Brevet FR2975851A1 — publié le 20121130

MÉTHODE DE TRANSMISSION SUR LA LIAISON MONTANTE D'UN AÉRONEF DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne de manière générale le domaine des télécommunications aéronautiques et plus particulièrement celui de la transmission de paquets IP entre un segment embarqué et le sol. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les aéronefs communiquent avec le sol grâce à une liaison de données généralement désignée par le terme générique de « datalink ». Cette liaison permet notamment d'échanger des informations de type AOC (Aeronautical Operational Control) avec les opérateurs de compagnies aériennes ou des informations de type ATC (Air Traffic Control) avec les contrôleurs aériens, généralement sous la forme de messages ACARS (Aircraft Communications Addressing and Reporting System). Traditionnellement, les messages ACARS sont transmis selon le protocole ARINC 618. Toutefois avec l'explosion du volume des communications aéronautiques, il est envisagé de transporter les données selon le protocole TCP/IP. Par exemple, la demande FR-A-2920622 déposée au nom de la présente demanderesse décrit une méthode de transmission de messages ACARS par 2 encapsulation dans des paquets IP, selon un protocole dénommé ACARS over IP ou AoIP. La liaison de données peut utiliser plusieurs supports de transmission (encore dénommés média ou segments air-sol), c'est-à-dire plusieurs types de réseau d'accès pour transmettre les données, par exemple les réseaux HF, VDL (VHF Data Link) ou SATCOM. Il a été récemment proposé d'utiliser des supports de transmission grand public lorsque l'aéronef roule ou stationne au sol ou encore lorsqu'il est en phase d'approche. Par exemple, l'aéronef peut établir une connexion par liaison sans fil avec le centre opérationnel de la compagnie aérienne via le réseau GPRS ou UMTS, une borne Wi-Fi ou encore une station Wi- Max. Ces supports de transmission ont des conditions d'utilisation et des coûts de communication très différents. Ainsi, le réseau de télécommunication VHF permet des liaisons point à point en ligne de visée directe avec des émetteurs/récepteurs au sol mais avec une portée relativement réduite. Le réseau de télécommunication satellitaire SATCOM fournit par contre une couverture mondiale, à l'exception des zones polaires, mais avec des coûts de communication élevés. Le réseau HF permet quant à lui de couvrir les zones polaires. Enfin, les supports de transmission grand public ont une couverture limitée à la zone d'approche de certains aéroports mais ont des coûts de communication faibles. Lorsqu'une application embarquée doit transmettre au sol, il est souhaitable de sélectionner le support de transmission le plus 3 approprié en fonction de différents critères tels que la disponibilité du réseau, le coût, la fiabilité, le débit, etc. Par exemple, la demande FR-A-2922397, déposée au nom de la présente demanderesse décrit un système de routage de messages ACARS sélectionnant un support de transmission en fonction d'un certain nombre de profils de routage. Un profil de routage indique pour une application donnée, ou un type de message à transmettre par l'application, les réseaux d'accès qui peuvent être utilisés pour la transmission et leurs degrés de préférence respectifs. La Fig. 1 représente un système de communication aéronautique mettant en oeuvre une transmission par paquets IP et un routage par sélection de support de transmission. Ce système comprend un segment embarqué 110, une pluralité de segments air-sol 120 et un segment au sol 130. Le segment embarqué à bord de l'aéronef comprend généralement une pluralité d'applications 111 hébergées par des calculateurs. Ces applications peuvent avoir à transmettre des messages au sol, par exemple au centre opérationnel de la compagnie aérienne comme représenté ici en 135, ou bien avec une tour de contrôle. Les messages en question sont transmis sous forme de paquets IP, le cas échéant par encapsulation comme mentionné plus haut. Les paquets IP sont routés par le routeur 115 vers différents segments air-sol, 120. Le routage est effectué sous le contrôle d'un contrôleur 117 à partir de profils de routage stockés dans la base de données 4 113. Pour un type de message donné et une zone géographique donnée, le contrôleur 117 récupère le profil de routage correspondant et détermine le réseau d'accès 120 sur lequel les paquets IP de ce message doivent être transmis. On comprendra que le routeur 115 réalise l'interface entre le réseau embarqué et les réseaux d'accès 120. Ainsi le routeur 115 possède autant d'adresses IP que de réseaux d'accès auxquels il est connecté : X1 pour le réseau d'accès 1, X2 pour le réseau d'accès 2,...XN pour le réseau d'accès N. Des fournisseurs d'accès 131 permettent d'accéder à un réseau IP (public ou privé), 133, par exemple le réseau Internet. Les paquets IP transmis par les applications 111, et routés sur l'un quelconque des réseaux d'accès 120, sont ensuite routés à travers le réseau IP jusqu'à leur destination finale en l'occurrence ici le centre de traitement de données (data center) 135 de la compagnie aérienne. Dans le cas illustré, les paquets IP (transportant les messages) de l'application 1 sont routés préférentiellement via le réseau d'accès 1 et à défaut sur le réseau 2 comme illustré ; les paquets IP (transportant les messages) de l'application P ne peuvent être routés que via le réseau d'accès N. Les paquets IP des applications 1 à P peuvent ensuite être routés via le réseau IP jusqu'au centre de traitement de données 135. Le fournisseur d'accès du réseau 1 attribue une adresse IP X1 à l'aéronef. Une fois la liaison établie, l'infrastructure sol met à jour ses tables de routage et l'aéronef est joignable à l'adresse IP X1 . Il en va de manière similaire pour les fournisseurs d'accès aux réseaux 2,...,N. Le centre de traitement de données de la compagnie aerienne peut par conséquent joindre l'aéronef à l'une quelconque des adresses IP mais ne 5 sait pas en revanche à quels supports de transmission correspondent ces adresses. Lors d'une transmission à l'aéronef le choix de l'adresse IP (X1r ..., XN) ne peut se faire que sur la base d'un critère classique de routage, par exemple nombre de sauts (hops) qui n'est pas nécessairement pertinent. Le réseau d'accès associé à l'adresse IP est inconnu du segment au sol. Ainsi, une application hébergée dans le centre de traitement de données pourra transmettre un fichier non prioritaire et de volume important à l'adresse XI, par conséquent via le réseau d'accès 1 (SATCOM par exemple), alors que celui-ci peut s'avérer inapproprié pour ce genre de transfert tant en termes de coûts, de débit, de fiabilité, de disponibilité etc. Il n'est actuellement pas possible de sélectionner un support de transmission donné sur la voie montante à partir des adresses IP de l'aéronef. De manière plus générale, la sélection des supports de transmission sur la base des critères précités est seulement possible sur la voie descendante puisque le contrôleur 117 prend l'initiative d'établir la communication et effectue ladite sélection de manière autonome. Le but de la présente invention est par conséquent de proposer un système de communication aéronautique permettant d'effectuer une sélection pertinente du réseau d'accès sur la voie montante. EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention est définie par une méthode de transmission de données, sous forme de paquets IP, entre un segment de système de communication embarqué à bord d'un aéronef et un segment au sol, au moyen d'une pluralité de réseaux d'accès, ledit segment embarqué étant connecté à ladite pluralité de réseaux d'accès et possédant une même pluralité d'adresses IP, chaque adresse IP correspondant à un réseau d'accès. Selon la méthode en question, une information d'association entre au moins un réseau d'accès et ladite adresse IP correspondante est transmise par le segment embarqué au segment au sol. Selon une première variante, les paquets IP sont conformes au protocole IPv6 et le champ « Flow Label » d'au moins un paquet IP contient un identifiant du réseau d'accès sur lequel il est transmis. Selon une seconde variante, les paquets IP sont conformes au protocole IPv6 et le champ « Next Header » d'au moins un paquet IP contient un pointeur vers un entête spécifique d'un protocole encapsulé dans la charge utile dudit paquet IP, ledit entête spécifique étant suivi par un identifiant du réseau d'accès sur lequel ledit paquet IP est transmis. Avantageusement, le destinataire dudit paquet IP met à jour une table de correspondance contenant pour chaque aéronef, et pour chaque réseau d'accès, l'adresse IP du segment embarqué sur ledit aéronef pour ledit réseau d'accès. 6 7 Selon une troisième variante, le segment embarqué transmet au segment au sol un message contenant au moins un couple constitué d'un identifiant d'un réseau d'accès de ladite pluralité et de l'adresse IP correspondante du segment embarqué pour ce réseau. Dans ce cas, le destinataire dudit message met avantageusement à jour une table de correspondance contenant pour chaque aéronef, et pour chaque réseau d'accès, l'adresse IP du segment embarqué sur ledit aéronef pour ledit réseau d'accès. Quelle que soit la variante utilisée, le segment au sol sélectionne un réseau d'accès pour transmettre un paquet IP à un segment embarqué et l'adresse destinataire de ce paquet IP est obtenue à partir de ladite table de correspondance en fonction de l'identifiant du réseau d'accès ainsi sélectionné. L'adresse destinataire dudit paquet IP est avantageusement obtenue à partir de ladite table de correspondance en fonction d'un identifiant de l'aéronef à bord duquel se trouve le segment embarqué et de l'identifiant du réseau d'accès sélectionné. Lorsque le paquet IP à transmettre au segment embarqué est émis par une application hébergée dans un calculateur au sol, le réseau d'accès utilisé pour transmettre ce paquet est sélectionné en fonction du profil de routage de ladite application. Le profil de routage de ladite application peut contenir un classement des différents réseaux d'accès par degré de préférence, le réseau d'accès sélectionné correspondant alors au degré de préférence le plus 8 élevé pour lequel une adresse IP dudit réseau embarqué est présente dans la table de correspondance. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention en référence aux figures jointes parmi lesquelles : La Fig. 1 illustre schématiquement un exemple de système de communication aéronautique connu de l'état de la technique; La Fig. 2A représente schématiquement le mode de fonctionnement sur la liaison descendante d'un système de communication aéronautique selon un mode de réalisation de l'invention; La Fig. 2B représente schématiquement le mode de fonctionnement sur la liaison montante d'un système de communication aéronautique selon un mode de réalisation de l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Nous considérons à nouveau un système de communication aéronautique comprenant un segment embarqué 210, un segment au sol, 230, et une pluralité de segments air-sol, 220, constitués par différents types de support de transmission tels que SATCOM, HF, VDL, GPRS, UMTS, Wi-Fi, Wi-Max, la liste n'étant donnée ici qu'à titre indicatif et non exhaustif. 9 La Fig. 2A illustre le fonctionnement sur la voie descendante d'un système de communication aéronautique selon un mode de réalisation de l'invention. Les applications 211 hébergées par des calculateurs à bord de l'aéronef peuvent transmettre des données sous formes de paquets IP sur la voie descendante, par exemple le centre de traitement de données de la compagnie aérienne 235. Après que les communications ont été établies via les différents supports de transmission 220, le routeur d'interface 215, autrement dit le segment embarqué ou l'aéronef, possède une adresse IP par réseau d'accès comme décrit plus haut. Pour chaque réseau d'accès, une adresse IP est attribuée à l'interface du routeur connectée à ce réseau, lors de l'établissement de la connexion. On effectue ensuite une association entre chaque réseau d'accès et l'adresse IP ainsi attribuée. Chaque réseau d'accès étant caractérisé par un identifiant unique, cette association se traduit par un couple (identifiant de réseau d'accès, adresse IP du routeur d'interface sur ce réseau), noté (id(accnet),IPadd) . L'identifiant peut être une série de caractères alphanumériques et l'adresse IP correspondante peut être codée selon le format IPv6 ou le format IPv4. Les couples (id(accnet),IPadd) sont de préférence stockés dans une première table de correspondance 219, à laquelle peut accéder le contrôleur 217. On comprendra que le routeur d'interface, autrement dit le segment embarqué, dispose d'autant d'adresses IP qu'il utilise de réseaux d'accès sur la liaison descendante. Selon le principe de l'invention, 10 le segment embarqué transmet au segment au sol une information d'association entre au moins un réseau d'accès et l'adresse IP de l'aéronef pour ce réseau. Cette information peut être transmise de différentes manières : Selon une première variante utilisant le protocole IPv6, les paquets IP transmis sur la liaison descendante peuvent contenir dans le champ « Flow label » de leur entête, l'identifiant du réseau d'accès sur lequel ils sont transmis. On rappelle que le protocole IPv6 a été spécifié dans le document RFC 2460. Les entêtes des paquets IP conformes à ce protocole comprennent un champ de référence de flux, dénommé « Flow Label », dont on pourra trouver les spécifications dans le document RFC 3697. Le champ « Flow Label » est destiné à indiquer le flux auquel appartient le paquet. Plus précisément, pour un paquet donné, on peut identifier le flux auquel il appartient à partir de l'adresse source du paquet, de son adresse de destination ainsi que de la référence du flux, informations toutes trois présentes dans l'entête d'un paquet IPv6. Le champ « Flow Label » peut être renseigné par le contrôleur 217. Par exemple, si une application doit utiliser le réseau SATCOM pour transmettre un message au sol, les paquets IP transportant ce message comprendront tous dans le champ « Flow Label », l'identifiant Id(SATCOM). L'adresse IP source de ces paquets sera par exemple de la forme router address:calculator address, où « router address:0 » est l'adresse IP du routeur d'interface sur le réseau d'accès et 11 « calculator address » est le suffixe donnant l'adresse du calculateur hébergeant l'application. Le destinataire de ces paquets sera donc à même d'associer l'adresse de l'aéronef « router address:0 » au réseau SATCOM. Selon une seconde variante, les paquets IP transmis sur la liaison descendante peuvent contenir un entête spécifique. L'entête IPv6 de ces paquets comprend en effet un champ dénommé « Next-Header » pointant vers l'entête suivant, relatif à un protocole encapsulé dans la charge utile du paquet, cf. RFC 3697 précité. Il est proposé ici de définir comme entête suivant, un entête spécifique indiquant que le PDU (Protocol Data Unit) de ce protocole contient l'identifiant du réseau d'accès utilisé par le paquet. A partir du contenu du paquet, on peut alors associer le réseau d'accès à l'adresse IP du segment embarqué (c'est-à-dire de l'aéronef) et mettre à jour la table de correspondance 239. Dans les deux variantes précédentes, l'information d'association entre le réseau d'accès et l'adresse IP du segment embarqué est typiquement transmise par chaque paquet IP. On comprendra cependant qu'elle peut être transmise par certains paquets seulement. Selon une troisième variante, pouvant être employée aussi bien pour le protocole IPv4 que le protocole IPv6, l'information d'association est transmise au moyen d'un message spécifique d'association. Ce message spécifique contient de préférence un couple constitué de l'identifiant d'un réseau d'accès De préférence, ce message est transmis lorsque le routeur d'interface se connecte à un réseau d'accès. Il peut ensuite être transmis à intervalles réguliers pour indiquer au destinataire que cette association est toujours valide. Le message peut être envoyé en mode multicast à un ensemble prédéterminé de destinataires tels que le centre opérationnel de la compagnie ou des contrôleurs aériens. A la réception du message, l'information d'association permet de mettre à jour la table de correspondance 239. Quelle que soit la variante envisagée, le segment au sol peut ainsi savoir quel réseau d'accès correspond 15 telle ou telle adresse IP de l'aéronef. Dans l'exemple représenté en Fig. 2, des paquets IP issus d'une application embarquée sont transmis au centre opérationnel de la compagnie aérienne (AOC). L'information d'association reçue de l'aéronef est 20 utilisée pour mettre à jour la table de correspondance 239. Cette table contient, pour chaque réseau d'accès, l'adresse IP correspondante de l'aéronef. En règle générale, le centre opérationnel gère simultanément un grand nombre d'aéronefs et la table comprend par 25 conséquent, pour chacun d'entre eux, une liste de réseaux d'accès avec les adresses IP correspondantes. Par exemple, chaque enregistrement de la table de correspondance 239 pourra avoir la forme suivante : 30 lid(aircraft)lid(acc _ net)IIP _ add 13 dans lequel id(aircraft) est l'identifiant d'un aéronef de la compagnie, id(accnet) est l'identifiant d'un réseau d'accès et IP add est l'adresse IP permettant d'accéder audit aéronef via ledit réseau d'accès. Cette table de correspondance peut être mise à jour à la réception de chaque paquet IP reçu d'un aéronef, dans le cas des première et seconde variantes, la mise à jour pouvant alors être effectuée directement par une primitive de la couche réseau. En revanche, dans le cas de la troisième variante, la mise à jour est effectuée sur réception d'un message spécifique d'association par la couche applicative, une information d'association étant considérée comme valide tant qu'elle n'a pas été mise à jour par un tel message spécifique. La Fig. 2B illustre le fonctionnement sur la voie montante d'un système de communication aéronautique selon un mode de réalisation de l'invention. On suppose que la seconde table de correspondance 239 a été préalablement constituée et mise à jour, comme indiqué plus haut. On suppose également que le centre opérationnel comprend une seconde base de données 233 dans laquelle sont stockés les profils de routage. Un profil de routage, relatif à une application donnée ou à un type de message, donne les différents types de réseaux d'accès qui peuvent être empruntés par l'application (ou pour le message) ainsi que, le cas échéant, leurs degrés de préférence respectifs. Lorsqu'une application hébergée par le centre opérationnel doit transmettre un message à une 14 application de l'aéronef, l'adresse IP destinataire est sélectionnée en fonction d'un profil de routage stocké dans une base de données 233 et de la seconde table de correspondance 239. Cette adresse IP peut être sélectionnée par le calculateur hébergeant l'application en question. Alternativement, le calculateur peut n'avoir accès qu'à une adresse générique de l'aéronef et le contrôleur 237 y substitue l'adresse IP la plus appropriée, à partir du profil de routage de l'application et des enregistrements relatifs à cet aéronef stockés dans la seconde table de correspondance. Par exemple, si une application doit transmettre un fichier important et à faible priorité à l'aéronef, le profil de routage stocké dans la base 233 pourra indiquer une préférence pour l'utilisation du réseau GPRS. Si la seconde table de correspondance comporte un enregistrement pour cet aéronef avec une adresse IP via le réseau GPRS, ce qui pourra être le cas par exemple si l'aéronef est stationné au sol, l'adresse IP choisie sera celle figurant dans cet enregistrement. A l'inverse, si le message est prioritaire, le profil de routage stocké dans la base 233 pourra indiquer une préférence pour l'utilisation du réseau SATCOM. L'adresse IP choisie sera alors celle figurant dans l'enregistrement relatif à cet aéronef et au réseau SATCOM dans la seconde table de correspondance. On comprend ainsi que, grâce à l'invention, les supports de transmission peuvent être utilisés de manière sélective sur la voie montante, en fonction de critères de coût, de débit, de fiabilité, de disponibilité, etc. de la même façon que sur la voie descendante. REVENDICATIONS1. Méthode de transmission de données, sous forme de paquets IP, entre un segment de système de communication embarqué à bord d'un aéronef (210) et un segment au sol (230), au moyen d'une pluralité de réseaux d'accès (220), ledit segment embarqué étant connecté à ladite pluralité de réseaux d'accès et possédant une même pluralité d'adresses IP, chaque adresse IP correspondant à un réseau d'accès, caractérisée en ce qu'une information d'association entre au moins un réseau d'accès et ladite adresse IP correspondante est transmise par le segment embarqué au segment au sol. 2. Méthode de transmission de données selon la revendication 1, caractérisée en ce que les paquets IP sont conformes au protocole IPv6 et que le champ « Flow Label » d'au moins un paquet IP contient un identifiant du réseau d'accès sur lequel il est transmis. 3. Méthode de transmission de données selon la revendication 1, caractérisée en ce que les paquets IP sont conformes au protocole IPv6 et que le champ « Next Header » d'au moins un paquet IP contient un pointeur vers un entête spécifique d'un protocole encapsulé dans la charge utile dudit paquet IP, ledit entête spécifique étant suivi par un identifiant du réseau d'accès sur lequel ledit paquet IP est transmis. 17 4. Méthode de transmission de données selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le destinataire dudit paquet IP met à jour une table de correspondance (239) contenant pour chaque aéronef, et pour chaque réseau d'accès, l'adresse IP du segment embarqué sur ledit aéronef pour ledit réseau d'accès. 5. Méthode de transmission de données selon la revendication 1, caractérisée en ce que le segment embarqué transmet au segment au sol un message contenant au moins un couple constitué d'un identifiant d'un réseau d'accès de ladite pluralité et de l'adresse IP correspondante du segment embarqué pour ce réseau. 6. Méthode de transmission de données selon la revendication 5, caractérisée en ce que le destinataire dudit message met à jour une table de correspondance (239) contenant pour chaque aéronef, et pour chaque réseau d'accès, l'adresse IP du segment embarqué sur ledit aéronef pour ledit réseau d'accès. 7. Méthode de transmission de données selon la revendication 4 ou 6, caractérisée en ce que le segment au sol sélectionne un réseau d'accès pour transmettre un paquet IP à un segment embarqué et que l'adresse destinataire de ce paquet IP est obtenue à partir de ladite table de correspondance en fonction de l'identifiant du réseau d'accès ainsi sélectionné. 8. Méthode de transmission de données selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'adresse 18 destinataire dudit paquet IP est obtenue à partir de ladite table de correspondance en fonction d'un identifiant de l'aéronef à bord duquel se trouve le segment embarqué et de l'identifiant du réseau d'accès sélectionné. 9. Méthode de transmission de données selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que ledit paquet IP à transmettre au segment embarqué est émis par une application hébergée dans un calculateur au sol, et que le réseau d'accès utilisé pour transmettre ce paquet est sélectionné en fonction du profil de routage de ladite application. 10. Méthode de transmission de données selon la revendication 9, caractérisée en ce que le profil de routage de ladite application contient un classement des différents réseaux d'accès par degré de préférence, le réseau d'accès sélectionné correspondant au degré de préférence le plus élevé pour lequel une adresse IP dudit réseau embarqué est présente dans la table de correspondance.