WO2004073213A1 - Device for wireless transmission of point-multipoint signals - Google Patents

Device for wireless transmission of point-multipoint signals Download PDF

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WO2004073213A1
WO2004073213A1 PCT/FR2004/050050 FR2004050050W WO2004073213A1 WO 2004073213 A1 WO2004073213 A1 WO 2004073213A1 FR 2004050050 W FR2004050050 W FR 2004050050W WO 2004073213 A1 WO2004073213 A1 WO 2004073213A1
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WO
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transmission device
group
transmitter
transmission
receiver
Prior art date
Application number
PCT/FR2004/050050
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French (fr)
Inventor
Yvon Dutertre
Olivier Bouchet
Original Assignee
France Telecom
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/112Line-of-sight transmission over an extended range
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114Indoor or close-range type systems
    • H04B10/1149Arrangements for indoor wireless networking of information

Definitions

  • the transmission device can be bidirectional, the transmission block forming a first transmission-reception block and the reception block a second transmission-reception block, one of the blocks comprising a single transceiver and the another a group of transceivers.
  • FIG. 1 schematically shows a point-to-multipoint transmission device according to the invention installed on the front of a building
  • FIGS. 2A 2B illustrate two transmission devices according to the invention operating with optical beams of different shapes
  • FIGS. 3A, 3B illustrate the shade on the ground made by the receivers of FIGS. 2A, 2B respectively
  • FIG. 4 illustrates in detail a receiver of a transmission device according to the invention
  • FIG. 5 illustrates a point-to-point multipoint transmission device according to the invention
  • FIG. 6 illustrates a bidirectional point-to-multipoint transmission device according to the invention.
  • FIGS. 2A, 2B show two transmission devices according to the invention with single transmitters emitting optical beams of different shapes.
  • FIGS. 3A and 3B show the shadow 24 on the ground (or in a capture plane situated beyond the receivers relative to the transmitter), made by the receivers in each of the cases illustrated above.
  • each of the receivers ri, r2, r3 of the group illuminated directly by the transmitter E generates a volume of shadow vrl, vr2, vr3 opposite to the transmitter E.
  • Each volume of shadow vrl, vr2, vr3 creates a shadow 24 on the ground.
  • FIGS. 2B and 3B illustrate this configuration.
  • the relative positions of the receivers ri, r2, r3 and the transmitter E are unchanged.
  • the shadow 24 on the ground formed by each receiver ri, r2, r3 is smaller than in the previous case. It is much less clear and therefore less annoying.
  • FIG. 3B it can be noted, moreover, that the shadows 24 are more spaced apart from one another while the position of the receivers has not been modified between FIG. 2A and FIG. 2B. If in the case of FIG. 2A, there had been a total obstruction of one receiver with respect to another, in the case in Figure 2B, the total obstruction could have been removed.
  • the window 15 is preferably curved, with a dome shape and it is treated anti-drip when it is placed outside. Thus precipitation, such as snow or rain, cannot accumulate on it.
  • a defrosting device (not visible) at the level of the dome.
  • the housing 14 can contain a device 16 for converting the fraction 11.1 of the received optical beam into an electrical signal.
  • This optical-electrical conversion device 16 can be produced, for example, by a PIN photodiode or an avalanche.
  • the fraction of optical beam received can be collected directly at one end of an optical fiber 21 'connecting the receiver to the use device 13 (signal processing module or other). This variant is illustrated in FIG. 5.
  • the housing 14 can have very small transverse dimensions, for example a diameter of the order of a centimeter.
  • the attenuation is equal to:
  • Such a transmission device does not require any wiring between the transmitter and the various receivers, which makes it particularly economical and easy to install in existing buildings.
  • Another advantage which contributes to a low cost is that no processing of the signals is necessary between transmitters and receivers. In radio transmission systems, processing such as framing, over-screening, adding error correcting codes are often implemented.
  • the use of such signal transmission device is not subject to any authorization or license.
  • the low powers involved do not affect the health of living things.
  • a transmission device according to the invention a large bandwidth (greater than one gigahertz) is available, consequently such a transmission device is particularly well suited to the broadcasting of a multiplex of UHF or VHF television signals or in intermediate band satellite in different apartments of a building.
  • Each emitter el, e2 is intended to emit an optical beam, referenced respectively 41, 42 to the single receiver R of the reception block 50 and its radiation diagram is in cone (possibly truncated) or in cylinder as before.
  • the different transmitters el, e2 are carefully placed with respect to the single receiver R so that a transmitter e2 distant from the receiver R is not completely masked from the receiver R by one or more transmitters el closer.
  • the different transmitters el, e2 are not aligned, they are offset with respect to each other with respect to the receiver R, the latter being illuminated directly by each of the optical beams 41, 42.
  • the receiver R having to simultaneously receive the signals of all the transmitters el, e2, the separation of the different streams transmitted by the transmitters el, e2 to the receiver R will be carried out by any type of multiplexing well known in radio.
  • a multiplexer (not shown) cooperates with each transmitter.
  • the multiplexing can for example be a time multiplexing known by the abbreviation TDMA

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Abstract

The invention relates to a device for transmission of point-multipoint signals, comprising at least one transmitter unit (4) and at least one receiver unit (5) cooperating by means of an atmospheric optical link. The transmitter unit (4) comprises a single transmitter (E) or a group of transmitters and the receiver unit (5) comprises respectively a group of receivers (r1, r2) or a single receiver. The single transmitter (E) or each of the transmitters part of the group of transmitters is used to illuminate respectively each of the receivers (rl, r2) of the receiver group or the single receiver, without full masking by virtue of respectively at least one other receiver (rl, r2) of the receiver group or at least one other transmitter of the transmitter. The invention can be used to distribute television signals.

Description

DISPOSITIF DE TRANSMISSION DE SIGNAUX POINT-MULTIPOINT POINT-MULTIPOINT SIGNAL TRANSMISSION DEVICE
SANS CABLAGEWITHOUT WIRING
DESCRIPTIONDESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA
La présente invention est relative à un dispositif de transmission de signaux de toutes natures, analogiques, numériques, sous format Internet ou autres, de type point-multipoint, sans câblage. On entend par transmission point-multipoint une transmission unidirectionnelle ou bidirectionnelle entre un point central et un certain nombre de pointsThe present invention relates to a device for transmitting signals of all kinds, analog, digital, in Internet or other format, point-to-multipoint type, without wiring. Point-to-multipoint transmission means a unidirectional or bidirectional transmission between a central point and a certain number of points
(la transmission est appelée transmission point à multipoint) ou vice-versa (la transmission étant alors appelée transmission multipoint à point) . Un tel dispositif de transmission est particulièrement avantageux pour réaliser notamment de la distribution de signaux de télévision dans les différents appartements d'un immeuble ou entre différents bâtiments qui sont alignés, par exemple situés dans une même rue. Une autre application intéressante peut être notamment, la transmission de signaux par exemple informatiques, entre un serveur situé dans un local et des postes d'utilisateurs placés dans des bureaux, par exemple, de part et d'autre d'un couloir desservant le local .(the transmission is called point-to-multipoint transmission) or vice versa (the transmission then being called point-to-multipoint transmission). Such a transmission device is particularly advantageous in particular for distributing television signals in the various apartments of a building or between different buildings which are aligned, for example located on the same street. Another interesting application can be in particular, the transmission of signals, for example computer signals, between a server located in a room and user stations placed in offices, for example, on either side of a corridor serving the room. .
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURESTATE OF THE PRIOR ART
Actuellement la distribution de signaux de télévision dans les immeubles se fait par câblage depuis un système de réception situé à l'extérieur de l'immeuble vers les différents appartements à desservir. Le système de réception reçoit des signaux à diffuser, ces signaux provenant par exemple d'un satellite. Le câblage est réalisé avec du câble coaxial et des répartiteurs et/ou amplificateurs sont installés entre le système de réception et les appartements destinataires. Cette technique est compliquée à réaliser et donc coûteuse, en particulier, dans les locaux anciens qui ne se prêtent pas facilement au passage des câbles. De plus elle est très peu évolutive .Currently the distribution of television signals in buildings is done by wiring from a reception system located outside the building to the various apartments to be served. The reception system receives signals to be broadcast, these signals coming for example from a satellite. The wiring is carried out with coaxial cable and distributors and / or amplifiers are installed between the reception system and the destination apartments. This technique is complicated to carry out and therefore expensive, in particular, in old premises which do not lend themselves easily to the passage of cables. In addition, it has very little evolution.
Dans les applications de distribution de signaux informatiques vers des postes utilisateurs, les signaux transitent également par des câbles et on rencontre les problèmes évoqués plus haut.In applications for distributing computer signals to user stations, the signals also pass through cables and the problems mentioned above are encountered.
D'une façon générale les liaisons optiques atmosphériques existent depuis de nombreuses années, mais elles ne relient qu'un point à un autre. Elles sont généralement bidirectionnelles, chacun des points comportant un émetteur récepteur. Elles sont appelées liaisons point à point. On les utilise avec des points distants de quelques centaines de mètres à quelques kilomètres. Elles ne permettent pas de faire de la diffusion.In general, atmospheric optical links have existed for many years, but they only connect one point to another. They are generally bidirectional, each point comprising a transceiver. They are called point-to-point links. They are used with points distant from a few hundred meters to a few kilometers. They do not allow dissemination.
EXPOSE DE L' INVENTIONSTATEMENT OF THE INVENTION
La présente invention a justement comme but de proposer un dispositif de transmission de signaux point-multipoint qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus. Plus précisément la présente invention propose de réaliser un système de transmission de signaux point-multipoint qui soit économique, dont les performances soient acceptables, qui soit simple à mettre en œuvre, qui ne dégrade pas visuellement l'environnement, qui soit aisément adaptable aux besoins présents et futurs des utilisateurs, qui soit sans effet nocif sur la santé des êtres vivants.The object of the present invention is precisely to propose a point-to-multipoint signal transmission device which does not have the drawbacks mentioned above. More specifically, the present invention proposes to provide a point-to-multipoint signal transmission system which is economical, whose performance is acceptable, which is simple to implement, which does not visually degrade the environment, which is easily adaptable to needs. present and future of users, which has no harmful effect on the health of living beings.
Pour y parvenir, la présente invention est un dispositif de transmission de signaux point- multipoint, comportant au moins un bloc d'émission et au moins un bloc de réception coopérant par lien optique atmosphérique. Le bloc d'émission comporte un émetteur unique ou un groupe d'émetteurs et le bloc de réception un groupe de récepteurs ou un récepteur unique respectivement. L'émetteur unique ou chacun des émetteurs du groupe d'émetteurs est destiné à illuminer directement chacun des récepteurs du groupe de récepteurs ou le récepteur unique respectivement, sans masquage complet dû à au moins un autre récepteur du groupe de récepteurs ou à au moins un autre émetteur du groupe d'émetteurs respectivement.To achieve this, the present invention is a point-to-multipoint signal transmission device, comprising at least one transmission block and at least one reception block cooperating by atmospheric optical link. The transmission block comprises a single transmitter or a group of transmitters and the reception block a group of receivers or a single receiver respectively. The single transmitter or each of the transmitters of the transmitter group is intended to directly illuminate each of the receivers of the receiver group or the single receiver respectively, without complete masking due to at least one other receiver in the receptor group or to at least one other transmitter in the group of transmitters respectively.
Le dispositif de transmission peut être bidirectionnel, le bloc d'émission formant un premier bloc d'émission-réception et le bloc de réception un second bloc d'émission-réception, l'un des blocs comportant un émetteur-récepteur unique et l'autre un groupe d'émetteurs-récepteurs.The transmission device can be bidirectional, the transmission block forming a first transmission-reception block and the reception block a second transmission-reception block, one of the blocks comprising a single transceiver and the another a group of transceivers.
Le positionnement des émetteurs du groupe d'émetteurs est tel qu'un émetteur du groupe d'émetteurs, proche du récepteur unique, génère lorsqu'il est illuminé par un émetteur plus éloigné, un volume d'ombre du côté du récepteur unique, le récepteur unique étant exclu totalement ou partiellement du volume d'ombre. De manière similaire, le positionnement des récepteurs du groupe est tel que lesdits récepteurs, illuminés par l'émetteur unique, génèrent un volume d'ombre à l'opposé de l'émetteur unique, aucun récepteur n'étant totalement inclus dans un volume d'ombre.The positioning of the transmitters in the transmitter group is such that a transmitter in the transmitter group, close to the single receiver, generates when illuminated by a more distant transmitter, a volume of shadow on the side of the single receiver, the single receiver being totally or partially excluded from the volume of shadow. Similarly, the positioning of the group's receivers is such that said receivers, illuminated by the single transmitter, generate a volume of shadow opposite to the single transmitter, no receiver being completely included in a volume d 'shadow.
Le volume d' ombre peut être un cylindre ou un cône éventuellement tronqué.The shadow volume can be a cylinder or a possibly truncated cone.
L'émetteur unique ou chaque émetteur du groupe d'émetteurs comporte un dispositif emissif destiné à émettre un faisceau optique, ce dispositif étant confiné dans un boîtier. Ce dispositif emissif peut être formé d'une diode laser ou électroluminescente .The single emitter or each emitter of the emitter group comprises an emissive device intended to emit an optical beam, this device being confined in a housing. This emissive device can be formed by a laser or light-emitting diode.
L'émetteur unique ou chaque émetteur du groupe d'émetteurs peut comporter une optique pour conformer le faisceau optique émis par le dispositif emissif .The single emitter or each emitter of the emitter group may include an optic to conform the optical beam emitted by the emissive device.
Le boîtier peut être fermé par une fenêtre transparente . Un dispositif de cryptage peut être placé en amont de l'émetteur unique ou des émetteurs du groupe d'émetteurs, notamment si les signaux émis sont des signaux de télévision ou des données informatiques.The housing can be closed by a transparent window. An encryption device can be placed upstream of the single transmitter or of the transmitters of the group of transmitters, in particular if the signals transmitted are television signals or computer data.
Le récepteur unique ou chaque récepteur du groupe de récepteurs peut comporter un dispositif de conversion optique à électrique, confiné dans un boîtier. Le dispositif de conversion peut être réalisé par une photodiode PIN ou à avalanche. Au lieu du dispositif de conversion optique à électrique, on peut trouver dans le boîtier une extrémité de fibre optique. Le boîtier peut être fermé par une fenêtre transparente .The single receiver or each receiver in the group of receivers may include an optical to electrical conversion device, confined in a housing. The conversion device can be produced by a PIN photodiode or by an avalanche. Instead of the optical to electrical conversion device, one end of the optical fiber can be found in the housing. The housing can be closed by a transparent window.
Un filtre chromatique peut être placé entre la fenêtre et soit le dispositif de conversion, soit l'extrémité de la fibre optique pour éviter qu'un éclairage ambiant n'atteigne le dispositif de conversion ou l'extrémité de la fibre optique.A color filter can be placed between the window and either the conversion device or the end of the optical fiber to prevent ambient lighting from reaching the conversion device or the end of the optical fiber.
Des moyens de focalisation peuvent être placés entre la fenêtre et soit le dispositif de conversion, soit l'extrémité de la fibre optique. L' intérieur du boîtier peut être revêtu d'un revêtement absorbant un éclairage ambiant, de manière à éviter qu'il n'atteigne le dispositif de conversion ou l'extrémité de la fibre optique en pénétrant dans le boîtier. L'éclairage ambiant est défini par toute source lumineuse dont le spectre recouvre la longueur d' onde du faisceau optique utilisé par le dispositif de transmission mais qui n'en fait pas partie. Les rayons du soleil sont inclus dans l'éclairage ambiant. La distance séparant la fenêtre du dispositif de conversion ou de l'extrémité de la fibre optique est choisie de manière à ce que le dispositif de conversion ou l'extrémité de la fibre optique soit hors de portée d'un éclairage ambiant. Au moins un des boîtiers peut être étanche, cette caractéristique est importante lorsque les boîtiers sont en extérieur.Focusing means can be placed between the window and either the conversion device or the end of the optical fiber. The interior of the housing can be coated with a coating absorbing ambient light, so as to prevent it from reaching the conversion device or the end of the optical fiber when entering the housing. Ambient lighting is defined by any light source whose spectrum covers the wavelength of the optical beam used by the transmission device but which is not part of it. The sun's rays are included in the ambient lighting. The distance between the window of the conversion device or the end of the optical fiber is chosen so that the conversion device or the end of the optical fiber is out of the reach of ambient lighting. At least one of the boxes can be waterproof, this characteristic is important when the boxes are outside.
Au moins un des boîtiers peut être destiné à être fixé sur un appui tel un mur de bâtiment.At least one of the boxes can be intended to be fixed on a support such as a building wall.
Pour éviter une accumulation de pluie ou de neige, au moins une des fenêtres peut être conformée en dôme. Au moins une des fenêtres peut être traitée antigoutte . Lorsqu'il y a un émetteur unique, ce dernier peut émettre un signal multiplexe vers les récepteurs du groupe de récepteurs. Lorsqu'il y a un groupe d'émetteurs, les émetteurs du groupe d'émetteurs émettent, de préférence, des signaux multiplexes vers le récepteur unique.To avoid the accumulation of rain or snow, at least one of the windows can be domed. At least one of the windows can be treated with anti-drip. When there is a single transmitter, the latter can transmit a multiplex signal to the receivers of the receiver group. When there is a group of transmitters, the transmitters of the transmitter group preferably transmit multiplex signals to the single receiver.
Le récepteur unique ou chaque récepteur du groupe de récepteurs est de préférence connecté électriquement ou optiquement à un dispositif utilisateur. De manière avantageuse, le bloc d'émission et le bloc de réception peuvent être logés dans une même gaine .The single receiver or each receiver in the receiver group is preferably electrically or optically connected to a user device. Advantageously, the transmission block and the reception block can be housed in the same sheath.
Ils peuvent être solidaires d'un même bâtiment .They can be integral with the same building.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 montre de manière schématique un dispositif de transmission point à multipoint selon l'invention installé en façade d'un immeuble ; les figures 2A 2B illustrent deux dispositifs de transmission selon l'invention fonctionnant avec des faisceaux optiques de formes différentes ; les figures 3A, 3B illustrent l'ombre au sol faite par les récepteurs des figures 2A, 2B respectivement ; la figure 4 illustre en détails un récepteur d'un dispositif de transmission selon 1' invention ; la figure 5 illustre un dispositif de transmission multipoint à point selon l'invention ; la figure 6 illustre un dispositif de transmission point-multipoint bidirectionnel selon l' invention.The present invention will be better understood on reading the description of exemplary embodiments given, by way of purely indicative and in no way limiting, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 schematically shows a point-to-multipoint transmission device according to the invention installed on the front of a building; FIGS. 2A 2B illustrate two transmission devices according to the invention operating with optical beams of different shapes; FIGS. 3A, 3B illustrate the shade on the ground made by the receivers of FIGS. 2A, 2B respectively; FIG. 4 illustrates in detail a receiver of a transmission device according to the invention; FIG. 5 illustrates a point-to-point multipoint transmission device according to the invention; FIG. 6 illustrates a bidirectional point-to-multipoint transmission device according to the invention.
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.Identical, similar or equivalent parts of the different figures described below have the same reference numerals so as to facilitate the passage from one figure to another.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles .The different parts shown in the figures are not necessarily shown on a uniform scale, to make the figures more readable.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERSDETAILED PRESENTATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS
On va maintenant se référer à la figure 1 qui montre de manière très schématique un exemple de dispositif de transmission de signaux conforme à l'invention. On suppose que ce dispositif de transmission de signaux est destiné à réaliser de la distribution de signaux de télévision analogiques ou numériques dans différents appartements 2 d'un immeuble 1. Le dispositif de transmission de signaux est situé sur la façade 3 de l'immeuble 1. Il comporte un bloc d'émission 4 et un bloc de réception 5 qui coopèrent ensemble par lien optique atmosphérique. Le bloc d'émission 4 est localisé au sommet de l'immeuble 1 et comporte un émetteur unique E. Il est fixé sur l'immeuble par un dispositif approprié (non représenté) et l'émetteur E est légèrement en débord par rapport à la façade 3 de l'immeuble 1. Le bloc d'émission 4 reçoit des signaux à émettre provenant par exemple d'un satellite. On a matérialisé cette réception par une antenne 6 qui est reliée au bloc d'émission 4. Les signaux à émettre peuvent être multiplexes dans un multiplexeur 7 se trouvant au sein du bloc d'émission 4. Ces signaux sont transmis à un dispositif emissif 8 de l'émetteur unique E. Ce dispositif emissif 8 peut être réalisé par une diode laser ou électroluminescente par exemple, destinée à émettre un faisceau optique 11 représentatif des signaux, vers le bloc de réception 5. Ce faisceau optique 11 peut être de la lumière visible ou non. Lorsqu'on utilise un lien optique atmosphérique, le faisceau optique est un faisceau d'ondes électromagnétiques dont la longueur d'onde est généralement comprise entre 0,1 micromètre et 100 micromètres. Dans la présente invention, la longueur d'onde du faisceau optique sera de préférence comprise entre environ 0,8 micromètre et 1,7 micromètre. Un dispositif de cryptage 23 peut être prévu pour contrôler l'accès aux signaux transmis. Un tel dispositif de cryptage 23 sera placé par exemple en amont de l'émetteur E. Dans l'exemple décrit, le faisceau optiqueWe will now refer to FIG. 1 which very schematically shows an example of a signal transmission device conforming to the invention. It is assumed that this signal transmission device is intended for distributing analog or digital television signals in different apartments 2 of a building 1. The signal transmission device is located on the facade 3 of the building 1 It comprises an emission block 4 and a reception block 5 which cooperate together by atmospheric optical link. The emission unit 4 is located at the top of the building 1 and comprises a single transmitter E. It is fixed to the building by an appropriate device (not shown) and the transmitter E is slightly overhang relative to the facade 3 of the building 1. The transmission block 4 receives signals to be transmitted, for example from a satellite. This reception has been materialized by an antenna 6 which is connected to the transmission block 4. The signals to be transmitted can be multiplexed in a multiplexer 7 located within the transmission block 4. These signals are transmitted to an emissive device 8 of the single emitter E. This emissive device 8 can be produced by a laser or light-emitting diode for example, intended to emit an optical beam 11 representative of the signals, towards the reception unit 5. This optical beam 11 can be light visible or not. When using an atmospheric optical link, the optical beam is a beam of electromagnetic waves whose wavelength is generally between 0.1 micrometer and 100 micrometers. In the present invention, the wavelength of the optical beam will preferably be between approximately 0.8 micrometer and 1.7 micrometer. An encryption device 23 can be provided to control access to the transmitted signals. Such an encryption device 23 will be placed for example upstream of the transmitter E. In the example described, the optical beam
11 est dirigé vers le sol et est sensiblement vertical. Les faisceaux laser de classe 1 dont la puissance est de l'ordre de quelques milliwatts conviennent pour faire cette transmission. De telles puissances n'ont pas d'effet nocif sur l'organisme et notamment pas sur les yeux. La diode 8 est confinée dans un boîtier 9 étanche qui peut contenir une optique 10 permettant de conformer correctement le faisceau optique 11. Le boîtier 9 peut être fermé par une fenêtre transparente 1211 is directed towards the ground and is substantially vertical. Class 1 laser beams with a power of the order of a few milliwatts are suitable for this transmission. Such powers have no harmful effect on the body and especially not on the eyes. The diode 8 is confined in a sealed housing 9 which can contain an optic 10 making it possible to correctly shape the optical beam 11. The housing 9 can be closed by a transparent window 12
Le faisceau optique 11 est sensiblement en cône, éventuellement tronqué, ou en cylindre et son angle d'ouverture et/ou son diamètre en sortie du boîtier 9 sont définis en fonction de paramètres de la liaison optique, tels que la distance séparant le bloc de réception 5 du bloc d'émission 4 ainsi que la composition du bloc de réception 5.The optical beam 11 is substantially in a cone, possibly truncated, or in a cylinder and its opening angle and / or its diameter at the outlet of the housing 9 are defined as a function of parameters of the optical link, such as the distance separating the block from reception 5 of transmission block 4 as well as the composition of reception block 5.
Le bloc de réception 5 comporte un groupe de récepteurs ri, r2, , le nombre de récepteurs du groupe correspondant au nombre de points devant recevoir les signaux de télévision. Chaque récepteur ri, r2, du groupe doit pouvoir être illuminé directement par une partie du faisceau optique 11 provenant du bloc d'émission 4 sans subir de masquage complet dû à au moins un autre récepteur du groupe. Les différents récepteurs ri, r2, sont fixés sur la façade de l'immeuble 1, eux aussi légèrement en débord par rapport à la façade 3. On peut trouver par exemple un récepteur ri, r2 du groupe par étage. Le positionnement des récepteurs ri, r2, demande un soin particulier pour éviter ce masquage complet. Les récepteurs sont relativement proches les uns des autres et proches de l'émetteur. Quelques mètres les séparent. On va faire ressortir en se référant aux figures 2A, 2B, 3A, 3B, l'importance de la forme du faisceau optique 11 vis à vis de la position des récepteurs . Les figures 2A, 2B montrent deux dispositifs de transmission selon l'invention avec des émetteurs uniques émettant des faisceaux optiques de formes différentes. Les figures 3A et 3B montrent l'ombre 24 au sol (ou dans un plan de capture situé au- delà des récepteurs par rapport à l'émetteur), faite par les récepteurs dans chacun des cas illustrés précédemment. En fait chacun des récepteurs ri, r2, r3 du groupe illuminé directement par l'émetteur E génère un volume d'ombre vrl, vr2, vr3 à l'opposé de l'émetteur E. Chaque volume d'ombre vrl, vr2, vr3 crée une ombre 24 au sol.The reception block 5 comprises a group of receivers ri, r2,, the number of receivers of the group corresponding to the number of points to receive the television signals. Each receiver ri, r2, of the group must be able to be illuminated directly by a part of the optical beam 11 coming from the transmission unit 4 without undergoing complete masking due to at least one other receiver of the group. The different receivers ri, r2, are fixed on the facade of building 1, also slightly protruding from facade 3. One can find for example a receiver ri, r2 of the group per floor. The positioning of the receivers ri, r2 requires special care to avoid this complete masking. The receivers are relatively close to each other and close to the transmitter. A few meters separate them. We will highlight by referring to Figures 2A, 2B, 3A, 3B, the importance of the shape of the optical beam 11 with respect to the position of the receivers. FIGS. 2A, 2B show two transmission devices according to the invention with single transmitters emitting optical beams of different shapes. FIGS. 3A and 3B show the shadow 24 on the ground (or in a capture plane situated beyond the receivers relative to the transmitter), made by the receivers in each of the cases illustrated above. In fact each of the receivers ri, r2, r3 of the group illuminated directly by the transmitter E generates a volume of shadow vrl, vr2, vr3 opposite to the transmitter E. Each volume of shadow vrl, vr2, vr3 creates a shadow 24 on the ground.
Sur la figure 2A, l'émetteur E est sensiblement ponctuel et le faisceau optique 11 est sensiblement un cône. Les récepteurs ri, r2, r3 sont aussi sensiblement ponctuels. Les récepteurs ri, r2, r3 et l'émetteur E ne sont pas alignés, ils sont décalés les uns par rapport aux autres. Toutefois les récepteurs ri, r2, r3 sont placés dans le cône d'illumination du faisceau optique 11. Avec la configuration représentée, les volumes d'ombre vrl, vr2, vr3 sont sensiblement coniques et les ombres 24 sont relativement nettes mais presque jointives.In FIG. 2A, the emitter E is substantially punctual and the optical beam 11 is substantially a cone. The receptors ri, r2, r3 are also substantially punctual. The receivers ri, r2, r3 and the transmitter E are not aligned, they are offset with respect to each other. However, the receivers ri, r2, r3 are placed in the cone of illumination of the optical beam 11. With the configuration shown, the shadow volumes vrl, vr2, vr3 are substantially conical and the shadows 24 are relatively sharp but almost contiguous.
Ainsi, si on considère un émetteur E placé au sommet d'un immeuble de 10 étages, c'est à dire placé à environ 30 mètres du sol, qui émet un faisceau optique 11 ayant une surface de capture possible de 50 centimètres de diamètre au sol, un récepteur ri de 1 centimètre de diamètre, placé à six mètres de l'émetteur E, fera au sol une ombre 24 de 5 centimètres de diamètre (soit (30 x 0,01)/6). Plus les récepteurs sont éloignés de l'émetteur, plus l'ombre qu'ils font au sol est petite. Les autres récepteurs r2, r3 du groupe auront donc une ombre plus petite, c'est-à-dire que la surface de capture possible sera plus grande. Mais en réalité l'émetteur E n'est pas une source ponctuelle, il possède une surface non négligeable, généralement circulaire, et le faisceau optique 11 n'est pas réellement un cône mais un cône tronqué. On se réfère aux figures 2B et 3B qui illustrent cette configuration. Les positions relatives des récepteurs ri, r2, r3 et de l'émetteur E sont inchangées. L'ombre 24 au sol formée par chaque récepteur ri, r2, r3 est plus petite que dans le cas précédent. Elle est beaucoup moins nette et donc moins gênante. Sur la figure 3B, on peut remarquer, de plus, que les ombres 24 sont plus espacées les unes des autres alors que la position des récepteurs n'a pas été modifiée entre la figure 2A et la figure 2B. Si dans le cas de la figure 2A, il y avait eu une obstruction totale d'un récepteur vis à vis d'un autre, dans le cas de la figure 2B, l'obstruction totale aurait pu être supprimée .Thus, if we consider an emitter E placed at the top of a 10-storey building, that is to say placed about 30 meters from the ground, which emits an optical beam 11 having a possible capture surface of 50 centimeters in diameter at ground, a receiver ri of 1 centimeter in diameter, placed at six meters from the transmitter E, will make on the ground a shadow 24 of 5 centimeters in diameter (that is (30 x 0.01) / 6). The further the receivers are from the transmitter, the smaller the shadow they make on the ground. The other receptors r2, r3 in the group will therefore have a smaller shadow, that is to say that the possible capture surface will be greater. But in reality the emitter E is not a point source, it has a non-negligible surface, generally circular, and the optical beam 11 is not really a cone but a truncated cone. Reference is made to FIGS. 2B and 3B which illustrate this configuration. The relative positions of the receivers ri, r2, r3 and the transmitter E are unchanged. The shadow 24 on the ground formed by each receiver ri, r2, r3 is smaller than in the previous case. It is much less clear and therefore less annoying. In FIG. 3B, it can be noted, moreover, that the shadows 24 are more spaced apart from one another while the position of the receivers has not been modified between FIG. 2A and FIG. 2B. If in the case of FIG. 2A, there had been a total obstruction of one receiver with respect to another, in the case in Figure 2B, the total obstruction could have been removed.
Du point de vue géométrique, cela revient à éloigner l'émetteur E du sol, c'est à dire à le placer au sommet I du cône obtenu en prolongeant le cône tronqué, sans déplacer les récepteurs et donc à réduire l'ombre 24 au sol apportée par ces récepteurs. Un récepteur r2 ne doit pas se trouver totalement dans un volume d' ombre vrl généré par un autre récepteur ri plus proche que lui de l'émetteur E, mais comme pour une même hauteur, d'une part ces volumes d'ombre vrl, vr2, vr3 ont une section plus petite et d'autre part la section du faisceau optique 11 est plus grande que dans le cas précédent, une plus grande latitude est offerte pour le positionnement des récepteurs et par conséquent leur montage est simplifié.From a geometrical point of view, this amounts to moving the emitter E away from the ground, that is to say placing it at the top I of the cone obtained by extending the truncated cone, without moving the receivers and therefore reducing the shadow 24 to soil provided by these receptors. A receiver r2 must not be completely in a volume of shadow vrl generated by another receiver ri closer to the transmitter E than it is, but as for the same height, on the one hand these volumes of shadow vrl, vr2, vr3 have a smaller section and on the other hand the section of the optical beam 11 is larger than in the previous case, a greater latitude is offered for the positioning of the receivers and consequently their mounting is simplified.
On va maintenant décrire de façon détaillée le bloc de réception 5 en se référant à la figure 4. On a vu précédemment que le bloc de réception 5 comporte un groupe de récepteurs ri, r2, Chacun de. ces récepteurs ri, r2, est relié électriquement à un dispositif d'utilisation 13 qui peut avoir une fonction de traitement du signal reçu par le récepteur correspondant. Les dispositifs d'utilisation 13 appelés par la suite modules de traitement sont situés à l'intérieur de l'immeuble 1, dans chacun des appartements 2 à desservir. Sur la figure 4, seul un récepteur, par exemple ri, connecté à son module de traitement 13 est représenté. Le récepteur ri comporte un boîtier 14, de préférence étanche, fermé par une fenêtre 15 transparente tournée vers l'émetteur. Ainsi la fenêtre est exposée à une fraction 11.1 du faisceau optique émis par l'émetteur. La fenêtre 15 est de préférence bombée, avec une forme de dôme et elle est traitée anti-goutte lorsqu'elle est placée en extérieur. Ainsi les précipitations, telles que, la neige ou la pluie, ne peuvent s'accumuler dessus. On peut imaginer de placer un dispositif de dégivrage (non visible) au niveau du dôme . Le boîtier 14 peut contenir un dispositif de conversion 16 de la fraction 11.1 de faisceau optique reçu, en un signal électrique. Ce dispositif de conversion 16 optique-électrique peut être réalisé, par exemple, par une photodiode PIN ou à avalanche. Dans une variante, la fraction de faisceau optique reçu peut être collectée directement au niveau d'une extrémité d'une fibre optique 21' reliant le récepteur au dispositif d'utilisation 13 (module de traitement de signaux ou autre) . Cette variante est illustrée sur la figure 5. Le dispositif de conversion n'est plus nécessaire et l'extrémité de la fibre optique 214 se trouve à sa place. La fibre optique 21' pénètre à l'intérieur du bâtiment de manière similaire à la connexion 21 qui va être décrite par la suite. Des moyens de focalisation 17 sont prévus pour faire converger la fraction 11.1 de faisceau optique sur le dispositif de conversion 16 ou sur l'extrémité de la fibre optique. Ces moyens de focalisation 17 peuvent être réalisés par exemple par une ou plusieurs lentilles convergentes. Les moyens de focalisation 17 sont placés entre la fenêtre 15 et soit le dispositif de conversion 16, soit l'extrémité de la fibre optique 21' . Il est avantageux de placer entre la fenêtre 15 et les moyens de focalisation 17 un filtre chromatique 18 destiné à absorber de la lumière parasite ne provenant pas de l'émetteur. Il peut s'agir par exemple des rayons solaires, de la lumière provenant de l'éclairage urbain ou d'enseignes lumineuses situées au voisinage du dispositif de transmission objet de l'invention. Sur la figure 5, les moyens de focalisation et le filtre chromatique ne sont pas représentés pour ne pas surcharger la figure.We will now describe in detail the reception block 5 with reference to FIG. 4. We have seen previously that the reception block 5 comprises a group of receivers ri, r2, each of. these receivers ri, r2, is electrically connected to a user device 13 which can have a function of processing the signal received by the corresponding receiver. The operating devices 13, subsequently called processing modules, are located inside the building 1, in each of the apartments 2 to be served. In Figure 4, only a receiver, for example ri, connected to its processing module 13 is shown. The receiver ri comprises a housing 14, preferably sealed, closed by a window 15 transparent facing the transmitter. Thus the window is exposed to a fraction 11.1 of the optical beam emitted by the transmitter. The window 15 is preferably curved, with a dome shape and it is treated anti-drip when it is placed outside. Thus precipitation, such as snow or rain, cannot accumulate on it. One can imagine placing a defrosting device (not visible) at the level of the dome. The housing 14 can contain a device 16 for converting the fraction 11.1 of the received optical beam into an electrical signal. This optical-electrical conversion device 16 can be produced, for example, by a PIN photodiode or an avalanche. In a variant, the fraction of optical beam received can be collected directly at one end of an optical fiber 21 'connecting the receiver to the use device 13 (signal processing module or other). This variant is illustrated in FIG. 5. The conversion device is no longer necessary and the end of the optical fiber 214 is in its place. The optical fiber 21 ′ penetrates inside the building in a similar manner to the connection 21 which will be described later. Focusing means 17 are provided for converging the fraction 11.1 of the optical beam on the conversion device 16 or on the end of the optical fiber. These focusing means 17 can be produced for example by one or more converging lenses. The focusing means 17 are placed between the window 15 and either the conversion device 16, ie the end of the optical fiber 21 '. It is advantageous to place between the window 15 and the focusing means 17 a chromatic filter 18 intended to absorb stray light not coming from the emitter. It may, for example, be solar rays, light from urban lighting or light signs located in the vicinity of the transmission device which is the subject of the invention. In FIG. 5, the focusing means and the chromatic filter are not shown so as not to overload the figure.
Le boîtier 14 a de manière générale la forme d'un tube, la fenêtre 15 est placée à l'une de ses extrémités. Le dispositif de conversion 16 ou l'extrémité de la fibre optique sont à l'autre extrémité. La hauteur h du tube est choisie de manière à protéger soit le dispositif de conversion 16, soit l'extrémité de la fibre optique contre des rayons directs du soleil ou contre l'éclairage ambiant. Cette hauteur h sépare la fenêtre 15 du dispositif de conversion 16 ou de l'extrémité de la fibre optique. Pour un boîtier d'environ 1 centimètre de diamètre, l'ordre de grandeur de la hauteur h pourra être de quelques centimètres. II est préférable de tapisser l'intérieur du boîtier 14 d'un revêtement absorbant 19 de manière à ce que le dispositif de conversion 16 ou l'extrémité de la fibre optique ne reçoive que la fraction 11.1 de faisceau optique auquel est exposé le récepteur ri et pas d'éclairage ambiant par exemple. Ce revêtement absorbant 19 peut être de la peinture noire. Le boîtier 14 est solidaire d'un support 20 destiné à réaliser une fixation à la façade 3 de l'immeuble. Ce support 20 confère au récepteur ri une fixation rigide et une position précise sur la façade de l'immeuble. La longueur du support et son point de fixation sont déterminés en relation avec ceux des supports des autres récepteurs de manière à éviter le masquage complet d'un récepteur par un autre récepteur. Avec un faisceau optique 11 divergent et une surface d'émission suffisante, on peut envisager que deux supports de récepteurs aient sensiblement une même longueur et que, si les deux récepteurs sont suffisamment éloignés l'un de l'autre, ils soient sur une même verticale sans que l'un gêne l'autre. Les deux supports de récepteurs se trouveront à la même distance du mur de l'immeuble. Par contre avec un émetteur unique ponctuel, il ne faut pas que deux récepteurs se trouvent sur une même verticale car le plus proche de l'émetteur masque totalement le plus éloigné. Une connexion électrique 21 relie le dispositif de conversion 16 au module de traitement 13. Cette connexion 21 peut être contenue dans le support 20. Elle traverse le mur de l'immeuble pour atteindre le module de traitement 13 dont la fonction peut être d'amplifier et d'adapter le signal reçu et converti par le dispositif de conversion 16 pour qu'il devienne exploitable. Il est envisageable que le support 20 traverse le mur. Le module de traitement 13 est équipé d'une interface 22 qui permet de le relier au dispositif utilisateur tel qu'un téléviseur ou un ordinateur personnel par exemple (non représenté) et d'alimenter en énergie le module de traitement.The housing 14 generally has the form of a tube, the window 15 is placed at one of its ends. The conversion device 16 or the end of the optical fiber are at the other end. The height h of the tube is chosen so as to protect either the conversion device 16 or the end of the optical fiber against direct sunlight or against ambient lighting. This height h separates the window 15 from the conversion device 16 or from the end of the optical fiber. For a case approximately 1 cm in diameter, the order of magnitude of the height h may be a few centimeters. It is preferable to line the inside of the housing 14 with an absorbent coating 19 so that the conversion device 16 or the end of the optical fiber receives only the fraction 11.1 of optical beam to which the receiver is exposed. and no ambient lighting for example. This absorbent coating 19 can be black paint. The housing 14 is integral with a support 20 intended to secure the facade 3 of the building. This support 20 gives the receiver ri a rigid fixing and a precise position on the facade of the building. The length of the support and its fixing point are determined in relation to that of the supports of the other receivers so as to avoid complete masking of one receiver by another receiver. With a divergent optical beam 11 and a sufficient emission surface, it can be envisaged that two receptor supports have substantially the same length and that, if the two receivers are sufficiently distant from each other, they are on the same vertical without one obstructing the other. The two receiver supports will be at the same distance from the wall of the building. On the other hand, with a single point transmitter, two receivers must not be on the same vertical because the closest to the transmitter completely masks the most distant. An electrical connection 21 connects the conversion device 16 to the processing module 13. This connection 21 can be contained in the support 20. It crosses the wall of the building to reach the processing module 13, the function of which can be to amplify and to adapt the signal received and converted by the conversion device 16 so that it becomes usable. It is conceivable that the support 20 crosses the wall. The processing module 13 is equipped with an interface 22 which makes it possible to connect it to the user device such as a television set or a personal computer for example (not shown) and supplying power to the processing module.
Le boîtier 14 peut avoir des dimensions transversales très réduites, par exemple un diamètre de l'ordre du centimètre.The housing 14 can have very small transverse dimensions, for example a diameter of the order of a centimeter.
En reprenant l'exemple numérique évoqué plus haut, c'est à dire avec une surface de capture correspondant à un diamètre de 50 centimètres (c'est à dire la surface éclairée au sol par le faisceau optique) et une surface de récepteur correspondant à un diamètre de 1 centimètre, l'atténuation est égale à :Using the digital example mentioned above, that is to say with a capture surface corresponding to a diameter of 50 centimeters (i.e. the surface illuminated on the ground by the optical beam) and a receiver surface corresponding to a diameter of 1 cm, the attenuation is equal to:
201og (0,5/0,01) = 34 dB . Une telle valeur est compatible avec les puissances émises (de l'ordre de quelques milliwatts) et avec la sensibilité des récepteurs actuels (de l'ordre de -40 dBm) .201og (0.5 / 0.01) = 34 dB. Such a value is compatible with the powers transmitted (of the order of a few milliwatts) and with the sensitivity of current receivers (of the order of -40 dBm).
Un tel dispositif de transmission ne demande aucun câblage entre l'émetteur et les différents récepteurs, ce qui le rend particulièrement économique et aisé à installer dans des bâtiments existants. Un autre avantage qui contribue à un coût bas est qu'aucun traitement des signaux n'est nécessaire entre émetteurs et récepteurs. Dans les systèmes de transmission radio, des traitements tels que mise en trame, surtramage, ajout de codes correcteurs d'erreurs sont souvent implémentés .Such a transmission device does not require any wiring between the transmitter and the various receivers, which makes it particularly economical and easy to install in existing buildings. Another advantage which contributes to a low cost is that no processing of the signals is necessary between transmitters and receivers. In radio transmission systems, processing such as framing, over-screening, adding error correcting codes are often implemented.
Une telle transmission par lien optique atmosphérique, à faible puissance, n'est ni perturbée, ni perturbatrice vis à vis de signaux radioélectriques . C'est un avantage non négligeable dans un environnement où les signaux radioélectriques sont de plus en plus présents. Actuellement l'utilisation d'un tel dispositif de transmission de signaux n'est soumise à aucune autorisation ou licence. Les faibles puissances mises en jeu n'ont aucune incidence sur la santé des êtres vivants. Avec un dispositif de transmission selon l'invention une grande bande passante (supérieure au gigahertz) est disponible, en conséquence un tel dispositif de transmission est particulièrement bien adapté à la diffusion d'un multiplex de signaux de télévision UHF ou VHF ou en bande intermédiaire satellite dans différents appartements d'un immeuble.Such transmission by atmospheric optical link, at low power, is neither disturbed nor disturbing with respect to radio signals. This is a significant advantage in an environment where radio signals are increasingly present. Currently the use of such signal transmission device is not subject to any authorization or license. The low powers involved do not affect the health of living things. With a transmission device according to the invention a large bandwidth (greater than one gigahertz) is available, consequently such a transmission device is particularly well suited to the broadcasting of a multiplex of UHF or VHF television signals or in intermediate band satellite in different apartments of a building.
Au lieu de se trouver dans un espace libre, le bloc émetteur et le bloc récepteur pourraient se trouver confinés dans une même gaine. Le faisceau optique serait alors protégé contre des obstacles par exemple des feuilles d'arbres qui pourraient faire écran. Aucune lumière parasite ne pourrait venir perturber la réception des signaux. Une telle gaine est matérialisée schématiquement sur la figure 1 avec la référence 25. Cette gaine 25 peut se trouver à l'extérieur de l'immeuble 1, appelé également bâtiment, ou bien à l'intérieur. Cette gaine peut être déjà présente et avoir une autre fonction telle une gaine de ventilation mécanique ou une colonne technique.Instead of being in a free space, the transmitter block and the receiver block could be confined in the same sheath. The optical beam would then be protected against obstacles, for example leaves of trees which could screen. No stray light could disturb the reception of signals. Such a sheath is shown schematically in Figure 1 with the reference 25. This sheath 25 can be located outside the building 1, also called building, or inside. This duct may already be present and have another function such as a mechanical ventilation duct or a technical column.
Au lieu d'être dirigé sensiblement verticalement le long de la façade d'un bâtiment, le faisceau optique émis par le dispositif de transmission objet de l'invention pourrait être dirigé sensiblement horizontalement, l'émetteur et les différents récepteurs du groupe de récepteurs seraient solidaires par exemple de bâtiments ou de pavillons qui se suivent dans une rue. Un tel dispositif de transmission pourrait bien sûr être employé en intérieur, le long d'un plafond par exemple, pour effectuer de la distribution de signaux de télévision, de signaux informatiques ou autres dans des bureaux, des chambres d'hôtel ou d'hôpital par exemple donnant de part et d'autre d'un couloir. Un tel dispositif de transmission est particulièrement efficace en tant que réseau d'entreprise lorsque des flux de données sont importants entre un serveur relié à l'émetteur et les postes utilisateurs reliés chacun à un récepteur. En intérieur, les boîtiers ne sont pas forcément étanches, les fenêtres ne sont pas forcément configurées en dôme et traitées anti-goutte. Par contre, il est préférable de conserver le filtre chromatique et le revêtement absorbant .Instead of being directed substantially vertically along the facade of a building, the optical beam emitted by the transmission device object of the invention could be directed substantially horizontally, the transmitter and the various receivers of the group of receivers would be in solidarity, for example, with buildings or pavilions that follow one another in a street. Such a transmission device could of course be used indoors, along a ceiling for example, for distributing television signals, computer signals or the like in offices, hotel or hospital rooms. for example giving on either side of a corridor. Such a transmission device is particularly effective as a corporate network when data flows are important between a server connected to the transmitter and the user stations each connected to a receiver. Indoors, the boxes are not necessarily waterproof, the windows are not necessarily configured in dome and treated anti-drip. On the other hand, it is preferable to keep the chromatic filter and the absorbent coating.
On peut imaginer que, au lieu de réaliser de la transmission point à multipoint comme on vient de le décrire, le dispositif de transmission objet de l'invention, réalise de la transmission multipoint à point. Un tel dispositif de transmission peut être utilisé, par exemple, au plafond d'un couloir, pour collecter des informations provenant de capteurs de fumée (non représentés) ou tout flux de données depuis des postes utilisateurs vers un point central. Ces capteurs ou ces postes utilisateurs sont placés dans différents locaux donnant dans le couloir. Ces informations contribuent au déclenchement d'une alarme. On peut se référer à la figure 5 qui illustre très schématiquement une telle configuration. Le bloc de réception 50 comporte un récepteur unique R et le bloc d'émission 40 un groupe d'émetteurs el, e2. Chaque émetteur el, e2 est destiné à émettre un faisceau optique, référencé respectivement 41, 42 vers le récepteur unique R du bloc de réception 50 et son diagramme de rayonnement est en cône (éventuellement tronqué) ou en cylindre comme précédemment. Les différents émetteurs el, e2 sont disposés avec soin par rapport au récepteur unique R pour qu'un émetteur e2 éloigné du récepteur R ne soit pas totalement masqué vis à vis du récepteur R par un ou plusieurs émetteurs el plus proches. Les différents émetteurs el, e2 ne sont pas alignés, ils sont décalés les uns par rapport aux autres vis à vis du récepteur R, ce dernier étant illuminé directement par chacun des faisceaux optiques 41, 42. Un émetteur el du groupe d'émetteurs, proche du récepteur R unique, génère lorsqu'il est illuminé directement par un émetteur e2 plus éloigné, un volume d'ombre vel du côté du récepteur R tel que le récepteur R soit exclu totalement ou partiellement du volume d'ombre vel.One can imagine that, instead of carrying out point-to-multipoint transmission as described above, the transmission device which is the subject of the invention, realizes multipoint-to-point transmission. Such a transmission device can be used, for example, at the ceiling of a corridor, to collect information coming from smoke sensors (not shown) or any data flow from user stations to a central point. These sensors or user stations are placed in different rooms overlooking the corridor. This information contributes to the triggering of an alarm. Reference can be made to FIG. 5 which very schematically illustrates such a configuration. The reception block 50 comprises a single receiver R and the block 40 a group of transmitters el, e2. Each emitter el, e2 is intended to emit an optical beam, referenced respectively 41, 42 to the single receiver R of the reception block 50 and its radiation diagram is in cone (possibly truncated) or in cylinder as before. The different transmitters el, e2 are carefully placed with respect to the single receiver R so that a transmitter e2 distant from the receiver R is not completely masked from the receiver R by one or more transmitters el closer. The different transmitters el, e2 are not aligned, they are offset with respect to each other with respect to the receiver R, the latter being illuminated directly by each of the optical beams 41, 42. A transmitter el from the group of transmitters, close to the single R receiver, generates when it is directly illuminated by a more distant e2 transmitter, a volume of vel shadow on the side of the R receptor such that the R receptor is totally or partially excluded from the vel shadow volume.
Le récepteur R devant capter simultanément les signaux de tous les émetteurs el, e2, la séparation des différents flux émis par les émetteurs el, e2 vers le récepteur R sera effectuée par tout type de multiplexage bien connu en radio. Un multiplexeur (non représenté) coopère avec chaque émetteur. Le multiplexage peut être par exemple un multiplexage temporel connu par l'abréviation anglo-saxonne TDMAThe receiver R having to simultaneously receive the signals of all the transmitters el, e2, the separation of the different streams transmitted by the transmitters el, e2 to the receiver R will be carried out by any type of multiplexing well known in radio. A multiplexer (not shown) cooperates with each transmitter. The multiplexing can for example be a time multiplexing known by the abbreviation TDMA
(pour time division multiple access soit accès multiple à répartition dans le temps) , un multiplexage fréquentiel connu par l'abréviation anglo-saxonne FDMA (pour frequency division multiple access soit accès multiple par répartition de fréquence) , un multiplexage par étalement de spectre connu par l'abréviation anglo- saxonne CDMA (code division multiple access pour accès multiple par répartition en code) , un multiplexage par séparation des longueurs d'onde connu par l'abréviation anglo-saxonne DM (wavelength division multiplex pour multiplexage par répartition en longueur d'onde). Toutes ces techniques permettent des débits d'informations considérables. Le récepteur coopérera de manière classique avec un démultiplexeur (non représenté) . Au point de vue structure, les émetteurs el, e2 pourront avoir une structure comparable à celle de l'émetteur unique de la figure 1. La fenêtre de fermeture du boîtier sera de préférence bombée, conformée en dôme, si elle est placée en extérieur et dirigée vers le ciel. Elle sera avantageusement traitée anti-goutte. Quant au récepteur, il pourra être similaire à celui décrit à la figure 4. Son boîtier pourra être fermé par une fenêtre qui n'est pas forcément conformée en dôme et traitée anti-goutte si le récepteur R est dirigé vers le sol . Le revêtement absorbant est souhaitable.(for time division multiple access or time division multiple access), a frequency multiplexing known by the English abbreviation FDMA (for frequency division multiple access or multiple access by frequency distribution), spread spectrum multiplexing known by the English abbreviation CDMA (code division multiple access for multiple access by code distribution), length separation multiplexing wave known by the English abbreviation DM (wavelength division multiplex for wavelength division multiplexing). All these techniques allow considerable information rates. The receiver will conventionally cooperate with a demultiplexer (not shown). From the structure point of view, the emitters el, e2 could have a structure comparable to that of the single emitter of FIG. 1. The window for closing the case will preferably be domed, dome-shaped, if it is placed outside and directed to the sky. It will advantageously be treated against gout. As for the receiver, it can be similar to that described in FIG. 4. Its box can be closed by a window which is not necessarily domed and treated with anti-drip treatment if the receiver R is directed towards the ground. The absorbent coating is desirable.
Bien que plus complexes à mettre en œuvre, les deux dispositifs de transmission selon l'invention qui viennent d'être décrits pourraient être confondus et ne faire qu'un seul. Le dispositif de transmission serait alors bidirectionnel ou dual. Dans cette configuration illustrée sur la figure 6, chacun des blocs 400, 500 aurait donc une fonction d'émission et une fonction de réception. La transmission se fait alors entre un premier bloc d'émission-réception 400 comprenant un émetteur-récepteur ER unique et un second bloc d'émission-réception 500 comprenant un groupe d'émetteurs-récepteurs elrl, e2r2. Le faisceau optique émis par l'émetteur-récepteur ER porte la référence 11 tandis que ceux émis par les émetteurs-récepteurs elrl, e2r2 portent respectivement les références 11.1, 11.2. Chaque émetteur-récepteur est ainsi formé d'un émetteur (hachuré) accolé à un récepteur (sans hachures) . On ne décrira pas plus cette configuration qui ne pose pas de problème à un homme du métier, les émetteurs et récepteurs pouvant être similaires à ceux qui ont été décrits précédemment aux figures 1, 4 et 5. Les mêmes contraintes sur leur positionnement existent. Bien que plusieurs modes de réalisation de la présente invention aient été représentés et décrits de façon détaillée, on comprendra que différents changements et modifications puissent être apportés, notamment au niveau de la structure des émetteurs ou des récepteurs, sans sortir du cadre de l'invention. Although more complex to implement, the two transmission devices according to the invention which have just been described could be confused and make only one. The transmission device would then be bidirectional or dual. In this configuration illustrated in FIG. 6, each of the blocks 400, 500 would therefore have a transmission function and a reception function. Transmission takes place then between a first transceiver block 400 comprising a single transceiver ER and a second transceiver block 500 comprising a group of transceivers elrl, e2r2. The optical beam emitted by the transceiver ER carries the reference 11 while those emitted by the transceivers elrl, e2r2 respectively bear the references 11.1, 11.2. Each transceiver is thus formed of a transmitter (hatched) attached to a receiver (without hatching). This configuration will not be described further, which does not pose a problem to a person skilled in the art, the transmitters and receivers possibly being similar to those which have been described previously in FIGS. 1, 4 and 5. The same constraints on their positioning exist. Although several embodiments of the present invention have been represented and described in detail, it will be understood that various changes and modifications can be made, in particular at the level of the structure of the transmitters or receivers, without departing from the scope of the invention. .

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de transmission de signaux point-multipoint, comportant au moins un bloc d'émission (4, 40) et au moins un bloc de réception (5, 50), caractérisé en ce que le bloc d'émission (4, 40) coopère par lien optique atmosphérique avec le bloc de réception (5, 50), le bloc d'émission (4, 40) comportant un émetteur unique (E) ou un groupe d'émetteurs (el, e2), le bloc de réception (5, 50) comportant un groupe de récepteurs (ri, r2) ou un récepteur unique (R) respectivement, l'émetteur unique (E) ou chacun des émetteurs (el, e2) du groupe d'émetteurs étant destiné à illuminer directement chacun des récepteurs (ri, r2) du groupe de récepteurs ou le récepteur unique (R) respectivement, sans masquage complet dû à au moins un autre récepteur (ri, r2) du groupe de récepteurs ou à au moins un autre émetteur (el, e2) du groupe d'émetteurs respectivement.1. Device for transmitting point-to-multipoint signals, comprising at least one transmission block (4, 40) and at least one reception block (5, 50), characterized in that the transmission block (4, 40 ) cooperates by atmospheric optical link with the reception block (5, 50), the transmission block (4, 40) comprising a single transmitter (E) or a group of transmitters (el, e2), the reception block (5, 50) comprising a group of receivers (ri, r2) or a single receiver (R) respectively, the single transmitter (E) or each of the transmitters (el, e2) of the group of transmitters being intended to illuminate directly each of the receptors (ri, r2) of the receptor group or the single receptor (R) respectively, without complete masking due to at least one other receptor (ri, r2) from the receptor group or to at least one other transmitter (el, e2) of the group of transmitters respectively.
2. Dispositif de transmission de signaux selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc d'émission (400) forme un premier bloc d'émission- réception et en ce que le bloc de réception (500) forme un second bloc d'émission-réception, l'un des blocs comportant un émetteur-récepteur unique (ER) et l'autre un groupe d'émetteurs-récepteurs (elrl, e2r2) .2. Signal transmission device according to claim 1, characterized in that the transmission block (400) forms a first transmission-reception block and in that the reception block (500) forms a second block of transmission-reception, one of the blocks comprising a single transceiver (ER) and the other a group of transceivers (elrl, e2r2).
3. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un émetteur (el) du groupe d'émetteurs, proche du récepteur unique (R) , génère lorsqu'il est illuminé par un émetteur (e2) plus éloigné, un volume d'ombre (vel) du côté du récepteur unique (R) , le récepteur unique (R) étant exclu totalement ou partiellement du volume d' ombre (vel) .3. Transmission device according to one of claims 1 or 2, characterized in that a transmitter (el) of the group of transmitters, close to the single receiver (R), generates when illuminated by a more distant transmitter (e2), a shadow volume (vel) on the side of the single receiver (R), the single receiver (R) being totally or partially excluded from the shadow volume (vel).
4. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les récepteurs (ri, r2) du groupe de récepteurs, illuminés par l'émetteur unique (E) , génèrent un volume d'ombre (vrl, vr2) à l'opposé de l'émetteur unique (E) , aucun récepteur (ri, r2) n'étant totalement inclus dans un volume d'ombre (vrl, vr2) .4. Transmission device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the receivers (ri, r2) of the group of receivers, illuminated by the single transmitter (E), generate a volume of shadow (vrl, vr2) opposite to the single transmitter (E), no receiver (ri, r2) being completely included in a shadow volume (vrl, vr2).
5. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 3 ou 4 , caractérisé en ce que le volume d'ombre (vel, ve2, vrl, vr2) est un cylindre ou un cône éventuellement tronqué.5. Transmission device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the shadow volume (vel, ve2, vrl, vr2) is a cylinder or a possibly truncated cone.
6. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'émetteur (E) unique ou chaque émetteur (el, e2) du groupe d'émetteurs comporte un dispositif emissif (8) destiné à émettre un faisceau optique (11), ce dispositif emissif (8) étant confiné dans un boîtier (9) .6. Transmission device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the single transmitter (E) or each transmitter (el, e2) of the group of transmitters comprises an emissive device (8) intended to emit a optical beam (11), this emissive device (8) being confined in a housing (9).
7. Dispositif de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif emissif (8) est formé d'une diode laser ou électroluminescente. 7. Transmission device according to claim 6, characterized in that the emissive device (8) is formed of a laser or light emitting diode.
8. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'émetteur unique (E) ou chaque émetteur (el, e2) du groupe d'émetteurs comporte une optique (10) pour conformer le faisceau optique (11) émis par le dispositif emissif (8) .8. Transmission device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the single transmitter (E) or each transmitter (el, e2) of the group of transmitters includes an optic (10) to conform the optical beam (11) emitted by the emissive device (8).
9. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le boîtier (9) est fermé par une fenêtre transparente (12) .9. Transmission device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the housing (9) is closed by a transparent window (12).
10. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de cryptage (23) placé en amont de l'émetteur unique (E) ou des émetteurs (el, e2) du groupe d'émetteurs.10. Transmission device according to one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises an encryption device (23) placed upstream of the single transmitter (E) or transmitters (el, e2) of the group of issuers.
11. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le récepteur unique (R) ou chaque récepteur (ri, r2) du groupe de récepteurs comporte un dispositif de conversion (16) optique à électrique ou une extrémité d'une fibre optique, confiné dans un boîtier (14) .11. Transmission device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the single receiver (R) or each receiver (ri, r2) of the group of receivers comprises a conversion device (16) optical to electric or a end of an optical fiber, confined in a housing (14).
12. Dispositif de transmission selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif de conversion (16) est une photodiode PIN ou à avalanche . 12. Transmission device according to claim 11, characterized in that the conversion device (16) is a PIN or avalanche photodiode.
13. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que le boîtier (14) est fermé par une fenêtre transparente13. Transmission device according to one of claims 11 or 12, characterized in that the housing (14) is closed by a transparent window
(15) .(15).
14. Dispositif de transmission selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'un filtre chromatique (18) est placé entre la fenêtre (15) et soit le dispositif de conversion (16), soit l'extrémité de la fibre optique.14. Transmission device according to claim 13, characterized in that a chromatic filter (18) is placed between the window (15) and either the conversion device (16) or the end of the optical fiber.
15. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que des moyens de focalisation (17) sont placés entre la fenêtre (15) et soit le dispositif de conversion (16) , soit l'extrémité de la fibre optique.15. Transmission device according to one of claims 13 or 14, characterized in that focusing means (17) are placed between the window (15) and either the conversion device (16) or the end of the optical fiber.
16. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que l'intérieur du boîtier (14) comporte un revêtement (19) destiné à absorber un éclairage ambiant pénétrant dans le boîtier.16. Transmission device according to one of claims 11 to 15, characterized in that the interior of the housing (14) comprises a coating (19) intended to absorb ambient light penetrating into the housing.
17. Dispositif de transmission selon la revendication 13 à 16, caractérisé en ce que la distance (h) séparant la fenêtre (15) soit du dispositif de conversion (16), soit de l'extrémité de la fibre optique est ajustée de sorte que le dispositif de conversion (16) ou l'extrémité de la fibre optique, soit hors de portée d'un éclairage ambiant. 17. Transmission device according to claim 13 to 16, characterized in that the distance (h) separating the window (15) either from the conversion device (16) or from the end of the optical fiber is adjusted so that the conversion device (16) or the end of the optical fiber, is out of reach of ambient lighting.
18. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 6 ou 11, caractérisé en ce qu'au moins un des boîtiers (9, 14) est étanche.18. Transmission device according to one of claims 6 or 11, characterized in that at least one of the housings (9, 14) is sealed.
19. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 6 ou 11, caractérisé en ce qu'au moins un des boîtiers (9, 14) est destiné à être fixé sur un appui tel un mur de bâtiment.19. Transmission device according to one of claims 6 or 11, characterized in that at least one of the housings (9, 14) is intended to be fixed on a support such as a building wall.
20. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 9 ou 13, caractérisé en ce qu'au moins une des fenêtres (12, 15) est conformée en dôme.20. Transmission device according to one of claims 9 or 13, characterized in that at least one of the windows (12, 15) is dome shaped.
21. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 9 ou 13, caractérisé en ce qu'au moins une des fenêtres (12, 15) est traitée antigoutte .21. Transmission device according to one of claims 9 or 13, characterized in that at least one of the windows (12, 15) is treated anti-drip.
22. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que l'émetteur unique (E) ou les émetteurs (el, e2) du groupe d'émetteurs émettent des signaux multiplexes vers les récepteurs (ri, r2) du groupe de récepteurs ou le récepteur unique (R) respectivement.22. Transmission device according to one of claims 1 to 21, characterized in that the single transmitter (E) or the transmitters (el, e2) of the group of transmitters transmit multiplex signals to the receivers (ri, r2 ) of the receptor group or the single receptor (R) respectively.
23. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que le récepteur (R) unique ou chaque récepteur (ri, r2) du groupe de récepteurs est connecté électriquement ou optiquement à un dispositif utilisateur (13) . 23. Transmission device according to one of claims 1 to 22, characterized in that the single receiver (R) or each receiver (ri, r2) of the group of receivers is electrically or optically connected to a user device (13).
24. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que le bloc d'émission (4) et le bloc de réception (5) sont logés dans une même gaine (25) .24. Transmission device according to one of claims 1 to 23, characterized in that the transmission block (4) and the reception block (5) are housed in the same sheath (25).
25. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 24, caractérisé en ce que le bloc d'émission (4) et le bloc de réception (5) sont solidaires d'un même bâtiment (1). 25. Transmission device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the transmission unit (4) and the reception unit (5) are integral with the same building (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6104513A (en) * 1998-03-05 2000-08-15 Air Fiber, Inc. High bandwidth communication system for large buildings
DE10107538A1 (en) * 2001-02-17 2002-10-02 Eads Deutschland Gmbh Optical cordless communications system has transmitter and receiver directed towards common surface that reflects or scatters transmitted light before it passes to receiver

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