Brevet FR2531297A1 — publié le 19840203

Procédé d'autoallocation de canal de transmission de données numériques, à large bande, pour réseau de commutation temporelle de mots autodirecteurs, à liaisons bus. La presente invention a pour objet un procédé d'autoallocation de canal de transmission de données numériques, à large bande, pour réseau de commutation temporelle où les équipements éImetteurs-rér?epteurs sont relies au commutateur par des liaisons bus qu'ils se partagent et sur lesquels les communications s'effectuent par l'intermédiaire de mots autodirecteurs au cours des trames-succes- sives de transmission. La transmission de données numériques entre divers utilisateurs par fils ou fibres s'effectue classiquement par l'intermédiaire de réseaux auxquels les utilisateurs viennent se relier par 1'intermé- diaire d'équipements spécialisés. Jusqu'ici les réseaux de- commutation de données numériques ont été conçus pour la transmission dtinfor- mations sous une forme et avec un débit bien déterminés, ainsi les centraux téléphoniques à réseaux de commutation temporelle ont généralement été conçus pour la transmissions d'échantillons MIC et ne permettent pas aisément la transmission d'informations pour lesquelles d'autres formes sont mieux adaptées, par exemple la transmission de forts débits de données ou la diffusion de données à partir d'un équipement quelconque vers un nombre élevé d'autres équipements, ou encore le partage d'un canal donné par plusieurs utilisateurs. On a donc été conduit à concevoir des systèmes aptes à assurer des transmissions numériques sous plus d'une forme de manière à offrir aux utilisateurs des possibilités qu'ils ne pouvaient obtenir qu'en disposant d'autant d'équipements émetteurs et/ou récepteurs spécialisés différents. Ceci limitait donc la mise en oeuvre de ces possibilités aux seuls utilisateurs ayant les besoins et les moyens suffisants pour en justifier l'emploi quasi-permanent. Un tel système est notamment décrit dans la demande de brevet français nO 81 06812 de la demanderesse, il assure l'échange d'infor- mations numériquement codées et agencées sous forme de mots autodirecteurs multiplexés dans le temps à travers au moins un commutateur de circuits et de messages auxquels les divers équipements émetteurs et/ou récepteurs d'informations sont reliés. Le réseau de connexion comporte au minimum un commutateur temporel, auquel les équipements émetteurs et/ou récepteurs d'informations sont reliés par l'intermédiaire d'au moins une liaison bus à laquelle ils sont connectés en parallèle, via des coupleurs d'adaptation. Dans une forme préférée de réalisation chaque coupleur est relié au commutateur temporel, dit réseau primaire numérique, qui le dessert, par deux liaisons bus unidirectionnelles permettant simultanément une émission et une réception. Les transmissions des mots autodirecteurs sur chaque bus s'effectuent dans les créneaux de temps de voie de trames successives, chaque équipement émetteur étant susceptible d'émettre sur une ou plusieurs voies qui lui sont allouées dans chaque trame au moins pour la durée d'une transmission. Pour une exploitation maximale des possibilités de transmission des liaisons bus et à partir du moment où les besoins des équipements évoluent dans le temps, il est préférable de pouvoir modifier l'allocation des voies sur chaque liaison bus en fonction des demandes. Un procédé classique d'allocation consiste à disposer d'un organe coordinateur qui centralise les demandes d'allocation et distribue les voies en fonction des besoins et des priorités, toutefois un tel procédé présente l'inconvénient de nécessiter une duplication de l'organe coordinateur pour obtenir le niveau de sécurité classiquement demandé et de conduire à une organisation centralisée que l'on cherche maintenant à éliminer, en raison des inconvénients bien connus qu'elle comporte. Un procédé classique d'autoallocation, pour réseau dans lequel tous les équipements sont connectés à une boucle qui les traversent et où un seul d'entre eux est susceptible de transmettre via tous les autres à un instant donné, est de faire émettre un signal caractéristique de demande, tel qu'une porteuse, par tout équipement désirant émettre à partir du moment où la boucle n'est pas en phase de transmission de données. Le retour du signal à son équipement d'origine autorise la prise. Ce système est simple, il présente toutefois un risque de collision à la prise lorsque plusieurs équipements sont simultanément demandeurs et il a des inconvénients notamment sur le plan électrique en raison des possibilités d'émissions simultanées par des émetteurs distincts. Un procédé classique d'autoallocation, dit à jeton, dans une configuration du réseau identique à la précédente, consiste à réserver chronologiquement un temps à chaque équipement émetteur pris dans un ordre donné, par exemple en fonction de sa position sur la boucle et à réserver le temps suivant à l'équipement suivant qui est désireux d'émettre. Il n'y a plus alors de risques de collision, mais il est nécessaire de prévoir des agencements supplémentaires afin de pouvoir connaitre dans chaque équipement quelle est la position de l'équipement par rapport à l'équipement alors émetteur. Pour pallier les inconvénients d'une manière simple et efficace la présente invention propose un procédé d'autoallocation de canal de transmission de donnees numériques, à large bande par voies temporelles multiples, pour réseau de commutation temporelle où les coupleurs des équipements émetteurs-récepteurs sont reliés au commuta- teur par des liaisons-bus qu'ils se partagent dans le temps et sur lesquelles les transmissions s'effectuent par l'intermédiaire de motus autodirecteurs au cours des trames successives de transmission, chaque mot comportant une étiquette spécifiant la nature du mot dont elle constitue 1' en-tete. Selon une caractéristique de l'invention chaque demande d'allocation du canal large bande par un coupleur comporte les étapes suivantes - contrôle par ce coupleur de la disponibilité du canal large bande désiré par vérification de la présence d'un code de disponibilité dans l'étiquette d'au moins la voie de ce canal qui vient d'être reçue en dernier - en cas de disponibilité, marquage de prise par modification d'étiquette, dans la voie dudit canal, qui est spécifiquement affectée à ce coupleur comme voie de service, - réservation du canal au coupleur demandeur sur la voie individuelle de service duquel apparat en premier dans 1? ordre chronologique un marquage- de prise et interdiction temporaire- d'émis- sion pour les autres coupleurs dans ce canal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront décrits en relation, - avec la suite de la description et avec les figures ci-dessous répertoriées. La figure 1 présente un schéma synoptique d'un exemple de système temporel de téiécommunications permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 2 présente un diagramme définissant l'organisation temporelle des trames et des mots autodirecteurs. Le système de télécommunications présenté à la figure 1 est destiné à se relier d'une part à des systèmes identiques d'autre part aux systèmes préexistants et en particulier aux systèmes temporels dans lesquels les informations sont transmises sous forme d'octets à huit kHz selon le format CCITT. Ce système selon l'invention est destiné à véhiculer et à traiter trois types d'informations provenant de la périphérie, les premières~sont des commandes destinées à assurer l'établissement ou la rupture d'un chemin dans le système, les seeondes sont des échantillons de parole classiques pour lesquels le réseau de commutation du système est transparent ; les troisièmes sont des données transitant entre processeurs, périphériques, ou terminaux par l'intermédiaire du réseau de commutation du système en utilisant le protocole interne à ce système. De manière usuelle, le système de télécommunications selon l'invention est basé sur l'emploi d'un commutateur dont la combinaison avec d'autres commutateurs distants de structure identique ou différente permet d'assurer la mise en liaison d'utilisateurs divers. Le commutateur du système de télécommunication selon l'invention est un commutateur de circuits et de messages 11 auquel peut être associé un commutateur de secours non figuré desservant les mêmes équipements utilisateurs 3, tel 3PT1 ou 3PB. Chaque commutateur comporte au minimum un réseau primaire numérique dans une variante simplifiée ce - réseau primaire numérique comporte un étage temporel entrant 110 relié à un étage temporel sortant 111 par une liaison unidirectionnelle point à point ItL. Le réseau primaire du commutateur 11 dessert une pluralité limitée de eoupleurs 2C auquel il est relié par des liaisons, dites primaires, unidirectionnelles et de sens inverses telles 5LA1 et 5L'A1 pour le réseau du commutateur 91 et 5LZ1, 5L'Z1 pour le réseau du commutateur de secours. Ces liaisons selon l'invention sont des liaisons de type bus. Les coupleurs 2C desservent eux même une pluralité d'équipements 3, tels que des postes téléphoniques analogiques ou numériques, des terminaux de transmission, de télécopie, de télédiffusion, des processeurs, etc. Ainsi qu'il sera précisé plus loin les équipements 3 sont reliés à leurs coupleurs respectifs par des liaisons qui leur permettent d'émettre et de recevoir des informations sous la forme qui leur est habituelle. Par contre les coupleurs 2C sont agencés de manière à permettre la transmission des informations sous forme de mots de seize éléments binaires à travers le réseau de commutation du commutateur quel que soit le format sous lequel les équipements 3 fournissent leurs informations. Le mot de seize éléments binaires du système de télécommuni cations selon l'invention est divisé en deux octets recouvrant trois zones, la première est une zone étiquette de deux éléments binaires (El, E2), qui spécifie la nature du mot dont elle constitue I'en-tête, par exemple mot vide, ou commande, ou mot à commuter, ou libération que l'on symbolisera par V, C, M, L dans la suite du texte avec par exemple C = 00, V = 01, M = 10, L = 11. La seconde zone du mot comporte six éléments binaires C1 à C6, elle est utilisée pour préciser la nature d'une commande à effectuer. La troisième zone de mot comporte huit éléments binaires V1 à V8 réservés à l'utilisateur pendant la phase "mot à commuter" pendant laquelle une communication est établie. Pour la commodité de l'explication on appellera premier octet le contenu de la première et de la seconde zones et second octet le contenu de la troisième. Préférablement chaque mot de seize bits est conçu pour s'insérer dans l'une des deux cent cinquante six voies d'une trame temporelle qui régit l'utilisation des bus primaires unidirectionnels 5L-5L', tels 5LA1 ou 5L'Z1, chaque voie permettant le transfert successif des deux octets du même mot, octet par octet. Pour des raisons d'harmonisation, chaque trame telle qu'évoquée ci-dessus, a une durée de cent vingt cinq microsecondes de manière à être compatible avec les équipements respectant les normes CCITT, telles que les interfaces temporelles pour jonction à trenté deux voies et en particulier pour permettre la transmission des conversations sous forme d'échantillons MIC classiques. Dans un exemple préféré de réalisation chaque bus primaire unidirectionnel est couplé à un bus primaire unidirectionnel de sens inverse, tel 5LA1 et CiL'AI, et ces deux bus desservent les mêmes coupleurs 2C qui se partagent l'utilisation des deux cent cinquante six voies de chacun de ces deux bus. Bien entendu le nombre de coupleurs reliés aux mêmes bus primaires est limité et dans une variante chaque coupleur 2C peut utiliser seize ou trente deux voies quelconques des deux cent cinquante six voies. Selon une structure classique le réseau primaire numérique 11 comporte un étage entrant 110 relié d'une part à un bus primaire d'émetteurs 5LA1, d'autre part à une liaison secondaire, multifilaire lIL, qui le relie à l'étage temporel sortant 111. Cet étage sortant 111 est lui-même relié à un bus primaire de récepteurs 5L'A1. Une horloge générale non représentée assure les nécessaires synchronisations de manière usuelle. Lorsque le réseau de commutation 11 est secouru par un second réseau identique non figuré, les deux réseaux dupliqués sont organisés pour un fonctionnement en microsynchronisme classique. Chaque coupleur 2C émet alors simultanément la même information au moyen de bus primaires dupliqués tels 5LA1 et 5LZ1 vers les deux réseaux et une logique de choix de type classique permet de choisir dans chaque coupleur récepteur, celui des deux mots de seize bits reçus qui sera envoyé à l'équipement concerné. Selon l'invention les coupleurs 2C comportent chacun une interface standard 2CI, identique pour tous, qui les relie aux deux ou quatre bus primaires 5L-5L' les desservant suivant que les réseaux sont dupliqués ou non, ainsi dans l'exemple présenté figure 1 le coupleur 2CBu comporte une interface standard 2CIBu reliée aux bus primaires 5LAî, 5LZ1, 5L'A1, 5LZ1 et cette interface est identique aux interfaces 2ci1, 2cil2, ... 2CIB3. De plus chaque coupleur 2C comporte une interface spécifique 2CJ adaptée à l'équipement desservi par ce coupleur et reliée à l'inter- face standard de ee dernier de manière à permettre les échanges d'informations entre ces équipements via le système de télécommunications selon l'invention. Ainsi à titre d'exemple on a présenté figure 1 - un coupleur 2CB1 dont l'interface spécifique 2CJB1 dessert un processeur 3P3 qui est par exemple une unité de commande ou un traducteur, - deux coupleurs 2CB3 et 2CB2 dont les interfaces spécifiques 2CJB3 et 2CJB2 desservent respectivement des postes téléphoniques 3PT1 à 3PTz et des terminaux 3TL1 à 3TLa. un coupleur 2CBu desservant une liaison avec -un commutatéur distant de type identique I ou différent CD Une interface standard 2CI comporte essentiellement un microprocesseur de gestion auquel sont associes un circuit d'accès permettant l'échange d'informations entre les bus primaires, le microprocesseur et l'interface spécifique 2CJ associée, ainsi qu'un circuit de choix si les bus sont dupliqués, le tout étant contrôlé par un circuit d'horloge qui produit classiquement les signaux de' temps nécessaires aux autres circuits à partir des signaux d'horloge et de synchronisation fournis par l'horloge générale. Une interface spécifique 2CJ assure l'adaptation bijective des informations échangées entre l'interface standard 2C1 à laquelle elle est associée et les équipements 3 qu'elle dessert. En ce but elle comporte un ågencement de transcodage associé à un agencement de transmission vers lesdits équipements, ainsi qu'éventuellement un agencement de jonction. En fonctionnement- tout équipement 3 demandeur émet sa requête sous la forme classique qui lui convient, par exemple par fermeture de boucle pour un poste téléphonique. Cette requête est traduite par l'agencement de jonction qui le dessert et elle est transmise au microprocesseur de l'interface standard 2CI qui dessert cet agencement de Jonction. A réception de la demande le microprocesseur de 11 interface standard recherche la correspondance entre le demandé et un chemin permettant de le joindre, ce chemin devant comporter le nombre de voies temporelles nécessaires, étant entendu que ce nombre est susceptible de prendre plusieurs valeurs différentes suivant les besoins et les choix, par exemple 1, 16, 32 ou 64 voies. Ainsi qu'énoncé plus haut dans la mesure où plusieurs coupleurs 2CB sont susceptibles de vouloir disposer de canaux large bande et où le nombre total des voies simultanément affectables à de tels canaux est inférieur au nombre de voies nécessaires il est nécessaire de faire partager l'utilisation d'un canal large bande entre coupleurs. Selon l'invention, c'est un procédé d'autoallocation qui est choisi et l'on s'efforce de réduire son impact tant sur le matériel que sur le logiciel du système où il est appliqué. En ce but chaque coupleur demandeur d'un canal large bande est apte à contrôler la disponibilité de ce canal par vérification du code de disponibilité, ici V - E1E2 = 01 dans l'étiquette d'au moins la première voie du canal reçue, à partir du moment où il est demandeur, sur le bus des récepteurs 5L', tel 5L'A1. Pour ce faire, la combinaison E1E2 = 01 est recherchée, elle est trouvée par exemple dans la voie dont l'intervalle de temps est IT2, cette recherche peut être effectuée par une logique à portes située dans ie circuit d'accès qui est activée par le circuit d'horloge que comporte l'interface standard pour chacun des intervalles de temps de voie du canal large bande. Bien entendu une telle opération peut également être assurée de manière équivalente par d'autres moyens par exemple par le microprocesseur de l'interface standard qui vient lire I'en-tête apparaissant au moment opportun déterminé de la manière indiquée ci-dessus. Tant que la combinaison E1E2 = 01 n'est pas obtenue pour le canal à large bande sur le bus 5L'A1, le coupleur ne peut obtenir la réservation de ce canal à large bande à son profit. Lorsque par contre la disponibilité du canal est attestée par la présence de la combinaison 01 dans l'étiquette des voies du canal à large bande sur le bus 5L'Al, le coupleur demandeur vient modifier l'étiquette de la voie qui lui est spécifiquement affectée sur le bus 5LA1 dans le canal large bande pour transmettre ses informations de service, soit par exemple ici ITk. Ainsi dans le cas d'un canal large bande à seize voies on a un nombre maximal de seize coupleurs qui interviennent donc chacun dans une voie différente pour la prise du canal. En conséquence si deux coupleurs sont simultanément demandeurs et ont donc pu simultanément constater la disponibilité du canal à large bande qu'ils désirent employer, c'est celui dont la voie de service apparaîtra la première sur le bus des récepteurs 5L'A1 qui s'attribuera temporairement l'usage du canal. Bien entendu une répartition des voies du canal large, également dans la trame, est préférable à une concentration à ce point de vue, sachant que par principe on a affecté au même coupleur le meme intervalle de temps de voie IT sur les deux bus unidirectionnels de sens inverse Dans l'exemple de réalisation envisagée, le coupleur demandeur enverra donc par son circuit d'accès un mot autodirecteur dont l'étiquette sera E1E2 = 00 dans la voie de service ITk qui lui est réservée. Etant donné que tous les coupleurs, y oompris le coupleur demandeur sont à l'écoute, tous reçoivent le mot dont l'étiquette est 00 dans la voie ITk sur le bus 5L'A1. Le décodage de cette étiquette par la logique à portes ou par le microprocesseur d'interface standard interdit l'émission des coupleurs autres que le demandeur dans leurs voies de services respectives. Par contre le retour du signal E1E2 = 00 au coupleur demandeur dans sa voie de service l'autorise à marquer successivement la prise de chacune des autres voies du canal large qui ne sont alors plus disponibles pour les autres coupleurs. Outre l'avantage de fournir une solution simple au problème d'attribution d'un même canal large à plusieurs coupleurs, la solution choisie permet également de réaliser simplement une diffusion d'informations à plusieurs coupleurs à partir d'un autre coupleur pour une information spécifique, à partir du moment où ce coupleur dispose du canal suffisant. En particulier, il est possible de transmettre à partir d'un coupleur vers tous les autres pour la mise à jour d'informations ou en cas de rechargement de programme puisque le canal choisi permet d'obtenir un débit important permettant un rechargement rapide. Bien entendu un tel procédé qui a été décrit dans le cas d'un système à bus unidirectionnels est également exploitable dans le cas de coupleurs branchés en parallèle sur un bus unique. Ii est également possible de mettre en oeuvre un tel procédé dans un système à réseau de connexion plus complexe que celui décrit ici et en particulier avec un commutateur de circuits et de messages à réseau de type temporel-spatial-temporel tel que décrit dans la demande de brevet évoquée plus haut de la demanderesse. Ainsi par exemple dans le cas où une liaison entre des bus reliés à des étages temporels différents du système, on affecte alors une voie de service spécifique, par exemple la voie zéro de chaque trame, au coupleur chargé de faire transiter les demandes de canal large et les informations à transmettre par canal large. REVENDICATIONS 1/ Procédé d'autoallocation de canal de transmission de données numériques, à large bande par voies temporelles multiples, pour réseau de commutation temporelle où les coupleurs des équipements émetteurs-réeepteurs sont reliés au commutateur par des liaisons bus qu'ils se partagent dans le temps et sur lesquelles les transmissions s'effectuent par l'intermédiaire de mots autodirecteurs au cours des trames successives de transmission, chaque mot comportant une étiquette spaeifiant la nature du mot dont elle constitue I'en-tête, caractérisé en ce que chaque demande d'allocation d'un canal large bande par un coupleur comporte les étapes suivantes - contrôle de disponibilité du canal large bande désiré par vérification de la présence du code de disponibilité dans l'étiquette d'au moins la voie de ce canal venant d'etre reçue en dernier. - en cas de disponibilité, marquage de prise, par modification d'étiquette dans une voie dudit canal, qui est spécifiquement affectée à ce coupleur comme voie de service - réservation du canal au coupleur demandeur sur la voie individuelle de service duquel apparaît en premier dans l'ordre chronologique marquage de prise et interdiction temporaire d'émission pour les autres coupleurs dans ce canal. 2/ Procédé dtautoallocation selon-la revendication 1, caractérisé en ce qu'un marquage de prise des différentes voies du canal large réservé par un coupleur est effectué par ce coupleur dans l'ordre chronologique des voies à partir de la voie de service qui lui est affectée. 3/ Procédé d'autoallocation selon la-revendication 1, caractérisé en ce que le contrôle de disponibilité effectué par un coupleur demandeur est réalisé sur les voies précédemment reçues au cours dgau plus une trame.