CA2740819A1

CA2740819A1 - Procede et dispositif de synchronisation et de datation pour equipements d'un reseau de communication de type afdx

Info

Publication number: CA2740819A1
Application number: CA2740819A
Authority: CA
Inventors: Oliver Danet
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2011-11-27
Anticipated expiration: 2031-05-18
Also published as: CA2740819C; FR2960666A1; US20110292842A1; FR2960666B1; US8649303B2

Abstract

L'invention a notamment pour objet la synchronisation d'une horloge locale d'un équipement dans un réseau de communication en fonction de trames de synchronisation émises par un équipement de référence et transmises via un commutateur. Après avoir reçu (700) une trame de synchronisation émise par l'équipement de référence et comprenant sa date d'émission, le commutateur transmet (730) ladite trame de synchronisation reçue après un délai, au moins en moyenne, fixe à compter de la réception de ladite trame de synchronisation par ledit commutateur (725). L'horloge locale de l'équipement est synchronisée après réception de ladite trame de synchronisation par l'équipement selon ladite date d'émission, la date de réception de ladite trame de synchronisation et ledit délai.

Description

Procédé et dispositif de synchronisation et de datation pour équipements d'un réseau de communication de type AFDX

La présente invention concerne la synchronisation d'équipements dans un réseau de communication embarqué et plus particulièrement un procédé et un dispositif de synchronisation d'horloge et de datation pour des équipements d'un réseau de communication de type AFDX ou Ethernet.
Il est fréquent, dans des applications de test, de mesure ou d'automatisation, de synchroniser précisément les horloges locales d'équipements pour qu'ils partagent une heure commune. A titre d'illustration, un tel mécanisme de synchronisation est mis en oeuvre dans des applications de test et de mesure pour aéronefs visant la mesure de jauges de contrainte. Il permet de corréler les données échangées avec une échelle temporelle.
A ces fins, un équipement disposant d'une horloge précise, par exemple un équipement pourvu d'un récepteur GPS (sigle de Global Positioning System en terminologie anglo-saxonne) ou connecté à un tel récepteur, est généralement responsable de la diffusion de l'heure à tous les équipements concernés.
Selon une solution courante, une liaison dédiée, précisément caractérisable en termes de temps de transfert, est utilisée pour assurer l'acheminement de messages de datation. Le protocole IRIG (acronyme de Inter-Range Instrumentation Group en terminologie anglo-saxonne) 200-98 utilise ce principe illustré sur la figure 1.
Le réseau embarqué 100 de type AFDX (sigle d'Avionics Full-Duplex Switched Ethernet en terminologie anglo-saxonne) comprend ici des équipements 105-1 à 105-6 reliés entre eux par un commutateur 110.
L'équipement 105-1 étant ici relié à un récepteur GPS 115, il est considéré
comme étant l'équipement de référence en termes de synchronisation. Un lien de datation 120 de type IRIG relie l'équipement 105-1 aux équipements 105-2 à 105-6, indépendamment du commutateur 110, c'est-à-dire

2 indépendamment des liens AFDX reliant le commutateur 110 aux équipements 105-1 à 105-6.
L'équipement de référence 105-1 est chargé de diffuser un signal d'horloge de référence, issue d'un signal GPS reçu par le récepteur GPS 115, via le lien spécifique 120, à tous les autres équipements (105-2 à 105-6) pour permettre leur synchronisation.
Bien que cette solution soit simple et efficace, elle présente néanmoins des inconvénients liés, en particulier, à la nécessité de mise en oeuvre d'un lien supplémentaire, engendrant notamment des coûts de conception, de fabrication et de maintenance.
Une autre solution consiste à utiliser le standard IEEE 1588 permettant la synchronisation et la datation précise à travers un réseau Ethernet. Ce standard est basé sur l'acheminement de messages de synchronisation et de messages de datation à travers le même réseau de communication que celui utilisé pour échanger des données. Selon ce standard, les commutateurs utilisés modifient les messages de datation pour inclure le temps de propagation des messages de synchronisation. Les équipements terminaux collectent ces messages et déterminent l'instant précis de leur réception afin de corriger leur horloge locale en conséquence.
Cette solution assure de bonnes performances. Cependant, sa mise en oeuvre est complexe et nécessite que les commutateurs puissent générer des trames de façon autonome.
Ainsi, bien qu'il existe des solutions pour synchroniser des équipements dans un réseau de communication de type Ethernet ou AFDX et permettre la datation de données et d'événements, ces solutions ne sont pas entièrement satisfaisantes.
L'invention permet de résoudre au moins un des problèmes exposés précédemment.
L'invention a ainsi pour objet un procédé de transmission de trames de synchronisation dans un réseau de communication pour permettre la synchronisation d'une horloge locale d'au moins un équipement connecté audit réseau de communication selon une horloge d'un équipement de référence

3 également connecté audit réseau de communication, ledit au moins un équipement, distinct dudit équipement de référence, étant relié à ce dernier via au moins un commutateur, ce procédé, mis en oeuvre dans ledit au moins commutateur, comprenant les étapes suivantes, - réception d'au moins une trame de synchronisation émise par ledit équipement de référence, ladite au moins une trame de synchronisation comprenant la date d'émission de ladite au moins une trame de synchronisation selon ladite horloge dudit équipement de référence ; et, - transmission de ladite au moins une trame de synchronisation reçue après un délai, au moins en moyenne, fixe à compter de la réception de ladite au moins une trame de synchronisation par ledit commutateur, l'horloge locale dudit au moins un équipement étant synchronisée après réception de ladite au moins une trame de synchronisation par ledit au moins un équipement selon ladite date d'émission, la date de réception de ladite au moins une trame de synchronisation et au moins ledit délai.
Le procédé selon l'invention permet ainsi de garantir un délai de transmission constant, au moins en moyenne, des trames de synchronisation utilisées pour synchroniser des horloges locales d'équipements dans un réseau de communication.
Ledit délai est avantageusement déterminé en fonction de la longueur de la plus longue trame pouvant être transmise par ledit commutateur de telle sorte que si, au moment de la réception d'une trame de synchronisation, la transmission d'une trame dont la taille est la plus grande possible débute, le temps de transmission de la trame de synchronisation reçue soit néanmoins respecté.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend en outre une étape de transmission d'une partie d'une trame durant ledit délai de telle sorte que le délai soit mis à profit pour transmettre des données reçues.
Toujours selon un mode de réalisation particulier, le procédé
comprend en outre une étape de calcul d'ajustement dudit délai, ledit ajustement étant lié à un délai de transmission d'une trame de synchronisation

4 préalablement transmise par ledit commutateur afin que le délai de transmission des trames de synchronisation soit, en moyenne, constant.
L'invention a également pour objet un procédé de synchronisation d'une horloge locale d'un équipement par rapport à une horloge d'un équipement de référence, ledit équipement et ledit équipement de référence appartenant à un réseau de communication et étant relié l'un à l'autre via au moins un commutateur, ledit équipement de référence transmettant au moins une trame de synchronisation comprenant la date d'émission de ladite au moins une trame de synchronisation selon ladite horloge dudit équipement de référence, le procédé comprenant les étapes suivantes, - réception de ladite au moins une trame de synchronisation émise par ledit équipement de référence ;
- calcul d'une date d'émission théorique de ladite au moins une trame de synchronisation selon la date de réception de ladite au moins une trame de synchronisation par ledit équipement et un délai fixe lié à au moins un délai de transmission ; et, - synchronisation de ladite horloge locale dudit équipement selon ladite date d'émission théorique et ladite date d'émission comprise dans ladite au moins une trame de synchronisation, ledit commutateur transmettant ladite au moins une trame de synchronisation après ledit au moins un délai de transmission, au moins en moyenne, fixe à
compter de la réception de ladite au moins une trame de synchronisation par ledit commutateur conformément au procédé décrit précédemment.
Le procédé selon l'invention permet ainsi de synchroniser une horloge locale d'un équipement relié à un réseau de communication par rapport à une horloge d'un équipement distinct sans nécessiter de lien spécifique et sans que les commutateurs utilisés dans le réseau de communication n'aient besoin d'analyser ou de modifier le contenu des trames transmises ni de générer de nouvelles trames.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend en outre une étape de calcul dudit délai selon ledit au moins un délai de transmission et la topologie dudit réseau de communication.

Toujours selon un mode de réalisation particulier, ladite étape de synchronisation comprend une étape de calcul d'une moyenne de différences entre une date d'émission théorique d'une trame de synchronisation et une date d'émission correspondante comprise dans une trame de synchronisation, ladite

5 moyenne étant établie pour une pluralité de trames de synchronisation reçues de telle sorte que si le délai est, en moyenne, constant, la synchronisation de l'horloge locale soit aussi précise que possible.
L'invention a également pour objet un programme d'ordinateur comprenant des instructions adaptées à la mise en oeuvre de chacune des étapes du procédé décrit précédemment lorsque ledit programme est exécuté
sur un ordinateur ainsi qu'un dispositif comprenant des moyens adaptés à la mise en oeuvre de chacune des étapes de ce procédé et un aéronef comprenant ce dispositif.
Les avantages procurés par ce programme d'ordinateur, ce dispositif et cet aéronef sont similaires à ceux évoqués précédemment.
D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortent de la description détaillée qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un réseau de communication reliant plusieurs équipements synchronisés par un mécanisme basé sur le protocole IRIG 200-98 ;
- la figure 2 illustre schématiquement le format d'une trame de données échangée dans un réseau de type AFDX ;
- la figure 3 illustre un exemple de commutateur de trames d'un réseau de communication de type AFDX comprenant quatre ports bidirectionnels ;
- la figure 4 illustre un exemple de trafic dans un commutateur tel que celui présenté en référence à la figure 3 ;
- la figure 5 illustre un exemple de transmission d'une trame de synchronisation dans un commutateur tel que celui présenté en référence à la figure 3 ;

6 la figure 6 illustre schématiquement un exemple de réseau de communication reliant plusieurs équipements synchronisés par un mécanisme conforme à l'invention ;
- la figure 7 illustre schématiquement un exemple de certaines étapes du procédé mis en oeuvre dans un commutateur pour transmettre des trames de synchronisation selon un délai constant ou en moyenne constant ;
- la figure 8 illustre un exemple d'architecture de commutateur adapté à mettre en oeuvre l'algorithme décrit en référence à la figure précédente ;
- la figure 9 illustre schématiquement un exemple de certaines étapes de l'algorithme mis en oeuvre dans un équipement pour synchroniser son horloge locale selon une trame de synchronisation reçue ; et, - la figure 10 illustre un exemple d'architecture d'un équipement adapté à mettre en oeuvre l'algorithme décrit en référence à la figure 9.
L'invention a pour objet la synchronisation d'horloges de plusieurs équipements reliés à un réseau de communication de type AFDX sans nécessiter de liaison dédiée, ni utiliser de protocole complexe. Pour assurer la synchronisation, les commutateurs utilisés ne doivent ni modifier les messages en transit, ni générer de nouveaux messages.
De façon générale, l'invention vise un mécanisme selon lequel le temps de transmission de messages spécifiques utilisés pour la synchronisation et la datation, à travers un commutateur d'un réseau de communication de type AFDX, est constant ou, en moyenne, constant, quelque soit le trafic sur les différents ports du commutateur. A ces fins, les commutateurs utilisés comprennent un mécanisme selon lequel la transmission des messages spécifiques utilisés pour la synchronisation et la datation est retardée pour assurer un temps de propagation constant ou, en moyenne, constant.
Par ailleurs, les messages spécifiques utilisés pour la synchronisation et la datation, émis par un équipement de référence, comprennent leur date d'émission. Ainsi, connaissant la date d'émission du message, sa date de réception et son temps de propagation jusqu'à un équipement particulier, ce dernier peut calculer une erreur de date en

7 comparant la date d'émission avec la date de réception à laquelle a été
soustrait le temps de propagation et se synchroniser précisément avec l'équipement de référence.
Il est rappelé que le protocole AFDX, décrit dans la partie 7 de la norme ARINC 664, utilise le standard de communication Ethernet (norme IEEE
802.3). Un réseau de communication de type AFDX est constitué
d'équipements terminaux, aussi appelés End Systems en terminologie anglo-saxonne, et de commutateurs de trames, aussi appelés Switch en terminologie anglo-saxonne, reliés entre eux par des liens de communication. Typiquement, chaque commutateur possède plusieurs ports de communication reliés aux équipements et aux autres commutateurs.
Comme illustré sur la figure 2, chaque trame AFDX 200 échangée à
travers le réseau de communication contient un champ 205 appelé VL (sigle de Virtual Link en terminologie anglo-saxonne) qui est utilisé par les commutateurs pour déterminer l'acheminement des trames à travers le réseau ainsi qu'un champ 210 de données et de paramètres.
A chaque instant, les commutateurs sont amenés à recopier les trames reçues vers un ou plusieurs ports de sortie en fonction d'une table de commutation. Si plusieurs trames reçues doivent être acheminées vers un même port de sortie, ces trames sont stockées dans une mémoire tampon du commutateur pour être émises à la suite. Il en résulte que, pour une trame, le temps de traversée d'un commutateur dépend du trafic sur le réseau de communication.
La figure 3 illustre un exemple de commutateur de trames d'un réseau de communication de type AFDX comprenant quatre ports bidirectionnels. Le commutateur 300 comprend ici les ports 305-1 à 305-4. Le port 305-1 correspond par exemple au port 1, le port 305-2 au port 2, le port 305-3 au port 3 et le port 305-4 au port 4. Lorsqu'une trame est reçue sur un port, le commutateur examine le champ VL de la trame reçue et, en fonction de la table de communication mémorisée dans le commutateur, détermine les ports de sortie sur lesquels doit être recopiée la trame reçue.

8 Un exemple de table de commutation est donné en annexe (table 1).
Selon cet exemple, les trames dont le champ VL est égal à un et reçues par le port 1 doivent être transmises aux ports de sortie 2, 3 et 4, les trames dont le champ VL est égal à deux et reçues par le port 1 doivent être transmises au port de sortie 4 et ainsi de suite.
La figure 4 illustre un exemple de trafic dans un commutateur tel que celui présenté en référence à la figure 3. Les trames reçues par chacun des ports sont transmises aux autres ports selon la valeur du champ VL de chaque trame, la référence du port d'entrée et le contenu de la table de commutation donnée en annexe.
Les quatre premières lignes représentent ici les trames reçues par les quatre ports du commutateur en fonction du temps. Par exemple, le port 1 reçoit une trame ayant un champ VL égal à 1, puis une trame ayant un champ VL égal à 2 et ainsi de suite. Les quatre lignes suivantes représentent les trames transmises par les quatre ports du commutateur en fonction du temps.
Par exemple, le port 1 transmet une trame ayant un champ VL égal à 4, puis une trame ayant un champ VL égal à 3 et ainsi de suite.
Comme représenté, le temps de traversée des trames dans le commutateur est variable et dépend de l'occupation du réseau de communication. A titre d'illustration, la trame 400 dont le champ VL est égal à 7, reçue sur le port 2 à l'instant t1, est émise par les ports 1 et 3, conformément à
la table de commutation utilisée, aux instants t2 et t3, respectivement, l'instant t3 étant différent de l'instant t2.
Les commutateurs de trames de type AFDX disposent généralement de plusieurs files d'attente en émission associées à plusieurs niveaux de priorités. Ils déterminent le niveau de priorité de chaque trame à partir du contenu du champ VL.
Conformément à l'invention, les messages spécifiques utilisés pour la synchronisation et la datation, appelés messages ou trames de synchronisation, sont acheminés sur une file de haute priorité et utilisent une valeur réservée du champ VL. Comme indiqué précédemment et afin d'assurer

9 une heure unique pour tous les équipements, ces messages contiennent la date exacte de leur émission par l'équipement de référence.
Selon un premier mode de réalisation, un commutateur recevant une trame de synchronisation attend durant un délai prédéterminé, supérieur ou égal à la durée du message de longueur maximale, avant de la transmettre. Le délai prédéterminé est, par exemple, de 123 las pour une trame de 1 518 octets lorsque le débit de communication des ports de sortie (ou du port de sortie le plus lent) est de 10OMbps. Le délai prédéterminé est, de préférence, estimé
avant l'échange de trames et mémorisé dans chaque commutateur. Il est observé que, selon la configuration du réseau et les spécifications des trames, les délais prédéterminés utilisés par chaque commutateur du réseau peuvent être différents.
Durant ce temps d'attente, si une trame est en cours de transmission sur un port de sortie, sa transmission continue normalement.
A l'issue de ce délai, le commutateur transmet la trame de synchronisation puis continue l'acheminement des autres trames de façon standard.
Chaque équipement recevant une trame de synchronisation doit être capable de dater précisément l'instant de sa réception. Pour connaître la date d'émission théorique de ce paquet, l'équipement soustrait à la date de réception un délai fixe, dépendant de la position de cet équipement dans le réseau et du débit de chaque liaison utilisée pour la transmission de cette trame. Ce délai fixe peut ainsi être calculé en cumulant les temps de transfert liés à chaque commutateur traversé et les temps de propagation liés à chaque lien utilisé.
La différence de temps entre la date d'émission théorique calculée et la date d'émission réelle reçue dans la trame de synchronisation est utilisée pour ajuster l'horloge locale de l'équipement.
Chaque équipement recevant le message de synchronisation peut ainsi ajuster sa propre horloge à partir de l'instant de réception du message de synchronisation et du temps fixe de propagation à travers le réseau.
La figure 5 illustre un exemple de transmission d'une trame de synchronisation 500 dans un commutateur tel que celui présenté en référence à

la figure 3. Celle-ci est ici reçue sur le port 1 à un instant t, et transmise via les ports 2, 3 et 4 à un même instant t2. La différence de temps entre les instants t, et t2 correspond au délai prédéterminé utilisé par le commutateur.
Selon un second mode de réalisation, pouvant notamment être mis 5 en ceuvre lorsqu'un commutateur n'est pas capable de garantir un délai de propagation constant pour chaque trame de synchronisation, il est fait en sorte que le délai de propagation moyen soit constant.
Ainsi, à titre d'illustration, un commutateur peut être configuré pour mettre en oeuvre un temps de propagation de 500j.ts pour la transmission des

10 trames de synchronisation. Si, en raison des mécanismes de séquencement internes ou de l'occupation du réseau de communication cette trame n'est transmise effectivement qu'après 540 s, la prochaine trame de synchronisation devra être transmise après 460 s, pour compenser le retard précédent. Le délai de propagation de chaque trame de synchronisation est ainsi corrigé de l'erreur impactant le délai de propagation de la ou des trames de synchronisation précédentes.
Les équipements recevant ces trames de synchronisation effectuent une moyenne des instants d'arrivée des trames de synchronisation pour calculer une heure précise.
Il est observé ici que le réseau de communication utilisé de type AFDX peut être redondé. Le cas échéant, les trames de synchronisation sont acheminées simultanément sur les deux réseaux. En outre, l'équipement servant de référence pour l'horloge peut être lui aussi être redondé pour garantir le fonctionnement en cas de panne simple.
Le mécanisme selon l'invention permet notamment d'obtenir une précision de l'ordre de 10 microsecondes à travers tout un réseau AFDX. Pour augmenter la précision, il peut être nécessaire de tenir compte du temps de propagation à travers les câbles et les composants d'adaptation utilisés.
La figure 6 illustre schématiquement un exemple de réseau de communication reliant plusieurs équipements synchronisés par un mécanisme conforme à l'invention.

11 Le réseau de communication 600 représenté est ici constitué d'un équipement de référence 605 connecté à un récepteur GPS 610, d'équipements terminaux 615-1 à 615-4, génériquement référencés 615, et de commutateurs 620-1 et 620-2 reliant les équipements 605 et 615 entre eux. Les équipements terminaux 615 disposent de mécanismes permettant de dater, par rapport à une horloge locale, les messages reçus en fonction d'un délai de réception fixe.
L'équipement de référence 605 est ici chargé de générer périodiquement des trames de synchronisation sur le réseau de communication de type AFDX. Il intègre une horloge précise contrôlée par le récepteur GPS
610 servant de référence temporelle. Cet équipement maîtrise précisément l'instant d'émission des trames de synchronisation. Les équipements terminaux 615 reçoivent les trames de synchronisation générées par l'équipement de référence 605.
Comme décrit précédemment, les commutateurs de trames 620-1 et 620-2 sont configurés pour que les trames de synchronisation soient traitées dans une file d'attente dédiée (haute priorité) permettant un temps de propagation constant en fonction d'un délai prédéterminé calculé selon la longueur de la trame transmise la plus longue et du débit des ports de transmission. Ce délai prédéterminé peut notamment être égal à 123 s si la trame la plus longue est de 1 518 octets et le débit de communication des ports de sortie (ou du port de sortie le plus lent) est de 100Mbps.
Comme illustré, les équipements 615-1 et 615-2 reçoivent les trames de synchronisation de l'équipement 605 via le commutateur 620-1 tandis que les équipements 615-3 et 615-4 reçoivent les trames de synchronisation de l'équipement 605 via les commutateurs 620-1 et 620-2. Par conséquent, les équipements 615-1 et 615-2 reçoivent les trames de synchronisation après un retard fixe de 123 s (hors délai induit par les liens de communication) induit par le commutateur 620-1 et les équipements 615-3 et 615-4 reçoivent les trames de synchronisation avec un retard fixe de 246 s (toujours hors délai induit par les liens de communication) correspondant au cumul des retards de 123 s induits par les commutateurs 620-let 620-2. Connaissant ces retards, la date

12 d'émission des trames de synchronisation et leur date de réception, les équipements 615 peuvent ajuster leur horloge locale.
La figure 7 illustre schématiquement un exemple de certaines étapes du procédé mis en oeuvre dans un commutateur pour transmettre des trames de synchronisation selon un délai constant ou en moyenne constant.
Comme illustré une première étape a pour objet la réception d'une trame (étape 700). La nature de cette trame est ensuite testée pour déterminée s'il s'agit ou non d'une trame de synchronisation (étape 705). Comme indiqué
précédemment, une trame de synchronisation comprend, de préférence, un champ VL ayant une valeur particulière permettant de l'identifier.
Si la trame reçue n'est pas une trame de synchronisation, la trame en cours de transmission et les trames préalablement reçues et mémorisées sont transmises de façon standard (étape 710).
Si, au contraire, la trame reçue est une trame de synchronisation et si une trame est en cours de transmission, cette dernière continue à être transmise de façon standard (étape 715). Parallèlement, un compteur temporel est déclenché pour effectuer une temporisation dont la longueur est définie selon un délai prédéterminé si le commutateur est capable de transmettre une trame précisément après un tel délai ou après un délai calculé dans le cas contraire (étape 725).
Si la temporisation est effectuée selon un délai calculé, celui-ci est préalablement calculé (étape 720). Ce calcul consiste à déterminer le délai observé pour la transmission de la trame de synchronisation précédente et à
comparer ce délai avec le délai prédéterminé pour calculer le délai optimal selon lequel, après la transmission de la trame de synchronisation en cours, le délai moyen observé avant la transmission des trames de synchronisation soit aussi proche que possible du délai prédéterminé. Ce délai calculé est de préférence supérieur à un premier seuil prédéterminé et inférieur à un second seuil prédéterminé pour éviter une erreur de synchronisation. En d'autres termes, chaque transmission de trame de synchronisation doit, le cas échéant, compenser le décalage de la transmission de la trame de synchronisation précédente.

13 Ainsi, à titre d'illustration, si le délai nominal de transmission d'une trame de synchronisation est de 500 s et si la première trame de synchronisation est transmise après 520 s, il y a un retard de 20jLs (520-500) à
rattraper. Le délai de transmission de la seconde trame de synchronisation doit donc être de 480 s (500-20). Si la seconde trame est transmise après 400 s, il y a une avance de 80 s (400-480). Le délai de transmission de la troisième trame de synchronisation doit donc être de 580 s (500+80). Si la troisième trame de synchronisation est effectivement transmise avec un délai de 580 s, le délai de transmission des trames de synchronisation est constant en moyenne ((520+400+580)/3 = 500 s). En outre, la précision de cette moyenne est bornée et ne dépend pas du trafic sur le réseau.
Lorsque le délai prédéterminé ou calculé est écoulé, c'est-à-dire en fin de temporisation, la trame de synchronisation est transmise de façon standard sur les ports identifiés dans la table de commutation utilisée (étape 730).
Comme représenté par la flèche pointillée, le processus se poursuit tant qu'il n'est pas arrêté et que des trames sont reçues.
Un commutateur adapté à transmettre des trames de synchronisation selon un délai constant ou en moyenne constant conformément, par exemple, à l'algorithme illustré sur la figure 7, est représenté
sur la figure 8.
Il s'agit ici d'un commutateur 800 ayant quatre ports d'entrée E et de sortie S. Il comprend un élément de commutation 805, une mémoire de configuration 810, une pluralité de mémoires tampons 815-1 à 815-4, ou files d'attente, génériquement référencées 815, une mémoire tampon 820, une pluralité de multiplexeurs 825-1 à 825-4, génériquement référencés 825, et un système de contrôle central 830, par exemple un microcontrôleur.
L'élément de commutation 805 est contrôlé par le système de contrôle centrale pour recopier des paquets de données reçus en entrée vers des ports de sortie, via les mémoires tampons 815-1 à 815-4 et 820, en fonction de données de configuration mémorisées ici dans la mémoire de configuration 810. Les mémoires tampons 815-1 à 815-4 sont chacune associées à un port

14 de sortie. Elles sont utilisées pour mémoriser des paquets de données reçus de l'élément de commutation 805 et prêts à être re-émis vers le port de sortie correspondant. La mémoire tampon 820 est également reliée à chaque port de sortie. Elle est utilisée pour mémoriser des trames de synchronisation reçues de l'élément de commutation 805 et prêtes à être re-émises vers les ports de sortie.
Chaque port de sortie est relié à une mémoire tampon 815 et à la mémoire tampon 820 via un multiplexeur 825 contrôlé par système de contrôle central 830 qui sélectionne les données transmises sur chaque port de sortie afin, notamment, de déclencher l'émission retardée des trames de synchronisation.
La figure 9 illustre schématiquement un exemple de certaines étapes de l'algorithme mis en oeuvre dans un équipement pour synchroniser son horloge locale selon une trame de synchronisation reçue.
Lors de la réception d'une trame (étape 900), sa date de réception est mémorisée temporairement (étape 905). Un test est alors réalisé pour déterminer la nature de la trame reçue (étape 910), c'est-à-dire ici pour déterminer s'il s'agit ou non d'une trame de synchronisation. Comme décrit précédemment, une trame de synchronisation comprend, de préférence, un champ VL ayant une valeur particulière permettant de l'identifier.
Si la trame reçue n'est pas une trame de synchronisation, elle est traitée de façon standard (étape 915) et sa date de réception est ignorée.
Si, au contraire, la trame reçue est une trame de synchronisation, la date d'émission de la trame, contenue dans son champ de données et paramètres est extraite (étape 920). La date d'émission théorique de la trame est alors calculée (étape 925) par soustraction du délai de transmission à la date de réception mémorisée. Comme indiqué précédemment, le délai de transmission est constant. Il est calculé selon la topologie du réseau de communication et des délais de transmission de chaque commutateur traversé
par la trame de synchronisation reçue. La date d'émission théorique est alors comparée à la date d'émission reçue dans la trame de synchronisation pour mettre à jour l'horloge locale de l'équipement (étape 930).

Comme représenté par la flèche pointillée, le processus se poursuit tant qu'il n'est pas arrêté et que des trames sont reçues.
Un exemple d'architecture d'un équipement adapté à mettre en oeuvre l'algorithme décrit en référence à la figure 9 est illustré sur la figure 10.
5 Le dispositif 1000 comporte ici un bus de communication 1002 auquel sont reliés :
- une unité centrale de traitement ou microprocesseur 1004 (CPU, Central Processing Unit) ;
- une mémoire morte 1006 (ROM, acronyme de Read Only Memory 10 en terminologie anglo-saxonne) pouvant comporter des programmes mettant en oeuvre un algorithme similaire à celui représenté sur la figure 9 ;
- une mémoire vive ou mémoire cache 1008 (RAM, acronyme de Random Access Memory en terminologie anglo-saxonne) comportant des registres adaptés à enregistrer des variables et paramètres créés et modifiés au

15 cours de l'exécution des programmes précités ; et, - une interface de communication 1010 adaptée à transmettre et à
recevoir des données.
Les trames de données et de synchronisation sont ainsi reçues via l'interface 1010, mémorisées dans la mémoire 1008 pour être analysées selon l'algorithme décrit précédemment et permettre la mise à jour de l'horloge locale.
Le bus de communication permet la communication et l'interopérabilité entre les différents éléments inclus dans le dispositif 1000 ou reliés à lui. La représentation du bus n'est pas limitative et, notamment, l'unité
centrale est susceptible de communiquer des instructions à tout élément du dispositif 1000 directement ou par l'intermédiaire d'un autre élément du dispositif 1000.
Le code exécutable de chaque programme permettant au dispositif programmable de mettre en oeuvre les processus selon l'invention, peut être stocké, par exemple, en mémoire morte 1006.
Selon une autre variante, le code exécutable des programmes pourra être reçu, au moins partiellement, par l'intermédiaire de l'interface 1010.

16 De manière plus générale, le ou les programmes pourront être chargés dans un des moyens de stockage du dispositif 1000 avant d'être exécutés.
L'unité centrale 1004 va commander et diriger l'exécution des instructions ou portions de code logiciel du ou des programmes selon l'invention, instructions qui sont stockées dans la mémoire morte 1006 ou dans d'autres éléments de stockage. Lors de la mise sous tension, le ou les programmes qui sont stockés dans une mémoire non volatile, par exemple la mémoire morte 1006, sont transférés dans la mémoire vive 1008 qui contient alors le code exécutable du ou des programmes selon l'invention, ainsi que des registres pour mémoriser les variables et paramètres nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention.
Naturellement, pour satisfaire des besoins spécifiques, une personne compétente dans le domaine de l'invention pourra appliquer des modifications dans la description précédente.

17 ANNEXE
VL Port source Ports destination 1 1 2, 3, 4 3 3 1, 2 4 2 1,3,4 4 2,3 --- 6 4 2, 3 7 2 1, 3 8 1 2,4 Table 1

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de transmission de trames de synchronisation dans un réseau de communication pour permettre la synchronisation d'une horloge locale d'au moins un équipement connecté audit réseau de communication selon une horloge d'un équipement de référence également connecté audit réseau de communication, ledit au moins un équipement, distinct dudit équipement de référence, étant relié à ce dernier via au moins un commutateur, ce procédé, mis en oeuvre dans ledit au moins commutateur, étant caractérisé
en ce qu'il comprend les étapes suivantes, - réception (700) d'au moins une trame de synchronisation émise par ledit équipement de référence, ladite au moins une trame de synchronisation comprenant la date d'émission de ladite au moins une trame de synchronisation selon ladite horloge dudit équipement de référence ; et, - transmission (730) de ladite au moins une trame de synchronisation reçue après un délai, au moins en moyenne, fixe à compter de la réception de ladite au moins une trame de synchronisation par ledit commutateur (725), l'horloge locale dudit au moins un équipement étant synchronisée après réception de ladite au moins une trame de synchronisation par ledit au moins un équipement selon ladite date d'émission, la date de réception de ladite au moins une trame de synchronisation et au moins ledit délai.

2. Procédé selon la revendication 1 selon lequel ledit délai est déterminé en fonction de la longueur de la plus longue trame pouvant être transmise par ledit commutateur.

3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2 comprenant en outre une étape de transmission (715) d'une partie d'une trame durant ledit délai.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant en outre une étape de calcul (720) d'ajustement dudit délai, ledit ajustement étant lié à un délai de transmission d'une trame de synchronisation préalablement transmise par ledit commutateur.

5. Procédé de synchronisation d'une horloge locale d'un équipement par rapport à une horloge d'un équipement de référence, ledit équipement et ledit équipement de référence appartenant à un réseau de communication et étant relié l'un à l'autre via au moins un commutateur, ledit équipement de référence transmettant au moins une trame de synchronisation comprenant la date d'émission de ladite au moins une trame de synchronisation selon ladite horloge dudit équipement de référence, le procédé étant caractérisé
en ce qu'il comprend les étapes suivantes, - réception (900) de ladite au moins une trame de synchronisation émise par ledit équipement de référence ;
- calcul (925) d'une date d'émission théorique de ladite au moins une trame de synchronisation selon la date de réception de ladite au moins une trame de synchronisation par ledit équipement et un délai fixe lié à au moins un délai de transmission ; et, - synchronisation (930) de ladite horloge locale dudit équipement selon ladite date d'émission théorique et ladite date d'émission comprise dans ladite au moins une trame de synchronisation, ledit commutateur transmettant ladite au moins une trame de synchronisation après ledit au moins un délai de transmission, au moins en moyenne, fixe à
compter de la réception de ladite au moins une trame de synchronisation par ledit commutateur conformément à l'une quelconque des revendications précédentes.

6. Procédé selon la revendication 5 comprenant en outre une étape de calcul dudit délai selon ledit au moins un délai de transmission et la topologie dudit réseau de communication.

7. Procédé selon la revendication 5 ou la revendication 6 selon lequel ladite étape de synchronisation comprend une étape de calcul d'une moyenne de différences entre une date d'émission théorique d'une trame de synchronisation et une date d'émission correspondante comprise dans une trame de synchronisation, ladite moyenne étant établie pour une pluralité de trames de synchronisation reçues.

8. Programme d'ordinateur comprenant des instructions adaptées à
la mise en uvre de chacune des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.

9. Dispositif comprenant des moyens adaptés à la mise en oeuvre de chacune des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.

10. Aéronef comprenant le dispositif selon la revendication précédente.