FR3032077A1

FR3032077A1 - METHOD FOR MULTIPOINT DIFFUSION OF A DATA STREAM IN THE IP FORMAT

Info

Publication number: FR3032077A1
Application number: FR1550607A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Painset; Eros Feltrin
Original assignee: Eutelsat SA
Current assignee: Eutelsat SA
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2016-07-29
Anticipated expiration: 2035-01-27
Also published as: FR3032077B1

Abstract

La présente invention se rapporte essentiellement à un procédé de diffusion multipoint d'un flux de données au format IP depuis un émetteur vers une pluralité de récepteurs, via un satellite de télécommunication. Le flux de données est décomposé en paquets qui sont mémorisés dans une mémoire tampon de l'émetteur et transmis aux récepteurs. Les paquets reçus sont mémorisés dans une mémoire tampon de chaque récepteur dans laquelle l'absence de paquets est vérifiée périodiquement. Les récepteurs dans lesquels des paquets perdus ont été identifiés envoient à l'émetteur une requête de retransmission des paquets perdus. Ces derniers sont retransmis à l'ensemble des récepteurs puis mémorisés dans la mémoire tampon des récepteurs où ils sont absents. Les paquets sont réordonnés dans la mémoire tampon des récepteurs, à partir de laquelle un flux de données au format IP est extrait.The present invention essentially relates to a method of multipoint broadcasting of an IP format data stream from a transmitter to a plurality of receivers, via a telecommunication satellite. The data stream is broken down into packets that are stored in a buffer of the transmitter and transmitted to the receivers. The received packets are stored in a buffer of each receiver in which the absence of packets is checked periodically. Receivers in which lost packets have been identified send the sender a request to retransmit lost packets. These are retransmitted to all receivers and stored in the buffer of receivers where they are absent. The packets are reordered in the receiver buffer, from which an IP format data stream is extracted.

Description

1 PROCEDE DE DIFFUSION MULTIPOINT D'UN FLUX DE DONNEES AU FORMAT IP DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION Le domaine technique de l'invention est celui de la diffusion de données par satellite, et plus particulièrement celui de la diffusion de flux de données au format IP vers des terminaux satellites mobiles. L'invention se rapporte ainsi à un procédé de diffusion multipoint d'un flux de données au format IP depuis un émetteur vers une pluralité de récepteurs via un 113 satellite de télécommunication. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Le développement des services proposés à bord des moyens de transports, qu'ils soient aériens, terrestres ou maritimes, est aujourd'hui un enjeu majeur pour 15 satisfaire la demande des usagers, une demande qui porte notamment sur un service de diffusion vidéo en temps réel. Dans ce contexte que sont les moyens de transport, les solutions basées sur la Télévision Numérique Terrestre (TNT) ne fonctionnent pas. En Effet, les signaux hertziens de la TNT n'atteignent ni les avions ni les bateaux situés trop loin des 20 côtes. En ce qui concerne les trains, outre le fait qu'ils traversent parfois des zones où le service n'est pas disponible, leur vitesse de déplacement implique des difficultés de réceptions dues notamment à l'effet Doppler. Il faut alors s'orienter vers des solutions basées sur la télévision par satellite. Malheureusement, les moyens de transports sont sujets à des masquages, 25 provoqués par exemple par des tunnels ou des canyons, et donc à des interruptions de la liaison satellite. Ces interruptions perturbent la réception de la télévision par satellite classiquement utilisée et provoquent la perte d'information dans le flux vidéo diffusé. Afin d'éviter la perte d'information, il est possible de diffuser le flux vidéo deux 30 fois et en parallèle, la seconde diffusion étant retardée de quelques minutes. Cette méthode présente l'inconvénient de doubler en permanence la bande passante occupée par le service de diffusion vidéo et ne protège pas des interruptions multiples à caractère plus ou moins périodique.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The technical field of the invention is that of the broadcasting of data by satellite, and more particularly that of the broadcasting of data streams in the format IP to mobile satellite terminals. The invention thus relates to a method for multipoint broadcasting of an IP format data stream from a transmitter to a plurality of receivers via a telecommunication satellite. BACKGROUND OF THE INVENTION The development of the services offered on board the means of transport, whether they are air, land or sea, is today a major stake to satisfy the demand of the users, a demand which notably on a video streaming service in real time. In this context that are the means of transport, solutions based on Digital Terrestrial Television (DTT) do not work. In effect, the DTT radio signals do not reach planes or boats located too far from the coast. Regarding the trains, in addition to the fact that they sometimes cross areas where the service is not available, their speed of movement involves reception difficulties due in particular to the Doppler effect. We must then move towards solutions based on satellite television. Unfortunately, the means of transport are subject to masking, caused for example by tunnels or canyons, and thus to interruptions of the satellite link. These interruptions disrupt the reception of the conventionally used satellite television and cause the loss of information in the broadcast video stream. In order to avoid the loss of information, it is possible to broadcast the video stream two times and in parallel, the second broadcast being delayed by a few minutes. This method has the disadvantage of doubling permanently the bandwidth occupied by the video broadcast service and does not protect multiple interruptions more or less periodic.

3032077 2 D'autre part, il s'agit d'une méthode particulièrement inefficace dans le cadre de la diffusion via un satellite de télécommunication à couverture cellulaire, également appelé satellite de télécommunication multifaisceaux. En effet, en passant d'une cellule à une autre, le changement de fréquence ou de polarisation provoque 5 inévitablement des interruptions très courtes de la liaison satellite ainsi que le besoin de resynchroniser les contenus diffusés. Une autre solution pour gérer la perte d'information consiste à utiliser le HLFEC (« High Layer Forward Error Correction » en anglais), le principe étant d'ajouter de la redondance au flux vidéo à diffuser. Par conséquent, cette solution monopolise également davantage de bande passante. De plus, cette solution permet seulement de corriger des pertes courtes et distribuées aléatoirement dans le temps mais ne permet pas une protection contre des interruptions de la liaison satellite qui durent plusieurs secondes ou minutes. Il est également possible d'utiliser le protocole TCP/IP mais cette solution ne permet pas de diffuser un même flux vidéo à plusieurs clients, chacun d'eux devant établir une connexion avec le serveur d'émission, avec les conséquences que cela entraîne au niveau de la bande passante utilisée. Le protocole TCP/IP permet de gérer les petites interruptions pendant, en fonction de l'implémentation du protocole TCP, quelques dizaines de secondes, mais il ne fonctionne pas non plus pour de longues interruptions, de l'ordre de quelques minutes, durant lesquelles la session TCP risque d'expirer. A ce jour il n'existe donc pas de solution satisfaisante pour offrir un service de diffusion vidéo de qualité, i.e. exempt d'interruptions, quel que soit le moyen de transport visé, et qui de surcroît n'impose pas de connexion stricte entre le serveur d'émission et chaque client (« connectionless » en anglais). RESUME DE L'INVENTION Le procédé selon l'invention vise à résoudre les problèmes qui viennent d'être exposés en proposant une solution pour se protéger des pertes occasionnées par les interruptions d'une liaison satellite lors de la diffusion multipoint d'un flux de données au format IP au moyen de cette liaison satellite. On entend par « diffusion multipoint » (« multicast » en anglais), la diffusion simultanée de données depuis un unique émetteur vers plusieurs récepteurs. La diffusion multipoint est par exemple utilisée par les systèmes de télévision IP.On the other hand, it is a particularly inefficient method in the context of broadcasting via a cellular coverage telecommunication satellite, also called a multibeam telecommunication satellite. Indeed, by switching from one cell to another, the change of frequency or polarization inevitably causes very short interruptions in the satellite link as well as the need to resynchronize the broadcast contents. Another solution for managing the loss of information is to use the High Layer Forward Error Correction (HLFEC), the principle being to add redundancy to the video stream to be broadcast. Therefore, this solution also monopolizes more bandwidth. In addition, this solution only makes it possible to correct short losses and randomly distributed over time but does not allow protection against interruptions of the satellite link that last several seconds or minutes. It is also possible to use the TCP / IP protocol, but this solution does not make it possible to broadcast the same video stream to several clients, each of them having to establish a connection with the transmission server, with the consequences that this entails for level of bandwidth used. The TCP / IP protocol makes it possible to manage the small interruptions during, depending on the implementation of the TCP protocol, a few tens of seconds, but it does not work either for long interruptions, of the order of a few minutes, during which the TCP session may expire. So far there is no satisfactory solution to offer a quality video broadcast service, ie free of interruptions, regardless of the means of transport, and which moreover does not impose a strict connection between the broadcast server and each client ("connectionless"). SUMMARY OF THE INVENTION The method according to the invention aims to solve the problems that have just been exposed by proposing a solution to protect against the losses caused by the interruptions of a satellite link during the multipoint broadcast of a data stream. data in IP format using this satellite link. The term "multicast" ("multicast" in English) means the simultaneous broadcasting of data from a single transmitter to several receivers. Multipoint broadcasting is for example used by IP television systems.

3032077 3 L'invention concerne donc un procédé de diffusion multipoint d'un flux de données au format IP, dit flux principal, depuis un émetteur vers une pluralité de récepteurs, via un satellite de télécommunication, l'émetteur comportant une mémoire tampon, chacun des récepteurs comportant une mémoire tampon, le flux 5 principal étant décomposé en paquets formant une séquence, chacun des paquets de la séquence du flux principal étant mémorisé dans la mémoire tampon de l'émetteur, le procédé comportant les différentes étapes consistant à : - transmettre le flux principal depuis l'émetteur vers la pluralité de récepteurs via le satellite de télécommunication ; 10 - mémoriser, dans la mémoire tampon de chacun des récepteurs, les paquets de la séquence du flux principal reçus ; - vérifier périodiquement, dans la mémoire tampon de chacun des récepteurs, l'absence de paquets de la séquence du flux principal, de tels paquets étant identifiés en tant que paquets perdus ; 15 - envoyer vers l'émetteur via le satellite de télécommunication, depuis chacun des récepteurs pour lequel au moins un paquet perdu a été identifié, une requête de retransmission des paquets perdus par ledit chacun des récepteurs ; - retransmettre les paquets perdus depuis l'émetteur vers la pluralité de 20 récepteurs via le satellite de télécommunication ; - mémoriser, dans la mémoire tampon de chacun des récepteurs, les paquets perdus retransmis effectivement reçus ; - réordonner, dans la mémoire tampon de chacun des récepteurs, les paquets de la séquence du flux principal ; 25 - extraire un flux de données au format IP de la mémoire tampon de chacun des récepteurs. Le procédé selon l'invention est particulièrement adapté aux flux de données au format IP ayant des propriétés temps réel, comme les flux vidéo au format IP, pour lesquels il est important de minimiser l'impact des interruptions.The invention therefore relates to a method of multipoint broadcasting of an IP format data stream, called a main stream, from a transmitter to a plurality of receivers, via a telecommunication satellite, the transmitter comprising a buffer memory, each receivers having a buffer, the main stream being decomposed into packets forming a sequence, each of the packets of the sequence of the main stream being stored in the buffer of the transmitter, the method comprising the various steps of: - transmitting the main stream from the transmitter to the plurality of receivers via the telecommunication satellite; 10 - storing, in the buffer memory of each of the receivers, the packets of the sequence of the main stream received; periodically checking, in the buffer memory of each of the receivers, the absence of packets of the sequence of the main stream, such packets being identified as lost packets; Sending to the transmitter via the telecommunication satellite, from each of the receivers for which at least one lost packet has been identified, a request for retransmission of the packets lost by said each of the receivers; retransmitting lost packets from the transmitter to the plurality of receivers via the telecommunication satellite; storing, in the buffer memory of each of the receivers, the retransmitted lost packets actually received; - Reorder, in the buffer of each of the receivers, the packets of the sequence of the main stream; Extracting an IP format data stream from the buffer memory of each of the receivers. The method according to the invention is particularly suitable for IP format data streams having real time properties, such as video streams in IP format, for which it is important to minimize the impact of interrupts.

30 Le procédé selon l'invention peut comporter, en plus des étapes principales qui viennent d'être mentionnées précédemment, une ou plusieurs caractéristiques parmi les suivantes considérées individuellement ou selon les combinaisons techniquement possibles : - le flux principal est transmis avec un débit constant ; 3032077 4 - l'étape de retransmission des paquets perdus est effectuée en parallèle de l'étape de transmission du flux principal ; - l'étape de retransmission des paquets perdus est effectuée lorsque l'émetteur a cumulé pendant une durée prédéterminée un ensemble de requêtes de 5 retransmission des paquets perdus provenant de différents récepteurs ; - les paquets perdus sont retransmis dans l'ordre de la séquence du flux principal ; - les paquets perdus sont retransmis avec un débit supérieur ou égal au débit constant de transmission du flux principal ; 10 - le débit de retransmission d'un paquet perdu augmente lorsque la position dudit paquet perdu dans la séquence diminue ; - la mémoire tampon de l'émetteur est configurée pour contenir à tout moment au moins les paquets de la séquence du flux principal mémorisés dans la mémoire tampon de chacun des récepteurs ; 15 - le satellite de télécommunication est un satellite de télécommunication à couverture cellulaire. L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. zo BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - à la figure 1, un diagramme fonctionnel d'un mode de mise en oeuvre préférentiel du procédé selon l'invention ; 25 - à la figure 2, une représentation schématique d'un premier exemple de contexte de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans le cas d'un satellite à faisceau large ; - à la figure 3, une représentation schématique d'un deuxième exemple de contexte de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans le cas d'un satellite 30 M u 'tif ai sce au x. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur toutes les figures.The method according to the invention may comprise, in addition to the main steps which have just been mentioned above, one or more of the following characteristics considered individually or according to the technically possible combinations: the main flow is transmitted with a constant flow rate; The retransmission step of the lost packets is performed in parallel with the transmission step of the main stream; the retransmission step of the lost packets is carried out when the transmitter has accumulated for a predetermined duration a set of requests for retransmission of the lost packets coming from different receivers; the lost packets are retransmitted in the order of the sequence of the main stream; the lost packets are retransmitted with a bit rate greater than or equal to the constant transmission rate of the main stream; The retransmission rate of a lost packet increases when the position of said lost packet in the sequence decreases; the buffer memory of the transmitter is configured to contain at any time at least the packets of the sequence of the main stream stored in the buffer memory of each of the receivers; The telecommunication satellite is a telecommunication satellite with a cellular cover. The invention and its various applications will be better understood by reading the following description and examining the figures that accompany it. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES These are presented only as an indication and in no way limitative of the invention. The figures show: in FIG. 1, a functional diagram of a preferred mode of implementation of the method according to the invention; In FIG. 2, a schematic representation of a first example of a context for implementing the method according to the invention, in the case of a wide beam satellite; - In Figure 3, a schematic representation of a second example of a context of implementation of the method according to the invention, in the case of a satellite M u 'tif ai sce x. For clarity, identical or similar elements are marked with identical reference characters in all the figures.

3032077 5 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION L'invention a notamment pour objet de proposer un procédé destiné à empêcher la perte d'information lors de la diffusion multipoint de flux de données au format IP au moyen d'un satellite de télécommunication.DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION The object of the invention is in particular to propose a method for preventing the loss of information during multipoint broadcasting of data streams in IP format by means of a telecommunications satellite.

5 Les différentes opérations relatives à un mode de mise en oeuvre préférentiel du procédé selon l'invention sont par exemple les suivantes, illustrées sur le diagramme fonctionnel de la figure 1. La figure 1 montre un émetteur TX comportant une mémoire tampon TX_BUF et recevant en entrée un flux de données au format IP S_IN, désigné par la suite en Io tant que « flux principal S_IN ». Afin d'être transmis, le flux principal S_IN est décomposé en paquets formant une séquence, chaque paquet étant identifié par un numéro séquentiel permettant de déterminer sa position dans la séquence. Dans un autre mode de mise en oeuvre, les paquets peuvent être identifiés au moyen par exemple d'une date (« timestamp » en anglais). On dit que la position d'un paquet 15 augmente lorsque celui-ci s'éloigne du début de la séquence, et inversement la position d'un paquet diminue lorsque celui-ci se rapproche du début de la séquence. La figure 1 montre également un récepteur RX comportant une mémoire tampon RX_BUF. Le fonctionnement du procédé selon l'invention est décrit en relation avec un seul récepteur RX, tous les récepteurs fonctionnant de manière 20 identique. Au cours d'une étape 110, l'émetteur TX transmet, de préférence avec un débit constant, le flux principal S_IN vers le récepteur RX via un satellite de télécommunication, en utilisant par exemple le protocole RTP (sur IP) encapsulé dans des trames selon le standard DVB-S2. Sur la figure 1, la liaison satellite entre 25 l'émetteur TX et le récepteur RX est symbolisée par un canal de transmission C pouvant entraîner des pertes dans les paquets transmis. Les pertes dans le canal de transmission C sont par exemple dues à des interruptions de la liaison satellite. Les paquets de la séquence du flux principal S_IN transmis au cours de l'étape 110 sont également mémorisés dans la mémoire tampon TX_BUF de 30 l'émetteur TX. Cette mémorisation est avantageusement effectuée dans l'ordre de la séquence du flux principal S_IN, correspondant à l'ordre de transmission des paquets. Les paquets de la séquence du flux principal S_IN reçus par le récepteur RX sont ensuite mémorisés, au cours d'une étape 120, dans la mémoire tampon 3032077 6 RX_BUF du récepteur RX. Le canal de transmission C pouvant entraîner des pertes, la mémoire tampon RX_BUF du récepteur RX est balayée périodiquement pour vérifier, au cours d'une étape 130 s'il manque des paquets de la séquence du flux principal S_IN, appelés « paquets perdus ». Les paquets perdus sont identifiés par 5 l'absence de leurs numéros séquentiels. La périodicité de l'étape de vérification 130 est par exemple réalisée en introduisant une temporisation T, comme illustré sur la figure 1. Si des paquets perdus sont effectivement détectés dans la mémoire tampon RX_BUF du récepteur RX, ce dernier envoie à l'émetteur TX, au cours d'une étape 113 140, une requête de retransmission des paquets perdus, comportant par exemple les identifiants des paquets perdus. La requête de retransmission est envoyée par des paquets UDP transportant une liste des paquets perdus qui ont été détectés lors du dernier cycle de vérification 130 de la mémoire tampon RX_BUF. L'hypothèse étant faite que les paquets ne sont jamais (ou rarement) perdus 15 de manière isolée mais en séquences de paquets, la liste des paquets perdus comporte des couples de valeurs indiquant le numéro séquentiel du premier paquet et le numéro séquentiel du dernier paquet de chaque séquence perdue. Dans les rares cas où un paquet est perdu de manière isolée, ces deux valeurs sont identiques.The various operations relating to a preferred embodiment of the method according to the invention are for example as follows, illustrated in the functional diagram of FIG. 1. FIG. 1 shows a TX transmitter comprising a TX_BUF buffer memory and receiving in input a stream of data in IP format S_IN, hereinafter referred to as Io as "main stream S_IN". In order to be transmitted, the main stream S_IN is decomposed into packets forming a sequence, each packet being identified by a sequential number making it possible to determine its position in the sequence. In another mode of implementation, the packets can be identified by means of, for example, a date ("timestamp" in English). It is said that the position of a packet increases as it moves away from the beginning of the sequence, and conversely the position of a packet decreases as it approaches the beginning of the sequence. Figure 1 also shows an RX receiver having a buffer RX_BUF. The operation of the method according to the invention is described in relation to a single receiver RX, all the receivers operating identically. During a step 110, the TX transmitter transmits, preferably with a constant bit rate, the main stream S_IN to the receiver RX via a telecommunications satellite, for example using the RTP protocol (over IP) encapsulated in frames according to the DVB-S2 standard. In FIG. 1, the satellite link between the TX transmitter and the RX receiver is symbolized by a transmission channel C which can cause losses in the transmitted packets. The losses in the transmission channel C are for example due to interruptions of the satellite link. The packets of the sequence of the main stream S_IN transmitted during the step 110 are also stored in the TX_BUF buffer of the TX transmitter. This storage is advantageously performed in the order of the sequence of the main stream S_IN, corresponding to the transmission order of the packets. The packets of the sequence of the main stream S_IN received by the receiver RX are then stored, during a step 120, in the buffer memory RX_BUF of the receiver RX. Since the transmission channel C can lead to losses, the buffer RX_BUF of the receiver RX is periodically scanned to verify, during a step 130, whether there are missing packets of the sequence of the main stream S_IN, called "lost packets". Lost packets are identified by the absence of their sequential numbers. The periodicity of the verification step 130 is for example carried out by introducing a timer T, as illustrated in FIG. 1. If lost packets are actually detected in the RX_BUF buffer of the RX receiver, the latter sends to the TX transmitter during a step 113 140, a request for retransmission of the lost packets, comprising, for example, the identifiers of the lost packets. The retransmission request is sent by UDP packets carrying a list of lost packets that were detected during the last verification cycle 130 of the buffer RX_BUF. Assuming that packets are never (or rarely) lost in isolation but in packet sequences, the list of lost packets includes pairs of values indicating the sequential number of the first packet and the sequential number of the last packet. of each lost sequence. In the rare cases where a packet is lost in isolation, these two values are identical.

20 Pour pouvoir envoyer la requête de retransmission, le canal de transmission C doit nécessairement être bidirectionnel, bien que le lien retour (i.e. du récepteur RX vers l'émetteur TX) n'ait besoin que d'un faible débit. En effet, la requête de retransmission des paquets perdus occupe une bande passante de seulement quelques kbit/s. La requête de retransmission des paquets perdus est envoyée dès 25 que le lien retour est disponible. L'émetteur TX cumule pendant un certain temps les requêtes de retransmission provenant de différents récepteurs. L'émetteur TX procède ensuite à une étape de retransmission 150, via le satellite de télécommunication, de l'ensemble des paquets perdus mémorisés dans la mémoire tampon TX_BUF de 30 l'émetteur TX. La retransmission 150 est également effectuée en multicast, l'ensemble des paquets perdus étant retransmis à tous les récepteurs. De plus, la retransmission 150 des paquets perdus est avantageusement effectuée en parallèle de la transmission 110 du flux principal S_IN, cette dernière n'étant ainsi pas interrompue.In order to send the retransmission request, the transmission channel C must necessarily be bidirectional, although the return link (i.e. from the receiver RX to the TX transmitter) only needs a low bit rate. Indeed, the retransmission request for lost packets occupies a bandwidth of only a few kbit / s. The retransmission request for lost packets is sent as soon as the return link is available. The TX transmitter accumulates retransmission requests from different receivers for a certain time. The TX transmitter then proceeds to a retransmission step 150, via the telecommunications satellite, of all the lost packets stored in the TX_BUF buffer of the TX transmitter. Retransmission 150 is also performed in multicast, the set of lost packets being retransmitted to all receivers. Moreover, the retransmission 150 of the lost packets is advantageously carried out in parallel with the transmission 110 of the main stream S_IN, the latter being thus not interrupted.

3032 0 77 7 Les paquets perdus sont avantageusement retransmis avec un ordre de priorité défini par leurs positions dans la séquence du flux principal S_IN. En effet, comme cela a été dit précédemment, les paquets de la séquence du flux principal S_IN sont mémorisés dans la mémoire tampon TX_BUF de l'émetteur TX dans _ _ 5 l'ordre de la séquence du flux principal S_IN, équivalent à leur ordre de transmission. Le paquet ayant la position la plus basse parmi ceux contenus dans la mémoire tampon TX_BUF de l'émetteur TX sera donc effacé en premier, et a par conséquent la priorité de retransmission la plus élevée. Le débit de retransmission des paquets perdus est de préférence supérieur ou 10 égal au débit de transmission du flux principal S_IN, permettant ainsi de libérer plus rapidement la capacité de retransmission pour d'autres applications, comme la connectivité internet. Toujours dans le but d'optimiser l'utilisation de la capacité du canal de transmission C, le débit de retransmission des paquets perdus peut être variable et augmenter en même temps que la position d'un paquet perdu dans la 15 séquence du flux principal S_IN diminue. A la suite de l'étape de retransmission 150, le récepteur RX mémorise, au cours d'une étape 160, dans sa mémoire tampon RX_BUF les paquets perdus retransmis qu'il a effectivement reçu. Les paquets perdus étant retransmis à l'ensemble des récepteurs, le récepteur RX vérifie que les paquets qu'il reçoit ne 20 sont pas déjà présents dans sa mémoire tampon RX_BUF, par exemple s'ils ont déjà été délivrés par une autre retransmission déclenchée par une précédente requête. Les paquets perdus retransmis, ou bien la requête de retransmission elle-même, sont également susceptibles d'être perdus dans le canal de transmission C. Toutefois, ces pertes sont à nouveau détectées au cours d'un prochain cycle de 25 l'étape de vérification 130. Les paquets mémorisés dans la mémoire tampon RX_BUF du récepteur RX sont ensuite réordonnés, au cours d'une étape 170, dans l'ordre de la séquence du flux principal S_IN. Il est alors possible d'extraire, au cours d'une étape 180, un nouveau flux de données au format IP S_OUT, appelé flux de sortie S_OUT, 30 similaire au flux principal S_IN. Le flux de sortie S_OUT peut par exemple être envoyé vers un lecteur dans le cas d'un flux vidéo au format IP. Le flux vidéo joué en sortie n'est pas directement le flux vidéo diffusé mais celui reconstitué à partir de la mémoire tampon RX_BUF du récepteur RX, ce qui a pour conséquence d'introduire 3032077 8 un décalage temporel dont la valeur maximale correspond à la taille de la mémoire tampon RX_BUF de l'émetteur RX. Plusieurs paramètres sont à prendre en compte pour le dimensionnement de la mémoire tampon TX_BUF de l'émetteur TX. Tout d'abord il faut tenir compte du 5 temps de propagation d'un signal pour chaque bond, un bond étant défini comme le trajet du signal entre l'émetteur TX et le récepteur RX en passant par le satellite. Un bond correspond environ à une durée de 300 ms. Il faut également tenir compte du temps pendant lequel l'émetteur TX cumule les requêtes de retransmissions des paquets perdus.The lost packets are advantageously retransmitted with an order of priority defined by their positions in the sequence of the main stream S_IN. Indeed, as has been said previously, the packets of the sequence of the main stream S_IN are stored in the TX_BUF buffer of the TX transmitter in the order of the sequence of the main stream S_IN, equivalent to their order of transmission. The packet having the lowest position among those contained in the TX_BUF buffer TX transmitter will therefore be deleted first, and therefore has the highest retransmission priority. The retransmission rate of the lost packets is preferably greater than or equal to the transmission rate of the main stream S_IN, thus making it possible to release the retransmission capacity more quickly for other applications, such as internet connectivity. Still with the aim of optimizing the utilization of the capacity of the transmission channel C, the retransmission rate of the lost packets may be variable and increase together with the position of a lost packet in the sequence of the main stream S_IN. decreases. Following the retransmission step 150, the receiver RX stores, during a step 160, in its buffer memory RX_BUF retransmitted lost packets it has actually received. The lost packets being retransmitted to all the receivers, the receiver RX verifies that the packets it receives are not already present in its buffer memory RX_BUF, for example if they have already been delivered by another retransmission triggered by a previous request. The retransmitted lost packets, or the retransmission request itself, are also likely to be lost in the transmission channel C. However, these losses are again detected during a next cycle of the retransmission step. Verification 130. The packets stored in the buffer RX_BUF of the receiver RX are then reordered, during a step 170, in the order of the sequence of the main stream S_IN. It is then possible to extract, during a step 180, a new data stream in IP format S_OUT, called output stream S_OUT, similar to the main stream S_IN. For example, the output stream S_OUT may be sent to a reader in the case of an IP format video stream. The video stream played as an output is not directly the broadcast video stream but the one reconstituted from the RX receiver's buffer RX_BUF, which has the consequence of introducing a temporal offset whose maximum value corresponds to the size. the RX_BUF buffer of the RX transmitter. Several parameters must be taken into account when sizing the TX_BUF buffer of the TX transmitter. First of all, the delay of a signal for each hop must be taken into account, a jump being defined as the signal path between the TX transmitter and the RX receiver via the satellite. One hop corresponds to approximately 300 ms. It is also necessary to take into account the time during which the TX transmitter accumulates requests for retransmissions of the lost packets.

10 Le contexte de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est aussi à prendre en compte. En effet, la taille de la mémoire tampon TX_BUF de l'émetteur TX doit être suffisante pour gérer la plus longue interruption (ou plusieurs interruptions successives cumulées) attendue sur le parcours des récepteurs. En règle générale, la mémoire tampon TX_BUF de l'émetteur TX doit 15 préférentiellement contenir à tout moment au moins les paquets de la séquence du flux principal mémorisés, ou sensés l'être, dans la mémoire tampon de chaque récepteur RX. Les deux exemples qui suivent vont maintenant décrire des applications concrètes du procédé selon l'invention.The context of implementation of the method according to the invention is also to be taken into account. Indeed, the TX_BUF buffer size TX transmitter must be sufficient to handle the longest interruption (or multiple cumulative interrupts) expected on the path of the receivers. As a general rule, the TX_BUF buffer of the TX transmitter must preferably contain at least at least the packets of the sequence of the main stream stored, or intended to be, in the buffer memory of each receiver RX. The following two examples will now describe concrete applications of the method according to the invention.

20 La figure 2 représente un premier exemple de contexte de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 2 montre l'émetteur TX comportant une mémoire tampon TX_BUF et recevant le flux principal S_IN provenant d'un encodeur E connecté à une source vidéo VS. Le flux principal S_IN est un flux vidéo au format IP résultant de la conversion par l'encodeur E du flux vidéo provenant de la source 25 vidéo VS. L'encodeur est également apte à décomposer le flux principal S_IN en une séquence de paquets, en utilisant par exemple le protocole RTP. L'émetteur TX est configuré pour transmettre le flux principal S_IN en multicast via un satellite de télécommunication SAT fonctionnant avec un faisceau large, par exemple en bande Ku. La transmission du flux principal S_IN est réalisé au 30 moyen d'une station terrestre de télécommunication H, appelée « hub » ou « gateway » en anglais, connectée à l'émetteur TX, par exemple au moyen d'une liaison terrestre de type fibre optique. Des récepteurs RX1, RX2, montés dans des moyens de transport, eux-mêmes situés dans la zone de couverture du satellite de télécommunication SAT, 3032077 9 sont aptes à recevoir le flux principal S_IN et à envoyer à l'émetteur TX, sur le lien retour du satellite de télécommunication SAT, des requêtes Q de retransmission des paquets perdus LP au cours de la transmission. L'émetteur TX est également configuré pour retransmettre en multicast, via le satellite de télécommunication SAT, 5 les paquets perdus LP aux récepteurs RX1, RX2. La figure 3 représente un deuxième exemple de contexte de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans le cadre de l'utilisation d'un satellite de télécommunication SAT multifaisceaux, fonctionnant par exemple en bande Ka. La couverture du satellite de télécommunication SAT multifaisceaux se présente sous la 10 forme de cellules C1, C2, chaque cellule correspondant à un faisceau. Sur la figure 3, le récepteur RX est monté dans un avion passant d'une première cellule Cl à une deuxième cellule C2. Ce passage d'une cellule à une autre est appelé transfert intercellulaire, ou « handover » en anglais. L'émetteur TX est apte à transmettre le flux principal S_IN vers la première cellule Cl au moyen d'un 15 premier hub H1, et vers la deuxième cellule C2 au moyen d'un deuxième hub H2. Dans ce contexte de mise en oeuvre, en plus des interruptions de la liaison satellite, le procédé selon l'invention permet de gérer les micro-interruptions entraînant la perte de paquets et provenant du temps nécessaire à la resynchronisation SYNC des récepteurs lors du handover. A cette fin, la taille de la 20 mémoire tampon TX_BUF de l'émetteur TX est augmentée pour tenir compte de ce temps de resynchronisation. Ainsi, grâce au procédé selon l'invention, il est possible de se prémunir de la perte de paquets survenant lorsque la liaison satellite permettant la diffusion en mode multipoint d'un flux de données au format IP vers plusieurs terminaux satellite 25 mobiles est interrompue, quelle qu'en soit la cause.FIG. 2 represents a first exemplary context of implementation of the method according to the invention. FIG. 2 shows the TX transmitter comprising a buffer TX_BUF and receiving the main stream S_IN coming from an encoder E connected to a video source VS. The main stream S_IN is an IP format video stream resulting from the conversion by the encoder E of the video stream from the video source VS. The encoder is also able to break down the main stream S_IN into a sequence of packets, for example using the RTP protocol. The TX transmitter is configured to transmit the main stream S_IN in multicast via a telecommunications satellite SAT operating with a wide beam, for example Ku band. The transmission of the main stream S_IN is carried out by means of a terrestrial telecommunication station H, called a "hub" or "gateway" in English, connected to the transmitter TX, for example by means of a fiber-type terrestrial link optical. Receivers RX1, RX2, mounted in transport means, themselves located in the coverage area of the telecommunications satellite SAT, 3032077 9 are able to receive the main stream S_IN and to send to the transmitter TX, on the link return of the telecommunications satellite SAT, queries Q retransmission lost packets LP during the transmission. The TX transmitter is also configured to multicast, via the telecommunications satellite SAT, the lost LP packets to the receivers RX1, RX2. FIG. 3 represents a second exemplary context of implementation of the method according to the invention, in the context of the use of a multibeam telecommunications satellite SAT, operating for example in Ka-band. The coverage of the multibeam telecommunications satellite SAT is in the form of cells C1, C2, each cell corresponding to a beam. In FIG. 3, the receiver RX is mounted in an aircraft passing from a first cell C1 to a second cell C2. This passage from one cell to another is called handover, or "handover" in English. The transmitter TX is able to transmit the main stream S_IN to the first cell C1 by means of a first hub H1, and to the second cell C2 by means of a second hub H2. In this context of implementation, in addition to the interruptions of the satellite link, the method according to the invention makes it possible to manage the micro-interrupts leading to the loss of packets and originating from the time necessary for SYNC resynchronization of the receivers during the handover. For this purpose, the size of the TX_BUF buffer of the TX transmitter is increased to account for this resynchronization time. Thus, thanks to the method according to the invention, it is possible to guard against the loss of packets occurring when the satellite link enabling the multipoint broadcasting of an IP format data stream to several mobile satellite terminals is interrupted, whatever the cause.

Claims

REVENDICATIONS1. Method for multi-point broadcasting of an IP format (S_IN) data stream, said main stream (S_IN), from a transmitter (TX) to a plurality of receivers (RX1, RX2), via a telecommunications satellite (SAT), the transmitter (TX) comprising a buffer memory (TX_BUF), each of the receivers (RX1, RX2) comprising a buffer memory (RX_BUF), the main stream (S_IN) being decomposed into packets forming a sequence, each of the packets of the sequence the main stream (S_IN) being stored in the buffer (TX_BUF) of the transmitter (TX), characterized in that the method comprises the various steps of: - transmitting (110) the main stream (S_IN) from the transmitter (TX) to the plurality of receivers (RX1, RX2) via the telecommunication satellite (SAT); - storing (120), in the buffer (RX_BUF) of each of the receivers (RX1, RX2), the packets of the sequence of the main stream (S_IN) received; - check (130) periodically, in the buffer (RX_BUF) of each of the receivers (RX1, RX2), the absence of packets of the sequence of the main stream (S_IN), such packets being identified as lost packets ( LP); sending (140) to the transmitter (TX) via the telecommunications satellite (SAT), from each of the receivers (RX1, RX2) for which at least one lost packet (LP) has been identified, a request (Q) of retransmission of lost packets (LP) by said each of the receivers (RX1, RX2); retransmitting (150) the lost packets (LP) from the transmitter (TX) to the plurality of receivers (RX1, RX2) via the telecommunications satellite (SAT); storing (160), in the buffer (RX_BUF) of each of the receivers (RX1, RX2), the retransmitted lost packets (LP) actually received; - Reordering (170), in the buffer (RX_BUF) of each of the receivers (RX1, RX2), the packets of the main flow sequence (S_IN); extracting (180) an IP format data stream (S_OUT) from the buffer (RX_BUF) of each of the receivers (RX1, RX2). 3032077 n

2. Method according to the preceding claim characterized in that the main stream (S_IN) is a video stream in IP format.

3. Method according to any one of the preceding claims characterized in that the main stream (S_IN) is transmitted with a constant flow. 5

4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the retransmission step (150) lost packets (LP) is performed in parallel with the transmission step (110) of the main stream (S_IN).

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the retransmission step (150) of the lost packets (LP) is performed when the transmitter (TX) has accumulated for a predetermined duration a set of requests ( Q) retransmission of lost packets (LP) from different receivers (RX1, RX2).

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the lost packets (LP) are retransmitted in the order of the sequence of the main stream (S_IN).

7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the lost packets (LP) are retransmitted with a bit rate greater than or equal to the constant transmission rate of the main stream (S_IN).

8. Method according to the preceding claim characterized in that the retransmission rate of a lost packet (LP) increases when the position of said lost packet (LP) in the sequence decreases.

9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the buffer memory (TX_BUF) of the transmitter (TX) is configured to contain at any time at least the packets of the sequence of the main stream (S_IN) 25 stored in the buffer (RX_BUF) of each of the receivers (RX1, RX2).

10. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the telecommunications satellite (SAT) is a telecommunications satellite (SAT) with cellular coverage.