Brevet FR2667464A1 — publié le 19920403

SYSTEME D'AGREGATION DE CANAL La présente invention se rapporte à des systèmes de transmission de données à vitesse élevee, et particulièrement a l'utllisation de tels systèmes sur des réseaux à largeur de bande limitée. Il est quelquefois difficile d'obtenir des transmissions de données & vitesse élevée au moyen des réseaux de télécommunication en raison des largeurs de bande limitées disponibles sur les liaisons. Par exemple, dans un réseau téléphonique normal, il est possible de transmettre des données seulement jusqu'a un débit d'environ 15 kilobits par seconde sur une ligne téléphonique, et la plus récente technologie RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) fournit un débit de transmission de donnees maximal de 64 kilobits par seconde sur une liaison simple. En principe, il est possible d'obtenir des liaisons de transmission de données de largeur de bande plus large en réalisant des connexions multiples au travers du reseau, en decoupant les données entre les canaux multiples a l'extrémité émission, et en recombinant les données à I ltextrXmito réception , rependant, comme le réseau ne garantit pas des délais de transmission égaux sur les différentes liaisons, ceci signifie que les bits de données émis à une extrémité peuvent arriver à l'autre extrémité dans un ordre différent.Ceci est une situation que les protocoles de transmission de données courants ne peuvent pas supporter, aussi dans le passé a-t-il été nécessaire de traiter chaque liaison à travers le reseau comme une liaison de transmission de données distincte La presente invention se rapporte à un procédé développé pour restaurer l'ordre correct des bits de données & partir de liaisons multiples ayant des retards différents entre les dispositifs d' émission et de réception de sorte que de telles liaisons multiples peuvent tre traitées comme une liaison de transmission de données unique. Dans la description qui suit, les liaisons multiples individuelles seront désignées par l'appellation de "canaux", et les trajets de transmission de données uniques dans la section émission de l'équipement d'intégrité de la séquence de bits et hors de la section de réception seront désignes sous l'appellation de liaison de données',. Le procédé selon la présente invention est basé sur l'ajout d'une information de commande additionnelle comprenant une séquence binaire pseudo-aléatoire (PRBS) dans le flux transmis par chacun des canaux. Il a été trouvé que l'utilisation d'une PRBS avait pour résultat une réalisation plus aisée et plus économique comme solution à base de materiel que les solutions à base de logiciel connue. La PRBS est simple à produire et & détecter. I1 a éte trouvé que le tempos nécessaire pour localiser l'information de commande à l'intérieur de la séquence de signaux est considérablement plus court que celui de la technique antérieure.En outre, lgexactitude de la détection est plus aisée à vérifier qu'avec les processus de la technique antérieure. Le procédé eat applicable aussi bien aux canaux alignés par bit, comme ceux equipés de modems et de réseaux de transmission de données commute classiques, qu'aux réseaux alignés par octet comme ceux équipés d'un interface de type CCITT (Comité consultatif international télégraphique et téléphonique) G707, ou par l'intermédiaire du RNIS public. Selon un premier aspect, la présente invention fournit un procédé de transmission d'un flux de données numériques entre une première et une seconde localisations comprenant les étapes de division d'un flux de données numériques ayant un débit binaire plus élevé qu'un débit binaire prédéterminé en une pluralité de signaux numériques subordonnés ayant des débits de données plus faibles que ledit débit binaire prédéterminé, inclusion avec chacun des signaux numériques subordonnés, d'une information de commande contenant au moins une séquence binaire pseudo-aléatoire, - émission des signaux numériques subordonnés y compris les informations de commande utilisant un groupe de canaux de transmission, chaque signal subordonné étant transmis par un canal respectif et chaque canal étant capable de supporter ledit débit binaire prédéterminé. - réception des signaux émis, - assemblage des signaux subordonnés reçus en utilisant l'information de commande pour former un signal de sortie ayant la meme séquence de bits de données que celle du flux de données numériques d'entrée. Selon un second aspect, la présente invention crée un appareil pour transmission d'un flux de données numériques entre une première et seconde localisations comprenant - des moyens de division d'un flux de données numériques ayant un débit binaire plus élevé qu'un débit binaire prédéterminé en une pluralité de signaux numériques subordonnés ayant des débits de données plus faibles que ledit débit binaire prédéterminé, - des moyens d'inclusion avec chacun des signaux numériques subordonnés, d'une information de commande contenant au moins une séquence binaire pseudoaléatoire, - des moyens d'émission des signaux numériques subordonnés y compris les informations de commande utilisant un groupe de canaux de transmission, chaque signal subordonné étant transmis par un canal respectif et chaque canal étant capable de supporter ledit débit binaire prédéterminé, - des moyens de réception des signaux émis, - des moyens d'assemblage des signaux subordonnés reçus en utilisant l'information de commande pour former un signal de sortie ayant la même séquence de bits de données que celle du flux de données numériques d'entrée. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, sur lesquels La figure 1 représente un schéma de l'émetteur selon l'invention la figure 2 représente un Flr.hRmA des circuits du récepteur pour chacun des canaux ; et la figure 3 représente un schéma des circuits assemblés des canaux du recepteur. A l'extrémité émission, comme cela est montré à la figure 1, une donnée 3 est reçue sur la liaison de données 4 et elle est divisée pour transmission sur les canaux multiples 5 vers le récepteur, la donnee de flux de commande 6 issue du générateur 7 est ajoutée & la donnée transmise sur chacun des canaux. Ceci est obtenu en coupant arbitrairement le flux de liaison de données reçu 3 en des blocs 8 dune longueur désignée de B bits. Cette longueur est, d'une manière préférable, agrée ou négociée entre l'émetteur et le récepteur. Le choix de la longueur du bloc peut être affecté par le nombre de canaux a utiliser, le débit binaire souhaité pour la liaison de données et d'autres contraintes (comme le temps de verrouillage) pour la fréquence à laquelle l'information de commande est incluse dans les flux de données émis des canaux. La duree de transmission pour la longueur de bloc, au débit binaire de la liaison de données, doit être d'une manière préférable liée intégralement au temps choisi entre les bits de flux de commande successifs inclus dans les flux de données des canaux. Le débit binaire des données en bits par seconde de la liaison de données n'est, d'une manière préférable, pas plus grand que la somme de (rt*T-1)/T additionnée sur tous les canaux, dans laquelle r1 est le débit binaire du canal i en bits par seconde et T est la période de répétition de la donnée de flux de commande dans les flux de données 6 du canal. Si le débit binaire utilisateur est plus petit que ce chiffre, il peut être amené jusqu' ce débit avec des bits de données de remplissage situes avant, apres ou pendant la procédure de mise sous forme de blocs. De tels bits de remplissage peuvent etre éliminés par Itéquipement de réception apres l'achèvement des procédures décrites ici. Chaque bloc 8 est alors brisé en affectant les bits individuels dans les blocs de canaux particuliers par agrément ou négociation entre l'émetteur et le récepteur. La où le débit binaire de la liaison de données est moindre que le chiffre maximal indiqué ci-dessus, certains bits dans les canaux désignés peuvent être laissés inutilisés ou affectés a un usage différent, ici encore par agrément ou négociation entre l'émetteur et le récepteur. Le flux de données de commande 6 est d'une manière préférable d'une longueur suffisante pour que sa vitesse de répétition sur les canaux 5 dépasse deux fois le retard de trajet différentiel maximal attendu ventre deux canaux individuels quelconques pour garantir que la séquence de bits puisse être reconstituée sans ambiguïté. Il est egalement préférable d'inclure une PRBS d'une longueur suffisante pour permettre au récepteur de détecter d'une manière fiable et sans ambiguïté les relations temporelles relatives entre les séquences reçues sur les canaux individuels. Le flux de commande 6 peut également contenir de l'information additionnelle, comme une information pour indiquer ou négocier l'affectation des bits dans les blocs de liaison de données aux canaux, l'identification des extrémités des canaux pour mettre fin aux signaux de commande etc. Les principes de fonctionnement de l'metteur sont montrés dans le mode de réalisation de la figure 1. Ce mode de realisation montre cinq canaux 5 combinés utilisant un bit 10 issu de la séquence de commande toue les sept bits de données utilisateur 11. Différents rapports peuvent être utilisés, en fonction des nécessités de l'application. La schémas at principe illustrant les principes du fonctionnement de l'extrémité réception sont montrés aux figures 2 et 3. Chaque canal reçu possède un détecteur PRBS associé 12, une mémoire tampon 13 et un système d'algorithmes de calcul d'adressesi C1 est un choix de réalisation que de déterminer si une mémoire tampon commune est utilisé pour tous les canaux, ou si une mémoire tampon distincte est utilisée pour chaque canal. Il y a également de nombreux algorithmes possibles de calcul d'adresse. d'écriture et de lecture qui peuvent, en principe, être réalisés soit par matériel soit par logiciel. Le détecteur PRBS 12 detecte et synchronise sur le PRBS dans le flux de données de canal 13. Une fois que la synchronisation est obtenue sur un canal, tous les bits du flux de commande 10 peuvent être facilement séparés du flux de données de canal 13, laissant seulement les bits de liaison de donnees 11. Tous les bits du flux de commande 10 utilisés pour la négociation ou la commande entre l'émetteur et le récepteur peuvent ainsi être diriges pour être repartis selon les besoins.Les bits de liaison de données restants 11 sont écrits dans la mémoire tampon aux adresses calculées pour chacun des retards de canal indique par les détecteurs PRBS 12 et par leurs positions de bits connues dans les blocs arbitraires 8 dans lesquels le flux de liaison de données 3 a été decoupe & l'extrémité émission.Le système d'algorithmes de calcul d'adresses de réception correspondantes 14, lit les données mémorisées temporairement de chacune des mémoires tampon de canaux dans le meme ordre que celui dans lequel elles ont été émises à l'origine. L'algorithme d'adresses de lecture utilise l'informaLiun et la synchronisation issues des détecteurs de PRBS et/ou des systemes d'algorithmes de calcul d'adresses d'écriture 15, pour calculer la synchronisation et l'ordre des adresses de lectureà partir de la mémoire. La synchronisation et l'ordre des lectures sont alignes de manière a garantir que le débit binaire de données d'origine sur la liaison de données & l'extrémité émission soit maintenu. Comme variante, les bits de la liaison de données peuvent être memorises de manière sequentielle dans une mémoire tampon et ensuite lus å partir d'adresses déterminées par l'information issue des détecteurs de PRBS 12 et des positions de bits connues dans les blocs arbitrairea B des bits de liaison de données. Bien que l'invention ait éte particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préferé de celle-ci, il sera compris aisement par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans Sortir de l'esprit et du domaine de l'invention. RE'IENDTCATIONS 1. Procéde de ransmission d'un flux de données numériques entre une première et une seconde localisations caractérise en ce qu'il comprend les étapes de division d'un flux de donnees numériques (3) ayant un débit binaire plus élevé qu'un débit binaire prédéterminé en une pluralite de signaux numériques subordonnés ayant des débits de données plus faibles que ledit débit binaire prédéterminé, inclusion avec chacun des signaux numériques subordonnés, d'une information de commande (lO) contenant au moins une séQuence binaire nseudo-.aleatoire. .I émission des signaux numériques subdrdonnés / en utilisant un groupe de canaux de transmission (5), chaque signal subordonné étant transmis par un canal (5) respectif et chaque canal (5) étant capable de supporter ledit débit binaire prédéterminé, réception des signaux émis, assemblage des signaux subordonnes reçus en utilisant l'information de commande (10) pour former un signal - de sortie ayant la même séquence de bits de données que celle du flux de données numériques (3) d'entrée. 2. Procede de transmission d'un flux de données numeriques (3) selon la revendication 1, caractérise en ce que ladite information de commande (10) est constituée d'un flux de bits de données ayant une longueur prédéterminée et une période de répétition. 3. Procédé de transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de division comprend la division du flux de donnees numériques en un certain nombre de blocs (8) d'une longueur de bits prédéterminée, l'affectation des bits individuels de chacun desdits blocs (8) aux bits respectifs desdits canaux (5). 4. Procédé de transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la longueur prédéterminée du flux de données de commande (6) est suffisante pour fournir une période de répétition dudit flux de données de commande (6) sur lesdits canaux (5) d'au moins deux fois un retard de trajet différentiel maximal attendu entre deux quelconques desdits canaux (5). 5. Procédé de transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 3, caractérisé en ce que la période de temps entre des bits (10) du flux de commande (6) successifs est liee integralement à la durée de transmission d'une longueur de bloc (8) audit débit binaire prédéterminé. 6, Procédé de transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit débit binaire prédétermine est plus petit que la somme de (r1T-l)/T additionnée sur la totalité desdits canaux (5), dans laquelle rj est le débit binaire du canal i en bits par seconde et T est la période de répétition dudit flux de données de commande ( 7. Procédé de transmission d'un flux de donnees numériques selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape d'assemblage comprend : la séparation des signaux numériques subordonnés pour chaque canal (5) respectif de l'information de commande (10) incluse dans chaque signal numérique subordne r la mémorisation des signaux numériques subordonnés pour chaque canal respectif dans une memoire (13) et la lecture desdits signaux numériques subordonnés à partir de ladite mémoire (13) pour former un signal de sortie, ladite mémorisation et/ou ladite lecture des signaux numériques subordonnés étant réalisées vers ou a partir de localisations particulières dans ladite mémoire (13)r déterminée par ladite information de commande (10) de manière à ce que ledit signal de sortie ait la même séquence de bits de données que celle du flux de données numériques (3) d'entrée. 8. Procédé de transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend la mémorisation des signaux numériques subordonnés pour chaque canal (5) respectif dans ladite memoire (13) à des adresses déterminées par ladite information de commande (10) et les positions de bits des signaux numeriques subordonnés dans lesdits blocs (8) la lecture des signaux numériques subordonnés pour chaque canal dans ladite mémoire (13) a partir des localisations déterminées par l'information de commande (10). 9. Procedé de transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 7, caractérisé en ce que les signaux numériques subordonnés pour chaque canal (5) respectif sont mémorisés dans une mémoire distincte associée à chaque canal respectif. 10. Procédé de transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend : la mémorisation des signaux numériques subordonnés pour chaque canal (5) respectif de manière séquentielle dans ladite mémoire (13) ; la lecture des signaux numériques subordonnes pour chaque canal dans ladite mémoire (13) à partir d'adresses déterminées par l'information de commande (10) et les positions de bits des signaux numériques subordonnés dans lesdits blocs (8). il. Appareil pour transmission d'un flux de données numériques entre une première et seconde localisations comprenant des moyens de division d'un flux de données numériques ayant un débit binaire plus élevé qu'un débit binaire prédéterminé en une pluralité de signaux numériques subordonnés ayant des débits de transmission de données plus faibles que ledit débit binaire prédéterminé, des moyens d'inclusion dans chacun des signaux numériques subordonnés, d'une information de commande (10) contenant au moins une séquence binaire pseudo- aléatoire, des moyens d'émission des signaux numériques BuborQEnne utillisant un groupe de canaux de transmission, chaque signal subordonné étant transmis par un canal respectif et chaque canal étant capable de supporter ledit débit bialre predétermine, des moyens de réception des signaux émis, des moyens d'assemblage des signaux subordonnés reçus en utilisant l'information de commande (10) pour former un signal de sortie ayant la même séquence de bits de données que celle du flux de donnees numériques (3) d'entrée. 12. Appareil pour transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladjtp. infnrmat.ion de. commande (10) comprend un flux de données ayant une longueur prédéterminée et une période de répétition. 13. Appareil pour transmission d'un flux de données numeriques selon la revendication ll, comprenant des moyens pour diviser le flux de donnees numériques (3) en un certain nombre de blocs (8) de longueur de bits prédéterminée et des moyens pour affecter les bits individuels de chacun desdits blocs (8) aux bits respectifs desdits canaux. 14. Appareil pour transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage comprennent des moyens de séparation des signaux numériques subordonnés pour chacun des canaux respectifs partir de l'information de commande (10) incluse dans chacun des signaux numériques subordonnés des moyens de mémorisation des signaux numériques subordonnés pour chacun des canaux (5) respectifs dans des moyens de mémoire (13) des moyens de lecture desdits signaux numériques subordonnés à partir desdits moyens de mémoire (13) pour former un signal du sortie ; et des moyens reagissants à ladite information de commande (10) pour determiner des localisations particulières dans lesdits moyens de mémoire (13) pour mémoriser et/ou lire les signaux numériques subordonnés de manière a ce que le signal de sortie ait la même séquence de bits de données que celle du flux de données numériques (3) d'entrée. 15. Appareil pour transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage comprennent : des moyens de mémorisation pour les signaux numeriques subordonnés pour chacun des canaux (5) respectifs dans lesdits moyens de mémoire (13) A des adresses déterminées par l'information de commande (lU) et les positions des signaux numeriques subordonnés dans lesdits blocs (8) des moyens de lecture desdits signaux numériques subordonnés pour chacun des canaux (5) -dans lesdits moyens de mémoire à partir des localisations déterminées par l'information de commande (10). 16. Appareil pour transmission-d'un flux de données numériques selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits moyens de mémoire (13) comprennent une mémoire distincte pour chacun des canaux respectif. 17. Appareil pour transmission d'un flux de données numériques selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits moyens d'assemblage comprennent des moyens pour mémoriser les signaux numériques subordonnés pour chacun des canaux (5) respectifs séquentiellement rlarls jwyfl5 moyens e mémoire (13) @@@ des moyens de lecture des signaux numériques subordonnés pour chacun des canaux (5) dans ladite mémoire (13) à partir des adresses déterminées par 1'information de commande (10) et les positions de bits des signaux numeriques subordonnés dans lesdits blocs (8) pour former ledit signal de sortie.