Brevet FR2699303A1 — publié le 19940617

À PROCEDE DE GENERATION D'ERREURS CELLULE ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE DU PROCEDE L'invention concerne un procédé de génération d'erreurs cellules dans un signal numérique incident pour notamment simuler des erreurs dues à la transmis- sion de ce signal sur un réseau ATM. L'invention concerne également un dispositif de génération d'erreurs cellules. L'invention s'applique à la fabrication de simula- teurs de réseau de transmission ATM. On rappelle à ce propos qu'un réseau ATM (Asyn- chronous Transfert Mode) permet la transmission d'infor- mations numériques ayant des débits variés et pouvant être importants, ces débits pouvant en effet aller jusqu'à 155 Mbit/s. La transmission mode ATM se fait par transfert de blocs d'informations de longueur constante La quantité élémentaire d'informations transmises est de 48 octets; le bloc d'informations transmis en ATM est dénommé cellule et identifié par une étiquette de 5 octets appelée en-tête La longueur totale d'une cellule est donc de 53 octets. On rappelle aussi que deux autres grandes classes de modes de transmissions numériques existent également à l'heure actuelle Il s'agit du mode circuit à 64 k bit/s et du mode paquet utilisé par exemple par le réseau Transpac. On ne connaît pas aujourd'hui de système qui permette de réaliser une génération d'erreurs sur un signal afin de simuler une transmission sur un réseau de transmission s'approchant des caractéristiques réelles du réseau quel que soit le réseau et notamment d'un réseau ATM. La présente invention a pour but de remédier à ce problème en proposant un procédé permettant de simuler des erreurs portant sur des cellules d'un signal trans- mis en mode ATM. Les erreurs pouvant survenir à des cellules dans un réseau ATM sont de deux types: la perte de cellule, c'est-à-dire qu'une cellule émise par une source émettrice n'arrive pas au destinataire. l'insertion à tort d'une cellule, le destinataire recevant une cellule que la source n'a pas émise. La présente invention a donc pour objet un procédé de génération d'erreurs cellules s'appliquant à la simulation d'erreurs portant sur les cellules dans une transmission sur un réseau ATM. Le procédé permet de remplacer des cellules d'un signal incident, identifiables par leur en-tête, par des cellules erronées. De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de génération d'erreurs cellules dans un signal numérique incident ayant un format et ayant un débit correspondant aux normes de transmission d'un réseau ATM, principalement caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: enregistrer un ou plusieurs modèles d'erreurs prédéterminés; charger dans des moyens de mémorisation à lecture et écriture le modèle désiré de manière à obtenir un signal numérique de génération d'erreurs par lecture de ces moyens de mémorisation, générer des cellules erronées; remplacer des cellules du signal incident par des cellules erronées en fonction du cadencement imposé par le signal de génération d'erreur. Selon l'invention chaque modèle est prédéterminé soit à partir de lois mathématiques par exemple la loi de Poisson ou autre, soit à partir de mesures effectuées sur une transmission réelle sur ledit réseau. Selon un autre aspect de l'invention le signal numérique de génération d'erreurs est constitué de mots correspondants à des motifs produisant le cadencement d'apparition d'erreurs et la nature de l'erreur à générer. Le chargement dans les moyens de mémorisation consiste d'une part à changer les motifs et d'autre part à charger, en association à chaque motif, un mot de codage de la distance entre les motifs de manière à obtenir un facteur de répétition pour chaque motif, l'opération de lecture du motif consistant alors à lire successivement autant de fois le motif que l'indique le facteur mémorisé pour ce motif. Conformément à l'invention chaque motif d'erreur comporte un bit dont la valeur représente une cellule erronée ou une cellule sans erreur et un bit dont la valeur indique une perte ou une insertion de cellule. Selon un autre aspect de l'invention, la génération de cellules erronées consiste à mémoriser les en-têtes identifiant une cellule vide et une cellule de la communication affectée; à remplacer l'en-tête d'une cellule valide incidente par celle d'une cellule vide afin d'obtenir une perte de cellule; ou à insérer l'en-tête d'une cellule de la communication dans une cellule vide incidente afin d'obtenir une insertion de cellule. L'invention concerne également un dispositif de génération d'erreurs cellules dans un signal numérique incident ayant un format et un débit correspondant aux normes d'un réseau de transmission ATM principalement caractérisé en ce qu'il comporte: des premiers moyens de mémorisation dans lesquels sont enregistrés un ou plusieurs modèles prédéter- minés de génération d'erreurs, des deuxièmes moyens de mémorisation à lecture et écriture dans lesquels on charge au moment voulu le modèle désiré de manière à obtenir un signal numérique de génération d'erreurs par lecture de ces deuxièmes moyens de mémorisation, des moyens de commande aptes à commander des opérations de lecture et d'écriture dans les deuxièmes moyens de mémorisation, de moyens de génération d'erreurs cellules recevant le signal numérique de génération d'erreurs et générant des erreurs cellules dans le signal incident en fonction du signal numérique reçu. Selon un autre aspect de l'invention, les moyens de génération d'erreurs cellules comportent des moyens de reconnaissance d'en-tête, des moyens de génération d'une cellule de remplacement, et des moyens de multiplexage permettant sur commande des moyens de reconnaissance d'en-tête de remplacer une cellule incidente par une cellule de remplacement. Selon un autre aspect de l'invention les moyens de mémorisation comportent une mémoire ayant une première et une deuxième zone mémoire, le signal numérique de génération d'erreurs est constitué de mots correspondant à des motifs d'erreurs, ces motifs étant chargés dans la première zone mémoire, la deuxième zone mémoire compor- tant des mots correspondant aux nombres de fois que doit être lu successivement chaque motif; ces moyens compor- tant en outre un décompteur d'adresse permettant d'adresser les zones mémoires, ce décompteur étant réinitialisé par la sortie de la deuxième zone mémoire; ces moyens comportant également des moyens de gestion d'accès à la mémoire. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui est faite à titre illustratif et non limitatif et en regard du dessin sur lequel: la figure 1 représente un schéma général d'un dispositif conforme à l'invention, la figure 2 représente un schéma plus détaillé de réalisation du dispositif. Le dispositif conforme à l'invention et représenté sur la figure 1, comporte une commande de mémorisation 100, une unité programmable de mémorisation du modèle désiré 200 et une unité programmable de génération d'erreurs cellules proprement dite 300. Le signal incident dans lequel des erreurs cellules vont être générées est reçu par le générateur 300, et comporte des cellules affectées à une communication Ces cellules peuvent être des cellules "vides" ou des cellules de données, la différenciation se faisant par leur en-tête. Différents modèles d'erreurs ont été préalablement enregistrés et mémorisés dans le circuit 100 Pour générer des erreurs sur le signal incident, on choisit le modèle que l'on désire utiliser et on le charge dans l'unité de mémorisation 200. Cette unité 200 transmet, au rythme d'arrivée des cellules du signal incident, un signal numérique indiquant au générateur 300 si une erreur cellule doit être générée ou non et la nature de l'erreur Les erreurs générées sont de deux types: soit une perte de cellule, soit une insertion. Lors d'une perte de cellules, la communication concernée ne reçoit pas l'information contenue dans la cellule perdue. Lors d'une insertion à tort de cellule, la communi- cation concernée reçoit des données qui ne lui étaient pas destinées. Plus de détails vont être donnés dans la suite sur le procédé conforme à l'invention à partir du schéma de réalisation du dispositif conforme à l'invention, représenté sur la figure 2. Comme cela a été dit des modèles d'erreurs cellules ont été préalablement enregistrés Ces modèles ont été par exemple obtenus par une loi mathématique connue On peut citer à titre d'exemple une loi telle que la loi de Poisson Les modèles enregistrés peuvent aussi être le résultat de mesure effectuées lors de transmissions réelles sur des réseaux. On dispose ainsi de différents modèles d'erreurs permettant de caractériser une transmission sur un réseau ATM. Pour procéder à la génération d'erreurs cellules sur un signal incident SI de format et de débit corres- pondant à celui d'une transmission sur un réseau ATM, on charge le modèle d'erreurs choisi dans la mémoire d'erreur 201. Il s'agit d'une mémoire programmable à lecture et écriture de type mémoire RAM dynamique. Selon un mode préféré de réalisation, afin d'ob- tenir pour la sortie, des données au rythme de bus ATM, la mémoire choisie est une mémoire RAM vidéo à laquelle on a associé un circuit de gestion 202 classique pour gérer ses accès en lecture/écriture On rappelle à ce propos qu'une mémoire RAM vidéo comporte un port parallèle et un port série. Dans cette réalisation, les modèles ont été préala- blement enregistrés dans une mémoire 102 à lecture de type ROM et sont chargés dans la mémoire 201 à partir du port parallèle A de cette mémoire. Les données ainsi mémorisées dans cette mémoire sont lues au rythme du bus ATM et accessibles en sortie sur son port série B. Le circuit 202 de gestion des accès et d'adressage de la mémoire 201 reçoit des signaux de commande d'adressage de l'unité centrale de traitement 101, au moment du chargement des modèles, par le bus de données D. La mémoire 201 est chargée de motifs d'erreurs se présentant sous la forme des mots indiquant d'une part la cadence d'apparition des erreurs et d'autre part la nature des erreurs. En pratique, ces mots comportent un bit dont la valeur indique qu'il faut générer une cellule avec ou sans erreur Ce bit vaut par exemple O pour indiquer qu'il n'y a pas d'erreur et 1 pour indiquer qu'il y a une erreur Ces mots comportent en outre un bit pour indiquer la nature de l'erreur c'est à dire s'il s'agit d'une insertion ou d'une perte de cellule. Pour obtenir un taux d'erreur de l'ordre de 10-8 avec un débit en ligne de 155 Mbit/s il est nécessaire d'avoir une mémoire d'erreurs d'une capacité de 10 Mega- octets. De manière préférée, pour éviter d'avoir à utiliser une telle capacité mémoire, une étape du procédé consiste à coder le modèle d'erreur sous la forme de motifs d'erreurs auxquels on associe un mot indiquant le nombre de fois que le motif doit être répété, ce mot étant, par conséquent, le facteur de répétition du motif. De longues séquences sans erreur peuvent ainsi être codées avec beaucoup moins de bits. En conséquence la mémoire d'erreurs contient des motifs correspondant à l'information "pas d'erreur" avec associé à ces motifs, un facteur de répétition du motif. La mémoire contient également des motifs correspondant à l'information "erreur" avec associé à ces motifs un facteur de répétition du motif. Les facteurs de répétition des motifs sans erreurs ont une valeur qui est très supérieure aux facteurs de répétition des motifs avec erreur On comprend, que le codage du facteur de répétition doit tenir compte de cette contrainte. Selon un exemple de réalisation préféré on a choisi de coder le facteur de répétition sur 14 bits de manière à pouvoir répéter ces motifs de 1 à 16384 fois, ce qui représente un ordre de grandeur acceptable. La mémoire d'erreur 201 permet par conséquent d'obtenir en sortie les motifs d'erreurs DM qui sont appliqués à une entrée du circuit d'erreur 300, ainsi que le facteur de répétition DR lu avec le motif d'er- reur associé et qui est appliqué à l'entrée d'un décomp- teur 203 Pour simplifier la compréhension, on peut dire que ces motifs DM sont mémorisés dans une zone Zl de la mémoire et que les motifs DR sont mémorisés dans une zone Z 2 de cette mémoire. Le décompteur 203 est piloté par une horloge externe Hc correspondant au rythme d'arrivée des cel- lules du signal incident SI. A l'initialisation le compteur est à une valeur qui lui permet d'obtenir la première adresse de la mémoire 201 et de rester à cette adresse jusqu'à ce que la valeur chargée dans ce compteur revienne à la position initiale. Le décompteur 203 passe à l'adresse suivante dès qu'il retrouve sa valeur initiale. La génération d'erreur proprement dite va être détaillée dans ce qui suit. Les modèles qui ont été établis permettent de déterminer à quel moment il faut générer une erreur dans le bus ATM incident et quelle est la nature de l'erreur (perte ou insertion d'une cellule) Le circuit d'erreur 300 permet d'agir sur les cellules incidentes du bus ATM pour y insérer des erreurs lorsque le modèle l'indique. Pour cela, le circuit 300 comprend un circuit de reconnaissance d'en- tête 301, un circuit de génération de cellules de remplacement 302 et un multiplexeur 303. Le circuit 301 filtre les en-têtes de cellules à affecter Le circuit 302 génère un défaut sur les cellules filtrées par le circuit 301 Le défaut consiste à modifier l'en-tête de la cellule filtrée. Le bus ATM transporte des cellules d'information. Dans le cas ou il n'y a pas d'information à transmettre, on utilise des cellules spéciales, appelées cellules vides, identifiées par leur en-tête. Les circuits 301 et 302 comportent des moyens de mémorisation dans lesquels l'en-tête d'une cellule vide et l'en-tête de la communication à affecter sont mémori- sés. Pour générer des pertes de cellules, le circuit 301 filtre l'en-tête de la communication à affecter, et le circuit générateur 302 introduit l'en-tête d'une cellule vide dans cette cellule Ainsi, une cellule valide est remplacée par une cellule vide, ce qui revient à une perte de cellule pour la communication affectée. Pour générer une insertion de cellule, le circuit 301 filtre l'en-tête d'une cellule vide, le circuit 302 remplace cet en-tête avec celui de la communication à affecter Dans ce cas le circuit 302 remplace une cellule vide par une cellule valide Cependant l'infor- mation contenue dans la cellule reste celle de la cellule vide d'origine. Le multiplexeur 303 permet de sélectionner en sortie soit une cellule incidente présente à l'entrée El soit une cellule générée présente à l'entrée E 2. La sortie du multiplexeur fournit le signal ATM dans lesquels des erreurs cellules ont été générées. A titre d'exemple dans une réalisation pratique de l'invention on a utilisé une mémoire RAM vidéo pour la mémoire 201, un circuit programmable Xilinx pour réali- ser les fonctions de circuits 202 et 203 On a également utilisé deux autres circuits programmables Xilinx pour réaliser les fonctions des circuits 301 et 302. il REVENDICATIONS 1 Procédé de génération d'erreurs cellules dans un signal numérique incident ayant un format et ayant un débit correspondant aux normes de transmission d'un réseau ATM, ce signal comportant des cellules affectées à une communication, ces cellules comprenant un en-tête qui permet de les identifier; caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: enregistrer un ou plusieurs modèles d'erreurs prédéterminés; charger dans des moyens de mémorisation à lecture et écriture le modèle désiré de manière à obtenir un signal numérique de génération d'erreurs par lecture de ces moyens de mémorisation, générer des cellules erronées; remplacer des cellules du signal incident par des cellules erronées en fonction du cadence- ment imposé par le signal de génération d'erreur. 2 Procédé de génération d'erreurs cellules selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal numérique de génération d'erreurs est constitué de mots correspondant à des motifs traduisant le cadencement d'apparition d'erreurs et la nature de l'erreur à générer. 3 Procédé de génération d'erreurs cellules selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le chargement dans les moyens de mémorisation consiste, d'une part, à changer les motifs et, d'autre part, à charger en association à chaque motif, un mot de codage de la distance entre les motifs de manière à obtenir un facteur de répétition pour chaque motif, l'opération de lecture du motif consistant alors à lire successivement autant de fois le motif que l'indique le facteur pour ce motif. 4 Procédé de génération d'erreurs cellules selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisé en ce que chaque motif comporte un bit dont la valeur traduit l'apparition d'une cellule erronée ou l'apparition d'une cellule sans erreur et un bit dont la valeur traduit une perte ou une insertion de cellule. Procédé de génération d'erreur cellules selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisé en ce que la génération de cellules erronées consiste: à mémoriser les en-têtes identifiant une cellule vide et une cellule de la communication affectée; à insérer l'en-tête d'une cellule vide dans une cellule valide incidente afin d'obtenir une perte de cellule; ou, à insérer l'en-tête d'une cellule de la communi- cation dans une cellule vide incidente afin d'obtenir une insertion de cellule. 6 Procédé de génération d'erreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque modèle est prédéterminé, soit à partir de lois mathématiques, par exemple, la loi de Poisson ou autre, soit à partir de mesure effectuées sur une transmission réelle sur ledit réseau. 7 Dispositif de génération d'erreurs cellules dans un signal numérique incident ayant un format et un débit correspondant aux normes d'un réseau de transmission ATM, ce signal comportant des cellules affectées à une communication, ces cellules comprenant un en-tête qui permet de les identifier; caractérisé en ce qu'il comporte: des premiers ( 100) moyens de mémorisation dans lesquels sont enregistrés un ou plusieurs modèles prédéterminés de génération d'erreurs, des deuxièmes ( 200) moyens de mémorisation à lecture et écriture dans lesquels on charge au moment voulu le modèle désiré de manière à obtenir un signal numérique de génération d'erreurs par lecture de ces deuxièmes moyens de mémorisation, des moyens de commande ( 101, 202, 203) aptes à commander des opérations de lecture et d'écriture des deuxièmes moyens de mémorisation, de moyens ( 300) de génération d'erreurs cellules recevant le signal numérique de génération d'er- reurs et générant des erreurs cellules dans le signal incident en fonction du signal numérique reçu. 8 Dispositif de génération d'erreurs cellules selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens ( 300) de génération d'erreurs cellules comportent des moyens de reconnaissance d'en-tête ( 301), des moyens de génération d'une cellule de remplacement ( 302), et des moyens de multiplexage ( 303) permettant, sur com- mande des moyens de reconnaissance d'en-tête, de rempla- cer une cellule incidente par une cellule de remplace- ment. 9 Dispositif de génération d'erreurs cellules selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens ( 200) de mémorisation comportent une mémoire ( 201) ayant une première (Z Ol) et une deuxième (Z 2) zone de mémoire, le signal numérique de génération d'erreurs est constitué de mots correspondant à des motifs d'er- reurs (DM), ces motifs étant chargés dans la première zone mémoire, la deuxième zone mémoire comportant des mots (DR), correspondant aux nombres de fois que doit être lu successivement chaque motif; ces moyens ( 200) comportant en outre un décompteur d'adresse ( 203) permettant d'adresser les zones mémoires, ce décompteur étant réinitialisé par la sortie de la deuxième zone mémoire, les moyens ( 200) comprenant également des moyens ( 202) de gestion d'accès à la mémoire. Dispositif de génération d'erreurs cellules selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, carac- térisé en ce que la mémoire ( 201) est constituée par une mémoire RAM dynamique. 11 Dispositif de génération d'erreurs selon la revendication 10, caractérisé en ce que la mémoire ( 201) est une mémoire RAM vidéo. V