Brevet FR2672455A1 — publié le 19920807

Procédé et dispositif pour le multiplexage asynchrone de données sur des réseaux à support partagé La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le multiplexage asynchrone de données sur des réseaux à support partagé. Elle s'applique à la constitution de réseaux large bande 160 Mbits, et notamment à la réalisation de réseaux de télévision capables de véhiculer des données à des débits compris par exemple entre 2 Mbits/s pour la vidéo surveillance et 140 Mbits/s en télévision haute définition. Les procédés classiques de multiplexage sur réseaux à support partagé, plus généralement connus sous les abréviations CSMA-CD, Slotted ring, Aloha, mettent en oeuvre des dispositifs qui permettent de contrôler les débits produits par l'ensemble des terminaux raccordés à un réseau. Les dispositifs proposés utilisent notamment une méthode connue sous le nom de "slotted ring" qui vise à réserver à chaque terminal un certain nombre d'intervalles de temps durant lesquels il est autorisé à transférer des données sur le réseau. Cependant cette méthode s 'avère mal adaptée aux problèmes des transmissions large bande à haut débit et notamment aux transmissions de télévision 140 Mbits avec lesquelles le son et l'image doivent être véhiculés en temps réel alors que les statistiques sur les caractéristiques des sources de données appliquées sur les réseaux sont totalement inconnues de ceux-ci. Notamment si le stockage des données à transmettre a lieu dans les terminaux et que le contrôle du flux des données véhiculées par un terminal a lieu sous la commande de signaux spécifiques du type GO-NOGO, le dimensionnement des files d'attente dans les terminaux ne peut que dépendre étroitement des caractéristiques de chaque réseau. De la sorte, un terminal ne peut garantir un service, débit moyen, temps d'attente, constant lorsque pour des raisons quelconques les caractéristiques d'exploitation du réseau sont modifiées, soit par le nombre ou la nature des terminaux raccordés au réseau soit encore lorsque la structure du réseau change en passant par exemple d'une structure en anneau à une structure en étoile. Par contre, lorsque le stockage des données a lieu dans le réseau, les terminaux restent libres d'émettre mais la file d'attente qui est placée dans le réseau doit être dimensionnée en tenant compte des caractéristiques des terminaux. Dans ce cas le réseau éprouve de plus en plus de difficultés à supporter plusieurs types de terminaux ou des terminaux dont la statistique de sortie est mal connue. Le but de l'invention est de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet, un procédé pour le multiplexage asynchrone de données sur des réseaux à support partagé couplés à des terminaux caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en files d'attente les données transmises en paquets entre terminal et réseau dans une pile de registres, à remplir une ou plusieurs autres files d'attente avec les paquets émis sur le réseau en les vidant à vitesse constante, pour n'autoriser l'émission de paquets par le terminal que si le contenu de ces files d'attente est inférieur à un nombre S dépendant de chaque file, et à transférer à vitesse constante sur le réseau, les données contenues dans la pile de registres. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité. Le procédé et le dispositif selon l'invention ont pour principal avantage qu'ils permettent de définir le trafic de données issu d'une source (terminal ou réseau) de manière suffisamment souple pour conserver les avantages qu'offrent les transmissions asynchrones en particulier les possibilités de transferts en rafales ou d'arrêt, tout en permettant un dimensionnement des files d'attente dans le réseau quelque soit le type de source. Grâce à l'invention le stockage des données dans une source est indépendant des caractéristiques du réseau puisque la sortie des informations n'est limitée que par la structure du mécanisme proposé qui est connue de la source.De manière similaire les files d'attente dans le réseau ne dépendent que des caractéristiques du réseau puisque le trafic issu des sources est entièrement défini par les caractéristiques structurelles du mécanisme proposé qui sont connues du réseau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront ci-après à l'aide de la description qui suit faite au regard des dessins annexés qui représentent: - la figure 1 un schéma de principe illustrant le procédé selon l'invention; - la figure 2 un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - les figures 3, 4 et 5 des diagrammes des temps pour illustrer le fonctionnement du dispositif de la figure 2. Selon le schéma de principe de la figure 1, chaque source ou terminal 1 couplé à un réseau qui émet ou reçoit des données se comporte comme si chaque information ou donnée qu'elle émet tombait dans une pile de registres 2 organisée suivant le mode connu sous l'abréviation "FIEO" du terme anglo-saxon "First In, First Out" et vidée à une vitesse B constante. Suivant l'invention la source 1 ne s'autorise à émettre une donnée que si le contenu du registre 2 est inférieur à un seuil déterminé S. B et S permettent ainsi de borner le trafic issu de la source 1. Selon une autre caractéristique de l'invention il ntest pas nécessaire que la pile de registres 2 existe physiquement dans la source, il suffit simplement de simuler le fonctionnement d'une pile de registres virtuelle pour laquelle seul le niveau de remplissage est intéressant à connaître. De la sorte, le niveau de remplissage peut être avantageusement déterminé grâce à un compteur qui est incrémenté chaque fois qu'une information ou donnée est émise par la source 1 et qui est décrémenté à la vitesse B constante. Comme le niveau de remplissage ne peut être négatif ni dépasser le seuil S, la capacité du compteur ne doit jamais dans ces conditions excéder le seuil S, ni devenir négatif. Un mode de réalisation d'un dispositif correspondant est représenté à la figure 2. Celui-ci comporte une pile de registres 3, un étage de mise en forme 4, un oscillateur 5, un compteur- décompteur 6, un multiplexeur 7 et un générateur de cellules vides 8. La pile de registres 3 reçoit des données de la source 1 et les transmet sur un réseau 9 par l'intermédiaire du multiplexeur 7 sous la commande de la sortie "report" ou "carry" du compteur-décompteur 6. Le compteur-décompteur 6 compte au rythme des bits sortant de l'ensemble des registres piles 3 et décompte au rythme de la fréquence de I'oscillateur 5 qui règle le débit alloué à cette source. Pour cela, le compteur-décompteur 6 comporte deux entrées respectivement de comptage et décomptage. L'entrée de comptage est reliée à la sortie de l'ensemble de registres piles 3 par l'intermédiaire de l'étage de mise en forme 4, l'autre de décomptage est reliée à I'oscillateur 5 dont la fréquence B est égale à la fréquence maximum des bits que le terminal est autorisé à transmettre en moyenne sur le réseau. Les paramètres B et S régissent le comportent du terminal selon les relations décrites ci-après. Ainsi réalisé si N désigne le nombre de bits envoyés sur le réseau 9 par la sortie du multiplexeur 7 et B désigne la largeur de bande en bits/s alloué au terminal, la différence N-Bxt est mesurée à tout instant t par le contenu du compteurdécompteur 6. En fixant par exemple à S la capacité du compteurdécompteur 6, tant que N-Bxt S un bit de report est appliqué sur l'entrée de com mande du multiplexeur 7 pour commander la transmission de cellules vides à la place de celles sortant du registre tampon 3. Enfin, dès que N-Bxt Des diagrammes de temps correspondants à ce fonctionnement sont montrés aux figures 3, 4 et 5. Sur ces diagrammes le nombre de cellules transmises ou reçues par un terminal est représenté suivant l'axe des ordonnées et le temps est figuré en abscisse. La courbe (A) représente l'évolution du nombre de cellules N transmises en fonction du temps et la courbe (B) représente le produit Bxt défini précédemment et la courbe (C) représente le polynôme Bxt+S. Sur la figure 3, dès qu a un instant déterminé sur l'axe des temps la quantité N-Bxt devient supérieure à S la transmission des cellules de données est arrêtée et est remplacée par l'envoi d'une cellule vide. Dès que N-Bxt Naturellement des variantes au fonctionnement représenté par le diagramme de la figure 3 peuvent encore avoir lieu des manières représentées aux figures 4 et 5 qui montrent respectivement un mode de transmission de cellules par un terminal qui n'emploie que 80 % du débit B et un mode de transmission suivant lequel le compte des impulsions de l'horloge de référence est remis à zéro entre deux envois successifs de cellules en rafales. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le multiplexage asynchrone de données sur des réseaux à support partagé couplé à des terminaux caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en file d'attente (2, 3) les données transmises en paquets entre terminal et réseau dans une pile de registres, à remplir une ou plusieurs autres files d'attente avec les paquets émis sur le réseau en les vidant à vitesse constante, pour n'autoriser l'émission de paquets par le terminal que si le contenu de ces files est inférieur à un nombre S dépendant de chaque file, et à transférer (6, 7) à vitesse constante sur le réseau, les données contenues dans la pile de registres. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer un premier compte (6) du nombre de données transmises dans la pile de registres et à effectuer un deuxième compte (6) du nombre de données transmises du registre pile sur le réseau. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il consiste à grouper les données en paquets ou cellules de données égales au nombre S. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1à 3 caractérisé en ce qu'il consiste à transmettre (2) des cellules vide de donnée sur le réseau lorsque le nombre de données en file d'attente (2, 6) est inférieur au nombre S. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de registres piles (3) pour recevoir au fur et à mesure de leur transmission les données fournies par un terminal, un compteur-décompteur (6) pour compter les données au fur et à mesure de leur transmission par la pile de registres sur le réseau. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comprend un multiplexeur (7) pour transmettre les données de l'ensemble registres piles sur le réseau tant que le contenu du compteur-décompteur (6) est inférieur au nombre déterminé S et pour transmettre des cellules vide de donnée sur le réseau lorsque le contenu du compteur-décompteur (6) est supérieur au nombre S.