FR2534753A1 - Systeme d'etablissement de circuits de transmission de donnees a debit constant entre une pluralite de stations - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME D'ETABLISSEMENT DE CIRCUITS DE TRANSMISSION DE DONNEES A DEBIT CONSTANT, ENTRE UNE PLURALITE DE STATIONS. CE SYSTEME EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPORTE UN ENSEMBLE 3 DE LIAISONS DE TRANSMISSION POINT A POINT DUPLEX, DES UNITES 2 DE DERIVATION ETOU DE REPETITION, RELIES EN BOUCLE PAR LEDIT ENSEMBLE 3 DE LIAISONS DE TRANSMISSION, DES LIAISONS DE TRANSMISSION DE DONNEES POUR RACCORDEMENT D'APPAREILS D'UTILISATION 4 A 9 AUXDITES UNITES 2 DE DERIVATION ETOU DE REPETITION PREVUES AU MOINS POUR UNE TRANSMISSION DUPLEX, DES MOYENS DE TELECOMMANDE DESDITES UNITES 2 DE DERIVATION ETOU DE REPETITION, PREVUS POUR DETERMINER L'AIGUILLAGE DE SIGNAUX RECUS DE N'IMPORTE LAQUELLE DES LIAISONS DE TRANSMISSION DUPLEX OU DES LIAISONS DE RACCORDEMENT VERS N'IMPORTE LAQUELLE DES MEMES LIAISONS, ETABLISSANT AINSI DES CIRCUITS DE DONNEES ENTRE PAIRES D'APPAREILS D'UTILISATION. APPLICATION A LA TRANSMISSION DE DONNEES A DEBIT CONSTANT, ENTRE UNE PLURALITE DE STATIONS.

Description

La présente invention concerne un système d'établissement de circuits de

transmission: de données à

débit constant entre une pluralité de stations.

Elle s'applique à la transmission de données sous forme numérique, entre une pluralité de stations.

La transmission de données sous forme numéri-

que a de nombreuses applications bien connues dans des domaines tels que le traitement de l'information, le transport de textes, du' son (téléphonie) ou de L 'imag e

(vidéo numérique).

On identifie en cette matière deux types de réseaux de transmission qui ont des caractéristiques fonctionnelles différentes correspondant à des classes

de besoins contrastées.

Un premier type de réseaux est connu dans la techniquesous l'appellation générique de "réseaux à commutation de paquets" Dans ce premier type de réseau, les données sont groupées et transmises par blocs ou

paquets relativement petits, selon des chemins qui peu-

vent varier dans l'espace ou dans le temps Ce type de

transmission est caractéristique des échanges entre pro-

grammes d'ordinateur qui consistent généralement en

messages brefs, entrecoupés de délais très variables.

Un second type de réseaux est connu dans la technique sous l'appellation générique de "réseaux à commutation de circuits" Dans ce second type de réseaux, on établit des liaisons continues et de débit constant, entre une ou des paires d'appareils Ce type de liaisons est caractéristique des systèmes o le débit doit être garanti, tels les téléphones numériques ou les systèmes

de duplication d'images.

Certains réseaux de l'un ou l'autre type existent ou sont envisagés à l'échelle de grandes

régions géographiques, voire à l'échelle planétaire.

Leurs contraintes d'interconnexion globale ainsi que les contraintes liées aux longues distances, conduisent à des

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choix techniques qui ne seront pas discutés davantage, car ils sortent dudomaine préféré d'utilisation de l'invention. D'autres réseaux ont par vocation, une étendue limitée, par exemple, pour desservir un immeubleú un site industriel ou un laboratoire Pour de tels réseaux, on tend à employer des techniques spécifiquement adaptées aux faibles distances entre les points d'utilisation On les mentionne souvent sous l'appellation générique de

"réseaux locaux".

Les systèmes de réseaux locaux connus dans l'art antérieur appartiennent à trois catégories, chacune

de ces catégories coincidant avec certains usages spéci-

fiques Mais vis-à-vis de certains besoins de communica-

tion, et notamment quand il faut de très hauts débits garantis sur des périodes courtes, ces systèmes connus présentent des inconvénients que la présente invention vient atténuer ou éliminer, comme on le verra plus

loin en-détail.

Une première catégorie de réseaux locaux est du type à commutation de paquets Génêriquement, les réseaux de cette catégorie sont basés sur le partage d'une seule voie de transmission ou d'un nombre limité de telles voies Pour régler ce partage, on emploie aussi bien des procédés probabilistes tels que ceux connus sous l'abréviation CSMA-CD (Carrier Sense Multiple Access, Collision Detection), que des procédés détermi nistes tels que le multiplex à partage de temps, ou

le passage d'un droit à émettre par des signaux appropriés.

Cette première catégorie de réseaux locaux présente des caractéristiques bien adaptées aux besoins usuels de communication entre des programmes exécutés sur plusieurs ordinateurs: plusieurs 'liaisons logiques" sont ainsi établies via une infrastructure simplifiée,avec * 35 parfois des services annexes ax Ppréciês,relatifs au contrôle d'erreurs et/ou'au contrôle de flux En revanche, il est généralement impossible de garantir, entre deux stations connectées, un débit effectif dépassant une fraction minime du débit des voies de transmission mises en oeuvre; ceci, en raison de l'interférence

non prévisible des autres trafics quant au partage-

des moyens de liaison De plus, le coût des automatis-

mes de gestion du procédé de partage de voies, est

élevé, et va croissant avec la vitesse dé transmission.

Une seconde catégorie de réseaux locaux est du type à commutation de circuits; la plupart sont orientés vers la téléphonie ou sont directement dérivés des techniques liées à la téléphonie De tels réseaux locaux comportent, en règle générale, un organe central *de commutation tel que les autocommutateurs privés connus sous le sigle PABX, d'o rayonnent autant de liaisons directes point-à-point que de postes

desservis (stations).

Par définition, les réseaux locaux de cette deuxième catégorie ont des caractéristiques optimisées

pour la commutation de circuits Cependant, leur orien-

tation initiale vers la téléphonie se traduit, pour la plupart d'entre eux, par une limitation du débit par circuit; dans le cas contraire, le coût cumulatif d'autant de liaisons à grand débit que de stations, devient prohibitif dans la mesure o le trafic effectif

est sporadique.

On connaît enfin dans l'art antérieur une troisième catégorie de réseaux locaux, qui tendent à combiner,sur une seule liaison partagée ou sur un petit nombre de telles liaisons, les avantages des deux types

de commutation de données: par paquets et par circuits.

Par exemple, un train de signaux cycliques, est divisé dans le temps en un certain nombre de "canaux", dont certains sont exploités en mode circuit, et d'autres,

par paquets.

Les systèmes de cette troisième catégorie sont spécialement avantageux si l'on souhaite obtenir, sur chaque station en dérivation, plusieurs services simultanés tels que: téléphonie, circuits de données, commutation par paquets En contrepartie, les équipements

de gestion et de supervision sont onéreux pour la seule-

transmission de données, et l'on ne sait pas simplement affecter ou réaffecter plus qu'une part du débit à un couple de stations données En outre, pour la plupart de ces réseaux qui sont agencés en boucle, on introduit systématiquement des retards de transmission substantiels, inhérents aux mécanismes d'insertion de registres mis en jeu

Il ressort de cet examen générique des systè-

mes de réseau local connus dans l'art antérieur, qu'il

existe un besoin non satisfait en matière de communica-

tions temporaires et à haut débit -

Plus précisément, l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et pour cela, elle consiste en un procédé d'agencement d'un nombre réduit de liaisons à haut débit, partageables grâce à des dispositifs peu coûteux, entre une pluralité de stations, et qui permet

d'établir entre deux stations quelconques, des communica-

tions de type circuit dont le débit potentiel ne sera

limité que par celui des liaisons.

L'invention trouve une application dans tous les systèmes rassemblant une pluralité de stations ayant un débit moyen faible, mais demandant fugitivement un haut débit garanti, comme par exemple la transmission d'images fixes numérisées, ou le téléchargement rapide

de mémoires d'ordinateurs.

L'invention a pour objet un système d'établis-

sement de circuits de transmission de données à débit constant, entre une pluralité de stations, caractérisé en ce qu'il comporte:

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un ensemble de liaisons de transmission point-à-point duplex, des unités de dérivation et/ou de répétition, reliés en boucle par ledit ensemble de liaisons de transmission, des liaisons de transmission de données pour raccordement d'appareils d'utilisation auxdites unités de dérivation et/ou de répétition prévues au moins pour une transmission duplex, des moyens de télécommande desdites unités

de dérivation et/ou de répétition, prévus pour détermi-

ner l'aiguillage de signaux reçus de n'importe laquelle des liaisons de transmission duplex ou des liaisons de raccordement vers n'importe laquelle des mêmes'liaisons, établissant ainsi des circuits de données entre paires d'appareils d'utilisation ' Selon une autre caractéristique, les unités de dérivation et/ou de répétition sont groupées en ensembles multiples pour le raccordement d'appareils d'utilisation mutuellement proches, lesdits ensembles multiples pourvus de moyens de conversion de signaux, prévus pour la transmission et la réception sur des liaisons adaptées aux plus grandes distances, séparant

mutuellement lesdits ensembles multiples.

Selon une autre caractéristique, chaque unité de dérivation et/ou de répétition comprend en outre: des moyens d'encodage pour la transmission

d'un signal composite combinant les données et des impul-

sions d'horloge de rythme prédéterminé, des moyens de décodage pour séparer et

régénérer les impulsions d'horloge et les données véhicu-

lées par ledit signal composite, lesdits moyens d'encodage et de décodage étant insérés dans les chemins des signaux de données, pour éliminer les altérations cumulatives affectant les signaux répétés par les unités de dérivation et/ou de répétition. Selon une autre caractéristique, le système comprend en outre des moyens de production des impulsions d'horloge reliés aux moyens de télécommande, les rapidités de transmission de données déterminées par la fréquence de ces impulsions d'horloge étant choisies dans un

ensemble prédéterminé de valeurs prédéterminées.

Selon une autre caractéristique, les appareils d'utilisation sont en outre interconnectés par un réseau de communication auxiliaire, selon un agencement et

des règles prévus pour établir dynamiquement, par télé-

commande, des circuits de données entre lesdits appareils

d'utilisation du système.

Les caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront mieux de la descriptionqui va suivre,

donnée en regard des figures schématiques annexées, dans lesquelles: la figure 1, donnée à titre d'illustration,

montre schématiquement un dispositif conforme à 1 'inven-

tion qui interconnecte, pour l'exemple, des ordinateurs d'usage général, et des appareils d'interface et de traitement d'images; la figure 2 représente schématiquement un

mode simplifié de réalisation d'un dérivateur du disposi-

tif de l'invention; la figure 3 représente un ensemble de stations reliées entre elles, via de tels dérivateurs, montrant des circuits de données établis pour illustrer quelques unes des caractéristiques de l'invention; la figure 4 représente, dans un mode de

réalisation préféré, l'agencement de modules de dériva-

tion en une unité groupant plusieurs dérivateurs;

la figure 5 représente en détail, le déri-

vateur proprement dit.

La figure 1 montre schématiquement un réseau d'interconnexions, pour l'exemple, entre des ordinateurs

d'usage général et des appareils d'interface et de trai-

tement d'images,dans lequel intervient le dispositif

de l'invention.

Ce réseau comprend un réseau local 1, de type connu, assurant un service de commutation de paquets entre les stations; ce réseau local 1 ne fait pas partie de l'invention On suppose que ledit réseau local 1 connecte en outre les ordinateurs et les appareils aux réseaux publics de commutation par paquets, via des unités 2 de

dérivation et/ou de répétition (ou dérivateurs, caractéris-

tiques de l'invention).

' Les stations sont reliées au système de trans-

mission de l'invention Ce système comporte des liaisons

duplex à grand débit 3; l'ensemble des dérivateurs 2 et.

des liaisons 3, est agencé en boucle selon l'invention.

Les dérivateurs 2 sont télécommandés par une unité commune

4 (ou serveur), via une liaison de diffusion de télécom-

mandes 5, de tout type connu.

Les stations 6 sont des postes de travail composés respectivement d'un ordinateur notamment équipé d'un écran de restitution d'images, et d'un clavier, non

rlférenc 4 s.

La station 7 est un ordinateur d'archivage, notamment équipé de mémoires à disque de grande capacité

gérées par un logiciel de gestion de bases de données.

La station 8 est un ordinateur spécialisé

dans le traitement d'images, comportant les organes maté-

riels et le logiciel appropriés.

La station 9 est un équipement d'interface avec un réseau de transmission de données par satellite,

par exemple.

Le système hypothétique représenté sur la figure traite par exemple des images fixes résultant d'expériences de physique, ou d'observations planétaires par avion et/ou par satellite, ou d'observations médicales; d'une manière générale, ce système traite des images

numérisées.

Les ensemblesd'informations traitées par ledit

système sont donc des images codées sous forme numérique.

8- Ces images sont manipulées sous forme de fichiers séquentiels pour lesquels des ordres de grandeur de taille courantes sont donnés en millionsd'e b (éléments

binaires) par les stations de type 6,7 ou 8.

Le réseau local à commutation de paquets t; est utilisé pour la transmission entre les stations dé type 6, 7, 8 des informations de contrôle, de pilotage et de surveillance du système, aux fins d'opérations telles que: l'interrogation dez données, le lancement 'des tâches ou la synchronisation Ce premier service de

transmission est établi de manière permanente.

Le système de l'invention constitué des déri-

vatèurs 2 et des liaisons 3 est lui-même utilisé comme relais pour la transmission d'images, via l'équipement d'interface 9, entre le système et un réseau extérieur par satellite Ce dernier service n'est disponible que de manière temporaire et à la demande des stations utilisatrices. Quand une première station de type 6, 7 ou 8 désire transmettre une image sous forme d'un fichier, de/vers une grande station de type 6, 7, 8 ou 9, ces deux stations négocient les paramètres de ce transfert par le truchement du réseau local 1 Puis, l'une ou l'autre des deux stations transmet au serveur 4, via le réseau local 1, une demande d'établissement de circuit entre elles; cette demande comporte des paramètres de l'échange tels que: adresses des deux stations,volume

du fichier et références de la demande.

Le serveur 4 tient à jour une file d'attente des demandes de transmission, et procède comme suit, pour satisfaire la demande qui arrive en tête de file d'attente, via la liaison de télécommande 5;

le dérivateur solidaire de la première sta-

tion est positionné pour l'établissement d'un circuit selon un sens de la boucle,

le dérivateur solidaire de la seconde sta-

tion est positionné pour l'établissement d'un circuit selon le sens opposé, éventuellement, les dérivateurs situés sur la portion de boucle ainsi délimitée sont positionnés pour répéter ces circuits dans lés deux directions et de manière transparente. Le serveur 4 informe ensuite les deux stations concernées, via le réseau 1, que le circuit est établi entre elles, en indiquant la référence de-la demande

satisfaite, afin que lesdites stations puissent identi-

fier la demande servie parmi celles qu'elles auraient pu soumettre concurremment A partir de cet instant, les stations en question disposent, pour une durée limitée,

d'un circuit duplex transparent à grand débit.

Le serveur 4 calcule en outre le temps maximum nécessaire à l'échange, en fonction du volume de données annoncé et d'autres paramètres A l'expiration de ce temps, le serveur 4 leur notifie via le réseau 1 que le

circuit n'est plus disponible.

Pendant qu'un tel circuit est établi, le serveur 4 recherche dans la file d'attente une demande qui peut être éventuellement satisfaite en n'utilisant que des dérivateurs situés sur ka portion de boucle restant inemployée S'il existe une telle demande, elle

est satisfaite par le même mécanisme-de principe -

La méthode d'affectation ci-dessus n'est pas la seule possible selon l'invention; à titre d'exemple, on décrit également celle qui suit

Dans cette variante, les demandes de communica-

tion sont transmises au serveur 4 en précisant l'adresse

de la station émettrice, l'adresse de la station destina-

taire, une priorité et la référence de la demande; les demandes sont satisfaites en fonction de la priorité demandée. Via le réseau local 1, le serveur 4 prévient

les stations concernées que leur demande est satisfaite.

La station qui avait effectué la demande prévient norma-

lement le serveur 4, via le réseau local 1, quand la transmission est achevée A titre de sécurité, le serveur 4 surveille un délai maximum comme dans la première méthode, et notifie de toute manière la fin

de la communication à l'expiration de ce délai.

En sus des mécanismes de fonctionnement nor- maux, un tel système dispose de moyens de sécurisation, notamment en ce qui concerne les liaisons 3 et les

dérivateurs 2.

A titre d'exemple, deux stations ayant obtenu i Q un circuit du serveur 4, constatent l'impossibilité de transmettre par ce circuit; le serveur 4 en est informé via le réseau local 1, et opère un test par sondage des tronçons successifs (un tronçon est une liaison entre

deux dérivateurs).

Pour ce faire et via liaison de télécommande 5, le serveur provoque un bouclage du premier dérivateur 2

suivant le serveur 4 (dans un sens), c'est-à-dire que ce.

dérivateur transmet en sens inverse les signaux reçus du

serveur.

Si ce test est un succès, le serveur télé-

commande le bouclage du dérivateur suivant dans le même sens, tout en établissant la transparence du dérivateur précédent Ainsi, de proche en proche, est recherché le premier dérivateur qui ne renvoie pas ces signaux correctement Par un test de proche en proche en sens inverse, la panne est encore mieux localisée: sauf défaillance simultanée, c'est un tronçon déterminé qui

est reconnu non opérationnel.

Outre des indications à l'image de services

d'entretien, le serveur 4 peut avoir une action cor-

rectrice propre, en n'utilisant plus le tronçon défail-

lant pour établir des circuits: toutes les communica-

tions qui sont encore possibles sont établies via des

portions de la boucle excluant ce tronçon défaillant.

On notera de plus que les opérations de maintenance (diagnostic précis et réparation) n'affectent normalement

que le tronçon défaillant, et que le service d'établisse-

ment de circuits est maintenu sous une forme à

peine dégradée.

Une réalisation simplifiée du dérivateur est décrite à l'aide de la figure 2, tandis que la figure 3 représente des stations reliées entre elles, via des dérivateurs, conformément à l'invention, venant avant la

description d'un mode de réalisation préféré de l'inven-

tion Cette première description a pour but de mieux

faire comprendre la nature générique des moyens mis en oeuvre dans l'invention, et les différentes étapes de

leur fonctionnement.

Sur la figure 2, on a représenté une station reliée au dérivateur I 1 l grâce à une liaison de télécommande avec un recepteur de lignes 12, une liaison d'émission de données vers un récepteur 13, et une liaison de réception de données solidaire d'un circuit émetteur 14 Ces différentes liaisons et circuits sont

du type à "transmission en série".

Le dérivateur 11 est par ailleurs relié à deux autres dérivateurs semblables (non représentés) par des liaisons de transmission en série duplex L'une des liaisons consiste en une ligne reliée à un récepteur et une ligne reliée à l'émetteur 16; l'autre liaison est une ligne reliée à un récepteur 17 et une ligne reliée à l'émetteur 18 Le principe d'agencement global de liaisons entre dérivateurs est donné plus loin à la

figure 3.

La telécommande du dérivateur est assurée par un circuit de conversion série/parallèle 19 dont sortent: deux liaisons 20 et 21 qui déterminentun chemin de données parmi quatre à travers un multiplexeur-22 deux liaisons 23 et 24 jouant le même rôle vis-à-vis d'un multiplexeur 25; deux liaisons 26 et 27 jouant le même rôle

vis-à-vis d'un multiplexeur 28.

Ces multiplexeurs reçoivent en entrée et dans le même ordre logique: une source de signaux standards 29; telle une polarisation fixe déterminant un état de repos prédétermine, les signaux reçus via le récepteur 15, les signaux reçus via le récepteur 17,

les signaux reçus via le récepteur 13.

Il est clair que ce montage permet de relier

exclusivement une source de signaux déterminée (récep-

teur ou source standard) a une liaison d'émission (émetteur) déterminée, sous contrôle direct de la liaison de télécommande Il apparaît également que ce

dérivateur peut être construit à partir d'un petit nom-

bre d'éléments très usuels, ce qui illustre déjà la simplicité organique et les faibles coûts recherchés

dans l'invention.

La figure 3 représente un réseau loca I 30 qui interconnecte un ensemble de stations 31 à 36, connectées par ailleurs respectivement à des dérivateurs 11, lesdits dérivateurs étant reliés en boucle selon un, agencement caractéristique de l'invention Les liaisons point-à-point entre les émetteurs 16 et récepteurs 17, d'une part, et les émetteurs 18 et les récepteurs 15

(voir figure 2) d'autre part, sont volontairement repré-

sentées en sens mutuellement opposes, de telle sorte

que l'on a deux boucles de liaisons de sens inverse.

Pour alléger la figure 3, le détail des inter-

connexions internes aux dérivateurs 11, n'est pas repré-

senté En revanche, les chemins de données établis à titre d'exemple, sont représentés en traits forts Le réseau local 30 est de type connu et véhicule les messages qui déterminent les télécommandes actionnant

les dérivateurs 11.

Sur le dérivateur 11 solidaire de la station 31,sont établis les chemins de signaux, 13 vers 18, 17 vers 14,

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via les multiplexeurs représentés à la figure 2.

De même, sur le dérivateur de 32, vers 18, 17 vers 16, (voir figure 2) Sur le dérivateurde 33, vers 16,

13 vers 18,.

17 vers 14

(voir figure 2).

Sur le dérivateur de 34, 13 vers 16, vers 14, (voir figure 2) Sur le dérivateur de 35, 17 vers 14, 13 vers 18, (voir figure 2) Sur le dérivateur de 36, 13 vers 16, vers 14, (voir figure 2)

Les processus qui ont déterminé cette configu-

ration de chemins de signaux sortent du domaine de

l'invention C'est en revanche une caractéristique impor-

tante de l'invention que d'avoir pu établir simultané-

ment par des moyens génériques très simples un circuit de données rebouclé sur 31 t via le dérivateur de 32 employé comme répéteur, et par bouclage d'émission/réception dans le dérivateur de 33, deux circuits de données duplex integral entre les stations 33 et 34, d'une part, et les stations

et 36 d'autre part.

Cette figure 3 fait en outre ressortir une autre caractéristique importante de l'inventions à savoir que lesdits circuits de données sont établis de manière a priori indépendante des classes de débit, codes ou formats de messages, qui peuvent différer de

circuit à circuit, voire dans chaque sens de transmis-

sion La vitesse maximale de liaison est disponible, pour chaque circuit simultanément établi. Il est clair aussi, que l'on peut avec les mêmes moyens génériques, établir aussi bien des circuits simplex que des circuits duplex, par exemple, pour une transmission à haut débit de sens unique, tandis que les acquittements circuleraient à bas débit, via le

réseau local auxiliaire.

Les seules limitations sont de nature technologique, liées (pour l'essentiel) aux types de circuits émetteurs ou récepteurs, aux liaisons physiques et/ou à des effets cumulatifs susceptibles îe dégrader les signaux

traversant trop de liaisons successives.

Enfin, on bénéficie d'une propriété bien connue et recherchée dans l'état de la technique, qui est inhérente-à de tels montages en boucle: il est possible d'établir un circuit duplex de deux manières différentes, c'està-dire par deux chemins physiquement

distincts, ce qui va bien sûr dans le sens de la sécu-

rité d'exploitation.

Cependant, les systènes à boucle connus dans l'art antérieur diffèrent tous de celui de l'invention, car ils ne préviennent pas l'établissement, par une

télécommande distincte, de circuits de données tempo-

raires, bidirectionnels, de débit variable et d'usage

banalisé, c'est-à-dire pour relier entre eux deux sta-

tions quelconques.

La réalisation simplifiée déjà décrite peut

présenter quelques limitations de nature connue, inhé-

rentes aux défauts des liaisons de transmission de données En effet, les signaux sont invariablement altérés par divers phénomènes: atténuation, bruit de fond, parasites, dérive des bases de temps, etc La simple traversée, sans remise en forme, de chaînes de liaisons (et d'émetteurs/récepteurs) successive, tend notamment à cumuler des erreurs telles les dérives de phase, jusqu'au point o le signal d'origine ne peut plus être reconstitué. Pour pallier ces inconvénients, on emploie

dans la technique Connue des prodédés de codage svap-

puyant sur des horloges de transmission de rythme

prédéterminé dans une tolérance prédéterminée Ces pro-

cédés de codage, tels que ceux connus sous les appella-

tions "bi-phase" ou "Manchester", introduisent en ligne, des transitions du signal à un rythme déterminé par une telle horloge Par un asservissement génériquement connu sous l'appellation de "boucle à verrouillage de phase"f, on régénère à partir du signal reçu, et d'une horloge locale de même rythme que l'horloge d'émission, une horloge et un signal de données, conformes à ceux

de l'émetteur.

Il est dès lors possible, soit de répéter ce signal régénéré dans une nouvelle liaison, soit de

fournir des données saines à l'organe concerné.

Pour les hautes doses de débits visées par l'invention, le mode de réalisation préféré recourt à ce type de procédé, pour assurer la transmission faible de signaux de données, via en nombre a priori arbitraire de dérivateurs; ceci, tout en conservant des doses de débits variables et la transparence aux données. En outre, il est tenu compte dans le-mode de réalisation préféré, d'une éventuelle dispersion des distances entre dérivateurs, pour en tirer un avantage économique substantiel Il s'avère en effet, dans la

pratique, que certaines des stations d'un système peu-

vent être naturellement groupées à proximité immédiate les unes des autres, telles les terminaux d'une salle d'opération, tandis que le système global comporte plusieurs sites notablement plus éloignés les uns des

autres, comme plusieurs bâtiments ou ateliers.

La figure 4 représente un ensemble d'unités de dérivation multiples agencées selon l'invention, interconnectées en boucle Chaque unité 100 est consti- tuée d'un ensemble de dérivateurs 101, dont la structure

et le fonctionnement sont très voisins de la description

donnée ci-dessus (réalisation simplifiée) et de deux modules de conversion102 pour transmission à longue

distance.

Les liaisons de transmission 103, internes à l'unité de dérivation 100, sont très courtes et seront avantageusement assurées par des procédés connus, peu coûteux, tels que de simples liaisons "logiques" aux niveaux connus sous le sigle TTL, ou des liaisons de

type différentiel électrique.

Seules les liaisons de transmission 104 entre unités de dérivation sont de longueur substantielle et devront être choisies selon les performances attendues; ce seront par exemple des liens à double fibre optique exploités en duplex Le seul rôle des convertisseurs 102

est d'assurer la traduction des signaux internes en si-

gnax selon lemode de transmission à longue distance,

et vice versa Le lieu d'utilisation 110 relie le déri-

vateur à l'appareil d'utilisation 111.

L'agencement préféré a essentiellement comme avantage de tirer parti des groupages géographiques de stations, de telle sorte qu'un ensemble de stations suffisamment proches les unes des autres est relié à une unité de dérivation commune, o les dérivateurs groupés communiquent par des liaisons courtes et peu coûteuses Les liaisons plus coûteuses, inhérentes aux longues distances,telles les liens optiques, sont limitées en nombre car elles n'interconnectent que des

groupes de stations Ainsi, on obtient selon l'arrange-

ment de l'invention une qualité de transmission homogène

* tout en minimisant le nombre des éléments coûteux.

La réalisation pratique des modules de conver-

sion 102 ne fait appel qu 5 à des moyens bien connus dans

l'art antérieur, et ne sera pas détaillée davantage.

A titre d'exemple, elle peut être réalisée avec le couple d'un émetteur optique et d'un récepteur référencé, commercialisés par la firme HewlettPackard, par exemple sous les références respectives HBFR 1001 et HBFR 1 002

( 1501 page Mill Road, Palo Alto, California 94304 -USA).

La figure 5 représente une réalisation préfé-

rée du dérivateur 101, ainsi que le détail de l'inter-

face 110 à travers laquelle est raccordée la station utilisatrice. Le dérivateur 101 comporte,-pour l'insertion dans la boucle, deux circuits récepteurs 200 et 201 et deux circuits émetteurs 202 et 203, de type conforme

aux niveaux "logiques" usuels TTL.

Le lien d'utilisation 110 (voir aussi figure 4) regroupe un certain nombre de lignes du type à deux fils, exploités en mode différentiel, et les circuits d'émission/réception sont choisis conformes à des normes

teliloeque l'avis Vil du CCITT Ces lignes sont -

une ligne de réception de données en série,

via le circuit émetteur 204 et la ligne d'horloge soli-

daire, via l'émetteur 205, complétées par le signal de qualité des données reçues à travers l'émetteur 206 une ligne d'horloge pour la transmission des données, via l'émetteur 207, ces mêmes données étant transmises via le circuit récepteur 208, et les trames

de ces données, identifiées par des signaux de synchroni-

sation transmis via le récepteur 209 g la dernière liaison série, reçue via le

récepteur 210, est reliée au circuit de télécommande 211.

De ce dernier circuit de télécommande 211 partent six lignes de commande qui sont reliées deux à deux aux multiplexeurs 212, 213 et 214; une ligne de commande qui sélectionne l'une ou l'autre de deux fréquences bien déterminées d'un oscillateur 215, qui, à son tour, fournit les impulsions d'horloge de référence aux circuits d'encodage/décodage 216, 217 et 218, choisis du type HD-6409, commercialisés sous la marque Matra-Harris Semiconducteurs, par exemple; une ligne commune commandant le diviseur d'horloge (non représenté) intégré desdits encodeurs/décodeurs. Les circuits encodeurs/décodeurs ont deux modes

de fonctionnement déterminés par une polarité pré-

affichée sur une entrée de commande.

Selon un premier mode de fonctionnement sélectionné en permanence, pour le circuit 218, le

circuit fournit à la sortie de l'émetteur 207 des impul-

sions d'horloge de transmission; les signaux de données affichés par l'appareil utilisateur sont encodés selon un procédé bi-phase, de type connu dans l'état de la

technique, sous le sigle Manchester II, et sont présen-

tés sur les entrées "D'I des trois multiplexeurs 212, 213 et 214 Symétriquement, un signal encodé de même nature est reçu, via le multiplexeur 214, et décodé en impulsions d'horloge et en données, présentées via les émetteurs 205 et 204 respectivement Des impulsions reçues via le récepteur 208 provoqueront ensuite

l'émission d'une séquence caractéristique de resynchro-

nisation propre audit procédé bi-phase Symétriquement, une éventuelle perte de synchronisme (donc de données) sera signalée par le décodeur via l'émetteur 206; ledit synchronisme est précisément restauré par la réception de la séquence souhaitée, provoquée par le dérivateur de l'utilisateur correspondant, via son

propre circuit 208.

Selon un second mode de fonctionnement qui est fixé pour les circuits 216 et 217, les encodeurs/ décodeurs ont une fonction de répéteur grâce à une boucle à verrouillage de phase intégrée, ces circuits présentant respectivement aux émetteurs 202 et 203, un signal série encodé régénéré dans lequel sont éliminées les petites perturbations de phase dues à la ligne de

tranmission amont.

Les fonctionnements du dérivateur 101 sont essentiellement les mêmes que ceux du dérivateur 11, exposés pour la réalisation simplifiée de l'invention, pour tout ce qui concerne l'établissement de chemins

d'émission, de réception et de répétition de données.

La spécificité du dérivateur de la réalisation préférée apparaît dans la régénération des signaux,

assurée grâce à un codage bi-phase de rythme pré-

déterminé, ainsi que par l'ajout d'une base de temps 215 sensible à la télécommande, qui permet l'établissement de circuits de données synchrones, dans une gamme de

vitesses prédéterminées.

Il est clair que le dérivateur décrit peut, le cas échéant, être encore simplifié pour jouer de

manière permanente le rôle de répéteur.

Il est à remarquer que le dérivateur 101 peut être réalisé à l'aide de dix circuits intégrés usuels seulement, et que, dans une technologie dite de

très haute intégration, il représente un bloc fonction-

nel intégrable en un seul circuit avec certaines consi-

dérations de puissance (concernant-les lignes de transmission).

Claims (1)

REVENDICATIONS -1/ Système d'établissement de circuits de transmission de-données à débit constant, entre une pluralité de stations, caractérisé en ce qu'il comporte: un ensemble ( 3) de liaisons de transmission point-à-point duplex, des unités ( 2) de dérivation et/ou de répétition reliés en boucle par ledit ensemble ( 3) de liaisons de transmission, des liaisons de transmission de données pour le-raccordement d'appareils d'utilisation ( 4 à 9) auxdites unités ( 2) de dérivation et/ou de répétition prévues au moins pour une transmission duplex, des moyens ( 12, 19 ou 210, 211) de télé- commande desdites unités ( 2) de dérivation et/ou de répétition, prévus pour déterminer l'aiguillage de signaux reçus de n'importe laquelle des liaisons de transmissions duplex ou des liaisons de raccordement vers n'importe laquelle des mêmes liaisons, établissant ainsi des circuits de données entre paires d'appareils d'utilisation. / Système selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les unités ( 2) de dérivation et/ou de répétition sont groupéesen ensembles multiples ( 100) pour le raccordement d'appareils d'utilisation ( 111) mutuellement proches, lesdits ensembles multiples (t 00)étant pourvus de moyens de conversion de signaux, prévus pour la transmission et la réception sur des liaisons adap- tées ( 104) aux plus grandes distances, séparant mutuelle- ment lesdits ensembles multiples.
1. 30/ Système selon la revendication 1, caracté-

   risé en ce que chaque unité ( 2) de dérivation et/ou de répétition comprend en outre

   des moyens d'encodage ( 218) pour la trans-

   mission d'un signal composite combinant les données

   et des impulsions d'horloge de rythme prédéterminé.

   2534753 '

   -des moyens de décodage ( 216, 217, 218) pour séparer et régénérer les impulsions d'horloge et les données véhiculées par ledit signal composite, -lesdits moyens ( 216, 217, 218) d'encodage et de décodage étant insérés dans les chemins des signaux de données, pour éliminer les alterations cumulatives affectant les signaux répétés par les unités ( 2) de

   dérivation et/ou de répétition.

   4 / Système selon l'une quelconque des

   revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'il comporte

   en outre: des moyens ( 215, 216, 217, 218) de production

   des impulsions d'horloge reliés aux moyens de télécom-

   mande ( 211), les rapidités de transmission de données déterminées par la fréquence de ces impulsions d'horloge étant choisies dans un ensemble prédéterminé de valeurs prédéterminées. / Système selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les appareils d'utilisation ( 4 à 9)sont en outre interconnectes par un réseau ( 1 ou 30) de communication auxiliaire selon un agencement et des

   règles prévus pour établir dynamiquement, par télécom-

   mande, des circuits de données entre lesdits appareils

   ( 4 à 9) d'utilisation du système.