Brevet FR2794597A1 — publié le 20001208

Procédé de recherche automatique par un aéronef d'une adresse de communication d'une entité au sol d'un réseau ATN. La présente invention concerne un procédé de recherche automatique par un aéronef de l'adresse d'une entité d'un réseau de communication au sol. Elle s'applique notamment à la mise en oeuvre des échanges de communication dans les réseaux connus sous l'abréviation anglo-saxonne ATN de "Aeronautical Télécom- munication Networks " de l'aviation civile. Dans une architecture ATN, un échange air-sol est requis à l'initiative de l'aéronef, pour permettre aux logiciels d'application de communiquer. Cet échange se concrétise par un échange de requêtes désignées sous les noms de " CM-Logon.request " pour une interrogation dans le sens air-sol et de " CM-Logon.confim > pour une interrogation dans le sens sol-air, CM-Logon étant l'abréviation du vocable Anglo-Saxon " Context Management ". La requête "CM-Logon.request> permet à un système embarqué d'indiquer au sol quelles sont les applications supportées, et surtout à quelles adresses celles-ci peuvent être jointes. Cette procédure permet, à des logiciels d'application au sol, de prendre connaissance des logiciels des applications embarquées. Sur réception de cette requête, une station sol mémorise les informations relatives à l'accessibilité des applications de l'avion dans une base de donnée. Réciproquement, la requête " CM-Logon. response " per- met: a) à un système sol d'indiquer à un aéronef qu'il a bien reçu sa requête; b) d'indiquer en retour une liste des applications disponibles au sol, ainsi que leurs adresses. De même que précédemment, sur réception de la réponse, I'aéronef mémorise les informations d'accessibilité des logiciels des applications sol dans une base de donnée. Cette procédure est gérée par un logiciel d'application connu sous l'abréviation CMA du vocable Anglo-Saxon applications du type de celles connues suivant les abréviations Anglo- Saxonnes ADS, CPDLC, FIS, NMa, AOC, etc... et dont les fonc- tionnalités sont décrites en annexe. Ainsi, par exemple, avant qu'une procédure CMA ne soit réalisée avec succès, les entités CPDLC qui gèrent des communications numériques entre contrôleur aérien et pilote, ne peuvent pas communiquer mais cela devient possible après. Cependant le problème reste entier pour le CMA de l'aéronef qui initie la procédure qui n'a pas la connaissance à priori de l'adresse sol à laquelle sa requête doit être envoyée. Dans les systèmes actuels, il est prévu de faire intervenir le pilote pour rentrer explicitement dans la base de donnée du CMA de l'aéronef l'adresse du CMA sol à contacter. Le but de l'invention est de rendre automatique cette procédure afin d'affranchir le pilote de toute intervention. A cet effet, I'invention a pour objet, un procédé de recherche automatique par un aéronef d'une adresse de communication d'une entité au sol à contacter d'un réseau ATN, chaque adresse étant codée suivant une structure hiérarchique arborescente binaire comportant plusieurs champs, un premier champ pour identifier le réseau et les champs suivants pour identifier des entités du réseau du type consistant: - à mémoriser dans une base de donnée de l'aéronef les adresses d'un nombre déterminé de centres de communication au sol d'un réseau ATN, - à transmettre par l'aéronef l'identité de l'aéronef connue par son adresse vers des routeurs au sol d'un réseau ATN survolé, - à transmettre par le routeur au sol qui a pu prendre connaissance de l'identité de l'aéronef sa propre adresse, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer dans l'aéronef l'adresse du centre de communication (CMA) à contacter à partir de I'identité du routeur qu'il reçoit en comparant l'adresse reçue du routeur à celles des adresses contenues dans la base de donnée, en ne retenant comme adresse celle qui a le plus grand nombre de caractères communs avec l'adresse du routeur au sol. Le procédé selon l'invention a principalement pour avantage qu'il permet d'affranchir le pilote de la saisie de l'adresse CMA initiale. Vu sa simplicité, il est peut coûteux à mettre en oeuvre. Par l'exploitation de la structure hiérarchique des champs d'adresse NSAP des réseaux ATN, le procédé permet également un dimensionnement sur mesure de la base de donnée des centres CMA. Ce dimensionnement peut se faire selon l'un ou une combinaison des critères suivants: Capacité de la structure d'accueil hébergeant cette base de donnée: plus les capacités sont grandes, plus on peut avoir d'entrée. Type d'aéronef: les avions moyens courriers par exemple pourraient avoir des bases beaucoup plus réduites que les longs courriers. La réduction se faisant en fonction de la zone géographique couverte par les vols prévus pour l'avion (e.g. un avion dédié au trafic en Europe n'a pas à connaître les centres CMA de la zone Asie). Par ailleurs, le format des entrées de la base des centres CMA étant très simple, celle-ci peut facilement être stockée dans un espace permettant une mise à jour aisée, On peut très facilement imaginer qu'un technicien, dans un premier temps, puisse assurer des mises à jours. Dans un futur plus lointain, la mise à jour pourrait être assurée via le réseau ATN lui-même (i.e. sans intervention physique sur l'avion). On peut aussi noter qu'il n'est absolument pas nécessaire d'avoir strictement la même information dans toutes les bases embarquées dans les aéronefs. Ce qui pourrait permettre aux administrateurs du réseau ATN de répartir les aéronefs sur un nombre fini de centre (par exemple les avions Européens essentiellement sur des centres Européens puis, dans une moindre mesure, sur des centres Américains et/ou Asiatiques et inversement pour les autres avions; ou encore les avions militaires sur certains centre, les avions civils sur d'autres, etc..). D'autres caractéristiques et avantages du procédé selon l'invention apparaîtront dans la description qui suit faite en regard des dessins annexés qui représentent: La figure 1 le processus mis en oeuvre selon l'invention pour la reconnaissance de l'identité d'un routeur au sol par un aéronef survolant son espace de communication radioélectrique. La figure 2 un exemple de construction hiérarchique des adresses utilisées dans un réseau ATN pour effectuer le routage des informations au travers du réseau. La figure 3 un exemple de construction d'une base de donnée servant à l'identification des différents centres de communication susceptibles d'être contacter par un aéronef durant son vol. La figure 4 un exemple de mise en ceuvre du procédé de détermination automatique d'une adresse de communication selon l'invention sous la forme d'un organigramme. Selon l'invention la reconnaissance par un aéronef de l'identité d'un routeur ATN a lieu suivant le mécanisme d'échange d'informations représenté schématiquement à la figure 1. Il reprend en cela le mécanisme connu de reconnaissance mutuelle par deux routeurs d'un réseau ATN, entrant en communication l'un avec l'autre, de leur identité. Selon ce mécanisme lors d'une détection d'une disponibilité d'un sous-réseau ATN, un routeur ATN enclenche automatiquement des procédures pour signaler, au réseau, son identité en émettant un signal ISH, abréviation anglo-saxonne du vocable " Intermediate SYSTEM Hello " qui véhicule l'adresse NSAP de l'émetteur du message, NSAP étant l'abréviation anglo-saxonne de Network Services Access Point ". Le routeur qui se trouve à l'autre bout du sous-réseau et qui reçoit ce message est tenu d'y répondre en générant lui-même un signal ISH. A l'issu de cette procédure, chaque routeur connaît l'identité de l'autre. Dans le cas représenté à la figure 1 le routeur de l'aéronef 1 identifie le routeur 2 du réseau ATN qui lui répond par un échange de signaux ISH1 et ISH2 entre les deux routeurs selon ce même mécanisme. Lorsque la phase de reconnaissance des identités est terminée une phase de recherche de l'adresse d'un centre de communication au sol est exécutée en utilisant les caractéristiques connues du plan d'adressage d'un réseau ATN. Ce plan repose sur une construction hiérarchique arborescente des adresses. Classiquement une adresse est codée de la façon représentée à la figure 2 sous la forme d'un mot binaire comportant plusieurs champs. Les premiers octets du premier champ 3 identifient le réseau ATN dans son ensemble, le champ suivant 4 identifie l'organisme qui gère les adresses, les derniers champs 5, 6 et 7 identifient notamment: un domaine de routage, par exemple, une compagnie aérienne, le système, I'entité dans le système (dans le cas de plusieurs ordinateurs connectés par un réseau local, au sol comme à bord) etc... Ainsi, la simple analyse des différents champs d'une adresse d'un système, permet d'identifier les entités ou autorités qui en sont responsables et éventuellement leur localisation dans la topologie d'un réseau ATN. Le procédé utilise une base de donnée qui lui permet de déterminer l'identité et l'adresse CMA d'un centre à contacter en fonction de l'identité du routeur sol avec qui s'établit la connexion de l'aéronef au réseau. A noter que selon ce procédé, plusieurs entités CMA distantes peuvent être identifiées, puisque plusieurs adresses NSAP de routeurs voisins, encore désignés sous l'abréviation BIS peuvent être signalées par une pile de registres d'adresse d'une base de données, la pile pouvant signaler jusqu'à une adresse NSAP par sous réseau supporté. Chaque adresse est alors enregistrée dans la pile de communication ATN ainsi formée, mais il reste à la charge du logiciel d'application CMA de déterminer lequel des centres doit effectivement être contacté, par exemple, un seul parmi N centres signalés, ou tous les centres signalés, etc... Comme le montre le tableau de la figure 3, sont stockés dans la base de donnée les préfixes NSAP, à chacun desquels est associé un centre CMA- sol qui est signalé par son identité composé d'un mot " ground facility designator " et d'un mot d'adresse de transport PSAP. Le procédé recherche dans la base de donnée l'entrée dont le préfixe NSAP a le plus grand nombre de caractères communs avec le début du mot d'adresse NSAP reçu du BIS voisin. Comme l'indique le tableau de la figure 3, dès lors qu'une entrée existe dans la base de donnée pour la racine des adresses NSAP associé au routeur sol (ici 47 00 27 sur la figure 3), il existe toujours un centre CMA correspondant. Ainsi comme le montre clairement le tableau de la figure 3 l'adressage d'un centre CMA est déterminé uniquement par le plus grand nombre de caractères communs avec l'adresse NSAP du routeur sol. Sur réception de la NSAP " 47 00 27 81 22 34 89 09 1 B 24 " le procédé identifie le centre CMA#3. Sur réception de la NSAP " 47 00 27 81 22 34 11 09 1 B 24 " le procédé identifie le centre CMA#1. Sur réception de la NSAP " 47 00 27 81 07 1A 11 09 1 B 24 " le procédé identifie le centre CMA#5. Du fait que le plan d'adressage est hiérarchique et que le réseau procède ainsi par délégation le procédé trouve toujours I'adresse d'un centre CMA qui dans le pire des cas sera celle d'un centre CMA par défaut. Il est à noter que le contenu de la base de donnée peut être différent d'un aéronef à un autre, ce peut être le cas notamment entre les avions petits courrier et longs courriers ou pour les avions de compagnies différentes qui pourront avoir des centres CMA différents pour faciliter la gestion de leur routage. Le procédé de recherche d'une adresse CMA peut s'exécuter suivant les étapes 8 à 12 de l'organigramme de la figure 4. Il commence à l'étape 8 par une lecture de la première adresse en tête de la pile des adresses contenues dans la base de donnée, à évaluer à l'étape 9 le nombre d'octets consécutifs identiques entre l'adresse lue et l'adresse NSAP transmise par le routeur sol, pour mémoriser ce nombre à l'étape 11 ainsi que l'adresse du centre CMA correspondant. Le procédé retourne alors à l'exécution des étapes 8 et 9 pour évaluer le nombre d'octets identiques entre la deuxième adresse de la pile des adresses et l'adresse NSAP du routeur sol et comparer à l'étape 10 le nombre obtenu avec le nombre précédemment mémorisé pour le remplacer à l'étape 11 par le nouveau nombre obtenu à l'étape 9 ou dans le cas contraire pour5 retourner à l'exécution des étapes 8 et 9 pour lire et comparer avec l'adresse NSAP du routeur sol la troisième adresse de la pile. Le procédé continu ainsi tant qu'à l'étape 12 il n'a pas été constaté que toutes les adresses de la pile n'ont pas été parcourues. Lorsque c'est le cas l'adresse CMA qui est retenue est alors la dernière qui a été10 mémorisée au cours de l'exécution de l'étape 11. La mise en oeuvre de ce traitement peut avoir lieu à l'aide d'une unité de traitement non représentée, programmée à cet effet, et couplée à une mémoire de masse pour l'enregistrement de la base de donnée. Annexe: ADS abréviation de " Automatic Dependance Surveillance" désigne un logiciel embarqué utilisable pour répondre à des demandes d'informations concernant par exemple la position géographique de l'aéronef, ou des conditions météorologiques,... émises par le sol, CPDLC, abréviation de "Control Pilot Data Link Communication " désigne un logiciel qui régit les échanges de communication sous une forme numérique entre le pilote de l'aéronef et un contrôleur au sol, FIS, abréviation de " Flight Information Service " désigne un logiciel situé dans une entité au sol, similaire à l'ADS embarqué utilisé pour répondre à des demandes des aéronefs du type concernant les routes d'approche, ou la température au sol par exemple, Nma, abréviation de " Network Management Agent" désigne un logiciel utilisé par l'administrateur d'un réseau ATN permettant de collecter des informations sur le fonctionnement général des routeurs du réseau que ceux-ci soient au sol ou embarqués, AOC, abréviation de "Aeronautical Operational Communication" désigne un logiciel qui regroupe des applications utilisables par les compagnies aériennes comme par exemple celle consistant à consigner les emplois du temps des pilotes pour leurs prochains vols, NSAP, abréviation de un champ d'adresse applicative. REVENDICATIONS 1- Procédé de recherche automatique par un aéronef d'une adresse de communication d'une entité au sol à contacter d'un réseau ATN, chaque adresse étant codée suivant une structure hiérarchique arborescente binaire comportant plusieurs champs, un premier champ pour identifier le réseau et les champs suivants pour identifier des entités du réseau du type consistant: - a mémoriser dans une base de donnée de l'aéronef les o10 identités les adresses d'un nombre déterminé de centres de communication au sol d'un réseau ATN, - à transmettre (1) par l'aéronef l'identité de l'aéronef connue par son adresse vers des routeurs au sol (2) d'un réseau ATN survolé, - à transmettre par le routeur au sol (2) qui a pu prendre connaissance de l'identité de l'aéronef sa propre adresse, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer (8,... 12) dans l'aéronef l'adresse du centre de communication (CMA) à contacter à partir de l'identité du routeur qu'il reçoit en comparant l'adresse reçue du routeur à celles des adresses contenues dans la base de donnée, en ne retenant comme adresse celle qui a le plus grand nombre de caractères communs avec l'adresse du routeur au sol. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à modifier les adresses contenues dans la base de donnée en fonction du type de l'aéronef et de sa mission. 3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la comparaison des adresses est effectuée successivement depuis l'adresse de début jusqu'à l'adresse de fin sur l'ensemble des adresses contenues dans la base.30 4- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il consiste à associer à chaque adresse un centre de communication CMA.