EP1969782A1 - Mecanisme auto-adaptatif de gestion de flux dans un reseau partage a acces multiple - Google Patents

Mecanisme auto-adaptatif de gestion de flux dans un reseau partage a acces multiple

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EP1969782A1
EP1969782A1 EP06847210A EP06847210A EP1969782A1 EP 1969782 A1 EP1969782 A1 EP 1969782A1 EP 06847210 A EP06847210 A EP 06847210A EP 06847210 A EP06847210 A EP 06847210A EP 1969782 A1 EP1969782 A1 EP 1969782A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
network
transmission
state
priority
priority data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06847210A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Romain Insler
Joël PENHOAT
François ELEOUET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Telecom SA filed Critical France Telecom SA
Publication of EP1969782A1 publication Critical patent/EP1969782A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2441—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS relying on flow classification, e.g. using integrated services [IntServ]
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    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/13—Flow control; Congestion control in a LAN segment, e.g. ring or bus
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/215—Flow control; Congestion control using token-bucket
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2425—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS for supporting services specification, e.g. SLA
    • H04L47/2433—Allocation of priorities to traffic types

Definitions

  • the present invention relates to a self-adaptive flow management mechanism in a shared multiple access network.
  • a shared network all the terminals are connected to a single channel through which all data frames transmitted or received by said terminals transit.
  • this network is multiple access ,. two different terminals can send frames of data at the same time. These frames collide.
  • ATS adaptive flow control mechanism
  • Adapative Traffic Smoother This mechanism consists of controlling the bit rate of non-priority data frames sent by a terminal.
  • the priority data streams are systematically sent to the network regardless of the state of congestion of said network, even in the case of numerous collisions of frames.
  • the ATS mechanism makes it possible to obtain a better transmission of the data frames since it makes it possible to reduce the number of collisions, which has the consequence of increasing the effective flow of the network.
  • the proposed quality of service remains insufficient.
  • the ATS mechanism does not allow their complete deletion, which is problematic in particular for the priority data streams, which must be transmitted in time. real for a satisfactory quality of service.
  • an objective of the invention is to improve the quality of service by proposing a method for managing the transmission of data flows by a terminal of a shared access multi-access network, said data streams being structured. in data frames.
  • This method is characterized in that it comprises the steps of: determining a state of congestion of said shared multiple access network; managing the transmission of said priority and non-priority data streams by said station, according to said state of congestion.
  • the technical problem of improving the quality of service on the network is solved by performing a self-adaptive control of the transmission of the streams according to the state of the network, which was not the case. according to the prior art. Indeed, although it has been envisaged in the state of the art to regulate the flow rate of non-priority flows, it has never been proposed to modify the bit rate of the priority flows, which are real time flows, ei for which the person skilled in the art therefore thought that it was not possible to delay them, and that they should be transmitted without constraints.
  • the mechanism of the invention is based on a determination of the congestion state of the network, that is to say the presence or absence of collisions of frames on the network, and their frequency.
  • the transmission of data streams, both priority and non-priority is then regulated according to the state of congestion determined in the previous step.
  • a first variable representative of a collision rate of said data frames transmitted by said terminal is evaluated and a second variable representative of a number of frames of priority data retransmitted more than N times by said terminal, where N is a predetermined natural integer, during a so-called collection period, and: when said first and second variables are zero, said network is in a state said not congested ; when said first and second variables are strictly positive, said network is in a so-called congested state; when said first variable is strictly p ⁇ sftfve and said second vartabte is ⁇ ufte, said network is in an intermediate state.
  • said determining step is implemented at time intervals corresponding to the duration of said collection period, so as to update said congestion state of said network.
  • said management step prohibits the transmission of said priority and non-priority data frames when said network is in said congested state, and prohibits transmission of said non-priority data frames when said network is in said intermediate state.
  • it also controls the emission of priority streams that, unlike the teaching of the state of the art, is prohibited when the network is congested, although these flows of priority data are real-time data streams.
  • said management step implements a token-based mechanism for controlling the transmission rate of said non-priority data frames, the transmission of a frame of non-priority data being conditioned, when said network is in said non-congested state, to the presence of at least one token in said regulation mechanism.
  • the number of chips present in said regulation mechanism is reduced when said network is in said intermediate state or in said congested state, so as to reduce the bit rate of said non-priority flows.
  • the flow of the token bucket is thus regulated, and thus non-priority flows, depending on the state of congestion of the network, so as to prevent these non-priority flows from encumbering the network when it is already subject to collisions. , and thus promote the transmission of priority flows.
  • a weighting coefficient of a transmission instant of a data frame is also calculated, taking into account said first and second evaluated variables during said collection period and during at least one preceding collection period, so as to smooth the instant of transmission of at least some of said data frames during said control step.
  • the duration of said collection period is modified as a function of said state of congestion.
  • the duration of said collection period is weighted by said weighting parameter, so as to improve the reactivity of said control method.
  • the invention further relates to a computer program product comprising program code instructions recorded on a computer readable medium, for carrying out the steps of the method described above, when said program is executed on a computer.
  • the invention also relates to a termina! for transmitting / receiving data streams on a shared access shared communication network, tesdsts data streams being structured into data frames and comprising at least one priority data stream and at least one non-priority data stream, characterized in that it comprises: means for determining a congestion state of said shared network to multiple access; means for managing the transmission of said priority and non-priority data streams, according to said state of congestion.
  • said means for determining a state of congestion of said network evaluate a first variable representative of a collision rate of said data frames transmitted by said terminal and a second variable representative of a number of priority data frames retransmitted more than N times by said terminal, where N is an integer nature! predetermined, during a so-called collection period, and said determining means deliver a network congestion state information according to which: when said first and second variables are zero, said network is in a said non-congested state; when said first and second variables are strictly positive, said network is in a so-called congested state; when said first variable is strictly positive and said second variable is zero, said network is in an intermediate state.
  • said means for managing the transmission of said data streams comprise: a module for regulating the transmission rate of said non-priority data frames, implementing a mechanism, to base of tokens, transmission of a non-priority data frame being conditioned, when said network is in said non-congested state, to the presence of at least one token in said control mechanism; a module for managing the transmission of data frames prohibiting the transmission of said priority and non-priority data frames when said network is in said congested state, and prohibiting the transmission of said non-priority data frames when said network is in said intermediate state.
  • the invention also relates to a module for determining a time of transmission of a data frame on a shared access multiple communication network, over which data flows structured in data frames and comprising at least one data stream. priority data and at least one non-priority data stream, said determination module being able to cooperate with an emitter / receiver terminal as described above, said module comprising means for determining the transmission time of the transmission device. data frame, and means for transmitting said data frame on the network.
  • a module also comprises means for receiving a weighting parameter of a transmission instant of a data frame calculated by said terminal, and said determining means take account of said weighting parameter received. to determine the transmission time of the data frame.
  • Such a module is for example impimacé on a network card, for example an Ethernet card.
  • FIG. 1 schematically represents a terminal in which a self-adaptive mechanism for managing data streams according to the invention is impiantated
  • FIG. 2 represents the operating algorithm of a congestion state determination module of the constituent network of the data transfer management mechanism implemented in the terminal of FIG. 1,
  • FIG. 3 represents the operating algorithm of a non-priority data frame rate management module constituting the data flow management mechanism implemented in the terminal of FIG. 1;
  • FIG. 4 represents the operating algorithm of a management module of a transmission instant of a constituent data frame of the data flow management mechanism, implemented in the terminal of FIG. 1;
  • FIG. 5 represents an example of variations of a function ⁇ involved in the calculation of the weighting parameter of the transmission time of the frames, as a function of a number of priority frames retransmitted more than N times in the course of the same collection.
  • a self-adaptive data flow management system 1 as shown schematically in Figure 1 comprises three modules M1, M2, M30, cooperating with each other to improve the quality of service in a shared multiple access network.
  • the auto-adaptive system 1 is implemented in a termina! 2 connected to a shared multiple access network for managing the transmission of data streams from the terminal 2.
  • the terminal 2 transmits different types of data streams, so-called priority data streams, because they must to be transmitted in real time, are for example multimedia streams, and non-priority data streams, for example text data.
  • the function of the module M1 is to determine the congestion state of the network. To do this, the module M1 collects information relating to the data traffic on the network. The collection of information is done by listening to the carriers of the network during a period of collection of duration ⁇ t ,. Once the information has been collected, it is used to determine the congestion state of the network for the collection performed as well as a parameter of weighting of a transmission instant of a data frame Sj. This module M1 is located in the terminal 2.
  • Carrier listening consists of an analysis, performed by each of the terminals connected to the network, of information flows transiting the network. This listening is carried out by means of protocols such as, for example, the CSMA protocol (acronym Carrier Sensé Multiple Access).
  • This listening allows a first terminal to determine if a second terminal transmits frames of data on the network.
  • the first ended! detects a transmission made by the second terminal, it delays the sending of its frames of data on the network in order to avoid a collision between its frames of data from the two terminals. Indeed, when a collision intervenes on the network, the data contained in the collapsed data frames are lost.
  • Carrier listening allows terminals that have transmitted the collision frames to detect the collision.
  • the terminals concerned then stop their emissions. Then, they emit on the network a scrambling frame whose function is to amplify the collision so that all the terminals of the network detect the collision and delay the transmission of their data in order to avoid network congestion.
  • a second module M2 and a third module M30 have the function of managing the bit rate of the data frames transmitted by the terminal 2 as a function of a congestion state of the network.
  • the function of the module M2 is to manage the bit rate of the non-priority data streams, which are the most frequently sent flows in the network, so as to provide a constant bit rate of non-priority data streams at the input of the module M30.
  • the module M2 is located in the terminal 2.
  • the M30 module meanwhile, has the function of managing the transmission on the network of data streams, whether they are priority data streams or non-priority data streams.
  • the module M30 consists of an M32 module whose function is to determine, as a function of the weighting parameter of a transmission instant of a data frame S 1 , instant of transmission of the data frames on the network.
  • This module M32 is, for example, a network card connected to the terminal 2. Such a card interconnects the terminal 2 and the network.
  • the module in another embodiment, the module
  • M30 is composed of an M31 module and the M32 module.
  • the function of the module M31 is to issue transmission authorizations according to the state of congestion of the network determined by the module M1.
  • the module M31 is also located in the terminal 2.
  • the various modules M1, M2, M30 constituting the self-adaptive data flow management system 1 are distinct from each other so that each can be modified independently of the others. However, the modifications made to the various modules must not impair their ability to cooperate with each other 11 is the same for the modules M31 and M32 constituting the module M30 for managing the transmission of data streams.
  • a collection is a period of observation of the network of duration ⁇ t.
  • the module M1 collects data necessary for determining a congestion state of the network. This corresponds to step EO.
  • the module M1 performs successive collections.
  • the duration At 1 of a collection i depends on the state of congestion of the determined network tors of the previous collection t-1. This makes the system 1 according to the invention more reactive.
  • the module M1 stores three distinct values: the total number of bytes transmitted during the collection OT 1 , the number of priority frames retransmitted more than N times during said collection PR 1 , and finally the number of bytes collided during said OC 1 collection.
  • the number N is a predetermined integer. In a particular embodiment of the present invention, N is set to 10.
  • the index i represents the period during îaqueile TOs 5 PR and OC values have been stored by the module M 1.
  • the module M1 calculates a collision rate R 1 for the collection i.
  • the collision rate R is the result of the ratio of the number of OC 1 collision bytes on the total number of bytes transmitted OT 1 .
  • the module M1 determines a weighting coefficient R, for the collection performed according to the measurements made during previous collections.
  • the weighting coefficient Rr is obtained by the following formula: & t ⁇ [(1 - ⁇ ) * R,] + ( ⁇ * RO-
  • the weighting function ⁇ whose variations are according to the number of priority prerollers PR, retransmitted more than during the collection i stored in the module M 1.
  • the values of ⁇ vary between 0 and 1 and increase with the value of PR, an example of variations of ⁇ is shown in Figure 5.
  • Values of the function ⁇ are given, as examples, in the following table:
  • the module M1 determines the value of the weighting parameter of a transmission instant of a data frame Si during a step E4.
  • the value of the weighting parameter Si is the minimum value of a pair (R,; ⁇ ) in which ⁇ is a constant whose value is set by the user of the terminal 2.
  • ⁇ is a constant whose value is set by the user of the terminal 2.
  • the value ⁇ makes it possible to avoid its stagnation. instant of transmission of a data frame when there are collisions.
  • the initial value of S, is equal to ⁇ .
  • the module M1 proceeds to determine a congestion state of the network.
  • module M1 uses the variables are the number of priority frames retransmitted more than N times during said collection PR ,, and the collision rate R, to the current collection.
  • the combination of these two variables generates four states for the network, three of which are orthogonal: a first state for which the collision rate R 1 is impaired and no priority data frame has been retransmitted, it is the non-congested state, a second state for which the collision rate R 1 is not zero but no priority data frame has been retransmitted, it is the intermediate state; in this state, only the non-priority data frames collide, a third state for which the collision rate Ri is not zero and at least one priority data frame has been retransmitted more than N times during the collection, it is the congested state, the fourth state is an impossible state for which the collision rate R would be impaired but at least one priority data frame would have been retransmitted more than N times during the collection.
  • step E5 M1 module tests the collision rate R ,. If the value of the collision rate Ri is zero, then the network is in the uncongested state. If the result of the test reveals that its value of the collision rate Ri is not zero, the module M1 executes the step E6. During the step E6, the module M1 tests the number of priority frames PRj retransmitted more than N times during the collection. If this number is zero, then the network is in the intermediate state.
  • step E6 If the test performed in step E6 reveals that the number of priority frames PRi retransmitted more than N times during the collection is not zero, then the network is in the congested state.
  • the module M2 modifies the value of several parameters among which the duration of the collection.
  • the module M2 manages the bit rate of non-priority data frames by means of an algorithm called the token bucket algorithm.
  • the token bucket algorithm is a mechanism for regulating the data flow rate.
  • the bucket modeled by this algorithm contains a maximum number of CBD tokens. All RP seconds, RP corresponding to the refresh period of the token bucket, a new token is generated by the algorithm and injected into the bucket.
  • the number of chips in the bucket is reduced by an amount equal to the number of bytes that make up the packet.
  • the token bucket no longer contains tokens, no data packets can be transmitted over the network. However, if a single token remains in the token bucket when a data packet arises, it is transmitted over the network and the number Q of chips left in the token bucket can become negative.
  • the module M2 tests whether the network is in the non-congested state.
  • the modulus M2 executes step F20.
  • the module M2 determines the refresh period RP, the token bucket algorithm ensuring the flow control of non-priority data frames.
  • This value is chosen as the maximum value of a couple ⁇ RPMIN; RPM - D) where RPMIN is the minimum value RP and D can take a decrement.
  • the values of RPM I N and D are set by the end user or can be predetermined, by example by the network operator. Increasing the value of the refresh period RP of the token bucket limits the risk of sending non-priority data frames as a burst. Such an event would have the effect of generating collisions on the network and would move the network from a non-congested state to an intermediate state or even congested which is detrimental to the quality of service.
  • the module M2 determines the duration of the next collection ⁇ W This value is chosen as being the minimum value of a pair ( ⁇ ÎMAX; 2 ⁇ t ⁇ ) where ⁇ ÎMAX is the maximum duration of a collection and ⁇ t, the duration of the previous collection.
  • the value of ⁇ ty A ⁇ is set by the user of the terminal 2 or for example by the operator of the network.
  • This new collection period is sent to the module M1 so that the module M1 can proceed to a new collection according to the conditions defined by the module M2.
  • the module M2 tests whether the time indicated by its internal clock corresponds to a refresh schedule of the token bucket algorithm. If it is not the case, the module M2 executes again the step F1.
  • the module M2 executes the step F23.
  • the module M2 adds a CBD number of chips to the quantity G of chips already present in the token bucket.
  • the number of chips contained in the bucket is the minimum value of the couple (Q + CBD, CBD).
  • Steps F20, F21, F22 and F23 have the consequence of increasing the transmission rate of non-priority data frames. Since the network is in an unencumbered state, it is interesting to increase the number frames transmitted since there are no collisions, and the quality of service is satisfactory.
  • step F1 If the result of the test performed in step F1 indicates that the network is not in the uncongested state, then the module M2 executes step F10.
  • the module determines whether the network is in the intermediate or congested state.
  • the modulus M2 executes the step F 11.
  • the number of tokens contained in the token bucket is halved if Q is positive or is multiplied by two if Q is negative. This has the consequence of reducing the number of transmitted non-priority data frames, and thus of encouraging the sending of priority data frames, by reducing the number of collisions generated by the non-priority frames.
  • step F12 the value of the refresh period RPj is chosen as the minimum value of the torque (RPMAX; 2RPj -1 ).
  • the duration of the collection ⁇ tj is the maximum value of a pair ( ⁇ I MSN ; S ⁇ i * ⁇ t ⁇ i) where S M is the weighting parameter of a transmission instant of a frame of data determined for the previous collection. This new collection time is sent to the module
  • the steps F11, F12 and F13 are intended to reduce the bit rate of non-priority data frames and to lengthen the duration of the collection. This makes it possible, by reducing the number of frames of non-priority data sent in the network to reduce the number of collisions occurring on the network in order to bring the network back into the unencumbered state as quickly as possible. If the network is in the congested state, then the module M2 executes step F30.
  • the value of the refresh period of the token bucket is the minimum value of a couple (RPMAX; 2RPM).
  • the duration of the collection is ⁇ t M iN-
  • the duration of the collection is sent to the module M1 so that it can proceed to a new collection.
  • the duration of the collection is reduced in order to react more quickly to the congestion state of the network and, if the newly determined congestion state allows it, restart the transmission of data frames on the network.
  • step G1 the module M31 tests the nature of the data frame arriving at the input of said module. If the incoming data frame is a priority data frame, the M31 module executes step G20.
  • the module M31 tests the congestion state of the network. If the network is in the congested state, module M31 executes step G4. During this step, the priority data frames are blocked. This has the consequence that these data frames are not transmitted to the module M32. Thus any transmission of data frames, priority or not, being stopped, any risk of creating additional collisions on the network is deleted.
  • the module M31 performs step G21. During this step, the priority data frames are sent over the network.
  • the number of chips in the token bucket is updated according to the number of bytes transmitted on the network. Although the priority data frames are not processed by the token bucket, the token bucket number is still updated to reduce the number of frames of non-priority data that can be issued and thus [imitate the risk collisions on the network.
  • the M31 module executes step G30.
  • the module M31 tests the congestion state of the network. If the network is in the uncongested state, the module M31 executes step G31.
  • step G31 the module M31 tests the number of tokens contained in the token bucket. If at least one token remains, the method performs steps G21 and G22. In the opposite case, the data frame is not sent, which corresponds to step G32.
  • the module M31 executes step G4.
  • the frames of non-priority data are then blocked in order to limit the risk of congestion and allow efficient transmission of priority data frames.
  • the module M32 of calculating moment of transmission of a data frame does not calculate a transmission time of a data frame for the data frames being transmitted from the module M31 in the embodiment where the modules M31 and M32 cooperate with each other.
  • W. 2 (mfn (m ⁇ ⁇ - ⁇ K denoting the number of retransmissions of the data frame.
  • the value of W 1 is reset.
  • the value of W is the maximum value of a pair (1; SM * W M ).

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un système de gestion d'émission de flux de données par un terminal d'un réseau de communication partagé à accès multiple, lesdits flux de données étant structurés en trames de données et comprenant au moins un fiux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, comprenant des étapes de: détermination d'un état de congestion dudit réseau partagé à accès multiple; gestion de l'émission desdits flux de données prioritaires et non prioritaires par ladite station, en fonction dudit état de congestion.

Description

MECANISME AUTO-ADAPTATIF DE GESTION DE FLUX DANS UN RESEAU PARTAGE A ACCES MULTIPLE
La présente invention concerne un mécanisme auto-adaptatif de gestion de flux dans un réseau partagé à accès multiple.
Elle concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, le domaine des réseaux locaux utilisant notamment les protocoles Ethernet fonctionnant avec un lien HaIf Duplex (c'est-à-dire que les transmissions transitant par un tel réseau s'effectuent dans un seul sens à la fois) ; WIFI (de l'acronyme anglo-saxon Wlreless Fldelity) ; ou encore Power Line Communication Indoor, ce dernier utilisant le câblage électrique domestique comme support véhiculant les signaux porteurs de données.
Dans un réseau partagé, tous les terminaux sont raccordés à un canal unique par l'intermédiaire duquel transitent toutes les trames de données transmises ou reçues par lesdits terminaux. Lorsque ce réseau est à accès multiple,. deux terminaux différents peuvent émettre des trames de données au même instant. Ces trames entrent en collision.
L'article intitulé « Soft Real-Time Communication over Ethernet with Adaptative Traffic Smoothing » publié dans le journal IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, VOL.15, NO.10, Octobre 2004 décrit un mécanisme visant à améliorer la qualité de service (QoS) des réseaux partagés à accès multiple, c'est-à-dire réduire le temps de transit des flux de données dits temps réel ou prioritaires.
Afin d'atteindre ce but, ce document décrit un mécanisme adaptatif de régulation des flux nommé ATS, de l'acronyme anglais Adapative Traffic Smoother. Ce mécanisme consiste à contrôler le débit des trames de données non prioritaires émises par un terminal. Dans Ie mécanisme ATS, les flux de données prioritaires sont systématiquement envoyés dans le réseau quel que soit l'état de congestion dudit réseau, même en cas de collisions nombreuses de trames.
Le mécanisme ATS permet d'obtenir une meilleure transmission des trames de données puisqu'il permet de diminuer le nombre de collisions, ce qui a pour conséquence d'augmenter le débit efficace du réseau.
Cependant, malgré l'utilisation du mécanisme ATS, la qualité de service proposée reste insuffisante. En effet, bien qu'il permette de réduire le nombre de collisions de trames dans le réseau, le mécanisme ATS ne permet pas leur suppression complète, ce qui s'avère problématique notamment pour les flux de données prioritaires, qui doivent être transmis en temps réel pour une qualité de service satisfaisante.
La présente invention a pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément un objectif de l'invention est d'améliorer !a qualité de service en proposant un procédé de gestion d'émission de flux de données par un terminal d'un réseau de communication partagé à accès multiple, lesdits flux de données étant structurés en trames de données.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de: détermination d'un état de congestion dudit réseau partagé à accès multiple; gestion de l'émission desdits flux de données prioritaires et non prioritaires par ladite station, en fonction dudit état de congestion.
Ainsi, on résout ie problème technique de l'amélioration de la qualité de service sur le réseau, en réalisant un contrôle auto-adaptatif de l'émission des flux en fonction de l'état du réseau, ce qui n'était pas le cas selon l'art antérieur. En effet, bien que l'on ait envisagé dans l'état de la technique, de réguler le débit des flux non prioritaires, il n'avait encore jamais été proposé de modifier te débit des flux prioritaires, qui sont des flux temps réels, eî pour lesquels l'homme du métier pensait donc qu'il n'était pas possible de les retarder, et qu'ils devaient être transmis sans contraintes.
Au contraire, le mécanisme de l'invention repose sur une détermination de l'état de congestion du réseau, c'est-à-dire de la présence ou non de collisions de trames sur le réseau, et de leur fréquence. L'émission des flux de données, tant prioritaires que non prioritaires, est ensuite régulée en fonction de l'état de congestion déterminé lors de l'étape précédente. En agissant ainsi sur l'ensemble des flux transitant sur le réseau, et en s'adaptant automatiquement à l'état de congestion du réseau à un instant donné, on accroît de manière significative la qualité de service sur le réseau par rapport à l'art antérieur.
Dans un premier mode de réalisation de la présente invention, lors de ladite étape de détermination dudit état de congestion, on évalue une première variable représentative d'un taux de collision desdites trames de données émises par ledit terminal et une deuxième variable représentative d'un nombre de trames de données prioritaires retransmises plus de N fois par ledit terminal, où N est un entier naturel prédéterminé, pendant une période dite de collecte, et: lorsque iesdites première et deuxième variables sont nulles, ledit réseau est dans un état dit non congestionné; lorsque Iesdites première et deuxième variables sont strictement positives, ledit réseau est dans un état dit congestionné; lorsque ladite première variable est strictement pσsftfve et que ladite deuxième vartabte est πufte, ledit réseau est dans un état dit intermédiaire.
On identifie ainsi deux variables pertinentes caractérisant l'état du réseau, dont la combinaison peut engendrer 4 états dont 1 impossible et 3 orthogonaux. L'autorisation à émettre et le débit d'émission des trames sont ators fonction cfë l'un de ces trois états. On pourrait, bien sûr, également envisager d'utiliser d'autres variables représentatives des collisions et encombrements du réseau pour déterminer son état de congestion.
Selon un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, ladite étape de détermination est mise en œuvre à intervalles de temps correspondant à la durée de ladite période de collecte, de façon à actualiser ledit état de congestion dudit réseau.
Le mécanisme est ainsi très réactif, puisqu'on met à jour régulièrement l'état de congestion du réseau, et qu'on peut donc adapter rapidement l'émission des trames en fonction de cet état de congestion mis à jour. Selon un autre mode de réalisation du procédé selon la présente invention, ladite étape de gestion interdit l'émission desdites trames de données prioritaires et non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état congestionné, et interdit l'émission desdites trames de données non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire. Ainsi, contrairement aux préjugés de l'homme du métier, on contrôle donc également l'émission des flux prioritaires que, contrairement à l'enseignement de l'état de la technique, on interdit lorsque le réseau est congestionné, bien que ces flux de données prioritaires soient des flux de données temps réel. Selon une autre variante de réalisation du procédé selon l'invention, ladite étape de gestion met en œuvre un mécanisme, à base de jetons, de régulation du débit d'émission desdites trames de données non prioritaires, l'émission d'une trame de données non prioritaires étant conditionnée, lorsque ledit réseau est dans ledit état non congestionné, à la présence d'au moins un jeton dans ledit mécanisme de régulation.
Avantageusement, on réduit le nombre de jetons présents dans ledit mécanisme de régulation lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire ou dans ledit état congestionné, de façon à réduire le débit desdits flux non prioritaires. On régule ainsi !e débit du seau à jetons, et donc des flux non prioritaires, en fonction de i'état de congestion du réseau, de façon à éviter que ces flux non prioritaires viennent encombrer le réseau iorsqu'il est déjà sujet à collisions, et ainsi favoriser la transmission des flux prioritaires. Selon un autre mode de réalisation du procédé selon la présente invention, lors de ladite étape de détermination, on calcule également un coefficient de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données, tenant compte desdites première et deuxième variables évaluées pendant ladite période de collecte et pendant au moins une période de collecte précédente, de façon à lisser l'instant d'émission d'au moins certaines desdites trames de données lors de ladite étape de contrôle.
On évite ainsi que l'instant d'émission des trames varie de façon saccadée, ce qui était un inconvénient de l'art antérieur.
Selon une variante de réalisation du procédé selon la présente invention, on modifie ta durée de ladite période de collecte en fonction dudit état de congestion.
On peut ainsi améliorer la stabilité ou la réactivité du mécanisme selon les cas (en augmentant ou diminuant la durée de la période de collecte), en l'adaptant de manière automatique à l'état de congestion du réseau. Enfin, selon un mode de réalisation du procédé selon la présente invention, lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire, la durée de ladite période de collecte est pondérée par ledit paramètre de pondération, de façon à améliorer la réactivité dudit procédé de contrôle.
L'invention concerne encore un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par un ordinateur, pour mettre en œuvre les étapes du procédé décrit précédemment, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
L'invention concerne également un termina! d'émission/réception de flux de données sur un réseau de communication partagé à accès muitïpte, tesdsts flux de données étant structurés en trames de données et comprenant au moins un flux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de détermination d'un état de congestion dudit réseau partagé à accès multiple; des moyens de gestion de l'émission desdits flux de données prioritaires et non prioritaires, en fonction dudit état de congestion.
Selon une variante de réalisation du terminal selon la présente invention, lesdits moyens de détermination d'un état de congestion dudit réseau évaluent une première variable représentative d'un taux de collision desdites trames de données émises par ledit terminal et une deuxième variable représentative d'un nombre de trames de données prioritaires retransmises plus de N fois par ledit terminal, où N est un entier nature! prédéterminé, pendant une période dite de collecte, et lesdits moyens de détermination délivrent une information d'état de congestion du réseau selon laquelle: lorsque lesdites première et deuxième variables sont nulles, ledit réseau est dans un état dit non congestionné; lorsque lesdites première et deuxième variables sont strictement positives, ledit réseau est dans un état dit congestionné; lorsque ladite première variable est strictement positive et que ladite deuxième variable est nulle, ledit réseau est dans un état dit intermédiaire.
Selon un autre aspect de réalisation du terminal selon la présente invention, lesdits moyens de gestion de l'émission desdits flux de données comprennent: un module de régulation du débit d'émission desdites trames de données non prioritaires, mettant en œuvre un mécanisme, à base de jetons, rémission d'une trame de données non prioritaires étant conditionnée, lorsque ledit réseau est dans ledit état non congestionné, à la présence d'au moins un jeton dans iedit mécanisme de régulation; un module de gestion de l'émission de trames de données interdisant l'émission desdites trames de données prioritaires et non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état congestionné, et interdisant l'émission desdites trames de données non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire.
L'invention concerne encore un module de détermination d'un instant d'émission d'une trame de données sur un réseau de communication partagé à accès multiple, sur lequel transitent des flux de données structurés en trames de données et comprenant au moins un fiux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, ledit module de détermination étant apte à coopérer avec un terminal d'émissîon/réceptîon tel que décrit précédemment, ledit module comportant des moyens de détermination de l'instant d'émission de la trame de données, et des moyens d'émission de ladite trame de données sur le réseau. Selon l'invention, un tel module comprend également des moyens de réception d'un paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données calculé par ledit terminal, et lesdits moyens de détermination tiennent compte dudit paramètre de pondération reçu pour déterminer l'instant d'émission de la trame de données .
Un tel module est par exemple impiémenté sur une carte réseau, par exemple une carte Ethernet.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de modes de réalisation préférés décrits en référence aux dessins dans lesquels :
- la figure 1 représente de façon schématique un terminal dans lequel est impiémenté un mécanisme auto-adaptatif de gestion des fiux de données selon l'invention, - la figure 2 représente l'algorithme de fonctionnement d'un moduie de détermination d'un état de congestion du réseau constitutif du mécanisme de gestion des fiux de données mis en œuvre dans ie terminal de la figure 1 ,
- la figure 3 représente l'algorithme de fonctionnement d'un module de gestion du débit de trames de données non prioritaires constitutif du mécanisme de gestion des flux de données mis en œuvre dans le terminal de la figure 1 ,
- la figure 4 représente l'algorithme de fonctionnement d'un module de gestion d'un instant d'émission d'une trame de données constitutif du mécanisme de gestion des flux de données, mis en œuvre dans le terminal de la figure 1 , - la figure 5 représente un exemple de variations d'une fonction ξ intervenant dans le calcul du paramètre de pondération de l'instant d'émission des trames, en fonction d'un nombre de trames prioritaires retransmises plus de N fois au cours d'une même collecte.
Un système auto-adaptatif de gestion des flux de données 1 tel que schématisé à la figure 1 comporte trois modules M1 , M2, M30, coopérant entre eux afin d'améliorer la qualité de service dans un réseau partagé à accès multiple. A cette fin, le système auto-adaptatif 1 est implémenté dans un termina! 2 connecté à un réseau partagé à accès multiple en vue d'assurer la gestion de l'émission des flux de données issus du terminal 2. Le terminal 2 émet différents types de flux de données, des flux de données dits prioritaires, car ils doivent être transmis en temps réel, ce sont par exemple des flux multimédia, et des fiux de données non prioritaires, par exemple des données texte.
Le module M1 a pour fonction de déterminer l'état de congestion du réseau. Pour ce faire, le module M1 collecte des informations relatives au trafic des données sur le réseau. La collecte des informations se fait en écoutant les porteuses du réseau pendant une période de collecte de durée Δt,. Une fois ies informations récoltées, celles-ci sont utilisées afin de déterminer l'état de congestion du réseau pour la collecte effectuée ainss qu'un paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données Sj. Ce module M1 est situé dans le terminal 2.
L'écoute de porteuse consiste en une analyse, réalisée par chacun des terminaux connectés au réseau, des flux d'informations transitant sur le réseau. Cette écoute est réalisée au moyen de protocoles tel que, par exemple, le protocole CSMA {de l'acronyme anglais Carrier Sensé Multiple Access). Cette écoute permet à un premier terminal de déterminer si un deuxième terminal émet des trames de données sur le réseau. Lorsque le premier termina! détecte une émission réalisée par le deuxième terminai, il retarde l'envoi de ses trames de données sur le réseau afin d'éviter une collision entre Ses trames de données issues des deux terminaux. En effet, lorsqu'une collision intervient sur le réseau, les données contenues dans les trames de données entrées en collision sont perdues.
L'écoute de porteuse permet aux terminaux ayant émis les trames entrées en collision de détecter la collision. Les terminaux concernés stoppent alors leurs émissions. Ensuite, ils émettent sur le réseau une trame de brouillage dont la fonction est d'amplifier la collision afin que tous les terminaux du réseau détectent la collision et retardent l'émission de leurs données afin d'éviter une congestion du réseau. Un deuxième module M2 et un troisième module M30 ont pour fonction de gérer le débit des trames de données émises par le terminal 2 en fonction d'un état de congestion du réseau.
Le module M2 a pour fonction de gérer le débit des flux de données non prioritaires, qui sont les flux les plus fréquemment envoyés dans le réseau, de sorte à fournir un débit constant de flux de données non prioritaires en entrée du module M30. Le module M2 est situé dans !e terminal 2.
Le module M30, quant à lui, a pour fonction de gérer l'émission, sur le réseau, des flux de données, que ceux-ci soient des flux de données prioritaires ou des flux de données non prioritaires. Dans un mode de réalisation de la présente invention, le module M30 est constitué d'un module M32 qui a pour fonction de déterminer, en fonction du paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données S1, l'instant d'émission des trames de données sur le réseau. Ce module M32 est, par exemple, une carte réseau connectée au terminal 2. Une telle carte réalise l'interconnexion du terminal 2 et du réseau.
Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, le module
M30 est composé d'un module M31 et du module M32. Le module M31 a pour fonction de délivrer des autorisations d'émission en fonction de l'état de congestion du réseau déterminé par !e module M1. Le module M31 est également situé dans le terminal 2.
Dans ce mode de réalisation, seules les trames de données pour lesquelles le module M31 a délivré une autorisation d'émission sont traitées par le module M32. Les différents modules M1 , M2, M30 constitutifs du système autoadaptatif de gestion des flux de données 1 sont distincts les uns des autres de sorte que chacun peut être modifié indépendamment des autres. Cependant, les modifications apportées aux différents modules ne doivent pas altérer leurs capacités à coopérer les uns avec les autres 11 en va de même pour les modules M31 et M32 constitutifs du module M30 de gestion de l'émission des flux de données.
Le principe de fonctionnement du module M1 de détermination d'un état de congestion du réseau va maintenant être décrit en référence à la figure 2.
Une collecte est une période d'observation du réseau de durée Δt. Au cours de cette période, le module M1 recueille des données nécessaires à la détermination d'un état de congestion du réseau. Ceci correspond à l'étape EO. Afin d'actualiser l'état de congestion du réseau et ainsi améliorer la qualité de service, le module M1 effectue des collectes successives î. La durée At1 d'une collecte i dépend de l'état de congestion du réseau déterminé tors de la collecte précédente t-1. Ceci permet de rendre le système 1 selon l'invention plus réactif.
Au cours de cette étape de collecte EO1 le module M1 mémorise trois valeurs distinctes : le nombre total d'octets transmis pendant la collecte OT1, le nombre de trames prioritaires retransmises plus de N fois au cours de ladite coliecte PR1, et enfin le nombre d'octets ayant subi une collision au cours de ladite collecte OC1. Le nombre N est un entier prédéterminé. Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, N a pour valeur 10. L'indice i représente la collecte au cours de îaqueile les valeurs OT5 PR et OC ont été mémorisées par le module M 1.
Dans une seconde étape E2, le module M1 calcule un taux de collisions R1 pour la collecte i. Le taux de collisions R, est le résultat du rapport du nombre d'octets ayant subi une collision OC1 sur le nombre total d'octet transmis OT1. Plus la durée Δt, de la collecte i est grande, plus le taux de collisions R, tend vers une valeur moyenne du nombre de collisions intervenant sur le réseau. Inversement, plus la durée Δt, de la collecte i est petite, plus le taux de collision R* tend vers une valeur instantanée du nombre de collisions intervenant sur le réseau.
Au cours d'une étape E3, le module M1 détermine un coefficient de pondération R, pour la collecte effectuée en fonction des mesures réalisées lors des collectes précédentes.
Dans un mode de réalisation de l'invention ie coefficient de pondération Rr est obtenu par la formule suivante : &t ≈ [(1 - ξ) * R, ] + (ξ * R-O- La fonction d© pondération ξ dont les variations sont fonction du nombre de tramer prioritaires PR, retransmises plus de N fols au cours de la collecte i ©st mémorisée dans Ie module M1. Les valeurs de ξ varient entre 0 et 1 et croissent avec la valeur de PRj. Un exemple de variations de ξ est représenté à la figure 5. Des valeurs de la fonction ξ sont indiquées, à titre d'exemples, dans le tableau suivant :
Quand ξ est proche de zéro, le premier membre de l'équation précédente a plus de poids que le second. Si tel est le cas, cela signifie que la collecte courante a plus de poids que la collecte précédente dans !a détermination du coefficient de pondération Rt. La prise en compte du coefficient de pondération RM de la collecte précédente dans la détermination du coefficient de pondération R, pour la collecte courante permet d'améliorer la gestion de l'émission des trames de données en l'adaptant à l'état de congestion du réseau
Une fois la valeur du coefficient de pondération R1 déterminée, le module M1 détermine la valeur du paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données Si au cours d'une étape E4. La valeur du paramètre de pondération Si est ia valeur minimale d'un couple (R, ; α) où α est une constante dont la valeur est fixée par l'utilisateur du terminal 2. La valeur α permet d'éviter Sa stagnation de l'instant d'émission d'une trame de données lorsqu'il y a des collisions. La valeur initiale de S, est égale α.
Une fois déterminée la valeur du taux de collision R, et du paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données S1, le module M1 procède à la détermination d'un état de congestion du réseau.
Pour déterminer l'état de congestion du réseau» le module M1 utilise les variables que sont le nombre de trames prioritaires retransmises plus de N fois au cours de ladite collecte PR,, et le taux de collisions R, pour la collecte courante. La combinaison de ces deux variables engendre quatre états pour le réseau, dont trois sont orthogonaux : un premier état pour lequel le taux de collision R1 est nui et aucune trame de données prioritaires n'a été retransmise, c'est l'état non congestionné, un deuxième état pour lequel le taux de collision R1 n'est pas nul mais aucune trame de données prioritaires n'a été retransmise, c'est i'état intermédiaire ; dans cet état seules les trames de données non prioritaires subissent des collisions, un troisième état pour lequel le taux de collision Ri n'est pas nul et au moins une trame de données prioritaires a été retransmise plus de N fois au cours de la collecte, c'est l'état congestionné, le quatrième état est un état impossible pour lequel le taux de collision R, serait nui mais au moins une trame de données prioritaires aurait été retransmise plus de N fois au cours de la collecte.
Dans une étape E5» le module M1 teste le taux de collisions R,. Si la valeur du taux de collisions Ri est nulle, alors le réseau se trouve dans l'état non congestionné. Si le résultat du test révèle que Sa valeur du taux de collision Ri n'est pas nulle, le module M1 exécute l'étape E6. Au cours de l'étape E6, le module M1 teste le nombre de trames prioritaires PRj retransmises plus de N fois au cours de la collecte. Si ce nombre est nul, alors le réseau se trouve dans l'état intermédiaire.
Si le test pratiqué au cours de l'étape E6 révèle que le nombre de trames prioritaires PRi retransmises plus de N fois au cours de la collecte n'est pas nul, alors le réseau se trouve dans l'état congestionné.
Une fois l'état de congestion du réseau déterminé, celui-ci est transmis aux modules M2 et M30. I! en est de même pour le paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données Sj, Le principe de fonctionnement du module M2 de gestion du débit des trames de données non prioritaires va maintenant être décrit en référence à la figure 3.
En fonction de î'état de congestion du réseau, le module M2 modifie la valeur de plusieurs paramètres parmi lesquels la durée de la collecte.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le module M2 gère !e débit des trames de données non prioritaires au moyen d'un algorithme dit algorithme du seau à jetons.
L'algorithme du seau à jetons est un mécanisme de régulation du débit de flux de données. Le seau modélisé par cet algorithme contient un nombre maximal de jetons CBD. Toutes les RP secondes, RP correspondant à la période de rafraîchissement du seau à jetons, un nouveau jeton est généré par l'algorithme et injecté dans le seau. Lorsqu'un paquet de données est transmis sur le réseau, le nombre de jetons du seau est réduit d'une quantité égale au nombre d'octets qui constituent le paquet. Lorsque le seau à jetons ne contient plus de jetons, aucun paquet de données ne peut être transmis sur le réseau. Néanmoins, s'il reste un seul jeton dans le seau à jetons lorsqu'un paquet de données se présente, celui-ci est transmis sur le réseau et le nombre Q de jetons restants dans le seau à jetons peut devenir négatif. Dans une première étape F1 , le module M2 teste si îe réseau se trouve dans l'état non congestionné.
Si le réseau se trouve dans l'état non congestionné, le moduie M2 exécute l'étape F20.
Au cours de l'étape F20, le module M2 détermine la période de rafraîchissement RP, de l'algorithme de seau à jeton assurant la régulation du débit des trames de données non prioritaires. Cette valeur est choisie comme étant la valeur maximale d'un couple {RPMIN ; RPM - D) où RPMIN est la valeur minimale que peut prendre RP et D un décrément. Les valeurs de RPMIN et D sont fixées par l'utilisateur du terminai ou peuvent être prédéterminées, par exemple par l'opérateur du réseau. En augmentant la valeur de la période de rafraîchissement RP du seau à jetons, on limite !e risque d'un envoi de trames de données non prioritaires sous forme de rafale. Un tel événement aurait pour conséquences de générer des collisions sur le réseau et ferait passer le réseau d'un état non congestionné à un état intermédiaire voire congestionné ce qui est préjudiciable pour la qualité de service.
Au cours d'une étape F21 , le module M2 détermine la durée de la prochaine collecte ΔW Cette valeur est choisie comme étant la valeur minimale d'un couple (ΔÎMAX ; 2Δtι) où ΔÎMAX est la durée maximaie d'une collecte et Δt, la durée de la collecte précédente. La valeur de ΔtyAχ est fixée par l'utilisateur du terminal 2 ou par exemple par l'opérateur du réseau. Cette nouvelle durée de collecte est envoyée vers le module M1 afin que le module M1 puisse procéder à une nouvelle collecte selon les conditions définies par le module M2. Dans une étape F22, le module M2 teste si l'horaire indiqué par son horloge interne correspond à un horaire de rafraîchissement de l'algorithme du seau à jetons. Si ce n'est pas le cas, le module M2 exécute de nouveau l'étape F1.
Si l'horaire de l'horloge interne du module M2 correspond à un horaire de rafraîchissement de l'algorithme du seau à jetons, alors, le module M2 exécute l'étape F23.
Au cours de cette étape, le module M2 ajoute un nombre CBD de jetons à la quantité G de jetons déjà présente dans le seau à jetons. Ainsi le nombre de jetons contenus dans le seau est la valeur minimaie du couple (Q + CBD ; CBD).
Les étapes F20, F21 , F22 et F23 ont pour conséquence d'augmenter le débit d'émission des trames de données non prioritaires. Le réseau se trouvant dans l'état non congestionné, il est intéressant d'augmenter le nombre de trames émises puisqu'il n'y a pas de collisions, et que la qualité de service est donc satisfaisante.
Si le résultat du test pratiqué iors de l'étape F1 indique que le réseau ne se trouve pas dans l'état non congestionné, le module M2 exécute alors l'étape F10.
Au cours de cette étape, ie module détermine si le réseau se trouve dans l'état intermédiaire ou congestionné.
Si ie réseau se trouve dans l'état intermédiaire, alors le moduie M2 exécute l'étape F 11. Au cours de l'étape F11 , le nombre de jetons contenu dans le seau à jetons est divisé par deux si Q est positif ou est multiplié par deux si Q est négatif. Ceci a pour conséquence de diminuer le nombre de trames de données non prioritaires transmises, et donc de favoriser l'envoi des trames de données prioritaires, en réduisant le nombre de collisions générées par les trames non prioritaires.
Au cours de l'étape F12, la valeur de la période de rafraîchissement RPj est choisie comme étant la valeur minimale du couple (RPMAX ; 2RPj-1).
Au cours de l'étape F13, la durée de la collecte Δtj est la valeur maximale d'un couple (ΔIMSN ; Sμi*Δtμi) où SM est le paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données déterminé pour la collecte précédente. Cette nouvelle durée de la collecte est envoyée vers le module
M1 afin que celui-ci puisse procéder à une nouvelle collecte.
Les étapes F11 , F12 et F13 ont pour but de diminuer le débit des trames de données non prioritaires et d'allonger la durée de la collecte. Ceci permet, en diminuant le nombre de trames de données non prioritaires envoyées dans le réseau de réduire le nombre de collisions intervenant sur le réseau en vu de ramener le réseau dans l'état non congestionné le plus rapidement possible. Si le réseau se trouve dans l'état congestionné, alors le module M2 exécute l'étape F30.
Au cours de cette étape, tous les jetons contenus dans le seau à jeton sont supprimés, Q vaut alors zéro, interdisant ainsi l'envoi de trames de données non prioritaires sur le réseau.
Dans une étape F31 , la valeur de la période de rafraîchissement du seau à jetons est la valeur minimale d'un couple (RPMAX ; 2RPM).
Dans une étape F32, la durée de la collecte est ΔtMiN- La durée de la collecte est envoyée vers le module M1 afin que celui-ci puisse procéder à une nouvelle collecte. La durée de ia collecte est réduite afin de réactualiser plus rapidement l'état de congestion du réseau et, si l'état de congestion nouvellement déterminé le permet, reprendre l'émission de trames de données sur le réseau.
Le principe de fonctionnement du module M31 de gestion de l'émission des trames de données va maintenant être décrit en référence à la figure 4.
Au cours d'une étape G1 , le module M31 teste la nature de la trame de données arrivant en entrée dudit module. Si la trame de données entrante est une trame de données prioritaire, le module M31 exécute l'étape G20.
Au cours de cette étape, te module M31 teste l'état de congestion du réseau. Si le réseau se trouve dans l'état congestionné ie module M31 exécute l'étape G4. Au cours de cette étape, les trames de données prioritaires sont bloquées. Ceci a pour conséquence que ces trames de données ne sont pas transmises au module M32. Ainsi toute émission de trames de données, prioritaires ou non, étant stoppée, tout risque de créer des collisions supplémentaire sur le réseau est supprimé.
Si le réseau se trouve dans l'état non congestionné ou dans l'état congestionné, le module M31 exécute l'étape G21. Au cours de cette étape, les trames de données prioritaires sont envoyées sur le réseau.
Au cours d'une étape G22, !e nombre de jetons du seau à jetons est actualisé en fonction du nombre d'octets transmis sur le réseau. Bien que les trames de données prioritaires ne soient pas traitées par le seau à jetons, Ie nombre de jetons du seau à jetons est tout de même actualisé afin de réduire le nombre de trames de données non prioritaires pouvant être émises et ainsi [imiter Ie risque de collisions sur le réseau.
Si la trame de données entrante est une trame de données non prioritaires, le module M31 exécute l'étape G30.
Au cours de cette étape, Ie module M31 teste l'état de congestion du réseau. Si le réseau se trouve dans l'état non congestionné le module M31 exécute l'étape G31.
Au cours de l'étape G31 , le module M31 teste le nombre de jetons que contient le seau à jetons. S'il reste au moins un jeton, le procédé exécute les étapes G21 et G22. Dans le cas contraire, la trame de données n'est pas envoyée, ce qui correspond à l'étape G32.
Si le réseau se trouve dans l'état congestionné, le module M31 exécute l'étape G4. Les trames de données non prioritaires sont alors bloquées afin de limiter le risque de congestion et permettre une transmission efficace des trames de données prioritaires.
Le module M32 de calcul d'instant d'émission d'une trame de données ne calcule un instant d'émission d'une trame de données que pour des trames de données ayant été transmises par le module M31 dans le mode de réalisation où les modules M31 et M32 coopèrent entre eux.
Lorsqu'une trame de données est émise sur le réseau son instant d'émission est égal à n*ITB où IT8 est un intervalle temporel de base. Le nombre n est un nombre aléatoire compris dans un intervalle [0 ; W,]. La borne supérieure W1 de l'intervaϋe est déterminée de la façon suivante :
- W, est initialfsé à 1 ,
- ensuite, W. = 2 (mfn(m κ^ -\ K désignant Ie nombre de retransmissions de la trame de données.
Une fois la trame de données envoyée sur le réseau, la vaieur de W1 est réinitialisée. Ainsi lors du premier envoi de la trame suivante vers le réseau, ta valeur de W, est !a valeur maximale d'un couple (1 ; SM * WM). Ainsi, l'instant d'émission d'une trame de données, que celles-ci soient prioritaires ou non, est pondéré en fonction de l'état de congestion du réseau afin de mieux répartir l'envoi des données dans le temps et ainsi éviter les congestions au sein du réseau.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de gestion d'émission de flux de données par un terminai d'un réseau de communication partagé à accès multiple, iesdits flux de données étant structurés en trames de données et comprenant au moins un fiux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de: - détermination d'un état de congestion dudit réseau partagé à accès multiple; gestion de l'émission desdits flux de données prioritaires et non prioritaires par ladite station, en fonction dudït état de congestion.
2. Procédé de gestion d'émission selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, lors de ladite étape de détermination dudit état de congestion, on évalue une première variable représentative d'un taux de collision desdites trames de données émises par ledit terminal et une deuxième variable représentative d'un nombre de trames de données prioritaires retransmises plus de N fois par ledit terminal, où N est un entier naturel prédéterminé, pendant une période dite de collecte, et en ce que: lorsque lesdites première et deuxième variables sont nulles, ledit réseau est dans un état dit non congestionné; lorsque iesdites première et deuxième variables sont strictement positives, ledit réseau est dans un état dit congestionné; lorsque ladite première variable est strictement positive et que ladite deuxième variable est nulle, ledit réseau est dans un état dit intermédiaire.
3. Procédé de gestion d'émission selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite étape de détermination est mise en oeuvre à intervalles de temps correspondant à la durée de ladite période de collecte, de façon à actualiser ledit état de congestion dudit réseau.
4. Procédé de gestion d'émission selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite étape de gestion interdit l'émission desdites trames de données prioritaires et non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état congestionné, et interdit l'émission desdites trames de données non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire.
5. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite étape de gestion met en œuvre un mécanisme, à base de jetons, de régulation du débit d'émission desdites trames de données non prioritaires, l'émission d'une trame de données non prioritaires étant conditionnée, lorsque ledit réseau est dans ledit état non congestionné, à la présence d'au moins un jeton dans ledit mécanisme de régulation.
6. Procédé de gestion selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on réduit le nombre de jetons présents dans ledit mécanisme de régulation lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire ou dans ledit état congestionné, de façon à réduire Se débit desdits flux non prioritaires.
7. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, lors de ladite étape de détermination, on calcule également un paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données, tenant compte desdites première et deuxième variables évaluées pendant ladite période de collecte et pendant au moins une période de collecte précédente, de façon à lisser l'instant d'émission d'au moins certaines desdites trames de données lors de ladite étape de contrôle.
8. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'on modifie la durée de ladite période de coilecte en fonction dudit état de congestion.
9. Procédé de gestion selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que, lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire, la durée de ladite période de collecte est pondérée par ledit paramètre de pondération, de façon à améliorer la réactivité dudit procédé de contrôle.
10. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par un ordinateur, pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
11, Terminai d'émission/réception de flux de données sur un réseau de communication partagé à accès multiple, lesdits flux de données étant structurés en trames de données et comprenant au moins un flux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de détermination d'un état de congestion dudit réseau partagé à accès multiple; des moyens de gestion de l'émission desdits flux de données prioritaires et non prioritaires, en fonction dudit état de congestion.
12. Terminal selon la revendication 11 , caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination d'un état de congestion dudit réseau évaluent une première variable représentative d'un taux de collision desdites trames de données émises par ledit terminal et une deuxième variable représentative d'un nombre de trames de données prioritaires retransmises plus de N fois par ledit termina!, où N est un entier naturel prédéterminé, pendant une période dite de collecte, et en ce que lesdits moyens de détermination délivrent une information d'état de congestion du réseau selon laquelle: - lorsque lesdites première et deuxième variables sont nulles, ledit réseau est dans un état dit non congestionné; lorsque lesdites première et deuxième variables sont strictement positives, ledit réseau est dans un état dit congestionné; lorsque ladite première variable est strictement positive et que ladite deuxième variable est nulle, ledit réseau est dans un état dit intermédiaire.
13. Terminal selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de gestion de l'émission desdits flux de données comprennent: - un module de régulation du débit d'émission desdites trames de données non prioritaires, mettant en oeuvre un mécanisme, à base de jetons, rémission d'une trame de données non prioritaires étant conditionnée, lorsque ledit réseau est dans ledit état non congestionné, à Ia présence d'au moins un jeton dans ledit mécanisme de régulation; - un module de gestion de l'émission de trames de données interdisant l'émission desdites trames de données prioritaires et non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état congestionné, et interdisant l'émission desdites trames de données non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire.
14. Module de détermination d'un instant d'émission d'une trame de données sur un réseau de communication partagé à accès multiple, sur lequel transitent des flux de données structurés en trames de données et comprenant au moins un flux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, ledit module de détermination étant apte à coopérer avec un terminal d'émission/réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, ledit moduie comportant des moyens de détermination de l'instant d'émission de la trame de données, et des moyens d'émission de ladite trame de données sur le réseau, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens de réception d'un paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données calculé par ledit terminal, et en ce que lesdits moyens de détermination tiennent compte dudit paramètre de pondération reçu pour déterminer l'instant d'émission de la trame de données .
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