Brevet FR2849732A1 — publié le 20040709

La présente invention concerne le domaine de la transmission de données et, notamment, un procédé de régulation de flux pour des artères à conteneurs 5 virtuels (VC) d'équipements de transmission de réseau métropolitain fondés sur le système de hiérarchie numérique synchrone (SDH). Dans les équipements de réseau métropolitain qui reposent sur la norme SDH, un paquet de données régies 10 par le protocole Internet (IP) ou une cellule à mode de transfert asynchrone (ATM) est mis(e) en correspondance avec la norme SDH en vue de sa transmission. Lorsque des données sont délivrées à partir d'une fibre optique à une artère VC, si la vitesse à laquelle les données 15 sont délivrées est supérieure à la vitesse de traitement et d'expédition des équipements, le flux des données délivrées doit être régulé. Lorsque des équipements de type SDH conventionnels transmettent des données à une fibre optique, la 20 largeur de bande de la liaison montante est définie. Même en cas de variation, la différence se situe dans la plage de réglage de débit recommandée par la norme G.707. Ainsi, le noeud récepteur sur l'anneau de transmission possède une capacité de traitement 25 suffisante pour traiter un apport de données d'une artère VC. Il n'y a donc pas de problème de régulation de flux. Pour les équipements de réseau métropolitain fondés sur SDH qui prennent en charge des données de service, 30 le flux de données varie constamment. L'absence de régulation du flux vers une artère de type VC entraîne une perte de données, une fluctuation du flux de données sur le réseau et l'impossibilité d'utiliser efficacement la largeur de bande de celui-ci. En outre, l'artère VC risque d'occuper trop de ressources au détriment du fonctionnement normal d'autres artères VC. Actuellement, la norme IEEE802.3x ne propose qu'une régulation de flux au niveau d'un port physique. Il 5 n'existe pas de technique de régulation de flux pour des artères de type à conteneurs virtuels sur la base de la norme SDH. La présente invention a précisément pour but de proposer un procédé de régulation de flux pour des 10 artères de type VC dans les équipements de réseau métropolitain. Ce procédé permet de réguler le flux de données de chaque artère VC individuellement. Pour atteindre ce but, un procédé de régulation de flux pour des artères à conteneurs virtuels (VC) 15 d'équipements de transmission de réseau métropolitain, selon l'invention, est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à : A) déterminer s'il existe un bloc de paquets de données de service dans une artère VC d'un équipement 20 de transmission situé à une extrémité réceptrice et, si tel est le cas, envoyer un paquet de régulation de flux muni d'une étiquette d'artère VC; et B) en fonction de l'étiquette d'artère VC du paquet de régulation de flux, suspendre le temps d'une pause 25 l'expédition de paquets de données de service de l'artère VC au niveau de l'équipement de transmission qui a reçu le paquet de régulation de flux, jusqu'à ce que la temporisation introduite par ce dernier expire et qu'aucun nouveau paquet de régulation de flux ne 30 soit reçu. Dans ce procédé, l'étape B) peut également comprendre les étapes qui consistent à déclencher une minuterie de régulation de flux au niveau de l'équipement de transmission qui a reçu le paquet de régulation de flux, à déterminer si la temporisation de régulation de flux est terminée, et, sinon, à attendre. L'étape A) peut également comprendre les étapes qui consistent à déclencher une minuterie de régulation au 5 niveau de l'équipement de transmission situé à l'extrémité réceptrice, et à envoyer le paquet de régulation de flux de manière à introduire une temporisation jusqu'à la disparition du bloc de paquets de données de service. De préférence, l'étape A) comprend également les étapes qui consistent à, sur la liaison descendante des paquets de données de service, calculer individuellement le nombre de paquets de données de service reçus de chaque artère VC au niveau de 15 l'équipement de transmission situé à l'extrémité réceptrice, à déterminer si le nombre excède un seuil de régulation de flux prédéfini et, si tel est le cas, à envoyer le paquet de régulation de flux à l'équipement de transmission situé à l'extrémité 20 émettrice. De préférence également, l'étape A) comprend aussi les étapes qui consistent à, sur la liaison montante des paquets de données de service, déterminer si un tampon "premier entré, premier sorti" (FIFO) de 245 l'artère VC au niveau de l'équipement de transmission situé à l'extrémité réceptrice est dans un état de dépassement de capacité, et, si tel est le cas, à envoyer le paquet de régulation de flux au port physique de l'équipement de transmission de l'extrémité 30 réceptrice. Conformément à une caractéristique particulière de l'invention, l'étiquette d'artère VC peut être ajoutée sous la forme d'un en-tête de trame à une trame de pause selon la norme 802.3x pour former le paquet de 35 régulation de flux. De préférence, les étiquettes d'artères VC correspondent nombre pour nombre aux artères VC, et la longueur des étiquettes d'artères VC est déterminée par le nombre d'artères VC. La présente invention fait appel à l'adjonction d'une étiquette d'artère VC en tête de la trame de pause standard 802.3x pour former un paquet de régulation de flux reflétant individuellement la situation des blocs des artères VC, de sorte que les 10 artères VC peuvent être régulées individuellement en ce qui concerne leur flux de données, sans influer les unes sur les autres. Dans le cadre de l'invention, le paquet de régulation de flux peut être envoyé par des moyens logiciels ou matériels, ce qui offre une 15 souplesse de mise en òuvre. Comparativement à la technique classique, l'invention remédie à deux problèmes, à savoir l'absence de régulation de flux dans le système SDH et la limitation au port physique de là méthode de régulation de flux générale de l'art 20 antérieur. Ce qui précède, ainsi que d'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortira plus clairement de la description détaillée suivante de modes de mise en oeuvre proposés à titre 25 d'exemples nullement limitatifs en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'une régulation de flux d'artères VC; la figure 2 représente un format de paquet de 30 données de service dans une artère VC; la figure 3 est une représentation schématique des relations entre un port physique et des artères VC; la figure 4 est un organigramme de traitement de régulation de flux pour une artère VC sur la liaison 35 descendante de paquets de données de service; la figure 5 représente un format de paquet de régulation de flux; la f igure 6 est une représentation schématique du sens de circulation de paquets de données de service à 5 l'intérieur d'un module de logique d'interface sur la liaison montante des paquets; la figure 7 représente schématiquement l'envoi par le module de logique d'interface d'un paquet de régulation de flux à un port physique; et la figure B est un organigramme de traitement d'un port lors de la réception d'un paquet de régulation de flux. L'invention va maintenant être décrite en détail en référence aux dessins et à des modes de réalisation. Habituellement, un même port physique comprend de multiples artères à conteneurs virtuels (VC) dans des équipements de transmission de réseau métropolitain. Lors de l'exécution d'une régulation de flux pour une artère VC, une incidence sur d'autres artères VC doit 20 être évitée. Cela signifie que lorsqu'une artère VC a reçu des informations de régulation de flux, elle doit répondre en temps voulu et marquer une pause dans la transmission de données sans influer sur le train de données envoyé aux autres artères VC. L'invention doit 25 donc résoudre des problèmes comprenant, entre autres, l'identification d'une artère VC, la transmission et la réception d'informations de régulation de flux destinées à une artère VC. La figure 1 est une représentation schématique de 30 la régulation de flux d'artères VC. Sur un anneau à hiérarchie numérique synchrone (SDH) sont situés quatre noeuds, une artère VC reliant chaque couple de noeuds voisins. Par exemple, entre le noeud 2 et le noeud 3 s 'étend une artère VC. En supposant que les paquets de 35 données de service soient injectés à partir du noeud 2 vers le noeud 3 et qu'il y ait un train de données de service excessif que le noeud 3 ne puisse pas expédier, le noeud 3 va alors envoyer un signal de régulation de flux au noeud 2 qui va marquer une pause dans la transmission des données de service. La figure 2 représente un format de paquet de données de service dans une artère VC. Pour différencier les paquets de données de service envoyés aux différentes artères VC, une étiquette d'identification d'artère VC est ajoutée à chaque paquet de données de service avant que celui-ci ne soit mis en correspondance avec le canal de type SDH. La longueur de l'étiquette d'artère VC dépend du nombre d'artères VC que les équipements comportent. Chaque 15 étiquette d'artère VC correspond à une artère VC et une valeur d'étiquette d'artère VC est définie de manière unique sur l'anneau SDH. La figure 3 montre les relations entre un port physique et des artères VC dans des équipements de 20 transmission d'un réseau métropolitain. Une unité de traitement de données des équipements de transmission du réseau métropolitain comprend une unité d'interface, un module de traitement de service, un module de logique d'interface et un module chargé d'exécuter des 25 opérations de mise en correspondance dans un sens et dans l'autre, ou module de mappage/démappage. Le module de traitement de service est relié au module de logique d'interface par l'intermédiaire du port physique qui comprend plusieurs artères VC de type SDH. Sur la 30 liaison montante des paquets de données de service, lorscu'un paquet de données de service est mis en correspondance pour passer d'une artère VC à l'anneau SDH, il est situé dans des tranches de temps différentes en fonction de son étiquette d'artère VC. 35 Etant donné que le système SDH est un système de multiplexage par répartition dans le temps, les données situées dans une tranche de temps peuvent être envoyées à n'importe quel noeud de l'anneau SDH. De cette manière, un paquet de données de service muni d'une 5 étiquette d'artère VC peut être transmis à un noeud désigné conformément à la configuration du centre de gestion du réseau. Sur la liaison descendante des paquets de données de service, lorsque des données sont mises en correspondance pour passer de l'anneau SDH à 10 la liaison VC, le module de mappage/démappage ajoute une étiquette d'artère VC appropriée. Lorsque des paquets de données de service comportant des étiquettes d'artères VC différentes arrivent dans le même port physique, le module de traitement de service les 15 expédie en fonction de l'étiquette d'artère VC et de l'identificateur de réseau local virtuel (VLAN ID), entre autres. La partie suivante de la description va porter sur l'envoi d'informations de régulation de flux par 20 l'équipement de transmission situé à l'extrémité réceptrice à l'équipement de transmission situé à l'extrémité émettrice. La figure 4 représente un organigramme de traitement d'un signal de régulation de flux transmis 25 par l'artère VC de l'équipement de transmission situé au niveau de l'extrémité réceptrice. Plus précisément, à l'étape 401, l'équipement de transmission situé à l'extrémité réceptrice calcule le nombre de paquets de données de service de chaque 30 artère VC présents dans une mémoire de paquets commune, en fonction de l'étiquette d'artère VC de chacun des paquets de données de service, et définit un nombre seuil de paquets de données de service pour réguler le flux. A l'étape 402, il est détecté si le nombre de paquets de données de service est supérieur au seuil. Si le nombre de paquets de données de service est inférieur au seuil, le traitement passe alors à l'étape 5 404 pour expédier les paquets de données de service normalement. Si le nombre de paquets de données de service est supérieur au seuil, le traitement passe alors à l'étape 403 et déclenche une minuterie de régulation, afin d'envoyer à l'équipement de 10 transmission situé à l'extrémité émettrice un paquet de régulation de flux de manière à introduire une temporisation. La structure du paquet de régulation de flux est représentée sur la figure 5 et résulte de l'adjonction d'une étiquette d'artère VC devant la 15 trame de pause standard IEEE802.3x afin de mettre en òuvre une régulation de flux pour différentes artères VC. Comme chaque paquet de données de service possède sa propre étiquette d'artère VC, il est possible de différencier une artère VC des autres artères VC au 20 niveau du même port physique. Sur la figure 3, par exemple, lorsque le module de traitement de service a reçu des paquets de données de service mis en correspondance pour passer de l'anneau SDH à des artères VC et que le nombre de paquets de données de 25 service présents dans la mémoire de paquets a dépassé le seuil, ce module de traitement de service adresse à son port physique un paquet de régulation de flux pourvu d'une étiquette d'artère VC portant la valeur 1. Le paquet de régulation de flux est mis en 30 correspondance pour passer de l'artère VC l à l'anneau SDH par le module de mappage/démappage, puis est transmis au port physique de l'équipement de transmission de l'extrémité émettrice. Les paquets de données de service munis d'étiquettes d'artère VC ayant 35 les valeurs 2 et 3 sont transmis normalement à partir du même port physique. Une régulation de flux d'artères VC est ainsi mise en òuvre sans aucune interférence mutuelle entre les artères VC. Le mode de régulation de flux décrit ci-dessus est 5 mis en oeuvre à l'aide de moyens logiciels. Le seuil peut être modifié facilement, d'o une régulation de flux souple. Lorsqu'un paquet de données de service est envoyé à une artère VC, le compteur de cette artère effectue un comptage progressif, tandis que lorsqu'un 10 paquet de données de service est envoyé à partir d'une artère VC, le compteur de l'artère effectue un comptage à rebours, ce qui affecte le rendement d'expédition dans une certaine mesure. Un autre mode de régulation de flux peut être mis 15 en òuvre à l'aide de moyens matériels. Dans ce cas, le module de logique d'interface placé entre le module de traitement de service et le module de mappage/démappage de l'équipement de transmission situé à l'extrémité réceptrice va envoyer au port physique le paquet de 20 régulation de flux muni d'une étiquette d'artère VC, en fonction de la taille d'un tampon de type "premier entré, premier sorti" (FIFO) de chaque artère VC. La figure 6 représente, sur la liaison montante de paquets de données de service, le sens de circulation 25 des paquets de données de service à l'intérieur du module de logique d'interface de la figure 3. La logique d'interface de l'équipement de transmission de l'extrémité réceptrice affecte les paquets de données de service reçus à partir du port physique aux tampons 30 FIFO respectifs des différentes artères VC en fonction de l'étiquette d'artère VC de chaque paquet. Les paquets de données de service contenus dans le tampon FIFO des différentes artères VC sont transmis au module de mappage/démappage. A l'inverse, sur la liaison 35 descendante des paquets de données de service, une étiquette d'artère VC est ajoutée aux paquets de données de service en fonction de l'artère VC d'origine de chaque paquet, après quoi les paquets sont transmis au module de traitement de service. La figure 7, montre l'envoi d'un paquet de régulation de flux au module de logique d'interface. Lorsque le tampon FIFO d'une artère VC est plein, le module de logique d'interface envoie un paquet de régulation de flux portant l'étiquette de l'artère VC 10 correspondante au port physique du module de traitement de service pour simuler une trame de régulation de flux provenant de l'équipement de transmission de l'extrémité émettrice. Lorsqu'il a reçu le paquet de régulation de flux, le port physique suspend le temps 15 d'une pause l'envoi de paquets de données de service à l'artère VC en question. De cette manière, le flux de l'artère VC est régulé. Lors de la réception d'un paquet de régulation de flux,: la procédure de traitement est la suivante. Après 20 la réception d'un paquet de régulation de flux, l'étiquette d'artère VC du paquet de régulation de flux est analysée pour permettre de déterminer quelle artère VC est concernée par cette régulation de flux, et une pause est marquée dans le flux de données destiné à 25 l'artère VC concernée. Le flux de l'artère VC est par cohséquent régulé. La figure 8 représente un organigramme de traitement d'un paquet de régulation de flux au niveau du port physique de l'équipement de transmission situé 30 à l'extrémité réceptrice. A l'étape 501, le port physique reçoit un paquet de régulation de flux pourvu d'une étiquette d'artère VC. 7 l'étape 502, la minuterie de régulation de flux est déclenchée pour assurer la temporisation introduite par le paquet de régulation de flux, et l'expédition des paquets de données de service marque une pause. A l'étape 503, il est déterminé si la temporisation définie à l'étape 502 est terminée; si tel est le cas, 5 le traitement exécute l'étape 504, sinon, il revient à l'étape 503. A l'étape 504, il est déterminé si un nouveau paquet de régulation de flux a été reçu; si tel est le cas, le traitement revient à l'étape 502, sinon, il 10 exécute l'étape 505 pour expédier les paquets de données de service normalement. A l'étape 502, la suspension de l'expédition des paquets de données de service peut être mise en òuvre par des moyens logiciels ou matériels. Dans le 15 cas d'une mise en oeuvre par des moyens matériels, une puce de réseau de commutation capable de prendre en charge l'expédition et la suspension individuelle d'un flux de données peut être utilisée. A titre d'exemple, la puce de réseau de commutation contenue dans le 20 processeur de réseau nP3400, fabriquée par US AMCC Company, est capable de subdiviser un flux de données en 16 flux secondaires. Chaque flux secondaire correspond à une artère VC individuelle ou à un port physique individuel, et l'envoi de paquets de données 25 de service à une artère VC ou à un port physique peut être suspendu individuellement. Dans le cas d'une mise en oeuvre à l'aide de moyens logiciels, une ou plusieurs files d'attente peuvent êtres créées pour chaque artère VC ou port physique. Lorsqu'il est nécessaire 30 d'effectuer une pause au cours de l'envoi de données à partir d'une artère VC ou d'un port physique, l'expédition de la file d'attente de l'artère ou du port physique en question est arrêtée et la file d'attente est déconnectée de l'artère ou du port, moyennant quoi aucun paquet de données de service n'est envoyé à partir de celle-ci ou de celui-ci. Bien que la description précédente ait porté sur des exemples de modes de mise en oeuvre de la présente 5 invention, celle-ci n'est bien entendu pas limitée aux exemples décrits et illustrés ici, et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation de flux pour des artères à conteneurs virtuels (VC) d'équipements de transmission de réseau métropolitain, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à : A) déterminer s'il existe un bloc de paquets de données de service dans une artère VC d'un équipement de transmission situé à une extrémité réceptrice et, si tel est le cas, envoyer un paquet de régulation de flux 10 muni d'une étiquette d'artère VC; et B) en fonction de l'étiquette d'artère VC du paquet de régulation de flux, suspendre le temps d'une pause l'expédition de paquets de données de service de l'artère VC au niveau de l'équipement de transmission 15 qui a reçu le paquet de régulation de flux, jusqu'à ce que la temporisation introduite par ce dernier expire et qu'aucun nouveau paquet de régulation de flux ne soit reçu. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en 20 ce que l'étape B) comprend également les étapes qui consistent à déclencher une minuterie de régulation de flux au niveau de l'équipement de transmission qui a reçu le paquet de régulation de flux, à déterminer si la temporisation de régulation de flux est terminée, 25 et, sinon, à attendre. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape A) comprend également les étapes qui consistent à déclencher une minuterie de régulation au niveau de l'équipement de transmission situé à 30 l'extrémité réceptrice, et à envoyer le paquet de régulation de flux de manière à introduire une temporisation jusqu'à la disparition du bloc de paquets de données de service. 4. Procédé selon l'une quelconque des 35 revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape A) comprend les étapes qui consistent à, sur la liaison descendante des paquets de données de service, calculer individuellement le nombre de paquets de données de service reçus de chaque artère VC au niveau de 5 l'équipement de transmission situé à l'extrémité réceptrice, à déterminer si le nombre excède un seuil de régulation de flux prédéfini et, si tel est le cas, à envoyer le paquet de régulation de flux à l'équipement de transmission situé à l'extrémité 10 émettrice. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce que l'étape A) comprend les étapes qui consistent à, sur la liaison montante des paquets de données de service, déterminer 15 si un tampon "premier entré, premier sorti" (FIFO) de l'artère VC au niveau de l'équipement de transmission situé à l'extrémité réceptrice est dans un état de dépassement de capacité, et, si tel est le cas, à envoyer le paquet de régulation de flux au port 20 physique de l'équipement de transmission de l'extrémité réceptrice. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étiquette d'artère VC est ajoutée sous la formé d'un en-tête de trame à une trame de pause selon 25 la norme 802.3x pour former le paquet de régulation de flux. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étiquettes d'artères VC correspondent nombre pour nombre aux artères VC, et en ce que la longueur 30 des étiquettes d'artères VC est déterminée par le nombre d'artères VC.