Brevet FR2852762A1 — publié le 20040924

PROCEDE D'EVALUATION DE LA BANDE PASSANTE D'UNE LIAISON NUMERIQUE DESCRIPTION Domaine technique L'invention se situe dans le domaine des télécommunications et concerne plus spécifiquement un procédé d'évaluation de la bande passante entre un premier et un deuxième point susceptible d'échanger des paquets de données via une liaison numérique dans un réseau de télécommunication comportant 10 une pluralité de sous- réseaux. L'invention concerne également un dispositif destiné à mettre en oeuvre le procédé. L'invention trouve une application dans les réseaux de télécommunication tels que le réseau Internet. 15 ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Une méthode connue pour évaluer la bande passante dans un réseau de télécommunication consiste à transmettre d'un 20 premier point du réseau un fichier via le protocole FTP (pour File Transfer Protocol) comportant un marquage temporel et à mesurer la vitesse de réception de ce fichier par un deuxième point dudit réseau. L'émission d'un fichier de grande taille via le protocole FTP dans une liaison génère une surcharge du réseau. Par ailleurs, 25 la charge générée par les utilisateurs du réseau au moment de la mesure étant inconnue, un transfert de fichier de petite taille via le protocole FTP ne garantit pas une utilisation optimale de la bande passante disponible. Tous ces facteurs contribuent à rendre aléatoire la mesure de la vitesse de réception des 30 fichiers, et partant, la bande passante disponible au moment du transfert via le protocole FTP par le deuxième point du réseau. Une autre méthode connue dans l'art antérieur consiste à mesurer le temps absolu de transmission d'un fichier de données entre les deux points du réseau dont le temps est mesuré 35 en chaque point avec la plus grande précision possible. Cette méthode est certes plus précise mais présente un coût élevé dans SP 22335 HM la mesure o elle nécessite l'utilisation d'un système de mesure du temps de grande précision à chaque extrémité du réseau tel que délivrée par exemple par un système de transmission du type GPS (pour Global Positionning System). Le but de l'invention est de pallier les inconvénients de l'art antérieur décrits ci-dessus au moyen d'une méthode et d'un dispositif simple, peu coûteux et susceptibles d'être utilisés entre n'importe quels points du réseau. Un autre but de l'invention est d'isoler et de 10 localiser sans ambiguïté un point de congestion lorsque les données échangées entre deux points d'un réseau transitent par plusieurs sous-réseaux. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention préconise un procédé d'évaluation de la bande passante entre un premier point et un deuxième point comportant des terminaux susceptibles d'échanger des paquets de données numériques dans un réseau de télécommunication comportant 20 une pluralité de sousréseaux. Le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes: pour chaque sens de transmission à travers l'un au moins desdits sous-réseaux, a. associer aux paquets émis quasi-simultanément un même identifiant, b. horodater et enregistrer les paquets reçus, c. identifier et trier les paquets reçus avec le même identifiant, d. sélectionner le plus grand nombre entier possible m de groupes de paquets ayant le même identifiant, e. mesurer les intervalles de temps séparant les instants de réception par le deuxième point des paquets des groupes sélectionnés, f calculer la bande passante en fonction du nombre de paquets des groupes sélectionnés et de la durée totale de transmission de ces paquets. SP 22335 HM En identifiant des paquets émis quasi-simultanément dans le flux transmis du premier vers le deuxième point de la liaison, on se place dans les conditions réelles d'utilisation des 5 usagers du réseau dans lesquelles l'estimation de la bande passante mesurée reflète l'encombrement réel de la liaison au moment de la mesure. Dans un mode préféré de réalisation, la bande passante est calculée par l'expression suivante: BW=I-E -'S , m j=l n[ t(=i)m -tmj o * li,m représente la longueur du paquet de rang i du mième groupe de paquets, * ti représente le marquage temporel du paquet de rang i du 15 m groupe de paquets, * ti+l représente le marquage temporel du paquet de rang i+l du mièMe groupe de paquets, * nm représente le nombre de paquets du m"" groupe de paquets. Pour améliorer la précision de l'évaluation, le 20 procédé est appliqué sur un nombre de groupes de paquets supérieur à 1. Dans une première variante de réalisation de l'invention, l'évaluation de la bande passante est réalisée en temps réel. Dans une deuxième variante de réalisation, l'évaluation de la bande passante est réalisée en en temps différé. Dans une application particulière du procédé de l'invention, le réseau de télécommunication est du type IP. L'invention concerne également un dispositif d'évaluation de la bande passante entre un premier point et un deuxième point susceptible d'échanger des paquets de données numériques dans un réseau de télécommunication comportant une pluralité de sous-réseaux. Ce dispositif comporte: SP 22335 HM * des moyens de marquage des paquets émis, * des moyens d'horodatage des paquets reçus, * des moyens de tri des paquets reçus, * des moyens pour mesurer les intervalles de temps séparant 5 les instants de réception par le deuxième point des paquets émis, * des moyens pour calculer la bande passante. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif en référence aux figures annexées dans lesquelles: * la figure 1 illustre schématiquement une liaison numérique dans un réseau de télécommunication dans lequel est mis en oeuvre le procédé selon l'invention, * la figure 2 est un schéma bloc d'un module d'analyse de paquets selon l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS L'invention va maintenant être décrite dans une mise en oeuvre dans le réseau Internet. La figure 1 illustre schématiquement une liaison numérique bidirectionnelle 1 entre un premier terminal A et un deuxième terminal B connectés respectivement à un premier réseau local 4 et à deuxième réseau local 6 et échangeant des données numériques à travers un premier sousréseau 6 et un deuxième sous30 réseau 8 selon le mode TCP (pour Transmission control Protocol) ou selon le mode UDP (User Datagram Protocol). A chaque extrémité de la liaison numérique 1 entre les terminaux A et B sont agencés respectivement un premier et un deuxième modules (10, 12) de marquage des paquets de données émis par le terminal A 35 (respectivement B) et un module d'analyse (14, 16) des paquets de données reçus par le terminal A (respectivement B). SP 22335 HM La figure 2 illustre un schéma bloc d'un module d'analyse selon un mode préféré de réalisation comportant une interface d'adaptation 20 reliée à la liaison IP 1 via un coupleur 5 22, un module 24 d'extraction de paquets de données de la liaison 1, un module 26 d'acquisition desdits paquets, un module 28 d'horodatage des paquets extraits destiné à associer à un groupe de paquets émis quasisimultanément un même identifiant temporel, une mémoire 30 destinée à stocker les paquets horodatés, un module 10 32 de tri des paquets ayant le même identifiant temporel, un module 34 de sélection destiné à isoler les groupes de paquets ayant le même identifiant temporel et le plus grand nombre de paquets reçus, un module 36 de mesure du temps de transfert inter paquet et un module 38 de calcul de la bande passante. En fonctionnement, chacun des terminaux A ou B peut être simultanément émetteur et récepteur. Les données échangées transitent par les réseaux 6 et 8 dont les encombrements respectifs à un instant donné dépendent du nombre d'utilisateurs connectés. Le marquage des paquets est obtenu suite à une requête 20 envoyée par le terminal récepteur au terminal émetteur. Il peut être réalisé, par exemple, par l'activation de l'option d'horodatage décrite dans la norme RFC 1323. Pour évaluer la bande passante disponible de bout en bout, le module 24 d'extraction isole les paquets de données 25 transmis pendant un laps de temps très court du terminal émetteur vers le terminal récepteur et transmet ces paquets au module d'horodatage 28 qui associe à chaque paquet une date d'émission. Les paquets sont ensuite stockés dans la mémoire 30. Le module 32 trie les paquets portant la même date d'envoi et les transmet au 30 module 34. Ce dernier sélectionne un nombre entier de groupes parmi les groupes triés comportant le plus grand nombre de paquets et transmet ces groupes au module de mesure 36 qui mesure les intervalles de temps séparant la réception des différents paquets successifs. Les intervalles mesurés sont ensuite transmis au 35 module 38 de calcul de la bande passante qui calcule en temps réel la bande passante de la liaison en fonction de la longueur totale des paquets analysés et de la durée de transmission de ces paquets. SP 22335 HM Pour chaque sous-réseau, le troisième module évaluer la bande passante disponible dans l'analyse des paquets reçus est effectuée par 18 agencé entre les sous-réseaux 6 et 8. SP 22335 HM REVENDICATIONS 1. Procédé d'évaluation de la bande passante entre un premier point et un deuxième point susceptible d'échanger des 5 paquets de données numériques dans un réseau de télécommunication comportant une pluralité de sousréseaux, procédé caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: pour chaque sens de transmission à travers l'un au moins desdits sousréseaux, pour chaque sens de transmission à travers l'un au moins desdits sous-réseaux, a. associer aux paquets émis quasi-simultanément un même identifiant, b. horodater et enregistrer les paquets reçus, c. identifier et trier les paquets reçus avec le même identifiant, d. sélectionner le plus grand nombre entier possible m de groupes de paquets ayant le même identifiant, e. mesurer les intervalles de temps séparant les instants de 20 réception par le deuxième point des paquets des groupes sélectionnés, f. calculer la bande passante en fonction du nombre de paquets des groupes sélectionnés et de la durée totale de transmission de ces paquets. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande passante est calculée par l'expression suivante BW= Y m J1[l m =t( +)m tl m] o * li,m représente la longueur du paquet de rang i du mieme groupe de paquets, * ti représente le marquage temporel du paquet de rang i du m' ' groupe de * paquets, * ti+l représente le marquage temporel du paquet de rang i+l du mième groupe * de paquets, * nm représente le nombre de paquets du mième groupe de paquets. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le nombre m est supérieur ou égal à 1. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le marquage des paquets de données est 10 réalisé au point d'émission sur requête du point de réception. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'évaluation de la bande passante est réalisée en temps réel. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, 15 caractérisé en ce que l'évaluation de la bande passante est réalisée en temps différé. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau de télécommunication est du type IP. 8. Dispositif d'évaluation de la bande passante entre un premier point et un deuxième point échangeant des paquets de données dans un réseau de télécommunication comportant un module de marquage des paquets émis et un module d'analyse des paquets reçu, caractérisé en ce que le module d'analyse comporte 25 * des moyens d'horodatage des paquets reçus, * des moyens de tri des paquets reçus, * des moyens pour mesurer les intervalles de temps séparant les instants de réception par le deuxième point des paquets émis, * des moyens pour calculer la bande passante. 9. Module d'analyse de paquets de données reçus dans un réseau de télécommunication, caractérisé en ce qu'il comporte: * des moyens d'horodatage des paquets reçus, 35 * des moyens de tri des paquets reçus, * des moyens pour mesurer les intervalles de temps séparant les instants de réception par le deuxième point des paquets émis, * des moyens pour calculer la bande passante.