FR2961981A1 - DIGITAL TRANSMISSION CHANNEL EMULATOR - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un émulateur de canal de transmission comportant un module de filtrage numérique (1) comportant au moins deux ports d'entrée/sortie (10, 16), caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module de couplage directionnel (3) comportant : - un premier port d'entrée-sortie (31) apte à être connecté à un port d'entrée-sortie d'un modem (5), - un second port d'entrée-sortie (32) connecté à l'un des ports d'entrée-sortie du module de filtrage numérique, et caractérisé en ce que l'au moins un module de couplage directionnel (3) autorise une transmission de signal uniquement depuis une entrée de son premier port d'entrée-sortie vers une sortie de son second port d'entrée-sortie et depuis une entrée de son second port d'entrée-sortie vers une sortie de son premier port d'entrée-sortie.The invention relates to a transmission channel emulator comprising a digital filter module (1) comprising at least two input / output ports (10, 16), characterized in that it comprises at least one directional coupling module ( 3) comprising: - a first input-output port (31) adapted to be connected to an input-output port of a modem (5), - a second input-output port (32) connected to one of the input / output ports of the digital filtering module, and characterized in that the at least one directional coupling module (3) allows signal transmission only from an input of its first input port. output to an output of its second input-output port and from an input of its second input-output port to an output of its first input-output port.
Description
Emulateur numérique de canal de transmission 10 Digital emulator of transmission channel 10
La présente invention concerne de manière générale le domaine des télécommunications. Ce domaine comprend le domaine des communications 15 sans fil (systèmes WiFi, téléphonie mobile, WiMax, etc.) et les communications filaires (xDSL, communications sur câble coaxial, systèmes à Courant Porteur en Ligne (CPL)). On rappelle tout d'abord qu'un système de communication peut être analogique ou numérique. Dans le second cas, un signal reçu est numérisé à 20 l'aide d'un convertisseur analogique numérique (CAN), pour être traité à l'aide d'un processeur de signal numérique, et un signal numérique à transmettre est converti à l'aide d'un convertisseur numérique analogique (CNA) avant sa transmission. Un système de communication transmet des données sur un medium, 25 appelé canal de transmission. Le canal de transmission apporte des distorsions au signal transmis, dues à l'atténuation du signal et la présence de trajets multiples de propagation. En outre, le canal de transmission ajoute différents types de bruit au signal utile. Par exemple, un bruit de fond et des interférences à bande étroite s'appliquent aux canaux sans fil et filaires. De plus, les canaux 30 filaires subissent les effets de bruits impulsifs générés par les équipements connectés ou situés à proximité du medium de transmission. Des exemples de supports de transmission filaires sont la paire de cuivre téléphonique pour les 15 systèmes xDSL et le réseau de distribution électrique pour les systèmes à courant porteur en ligne CPL. The present invention relates generally to the field of telecommunications. This field includes the field of wireless communications (WiFi systems, mobile telephony, WiMax, etc.) and wireline communications (xDSL, coaxial cable communications, Online Carrier Current (PLC) systems). First, a communication system can be analog or digital. In the second case, a received signal is digitized using an analog-to-digital converter (ADC), to be processed using a digital signal processor, and a digital signal to be transmitted is converted to a digital signal processor. using a digital-to-analog converter (DAC) before transmission. A communication system transmits data on a medium, referred to as a transmission channel. The transmission channel provides distortions to the transmitted signal due to signal attenuation and the presence of multiple propagation paths. In addition, the transmission channel adds different types of noise to the wanted signal. For example, background noise and narrow-band interference apply to both wireless and wired channels. In addition, the wired channels experience the effects of impulsive noises generated by equipment connected to or located near the transmission medium. Examples of wired transmission media are the telephone copper pair for xDSL systems and the electrical distribution network for CPL in-line carrier systems.
Afin de concevoir des systèmes de communication adaptés au milieu de transmission et exploitant ses caractéristiques de manière optimale, on établit généralement des modèles de canaux représentatifs des phénomènes physiques de transmission. Deux types de modèles existent. Les modèles empiriques statistiques reproduisent les fonctions caractéristiques du canal de transmission de manière aléatoire, en respectant un certain nombre de ~o statistiques observées sur un ensemble de mesures. Les modèles déterministes se basent sur une description fine du milieu de transmission (par exemple, la topologie d'un réseau filaire), et reproduisent les effets du canal dans un milieu donné en tenant compte des interactions physiques à petite échelle. 15 Outre la conception de nouveaux systèmes, les modèles de canal permettent de tester les performances des systèmes existants et de valider les produits en configuration réaliste. Pour réaliser des tests sur des systèmes en temps réel, il est nécessaire d'implémenter les modèles de canal sous forme matérielle, de manière analogique ou numérique, dans un équipement appelé 20 émulateur de canal. Un exemple de modèle de canal filaire analogique est le simulateur de câble pour le système xDSL, qui comprend des composants analogiques interconnectés par des relais permettant de simuler différentes longueurs de câble. Les systèmes numériques correspondent à une implémentation sur un 25 processeur de signal numérique. L'avantage de réaliser des tests sur un émulateur matériel de canal réside dans le fait que les conditions de test sont maîtrisées et reproductibles, ce qui n'est pas le cas lors de tests sur des canaux réels, car les caractéristiques du canal de transmission peut évoluer de façon non négligeable dans le temps. 30 On s'intéresse plus particulièrement aux émulateurs numériques de canal. Des solutions partielles d'émulateur de canal numérique existent et se limitent à des reproductions des modèles mathématiques des filtres représentant les canaux sur des circuits programmables. Les articles [C. Briso-Rodriguez and J. 1. Alonso-Montes, Multipath hardware and software mobile channel simulator, IEEE Vehicular Technology Conference, vol. 4, pp. 3060-3063, May 2001] et [A. Dassatti, G. Masera, M. Nicola, et al, High performance channel mode/ hardware emulator for 802.11n, IEEE International Conference on Field-Programmable Technology, pp. 303-304, Dec. 2005] présentent des exemples de ces implémentations matérielles de filtres numériques. In order to design communication systems adapted to the transmission medium and exploiting its characteristics optimally, channel models representative of the physical phenomena of transmission are generally established. Two types of models exist. Statistical empirical models reproduce the characteristic functions of the transmission channel in a random manner, by observing a certain number of statistics observed over a set of measurements. Deterministic models are based on a fine description of the transmission medium (for example, the topology of a wired network), and reproduce the effects of the channel in a given medium taking into account the small-scale physical interactions. 15 In addition to designing new systems, channel models can test the performance of existing systems and validate products in a realistic configuration. To perform tests on real-time systems, it is necessary to implement channel models in hardware form, either analog or digital, in a device called a channel emulator. An example of an analog wired channel model is the cable simulator for the xDSL system, which includes analog components interconnected by relays to simulate different lengths of cable. Digital systems correspond to an implementation on a digital signal processor. The advantage of performing tests on a hardware channel emulator is that the test conditions are controlled and reproducible, which is not the case when testing on real channels, because the characteristics of the transmission channel can evolve significantly over time. More particularly, digital channel emulators are of interest. Partial digital channel emulator solutions exist and are limited to reproductions of the mathematical models of channel filters on programmable circuits. Articles [C. Briso-Rodriguez and J. 1. Alonso-Montes, Multipath hardware and software mobile channel simulator, IEEE Vehicular Technology Conference, vol. 4, pp. 3060-3063, May 2001] and [A. Dassatti, G. Masera, M. Nicola, et al., High performance channel mode / hardware emulator for 802.11n, IEEE International Conference on Field-Programmable Technology, pp. 303-304, Dec. 2005] present examples of these hardware implementations of digital filters.
Un émulateur numérique de canal a été proposé dans le projet OPERA [1ST lntegrated Project No 026920, OPERA, Deliverable of task 7.2, Design and Implementation of the Channel Emulator, May 2008]. Cette solution comprend : - la conversion analogique-numérique (CAN) d'un signal d'entrée et la conversion numérique-analogique (CNA) d'un signal de sortie, - le traitement du signal numérisé et quantifié afin de simuler l'effet du 15 canal de transmission, a l'aide d'un filtre numérique et l'ajout d'un bruit numérique. La figure 1 présente la structure de l'émulateur de canal proposé dans le projet OPERA. Cette solution présente plusieurs inconvénients : 1/ l'émulateur est composé de 2 lignes de transmission indépendantes, 20 l'une pour la transmission dans une première direction ("forward channel") et l'autre dans une seconde direction ("backward channel"). A chaque extrémité, l'émulateur communique avec le modem sous test via deux ports indépendants : un port d'entrée et un port de sortie. L'utilisation d'un tel émulateur n'est donc pas adaptée au test d'un modem du commerce ou d'un prototype industriel, car 25 dans la pratique, les modems ne disposent que d'un unique port utilisé pour l'entrée et pour la sortie. 2/ Un modem CPL ne comporte qu'un seul port, constitué par une prise secteur mâle, qui remplit les fonctions de port d'entrée des données, de port de sortie des données, et de port d'alimentation électrique. L'émulateur décrit ci- 30 dessus ne permet pas de tester un modem CPL de façon non-invasive, c'est-à-dire sans démonter et modifier le modem sous test, car il ne prévoit pas la fonction d'alimentation des modems. 3/ Comme on l'a vu, pour tester un modem du commerce à l'aide de l'émulateur décrit ci-dessus, il est nécessaire de démonter le modem sous test, afin de relier les entrées et sorties du modem aux sorties et entrées correspondantes de l'émulateur. Dans ces conditions, le modem sous test ne répond plus aux normes de compatibilité électromagnétiques selon lesquelles il a été développé. En particulier, le modem démonté peut émettre un rayonnement électromagnétique indésirable. D'autre part, ce rayonnement favorise la communication directe entre les deux modems sous test par couplage électromagnétique, ce qui compromet l'efficacité de la fonction de 1 o filtrage réalisée par l'émulateur. 4/ la nécessité de modifier les modems sous test exclut toute utilisation de l'émulateur pour des tests de conformité aux normes d'utilisation avant le déploiement des produits au grand public. En effet, de tels tests de conformité nécessitent de respecter l'intégrité des produits sous tests. 15 La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients de la technique antérieure en fournissant un émulateur de canal de transmission comportant un module de filtrage numérique comportant au moins deux ports d'entrée/sortie 20 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module de couplage directionnel comportant : - un premier port d'entrée-sortie apte à être connecté à un port d'entrée-sortie d'un modem, - un second port d'entrée-sortie connecté à l'un des ports d'entrée-25 sortie du module de filtrage numérique, et caractérisé en ce que l'au moins un module de couplage directionnel autorise une transmission de signal uniquement depuis une entrée de son premier port d'entrée-sortie vers une sortie de son second port d'entrée-sortie et depuis une entrée de son second port d'entrée-sortie vers une sortie de son 30 premier port d'entrée-sortie. L'émulateur selon l'invention permet de faire communiquer deux modems du commerce en temps réel sans devoir les modifier. Ainsi, il répond au besoin d'avoir une solution intégrée d'émulation de canal de transmission, qui permette un branchement simple des modems du commerce ou des prototypes industriels, tout en reproduisant de façon réaliste les effets du canal de transmission, et ce de façon reproductible. A digital channel emulator has been proposed in the OPERA project [1ST lntegrated Project No. 026920, OPERA, Deliverable of task 7.2, Design and Implementation of the Channel Emulator, May 2008]. This solution includes: - the analog-to-digital conversion (CAN) of an input signal and the digital-to-analog conversion (DAC) of an output signal, - the processing of the digitized and quantized signal in order to simulate the effect of the transmission channel, using a digital filter and the addition of digital noise. Figure 1 shows the structure of the proposed channel emulator in the OPERA project. This solution has several disadvantages: 1 / the emulator is composed of 2 independent transmission lines, one for transmission in one direction ("forward channel") and the other in a second direction ("backward channel") ). At each end, the emulator communicates with the modem under test via two independent ports: an input port and an output port. The use of such an emulator is therefore not suitable for testing a commercial modem or an industrial prototype, since in practice the modems have only one port used for the input. and for the exit. 2 / A CPL modem has only one port, consisting of a male AC outlet, which performs the functions of data input port, data output port, and power supply port. The emulator described above does not allow to test a CPL modem in a non-invasive way, that is to say without disassembling and modifying the modem under test, since it does not provide for the modem power function. . 3 / As we have seen, to test a commercial modem using the emulator described above, it is necessary to dismount the modem under test, to connect the inputs and outputs of the modem to the outputs and corresponding entries of the emulator. Under these conditions, the modem under test no longer meets the electromagnetic compatibility standards according to which it was developed. In particular, the disassembled modem can emit unwanted electromagnetic radiation. On the other hand, this radiation promotes direct communication between the two modems under test by electromagnetic coupling, which compromises the efficiency of the filtering function performed by the emulator. 4 / the need to modify modems under test excludes any use of the emulator for usage compliance testing prior to product deployment to the general public. Indeed, such conformity tests require to respect the integrity of the products under test. The present invention aims to overcome the disadvantages of the prior art by providing a transmission channel emulator comprising a digital filtering module having at least two input / output ports characterized in that it comprises at least one a directional coupling module comprising: a first input-output port adapted to be connected to an input-output port of a modem; a second input-output port connected to one of the ports of input-output of the digital filtering module, and characterized in that the at least one directional coupling module allows signal transmission only from an input of its first input-output port to an output of its second port. input-output and from an input of its second input-output port to an output of its first input-output port. The emulator according to the invention makes it possible to communicate two commercial modems in real time without having to modify them. Thus, it addresses the need for an integrated transmission channel emulation solution, which allows simple connection of commercial modems or industrial prototypes, while realistically reproducing the effects of the transmission channel, and that of reproducible way.
Selon une caractéristique préférée, l'émulateur selon l'invention comporte en outre au moins un module de connexion apte à être interposé entre le premier port d'entrée-sortie de l'au moins un module de couplage et le port d'entrée-sortie d'un modem. ~o Le module de connexion permet de connecter un modem de type CPL. Selon une caractéristique préférée, le module de connexion comporte un port d'alimentation électrique, au moins un port d'entrée-sortie de données et un port de connexion au modem et permet la transmission du signal uniquement entre son au moins un port d'entrée-sortie de données et le port de 15 connexion au modem, et permet l'alimentation électrique uniquement entre son port d'alimentation et le port de connexion au modem. According to a preferred characteristic, the emulator according to the invention further comprises at least one connection module able to be interposed between the first input-output port of the at least one coupling module and the input-output port. output of a modem. ~ o The connection module is used to connect a CPL type modem. According to a preferred characteristic, the connection module comprises a power supply port, at least one data input / output port and a connection port to the modem and allows the transmission of the signal only between its at least one port of data input-output and port connection to the modem, and allows power only between its power port and the modem connection port.
Selon une caractéristique préférée, l'émulateur comporte en outre au moins un module d'atténuation interposé entre la sortie du second port 20 d'entrée-sortie de l'au moins un module de couplage directionnel et une entrée de l'un des ports d'entrée-sortie du module de filtrage numérique. Le module d'atténuation permet de réduire la plage de tension des signaux d'entrée pour l'adapter à la plage de tension acceptée par le module de filtrage numérique. 25 L'émulateur selon l'invention est utilisé pour connecter au moins deux modems en vue de tester au moins l'un des modems. According to a preferred feature, the emulator further comprises at least one attenuation module interposed between the output of the second input-output port 20 of the at least one directional coupling module and an input of one of the ports. input-output of the digital filtering module. The attenuation module reduces the voltage range of the input signals to match the voltage range accepted by the digital filtering module. The emulator according to the invention is used to connect at least two modems in order to test at least one of the modems.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de modes de réalisation préférés décrits en référence aux figures dans lesquelles : 30 - la figure 1 représente un émulateur numérique de canal selon la technique antérieure, - la figure 2 représente un mode de réalisation de l'émulateur numérique de canal selon l'invention, - la figure 3 représente un autre mode de réalisation de l'émulateur numérique de canal selon l'invention. Other features and advantages will be apparent from the reading of preferred embodiments described with reference to the figures in which: FIG. 1 shows a digital channel emulator according to the prior art; FIG. 2 shows an embodiment of the invention; digital channel emulator according to the invention, - Figure 3 shows another embodiment of the digital channel emulator according to the invention.
Selon un mode de réalisation de l'invention représenté en référence à la figure 2, un émulateur numérique de canal selon l'invention comporte un module 1 de filtrage, ou traitement numérique de l'information. La fonction de ce module est de simuler un canal de transmission en réalisant globalement un filtrage. Le module 1 de traitement numérique comporte N ports d'entrée-sortie. Pour simplifier la représentation, N est égal à 2 à la figure 2. A partir d'une entrée d'un port 10 d'entrée-sortie, le module 1 comporte une première chaîne de traitement. Celle-ci comporte un convertisseur analogique-numérique 11 qui effectue une conversion numérique d'un signal analogique reçu. Le convertisseur analogique-numérique 11 est relié à un circuit de filtrage 12 qui réalise le filtrage proprement dit du signal numérique selon une fonction de filtrage H(f). According to one embodiment of the invention shown with reference to FIG. 2, a digital channel emulator according to the invention comprises a filtering module 1, or digital processing of the information. The function of this module is to simulate a transmission channel by performing a global filtering. The digital processing module 1 has N input-output ports. To simplify the representation, N is equal to 2 in FIG. 2. From an input of an input-output port, the module 1 comprises a first processing chain. This comprises an analog-digital converter 11 which performs a digital conversion of a received analog signal. The analog-digital converter 11 is connected to a filter circuit 12 which realizes the actual filtering of the digital signal according to a filtering function H (f).
Le circuit de filtrage 12 est relié à un sommateur 13 qui reçoit également un bruit N(f) depuis un circuit 14, de manière à additionner le signal filtré et un bruit. L'ajout de bruit est optionnel. Le filtrage du signal et l'ajout de bruit optionnel modélise le canal de transmission. The filter circuit 12 is connected to an adder 13 which also receives a noise N (f) from a circuit 14, so as to add the filtered signal and a noise. Noise addition is optional. Signal filtering and optional noise addition models the transmission channel.
La sortie du sommateur 13 est relié à un convertisseur numérique- analogique 15 qui effectue la conversion en analogique du signal traité. Le convertisseur numérique-analogique est relié à la sortie du port d'entrée-sortie 16 du module 1. Le module 1 comporte une seconde chaîne de traitement, identique à la 30 précédente, entre une entrée du port d'entrée-sortie 16 et une sortie du port d'entrée-sortie 10. The output of the summator 13 is connected to a digital-to-analog converter 15 which converts the processed signal into analog. The digital-to-analog converter is connected to the output of the input-output port 16 of the module 1. The module 1 comprises a second processing chain, identical to the preceding one, between an input of the input-output port 16 and an output of the input-output port 10.
On comprend qu'il y a ainsi deux chaînes de traitement correspondant aux deux sens de communication existant entre deux modems. La seconde chaîne de traitement comporte des circuits 11' à 15' respectivement analogues aux circuits 11 à 15. It is understood that there are thus two processing chains corresponding to the two communication directions existing between two modems. The second processing chain comprises circuits 11 'to 15' respectively analogous to circuits 11 to 15.
Les circuits de filtrage, les sommateurs et les générateurs de bruit peuvent être réalisés au moyen d'un circuit programmable (par exemple un FPGA). The filter circuits, the summators and the noise generators can be realized by means of a programmable circuit (for example an FPGA).
Le module de traitement numérique de l'information est typiquement implémenté sur une carte électronique de traitement du signal. L'état de l'art technologique et les contraintes de complexité ne permettent pas nécessairement de réunir toutes les performances souhaitées sur une carte électronique. Par exemple, les convertisseurs analogique-numérique peuvent présenter une plage de tensions limitée pour les signaux analogiques d'entrée (par exemple entre -1 V et +1 V). Si les signaux générés par le modem sous test présentent une plage de tensions supérieure (typiquement entre -5 V et +5V), un module 2 d'atténuation est interposé à l'entrée du convertisseur analogique-numérique. Le rôle du module d'atténuation est de réduire la plage de tension des signaux d'entrée pour l'adapter à la plage de tension acceptée par le convertisseur analogique-numérique. La valeur de l'atténuation adéquate peut être sélectionnée automatiquement par le système. Cette valeur peut également être transmise au module de traitement numérique de l'information, de façon à être intégrée au processus de filtrage. The digital information processing module is typically implemented on an electronic signal processing board. The state of the art technological and complexity constraints do not necessarily allow to gather all the desired performance on an electronic card. For example, the analog-to-digital converters may have a limited voltage range for the input analog signals (for example between -1 V and +1 V). If the signals generated by the modem under test have a higher voltage range (typically between -5 V and + 5V), an attenuation module 2 is interposed at the input of the analog-digital converter. The role of the attenuation module is to reduce the voltage range of the input signals to match the voltage range accepted by the analog-to-digital converter. The value of the appropriate attenuation can be automatically selected by the system. This value can also be transmitted to the digital information processing module, so as to be integrated in the filtering process.
On peut prévoir autant de modules d'atténuation que de convertisseurs analogique-numérique. L'émulateur comporte au moins un module de couplage directionnel 3. Le module de couplage directionnel comporte : - un premier port d'entrée-sortie 31 apte à être connecté à un port 30 d'entrée-sortie d'un modem à tester, - un second port d'entrée-sortie 32 connecté à l'un 10, 16 des ports d'entrée-sortie du module de traitement numérique. As many attenuation modules can be provided as analog-to-digital converters. The emulator comprises at least one directional coupling module 3. The directional coupling module comprises: a first input-output port 31 adapted to be connected to an input-output port of a modem to be tested; a second input-output port 32 connected to the one 10, 16 of the input / output ports of the digital processing module.
La fonction du module de couplage directionnel 3 est d'autoriser une transmission de signal uniquement depuis une entrée de son premier port d'entrée-sortie 31 vers une sortie de son second port d'entrée-sortie 32 et depuis une entrée de son second port d'entrée-sortie 32 vers une sortie de son premier port d'entrée-sortie 31. Le module de couplage directionnel interdit une transmission de données entre l'entrée de son second port d'entrée-sortie et la sortie de ce même second port d'entrée-sortie. Ainsi, on évite une boucle directe entre les deux chaines de filtrage ~o correspondant aux deux sens de communication. Si une telle boucle directe existait, les signaux injectés produiraient une succession d'échos qui perturberaient le bon fonctionnement de l'émulateur. The function of the directional coupling module 3 is to allow a signal transmission only from an input of its first input-output port 31 to an output of its second input-output port 32 and from an input of its second input-output port 32. input-output port 32 to an output of its first input-output port 31. The directional coupling module prohibits a data transmission between the input of its second input-output port and the output of the same second input-output port. Thus, it avoids a direct loop between the two filter chains ~ o corresponding to the two directions of communication. If such a direct loop existed, the injected signals would produce a succession of echoes that would disturb the proper functioning of the emulator.
L'émulateur peut comporter un seul module de couplage directionnel 3, 15 ou plusieurs modules de couplage directionnel, par exemple en nombre égal à celui des ports d'entrée-sortie du module de traitement numérique 1. En pratique, le module de couplage directionnel peut être réalisé par un coupleur directionnel analogique. Si un module d'atténuation 2 est utilisé, il est connecté en série entre le 20 module de couplage directionnel 3 et le module de traitement numérique 1. The emulator may comprise a single directional coupling module 3, 15 or more directional coupling modules, for example in number equal to that of the input-output ports of the digital processing module 1. In practice, the directional coupling module can be achieved by an analog directional coupler. If an attenuation module 2 is used, it is connected in series between the directional coupling module 3 and the digital processing module 1.
Pour connecter un modem CPL 5, un module de connexion 4 est interposé entre le premier port d'entrée-sortie 31 du module de couplage directionnel 3 et le port d'entré-sortie du modem. 25 Le module de connexion réalise trois fonctions : - alimenter le modem en énergie (par exemple secteur 230 V à 50 Hz), - isoler le signal CPL du réseau électrique, afin d'éviter que les modems communiquent par le réseau d'alimentation au lieu de passer par l'émulateur, - transférer le signal CPL du modem vers l'émulateur et inversement. 30 Le module de connexion 4 est relié à une alimentation électrique 6 au travers d'un circuit de filtrage passe-bas 41, qui garantit une forte isolation en atténuant fortement la bande de fréquences coupée, et être résistant aux fortes puissances du secteur. Un port d'entrée-sortie 42 du module de connexion 4 est destiné à être connecté au modem CPL. A partir de ce port 42, le module de connexion 4 comporte un circuit de filtrage passe haut 43 relié à un circuit de couplage 44 (magnétique ou inductif). En effet, le signal transmis doit être exempt du signal de 50 Hz du secteur, dont la puissance serait destructrice pour le module de traitement numérique. Le mécanisme de couplage permet la transmission du signal sans continuité métallique. Le circuit de couplage 44 est relié à un port d'entré-sortie 45 destiné à être connecté au module de couplage directionnel précédemment décrit. Pour utiliser l'émulateur, on connecte deux modems soit au module de connexion 4 dans le cas d'un modem CPL, soit au module de couplage directionnel 3 pour d'autres types de modems, tels que modem HPNA (d'après l'anglais : Home Phoneline Networking Alliance) fonctionnant sur paire téléphonique, modem MoCA (d'après l'anglais : Multimedia over Coax Alliance) fonctionnant sur câble coaxial, modem DSL fonctionnant sur paire téléphonique. Les deux modems connectés sont de même type ou de types différents. To connect a modem CPL 5, a connection module 4 is interposed between the first input-output port 31 of the directional coupling module 3 and the input-output port of the modem. The connection module performs three functions: - supply the modem with energy (for example 230 V at 50 Hz mains supply), - isolate the CPL signal from the electricity network, in order to prevent the modems from communicating via the power supply network at instead of passing through the emulator, - transfer the CPL signal from the modem to the emulator and vice versa. The connection module 4 is connected to a power supply 6 through a low-pass filter circuit 41, which guarantees strong isolation by strongly attenuating the cut-off frequency band and being resistant to the high powers of the sector. An input-output port 42 of the connection module 4 is intended to be connected to the modem CPL. From this port 42, the connection module 4 comprises a high-pass filtering circuit 43 connected to a coupling circuit 44 (magnetic or inductive). Indeed, the transmitted signal must be free of the sector 50 Hz signal, the power of which would be destructive for the digital processing module. The coupling mechanism allows the transmission of the signal without metallic continuity. The coupling circuit 44 is connected to an input-output port 45 for connection to the previously described directional coupling module. To use the emulator, two modems are connected either to the connection module 4 in the case of a PLC modem or to the directional coupling module 3 for other types of modems, such as the HPNA modem (according to the English: Home Phoneline Networking Alliance) operating on telephone pair, MoCA modem (according to English: Multimedia over Coax Alliance) running on coaxial cable, DSL modem operating on telephone pair. The two connected modems are of the same type or of different types.
Tous les modules doivent chacun être blindés de façon à empêcher tout rayonnement électromagnétique, et éviter une communication des deux modems par couplage électromagnétique. En particulier, un boîtier blindé peut être utilisé pour isoler le module connexion, le module de couplage directionnel ou les deux. All modules must each be shielded to prevent electromagnetic radiation, and avoid communication between the two modems by electromagnetic coupling. In particular, a shielded package can be used to isolate the connection module, the directional coupling module, or both.
En référence à la figure 3, on représente un deuxième mode de réalisation d'émulateur numérique de canal selon l'invention, auquel on peut connecter trois modems. Referring to Figure 3, there is shown a second embodiment of digital channel emulator according to the invention, to which three modems can be connected.
Cet émulateur comporte des modules similaires à ceux précédemment décrits : modules de traitement numérique, de couplage directionnel, d'atténuation et de connexion. This emulator comprises modules similar to those previously described: digital processing, directional coupling, attenuation and connection modules.
Le module de traitement numérique comporte trois ports d'entrées-sortie et six chaînes de filtrages connectées aux trois ports d'entrées-sortie 10, 16 et 17. Chaque chaîne de filtrage est analogue à celle décrite en référence à la figure 2 et comporte un convertisseur analogique-numérique 11, un circuit de filtrage 12, un sommateur 13, un générateur de bruit 14 et un convertisseur numérique-analogique 15. Au moins un module de couplage directionnel 3 est relié à l'un des ports d'entrée-sortie du module de traitement numérique. A la figure 3, trois modules de couplage directionnel sont respectivement reliés aux ports d'entrée-sortie du 10 module de traitement numérique. Un module d'atténuation optionnel 2 peut être interposé entre chaque module de couplage directionnel et une entrée du port d'entrée-sortie du module de traitement. Les modems 5 sont connectables soit directement aux modules de 15 couplage directionnel, soit par l'intermédiaire d'un module de connexion 4 pour le cas d'un modem CPL. The digital processing module comprises three input-output ports and six filtering chains connected to the three input-output ports 10, 16 and 17. Each filtering chain is similar to that described with reference to FIG. an analog-digital converter 11, a filter circuit 12, an adder 13, a noise generator 14 and a digital-to-analog converter 15. At least one directional coupling module 3 is connected to one of the input ports output of the digital processing module. In FIG. 3, three directional coupling modules are respectively connected to the input / output ports of the digital processing module. An optional attenuation module 2 may be interposed between each directional coupling module and an input of the input / output port of the processing module. The modems 5 are connectable either directly to the directional coupling modules or via a connection module 4 for the case of a PLC modem.
Bien entendu, l'homme du métier pourra envisager des variantes sans sortir du cadre de l'invention. A titre d'exemple, on peut tester des modems 20 MIMO CPL (Multiple Input, Multiple Output). Un modem MIMO CPL utilise trois fils. Dans ce cas, pour tester deux modems MIMO CPL, le module de traitement numérique de l'information est inchangé, mais il comporte jusqu'à 6 ports d'entrée-sortie. 25 Au moins un module de couplage directionnel est utilisé comme précédemment décrit. Un module d'atténuation peut être utilisé. Un module de connexion est utilisé et est adapté pour le modem MIMO CPL. II comporte un port d'alimentation, jusqu'à trois ports d'entrée-sortie de données et un port de connexion au modem constitué d'une prise électrique 30 comprenant les connecteurs de phase, neutre et terre. II permet la transmission du signal uniquement entre : un premier port d'entrée-sortie de données et les connecteurs de phase et neutre du port de connexion au modem, un second port d'entrée-sortie de données et les connecteurs de phase et terre du port de connexion au modem, un troisième port d'entrée-sortie de données et les connecteurs de neutre et terre du port de connexion au modem. Le module de connexion permet l'alimentation uniquement entre son port d'alimentation et le port de connexion au modem. Of course, those skilled in the art may consider variants without departing from the scope of the invention. For example, one can test modems MIMO CPL (Multiple Input, Multiple Output). A MIMO PLC modem uses three wires. In this case, to test two MIMO CPL modems, the digital information processing module is unchanged, but it has up to 6 I / O ports. At least one directional coupling module is used as previously described. An attenuation module can be used. A connection module is used and is suitable for the MIMO CPL modem. It includes a power port, up to three data input-output ports, and a modem connection port consisting of an electrical outlet comprising the phase, neutral, and ground connectors. It allows signal transmission only between: a first data input / output port and the phase and neutral connectors of the modem connection port, a second data input / output port and the phase and ground connectors the modem connection port, a third data input-output port, and the neutral and ground connectors of the modem connection port. The connection module allows power only between its power port and the modem connection port.
L'émulateur selon l'invention permet non seulement de simuler un canal de transmission d'un signal utile, mais aussi un canal de transmission des perturbations. Par exemple, un émulateur à 4 ports d'entrée-sortie comporte 2 ports CPL et 2 ports HPNA. Le module de traitement numérique peut non seulement simuler les canaux CPL vers CPL et HPNA vers HPNA, mais aussi les différents canaux CPL vers HPNA figurant le couplage entre lignes électrique et téléphonique, pour étudier la transmission des perturbations.20 The emulator according to the invention makes it possible not only to simulate a transmission channel of a useful signal, but also a transmission channel of the disturbances. For example, a 4-port I / O emulator has 2 CPL ports and 2 HPNA ports. The digital processing module can not only simulate the CPL-to-CPL and HPNA-to-HPNA channels, but also the various PLC-to-HPNA channels representing the coupling between power and telephone lines, to study the transmission of disturbances.
Claims (5)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1054981A FR2961981A1 (en) | 2010-06-23 | 2010-06-23 | DIGITAL TRANSMISSION CHANNEL EMULATOR |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1054981A FR2961981A1 (en) | 2010-06-23 | 2010-06-23 | DIGITAL TRANSMISSION CHANNEL EMULATOR |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2961981A1 true FR2961981A1 (en) | 2011-12-30 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR1054981A Pending FR2961981A1 (en) | 2010-06-23 | 2010-06-23 | DIGITAL TRANSMISSION CHANNEL EMULATOR |
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Citations (5)
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2010
- 2010-06-23 FR FR1054981A patent/FR2961981A1/en active Pending
-
2011
- 2011-06-20 WO PCT/FR2011/051418 patent/WO2011161368A1/en active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011161368A1 (en) | 2011-12-29 |
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