WO2013001212A1 - Mitigation de l'effet du couplage de courants porteurs en ligne sur une transmission haut débit - Google Patents

Mitigation de l'effet du couplage de courants porteurs en ligne sur une transmission haut débit Download PDF

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WO2013001212A1
WO2013001212A1 PCT/FR2012/051408 FR2012051408W WO2013001212A1 WO 2013001212 A1 WO2013001212 A1 WO 2013001212A1 FR 2012051408 W FR2012051408 W FR 2012051408W WO 2013001212 A1 WO2013001212 A1 WO 2013001212A1
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WO
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line
noise
transmission
signal
vdsl2
Prior art date
Application number
PCT/FR2012/051408
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Inventor
Fabienne Moulin
Mohammed TLICH
Brice Praho
Ahmed Zeddam
Original Assignee
France Telecom
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/08Modifications for reducing interference; Modifications for reducing effects due to line faults ; Receiver end arrangements for detecting or overcoming line faults
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2203/00Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5404Methods of transmitting or receiving signals via power distribution lines
    • H04B2203/5425Methods of transmitting or receiving signals via power distribution lines improving S/N by matching impedance, noise reduction, gain control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2203/00Indexing scheme relating to line transmission systems
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    • H04B2203/5445Local network
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes

Definitions

  • the field of the invention is that of data transmission, particularly at high speed.
  • ADSL Assymetric Digital Subscriber Line
  • VDSL2 Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line
  • CPL technology is increasingly used in home networks, especially for applications such as IPTV, to overcome the problem of cabling between the access gateway. and the TV decoder. Indeed, in a home installation, the access gateway and the decoder can be in different rooms and it is not easy to put an Ethernet cable between two rooms. CPL technology solves this problem by using the power grid already present in the customers. VDSL2 and CPL technologies are thus complementary to transmit data at high speed, using for the first pair of copper and for the second the electric cables.
  • VDSL2 transmission is synchronized taking into account the SNR (signal to noise ratio) present without CPL coupling.
  • the rate is therefore calculated according to the SNR and a target noise margin.
  • the transmission operates at a reduced noise margin, and is therefore sensitive to any electromagnetic disturbances (excluding
  • VDSL2 transmission There may be resynchronization of the VDSL2 transmission calculated according to the new SNR (noise + coupling) and the target noise margin.
  • the ETSI PLC group proposed two methods for mitigating the coupling of CPL power lines on telephone cables.
  • the first method is based on the use of an adaptive filter and the second on a spectral management algorithm.
  • the first method is to measure the signal present on an electrical outlet through a coupler and send the information to the filter so that it has an estimate of the CPL signal that will be coupled on the telephone cables. The estimate of the signal CPL is then subtracted from the signal transmitted by the telephone cable.
  • This method proposed in theory has not been implemented because it is considered complex to implement and develop. Indeed, in a practical way, it supposes the addition of new active blocks (cancellation filter) and passive blocks (coupler and splitter), as well as a complex modification of the functionalities of the VDSL2 modem.
  • the noise measured by the coupler connected to the electrical outlet is not exactly the same as that induced by the coupling on the VDSL2 link.
  • the addition of the noise induced by the coupling to the signal modified by the adaptive filter will in this case create more transmission errors on the VDSL2 system.
  • the second method based on a spectral management algorithm consists in determining during a VDSL2 and CPL transmission which are the best VDSL2 carriers, ie those which have a better signal-to-noise ratio. This determination being made, the power of emission CPL is lowered on the carriers CPL being able to impact these "best" carriers VDSL2. The decrease of power of emission CPL is done by iteration until the coupling existing on the VDSL2 system is correctable by the error-correcting codes.
  • the disadvantage of this method is that it requires the VDSL2 modem to determine which VDSL2 carriers have the best signal-to-noise ratio.
  • CPL modems are unable to determine this signal-to-noise ratio of a neighboring VDSL2 transmission.
  • a PLC modem has an output adapted to the telephone jacks. This modem, capable of being connected to a telephone jack and an electrical outlet, measures the coupling of a PLC transmission on the telephone line. By setting a threshold to be respected, the PLC transmission spectrum is modified in the VDSL2 system downbands. Tests were carried out by the inventors and the results showed that spectral management could solve the problem of interference in 2 out of 3 cases.
  • the disadvantage of this technique is that it requires a threshold to choose from which it is decided that the CPL signal can impact the VDSL2 system. This threshold is static and does not take into account the frequency selectivity of the coupling function.
  • the other disadvantage is that it requires the modification of the PLC modem. It must be added a telephone output and change its functionality. In addition, it has not been effective in all cases tested by the inventors.
  • the object of the present invention is to overcome the drawbacks of the prior art by providing a method for mitigating the effect of the coupling of carrier currents in line on a high-speed transmission, in an installation comprising a high-speed transmission line and a line electric,
  • the invention proposes a system that guarantees high-speed CPL-transmission coexistence without any detrimental effect on the respective transmissions.
  • the invention is based on the idea of injecting a noise depending on the signal emitted by the CPL modems on the power line, only during the initialization procedure of the broadband communication (a few seconds). This has the advantage of synchronizing the high-speed modems on a noise level taking into account the CPL coupling. At the end of the initialization procedure, when the high-speed communication is established, the injection of noise on the power line is stopped.
  • the detection of the beginning of the initialization procedure is carried out by the detection of power peaks at predetermined frequencies.
  • a VDSL2 modem transmits on a set of sinusoids at different predetermined frequencies in the upstream channel, during its initialization phase. Power peaks at these frequencies are easy to detect.
  • the noise is emitted on the power line for a predetermined duration.
  • This duration corresponds to the duration of the initialization procedure of the broadband communication. It is better to stop the emission of noise, especially for reasons of energy saving.
  • the noise is transmitted over at least one predetermined frequency band.
  • This band is determined according to the power spectral density of the CPL signal.
  • the at least one frequency band is that of a transmission in the downward direction of the broadband transmission. Indeed, the inventors have determined experimentally that the CPL signal has little effect on the high bandwidth transmission.
  • the at least one frequency band depends on the length of the high speed transmission line.
  • the inventors have determined experimentally that the spectral power density of the high-speed signal is variable as a function of the attenuation of the transmission line, and therefore of its length. If the power spectral density of the high-speed signal is limited to a given frequency band as a function of the length of the line, it is possible to restrict the noise emission on the power line to this given frequency band.
  • the level of noise emitted is less than or equal to that of the signal of the carrier currents in line. If, for example, the noise level is slightly lower than that of the CPL signal, the broadband modem synchronizes with a higher rate in case the noise level is the same as that of the CPL signal. When the CPL modems begin to communicate, the effect on the broadband modem will be a decrease in the noise margin.
  • the broadband transmission is of the VDSL2 type.
  • the invention has been developed for this type of transmission, which uses the same frequency bands as the CPL signals. CPL-VDSL2 coupling can therefore have detrimental effects on the performance and quality of service of the VDSL2 transmission.
  • the invention also relates to an active filter comprising an interface for being connected to a high speed transmission line, characterized in that it furthermore comprises:
  • an interface for being connected to a power line capable of carrying a power line signal in line, a module for detecting the beginning of a procedure for initializing a high-speed communication on the high-speed transmission line,
  • a module for emitting a noise on the power line during the initialization procedure the spectral density of the noise being determined according to that of the signal of the carrier currents in line.
  • This active filter is a pull-out type and replaces a standard xDSL filter in the home installation. It has advantages similar to those of the previously presented process.
  • the various steps of the method according to the invention are determined by instructions of computer programs.
  • the invention also relates to a computer program on an information medium, this program being capable of being implemented in a computer, this program comprising instructions adapted to the implementation of the steps of a process as described above.
  • This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other form desirable shape.
  • the invention also relates to a computer readable information medium, and comprising instructions of the computer programs as mentioned above.
  • the information carrier may be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may comprise storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or a magnetic recording medium, for example a floppy disk or a disk. hard.
  • the information medium can be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which can be routed via a cable electrical or optical, radio or other means.
  • the program according to the invention can be downloaded in particular on an Internet type network.
  • the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question.
  • FIG. 1 schematically represents an installation comprising a device according to the present invention
  • FIG. 2 represents an active filter according to the invention
  • FIG. 3 represents a flowchart of the method according to the invention.
  • an active filter 1 is used in a domestic installation.
  • domestic installation means here any installation in which coexist a high-speed transmission line and a PLC system. It may be the home of an individual or an office.
  • VDSL2 transmission we take as an example a VDSL2 transmission.
  • the home installation comprises a telephone line arrival with a telephone wall jack 2 to which the active filter 1 is connected.
  • This active filter is a pull-out type and replaces a standard xDSL filter in the home installation.
  • the active filter 1 comprises four connection ports:
  • a port 13 for connection to the high-speed network for example a jack of the RJ1 type 1 for connecting a VDSL2 modem,
  • a port 14 of electrical connection for electrically powering the filter is connected to the port 12 of the active filter 1 via a telephone plug 31.
  • the electric port 14 of the active filter 1 is connected to a socket of the power supply network of the domestic installation, via a conventional electric cable having an electric plug.
  • the power line of the domestic installation is likely to carry a power line signal in line.
  • the electric plug of the electric cable is connected to a socket of a CPL modem 5, itself connected to an electrical socket of the domestic installation.
  • a broadband modem 4 of the VDSL2 type comprises on the one hand a connection port 41 to be connected to the active filter 1 and, on the other hand, a connection port 42 to be connected to the modem CPL 5 via an Ethernet cable.
  • the modem CPL 5 includes plugs to be connected to a socket 6 of the power supply network of the domestic installation.
  • the home installation has several CPL modems each connected to an electrical outlet.
  • the active filter 1 As shown in Figure 2, from the port 1 1, the active filter 1 according to the invention comprises three branches.
  • the first branch comprises a low frequency filter 15 to let the frequencies from 0 to 4 KHz to the port 12. This is the telephone link.
  • the second branch is a link to port 13. It is therefore the data transmission line.
  • the third branch comprises a module 16 for detecting the start of a procedure for initializing a high-speed communication on the high-speed transmission line.
  • the module 16 is connected to a noise emission module 17, which is itself connected to the electrical port 14.
  • the transmission module 17 can make a noise on the power line during the initialization procedure.
  • the density Noise spectral is determined by the signal strength of the in-line carrier currents.
  • FIG. 3 represents an algorithm comprising steps E1 to E5.
  • the active filter is electrically powered and is connected as shown in FIG. Active filter 1 monitors the broadband transmission spectrum.
  • step E1 the detection-decision-making module 16 searches for these three peaks. When it detects them, it indicates that an initialization procedure is initiated.
  • Step E1 is then followed by step E2 which is again a test to determine if the power peaks at frequencies "A43" are still present.
  • step E2 the module 16 detects the disappearance of power peaks at frequencies "A43", this means that the discovery phase of the channel between the modem 4 and the DSLAM is started.
  • Step E2 is then followed by step E3 at which the module 16 sends an instruction to the module 17 so that it emits a noise B for a predetermined duration, of the order of a few seconds.
  • the transmission duration corresponds to the time required for the synchronization phase of the modem
  • the next step E4 is the emission of the noise B by the module 17, on the power line, for the predetermined duration.
  • the power spectral density (DSP) of the noise B to be injected is equal to that of the signal CPL so that nothing changes for the VDSL2 modem when there is a change in the noise on the VDSL2 line due to communication between CPL modems
  • the noise B to be injected can also be restricted to the downstream channel bands of the VDSL2 system.
  • noise B is therefore restricted to the downstream frequency bands of the broadband transmission: [138KHz - 3.75MHz], [5.2MHz - 8.5MHz] and [12MHz - 17.664MHz] .
  • the DSP of the VDSL2 signal for a power mask of the type 998ADE17 varies according to the attenuation of the line and therefore the length of the transmission line.
  • the noise DSP B is restricted to the [138KHz-3.75MHz] down band because the transmission channel that will be seen by the VDSL2 modem will be unusable beyond 3.75MHz.
  • the noise level B may be slightly lower than that of the PLC signal, the VDSL2 modem thus synchronizes on a higher rate than the one where the noise level B is the same as the CPL signal.
  • the effect on the VDSL2 modem will be a decrease in the noise margin.
  • the reduction of the noise level B must be carefully carried out so that the decrease in the noise margin of the VDSL2 signal has no effect on the transmission quality.
  • step E4 is followed by step E5 at which the module
  • step E5 is followed by step
  • step E2 previously described.
  • the test response of step E5 is negative, then the handshake is terminated.
  • the step E5 is followed by the previously described step E1, in which the module 16 monitors the broadband transmission spectrum.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de mitigation de l'effet du couplage de courants porteurs en ligne sur une transmission haut débit, dans une installation comportant une ligne de transmission haut débit et une ligne électrique, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - détection (E1 ) du début d'une procédure d'initialisation d'une communication haut débit sur la ligne de transmission haut débit, - émission (E4) d'un bruit (B) sur la ligne électrique pendant la procédure d'initialisation, la densité spectrale du bruit étant déterminée en fonction de celle du signal des courants porteurs en ligne.

Description

Mitigation de l'effet du couplage de courants porteurs en ligne sur une transmission haut débit
Le domaine de l'invention est celui de la transmission de données, particulièrement à haut débit.
L'explosion d'Internet et le déploiement à grande échelle des réseaux d'accès ont créé un besoin croissant en bande passante. Grâce aux avancées technologiques effectuées dans les réseaux d'accès, les opérateurs télécoms proposent des offres multiservices « triple play » comprenant les données, la voix, ainsi que la vidéo. La configuration actuelle est la suivante : un lien ADSL (Assymetric Digital Subscriber Line) entre le multiplexeur d'accès DSL (DSLAM) et le domicile du client, une passerelle d'accès chez le client et un réseau domestique afin de distribuer l'information à l'intérieur de la maison.
Toutefois, les débits nécessaires aux services et applications triple play deviennent plus importants que ceux proposés par la technologie ADSL. La nouvelle génération de réseaux d'accès haut débit est basée sur la technologie d'accès VDSL2 (Very high bit-rate Digital Subscriber Line) décrite dans la recommandation technique G.993.2 de l'UIT-T, qui offre l'avantage de proposer des débits supérieurs à ceux des technologies ADSL et ADSL2+ en utilisant une bande de fréquence supérieure.
Par ailleurs, la technologie CPL (Courant Porteur en Ligne) est de plus en plus utilisée dans les réseaux domestiques, plus particulièrement pour les applications telles que la TV sur IP, afin de s'affranchir du problème de câblage entre la passerelle d'accès et le décodeur TV. En effet, dans une installation domestique, la passerelle d'accès et le décodeur peuvent se trouver dans des pièces différentes et il n'est pas aisé de mettre un câble Ethernet entre deux pièces. La technologie CPL permet de résoudre ce problème en utilisant le réseau électrique déjà présent chez les clients. Les technologies VDSL2 et CPL sont donc complémentaires pour transmettre des données à haut débit, en utilisant pour la première la paire de cuivre et pour la seconde les câbles électriques.
Cependant, ces deux technologies utilisent les mêmes bandes de fréquence : [1 .8 à 30 MHz] pour le CPL et [138 KHz à 30 MHz] pour le VDSL2 selon l'architecture FTTx choisie (Fiber To The x) et sont amenées à coexister puisque les câbles téléphoniques et les câbles électriques peuvent être proches dans l'installation domestique d'un client. Les câbles électriques, non conçus initialement pour des transmissions en hautes fréquences, ne sont pas symétriques et il en résulte un rayonnement du signal CPL transmis pendant les transmissions. Ce rayonnement quand il se produit se couple sur les câbles téléphoniques et peut impacter les performances et la qualité de service (QoS) des systèmes VDSL2 de manière plus ou moins importante en fonction de divers paramètres tels que la proximité de la ligne téléphonique et du câble électrique, ainsi que la longueur de leur voisinage.
Le couplage CPL a un impact négatif sur la transmission VDSL2.
En effet, une transmission VDSL2 est synchronisée en tenant compte du SNR (rapport signal à bruit) présent sans couplage CPL. Le débit est donc calculé en fonction du SNR et d'une marge de bruit cible.
On suppose qu'une communication CPL est ultérieurement établie dans le voisinage de la transmission VDSL2. Cette communication CPL génère un couplage sur la liaison VDSL2. Il y a donc une augmentation du bruit sur la liaison VDSL2. Cela a comme conséquence de baisser la marge de bruit de la transmission VDSL2.
Si celle-ci est en-dessous de sa valeur seuil, il y a désynchronisation de la transmission VDSL2.
Dans le cas contraire, la transmission fonctionne à marge de bruit réduite, et est donc sensible à toutes perturbations électromagnétiques (hors
CPL). Cela impacte directement la QoS.
II peut y avoir une resynchronisation de la transmission VDSL2 calculée en fonction du nouveau SNR (bruit +couplage) et de la marge de bruit cible.
Cela a comme conséquence une baisse du débit VDSL2. Les inventeurs ont mené des expériences en laboratoire et dans des installations domestiques, qui ont mis en évidence que la technologie CPL a un impact négatif sur la QoS du service TV offert par la technologie VDSL2 (perte de synchronisation du service, gel d'image, pixellisations) et sur les performances (baisse de débit). Elle provoque en outre une réduction de la marge de bruit. Cela implique une sensibilité plus forte de la transmission VDSL2 aux perturbations électromagnétiques.
Pour régler ce problème, le groupe CPL de l'ETSI a proposé deux méthodes de mitigation du couplage des courants porteurs en ligne CPL sur les câbles téléphoniques. La première méthode est basée sur l'utilisation d'un filtre adaptatif et la deuxième sur un algorithme de gestion spectrale.
La première méthode consiste à mesurer le signal présent sur une prise électrique grâce à un coupleur et envoyer l'information au filtre afin que celui-ci ait une estimée du signal CPL qui va se coupler sur les câbles téléphoniques. L'estimée du signal CPL est alors soustraite du signal transmis par le câble téléphonique. Cette méthode proposée en théorie n'a pas été implémentée car jugée complexe à implémenter et à développer. En effet, d'une manière pratique, elle suppose l'ajout de nouveaux blocs actifs (cancellation filter) et passifs (coupleur et splitter), ainsi qu'une modification complexe des fonctionnalités du modem VDSL2. De plus le bruit mesuré par le coupleur connecté à la prise électrique n'est pas exactement le même que celui induit par le couplage sur la liaison VDSL2. L'addition du bruit induit par le couplage au signal modifié par le filtre adaptatif créera dans ce cas plus d'erreurs de transmission sur le système VDSL2.
La deuxième méthode basée sur un algorithme de gestion spectrale consiste à déterminer pendant une transmission VDSL2 et CPL quelles sont les meilleures porteuses VDSL2, c'est-à-dire celles qui possèdent un meilleur rapport signal sur bruit. Cette détermination étant faite, la puissance d'émission CPL est baissée sur les porteuses CPL pouvant impacter ces « meilleures » porteuses VDSL2. La diminution de puissance d'émission CPL se fait par itération jusqu'à ce que le couplage existant sur le système VDSL2 soit corrigeable par les codes correcteurs d'erreurs.
L'inconvénient de cette méthode est qu'elle nécessite que le modem VDSL2 détermine les porteuses VDSL2 ayant le meilleur rapport signal sur bruit. En l'état actuel de la technique, les modems CPL sont incapables de déterminer ce rapport signal sur bruit d'une transmission VDSL2 voisine.
La société DS2 a développé une solution pour mitiger l'impact du CPL sur la transmission VDSL2 basée sur la méthode de la gestion spectrale. Un modem CPL a une sortie adaptée aux prises téléphoniques. Ce modem, capable d'être branché à une prise téléphonique et une prise électrique, mesure le couplage d'une transmission CPL sur la ligne téléphonique. En fixant un seuil à respecter, on modifie le spectre d'émission CPL dans les bandes descendantes du système VDSL2. Des tests ont été réalisés par les inventeurs et les résultats ont montré que la gestion spectrale pouvait résoudre le problème de l'interférence dans 2 cas sur 3.
L'inconvénient de cette technique est qu'elle nécessite un seuil à choisir à partir duquel on décide que le signal CPL peut impacter le système VDSL2. Ce seuil est statique et ne prend pas en compte la sélectivité en fréquence de la fonction de couplage. L'autre inconvénient est qu'elle nécessite la modification du modem CPL. Il faut lui rajouter une sortie téléphonique et modifier ses fonctionnalités. De plus, elle n'a pas été efficace dans tous les cas testés par les inventeurs.
La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients de la technique antérieure en fournissant un procédé de mitigation de l'effet du couplage de courants porteurs en ligne sur une transmission haut débit, dans une installation comportant une ligne de transmission haut débit et une ligne électrique,
caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- détection du début d'une procédure d'initialisation d'une communication haut débit sur la ligne de transmission haut débit, - émission d'un bruit sur la ligne électrique pendant la procédure d'initialisation, la densité spectrale du bruit étant déterminée en fonction de celle du signal des courants porteurs en ligne. Grâce à l'invention, on tient compte de l'effet du couplage du signal des courants porteurs en ligne sur la transmission haut débit, de manière simple, sans modifier le modem CPL.
L'invention propose un système qui garantit une coexistence CPL- transmission haut débit sans effet néfaste sur les transmissions respectives.
L'invention repose sur l'idée d'injecter un bruit dépendant du signal émis par les modems CPL sur la ligne électrique, seulement pendant la procédure d'initialisation de la communication haut débit (quelques secondes). Cela présente l'avantage de faire synchroniser les modems haut débit sur un niveau de bruit tenant compte du couplage CPL. A la fin de la procédure d'initialisation, lorsque la communication haut débit est établie, l'injection du bruit sur la ligne électrique est arrêtée.
Selon une caractéristique préférée, la détection du début de la procédure d'initialisation est réalisée par la détection de pics de puissance à des fréquences prédéterminées.
En effet, à titre d'exemple, un modem VDSL2 émet sur un ensemble de sinusoïdes à différentes fréquences prédéterminées dans le canal remontant, lors de sa phase d'initialisation. Les pics de puissances à ces fréquences sont simples à détecter.
Selon une caractéristique préférée, le bruit est émis sur la ligne électrique pendant une durée prédéterminée. Cette durée correspond à la durée de la procédure d'initialisation de la communication haut débit. Il est préférable de stopper ensuite l'émission du bruit, notamment pour des raisons d'économie d'énergie.
Selon une caractéristique préférée, le bruit est émis sur au moins une bande de fréquence prédéterminée. Cette bande est déterminée en fonction de la densité spectrale de puissance du signal CPL. Selon une caractéristique préférée, l'au moins une bande de fréquence est celle d'une transmission dans le sens descendant de la transmission haut débit. En effet, les inventeurs ont déterminé expérimentalement que le signal CPL a peu d'effet sur la transmission haut débit en bande montante.
Selon une caractéristique préférée, l'au moins une bande de fréquence dépend de la longueur de la ligne de transmission haut débit. Là aussi, les inventeurs ont déterminé expérimentalement que la densité spectrale de puissance du signal haut débit est variable en fonction de l'atténuation de la ligne de transmission, et donc de sa longueur. Si la densité spectrale de puissance du signal haut débit est limitée à une bande de fréquence donnée en fonction de la longueur de la ligne, il est possible de restreindre l'émission du bruit sur la ligne électrique à cette bande de fréquence donnée.
Selon une caractéristique préférée, le niveau du bruit émis est inférieur ou égal à celui du signal des courants porteurs en ligne. Si par exemple le niveau de bruit est légèrement inférieur à celui du signal CPL, le modem haut débit se synchronise à un débit supérieur au cas où le niveau de bruit est le même que celui du signal CPL. Lorsque les modems CPL se mettront à communiquer, l'effet sur le modem haut débit sera une diminution de la marge de bruit.
Selon une caractéristique préférée, la transmission haut débit est de type VDSL2. L'invention a été mise au point pour ce type de transmission, qui utilise les mêmes bandes de fréquence que les signaux CPL. Le couplage CPL- VDSL2 peut donc avoir des effets néfastes sur les performances et la qualité de service de la transmission VDSL2.
L'invention concerne aussi un filtre actif comportant une interface pour être connecté sur une ligne de transmission haut débit, caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
- une interface pour être connecté à une ligne électrique susceptible de porter un signal de courants porteurs en ligne, - un module de détection du début d'une procédure d'initialisation d'une communication haut débit sur la ligne de transmission haut débit,
- un module d'émission d'un bruit sur la ligne électrique pendant la procédure d'initialisation, la densité spectrale du bruit étant déterminée en fonction de celle du signal des courants porteurs en ligne.
Ce filtre actif est de type gigogne et il remplace un filtre xDSL classique dans l'installation domestique. Il présente des avantages analogues à ceux du procédé précédemment présenté.
Dans un mode particulier de réalisation, les différentes étapes du procédé selon l'invention sont déterminées par des instructions de programmes d'ordinateurs.
En conséquence, l'invention vise aussi un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ce programme étant susceptible d'être mis en œuvre dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus.
Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.
L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions des programmes d'ordinateur tels que mentionnés ci-dessus.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy dise) ou un disque dur.
D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de modes de réalisation préférés décrits en référence aux figures dans lesquelles :
- la figure 1 représente de façon schématique une installation comportant un dispositif selon la présente invention,
- la figure 2 représente un filtre actif selon l'invention,
- la figure 3 représente un organigramme du procédé selon l'invention.
Selon un mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 1 , un filtre actif 1 selon l'invention est utilisé dans une installation domestique. Par installation domestique, on entend ici toute installation dans laquelle coexistent une ligne de transmission haut débit et un système CPL. Ce peut être le domicile d'un particulier ou encore un bureau. Dans la suite, on prend comme exemple une transmission VDSL2.
L'installation domestique comporte une arrivée de ligne téléphonique avec une prise téléphonique murale 2 à laquelle est connecté le filtre actif 1 . Ce filtre actif est de type gigogne et il remplace un filtre xDSL classique dans l'installation domestique.
Comme représenté à la figure 2, le filtre actif 1 selon l'invention comporte quatre ports de connexion :
- un port 1 1 de connexion au réseau téléphonique,
- un port 12 pour recevoir une fiche pour relier un téléphone,
- un port 13 de connexion au réseau haut débit, par exemple une prise de type RJ1 1 pour relier un modem VDSL2,
- un port 14 de connexion électrique pour alimenter électriquement le filtre. Un téléphone 3 est relié au port 12 du filtre actif 1 par l'intermédiaire d'une fiche téléphonique 31 .
Le port électrique 14 du filtre actif 1 est relié à une prise du réseau d'alimentation électrique de l'installation domestique, via un câble électrique classique comportant une fiche électrique. La ligne électrique de l'installation domestique est susceptible de porter un signal de courants porteurs en ligne. Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 1 , la fiche électrique du câble électrique est connectée dans une prise d'un modem CPL 5, lui-même connecté à une prise électrique de l'installation domestique.
Un modem haut débit 4, de type VDSL2, comporte d'une part un port de connexion 41 pour être connecté au filtre actif 1 et d'autre part un port de connexion 42 pour être connecté au modem CPL 5 via un câble Ethernet.
Le modem CPL 5 comporte des fiches pour être connecté à une prise 6 du réseau d'alimentation électrique de l'installation domestique. Bien entendu, l'installation domestique comporte plusieurs modems CPL chacun relié à une prise électrique.
Comme représenté à la figure 2, à partir du port 1 1 , le filtre actif 1 selon l'invention comporte trois branches.
La première branche comporte un filtre 15 basse fréquence pour laisser passer les fréquences de 0 à 4 KHz vers le port 12. Il s'agit de la liaison téléphonique.
La deuxième branche est une liaison au port 13. Il s'agit donc de la ligne de transmission de données.
La troisième branche comporte un module 16 de détection de début d'une procédure d'initialisation d'une communication haut débit sur la ligne de transmission haut débit.
Le module 16 est relié à un module 17 d'émission de bruit, qui est lui- même relié au port électrique 14. Lorsque le port électrique 14 est relié à la ligne électrique de l'installation électrique, le module d'émission 17 peut émettre un bruit sur la ligne électrique, pendant la procédure d'initialisation. La densité spectrale du bruit est déterminée en fonction de celle du signal des courants porteurs en ligne.
Le fonctionnement des modules 16 et 17 va maintenant être détaillé en référence à la figure 3 qui représente un algorithme comportant des étapes E1 à E5.
Le filtre actif est alimenté électriquement et est connecté comme représenté à la figure 1 . Le filtre actif 1 surveille le spectre de transmission haut débit.
Lorsque le modem VDSL2 est activé et démarre sa procédure d'initialisation, il y a apparition de pics de puissance aux fréquences « A43 » : 38.8, 73.3 et 107.8 KHz sur la ligne de transmission. Cette phase correspond à la prise de contact entre le modem VDSL2 et le DSLAM distant, non représenté. A l'étape E1 , le module de détection-prise de décision 16 recherche ces trois pics. Lorsqu'il les détecte, cela indique qu'une procédure d'initialisation est lancée.
L'étape E1 est alors suivie de l'étape E2 qui est à nouveau un test pour déterminer si les pics de puissance aux fréquences « A43 » sont toujours présents.
Tant que ces pics de puissance sont présents, la prise de contact entre le modem VDSL2 et le DSLAM distant est toujours en cours. Il y a alors rebouclage sur l'étape E2.
Lorsqu'à l'étape E2, le module 16 détecte la disparition des pics de puissance aux fréquences « A43 », cela signifie que la phase de découverte du canal entre le modem 4 et le DSLAM est lancée.
L'étape E2 est alors suivie de l'étape E3 à laquelle le module 16 envoie une instruction au module 17 pour qu'il émette un bruit B pendant une durée prédéterminée, de l'ordre de quelques secondes. La durée d'émission correspond à la durée nécessaire pour la phase de synchronisation du modem
4.
L'étape suivante E4 est l'émission du bruit B par le module 17, sur la ligne électrique, pendant la durée prédéterminée. La densité spectrale de puissance (DSP) du bruit B à injecter est égale à celle du signal CPL afin que rien ne change pour le modem VDSL2 lorsqu'il y aura une modification du bruit sur la ligne VDSL2 due à la communication entre modems CPL
En variante, le signal CPL ayant peu d'effet sur le canal montant du système VDSL, le bruit B à injecter peut aussi être restreint aux bandes du canal descendant du système VDSL2. En prenant comme exemple le masque de puissance de type 998ADE17, le bruit B est donc restreint aux bandes de fréquences descendantes de la transmission haut débit : [138KHz - 3.75MHz], [5.2MHz - 8.5MHz] et [12MHz - 17.664MHz].
La DSP du signal VDSL2 pour un masque de puissance de type 998ADE17 varie en fonction de l'atténuation de la ligne et donc de la longueur de la ligne de transmission.
Selon une autre variante de réalisation, il est possible de restreindre la DSP du bruit B en fonction de la longueur de la ligne. En prenant comme exemple une ligne de 950 m, la DSP du bruit B est restreinte à la bande descendante [138KHz-3.75MHz] car le canal de transmission qui sera vu par le modem VDSL2 sera inexploitable au-delà de 3.75MHz.
Il est à noter que le niveau du bruit B peut être légèrement inférieur à celui du signal CPL, le modem VDSL2 se synchronise ainsi sur un débit supérieur à celui où le niveau du bruit B est le même que le signal CPL. Dans ce cas, lorsque les modems CPL se mettent à communiquer, l'effet sur le modem VDSL2 sera une diminution de la marge de bruit. La diminution du niveau du bruit B doit être soigneusement effectuée de façon à ce que la diminution de la marge de bruit du signal VDSL2 n'ait pas d'effet sur la qualité de transmission.
Bien entendu, ces variantes peuvent être combinées entre elles.
Lorsque la durée prédéterminée d'émission du bruit B sur la ligne électrique est écoulées, l'étape E4 est suivie de l'étape E5 à laquelle le module
16 effectue à nouveau un test pour déterminer si les pics de puissance aux fréquences « A43 » sont présents.
En effet, il se peut que la prise de contact n'ait pas eu lieu. La phase d'initialisation est alors relancée. Si c'est le cas, l'étape E5 est suivie de l'étape
E2 précédemment décrite. Lorsque la réponse au test de l'étape E5 est négative, alors la prise de contact est terminée. L'étape E5 est suivie de l'étape E1 précédemment décrite à laquelle le module 16 surveille le spectre de transmission haut débit.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de mitigation de l'effet du couplage de courants porteurs en ligne sur une transmission haut débit, dans une installation comportant une ligne de transmission haut débit et une ligne électrique,
caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- détection (E1 ) du début d'une procédure d'initialisation d'une communication haut débit sur la ligne de transmission haut débit,
- émission (E4) d'un bruit (B) sur la ligne électrique pendant la procédure d'initialisation, la densité spectrale du bruit étant déterminée en fonction de celle du signal des courants porteurs en ligne.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la détection du début de la procédure d'initialisation est réalisée par la détection de pics de puissance à des fréquences prédéterminées.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bruit est émis sur la ligne électrique pendant une durée prédéterminée.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bruit est émis sur au moins une bande de fréquence prédéterminée.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'au moins une bande de fréquence est celle d'une transmission dans le sens descendant de la transmission haut débit.
6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'au moins une bande de fréquence dépend de la longueur de la ligne de transmission haut débit.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le niveau du bruit émis est inférieur ou égal à celui du signal des courants porteurs en ligne.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la transmission haut débit est de type VDSL2.
9. Filtre actif (1 ) comportant une interface pour être connecté sur une ligne de transmission haut débit, caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
- une interface (14) pour être connecté à une ligne électrique susceptible de porter un signal de courants porteurs en ligne, - un module (16) de détection du début d'une procédure d'initialisation d'une communication haut débit sur la ligne de transmission haut débit,
- un module (17) d'émission d'un bruit (B) sur la ligne électrique pendant la procédure d'initialisation, la densité spectrale du bruit étant déterminée en fonction de celle du signal des courants porteurs en ligne.
10. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé selon la revendication 1 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur.
1 1 . Support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé selon la revendication 1 .
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007064136A1 (fr) * 2005-11-29 2007-06-07 Ls Cable Ltd. Systeme de communications sur lignes industrielles et dispositif de communications utilise dans le systeme

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Title
"PowerLine Telecommunications (PLT); Study on signal processing improving the coexistence of VDSL2 and PLT", TECHNICAL REPORT, EUROPEAN TELECOMMUNICATIONS STANDARDS INSTITUTE (ETSI), 650, ROUTE DES LUCIOLES ; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS ; FRANCE, vol. PLT, no. V1.1.1, 1 September 2010 (2010-09-01), XP014061330 *

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