Brevet FR2655795A1 — publié le 19910614

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Les réseaux 247 et 248 sont rigoureusement identiques Les composants du réseau 248 qui sont homologues aux composants du réseau 247 portent la même référence avec l'indice ' Le réseau 247 est constitué d'un premier étage comportant 16 matrices, 229 à 244, comportant chacune 16 ports; et d'un second étage constitué de 8 matrices, 245 à 252, comportant chacune 16 ports, et qui sont identiques aux matrices 229 à 244 Les ports sont numérotés de 0 à 15 Les ports n'8 des 16 matrices du premier étage sont reliés res- pectivement aux 16 ports de la matrice 245 qui est la matrice de numéro O dans le second étage Les ports N O 9 des 16 matrices du premier étage sont reliés respectivement au 16 ports d'une matrice 246 non représentée, et qui constitue une matrice N O 1 du second étage De manière analogue, les ports 10, 11, 12, 13, 14, 15 des 16 matrices du premier étage sont reliés à des ports des matrices N 02 à N O 7 du second étage. Cette structure du réseau de connexion 247 et du réseau 248 permet de relier 128 stations en autorisant toutes les stations à transmettre des données avec le débit maximal permis par chaque port des matrices, c'està-dire 600 Mégabits/s Autrement dit, le fait qu'une station, ou plusieurs, transmettent avec ce débit ne réduit en aucune façon le débit possible pour les autres stations. C'est un avantage important par rapport aux réseaux locaux de type connu. La figure 3 représente le schéma synoptique d'un exemple de réalisation du réseau local selon l'invention, permettant de re- lier 240 stations, au moyen de deux réseaux, 558 et 558 ', de con- nexion multiplexage temporel asynchrone Cet exemple de réalisation diffère du précédent par le fait que chacun de ces réseaux est plus simple mais n'autorise pas les stations à avoir simultanément le débit maximal permis par chaque port d'une matrice. Le débit moyen autorisé pour chaque station est d'environ Mégabits/s Si chacune des stations transmet des données avec un débit inférieur à cette valeur il n'y a pas de perte de données, en -6- principe Si l'une des stations, au moins, transmet des données avec un débit supérieur à cette valeur, il y a un risque de saturation d'au moins une file d'attente dans l'un des réseaux de connexion, et donc un risque de perte de données Le réseau 558 ' double les circuits virtuels établis par le réseau 558 afin de remédier aux pertes de données éventuelles Cependant cette sécurité ne peut pas être assurée si des stations ont un débit supérieur à la valeur de 30 Mégabits/s. Les réseaux 558 et 558 ' comportent des composants identiques Les composants du réseau 558 ' qui sont homologues aux composants du réseau 558 sont désignés par les mêmes références avec l'indice ' Le réseau 558 comporte un premier étage constitué de 16 matrices, 541 à 556, ayant chacune 16 ports Il comporte un second étage constitué d'une matrice unique 557, ayant 16 ports et étant identique à chacune des matrices 541 à 556. Chacune des stations 300 à 540 possède une première entrée et une première sortie reliées respectivement à une sortie et à une entrée constituant un port du réseau 558 Chacune de ces stations possède une seconde entrée et une seconde sortie reliées respecti- vement à une sortie et à une entrée constituant un port du réseau 558 ' Les ports des matrices 541 à 557 sont numérotés de 0 à 15. Les ports N O O à 14 des matrices 541 à 556 du premier étage constituent 240 ports du réseau 558, qui sont reliés aux stations 300 à 540 Les ports N O 15 des 16 matrices 541 à 556 du premier étage sont reliés respectivement aux 16 ports, N O O à 15, de la matrice 557 constituant le second étage Il apparaît donc que la structure de ce réseau comporte 15 matrices de moins, que la structure du réseau 247 décrit précédemment Le nombre maximal de circuits virtuels être pouvant établis est beaucoup réduit. L'ensemble du traffic d'une matrice du premier étage, 541 par exemple, est concentré sur un seul multiplex vers la matrice 557 du second étage Ceci explique la possibilité de blocage et donc les limitations de débit mentionnées précédemment. L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits précédemment Il est à la portée de l'homme de l'art de -7- réaliser d'autres réseaux de connexion à multiplexage temporel asynchrone, en combinant plusieurs étages de matrices élémentaires de type connu Dans certaines applications, il est possible de supprimer les seconds réseaux de connexion 18, 248, 558 ', si la perte de données occasionnellement n'est pas un défaut rédhibitoire. Les figures 4 à 6 illustrent le procédé d'attribution des étiquettes des cellules de données, dans un exemple de réalisation du réseau local selon l'invention Une liaison d'une première station, émettant des données, vers une seconde station, recevant ces données, est constituée d'un circuit virtuel d'émission, allant de la première station jusqu'au réseau de connexion, et d'un circuit virtuel de réception allant du réseau de connexion jusqu'à la seconde station Le circuit virtuel d'émission est identifié par l'étiquette que comporte chaque cellule de donnnées émise sur ce circuit virtuel par la première station Le circuit virtuel de réception est identifié par l'étiquette que comporte chaque cellule de données émise sur ce circuit virtuel par le réseau de connexion. Classiquement, dans un commutateur de télécommunications comportant un réseau de connexion à multiplexage temporel asynchrone, le réseau extraie l'étiquette d'une cellule entrant dans le réseau et l'analyse Il en déduit l'acheminement de cette cellule, c'est-à-dire vers quelle sortie restituer les informations; et une nouvelle étiquette à attribuer à la cellule, sur cette sortie Un réseau de signalisation permet d'établir la correspondance entre les identités de ces terminaux. l'invention, il n'y a pas de réseau nexions sont semi-permanentes et circuits de traitement de protocole cation des étiquettes attribuées au La figure 4 illustre le ca numéro i transmet des données à un j, via un réseau de connexion à mt aux terminaux destinataires les étiquettes des cellules et Dans le réseau local selon de signalisation, les con- les stations comportent des 19 qui connaissent la signifi- x cellules. s o une station 600 portant un e station 601 portant un numéro iltiplexage temporel asynchrone 603, tel que l'un de ceux décrits précédemment en relation avec les -8- figures 1 à 3 Dans cet exemple, une troisième station, 602, porte un numéro k Ces trois stations sont reliées respectivement à des ports A, B, C du réseau de connexion 603 Chaque station utilise, en émission, un circuit virtuel de point à point pour émettre vers une autre station séparément, et utilise un circuit virtuel de diffusion vers l'ensemble des autres stations, pour transmettre des données simultanément à toutes les stations Chaque station utilise, en réception, un circuit virtuel de point à point pour re- cevoir des données de chacune des autres stations séparément; et utilise un circuit virtuel de diffusion pour recevoir des données transmises à partir d'une station en direction de toutes les autres. Le circuit de traitement de protocole, 19, attribue une étiquette à une cellule à transmettre, et reconnaît une étiquette d'une cellule à recevoir Ces étiquettes identifient les circuits virtuels semi-permanents rencontrés par ces cellules au cours de leur acheminement. La figure 4 illustre la transmission de données de la sta- tion N O i vers la station N O j Le circuit virtuel d'émission de point à point, partant de la station N O i, porte alors le N O j de la station destinataire Le circuit virtuel de réception de point à point, arrivant à la station destinataire N O j porte le N O i + j. La figure 5 illustre la transmission de données de la station N Oi vers la station N O k Le circuit virtuel d'émission de point à point partant de la station N O i porte alors le numéro k de la station destinataire Le circuit virtuel de réception de point à point arrivant à la station destinataire N O k, porte alors le numéro i + k. La figure 6 illustre la diffusion de données de la station N O i vers l'ensemble des autres stations du réseau Le circuit virtuel d'émission de diffusion, partant de la station N O i, porte le numéro i Le circuit virtuel de réception de diffusion, arrivant vers la station N O j et vers la station N O k, porte lui aussi le numéro i Ainsi les stations peuvent distinguer sans ambiguïté les cellules de données qui sont adressées individuellement et les -9- cellules de données qui sont adressées à toutes simultanément. La figure 7 illustre le protocole de sécurité mis en oeuvre pour remédier aux défauts de transmission, qui sont dûs généralement à des pertes de données par débordement d'une file d'attente du réseau de connexion. Selon l'invention, pour transmettre des données d'une sta- tion 51, appelée station appelante à une station 52 appelée station appelée, le protocole consiste essentiellemnt à émettre par la station Sl des données sur une première liaison allant de 51 à 52, notée a; attendre un accusé de réception émis par la station 52 sur une première et une seconde liaison allant de 52 à 51, notées c et d; et réémettre les mêmes données sur une seconde liaison allant de 51 à 52, notée b, si la station appelante Sl ne reçoit pas d'accusé de réception envoyé par la station appelée, 52. Chacune des deux stations en liaison reçoit parallèlement sur deux liaisons: c et d pour Si, a et b pour 52 Les deux stations sélectionnent chacune indépendamment une liaison virtuelle d'émission parmi deux: a ou b pour 51; c ou d pour 52. Considérons plus en détail ce protocole Le but de ce protocole de sécurité est de commuter d'une liaison dite normale à une liaison dite de secours, et réciproquement, sans interrompre une connexion de transfert établie entre deux stations Toutes les unités de données du protocole de transport sont utilisées Le protocole de sécurité consiste à allouer à une connexion de transfert au moins quatre liaisons unidirectionnelles constituées de circuits virtuels, deux dans chaque direction Une liaison a et une liaison b de la station appelante Si à la station appelée 52; une liaison c et une liaison d de la station appelée, 52, vers la station appelante Si Un seul circuit virtuel, par exemple a, est utilisé normalement pour émettre de Sl à 52 La liaison choisie est la liaison ayant été utilisée pour envoyer à 52 une demande de connexion Dans le sens 52 à S la liaison utilisée est celle sur laquelle est envoyée par 52 la confirmation de connexion La réception est assurée simultanément sur les liaisons a et b par la station 52 La réception est assurée simultanément par la station -10- Si sur les liaisons c et d. La commutation d'une liaison normale à une liaison de se- cours dépend des critères suivants: Pendant une phase de connexion: La station appelante Si commute sur un circuit virtuel établissant la liaison de secours, b, lorsque la station Si n'a pas reçu de confirmation de connexion ni de demande de déconnexion, après avoir envoyé ni fois une demande de connexion sur le circuit virtuel de la liaison, a, qui est actif à l'instant considéré Cette commutation est réalisée aussi dans le cas o la station SI a reçu ml fois la même confirmation de connexion, ce qui prouve que la station 52 ne reçoit pas d'accusé de réception ni de données émis par Si La station appelée, 52, commute sur un circuit virtuel de secours, utilisant la liaison d, si la station 52 a reçu nl fois la même demande de connexion sur l'une des deux liaisons a ou b, ce qui prouve que l'accusé de réception envoyé par 52 sur la liaison c n'est pas parvenu à la station Si; ou bien dans le cas o la station 52 ne reçoit pas d'accusé de réception ni de données après avoir envoyé ml fois la même confirmation de connexion sur la liaison c ou d qui est active à l'instant considéré. Pendant une phase de transfert de données: La station appelante Si commute sur la liaison de secours b si elle a envoyé n 2 fois les données sur la liaison a qui est active à l'instant considéré, sans recevoir d'accusé de réception La station appelée, 52, commute sur la liaison de secours d si elle reçoit les mêmes données m 2 fois, ce qui prouve que son accusé de réception n'est pas parvenu à la station appelante Si La station Si commute aussi vers la liaison de secours b lorsqu'elle ne reçoit pas d'accusé de réception de test d'inactivité, après avoir envoyé N 2 fois une requête de test d'inactivité La station 52 commute aussi sur la liaison de secours d lorsqu'elle reçoit N 2 fois la même requête de test d'inactivité sur une même liaison a ou b, ceci se produisant si son accusé de réception ne parvient pas à la station Si. Pendant une phase de libération: La station Si commute sur la liaison de secours b lorsqu'elle ne reçoit aucune -11- confirmation de déconnexion après avoir envoyé N 3 fois une requête de déconnexion sur la liaison a qui est active à l'instant considéré La station 52 commute sur la liaison de secours d si elle reçoit m 3 fois la même requête de déconnexion, sur la liaison c, ce qui signifie que son accusé de réception n'est pas parvenu à Si. Pendant une phase de réinitialisation: la station Sl commute sur la liaison de secours b si elle ne reçoit pas d'accusé de réception de réinitialisation après avoir envoyé N 2 fois un ordre de réinitialisation à la station 52; ou bien si elle reçoit m 2 fois un accusé de réception de réinitialisation La station ap- pelée 52 commute sur la liaison de secours d si elle reçoit m 2 fois l'ordre de réinitialisation; ou bien si elle ne reçoit aucun accusé de réception après avoir envoyé N 2 fois un accusé de réception d'i- nitialisation, ce qui signifie que cet accusé de réception n'est pas parvenu à la station Sl. Les valeurs de nl, N 2, N 3, ml, m 2, m 3 peuvent être prises égales à 2, par exemple. -12- Revendications: 1/ Réseau local de transmission de données, caractérisé en ce qu'il comporte: au moins un premier réseau de connexion à multiplexage temporel assynchrone ( 17), pour établir des premiers circuits virtuels semipermanents; une pluralité de stations ( 1 à 16), chaque station com- portant des moyens ( 19) pour échanger des informations sous la forme de cellules, selon un protocole de communication adapté aux réseaux de connection à multiplexage temporel asynchrone, chaque cellule comportant une étiquette désignant l'un des circuits virtuels semi-permanents; ces moyens comportant au moins une entrée et une sortie couplées respectivement à une entrée et une sortie du premier réseau de transfert ( 17). 2/ Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour améliorer la sécurité de transmission des données, il comporte au moins un second réseau de connexion à multiplexage temporel asynchrone ( 18) établissant de seconds circuits virtuels semi-permanents, chaque station comportant une seconde entrée et une seconde sortie reliées respectivement à une sortie et à une entrée du second réseau de connexion; et en ce que les moyens ( 19) pour échanger des informations comportent des moyens pour détecter des défauts de transmission et pour décider de transmettre des cellules de données soit par le premier, soit par le second réseau ( 17, 18). 3/ Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 19) pour échanger des informations comportent des moyens pour: attribuer à chaque cellule de données, à transmettre d'une première station ( 600) à une seconde station ( 601) unique, une étiquette fixée (j) désignant la seconde station ( 601); et attribuer à chaque cellule de données, à transmettre d'une première station ( 600) à une pluralité de secondes stations ( 601 et 602), une étiquette fixée (i) désignant seulement la première station ( 600). -13- 4/ Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 19) pour échanger des informations comportent des moyens pour: reconnaître, dans une cellule de données reçue, une étiquette (i) désignant une station appelante ( 600), dans le cas d'un appel de diffusion; et reconnaître une étiquette (i+j) désignant à la fois une station appelante et une station appelée ( 601), dans le cas d'un appel à une station unique ( 601). 5/ Réseau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens ( 19) pour échanger des informations comportent des moyens pour: transmettre sur une seule liaison (a) sélectionnée parmi une pluralité de liaisons (a, b) établies en direction d'une station appelée ( 52); recevoir en parallèle sur une pluralité de liaisons (c, d) en provenance de la même station appelée ( 52); et émettre ensuite sur une liaison différente (b) établie en direction de la station appelée ( 52), si aucune information n'est reçue en provenance de la station appelée ( 52).