Brevet FR2607285A1 — publié le 19880527

SYSTEME D'INSTRUCTION INFORMATISEE La présente invention se rapporte auxsystèmes de transfert de données et, plus particulièrement, aux systè- mes de transfert de données dans le cadre de l'instruction informatisée (CBE). Le CBE a été développé au cours des dernières années et a été utilisé, dans une mesure limit6e, au cours des dernières 20 années. L'état actuel de la techni- que en matière d'instruction informatisée est représenté par le système PLATO, qui a été mis au point pour la pre- mière fois à l'Université de l'Illinois et qui est décrit dans le brevet américain 3.405.457, dont le contenu est mentionné ici à titre de référence. Un certain nombre d'articles ont envisagé diffé- rents aspects du système PLATO et ses possibilités d'utili- sation pour l'instruction informatisée. Citons, notamment, "Advances in Computer-based Education" par Alpert et Bit- zer, Science, 167, 1582-1590 (mars 1970). PLATO est un système de grande étendue, avec uni- té centrale de traitement par processeur qui peut desservir plus d'un millier de terminaux d'affichage qui y sont rac- cordés, en temps réel et avec base interactive. Le proces- seur central permet à l'étudiant ou à l'utilisateur de dis- poser de dizaines de milliers d'heures de cours, relatifs à une vaste gamme de questions,sous forme de matériel péda- gogique affiché sur les terminaux des étudiants. L'étudiant dispose normalement d'un écran d'affichage électro- nique (tel qu'un tube cathodique (CRT)), et d'un clavier. Les informations sont présentées sous forme d'un texte et/ou de graphiques (à la manière d'un manuel). Au moyen du cla- vier, l'étudiant peut répondre en indiquant s'il a achevé l'examen de la matière présentée et s'il est prêt pour la présentation d'une nouvelle matière. L'étudiant peut mani- fester également sa compréhension de la matière en ré- pondant à des questions et par d'autres méthodes analogues. La vitesse de réponse par l'ordinateur central aux questions de l'6tudiant et aux instructions présente une grande importance: les étudiants ne resteront pasainsi à ne rien faire en attendant que la machine consacre de nom- breuses secondes pour leur présenter un nouveau programme ou pour répondre aux instructions transmises par le clavier. En bref, pour que l'interaction du CBE connaisse le succès, il faut que la réponse soit obtenue en une fraction de se- conde et que les affichages sur écran possèdent une vites- se correspondante. Les terminaux utilisés dans les systèmes PLATO peuvent être relativement lents, en ce sens que la plupart des programmes d'application sont exécutés dans l'ordinateur - central, tandis que les programmes d'affichage sont execu- tés dans le terminal. La plupart des transmissions de don- nées entre l'ordinateur central et les terminaux associés consistent à transmettre au terminal, par des lignes télé- phoniques, les informations nécessaires pour obtenir un affichage et a transmettre du terminal vers le processeur, toujours par les mêmes lignes, les instructions introdui- tes par l'utilisateur au moyen du clavier. Différents facteurs économiques importants ont joué, historiquement, un r8le en défaveur de l'utilisation de services CBE disponibles et assurés par un ordinateur central, le coût dépassant les moyens du grand nombre d'u- tilisateurs potentiels. Le premier élément de coût était celui du matériel proprement dit pour les processeurs cen- traux et les équipements connexes. Au cours des dernières années toutefois, on a produit des appareils assurant des perfor- mances comparables, voire même,dans de nombreux cas, supé- rieures/à des prix sensiblement réduits et cela grâce à des progrès techniques. Toutefois, l'autre élément essentiel du coût, c'est-à-dire les communications, n'a pas diminué et a même augmenté dans certains cas. Il est courant que les tarifs des lignes télépho- niques doublent ou triplent le coût de base du raccordement mensuel d'un terminal. Par exemple, il n'est pas extraordi- naire de payer de $250-$500 par terminal et par mois pour accéder à un système CBE à ordinateur central, alors que le coût des communications téléphoniques peut atteindre un total mensuel de $1000-$1200 par terminal et par mois. Ces frais élevés de communications existent même si un certain nombre de terminaux peuvent se partager une ligne télépho- nique simple. Le facteur limitatif du nombre de terminaux pou- vant partager une ligne téléphonique est la vitesse de trans- mission de données que la ligne peut accepter (par exemple, 9600 bits/sec) . Ce qui est caractéristique dans le système CBE, c'est que le passage de données du canal d'aller(c'est- à-dire de l'ordinateur vers le terminal) est le facteur critique, plutôt que le flux de données du canal inverse (c'est-à-dire du terminal vers l'ordinateur). Par exemple,le passage de données du canal d'aller dans un système PLATO CBE est, en moyenne, de 250-300 bits par seconde et par terminal. Avec un facteur de charge d'environ 0,7 sur une ligne à 9600 bps, on peut multiplexer de 16 à 20 terminaux sur une ligne téléphonique simple. Par contre, le passage de données dans le canal inverse, avec un système de ce gen- re, est beaucoup plus faible et atteint, en moyenne, moins de 20 bits par seconde et par terminal.Ce faible débit de la transmission de données résulte du fait que le flux de donn6es dans le canal inverse consiste quasi exclusivement en donn6es provenant de la manoeuvre des touches possédant leurs propres informations d'acheminement. Un autre facteur qui a limité le nombre de ter- minaux connectés à une ligne téléphonique est le temps de réponse rapide n6cessaire pour satisfaire l'utilisateur. Un système efficace devrait donner à l'étudiant l'impres- sion qu'il fournit les réponses"instantanées"à ses ques- tions et à ses instructions. Cette caractéristique de ré- ponse implique qu'il n'existe que peu ou pas de file d'at- tente, de protocolesd'appelsou d'autres protocoles de com- munications qui imposent à l'utilisateur de s'asseoir et d'attendre son tour. Un temps de réponse moyen du système de quelques dixièmes de seconde (par exemple, environ 0,3 seconde) devrait pouvoir être assuré pour l'étudiant avant que le système puisse réellement être appelé "interactif". Afin de réduire les coûts de communications in- hérents aux systèmes actuels d'instructions informatisées basés sur un processeur central, on a envisagé d'autres mo- des de transmission des données que les lignes téléphoni- ques. Dans la demande de brevet américaine n 514.906 in- titulée "Communication à accès multiple sur un canal inver- se CATV", attribué au demandeur de la présente demande de brevet, on décrit un protocole pour l'utilisation des canaux existants de communication à antenne de radiotélévision commune (CATV), de manière à assurer un temps de réponse rapide pour l'utilisateur. La transmission de données par le canal d'aller, utilisant des signaux créés localement du style des signaux de télévision, a été également utilisée pour le système PLATO de l'Université d'Illinois, les communications du ca- nal inverse s'effectuant par les lignes téléphoniques. Ce système utilise un protocole de transmission de données à tranches de temps, qui réduit fortement l'importance du tra- fic à assurer. Plus particulièrement, chaque terminal du système se voit attribuer une tranche de temps et le signal TV est multiplex6 sur base d'une division du temps. Par conséquent, s'il n'y a pas de données à transmettre au ter- minal ou moins de données que ce que la division du temps pourrait permettre, la partie vide de la tranche de temps est gaspillée. Ce système impliquait une forte limitation du nombre de terminaux pouvant être desservis. D'autre part, la création du signal TV était essentiellement une ligne de contrôle, avec une base d'utilisateurs potentiels limi- tée et était coûteuse, vue que ledit signal TV devait être reproduit à chaque poste central avec tous les autres appa- reillages de calcul centraux. Un autre mode de communication, à savoir par sa- tellite, a également été envisagé. Jusqu'il y a peu de temps, l'espace d'émetteur-récepteur par satellite était rare et coûteux. Ce n'est plus le cas. Un canal T1 (1.544 megabits/ sec) est actuellement disponible à un prix acceptable. Tou- tefois, l'équipement pour communiquer avec un satellite est coûteux. Par exemple, il est nécessaire de disposer, aux deux extrémités du canal de communication dans un système classique par satellite, d'antennes combinées de liaison montante et descendante, afin de permettre des communica- tions bidirectionnelles. Une antenne de liaison montante et l'appareillage électronique requis est un élément coû- teux qui peut atteindre $300.000 par installation. Le ré- cepteur à la descente est moins coûteux, à raison d'un or- dre de grandeur. Pour tenter de distribuer des données d'instructions informatisées par satellite en utilisant des installations ordinaires, il serait nécessaire de disposer d'une liaison montante coûteuse à chaque endroit o il e- xiste une population appréciable de terminaux utilisateurs. Toutefois, il existe également une difficulté qui est le retard de temps pour la transmission unilatérale des don- nées en passant par un satellite stationnaire, soit environ 0,25 sec. Vu que les données doivent parcourir les direc- tions d'aller et de retour des canaux avec un système de ce genre, le retard de temps total serait de l'ordre de 0,5 à 0,6 secondes, soit environ le double de ce qui est considé- ré comme acceptable par l'utilisateur. Par conséquent, la présente invention a pour ob- jet de proposer un système d'instruction informatisée amé- lioré, permettant de réaliser les communications de la ma- nière la plus économique possible. Un autre objet de la présente invention est de proposer un système d'instruction informatisée amélioré qui utilise des transmissions de données par satellite,tout en conservant encore une vitesse de réponse optimale pour l'u- tilisateur. Un autre objet encore de la présente invention est de proposer un système d'instruction basé sur un ordina- teur central, dans lequel plusieurs sites CBE éloignés peu- vent être desservis économiquement par l'intermédiaire d'un satellite,depuis un emplacement central. On décrira donc un système d'instruction informa- tisé à réponse rapide dont les interactions sont adaptées avec pr6cision aux relations entre l'ordinateur et l'utili- sateur humain plutôt qu'en fonction des relations ordina- teur/ordinateur. A ce point de vue, un grand ordinateur cen- tral, conçu pour mettre en mémoire et exécuter des logi- ciels d'instruction et pour assurer un flux de sortie de données à grande vitesse, peut communiquer avec plusieurs terminaux d'affichage situés à grande distance et commandés par clavier. Les communications dans le canal d'aller s'ef- fectuent par une liaison par satellite, tandis que le canal de retour utilise des communications plus ou moins ratta- chées à la terre (comme, par exemple, des lignes téléphoni- ques). La liaison par satellite du canal d'aller est en me- sure d'accepter des données à des vitesses de plusieurs me- gabits et de desservir des dizaines de milliers de termi- naux d'utilisateurs, en passant par un émetteur-récepteur de satellite. La liaison du canal inverse, qui est seule- ment capable d'accepter des vitesses de données de l'ordre du kilobit par seconde, est en mesure de transmettre les sorties provenant de centaines de terminaux commandés par leur utilisateur, à cause des faibles vitesses de pro- duction de données par les terminaux commandés par leur u- tilisateur. La figure 1 représente un diagramme de bloc mon- trant un système d'instruction informatisée disposé confor- mément à la présente invention. La figure 2 est un diagramme de bloc de l'unité d'interface du réseau (NIU). La figure 3 est un diagramme de bloc d'un module d'interface standard (SIM), utilisé pour réaliser le sys- tème représenté à la figure 1. La figure 3a est un diagramme de bloc plus détail- lé de la partie du contrôleur de communication de la figu- re 2. La figure 4 est un autre sous-assemblage standard, c'est-à-dire le module d'interface de'jonction (LIM) utili- sé dans la construction propre à l'invention de la fig. 1. La figure 4a est un bloc plus détaillé de l'as- semblage à microprocesseur représenté à la figure 3. La figure 5 est un diagramme de bloc détaillé de l'unité d'accès à la jonction (LAU). La figure 6 est un diagramme de bloc détaillé de l'unité d'accès à la jonction éloignée (RLAU). La figure 7 est un diagramme de bloc du concen- trateur de canal inverse (RCC). Le système d'instruction informatisée mettant en oeuvre la présente invention sera décrit maintenant en se référant à chacune des figures. Initialement, la disposi- tion générale du système sera envisagée, ainsi que son fonctionnementdécrit à un niveau global. Ensuite, on décri- ra chacun des sous-ensembles principaux, avec leursprotoco- les de communication. Enfin, les protocoles du système et les formats des données seront examinés, afin de permettre une compréhension complète de l'invention. Si l'on se réfère à la figure 1, on voit que l'ordinateur central est un processeur central de traitement de données à grande vitesse, avec des équipements périphériques appropriés tels que dispositifs d'entraînement de disques, mémoire étendue, etc., ceci lui permettant de fournir des éléments d'instruction de nature perfectionnée aux différents étudiants qui l'uti- lisent. En principe, toute l'exécution des leçons du sys- tème, le traitement, l'analyse statistique et les autres traitements de données sont réalisés dans l'ordinateur cen- tral 10. La sortie de l'ordinateur central 10 est essentiel- lement en code d'affichage, avec des instructions de con- trôle pour le réseau. Le code d'affichage est le code qui indique à un terminal d'étudiant quel est le format et le contenu des informations à afficher sur son écran. Ceci per- met de limiter à un minimum l'importance du flux de données passant par chaque terminal et implique que la majeure par- tie du traitement soit assurée par l'ordinateur central 10. En dépit du fait que l'ordinateur central 10 fournit princi- palement des données en code d'affichage, on peut montrer statistiquement que chaque terminal en communication avec l'ordinateur central 10 nécessite, en moyenne, 250 bits par seconde de données dans le canal d'aller. Par contre, les données du canal de retour, qui sont constituées essentiel- lement d'informations introduites avec le clavier, ne né- cessitent qu'environ 20 bits par seconde et par terminal. L'ordinateur central 10 est en communication avec le réseau par l'intermédiaire de l'unité d'interface de ré- seau (NIU) 12. NIU 12 effectue un certain nombre de taches. Elle mesure la sortie de données, afin de s'assurer qu'au- cun dispositif situé en aval n'est submergé par des données qu'il serait incapable de traiter et pour assurer une ré- partition correcte de la largeur de bande parmi les termi- naux à chaque point de contact avec le réseau. NIU 12 n'est pas chargée d'effectuer la mise en mémoire de grandes quan- tités de données. Cette tâche incombe à l'ordinateur central , qui fournit des données pour un terminal particulier uniquement si l'autorisation lui en est donnée par NIU 12. NIU 12 reçoit, en outre, toutes les données du canal de re- tour, par l'intermédiaire des lignes téléphoniques (14 et 16, par exemple) et possède en outre une possibilité de chiffrage pour le cas o ceci serait nécessaire pour le tra- fic du canal des donn6es d'aller. Si l'on se réfère maintenant à la figure 2, on voit que NIUl2 reçoit des données du canal d'aller provenant de l'ordinateur central CPU 10 en passant par le bus 15. Les données du canal inverse sont envoyées à l'ordinateur central CPU 10 par le bus 17. L'unité d'in- terface d'entrée/sortie 19 est essentiellement une mémoire à double porte ou un tampon qui émet et reçoit des mots de 64 bits vers et en provenance de l'ordinateur central CPU 10; elle re- çoit et met en mémoire des mots de 16 bits provenant des unités d'interface de série 21 et 23 et transmet et reçoit des mots de 16 bits provenant de et vers le processeur de communication 13 par l'intermédiaire du bus 25,sous l'ef- fet des ordres de contrôle reçus par la ligne 27. Le pro- cesseur de communciation 13 est, de préférence, un proces- seur Heurikon HK 68/M10, avec une mémoire vive d'accès qui lui est associée et des modules de contrôleur. Le processeur 13 assure la configuration du signal T1 de 1.544 mégabits en attribuant des données en fonction des directives éta- blies pour chaque dispositif situé en aval dans le réseau et s'assure qu'aucun dispositif n'est submergé par les don- nées reçues. Comme on le décrira plus en détail ci-après, les donn6es du canal d'aller sont configurées en tramesayant un contenu de données limité, ces trames 6tant multiplex6es et transmises sous forme d'un courant ininterrompu vers les terminaux d'utilisateurs. Les trames individuelles sont triées par des dispositifs en aval, conformément aux infor- mations de rubrique qu'elles contiennent. Cette méthode de transmission des données est efficace et permet à un trans- porteur T1 d'assurer le transfert des données jusqu'à 4000 terminaux fonctionnant simultanément. Si l'on revient maintenant à la figure 1, l'on voit que la sortie de NIU 12 est appliquée au transmetteur de liaison montante 18, qui transmet à son tour un signal T1 de 1.544 megabits par seconde au satellite stationnaire 20. Le satellite 20 envoiLe le signal à un certain nombre de récepteurs, 22, 24, etc. situés à grande distance les uns des autres et en position basse. Chaque récepteur en position basse transmet le signal T1 à un bus approprié 29, qui envoie à son tour le signal à une ou plusieurs unités d'accès de liaison (LAU) 26, 28, 30, 32, etc. Chaque LAU assure l'accès au réseau pour un maximum de 255"ports". A titre d'exemple, le LAU 26 permet 255 lignes de sortie 36, chaque ligne de sortie étant appelée un "port". Chaque port peut desservir un ou plusieurs terminaux 38, 40, etc. suivant les circonstances de l'utilisation. Chaque LAU ré- cupère le trafic à l'avant provenant de son bus d'entrée et, en outre, concentre le trafic du canal inverse prove- nant de chacun des terminaux, en vue de la transmission vers une ligne téléphonique prévue à cet effet (par exemple,la ligne téléphonique 14). Les ports 36 peuvent fonctionner soit en mode propre ou en mode avec appel, c'est-à-dire qu'ils peuvent être soit pourvus de connexions fixes ou bien connectés aux terminaux individuels par l'intermédiaire d'un réseau téléphonique permettant des appels. Quand la densité des abonnés est trop faible pour justifier l'utilisation d'une LAU, on peut utiliser une u- nité d'accès de liaison à distance(RLAU)50. Une RLAU est connectée à une LAU par l'intermédiaire d'un circuit 52 1 1 complètement duplexé de 9600 bits/seconde et est capable de desservir jusqu'à 16 abonnés. Seize RLAU peuvent être connectées uneseuleLAU. Un concentrateur de canal inverse (RCC) 56 peut être prévu en option et être utilisé pour con- centrer les flux de trafic inverse provenant de trois LAU au maximum (765 abonnés). Ce dispositif est conçu pour être utilisé dans les zones o il y a plus d'une LAU. Le flux de trafic concentré provenant du RCC 56 est renvoyé à NIU 12 par une ligne téléphonique spéciale 16. Le fonctionnement du système représenté à la figu- re 1 est le suivant: un étudiant donne un signal à un ter- minal, par exemple, 38. L'information de ce signal est transmise par la LAU 26 et la ligne téléphonique 14 à NIU 12. NIU 12 transmet les données du signal à l'ordinateur central 10, qui émet alors une demande destinée au terminal 38, afin que celui-ci indique quelle est la leçon désirée. La demande provenant de l'ordinateur central 10 est envoyée par l'intermédiaire de NIU 12 à l'émetteur de liaison mon- tante 18 et par le satellite 20, jusqu'à tous les récepteurs de liaison descendante 22, 24. La demande de l'ordinateur central est adressée correctement, si bien que seule la LAU 26,associée au terminal 38, reçoit la demande et la transmet au terminal 38. Une interaction est alors assurée, l'étudi- ant pouvant émettre des demandes et des réponses en passant par la ligne téléphonqiue spéciale de retour, tandis que les données provenant de l'ordinateur central 10 sont en- voyées au terminal 38 en passant par la liaison par satelli- te 20. * L'intérêt 6conomique du procédé décrit ci-dessus pour le transfert de données est 6vident si on le compare aux systèmes connus antérieurement. Comme on l'a déjà dit, il n'est pas du tout inhabituel que le coût des communica- tions téléphoniques dépasse, de loin, la redevance mensuel- le pour un service CBE. Avec le système actuel basé sur sa- tellite, et en supposant une population d'environ 6000 abon- nés, on peut montrer que le coût total des communications, sur base mensuelle et pour chaque terminal, ne dépassera pas $10-$12. Ce faible coût est essentiellement dû à deux effets - la disponibilité d'un espace d'émetteur-récepteur à un prix approximatif de $10.000 par mois et la disponibi- lité de lignes spéciales louées à cet effet au taux de $1,25-$1,50 par mois et par mile, soit environ $1 par kilo- mètre de ligne. Comme on l'a décrit ci-dessus, les systèmes CBE connus antérieurement, qui utilisaient uniquement le réseau téléphonique, étaient soumis à une limitation arti- ficielle à cause du débit relativement élevé de données dans le canal d'aller, pour ce qui concerne le nombre de termi- naux pouvant être connectés à une seule ligne - même si le débit de données dans le canal inverse était d'un ordre de grandeur plus petit pour chaque terminal. La présente inven- tion qui, (1) écarte les débits de données importants du trafic du canal d'aller grâce à un réseau à large bande (pouvant desservir des dizaines de milliers de terminaux simultanément, répartis sur une vaste zone g6ographique) et (2) qui utilise des lignes téléphoniques à bande relative- ment étroite pour le transfert des données du canal inver- se, permet d'utiliser au maximum des potentialit6s intrin- sèques des deux systèmes de communication. Il est essen- tiel de comprendre que ce protocole de communication est plus effectif lorsque le flux de données du terminal vers le réseau est à un niveau relativement faible - par exem- ple, lorsque les données sont introduites sur clavier par un opérateur humain. Plus particulièrement, ce système fonctionne d'une manière conçue exactement pour optimiser la liaison des communications homme-ordinateur, plutôt que des communications données d'ordinateur à ordinateur. Les sous-ensembles utilisés pour construire les LAU, les RLAU et les RCC seront décrits maintenant. On uti- lise deux modules de base: un module d'interface de série (SIM) 70, représenté à la figure 3, et un module d'inter- face de jonction (LIM) 100, représenté à la figure 4. Chaque LIM est utilisé pour connecter les SIM au réseau, tandis que chaque SIM crée des ports pour connecter les abonnés et une interface de canal inverse.Si l'on se réfère main- tenant à la figure 3, on voit que SIM 70 est alimenté par une interconnexion 72 du canal d'aller, en parallèle avec un couple de contrôleurs de communications 74 et 76. Leurs sorties sont introduites sur le bus de canal inverse 78. Les lignes d'entrée/sortie 80 provenant de chaque contrô- leur de communication 74 et 76 connectent les terminaux in- dividuels et contrôlent leur flux de données. Chacun des con- trôleurs de communication 74 et 76 est représenté plus en détail à la figure 3a. Chacun d'eux comprend un processeur de communica- tion 81, connecté par un dispositif à bus 82 à une paire de contrôleurs de série 83, 84. Chaque contrôleur de série peut connecter deux terminaux. Une mémoire morte (ROM) 85 met en mémoire le contrôle du programme pour le processeur de communication 81, tandis qu'une mémoire vive (RAM) 86 est utilisée pour stocker les données expédiées de et pro- venant des terminaux. Enfin, chaque contrôleur de communi- cation est équipé d'un module d'interface de bus inversé 88, qui accepte le trafic inverse et qui l'introduit dans le bus de canal inverse 78. Chaque processeur de communica- tion 81 est, de préférence, un contrôleur de communication 8344, fabriqué par la société Intel Corporation. Les con- trôleurs de série 83, 84 sont, de préférence, des contrô- leurs de série à protocole multiple 8274, produits égale- ment par la société Intel Corporation. Chaque SIM assure un certain nombre de fonctions. Il reçoit les informations provenant du canal d'aller, il les stocke et les transmet à l'un des terminaux qu'il des- sert. Les informations du canal inverse reçues d'un termi- nal associé sont également stockées et transmises par l'in- terface de bus inverse au bus de canal inverse. Suivant le réglage du commutateur de configuration 87, il peut égale- ment jouer le rôle d'un concentrateur de multiplexage en concentrant les informations pour un maximum de 16 termi- naux sur une seule ligne téléphonique. En mode de multi- plexage, toutes les informations sont ramenées à un seul port (par exemple T0O) et les sept autres ports (T1 - T7) ne sont pas utilisés. L'interface de bus inverse 88 reçoit le trafic de canal inverse provenant du processeur de communication 81 et l'introduit sur le bus inverse 78. Le bus inverse 78 comporte une ligne chargée qui, quand elle est sous tension, empêche tout transfert d'information vers le bus 78. Ce n'est que quand la ligne d'état decharge n'est pas sous ten- sion que l'interface de bus inverse 88 peut avoir accès au bus inverse 78. Si l'on examine maintenant la figure 4, on voit qu'un module d'interface de liaison (LIM) comporte deux sous-assemblages - assemblage à microprocesseur 102 et am- plificateur 104. L'amplificateur 104 joue simplement le rô- le de tampon pour le canal de départ et crée un gain de puissance pour tout le trafic entrant, afin d'actionner les SIM interconnectés. L'assemblage à microprocesseur 102 est connecté au canal inverse et concentre tout le trafic in- verse provenant des SIM interconnectés et le transmet au canal inverse. Les détails de l'assemblage à microprocesseur 102 sont représentés à la figure 4a et comprennent un micropro- cesseur 106, une mémoire morte 108, une mémoire vive 110, un contrôleur de série 112, une interface de bus inverse 114 et un générateur de vitesse de baud 116. Toutes ces uni- t6s sont interconnectées par l'intermédiaire de l'assembla- ge de bus 118. Le microprocesseur 106 appelle, par l'inter- médiaire de l'interface de bus inverse 114, chaque SIM con- necté, afin de déterminer s'il contient des données atten- dant la transmission. Si c'est le cas, il accepte ces don- nées etles stocke dans la mémoire vive RAM 110. Si le SIM connecté n'a pas de données, il passe alors au SIM suivant jusqu'à ce qu'il ait fait un tour complet. Le générateur de vitesse de baud 116 est essentiellement un générateur à quatre fréquences, qui est conçu pour produire des impul- sions d'horloge aux vitesses de 1200, 1400, 4800 et 9600 bits par seconde. Ces quatre vitesses d'horloge sont pro- duites en continu et transmises par l'interface de bus in- verse 114 au bus inverse 78. Chaque SIM peut choisir l'une des quatre vitesses de baud. Chaque port d'un SIM peut être configuré à distance, afin d'accepter l'une de ces vitesses de baud et de transmettre et recevoir des données à cette vitesse. Si l'on examine maintenant la figure 5, on y voit une unité d'accès de liaison(LAU). Comme déjà indiqué, la LAU reçoit le trafic d'aller provenant de la liaison de don- nées T1 et concentre le trafic inverse pour la transmission au canal inverse. Chaque LAU est constituéde plusieurs mo- dules SIM, connectés entre le conducteur de canal d'aller 72 et le bus de canal inverse 78. Il convient de se rappe- ler que chaque LIM joue simplement le rôle d'un amplifica- teur de puissance pour les données de canal d'aller,tandis que la fonction d'acheminement des données est assurée dans chaque SIM individuel. Chaque LAU, comme déjà mentionné, est capable de contrôler l'entrée et la sortie des données provenant d'un maximum de 255 ports différents. Comme on le voit à la figure 6, une unité d'accès de liaison éloignée (RLAU) est essentiellement une LAU qui a ét6 disposée de manière à permettre la connexion à 16 ports seulement. Une RLAU, comme déjà mentionné, est utili- sée pour les installations écartées possédant peu de termi- naux. Elle fonctionne d'une manière essentiellement identi- que à une LAU. Le concentrateur de canal inverse (RCC) est représenté à la figure 6 et comprend essentiellement les deux modules SIM alimentant un module LIM. La fonction du concentrateur de canal inverse consiste à combiner les sor- ties de plusieurs LAU et de concentrer leur flux de données sur une seule ligne téléphonique, utilisée spécialement à cet effet. Toutes les communications de données au sein du système s'effectuent en utilisant des trames qui contien- nent un ou plusieurs bytes de trafic de messages. Pour ré- duire le trafic de données superflu, toutes les transmis- sions du canal d'aller sont supposées avoir été correcte- ment reçues, sauf si un avis négatif est reçu pendant un délai raisonnable, cet intervalle de temps étant supérieur à la durée maximale de transmission par la boucle. Un pro- tocole de reconnaissance en variante, qui réduit le flux de données nécessaires et s'assure que toutes les transmissions ont été correctement reçues (sauf si un avis négatif a été reçu); toutefois, quand on atteint un certain nombre de trames pré- déterminées, une trame de contrôle est toujours envoyée pour demander un accusé de réception positif. Par conséquent, l'intégrité du canal de communication est vérifiée maté- riellement par intermittence. Ces protocoles de reconnais- sance implicite du canal d'aller sont des éléments essen- tiels grâce à la réduction importante du flux de données requises, si on les compare aux systèmes nécessitant une reconnaissance positive de chaque trame. Sur le canal inver- se, la charge de données est considérablement plus faible et le protocole appelle toutes les trames à reconnaître spé- cifiquement,avec le poste de départ conservant le trafic initial, jusqu'à ce que celui-ci ait été correctement reçu au poste de réception. Les trames sont de deux types - d'information (I) ou de contrôle (S). Les trames "I" contiennent le trafic d'abonnés tandis que les trames "S" contiennent des données de contrôle permettant la surveillance du réseau. Dans le canal d'aller, toutes les trames I sont transmises par la liaison par satellite et par l'intermédiaire des LAU, jus- qu'aux ports spécifiquement adressés. Les trames de con- trôle sont transmises d'une manière analogue par la liaison par satellite aux LAU, pour le contrôle du canal de sur- veillance. Sur le canal inverse, toutes les trames I prove- nant des terminaux en direction de l'ordinateur central sont transmises par des lignes de téléphone spéciales,tout comme certaines trames de contrôle provenant des différents éléments du système. Dans ce cas toutefois, certaines des trames de contrôle du canal inverse sont également transmi- ses dans la direction d'aller, en vue du contrôle de sur- veillance du canal inverse. Il est intéressant de noter que, dans la plupart des cas, des lignes prises en location sont disponibles sur une base avec duplexage complet, sans rede- vance supplémentaire, ce qui permet certaines activités- de contrôle du canal inverse, réalisées en direction inver- se, et cela sans dépense supplémentaire. Le trafic du canal d'aller est réparti en trames ayant le format suivant: |F AL AP C I FCS F F = byte indicateur AL = byte d'adresse de LAU AP = byte d'adresse de port C = byte de contrôle I = zone d'information FCS = bytes de vérification de trame Toutes les trames commencent et se terminent par un byte indicateur, qui est également utilisé pour mainte- nir la synchronisation de trame. Un simple byte indicateur peut 6galement servir de byte de fermeture pour une trame et de byte d'ouverture pour la trame suivante. C'est la seu- le trame qui peut contenir 6 bits contigus. Le byte d'adresse AL indique quel LAU doit rece- voir une trame particulière. Les adresses de LAU peuvent être comprises dans une gamme de 0 à 254, tandis que l'a- dresse 255 est une adresse globale qui sera acceptée par touteses LAU présentessur le réseau. Dans les liaisons LAU/ RLAU, la LAU adressé enlève le byte de la trame avant de transférer la trame au RLAU associé. Le byte d'adresse AP indique quel est le port d'uneLAU (ou RLAU) qui doit rece- voir la trame. Les adresses de ports sont comprises entre 0 et 254, tandis que l'adresse 255 est une adresse de port globale qui indique quel est la LAU ou RLAU qui doit envoy- er la trame à tous les ports. Le byte de contrôle C indique le type de trame et le numéro de séquence. Comme déjà indiqué, les trames peuvent être de deux types, soit d'information, soit decon- trôle. Une partie de ce byte contient le numéro de séquen- ce d'émission de trame N(S) dans les trames d'information ou la fonction de contrôle dans les trames de contrôle. Dans le mode de fonctionnement préféré, les trames d'infor- mation sont numérotées séquentiellement de 0 à 63, tandis que les trames de contrôle ne comportent pas de numéro de séquence. La zone d'information du canal I d'aller contient le trafic ou les informations de contrôle, suivant les in- dications données par le byte de controle C. Cette zone peut contenir de nombreux bytes (par exemple, 64), quoique ceux- ci soient généralement limités à un maximum de 12 bytes de trafic. Il est important que le trafic soit limité à de pe- tits segments, vu que ceci permet au système de fonctionner avec un retard minimal, décelable au terminal de l'utilisa- teur. Si le NIU devait transmettre simultanément de longs segments de données à un seul terminal, les terminaux en aval devraient attendre jusqu'à ce que le trafic des termi- naux d'amont aient été reçus. Pour empêcher ceci, l'unité d'interface de réseau 12 règle la sortie provenant de l'or- dinateur central 10, de manière à limiter le nombre de by- tes de trafic par trame (et le nombre de trames par secon- de) dans le canal d'aller. Par conséquent, vu que le canal d'aller est en mesure d'accepter les données à la vitesse de 1,5 megabit/sec, les utilisateurs ne décèlent aucun re- tard dans les données du canal d'aller lorsque celles-ci sont affichées sur leurs terminaux. Un problème identique existe dans le canal inver- se. Chaque trafic de terminal est introduit dans un tampon de son LAU correspondant. La LAU appelle chacun des tampons et, quel que soit le nombre de bytes de données contenus dans celles-ci,n'acceptera pas plus de 12 bytes pour la re- transmission à NIU 12 avant de passer au tampon suivant et à ses données. Par conséquent, bien que la dimension de trame permette des segments de données beaucoup plus impor- tants, le système se limite lui-même, tant pour le canal d'aller que pour le canal de retour, à des segments courts de données, précisément afin d'éviter une dégradation du temps de réponse pour l'utilisateur. Ceci est en contraste marqué avec les protocoles de réseau propres à la techni- que antérieure qui ont tenté d'obtenir une utilisation la plus efficace possible de la largeur de bande en introdui- sant le plus de données possible à l'information de rubri- que, de façon à réduire le rapport rubrique-données. Ceci provoque, toutefois, un retard plus long par trame et don- ne lieu à des retards inacceptables pour l'utilisateur. Les types de trame de contrôle assurent un cer- tain nombre de fonctions importantes pour un fonctionnement correct du système. Par exemple, une trame de contrôle peut indiquer que le récepteur de canal inverse est prêt, que le récepteur de canal inverse n'est pas prêt, qu'une erreur de séquence est détectée sur le canal inverse, qu'une boî- te de canal d'aller adressée doit être débarrassée d'une indication d'état d'erreur,que les données doivent être chiffrées, etc. Le byte de vérification de trame FCS contient un code qui vérifie le contenu de la trame en commençant par le premier byte ou le byte d'adressedla LAU et en finissant par le dernier byte de la zone d'information. Ces bytes peuvent utiliser la vérification cyclique de redondance(CRC) qui est bien connue en technique. Chaque port dans le réseau conserve un numéro de séquence reçue N(R). Ce numéro est le numéro escompté de la prochaine trame à recevoir. Ce numéro est augmenté d'une unité pour chaque trame reçue sans une erreur CRC. Une erreur de séquence se produit si une trame arrive en contenant un numéro de séquence N(S) qui ne correspond pas avec N(R). Si une erreur CRC est détectée, la trame est écartée et une erreur de séquence se produira finalement. Le port rejette toute trame qui ne possède pas le N(R) approprié. Un port répondra toutefois aux trames de contrôle suivant une er- reur de séquence, ce qui permet d'assurer le contrôle du réseau. L'apparition d'une erreur de séquence provoque l'émission par la LAU, par l'intermédiaire du canal inver- se, d'une erreur de séquence du canal d'aller sous forme d'un signal envoyé à NIU 12, qui contient le N(R) de la tra- me escomptée. Dans le mode préféré, cette transmission est répétée chaque demi-seconde, jusqu'à ce que l'état d'erreur ait été éliminé. NIU 12 conserve un numéro de séquence d'é- mission N(S) et une copie de N(R) pour chaque port dans le réseau. N(S) est augmenté d'une unité après la transmis- sion de chaque trame. NIU 12 peut demander une copie mise à jour de N(R) en envoyant une demande de contrôle, en vue d'obtenir cette information. Le port ainsi adressé répond en envoyant un N(R) mis à jour. NIU 12 conserve une copie des deux dernières secondes de trafic et, si aucune erreur n'a été signalée à ce moment, les trames les plus anciennes sont éliminées et les nouvelles sont adressées à l'enregis- trement. Pour ce qui concerne le canal inverse, on utilise des configurations de trame légèrement différentes. Excepté pour les liaisons LAU/RLAU, tous les canaux inverses sont complètement duplexés. Le canal inverse primaire transporte le trafic vers NIU 12, tandis que le canal inverse secondai- re transporte les informations de contrôle dans la direc- tion d'aller et est utilisé pour contrôler le flux de trafic sur le canal inverse primaire. Sur les liaisons LAU/RLAU, le canal d'aller transporte également des informations de contrôle. Le trafic du canal primaire inverse est réparti en trames au format suivant: F C I FCS , . F = byte indicateur C = byte de contrôle I = zone d'information FCS = séquence de vérification de trame Le byte indicateur F et le byte de séquence de vérification de trame FCS sont identiques quant à leur for- me et à leur fonction, tout comme dans les trames du canal d'aller. Le byte de contrôle C indique quel est le type de trame et comprend le numéro de séquence d'émission de trame N(S) dans les trames d'information ou la fonction de con- trôle dans les trames de contrôle. Les trames I sont numéro- tées séquentiellement de 0 à 63, tandis que les trames de contrôle ne comportent pas de numéro de séquence. Un bit dans ce byte est un bit d'appel. La réception d'une trame avec ce bit réglé pour l'autre état nécessite que le poste de réception réponde avec une trame contenant le numéro de séquence de réception N(R). Les trames de contrôle du canal inverse sont transmises au canal inverse secondaire et sont utilisées pour contrôler le fonctionnement entre différentes unités du canal. Une trame de ce genre est une trame de contrôle "RRR", qui spécifie quel est le récepteur du canal inverse primaire qui est prêt à recevoir le trafic. La zone d'in- formation dans cette trame contient le numéro de séquence de réception N(R) du poste émettant "RRR". Cette trame est normalement transmise à la réception d'une trame sur le ca- nal inverse primaire, tandis qu'un bit d'appel est intro- duit. Cette trame est une reconnaissance du fait que le poste émettant "RRR" a correctement reçu toutes les trames jusqu'à N(R-1) et est prêt à recevoir des trames supplémen- taires. Une trame de contrôle "RRNR"indique que le récep- teur de canal inverse primaire est temporairement incapable de recevoir des trames supplémentaires. Cette trame est transmise normalement à l'apparition d'une condition d'oc- cupation telle que"tampon de réception complet". Une tra- me de contrôle "RREJ" (refus du canal inverse) est utilisée pour indiquer que le poste émettant cette trame a reçu une trame sur le canal inverse primaire, contenant un numéro de séquence d'émission N(S) qui ne correspond pas au numéro escompté N(R). La zone d'information dans cette trame con- tient le N(S) de la trame escomptée. Si l'on examine maintenant le format de la zone d'information utilisée sur le canal inverse, celle-ci peut contenir un ou plusieurs bytes de trafic inverse (c'est-à- dire des "paquets" de bits) ou des données de contrôle. Les paquets provenant de différents abonnés peuvent être pré- sents dans la même trame. Le format de paquet est le suivant: T = type de paquet A = adresse du port d'abonné I = trafic La partie d'information du type "T" de chaque pa- quet diffère suivant que le paquet est un paquet d'informa- tion ou de contrôle. S'il s'agit d'un paquet d'information, les données dans la partie "T" du paquet peuvent indiquer qu'il s'agit d'un trafic inverse à haute priorité ou qu'il s'agit d'un trafic inverse à basse priorité. Si la partie "T" du paquet est un élément de contrôle, elle peut indi- quer que le récepteur du canal d'aller est, soit prêt, soit non prêt, ou bien qu'une erreur de séquence du canal d'al- ler a été détectée. Un paquet du type "FRR" (canal d'aller/de retour) indique que le récepteur du canal d'aller est prêt à rece- voir le trafic. La zone "I" dans le paquet contient le nu- méro de séquence du canal d'aller N(R) pour le port indi- qué par le byte d'adresse. Ce paquet est transmis normale- ment à la réception d'une trame d'appel sur le canal d'al- ler. Ce paquet constitue une reconnaissance du fait que le port émettant le paquet "FRR" a reçu toutes les trames de canal d'aller transmises préalablement. Le paquet "FRR" est également utilisé pour indiquer quand un port est prêt à commencer à recevoir le trafic, après un état d'en- combrement temporaire. Un paquet "FRNR" (canal inverse d'aller non prêt) indique que le récepteur du canal d'aller est temporaire- ment incapable de recevoir des trames d'information supplé- * mentaires. Ce paquet, de concert avec le paquet "FRR", of- fre le moyen d'effectuer un contrôle du débit dans le ca- nal d'aller. Enfin, un paquet "FREJ" (refus du canal d'al- ler) indique que le port envoyant ce paquet a reçu une tra- me sur le canal d'aller contenant un numéro de séquence d'émission qui ne correspond pas au numéro escompté. La par- tie de la zone d'instruction de ce paquet contient le numé- ro de séquence de réception N(R) de la trame escomptée. Les paquets ci-dessus sont utilisés pour contrôler le flux de données sur le canal inverse. Le trafic sur le canal inverse d'abonné arrivant à un port sur le réseau est réuni en trames et transmis à l'ordinateur central du canal inverse. Les trames sont transmises d'un poste à l'autre et les trames reçues exemptes d'erreurs à un poste quelcon- que sont transmises au poste suivant. Chaque poste conserve un comptage de séquences reçues N(R) qui est le numéro de la prochaine trame dont la réception est escomptée sur le canal primaire. Chaque poste conserve également un comptage de séquences d'émission N(S) et le numéro de la dernière trame à transmettre sur le canal d'aller. Si un poste re- çoit une trame contenant une séquence d'erreur, la trame est rejetée et N(R) n'est pas augmenté pour cette trame ou pour toute autre qui la suit, jusqu'à ce qu'arrive une trame contenant le N(S) correct. Quand une erreur de séquen- ce se produit, le poste de réception transmet immédiatement une trame RREJ au canal inverse, vers le poste qui a trans- mis initialement cette trame. A la réception de cette tra- me, le poste de transmission retransmet tout le trafic,en commençant par la trame N(R) qui était comprise dans la trame RREJ qui vient d'être reçue. Chaque poste maintient une base de temps qui a une période plus grande que le temps de transmission de la boucle au poste suivant. Pour chaque trame transmise, la base de temps est réglée à nouveau sur cette période. Si la base de temps se termine avec des tra- mes en cours, le poste de transmission enverra une trame de contrôle avec le bit d'appel réglé pour demander au poste récepteur de répondre par N(R) . Si un poste de transmission reçoit une trame RRNR, il suspend la transmission jusqu'à la réception d'une trame RRR. La description détaillée ci-dessus a été donnée uniquement pour faciliter la compréhension et pour la clar- té de l'exposé et sans limitationssuperflues, et il est entendu qu'un certain nombre de modifications peuvent être évidemment réalisées par tout spécialiste de cette techni- que. Par exemple, bien que l'on ait envisagé ici les lignes téléphoniques comme support de transmission principal, d'au- tres supports de communications à longue distance capables d'envoyer, de manière aussi économique, à la vitesse de quelques kilobits/sec pourraient également être utilisés. Revendications 1. Système d'instruction informatisée interactif à réponse rapide, comprenant: un ordinateur central (10), conçu pour mettre en mémoire et exécuter un logiciel d'instruction et pour assurer un flux de données à grande vitesse dans le canal d'aller, ledit flux de données de présentant sous la forme de trames de données multiplexées de bout en bout, chaque trame comprenant des informations de rubrique qui indiquent la destinataire souhaité de la trame; plusieurs terminaux d'affichage (38) commandés par leur utilisateur au moyen d'un clavier et situés à distan- ce, conçus pour recevoir des parties de flux de données, pour afficher des parties de celles-ci et pour fournir comme sortie des données introduites sur clavier par l'utilisateur, ledit flux de données introduites sur clavier ne constituant qu'une faible fraction dudit flux de sortie des données provenant dudit ordinateur (10); un dispositif de communication à grande vitesse, conçu pour la transmission unidirectionnelle dudit flux de données du canal d'aller vers lesdits terminaux (38), ledit dispositif de communication comprenant un dispositif de transmission à liaison montante (18) vers satellite (20) et au moins un dispositif de réception de la liaison descendante (22,24) provenant du satellite (20); et un dispositif de communication comportant un canal inverse pour transmettre lesdites données introdui- tes par clavier, provenant des différents terminaux d'affichage (38) vers ledit ordinateur (10). 2. Système d'instruction informatisée selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits postes de liaison montante (18) et descendante (22,24) sont conçus pour assurer le transfert unilatéral des données du canal d'aller. 3. Système d'instruction informatisée selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de réception de liaison descendante (22,24) provenant du satellite comporte: un dispositif d'accès pour distribuer les données du canal d'aller vers les terminaux (38) connectés, ledit dispositif d'accès à la liaison étant conçu pour trier les trames de données en fonction de l'information de leur rubrique. 4. Système d'instruction informatisée selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit dispositif d'accès est conçu pour recevoir et mettre en mémoire les informations reçues de chaque terminal (38) connecté et pour assembler des paquets de données sur le canal de retour, en utilisant ces informations, chacun desdits paquets de données étant limité à une quantité prédéter- minée d'informations, quelle que soit la quantité d'in- formationsreçues en provenance dudit terminal. 5. Système d'instruction informatisée selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit dispositif d'accès appelle séquentiellement les informations mises en mémoire et reçues de chacun des terminaux (38) qui y sont connectés, assemble et transmet des paquets de données sur le canal de retour, les longueurs de données étant limitées et lesdits paquets provenant desdites informations mises en mémoire et continue cet appel séquentiel, jusqu'à ce que toutes les informations mises en mémoire en provenance des temrinaux (38) qui y sont connectés aient reçu une configuration sous forme de paquets de données pour le canal de retour, avec une longueur limitée des données. 6. Système d'instruction informatisée selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit flux de données du canal d'aller et du canal de retour comporte des trames de données multiplexées de longueur limitée, ne contenant pas plus qu'une longueur de message prédé- terminée pour ou en provenance de chaque terminal (38), ladite limitation de longueur du message permettant au système de présenter des caractéristiques de réponse interactive rapide. 7. Système d'instruction informatisée selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite trame de données, conçue pour un destinataire particulier, est pourvue d'un numéro de trame séquentiel. 8. Système d'instruction informatisée selon la revendication 7 caractérisé en ce que chaque dispositif de réception par satellite (22,24) comprend une antenne pour liaison descendante, et un dispositif d'accès, connecté entre ladite antenne et plusieurs terminaux d'affichage et connecté en outre au dispositif de communication par ligne télé- phonique, ledit dispositif d'accès étant conçu pour mettre en mémoire le numéro de trame de la trame de données suivante escomptée pour un destinataire particulier et pour fournir un signal audit dispositif de communication par ligne téléphonique, uniquement lorsqu'un numéro de trame séquentiel reçu ne correspond pas avec le numéro de trame de données escompté mis en mémoire. 9. Système d'instruction informatisée selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit ordinateur central (10), après avoir transmis un certain nombre prédéterminé de trames de données audit dispositif d'accès, envoie une trame spéciale qui demande audit dispositif d'accès d'accuser réception de ladite trame spéciale. 10. Système d'instruction informatisée selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de communication comprend au moins une ligne de télé- phone, utilisée spécialement et conçue pour transmettre des données à une vitesse de transmission qui est une faible partie de celle du dispositif de communication à grande vitesse. 11. Procédé d'instruction informatisée économique comprenant: la mise en mémoire du logiciel d'instruction dans l'ordinateur, i5 la création d'un flux de sortie de données pro- venant de cet ordinateur vers plusieurs terminaux situés à distance et commandés par clavier, par l'intermédiaire d'une transmission de données par satellite à des vitesses de plusieurs mégabits, )10 création d'un flux d'entrée de données provenant des terminaux vers ledit ordinateur, par l'intermédiaire d'une liaison de communication basée à terre et à des vitesses de l'ordre du kilobit/seconde.