à environ 200 mètres est fortement atténué dans les câblages par rapport à l'impulsion de test 39 d'origine. Ce signal 39a mesuré est à la limite de la dispersion. Il devient ainsi quasi impossible de détecter avec certitude les défauts présents sur le câblage avec ce signal dispersé.

Ainsi, le signal 41 de tension échelon est utilisé pour sa robustesse par rapport aux conditions de transmission. Car la détection d'un écho n'est pas difficile et délicate comme dans le cas d'une impulsion qui est rapidement atténuée et dispersée dans des câblages de qualité grand public, comme l'installation téléphonique d'une maison.

En outre, l'échelon permet l'implémentation d'une adaptation dynamique des caractéristiques de la ligne mesurée. En effet, il permet de créer un signal modulé dont la valeur moyenne en mini volts correspond à la distance au défaut en mètres moyennant un choix judicieux de la fréquence de fonctionnement. Durant la phase 42 de réception, une fenêtre 43 de mesure temporelle est déclenchée, simultanément à la production de chaque signal 41 de tension échelon. Dans un mode de réalisation préféré, cette fenêtre 43 temporelle a une durée D prédéterminée. La durée D est déterminée en fonction de la distance maximale où les défauts seront détectés. Dans un mode de réalisation préféré, cette distance est égale à 40 mètres. Dans ce cas, en supposant que le câble a un facteur de vélocité de 5 ns/mètre, la durée D est égale à environ 400ns. Du fait que la vérification est à effectuer du côté client, une distance maximale de 40 mètres est suffisante. Ainsi, pendant 400 ns de la période du signal 41 de test, le circuit 20 de mesure est en écoute d'écho de défauts. Avec l'invention, la détection de défaut est effective dès l'instant où un signal de test en échelon est émis sur la ligne. Le fait de faire coïncider la phase d'émission avec la phase de réception a principalement pour avantage de supprimer les zones aveugles.

Dans l'exemple de la figure 4, des défauts sont matérialisés par un cercle plein 43. On visualise sur cette figure le signal de test 41, le signal retour 44, la fenêtre de mesure 43 et le signal binaire 45. La figure 6, montre un zoom de la superposition des signaux internes à l'appareil 10. Comme le montre l'exemple de la figure 6, l'analyse du signal de retour est effectuée durant la fenêtre 43 de mesure. Le signal de retour 44 est borné par les deux seuils S1 et S2. Les valeurs de ces deux seuils sont actualisées au fur et à mesure que le signal de retour 44 revient. Dès qu'un défaut est détecté, une variation 44a du signal de retour est observée. Le réseau 26 de portes logiques change d'état tel que montré par le signal 46. Puis, le signal binaire 45 créé par le module 29 de localisation passe à zéro. Des variations multiples du signal de retour sont également observées après la détection d'un défaut. Ces variations multiples correspondent à des réflexions dudit défaut sur la ligne et sont filtrées afin d'être occultées par le circuit 20.

Avec l'appareil de test de l'invention, le technicien connecte l'appareil 10 à la ligne du client puis appuie sur l'interrupteur. Et presque immédiatement, par exemple au bout d'environ deux secondes, le résultat s'affiche sur l'écran de visualisation. Ce résultat comporte notamment : la détection d'un défaut, le type de défaut détecté et une estimation de la localisation du défaut sur le câblage. Avec l'invention, le diagnostic est immédiat. Il n'est pas nécessaire d'attendre la fin de la mesure et des analyses par une unité de traitement ou une interprétation humaine pour détecter et localiser un défaut. Cet appareil est ergonomique et très facile d'utilisation. Les techniciens n'ont pas besoin de connaissances spécifiques pour pouvoir l'utiliser. L'invention fournit ainsi un outil pour le technicien qui intervient chez le client pour localiser des défauts, estimer en mètre la distance où se situe le défaut, identifier le type de défaut et détecter la présence de la tension d'alimentation sur la ligne. L'appareil de test s'avère un outil indispensable pour une installation et un dépannage rapides et efficaces. Cet appareil de test de l'invention est constitué de composants communs et bon marché, ce qui rend sa fabrication simple et peu coûteuse.

En outre, dans la structure de cet appareil, les composants peuvent être remplacés par des composants correspondants. De même, d'autres composants peuvent être intercalés entre les composants décrits de ces dispositifs. Dans une variante, l'appareil de l'invention peut être directement utilisé par le client pour tester sa ligne. Dans ce cas, la structure et le fonctionnement de l'appareil peuvent être beaucoup plus simplifiés, par rapport à l'appareil décrit à la figure 1, afin de faciliter son utilisation au client qui n'est pas technicien. Avec cet appareil simplifié, le client pourra dans un mode de réalisation préféré, uniquement vérifier si son câblage est correct ou présente un défaut. Cet appareil simplifié a un coût moindre par rapport à l'appareil utilisé par un technicien qui fournit en sus le type de défaut et une estimation de la localisation. Dans une variante, les éléments contenus dans l'appareil 10 de diagnostic de l'invention peuvent être installés dans un modem DSL ou dans un boîtier multiservice couramment appelé ' box '.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation ci-dessus décrits. En particulier, le signal de sortie du réseau 25 logique peut être de type modulation de largeur d'impulsions (MLI ou Pulse Width Modulation, soit PWM en anglais). Dans ce cas, ce signal MLI est passé à travers un filtre passe bas afin de convertir son rapport cyclique en tension. Cette tension est ensuite convertie en distance. Dans une variante, le réseau 26 logique peut être remplacé par un circuit logique combinatoire formée par les portes et, ou, ou exclusif. Dans une autre variante de mode de réalisation, le circuit 20 de mesure peut être remplacé par une unité de traitement, même si elle est plus coûteuse. La figure 7 montre un exemple d'un appareil 10 muni d'un exemple d'unité de traitement. Pour exécuter les actions du circuit 20 de mesure de la figure 1, l'unité de traitement 60 comporte une mémoire de programme 61 et une mémoire de données 62 connectées à un microprocesseur 63 via un bus de communication 64. L'unité de traitement 50 est connectée aux différentes diodes de l'appareil 10 ci-dessus décrit, par l'intermédiaire d'un autre bus de communication 65. L'unité de traitement 60 comporte une interface d'entrée/sortie 66 permettant de relier les bus 64 et 65. L'unité de traitement 60 peut être un calculateur ou formée par un ensemble de calculateurs.

Les actions menées par l'unité de traitement 60, sont ordonnées par le microprocesseur 61. Le microprocesseur 63 produit, en réponse aux codes instructions enregistrés dans la mémoire programme 61, des ordres destinés aux différents éléments de l'appareil 10. La mémoire de programme 61 est divisée en plusieurs zones, chaque zone correspondant à une fonction ou à un mode de fonctionnement du programme de l'appareil 10 de test. De même, lorsque l'on prête une action à un programme, cette action correspond à la mise en oeuvre par un microprocesseur, connecté à une mémoire dans laquelle est enregistré le programme, de tout ou partie des codes instructions formant le dit programme. Dans le mode de réalisation de la figure 7, seules les zones de la mémoire de programme intéressant le plus directement l'invention sont représentées.

Une zone 67 comporte des codes instructions pour activer l'émission d'un signal de test sur la ligne 12 du client. Dans l'invention, le signal de test est un échelon émis par un générateur 68 d'échelons. Une zone 68 comporte des codes instructions pour activer, simultanément à l'émission du signal de test sur la ligne 12 du client, une phase d'écoute d'un signal de retour. Une zone 69 comporte des codes instructions pour déterminer de manière dynamique une impédance moyenne de la ligne 12 au fur et à mesure de la réception du signal retour.

Une zone 70 comporte des codes instructions pour faire converger de manière dynamique et en temps réel un seuil S1 d'impédance maximale et un seuil S2 d'impédance minimale en fonction de l'impédance moyenne de la ligne 12 fournie en sortie par les codes instructions de la zone 69. Une zone 71 comporte des codes instructions pour extraire de la mémoire de données un type de défauts en fonction du seuil atteint. Une zone 72 comporte des codes instructions pour fournir un signal binaire en fonction du résultat de comparaison entre l'impédance moyenne et les seuils S1 et S2. Une zone 73 comporte des codes instructions pour convertir le signal binaire en distance. La mémoire de données 62 est, par exemple, structurée en une table. Par exemple chaque ligne de la table correspond à un type de défaut, chaque colonne de la table correspond à un renseignement sur ce défaut. Ainsi la mémoire 62 de données comporte une colonne 62a correspondant à un type de défaut (discontinuité, court-circuit, signal parasite, etc..), une colonne 62b correspondant au seuil S1, une colonne 62c correspondant au seuil S2, et une colonne 62d correspondant à une mesure électrique (en volt ou en ampère). La connaissance du seuil atteint et de la mesure du signal de retour au moment où le défaut a été détecté permet d'extraire de la table 62, le type de défaut. Ainsi, en fonction du seuil atteint, l'unité de traitement 60 détermine le type de défauts. L'unité de traitement 60 comporte un dispositif 74 à déclenchement apte à être basculé d'un état à l'autre. Ce dispositif 74 peut être un bistable ou un monostable. Ce dispositif est relié aux diodes 15b, 15c et 15d.

L'unité de traitement 60 peut en outre comporter un filtre 75 de détection de défaut permettant de supprimer du signal de retour 44 tous les défauts ne perturbant pas le signal et susceptibles d'être détectés. Dans ce mode de réalisation, un état bas est déclenché lorsqu'un seuil est atteint, il est dans ce cas représenté par le chiffre binaire 0 et un état haut par le chiffre binaire 1. L'unité de traitement crée ainsi un signal binaire mis à l'état haut au début du créneau de mesure et qui repasse à zéro dès qu'un défaut est détecté. L'unité de traitement enregistre dans la mémoire de données 62 le signal binaire créé avant de l'utiliser pour calculer une distance.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 ù Appareil (10) de diagnostic, d'un état de câblage d'une ligne (12) d'abonné numérique à très haut débit, comportant - un générateur (17, 68) de signal de test en échelon, - des moyens (14) de visualisation d'un signal retour en réponse au signal de test émis sur la ligne, caractérisé en ce qu'il comporte - des moyens (20, 69) de détermination dynamique d'une impédance moyenne de la ligne en fonction du signal retour, - des moyens d'adaptation (24, 70) d'un premier seuil haute impédance et d'un second seuil basse impédance de comparaison limites bornant le signal retour en fonction de l'impédance moyenne déterminée. 2 ù Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (29, 72) configurés de sorte à créer un signal binaire dont la valeur est changée dès que le signal retour atteint un des seuils, - ledit appareil comporte en outre des moyens (33, 73) de filtrage configurés de sorte à convertir le signal binaire en un signal continu dont la valeur en tension correspond à une distance d'un défaut induisant le dépassement du seuil par le signal retour. 3 ù Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (26, 71) configurés de sorte à fournir en sortie un type de défaut de la ligne, en fonction du seuil atteint par le signal de retour. 4 ù Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une diode (15a, 15b, 15c, 15d et 15e) de signalisation configurée de sorte à être activée en fonction d'un état de la ligne ou dudit appareil. 5 ù Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de déclenchement de la diode, basculant d'un état ancien à un nouvel état dès qu'un seuil est atteint par le signal retour, ledit moyen étant maintenu dans le nouvel état durant une période (D) de mesure. 6 ù Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal retour est traité durant la période de mesure de 400 ns. 7 ù Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ceque ledit appareil est intégré dans un modem DSL ou un boîtier multiservice. 8 û Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit appareil comporte un circuit de mesure (20) composé de composants électroniques analogiques et numériques séquencés par une horloge. 9 û Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit appareil comporte une unité de traitement (60) comportant un microprocesseur (63) apte à exécuter des codes instructions d'une mémoire (61) programme destinés à déterminer l'impédance moyenne de la ligne, à adapter les deux seuils en fonction de l'impédance, à déterminer la distance du défaut et à déterminer le type de défaut. 10 û Procédé de diagnostic de la qualité de câblage d'une ligne (12) d'abonné numérique à très haut débit, selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, - on émet (51) sur la ligne un signal de test de type échelon, - on effectue (53) d'une adaptation dynamique en temps réel d'un premier seuil prédéfini de haute impédance et d'un deuxième seuil prédéfini de faible impédance en fonction d'une impédance moyenne de la ligne, - on compare (54) un signal retour du signal test aux deux seuils, - on active (55, 56) une diode de signalisation en fonction du résultat de la comparaison, - on détermine (58) une distance de localisation d'un défaut sur la ligne, en fonction d'une conversion du résultat de la comparaison en distance.25