Brevet FR3076144A1 — publié le 20190628

- 1 - L'invention concerne le domaine des câbles permettant la transmission de signaux de communication entre différents types d'équipements, par exemple les câbles pour les liaisons Ethernet. Actuellement il n'est pas toujours aisé de déterminer les points de contention du réseau dans un centre de données (data centre), ni les erreurs et les défauts d'un câble de transmission de données. En effet, certaines informations ne sont accessibles que via des outils de surveillance et certains éléments ne sont tout simplement pas surveillés ou nécessitent des accès privilégiés. En outre, il n'est pas toujours aisé de déterminer le cas échéant quel lien physique 10 pose un problème en raison du fait que l'outil de surveillance n'apporte pas une visibilité pour chaque câble. Enfin il est toujours compliqué d'avoir une vue en temps réel de son réseau au travers des outils de surveillance en raison du fait que l'information doit d'abord être collectée, puis traitée et enfin remontée dans une interface de visualisation. 15 Les solutions existantes permettent uniquement de procéder à des repérages de câbles en injectant une lumière à l'entrée d'un connecteur d'un câble de transmission de données. Néanmoins ce genre de solution ne fonctionne que sur des courtes distances et ne donne aucun diagnostique ni aucune information quant au flux de données transitant sur le câble de transmission. 20 L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en facilitant la surveillance de la transmission des données sur un câble de télécommunication. A cet effet, on prévoit selon l'invention un dispositif de surveillance d'une transmission de données, qui comprend : - un câble, 25 - au moins un capteur agencé pour mesurer dans le câble au moins un paramètre relatif à une transmission de données dans le câble, - une bande de sources de lumière, la bande s'étendant parallèlement au câble, et - des moyens de commande automatisés reliés au capteur et aptes à commander séparément les sources de lumière de façon à fournir au moins un signal lumineux 30 représentant le paramètre. Ainsi, le dispositif permet la visualisation d'un paramètre d'un flux de données dans le câble. On ne mesure pas la qualité du lien physique mais les caractéristiques d'un protocole transporté sur ce lien. On peut donc détecter rapidement une anomalie concernant la transmission des données dans le câble et mieux cerner quelle pourrait 35 être la cause et l'origine géographique de l'anomalie. On peut prévoir que le paramètre est un débit de données dans le câble, une latence et/ou un taux d'erreurs de transmission. L'invention peut être mise en oeuvre pour visualiser l'un quelconque de - 2 - ces paramètres ou une combinaison quelconque de deux d'entre eux (débit et latence, débit et erreurs, ou latence et erreurs) ou les trois en même temps. Cette invention s'applique aux câbles équipés de connecteurs permettant la transmission d'information sous toutes ses formes. Il peut s'agir par exemple d'un câble 5 Ethernet. Avantageusement, les moyens de commande sont aptes à commander une intensité de lumière produite par chaque source de lumière parmi au moins deux valeurs non-nulles. Cette intensité peut servir à représenter l'amplitude du paramètre. Par exemple, un fort débit de données sera représenté par une intensité élevée. De préférence, cette intensité peut être choisie à une valeur quelconque située entre 0 et 100%, avec un incrément de 1. « 0 » correspond à l'état éteint de la source et « 100 » à sa puissance maximale. Avantageusement, les moyens de commande sont aptes à commander une couleur 15 de lumière produite par chaque source de lumière parmi au moins deux couleurs différentes. La couleur peut servir à distinguer le paramètre qui est représenté. On peut donc ainsi visualiser en même temps différents paramètres (débit, erreur ou latence) sur la bande de sources lumineuses. 20 Avantageusement, les moyens de commande sont aptes à commander une durée de production de la lumière par chaque source de lumière parmi au moins deux valeurs non-nulles. Le choix approprié de cette durée pour les différentes sources permet par exemple de produire des animations représentant un mouvement le long du câble et donc 25 d'illustrer une direction et une vitesse d'un flux (un débit de données, d'erreurs, etc.). En particulier, on peut prévoir que les moyens de commande sont aptes à commander les sources de lumière de façon à afficher une direction d'au moins un flux relatif au paramètre. De préférence, les sources de lumière comprennent des leds. 30 En effet, ces sources sont souvent de dimensions très réduites et peuvent commodément être placées en grand nombre le long du câble pour former la bande. Avantageusement, le dispositif comprend deux boitiers fixés à des extrémités respectives du câble et à des extrémités respectives de la bande de sources de lumière, chaque boîtier comprenant un organe de connexion à un autre câble. 35 On peut ainsi facilement installer le dispositif de l'invention dans un réseau de télécommunication pour le surveiller localement. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend au moins un organe de 3 connexion fixé à une extrémité du câble. On peut ainsi raccorder directement le câble au reste du réseau. Avantageusement, les moyens de commande sont intégrés à l'organe de connexion. On réduit ainsi l'encombrement du dispositif. 5 Dans un mode de réalisation, la bande de sources de lumière est noyée dans une gaine du câble. Cette caractéristique réduit elle aussi l'encombrement du dispositif. Avantageusement, les moyens de commande sont noyés dans une gaine du câble. Dans un mode de réalisation, le câble comprend une gaine de câble et le dispositif 10 comprend une gaine externe recevant le câble et la bande de sources de lumière. Cette gaine permet de juxtaposer facilement le câble et la bande. On prévoit aussi selon l'invention un câble de transmission de données, qui comprend : - une gaine externe allongée, - au moins un capteur agencé pour mesurer dans le câble au moins un paramètre relatif à une transmission de données dans le câble, - une bande de sources de lumière, la bande s'étendant parallèlement à la gaine, et - des moyens de commande automatisés reliés au capteur et aptes à commander séparément les sources de lumière de façon à fournir au moins un signal lumineux 20 représentant le paramètre. Cette fois, c'est donc le câble lui-même qui intègre l'invention et forme le dispositif précité. On prévoit également selon l'invention un procédé de surveillance d'un câble de transmission de données, comprenant les étapes consistant à: 25 - mesurer dans le câble au moins un paramètre relatif à une transmission de données dans le câble, et - commander séparément des sources de lumière d'une bande de sources de lumière s'étendant parallèlement au câble pour fournir au moins un signal lumineux représentant le paramètre. 30 Nous allons maintenant présenter quatre modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et à l'appui des figures annexées sur lesquelles : - les figures 1 à 4 sont des schémas de dispositifs selon quatre modes respectifs de réalisation de l'invention, 35 - la figure 5 est un schéma montrant un dispositif de l'invention au cours de trois instants successifs lors de la mise en oeuvre d'un procédé de l'invention ; et - la figure 6 est un autre schéma illustrant le principe de l'invention. 4 Nous allons présenter quatre modes de réalisation du dispositif de l'invention. Les caractéristiques des deuxième, troisième et quatrième modes qui sont identiques à celles du premier ne seront pas décrites à nouveau et leurs références numériques, le 5 cas échéant, demeureront inchangées. La description du fonctionnement du dispositif du quatrième mode est applicable aux trois précédents. Premier mode de réalisation 10 Dans ce mode de réalisation illustré à la figure 1, le dispositif de surveillance 100 comprend un câble 4 de transmission de données tel qu'un câble Ethernet. Ce câble comprend une gaine externe 6 en matière plastique. Le dispositif comprend aussi une bande 8 de sources de lumière, ici formées par des leds 10, la bande s'étendant parallèlement au câble. Elle est ici juxtaposée à la gaine 6 15 du câble. Ce dispositif lumineux parcourt l'ensemble du support de transmission. Le dispositif comprend un ou plusieurs capteurs 13 de mesure de paramètres relatifs à une transmission de données dans le câble. Ces paramètres sont ici un débit de données dans le câble, une latence et un taux d'erreurs de transmission. Il comprend également des moyens de commande automatisés 12 intégrant les 20 capteurs 13 et aptes à commander séparément les sources de lumière 10 de façon à fournir des signaux lumineux représentant les paramètres. Il comprend deux boitiers 14, 16 fixés à des extrémités respectives du câble 4 et à des extrémités respectives de la bande 8 de sources de lumière, chaque boîtier comprenant un organe de connexion à un autre câble. Ainsi le boîtier 14 peut être 25 connecté à un connecteur 18 d'un autre câble 22 et le boîtier 16 peut être connecté à un connecteur 20 d'un autre câble 24. Les câbles 22 et 24 font par exemple partie d'un réseau de télécommunication dans lequel on place le dispositif de surveillance 100. Le dispositif permet de visualiser et de quantifier un flux de données sur le câble. Cette visualisation passe par une indication lumineuse sur les leds 10 le long du câble 30 qui varie en fonction de la mesure d'un débit de données, d'une latence et/ou du taux d'erreurs sur le câble. Comme illustré aussi à la figure 6, le boîtier 16 est un boîtier actif avec une puce électronique 12 formant les moyens de commande précités. La puce forme un microcontrôleur qui permet d'interpréter le flux réseau en temps réel et donc de 35 récupérer les métriques (débit, latence, erreur) et ainsi d'agir sur la bande de leds en fonction de cela. La puce électronique 12 est typée en fonction du protocole utilisé sur le câble. - 5 - La détection et la mesure par les capteurs 13 de la puce 12 se fait au travers d'une interface bas niveau 15 avec le support de transmission de données 4, à savoir au travers d'une puce dédiée 15 qui est capable d'interpréter le protocole utilisé pour la transmission. Il s'agit d'une puce PHY 15, associée à la couche de plus bas niveau, 5 chargée d'effectuer une conversion analogique-numérique. Elle opère au niveau de la couche physique du modèle OSI. La puce 15 est en contact direct avec le câble pour l'analyse du protocole. Cette puce implémente habituellement une fonction d'émetteur/récepteur mais ici on n'utilise que le mode récepteur à partir du câble directement, comme le montre la flèche 17 sur la figure 6. La puce 15 peut être 10 constituée par exemple par la puce KS8721CL-ND de la société Microchip Technology. La puce 12, équipée des capteurs précités 13 qui apportent les fonctions de mesure d'intensité de débit, de latence et de taux d'erreurs, convertit ces mesures en une puissance électrique permettant le contrôle électrique de la bande de leds. La puce 12 permet ainsi de mesurer les débits en émission et en réception sur le support de 15 transmission de données et convertit ces débits en signaux lumineux sur le dispositif. La puce 12 est configurable de telle sorte qu'on puisse personnaliser le comportement des leds 10 par rapport aux besoins de l'utilisateur. Une configuration par défaut est présente à la fabrication. Pour un câble réseau Ethernet, on utilise pour la puce 12 une puce Ethernet du commerce, par exemple la puce de référence KSZ8695PX de la société Microship. Ce dispositif lumineux permet de matérialiser un flux de données ou des informations de diagnostique via trois composantes qui s'appliquent à chaque led 10 de la bande 8. Pour cela, les moyens de commande 12 sont aptes à commander pour chaque led 10: - une intensité de lumière produite parmi au moins deux valeurs non-nulles. Ici, chaque led 10 s'allume plus ou moins fortement de 0% à 100% de sa puissance. 0% représente une led 10 éteinte et 100% une led 10 allumée à son maximum ; - une couleur de lumière produite parmi au moins deux couleurs différentes. Ici, les leds 10 sont contrôlées de telle sorte qu'elles peuvent émettre de la lumière sur 30 plusieurs longueurs d'ondes et donc produire plusieurs couleurs de lumière au choix ; et - une durée de production de lumière parmi au moins deux valeurs non-nulles et de préférence une infinité de valeurs, par exemple situées entre un dixième de seconde et plusieurs dizaines de secondes. 35 Ces trois composantes permettent de représenter et de caractériser visuellement le long du câble les informations comme les débits de transfert de données, les latences, les taux d'erreurs ou toutes autres informations concernant un flux de données. - 6 - La puce 12 est agencée en outre pour commander les leds 10 de façon à afficher une direction d'au moins un flux relatif au paramètre. Pour cela, les leds 10 sont contrôlées de telle sorte qu'elles s'allument pour une durée donnée et à un intervalle de temps prédéfini, tous deux commandables par la puce 12 parmi de multiples valeurs 5 non-nulles par exemple situées entre un dixième de seconde et plusieurs dizaines de secondes. Le boitier 14 est passif et permet la terminaison du dispositif. Deuxième mode de réalisation 10 Ce deuxième mode de réalisation du dispositif 200, illustré à la figure 2, diffère du précédent par la présence d'une gaine externe auto-enveloppante 230 en matière plastique, par exemple en polyester. Elle reçoit le câble 4 avec sa propre gaine 6 et la bande 8 de leds 10 en formant un manchon allongé venant se positionner par-dessus 15 ceux-ci. Cette gaine auto-enveloppante 230 englobe ainsi le câble de transmission de données sur toute sa longueur. Elle intègre aussi le dispositif lumineux sous forme de la bande de leds 8, ainsi que la puce 15 et la puce électronique 12 permettant le traitement du signal. La bande est raccordée à ses extrémités respectives d'une part à la puce électronique 12 et d'autre part à une terminaison passive 32. La puce 12 est 20 agencée pour mesurer des grandeurs sur le câble comme précédemment. De plus, les boîtiers 14 et 16 sont cette fois absents. Cette fois, la puce 15 n'est pas en contact direct avec le câble. Troisième mode de réalisation 25 Ce troisième mode de réalisation du dispositif 300, illustré à la figure 3, diffère du précédent par l'absence de la gaine auto-enveloppante et par le fait que la bande 8 de sources de lumière est noyée dans la gaine 6 du câble 4. Pour cela, la gaine 6 a été surmoulée sur la bande 8 de leds 10. Elle s'étend de nouveau sur l'ensemble du câble 4 entre les deux connecteurs 18, 20. La puce électronique 12, tout comme la puce 15, est intégrée dans l'un 20 des connecteurs du câble. L'autre connecteur 18 comprend la terminaison passive 32. Quatrième mode de réalisation Illustré à la figure 4, ce quatrième mode de réalisation du dispositif 400 diffère du précédent par le fait que les moyens de commande formés par la puce 12 sont eux- - 7 - aussi noyés dans la gaine 6 du câble tout comme la puce 15 et la terminaison passive 32. Au niveau de la puce 12 et de la terminaison passive, la gaine 6 peut de ce fait présenter une surépaisseur. Le câble 4 demeure relié à ses deux connecteurs 18, 20. Cette fois le dispositif forme donc en lui-même un câble de transmission de 5 données, qui comprend : - une gaine allongée externe 6, - au moins un capteur 13 de mesure d'au moins un paramètre relatif à une transmission de données dans le câble, - une bande 8 de sources de lumière 10 s'étendant parallèlement à la gaine, et 10 - des moyens de commande automatisés 12 reliés au capteur et aptes à commander séparément les sources de lumière 10 de façon à fournir au moins un signal lumineux représentant le paramètre. Nous allons maintenant présenter un exemple de fonctionnement de l'invention à 15 l'appui de ce quatrième mode de réalisation, en référence à la figure 5. Le dispositif 400 permet en effet de mettre en oeuvre le procédé de surveillance du câble 4 de transmission de données, comprenant les étapes consistant à: - mesurer au moins un paramètre relatif à une transmission de données dans le câble, et 20 - commander séparément les leds 10 de la bande 8 s'étendant parallèlement au câble pour fournir au moins un signal lumineux représentant le paramètre. Suivant l'intensité de la lumière émise par chaque led, il est possible d'obtenir un diagnostic visuel de la mesure. Pour les mesures ayant un maximum indiqué dans la configuration de l'invention, la valeur de la mesure est comparée à la mesure 25 maximale. Si elle lui est supérieure ou égale, les leds du signal lumineux sont allumées avec une intensité de 100%. Si la mesure est inférieure, les leds du signal lumineux sont allumées de X%, X étant le résultat du ratio : valeur mesurée * 100 / valeur maximale. En outre, chaque mesure dispose ici d'une colorisation qui lui est propre. L'invention 30 dans sa configuration initiale, c'est-à-dire sans modification dans la configuration d'usine, offre la colorisation suivante : bleu pour les débits, jaune pour la latence, rouge pour les erreurs mais d'autres combinaisons sons possibles. Grace aux caractéristiques présentées plus haut, le signal lumineux obtenu sur commande de la puce 12 peut indiquer une direction du flux d'information dans le câble 35 en observant l'origine du signal lumineux. Si celui démarre de la gauche des schémas précédents, la première led à gauche du câble est allumée, puis la deuxième led, puis la troisième led jusqu'à atteindre un nombre suffisant de leds allumées pour visualiser - 8 - une direction. Quand ce nombre de leds allumées est atteint, la première led à gauche est éteinte, puis la seconde led et ainsi de suite. On obtient alors un signal lumineux qui parcourt le câble dans une direction ou dans l'autre jusqu'à son extrémité. L'extrémité étant la dernière led à l'opposé du câble. 5 C'est ainsi que la figure 5 présente le dispositif 400 à trois instants successifs T, 1+1 et 1+2 respectivement. On a illustré une bande comprenant neufs leds 10a-i disposées à la suite les unes des autres le long du câble. A l'instant T, les leds 10a et 10b sont commandées par la puce pour produire une 10 lumière bleu à 100% d'intensité. Les leds 10h et 10i le sont pour produire une lumière bleue à 50% d'intensité. Les autres leds sont éteintes. A l'instant 1+1, les leds 10b et 10c sont commandées par la puce pour produire une lumière bleue à 100% d'intensité. Les leds lOg et 10h le sont pour produire une lumière bleue à 50% d'intensité. Les autres leds sont éteintes. 15 A l'instant 1+2, les leds 10c et 10d sont commandées par la puce pour produire une lumière bleue à 100% d'intensité. Les leds 10f et lOg le sont pour produire une lumière bleue à 50% d'intensité. Les autres leds sont éteintes. Cet affichage produit donc une animation et permet de représenter un premier flux de données de débit maximal se déplaçant de gauche à droite dans le câble et un 20 second flux de données de débit égal à 50% du débit disponible et se déplaçant de droite à gauche dans le câble, comme indiqué par les deux flèches 34 et 36. Des erreurs et des latences peuvent être représentées de façon similaire. Débit, erreurs et latence peuvent être représentée en même temps, notamment avec des couleurs respectives, pourvu que le nombre de leds de la bande le permette. 25 L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés. Il est notamment possible d'équiper la bande de plusieurs rangées de leds situées en regard les unes des autres. L'invention est notamment applicable à d'autres types de câbles pourvu que l'on 30 utilise une puce PHY 15 et un microcontrôleur 12 supportant le protocole à analyser. Ainsi elle est applicable au protocole Fibre channel, aux câbles de type infiniBand formant un bus d'ordinateur à haut débit et aux câbles HDMI. Pour ces derniers, on pourra utiliser pour la puce 12 la puce de référence Sil 9002 discrete HDMI transmitter PHY de la société Silicon Image. L'invention est aussi applicable aux câbles USB, par 35 exemple avec, pour la puce 12, REVENDICATIONS1. Dispositif (100-400) de surveillance d'une transmission de données, caractérisé 5 en ce qu'il comprend : - un câble (4), - au moins un capteur (13) agencé pour mesurer dans le câble au moins un paramètre relatif à une transmission de données dans le câble, - une bande (8) de sources de lumière (10), la bande s'étendant parallèlement au 10 câble, et - des moyens de commande automatisés (12) reliés au capteur et aptes à commander séparément les sources de lumière de façon à fournir au moins un signal lumineux représentant le paramètre. 2. Dispositif (100-400) selon la revendication précédente dans lequel le paramètre 15 est un débit de données dans le câble. 3. Dispositif (100-400) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le paramètre est une latence. 4. Dispositif (100-400) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le paramètre est un taux d'erreurs de transmission. 20 5. Dispositif (100-400) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les moyens de commande (12) sont aptes à commander une intensité de lumière produite par chaque source de lumière (10) parmi au moins deux valeurs non-nulles. 6. Dispositif (100-400) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les moyens de commande (12) sont aptes à commander une couleur de lumière 25 produite par chaque source de lumière (10) parmi au moins deux couleurs différentes. 7. Dispositif (100-400) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les moyens de commande (12) sont aptes à commander une durée de production de lumière par chaque source de lumière (10) parmi au moins deux valeurs non-nulles. 30 8. Dispositif (100-400) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les moyens de commande (12) sont aptes à commander les sources de lumière (10) de façon à afficher une direction d'au moins un flux relatif au paramètre. 9. Dispositif (100-400) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les sources de lumière comprennent des leds (10). 35 10. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes qui comprend deux boitiers (14, 16) fixés à des extrémités respectives du câble et à des extrémités respectives de la bande de sources de lumière, chaque boîtier comprenant - 10 - un organe de connexion à un autre câble (22, 24). 11. Dispositif (200-400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 qui comprend au moins un organe de connexion (18, 20) directement fixé à une extrémité du câble. 12. Dispositif (300) selon l'une quelconque des revendications 10 à 11 dans lequel les moyens de commande (12) sont intégrés à l'organe de connexion. 13. Dispositif (300; 400) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la bande (8) de sources de lumière est noyée dans une gaine (6) du câble. 14. Dispositif (400) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans 10 lequel les moyens de commande (12) sont noyés dans une gaine (6) du câble. 15. Dispositif (200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel le câble comprend une gaine de câble (6) et le dispositif comprend une gaine externe (230) recevant le câble et la bande de sources de lumière. 16. Câble (4, 400) de transmission de données, caractérisé en ce qu'il comprend : 15 - une gaine externe allongée (6), - au moins un capteur (13) agencé pour mesurer dans le câble au moins un paramètre relatif à une transmission de données dans le câble, - une bande (8) de sources de lumière (10), la bande s'étendant parallèlement à la gaine, et 20 - des moyens de commande automatisés (12) reliés au capteur et aptes à commander séparément les sources de lumière de façon à fournir au moins un signal lumineux représentant le paramètre. 17. Procédé de surveillance d'un câble de transmission de données, comprenant les étapes consistant à: 25 - mesurer dans le câble au moins un paramètre relatif à une transmission de données dans le câble (4), et - commander séparément des sources de lumière (10) d'une bande (6) de sources de lumière s'étendant parallèlement au câble pour fournir au moins un signal lumineux représentant le paramètre. 30