Brevet FR2687032A1 — publié le 19930806

La présente invention se rapporte à un procédé d'accès et de distribution multiple et à un circuit ou un réseau de communication présentant un protocole à flux compense. Le protocole à flux compensé est un protocole équitable à accès simultanés sans contention pour un anneau à compensation. Un anneau à compensation est un réseau de communication à haut débit unidirectionnel ou bi-directionnel ayant une topologie double anneau. Le trafic est asynchrone, synchrone et/ou isochrone. En version unidirectionnelle, le débit utile maximum atteint 1,75 fois la vitesse de transmission et en version bi-directionnel, il atteint 7 fois la vitesse de transmission. Les applications sont multiples. Les efforts de développement de la décennie 1990, en matière de méthodes d'accès visent le domaine des réseaux fédérateurs multitrafics, appelés réseaux métropolitains. Les méthodes d'accès pour réseaux locaux normalisées durant la décennie 1980 sont à la base des nouvelles technologies élaborées ou en cours d'élaboration. Les performances d'un protocole d'accès s'évaluent au moyen de deux critères le délai moyen de transfert des trames avec ses écarts en fonction du débit utile, pour un taux d'erreurs acceptable, le débit utile maximum pour un délai moyen de transfert acceptable. Le délai de transfert d'une trame est le temps écoulé entre sa génération et son acheminement correct à destination. Le débit utile est le nombre de bits d'information transmis par unité de temps par l'ensemble des stations. n est exprimé comme un multiple de la vitesse de transmission. Actuellement, les meilleures performances sont obtenues par des protocoles distribués à accès aléatoires, définis pour des réseaux haut débit ayant une topologie double anneau. Les données circulent sur chaque anneau en direction opposée. Elles sont de longueur variable. L'adressage est individuel ou de groupe. La vitesse de transmission visée est de 1 Gigabits/seconde. L'efficacité des protocoles à accès aléatoires tient à deux pro piétés la simultanéité d'accès sans contention, l'équité d'accès. Un protocole est dit à accès simultanés sans contention, si des trames de plusieurs stations peuvent s'insérer simultanément dans le réseau et circuler avec les autres trames du réseau sans perte d'information ni interblocage. Un protocole est dit équitable, si pour un trafic homogène avec des trames de longueur constante, chacune des stations émet un nombre équivalent de trames, pour tout multiple d'une unité de temps. Ces deux propriétés garantissent la livraison correcte de toute trame en attente d'émission dans un délai prévisible proche du délai moyen de transfert. Le protocole est dit déterministe. Les performances des protocoles à accès aléatoires relèvent de deux principes premier principe : les trames sont retirées des anneaux par leur station destinataire. deuxième principe : les stations communiquent entre elles par le plus court chemin. L'application de ces deux principes confère aux réseaux un débit nominal égal à huit fois leur vitesse de transmission. Le réseau A/Ietaring developpé par le Centre de Recherche IBM T.J. Watson appartient à cette famille de réseaux. Ce réseau de communication à haut débit est bi-directionnel. 1l a une topologie double anneau. Son protocole d'accès est un protocole à insertion de registre. Chacune des stations a deux registres d'insertion, un pour chaque sens de communication. Le protocole à insertion de registre est rendu équitable et fiable au moyen de deux algorithmes appelés "global fairness algorithm' et "local fairness algorithm''. Ces algorithmes résolvent les problèmes de congestion introduits par le protocole à insertion de registre. Avec ce protocole, des stations peuvent perdre le contrôle de l'accès aux anneaux du fait d'un trafic important sur chaque anneau qui sature leurs registres d'insertion. Dans le réseau Metaring, la longueur commune des registres d'insertion définit la longueur maximum des trames. Une station insère une trame uniquement si son registre d'insertion est vide. Le trafic d'un anneau est prioritaire. Le "global fairness algorithm" repose sur des messages de contrôle prioritaires SAT qui circulent sur chaque anneau de station en station. Un SAT qui circule sur un anneau règle l'insertion des trames dans l'autre anneau. Lorsqu'une station réceptionne un SAT, si elle a émis 1, 1 > 1, trames depuis son dernier passage, elle retransmet le SAT à la station précédente; sinon elle conserve le SAT tant qu'elle n'a pas émis I trames. Quand elle est SATisfaite, elle retransmet le SAT à la station précédente. Le SAT retransmis, la station est autorisée à émettre k, k > I trames supplémentaires. Le 'local fairness algorithm" améliore les délais de transfert des trames en particulier lorsque le trafic est hétérogène. Contrairement au "global fairness algorithm" qui est appliqué continuellement par toutes les stations, le "local fairness algorithm" est appliqué uniquement en cas de congestion par les stations en cause. Lorsqu'une station de rang i est congestionnée, elle initialise le "locale fairness algorithm". Pour cela, elle transmet à la station précédente un message de contrôle prioritaire REQ (i). Lorsqu'une station réceptionne un REQ(i), si son registre d'insertion est vide, elle suspend ses émissions; sinon, non seulement elle suspend ses émissions, mais elle retransmet le REQ (i) à la station précédente. La station initiale est SATisfaite lorsqu'elle a émis une trame. Dès lors, elle transmet un message de contrôle prioritaire GNT à la station précédente. Lorsqu'une station réceptionne un ONT, elle attend démettre une trame avant de le retransmettre à la station précédente. Lorsque la dernière station de la chaîne réceptionne le ONT, l'algorithme est terminé. Néanmoins, le "local fairness algorithm" se complique quand plusieurs stations sont congestionnées. Avec l'un ou l'autre algorithme, le débit utile maximum du réseau Métaring ne dépasse pas 5 fois la vitesse de transmission. Cette limitation est liée à la technique à insertion de registre. Une station qui retire une trame d'un anneau ne peut pas émettre une trame sur le même anneau tant que son registre d'insertion n'est pas vide. Avec d'autres algorithmes d'équité d'accès, de meilleurs performances sont à attendre d'une technique qui utilise par exemple un registre d'insertion dimentionné de sorte que chacune des stations réduit toujours le nombre de trames complètes dans son registre d'insertion à une trame au plus au moyen d'un mécanisme de régulation. chacune des stations insère le plus souvent une trame, de longueur maximum ou non, lorsqu'elle n'a pas une trame complète dans son registre d'insertion. Dans ces conditions, les stations insèrent beaucoup plus régulièrement leurs trames sur un anneau. Chacune d'elles y insère le plus souvent au moins une trame lorsqu'elle en retire une. la capacité du double anneau est mieux utilisée. Les phénomènes de congestion sont fortement réduits. Le Réseau local de communication à accès multiples par régulation distribuée de trafic, demande de brevet européen numéro 89440038.1 déposé le 03/05/89 au nom du déposant, met en oeuvre une telle technique. Ce réseau de communication à haut débit est unidirectionnel. li a une topologie double anneau. Les stations sont reliées l'une à l'autre en série par une voie de données et une voie de signalisation de sens contraire. I1 se caractérise comme suit Chacune des stations a deux états d'insertion. Soit elle répète les trames qui lui parviennent, soit elle les diffère si elles ne lui sont pas destinées. Elle est fermée ou ouverte. Les trames sont de longueur constante ou variable. Elles sont en principe retirées de la voie de données par la station destinataire. L'adressage est individuel et de groupe. Chacune des stations a un paramètre de référence, le seuil d'émis sion qui est associé à une technique distribuée de signalisation à deux niveaux logiques. Le comportement de la station dépend de sa capacité de transit Si sa capacité de transit est supérieure à une trame, elle émet un signal de niveau bas sur la voie de signalisation, sinon elle émet un signal de niveau haut. Si sa capacité de transit est supérieure au seuil d'émission, elle émet une trame locale sur la voie de données, sinon elle retransmet une trame en transit. Un signal de niveau haut émis par une station se propage jusqu'à la station précédente Si la station précédente est fermée, elle s'ouvre sans émettre ni re transmettre tant qu'elle ne détecte pas un signal de niveau bas. Si la station précédente est ouverte, elle suspend ses émissions et ses retransmissions au plus tard à la fin de l'émission ou de la retransmission éventuellement en cours. Elle reprend ses émissions et ses retransmission dès qu'elle détecte un signal de niveau bas. Les stations accèdent simultanément sans contention à la voie de données quels que soient leur localisation, la longueur des trames et l'adressage. Cependant la longueur du double anneau est limitée. Le débit utile maximum atteint 1,6 fois la vitesse de transmission. L'amélioration des caractéristiques du Réseau local de communication à accès multiples par régulation distribuée de trafic a conduit au protocole à flux compensé. Le protocole à flux compensé est un protocole distribué à accès aléatoire. 11 se caractérise comme suit li est défini pour un anneau à compensation. Un anneau à compensation est un réseau de communication à haut débit unidirectionnel ou bi-directionnel ayant une topologie double anneau. Les trames sont de longueur constante ou variable. Elles sont retirées de l'anneau à compensation en principe par la station destinataire. L'adressage est individuel et de groupe. Chacune des stations a deux états d'insertion. Soit elle répète les trames qui lui parviennent, soit elle les diffère si elles ne lui sont pas destinées. Chacune des stations a deux paramètres de référence, le seuil de réception et le seuil d'émission qui sont associés à une technique distribuée de signalisation à deux niveaux logiques. . Le seuil de réception permet à une station de contrôler le flux des trames qui lui parviennent. Le trafic des anneaux n'est pas prioritaire. Le seuil d'émission permet à une station de décider de l'avancement de ses trames ou des trames accumulées. Ces deux paramètres sont fixés en fonction de la longueur du double anneau, de la vitesse de transmission et de la longueur minimale des trames, de sorte que les stations accèdent simultanément sans contention au double anneau quels que soient leur localisation, la longueur maximale des trames et l'adressage. Chacune des stations applique un algorithme d'équité d'accès pour éviter les congestions. Chacune des stations peut appliquer un algorithme de fermeture pour changer d'état d'insertion lorsqu'elle ne génère plus de trame. La reconfiguration d'un anneau à compensation bi-directionnel est automatique en cas de rupture du double anneau entre deux stations. Le protocole à flux compensé pour anneau à compensation est un protocole équitable à accès simultanés sans contention. En comparaison avec les protocoles existants, il offre les avantages suivants le délai moyen de transfert des trames est plus court, quel que soit le débit utile, le débit utile maximum est plus élevé. En version unidirectionnelle, le débit utile maximum atteint 1,75 fois la vitesse de transmission et en version bi-directionnel, il atteint 7 fois la vitesse de transmission. Le protocole à flux compensé a des applications multiples. Les domaines concernés sont l'informatique et les télécommunications (les réseaux connus sous la dénomination LAN, MAN et VAN). Dans le domaine de l'informatique, le protocole à flux compensé est adapté à l'interconnexion des processeurs, des mémoires et des unités d'entrée/sortie. L'accroissement de débit obtenu à un coût équivalent justifie le remplacement d'un bus d'entrée/sortie par un anneau à compensation unidirectionnel à plusieurs voies de données en parallèles. Entre autres. les architectures massivement parallèles seraient une application à considérer. Dans le domaine des télécommunications, le protocole à flux compensé est à envisager pour les réseaux longue distance à mode de transmission asynchrone ATM. Un ensemble de points d'accès à un réseau ATM reliés deux à deux, en point à point, par deux chemins virtuels ATM permanents de direction opposée pour former un double anneau constitue un anneau à compensation bi-directionnel. Dans ces conditions le protocole à flux compensé est vu comme un protocole de la sous-couche de convergence CS de la couche d'adaptation ATM AAL. La signalisation à deux niveaux logiques peut être portée par le champ Contrôle de Flux Générique GFC des cellules ATM. L'invention sera bien comprise lors de la lecture de la description qui suit, effectuée en référence aux dessins dans lesquels . La figure 1 représente un anneau à compensation unidirectionnel avec quatre stations. . La figure 2 représente un anneau à compensation bi-directionnel avec quatre stations. La figure 3 représente les deux états d'insertion d'une station. La figure 4 représente le format des trames. La figure 5 représente le seuil de réception d'une station. La figure 6 représente un exemple de fonctionnement du seuil de réception pour un anneau à compensation uni-directionnel avec deux stations. . La figure 7 représente le seuil d'émission d'une station. . La figure 8 représente un exemple de fonctionnement du seuil d'émis sion pour un anneau à compensation uni-directionnel avec trois sta tions. . La figure 9 représente un anneau à compensation unidirectionnel avec quatre stations dont une fait une demande de fermeture. . La figure 10 représente un anneau à compensation bi-directionnel reconfiguré avec quatre stations. Le protocole à flux compensé est un protocole équitable à accès simultanés sans contention. Il est défini pour un anneau à compensation unidirectionnel ou bi-directionnel avec ? k > 1 stations. Les fonctions des stations reposent sur deux techniques . une technique "store and forward" avec allocation dynamique de ressources, . une techniques de contrôle de flux au moyen d'une signalisation à deux niveaux logiques. Ces deux techniques sont conditionnées par deux paramètres de référence, le seuil de réception et le seuil d'émission. Lorsqu'une station accepte au maximum N + 2L + 1, N > O et L > 1 trames à retransmettre . le seuil de réception oblige la station à toujours réduire son nombre de trames complètes à retransmettre à N + L trames au plus. . le seuil d'émission autorise le plus souvent la station à émettre une trame de longueur maximum ou non lorsque son nombre de trames complètes à retransmettre est inférieur à N + 1 trames. Les fonctions des stations étant identiques pour des anneaux à compensations unidirectionnel et bi-directionnel, elles sont présentées uniquement en version unidirectionnelle pour simplifier la description. Du point de vue de la couche physique, le milieu de transmission le plus indiqué est la fibre optique. Le codage de l'information et la vitesse de transmission dépendent de l'avancement actuel des technologies de communication. Anneau à compensation Un anneau à compensation est un réseau de communication à haut débit ayant une topologie double anneau. n est unidirectionnel lorsque les données circulent sur un seul anneau dans une seule direction et il est bi-directionnel lorsqu'elles circulent sur les deux anneaux en direction opposée. La figure 1 représente un anneau à compensation unidirectionnel avec 4 stations. En version unidirectionnelle, les stations sont reliées l'une à l'autre en série par une voie de données 6 et une voie de signalisation j. Ces voies sont de sens contraire. La figure 2 représente un anneau à compensation bi-directionnel avec quatre stations. En version bi-directionnelle, les stations sont reliées l'une à l'autre en série par deux voies de données-signalisation SI et Er. Ces voies sont de sens contraire. Sur chaque voie, les signaux de données et de signalisation, relatifs à l'un et l'autre sens de communication, sont multiplexés. Ce multiplexage est réalisé, par exemple, à raison d'un bit de signalisation pour 32 bits de données. Etats d'insertion La figure 3 représente les deux états d'insertion d'une station. Soit un anneau à compensation unidirectionnel avec k k > 1 stations. Chacune des stations Si, 1 Une station Si est fermée lorsqu'elle réceptionne et répète vers les stations suivantes les bits des trames venant des stations précédentes. Parmi les trames réceptionnées, elle ignore les trames qui ne lui sont pas destinées. Une station Si est ouverte lorsqu elle réceptionne uniquement les bits des trames venant des stations précédentes. Parmi les trames réceptionnées, elle range en transit les trames qui ne lui sont pas destinées. Ouverture d'une station Une station fermée Si, réunit les conditions pour s'ouvrir lorsqu'elle a au moins une trame en attente d'émission et lorsqu'elle détecte un signal de niveau bas sur la voie de signalisation . Si la voie de données 6 est libre, la station Si s'ouvre. Une station fermée Si peut réunir les conditions pour s'ouvrir, tandis qu'elle répète une trame. Dans ce cas, la station Si s'ouvre, lorsqu'elle a répété le dernier bit de la trame. fermeture d'une station Une station ouverte Si réunit les conditions pour se fermer lorsqu elle n'a plus de trame en attente d'émission et de retransmission et lorsqu'elle détecte un signal de niveau bas sur la voie de signalisation j. Si la voie de données S est libre, la station S; se ferme. Une station ouverte Si peut réunir les conditions pour se fermer, tandis qu'elle réceptionne une trame. Si la trame est à diriger vers les stations suivantes, elle reste ouverte; sinon elle se ferme. Format des trames Parmi les trames d'une station, il convient de distinguer les trames locales des trames en transit. Une trame locale d'une station fermée ou ouverte Si. 1 > i > k est une trame en cours d'émission ou en attente d'émission qui a été constituée par la station Si. Une trame en transit dans une station ouverte Si 1 > i > k est une trame en cours de retransmission ou en attente de retransmission qui a été différée de la voie de données S par la station S. Une trame est considérée en transit dans une station Si, dès qu'elle est complètement réceptionnée par la station Si et tant qu'elle n'est pas totalement retransmise. Les trames sont de longueur constante ou variable. Leur adresse de destination est individuelle ou de groupe ("unicast", "multicast" ou "broadcast"). Une trame avec une adresse de destination individuelle est retirée de la voie de données 6 en principe par sa station destinataire. Par contre, une trame avec une adresse de destination de groupe est retirée de la voie de données S en principe par sa station source. La figure 4 représente le format des trames. Le format des trames comprend au moins en séquence, dans cet ordre, un champ de préambule P, un délimiteur de début SD, un champ d'adresse destination DA, un champ d'adresse source SA, un champ durée de vie de trame FL, un champ d'information I éventuellement vide, un champ de séquence de contrôle de trame FCS, un délimiteur de fin ED et un champ de statut de trame FS. Champ durée de vie de trame FL: Une station ouverte Si consulte le champ FL de chaque trame en transit. Lorsque le champ FL est nul, la station S, détruit la trame; sinon, elle le diminue d'une unité avant de retransmettre la trame. Le champ FL est initialisé par la station source avec un nombre entier au moins égal au nombre de stations raccordées au double anneau. Les trames ont un champ durée de vie afin d'éviter qu'elles puissent cheminer indéfiniment dans l'anneau à compensation, du fait, par exemple, que leur station destinataire est absente et qu'elles ont perdu leur station source. Champ de statut de trame FS: Le champ de statut de trame comprend dans cet ordre, un bit "retrait par la station source" b3 et un bit "retrait par une station ouverte" bo. - Bit retrait par la station source bS: Une station ouverte Si peut émettre une trame locale avec le bit b8 positionné. La station Si est alors responsable du retrait de cette trame de la voie de données b. - Bit retrait par une station ouverte bo: Si le bit b3 n'est pas positionné, une station fermée Si positionne à son passage le bit bo des trames qui lui sont adressées individuellement ou des trames émises par elle avec une adresse de destination de groupe. Si le bit b8 est positionné, une station fermée S, positionne le bit bo des trames qu'elle a émises. Une trame avec le bit bo positionné est retirée de la voie de données 6 par la première station ouverte qui la réceptionne. Seuil de réception Les stations dispose de deux paramètres de référence : le seuil de réception et le seuil d'émission. Le comportement d'une station ouverte par rapport à ces deux paramètres dépend de sa capacité de transit. . La capacité de transit ci, d'une station ouverte Si, 1 nombre de trames en transit supplémentaires que la station Si peut encore accepter, à un moment donné. La capacité nominale de transit ni, d'une station ouverte Si, 1 k, est le nombre maximum de trames en transit que la station S, peut accepter, à un moment donné. La figure 5 représente le seuil de réception d'une station. Le seuil de réception est un paramètre de référence qui garantit l'insertion et la circulation des trames dans l'anneau à compensation sans perte de trame par les stations. li conditionne le flux des données entre deux stations ouvertes adjacentes. Ce contrôle de flux est basé sur une technique distribuée de signalisation à deux niveaux logiques. Définition: Le seuil de réception li, d'une station ouverte Si, 1 S; valide le flux des trames venant des stations précédentes. Si ci > i,, la station Si émet un signal de niveau bas sur la voie de signalisation a; sinon elle émet un signal de niveau haut. Un signal de niveau haut émis par une station Si se propage jusqu'à la station ouverte précédente S7. La station S; et les stations fermées intermédiaires sont dites invalidées par la station Si, dès qu'elles détectent le signal de niveau haut. Propriété 1 : Etant donné un anneau à compensation unidirectionnel avec k,k > 1 stations, soient T le temps de propagation des signaux autour d'un anneau, t le temps d'émission d'une trame de longueur minimale et Et le temps d'émission de 1 à plusieurs bits. Si le seuil de réception li de chacune des stations S, 1 que L > ((2T- t) +1, alors quelle que soit leur localisation, les stations ouvertes ne perdent pas les trames qui leur parviennent. En effet, considérons un anneau à compensation unidirectionnel avec k, k > 1 stations. Premièrement, Une station ouverte S, 1 SE. Dans le cas le plus défavorable, elle réceptionne uniquement des trames de transit de longueur minimale sans délai inter-trames. Pour que la station Ss ne perde pas de trame, le seuil de réception doit être considéré comme une fonction . du temps d'émission t d'une trame de longueur minimale, . du temps de propagation T des signaux autour d'un anneau. Le temps d'émission t dépend de la longueur f en bits d'une telle trame et de la vitesse de transmission V en Mégabits/seconde t= f/V. Le temps de propagation T dépend de la longueur des anneaux D en kilomètres et de la vitesse de propagation v des signaux en kilomètres/seconde T = D/v. La longueur des anneaux D est la plus grande distance qui peut séparer deux stations ouvertes adjacentes. La vitesse de propagation z est de l'ordre de 0, 23.106 kilomètres/seconde. Deuxièmement, Le nombre de trames en transit supplémentaires que la station Si doit encore accepter lorsqu'elle émet un signal de niveau haut comprend: . les trames alors engagées sur la voie de données ô, les trames encore émises par la station Sz tant qu'elle n'a pas détecté le signal de niveau haut. Par conséquent, pour que les stations ouvertes ne perdent pas de trame quelle que soit leur localisation sur l'anneau, elles ont un seuil de réception identique fixé à L trames. La figure 6 représente un exemple de fonctionnement du seuil de réception pour un anneau à compensation uni-directionnel avec deux stations Si et S2. La distance la plus courte entre les deux stations est négligeable par rapport à la longueur des anneaux. Le seuil de réception est fixé à L, L > 1 trames. La station S2 est ouverte sans trame en transit. Elle émet en continu des trames locales de longueur minimale à destination de groupe. Ces trames circulent vers la station Sa par le chemin le plus long. Elles sont retirées de la voie de données ô par la station S2. La station S1 s'ouvre en fin de passage d'une trame. Elle émet une trame locale à destination de groupe. Les trames émises par la station S2 sont différées par la station S1 au fur et à mesure qu'elles lui parviennent. Rapidement, la capacité de transit de la station Si décroît à L trames. La station S1 émet alors un signal de niveau haut sur la voie de signalisation v. La station S2 continue l'émission de ses trames locales tant qu'elle n'a pas détecté le signal de niveau haut. Dès que la station S2 le détecte, elle termine l'émission en cours et suspend ses émissions. La station S1 a une capacité de transit nulle lorsqu'elle a réceptionné la dernière trame émise par la station S2. Tandis que la station S2 a suspendue ses émissions, la station S1 termine l'émission de sa première trame. La station S2 a une trame en transit lorsqu'elle a réceptionnée la trame de la station S1. La station S1 retransmet alors ses trames en transit qui sont retirées de la voie de données 6 par la station S. Lorsque la capacité de transit de la station S1 croît à L + 1 trames, elle valide la station S2. Solde de flux Le solde de flux garantit la circulation des trames dans l'anneau à compensation sans interblocage des stations. ll complète la technique distribuée de contrôle de flux réalisée par la signalisation à deux niveaux logiques. Définition : Le solde de flux est le nombre de trames qu'une station peut encore émettre et/ou retransmettre lorsqu'elle est invalidée. Si une station Si, ouverte et validée, détecte un signal de niveau haut pour la première fois, elle suspend ses émissions et ses retransmissions au plus tard à la fin de l'émission ou de la retransmission éventuellement en cours. Si une station Si, ouverte et invalidée, détecte un signal de niveau bas, elle peut émettre et/ou retransmettre en continu au moins L + 1 trames. Lorsque la station Si redétecte un signal de niveau haut, si elle a émis et/ou retransmis au moins L + 1 trames, elle suspend ses émissions et ses retransmissions au plus tard à la fin de l'émission ou de la retransmission éventuellement en cours; sinon elle termine d'émettre et/ou de retransmettre L + 1 trames avant de suspendre ses émissions et ses retransmissions. Une station ouverte Si qui suspend ses émissions et ses retransmissions est dite suspendue par la station ouverte suivante Propriété 2 : Plusieurs stations ouvertes et invalidées l'une à la suite de l'autre, se valident l'une après l'autre dès que la capacité de transit de la première d'entre elles croît à L + 1 trames. En effet, supposons qu'une station ouverte Si, invalidée par la station ouverte suivante s7, invalide la station ouverte précédente Sp. Les stations fermées sont supposées sans trafic. Lorsque la capacité de transit de la station s,t croît à L + 1 trames, la station SE émet un signal de niveau bas sur la voie de signalisation v. Dès que la station Si détecte le signal de niveau bas, elle retransmet L + 1 trames en transit, même si la station Sp l'invalide entre temps. Lorsque la station Si a retransmis L + 1 trames en transit, elle valide la station S7. Seuil d'émission La figure 7 représente le seuil d'émission d'une station. Le seuil d'émission est un paramètre de référence qui garantit l'insertion des trames locales dans l'anneau à compensation sans interblocage des stations. Définition: Le seuil d'émission mi, d'une station Si, 1 Si ci > ms, la station S, émet une trame locale sur la voie de données b; sinon elle retransmet une trame en transit. Propriété 3: Soit un anneau à compensation unidirectionnel avec k, k > 1 stations dont le seuil de réception est fixé à L, L > 1 trames. Si le seuil d'émission mi de chacune des stations Si, 1 M = 2L, alors quelle que soit leur localisation, les stations ouvertes peuvent inserer sans créer d'interblocage des trames locales de longueur quelconque, à destination individuelle ou de groupe. La figure 8 représente un exemple de fonctionnement du seuil d'émission pour pour un anneau à compensation uni-directionnel avec trois stations S1, S2 et S3 localisées dans cette ordre sur le double anneau. Les distances S1-52 et S2-S3 entre les stations sont négligeables par rapport à la longueur des anneaux. Le seuil de réception est fixé à L, l > 1 trames. Pour démontrer la propriété 3 Premièrement, Supposons que les trois stations s'ouvrent simultanément pour émettre des trames locales à destination de groupe. La station S3 émet en continu des trames locales de longueur minimale. Elle est rapidement suspendue par la station suivante S1 tandis que la station précédente S2 émet toujours sa première trame. La capacité de transit de la station Si est nulle, lorsqu'elle a réceptionné la dernière trame émise par la station S3. La station S2 termine l'émission de sa première trame et continue d'émettre des trames locales. A son tour, elle est suspendue par la station suivante S3 tandis que la station précédente Si émet toujours sa première trame. La capacité de transit de la station S3 est inférieure à l trames lorsqu'elle a réceptionné la dernière trame émise par la station S2. La station Si termine l'émission de sa première trame. La station suivante S2 a une trame en transit lorsqu'elle a réceptionné la trame de la station S1. La station Si retransmet alors ses trames en transit. Si en réceptionnant ces trames, la capacité de transit de la station S2 décroît à L trames, la station S2 émet un signal de niveau haut sur la voie de signalisation . Comme la distance entre les stations S1 et S2 est négligeable, la station S1 retransmet encore une trame en transit avant de suspendre ses retransmissions. A ce moment, si la station Sl n'a pas retransmis L + 1 trames en transit, les trois stations s'interbloquent. Pour que la station S1 valide la station S3, la station S2 doit accepter L trames supplémentaires en transit avant d'émettre un signal de niveau haut. Autrement dit, la station Sz doit disposer d'une capacité nominale de transit de 2L + 1 trames au moins. Deuxièmement, dans la même configuration, supposons que les stations S1, S2 et S3 ont une capacité nominale de transit 2L + 1 trames. Le seuil d'émission est fixé à 2L - 1 trames. Les trois stations s'ouvrent simultanément pour émettre des trames locales à destination de groupe. Les stations S2 et S3 génèrent le même trafic que précédemment. Par contre, la station S1 émet une trame de longueur minimale. Cette trame émise, la station S1 a au plus une trame en transit. Conformément au seuil d'émission, elle émet alors une nouvelle trame. La station S3 est rapidement suspendue par la station S1, tandis que la station S2 émet toujours sa première trame. La capacité de transit de la station S1 est nulle, lorsqu'elle a réceptionné la dernière trame émise par la station S3. La station S2 termine l'émission de sa première trame et continue à émettre des trames locales car elle a une trame en transit. A son tour, la station S2 est suspendue par la station S3, tandis que la station S émet encore sa seconde trame. La capacité de transit de la station S3 est inférieure à L trames lorsqu'elle a réceptionné la dernière trame émise par la station S2. La station Si termine l'émission de sa seconde trame. La station Sn a 2L-1 trames en transit lorsqu'elle a réceptionnée la seconde trame de la station S1. Dans ces conditions, les stations s'interbloquent. Par conséquent, le seuil d'émission des stations doit être fixé à 2L trames. Troisièmement, considérons un anneau à compensation unidirectionnel avec k, k > 3 stations. Le seuil de réception est fixé à L, L > 1 trames et le seuil d'émission est fixé à M = 2L trames. Chacune des stations a une capacité nominale de transit de 2L + 1 trames. Supposons que k - 1 stations sont ouvertes. Elles échangent des trames de longueur variable à destination individuelle ou de groupe sans s'interbloquer. Soit Si la dernière station qui s'ouvre. La station Si émet une trame locale. Dans le cas le plus défavorable, la station S, est immédiatement invalidée par la station suivante Si+. De plus, tandis qu'elle émet sa trame locale, la station Si invalide la station précédente 57. Lorsque la station Cf a réceptionné la trame de la station Si, elle peut toujours invalider et de ce fait suspendre la station Si. Mais du fait que la station Si avait une capacité de transit de 2L + 1 trames lorsqu'elle s'est ouverte, la station S+ retransmet L + 1 trames en transit. Par conséquent les stations ne s'interbloquent pas. Les trames insérées sur la voie de données 6 circulent de station ouverte en station ouverte jusqu'à leur retrait. Une station ouverte et qui retransmet des trames en transit, émet une nouvelle trame locale lorsque sa capacité de transit croît à M + 1 trames. Propriété 4: Soit un anneau à compensation unidirectionnel avec k k > 1 stations dont le seuil de réception est fixé à L L > 1 trames et le seuil d'émission est fixé à M = 2L trames. Si la capacité nominale de transit ni de chacune des stations Si, 1 Ni > M, alors les stations ne s'interbloquent pas. En effet, quelle que soit sa capacité nominale de transit, chacune des stations ouvertes émet des trames locales tant qu'elle est non suspendue et tant que sa capacité de transit est supérieure à M trames. Dans ces conditions les stations ne s'interbloquent pas. Equité d'accès Les phénomènes de congestions ont des origines diverses. Ils peuvent être inhérents au protocole d'accès mais aussi aux dialogues des stations. Une station ouverte peut entretenir un dialogue asymétrique avec une ou plusieurs autres stations. Dans ce cas, la station doit insérer plus de trames locales sur la voie de données 6 qu'elle ne peut en retirer. Exemple 1 : La sous-couche de Contrôle de Lien Logique LLC offre, en particulier, un service de transfert de données orienté connexion. Ce service est basé sur une technique de contrôle de flux à fenêtre coulissante avec séquencement des Unités de Données de Protocole DL-PDU. Ainsi, une entité LLC peut émettre plusieurs DL-PDU sans attendre d'acquittement. Exemple 2 : En cas d'erreurs de transmission, une trame erronée est retirée de la voie de données 6 par la première station ouverte qui la réceptionne. La station ouverte accroît sa capacité de transit d'une trame au détriment de la station destinataire. Lors d'un trafic asymétrique, il ressort que des stations peuvent être dans l'impossibilité d'émettre des trames locales pendant une durée indéterminée. Pour éviter les phénomènes de congestion, chacune des stations Si, 1 Chaque fois qu'une station Si ne peut plus émettre de trame locale, elle initialise un délai de garantie d'accès qui court tant qu'elle retransmet des trames en transit. Si le délai de garantie d'accès expire, la station Si initialise un délai de retour de trames. Puis, elle émet p;,pi > 1, trames locales conformément aux critères d'accès à la voie de données b. Le bit b8 de chacune des trames est positionné. A chaque trame émise, la station Si augmente sa capacité nominale de transit d'une trame. A chaque trame retournée, elle la diminue d'une trame. La station Si peut réinitialiser le délai de garantie d'accès lorsqu'elle a toutes ses trames en retour. . Si la station Si n'a pas toutes ses trames en retour, elle reporte l'erreur. Puis, tant que sa capacité nominale de transit ne décroît pas à sa valeur initiale, elle émet uniquement une trame locale chaque fois que le délai de garantie d'accès expire. Option de fermeture La figure 9 représente un anneau à compensation unidirectionnel avec quatre stations dont une fait une demande de fermeture. Une station ouverte, réunit les conditions pour se fermer, si elle est validée et si elle n'a plus de trame en attente d'émission et de retransmission. Pour favoriser ces conditions de fermeture, chacune des stations Si, 1 suivant Chaque fois qu'une station Si n'a plus de trame locale en attente d'émission et qu'elle a une capacité de transit de 2L trames, la station Si demande à la station ouverte précédente Si de suspendre ses émissions. Pour cela, tandis qu'elle retransmet ses trames en transit, la station Ss émet en continu des signaux de niveau bas et haut sur la voie de signalisation . La durée d'un signal est égale au temps d'émission d'un bit.Lorsque la station Sr détecte le signal alterné, elle suspend ses émissions et ses retransmissions au plus tard à la fin de l'émission ou de la retransmission éventuellement en cours. La phase de fermeture initialisée Si la station Si est invalidée, tandis qu'elle retransmet ses trames en transit, elle émet un signal de niveau bas sur la voie de signalisation j. Lorsque la station S2 détecte le signal de niveau bas, elle émet et/ou retransmet L + 1 trames. Si la station Si est validée, lorsqu'elle a retransmis sa dernière trame en transit, elle initialise un délai à la valeur T du temps de propagation des signaux autour d'un anneau. Lorsque ce délai expire, si la station Si est toujours validée, elle se ferme. Lorsque la station 57 détecte le signal de niveau bas, venant de la station ouverte suivante 57, elle émet et/ou retransmet L + 1 trames. Reconfiguration La figure 10 représente un anneau à compensation bi-directionnel reconfiguré avec quatre stations. Un anneau à compensation bidirectionnel se reconfigure automatiquement, selon des techniques bien connues, en cas de rupture du double anneau entre deux stations S1 et S4. Les deux voies de données-signalisation sont rebouclées pour former une seul voie de données-signalisation. Chacune des deux stations S1 et Sq situées de part et d'autre de la rupture régénère ou retransmet suivant son état d'insertion, les trames venant d'une voie sur l'autre voie REVENDICATIONS 1. Procédé de communication utilisant un protocole équitable à accès simultanés sans contention pour un réseau de communication, ayant une topologie double anneau, constitué de k k > 1 stations reliées l'une à l'autre en série par une voie de données (6) et une voie de signalisation () de sens contraire, dans lequel premièrement, les trames sont de longueur constante ou variable avec une adresse de destination individuelle ou de groupe de sorte que:: une trame avec une adresse de destination individuelle est retirée de la voie de données (6) en principe par sa station destinataire, une trame avec une adresse de destination de groupe est retirée de la voie de données (ô) en principe par sa station source;; deuxièmement, chacune des stations Si, 1 d'insertions la station Si est fermée lorsqu'elle réceptionne et répète vers les stations suivantes les bits des trames venant des stations précédentes, sachant que parmi les trames réceptionnées, elle ignore les trames qui ne lui sont pas destinées, la station S, est ouverte lorsqu'elle réceptionne uniquement les bits des trames venant des stations précédentes sachant que parmi les trames réceptionnées, elle range en transit les trames qui ne lui sont pas destinées;; troixiemement, chacune des stations ouvertes Si, 1 (li) et le seuil d'émission (-m;) qui conditionnent son comportement en fonction de sa capacité de transit, sachant que . la capacité de transit (ci) d'une station ouverte Si, 1 nombre de trames en transit supplémentaires que la station Si peut encore accepter, à un moment donné, la capacité nominale de transit (nui), d'une station ouverte Si, 1 i S, peut accepter, à un moment donné, de sorte que Si la capacité de transit (ci) d'une station ouverte Si est supérieure au seuil de réception (li), la station Si émet un signal de niveau bas sur la voie de signalisation (j), sinon elle émet un signal de niveau haut, Si la capacité de transit (ci) d'une station Si, ouverte et non suspen due, est supérieure au seuil d'émission (mi), la station Si émet une trame locale sur la voie de données (6), sinon elle retransmet une trame en transit; quatrièmement, chacune des stations ouvertes Si, 1 (li) fixé à L > ((2T-) . +1, sachant que:: T T est le temps de propagation des signaux autour de l'anneau, t t est le temps d'émission d'une trame de longueur minimale, t #4t est le temps d'émission de 1 à plusieurs bits, de sorte que l'insertion et la circulation des trames dans l'anneau à compensation s'effectue sans perte de trame par les stations quelle que soit leur localisation; caractérisé en ce que Le seuil de réception de chacune des stations Si, 1 1 trames, leur seuil d'émission est fixé à 2L trames de sorte que lorsqu'une station ouverte Si a une capacité nominale de transit deN+2L+1 1, N# 0 trames: la station Si réduit toujours son nombre de trames en transit à N+L trames au plus en contrôlant le flux des trames venant de la station ouverte précédente 57 au moyen de la voie de signalisation (j) à deux niveaux logiques, la station Si peut émettre une trame locale de longueur maximum ou non chaque fois qu'elle a moins de N + 1 trame en transit et qu'elle est non suspendue. Afin que l'insertion et la circulation des trames dans l'anneau à compensation s'effectue sans congestion ni interblocage des stations quels que soient la localisation des stations, la longueur des trames et l'adressage. 2. Procédé de communication selon la revendication 1 caractérisé en ce que premièrement, un signal de niveau haut émis par une station ouverte Si, 1 Si-, la station 87 et les stations fermées intermédiaires étant dites invalidées par la station Si dès qu'elles détectent le signal de niveau haut; deuxièmement, chacune des stations Ss,1 k fermée et invalidée, reste fermée même si elle a des trames locales en attente d'émission;; troixièmement, chacune des stations Si, 1 quatrièmement, chacune des stations Si, 1 3. Procédé de communication selon la revendication 1 caractérisé en ce que chacune des stations ouvertes Si, 1 équitable ment à la voie de données (b) du fait qu'elle applique un algorithme d'équité d'accès tel que premièrement, chaque fois qu'une station Si ne peut plus émettre de trame locale, elle initialise un délai de garantie d'accès qui court tant qu'elle retransmet des trames en transit; ; deuxièmement, si le délai de garantie d'accès expire, la station Si initialise un délai de retour de trames et conformément aux critères d'accès à la voie de données (ô) elle émet Pi, P > 1 trames locales avec le bit (bs) positionné de sorte que . à chaque trame émise, la station Si augmente sa capacité nominale de transit (ni) d'une trame, . à chaque trame retournée, la station Si diminue sa capacité nominale (ni) de transit d'une trame; troisièmement, la station Si peut réinitialiser le délai de garantie d'accès lorsqu'elle a toutes ses trames en retour;; quatrièmement, si la station Si n'a pas toutes ses trames en retour, elle reporte l'erreur et tant que sa capacité nominale de transit (ni) ne décroît pas à sa valeur initiale, elle émet uniquement une trame locale chaque fois que le délai de garantie d'accès expire. 4. Procédé de communication selon les revendications 1 -et 3 caractérisé en ce que le champ de statut de trame comprend dans cet ordre un bit "retrait par la station source" (bus) et un bit "retrait par une station ouverte" (bo) tels que premièrement, une station ouverte S, 1 (bs) positionné, la station Si étant alors responsable du retrait de cette trame de la voie de données ();; deuxièmement, une trame avec le bit (bo) positionné étant retirée de la voie de données (6) par la première station ouverte qui la réceptionne, . si le bit (bs) n'est pas positionné, une station fermée Ss positionne à son passage le bit " (bo) des trames qui lui sont adressées individuel- lement ou des trames émises par elle avec une adresse de groupe, . si le bit (bs) est positionné, une station fermée Si positionne le bit (bo) des trames qu'elle a émises. 5. Procédé de communication selon la revendication 1 caractérisé en ce que chacune des stations Ss,1 que premièrement, chaque fois qu'une station Si n'a plus de trame en attente d'émission et qu'elle a une capacité de transit (ci) de 2L trames, la station Si émet en continu des signaux de niveau bas et haut sur la voie de signalisation (cor) tandis qu'elle retransmet ses trames en transit, sachant que la durée d'un signal est égale au temps d'émission d'un bit, de sorte que lorsque la station ouverte précédente S7 détecte le signal alterné, elle suspend ses émissions et ses retransmissions au plus tard à la fin de l'émission ou de la retransmission éventuellement en cours, lorsque la station ouverte précédente S7 détecte ensuite un signal de niveau bas, elle émet et/ou retransmet L + 1 trames; deuxièmement, si la station Si est invalidée, tandis qu'elle retransmet ses trames en transit, elle émet un signal de niveau bas sur la voie de signalisation (j); ; troisièmement, si la station Si est validée, lorsqu'elle a retransmis sa dernière trame en transit, elle initialise un délai à la valeur T du temps de propagation des signaux autour d'un anneau de sorte que lorsque ce délai expire, si la station Si est toujours validée, elle se ferme. 6. Réseau de communication interne ou externe ayant une topologie double anneau, constitué de k, k > 1 stations reliées l'une à l'autre en série par une voie de données (6) et une voie de signalisation (j) de sens contraire, mettant en oeuvre le procédé de communication utilisant un protocole de communication équitable à accès simultanés sans contention selon l'une quelconque des revendications précédentes.