Brevet FR2854519A1 — publié le 20041105

Système et procédé de diffusion de données numériques sur un réseau de télécommunication L'invention concerne la diffusion de données numériques en utilisant un réseau de télécommunication, ainsi qu'un procédé de diffusion de données numériques correspondant. Cette invention trouve application à la diffusion de signaux de télévision numériques ou de signaux vidéo. Le développement généralisé de lignes d'abonnés numériques à débit asynchrone (ADSL), qui permet d'atteindre de hauts débits de transmission au niveau de lignes téléphoniques terminales, autorise, en raison des niveaux de débit atteints, la diffusion de données numériques autres que la voix. C'est ainsi que cette technique permet l'accès au réseau Internet avec un débit accru. Elle permet également d'accroître la diversité des offres de service à haut débit, en particulier en permettant la diffusion d'images vidéo, et, en particulier, de signaux de télévision numériques. En télévision numérique sur ADSL, les programmes sont souvent transmis sous la forme de paquets de données supportés par le protocole Internet (IP), les installations terminales des utilisateurs ayant chacun une adresse IP. Les programmes, issus d'une tête de réseau, sont par exemple véhiculés sur un support optique puis sur un réseau de transport à mode de transfert asynchrone (ATM) jusqu'au modem des installations terminales distantes. Cette technique présente un inconvénient majeur, dans la mesure où un même programme est émis avec autant d'adresses de destination qu'il y a de destinataires, créant ainsi une duplication des flux de données IP. En d'autres termes, lorsque deux utilisateurs visionnent un même programme, bien que ce programme soit issu d'un même point de diffusion, le réseau de transport ATM véhicule en parallèle ces deux mêmes flux de données. On a tenté de pallier cet inconvénient en utilisant des multiplexeurs d'accès (DSLAM), lesquels se chargent de distribuer les programmes demandés à chaque installation terminale distante. Bien que cette technique permette d'économiser les ressources matérielles et logicielles du réseau de transport ATM, elle nécessite la transmission de tous les programmes sur le réseau ATM, même si certains programmes ne sont visionnés par aucun client utilisateur. En d'autres termes, il est nécessaire de prévoir autant de connexions ATM entre une tête d'e réseau et les multiplexeurs DSLAM que de programmes susceptibles d'être diffusés, et ce, pour chaque tête de réseau. On conçoit donc que la complexité du réseau de diffusion augmente de manière considérable dès lors qu'un fournisseur de services souhaite offrir un bouquet de programmes relativement étoffé. Le but de l'invention est donc de pallier ces inconvénients et de fournir un système et un procédé de diffusion de données numériques sur un réseau de télécommunication permettant, essentiellement, d'économiser les ressources d'un réseau de transport ATM utilisé pour véhiculer les données numériques et permettant de réduire le nombre de connexions à établir. L'invention a donc pour objet un système de diffusion de données numériques sur un réseau de télécommunication, comprenant un ensemble de multiplexeurs d'accès DSLAM raccordés, d'une part, à des installations terminales d'utilisateurs distants par l'intermédiaire de lignes d'abonnés numériques à débit asynchrone ADSL et, d'autre part, à un réseau de transport à mode de transfert asynchrone ATM véhiculant lesdites données numériques. Ce système comporte en outre au moins un serveur d'accès à large bande raccordé au réseau de transport et recevant, en entrée, lesdites données, le serveur d'accès assurant le routage des données sur le réseau de transport et sur les lignes d'abonnés en fonction de requêtes de diffusion émises à partir des installations terminales. Il est ainsi possible de piloter les ressources matérielles et logicielles du réseau ATM en fonction des requêtes des utilisateurs finaux et ce, de manière dynamique, la transmission des données sur le réseau ATM jusqu'aux utilisateurs sélectionnés s'effectuant dès lors de manière optimisée, en fonction des requêtes des utilisateurs, sans effectuer de duplication non nécessaire de ces données. On conçoit en outre que la diffusion des données peut s'effectuer uniquement à la demande et de manière temporaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le serveur est raccordé à chaque multiplexeur DSLAM par une liaison virtuelle à mode de transfert asynchrone, en particulier une liaison de type SPVC. Avantageusement, cette liaison a une structure arborescente ou point - multipoints. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le système de diffusion comporte des moyens pour élaborer des ordres de commande de ressources du réseau de transport ATM destinés au serveur d'accès pour le routage des données, lesdits ordres étant élaborés à partir des requêtes émises à partir des installations terminales. Selon un mode de réalisation avantageux, le système comporte en outre au moins une plate-forme de commande recevant, en entrée, les requêtes de diffusion et élaborant les ordres de commande de ressources. Outre des moyens de commande de ressource, les requêtes de diffusion constituent des moyens de commande de services. Selon un mode de réalisation, le système comporte en outre des moyens de contrôle d'accès pour l'identification des utilisateurs des installations terminales. Dans un mode de réalisation, chaque multiplexeur est pourvu de ports xDSL auxquels sont raccordées les lignes ADSL, chaque port étant associé à une adresse pour l'adressage des données. Par exemple, les requêtes sont transmises à la plate-forme de commande par l'intermédiaire des liaisons ADSL, du réseau ATM et du serveur d'accès. On notera cependant que ces requêtes peuvent également être transmises à la plate-forme de commande par l'intermédiaire d'un canal de transmission distinct du réseau de transport ATM. Selon l'invention, il est également proposé un procédé de diffusion de données numériques sur un réseau de télécommunication, au moyen d'un système de diffusion comprenant un ensemble de multiplexeurs d'accès DSLAM raccordés, d'une part, à des installations terminales d'utilisateurs distants par l'intermédiaire de lignes d'abonnés numériques à débit asynchrone ADSL et, d'autre part, à un réseau de transport à mode de transfert asynchrone ATM véhiculant lesdites données numériques. Le système de diffusion comportant en outre au moins un serveur d'accès à large bande raccordé au réseau de transport et recevant, en entrée, lesdites données, selon ce procédé, on procède au routage, au moyen du serveur d'accès, des données sur le réseau de transport et sur les lignes d'abonné en fonction de requêtes de diffusion émises à partir des installations terminales. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre la structure générale d'un système de diffusion de données numériques conforme à l'état de la technique ; et - la figure 2 illustre l'architecture générale d'un système de diffusion de données numériques conforme à l'invention. Sur la figure 1, on a représenté l'architecture générale d'un système de diffusion selon l'état de la technique, désigné par la référence numérique générale 10. Dans l'application considérée, ce système 10 est destiné à la diffusion de programmes de télévision numériques entre une tête de réseau 12 recevant les programmes par exemple par liaison satellite et des installations terminales d'utilisateurs distants, telles que 14 et 16, raccordés, par l'intermédiaire de lignes ADSL 18 et 20 à un multiplexeur d'accès DSLAM 22. Selon ce système de diffusion, les données numériques sont transmises selon le protocole Internet IP jusqu'à un point de diffusion 24, lequel communique avec les multiplexeurs DSLAM 22 par l'intermédiaire d'un réseau de transport ATM 26 pour la diffusion des programmes jusqu'aux installations terminales 14 et 16 des utilisateurs distants. Ce système est essentiellement basé sur la mise en place d'un circuit virtuel permanent CVP entre chaque multiplexeur DSLAM 22 et chaque point de diffusion 24 et ce, pour chaque programme à diffuser. Comme indiqué précédemment, cette technique ne permet pas à des fournisseurs de services d'offrir des bouquets de services étoffés sans multiplier le nombre de connexions à prévoir. Sur la figure 2, on a représenté la structure générale d'un système de diffusion de données numériques conforme à l'invention, permettant notamment de pallier cet inconvénient. Sur cette figure 2, seule une portion régionale d'un système de diffusion est représentée, cette architecture devant être dupliquée en fonction de l'étendue géographique d'une zone à couvrir. Dans l'exemple de réalisation considéré, ce système est destiné à la diffusion de programmes de télévision numériques. On conçoit néanmoins que l'invention s'applique également à la diffusion de vidéos à la demande (VoD) pour lequel un utilisateur commande un film dans un catalogue périodiquement renouvelé, ou, de manière générale, à la diffusion de données numérique en utilisant un réseau de télécommunications. Comme on le voit sur la figure 2, le système de diffusion est destiné à transmettre des programmes entre une tête de réseau 28 recevant les programmes par voie satellitaire, terrestre ou locale à des installations terminales d'utilisateurs distants 30 et 32. Ces installations sont constituées par des décodeurs équipant des postes de télévision ou tout autre équipement du domicile d'un abonné et raccordés au réseau par un modem ADSL. Cependant, par terminal ou installation terminale, on entend, dans le cadre de la présente description, tout type d'équipement installé chez un utilisateur client et pourvu d'un modem pour son raccordement au réseau, tel qu'un poste de télévision pourvu d'un décodeur, un ordinateur, ..., ou un ensemble de tels équipements raccordés entre eux par exemple par un réseau local LAN de type Ethernet. Les décodeurs 30 et 32 sont raccordés, par l'intermédiaire de lignes ADSL 33 à des ports xDSL, désignés par les références A et B, d'un multiplexeur DSLAM 34. Comme cela est connu en soi, les programmes issus de la tête de réseau 28 se présentent sous la forme de paquets de données supportés par le protocole Internet IP. La tête de réseau 28 se charge alors de procéder au multiplexage des données à transmettre puis de les diffuser sur un support approprié, par exemple un support optique 29. Conformément à une caractéristique de l'invention, les données sont transportées jusqu'aux terminaux 30 et 32 sur un réseau de transport ATM 36 qui correspond au réseau régional ATM de la zone géographique considérée. Ce réseau ATM est pourvu d'un ensemble de ressources, telles que des commutateurs ATM 37, et assure la transmission de données sous la forme de trames de données en utilisant des techniques de multiplexage et de commutation. Une trame ATM comporte ainsi, en particulier, un champ d'information contenant, notamment, les données utiles à diffuser, et un en-tête, véhiculant des données nécessaires à la transmission de la trame, notamment des informations portant sur le réseau, telles que l'identification des voies de communication, et des données d'acheminement. La tête de réseau 28 est reliée au réseau ATM 36 par l'intermédiaire d'un serveur d'accès à large bande 38 dûment programmé, dédié ou non à ce service. A cet effet, le serveur 38 est pourvu d'une interface correspondant au support 29, par exemple une interface connue sous l'appellation d'interface POS , qui permet de transmettre des données supportées par le protocole IP sur fibres optiques. Le serveur d'accès se charge essentiellement d'encapsuler les canaux de télévision numériques correspondant à des requêtes formulées par des utilisateurs distants pour leur transmission dans des connexions ATM à structure arborescente établie entre le serveur 38 et les décodeurs 30 et 32. Plus particulièrement, comme cela sera précisé par la suite, le serveur d'accès 38 est chargé de l'élaboration des trames ATM en fonction des requêtes de diffusion. A cet effet, le système est en outre pourvu d'une plate-forme de commande 40 recevant, en entrée, les requêtes de diffusion en provenance des terminaux d'utilisateurs 30 et 32 et élaborant, en réponse, des ordres de commande de ressources du réseau ATM 36 et des ordres de commande à destination du serveur d'accès 38 pour provoquer la configuration des liaisons entre les décodeurs 30, 32, d'une part, et le serveur d'accès 38, d'autre part, ainsi que la commutation de programmes. Comme on le voit sur la figure 2, la plate-forme de commande 40 peut recevoir des requêtes par l'intermédiaire d'un moyen 42 de transmission de données spécifique distinct du réseau ATM. Ainsi, les requêtes peuvent par exemple être transmises jusqu'à la plate-forme de commande par le réseau Internet, ou par tout autre réseau approprié. Le choix du protocole et du canal de commande pour la transmission de ces requêtes peut être de différente nature, selon l'application envisagée. A cet égard, des protocoles tels que le protocole de communication IGMP ou une adaptation du protocole de communication RSVP peuvent être utilisés pour le transfert de telles données. En variante, les requêtes en provenance des décodeurs 30 et 32 peuvent être véhiculées jusqu'à la plate-forme de commande 40 par l'intermédiaire des liaisons ADSL, du réseau ATM, puis du serveur d'accès 38 pour être ensuite transmises à la plate-forme 40. On utilise alors, par exemple, une connexion ATM à bas débit jusqu'au serveur d'accès 38. Chaque programme est transporté sur le réseau ATM en utilisant un circuit virtuel ( VC ) ATM 39. Avantageusement, pour la réalisation des connexions, on utilise une connexion de type S-PVC ("Soft Permanent Virtual Circuit"). Une telle connexion est une connexion de type point - multipoints et a une structure arborescente dont la base est raccordée au serveur d'accès 38 et dont les extrémités distantes sont raccordées aux ports xDSL sur lesquels sont branchés les décodeurs 30, 32 des utilisateurs finaux par l'intermédiaire des modems ADSL. De telles liaisons S-PVC présentent la particularité d'être établies à la demande et ne sont pas automatiquement ré-établies à chaque mise en marche du système. Cependant, contrairement aux autres liaisons permanentes virtuelles de type PVC, il n'est pas nécessaire, pour le routage des données numériques sur le réseau ATM de piloter directement chacun des équipements du réseau ATM, en particulier les commutateurs ATM 37 pour l'acheminement d'un programme prédéterminé jusqu'à un utilisateur final ayant émis une requête de diffusion. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir un système de gestion centralisé des connexions au sein du réseau ATM agissant sur les commutateurs ATM de ce réseau pour router les programmes jusqu'à un utilisateur final. On notera que la plate-forme de commande 40, qui reçoit les requête de diffusion en provenance des utilisateurs, comporte en outre des moyens logiciels permettant de contrôler qu'un utilisateur souhaitant recevoir un programme est bien autorisé à recevoir de telles données. A cet effet, la plate-forme 40 incorpore des moyens logiciels de contrôle d'identité, par exemple par contrôle d'identifiant, de mot de passe et d'adresse de chaque décodeur 30, 32. En outre, des moyens de contrôle vérifient que les moyens matériels du client sont aptes à la réception des données selon le débit selon lequel elles sont diffusées. Enfin, la plate-forme comporte de moyens permettant de contrôler la validité de la requête, par exemple en contrôlant que le programme demandé par l'utilisateur appartient bien au bouquet de services ou que le débit du client permet cette diffusion. Chaque port xDSL des multiplexeurs DSLAM 34 possède une adresse ATM qui est élaborée à partir de sa localisation physique. Ainsi, lorsqu'un utilisateur émet une requête de commande de service tendant à obtenir un programme spécifique, la plate-forme de commande 40, après avoir contrôlé l'identité de l'utilisateur et vérifié la validité de la requête, interprète la requête de l'utilisateur pour élaborer une commande de ressource ATM. En d'autres termes, la plate-forme de commande 40 émet une commande à destination du serveur 38 tendant à la diffusion d'un programme spécifique correspondant à la requête sur une ligne SPVC aboutissant au port xDSL auquel est raccordé le décodeur 32 de l'utilisateur émetteur de la requête. Ainsi, par exemple, en se référant à la figure 2 sur laquelle un trait plein indique une diffusion de programme et un trait interrompu indique une absence de diffusion sur une liaison pré-établie, dans le cas où un programme Pl est diffusé jusqu'au décodeur 30 raccordé au port xDSL A, et dans le cas où une requête de diffusion est émise par le décodeur 32 raccordé au port B tendant à la réception de ce programme Pl, la plate-forme de commande 40 élabore une commande tendant à l'établissement d'une liaison entre le modem associé au décodeur 32 et le serveur 38. Une telle commande correspond à une demande d'ajout d'une feuille à la liaison virtuelle S-PVC assurant la diffusion du programme P1 jusqu'au port xDSL A de manière que cette liaison virtuelle communique également avec le port xDSL B. En réponse, le serveur d'accès 38 élabore la trame de données ATM de manière à y incorporer un message de signalisation sous la forme : ADDPARTY@B Un tel message est interprété par les commutateurs ATM 37 et par le multiplexeur DSLAM 34 de manière à router les données numériques de télévision jusqu'au port xDSL B. On pilote alors les ressources du réseau ATM de manière à transmettre le programme jusqu'au demandeur. On notera enfin que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit. En effet, dans la description faite précédemment, le système comporte une plate-forme recevant les requêtes et élaborant les commandes de ressource du réseau ATM. Il est toutefois possible, en variante de ne pas prévoir de telles plates-formes, les requêtes étant alors directement traitées au sein du serveur d'accès pour la commande des services et la commande des ressources ATM. REVENDICATIONS 1. Système de diffusion de données numériques sur un réseau de télécommunication, comprenant un ensemble de multiplexeurs (34) d'accès (DSLAM) raccordés, d'une part, à des installations terminales (30, 32) d'utilisateurs distants par l'intermédiaire de lignes d'abonné numériques à débit asynchrone (ADSL) et, d'autre part, à un réseau (36) de transport à mode de transfert asynchrone (ATM) véhiculant lesdites données numériques, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un serveur d'accès (38) à large bande raccordé au réseau de transport et recevant, en entrée, lesdites données, le serveur d'accès assurant le routage des données sur le réseau de transport et sur les lignes d'abonné en fonction de requêtes de diffusion émises à partir des installations terminales. 2. Système de diffusion selon la revendication 1, caractérisé en ce que le serveur (38) est raccordé à chaque multiplexeur DSLAM par une liaison virtuelle (VC) à mode de transfert asynchrone. 3. Système de diffusion selon la revendication 2, caractérisé en ce que la liaison virtuelle (39) est une liaison de type S-PVC. 4. Système de diffusion selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la liaison virtuelle a une structure arborescente. 5. Système de diffusion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour élaborer des ordres de commande de ressources du réseau de transport ATM destinés au serveur d'accès pour le routage des données, lesdits ordres étant élaborés à partir des requêtes émises à partir des installations terminales (30, 32). 6. Système de diffusion selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une plate-forme de commande (40) recevant, en entrée, les requêtes de diffusion et élaborant les ordres de commande de ressources. 7. Système de diffusion selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les requêtes de diffusion constituent des moyens de commande de services. 8. Système de diffusion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de contrôle d'accès pour l'identification des utilisateurs des installations terminales. 9. Système de diffusion selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque multiplexeur (34) est pourvu de ports xDSL (A, B) auxquels sont raccordées les lignes ADSL (33), chaque port étant associé à une adresse pour l'adressage des données. 10. Système de diffusion selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les requêtes sont transmises à la plate-forme de commande par l'intermédiaire des liaisons ADSL, du réseau ATM et du serveur d'accès. 11. Système de diffusion selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les requêtes sont transmises à la plate-forme de commande (40) par l'intermédiaire d'un canal de transmission (42) distinct du réseau de transport ATM. 12. Système de diffusion selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les données sont des données de télévision numérique. 13. Procédé de diffusion de données numériques sur un réseau de télécommunication, au moyen d'un système de diffusion comprenant un ensemble de multiplexeurs (34) d'accès (DSLAM) raccordés, d'une part, à des installations terminales (30, 32) d'utilisateurs distants par l'intermédiaire de lignes d'abonné numériques à débit asynchrone (ADSL) et, d'autre part, à un réseau de transport à mode de transfert asynchrone (ATM) véhiculant lesdites données numériques, caractérisé en ce que, le système de diffusion comportant au moins un serveur d'accès (38) à large bande raccordé au réseau de transport et recevant, en entrée, lesdites données, on procède au routage, au moyen du serveur d'accès, des données sur le réseau de transport et sur les lignes d'abonné en fonction de requêtes de diffusion émises à partir des installations terminales.