FR2631500A1 - Regenerateur de signal pour reseau local - Google Patents

Abstract

Ce régénérateur de signal SR, SR à plusieurs ports permet, dans un réseau local, d'assurer une interconnexion totale entre appareils informatiques P par des fils non blindés de qualité audio, par exemple une simple paire téléphonique, et avec une configuration en étoile. A cet effet, il comprend des circuits logiques qui : 1degre(s)) reçoivent, traitent et émettent un message incident en provenance d'un appareil informatique source et ignorent les messages incidents reçus ensuite en provenance d'autres appareils informatiques tant que le premier message reçu n'aura pas été traité, 2degre(s)) suppriment ou ignorent, pendant une durée prédéterminée de sanction, les messages ultérieurs reçus en provenance d'un appareil informatique si la longueur temporelle d'un message reçu en provenance de cette source dépasse une durée de protocole prédéterminée, et 3degre(s)) après réception de la fin d'un message, déterminent le moment où les lignes d'un réseau sont toutes inactives, ce qui permet de réactiver le régénérateur de signal de manière à pouvoir recevoir un autre message incident en provenance d'un appareil informatique du réseau.

Description

La présente invention concerne la régénération de signal lors d'échanges

de signaux entre appareils informatiques d'un réseau local, lorsque l'on se trouve en présence d'une

pluralité de ports.

Le réseau local AppleTalk décrit par Sidhu et al. dans le US-A-4 689 786 est un protocole très peu coûteux permettant l'échange de données entre dispositifs informatiques très divers au moyen d'un support de transmission assurant une communication simplex. La forme de réalisation la plus courante d'une voie physique de communication AppleTalk est une paire torsadée blindée passive que l'on fait passer de noeud en noeud. L'utilisation d'un câble blindé et d'une configuration en bus présente cependant plusieurs

inconvénients propres.

Principalement, on se trouve confronté à la difficulté et au coût dûs au fait que l'on doit faire passer des câbles d'un point à l'autre, notamment dans des pièces ou immeubles occupés. En second lieu, le câble blindé est plus coûteux et moins courant que le câble non blindé, et il présente une caractéristique de perte de transmission plus élevée. En troisième lieu, un support passif tel qu'un câble blindé ne contient pas de moyen pour régénérer le signal, et ceci limite le nombre d'appareils et la longueur de câble que l'on peut interconnecter. Enfin, un support passif ne comporte aucun moyen permettant d'isoler et de contenir les effets néfastes de défauts courants tels que court-circuits, circuits ouverts ou noeuds qui refusent d'obéir au protocole d'accès du support. Comme décrit dans une demande apparentée déposée au nom de la Demanderesse (inventeur Resse Jones), on peut remédier à ces inconvénients par un système à diffusion des communications basé sur une configuration hiérarchisée en étoile réalisée en câblage de qualité téléphonique, non blindé, avec des régénérateurs actifs de signal aux centres des étoiles Le câblage téléphonique est peu coûteux, facile à trouver et souvent déjà en place dans la plupart des sites o l'on peut avoir besoin d'installer un réseau de communication de données. Le câblage téléphonique'utilise le plus souvent une

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configuration hiérarchisée en étoile telle que celle illustrée figure 1. On fait passer des câbles distincts depuis chaque point d'utilisation jusqu'à un point commun d'interconnexion tel qu'une armoire de câblage. Les points d'interconnexion sont ensuite câblés en retour vers un autre point d'interconnexion tel qu'un central de distribution desservant l'immeuble entier. Pour constituer un réseau à diffusion des communications avec un système de câblage hiérarchisé en étoile, on doit prévoir aux centres des étoiles (c'est-à-dire dans les armoires de câblage) des

régénérateurs de signal actifs à plusieurs ports.

Un régénérateur de signal à plusieurs ports est relié à un certain nombre de paires de fils que l'on fait passer jusqu'à des points correspondant à des consommateurs potentiels de services d'échange de données. Un point d'accès particulier peut se trouver relié ou non relié à un équipement informatique. Pour établir la communication avec un autre dispositif, un noeud émet un message sur une paire de fils à laquelle il est relié. Du fait que chaque paire de fils est un support de transmission simplex à plusieurs accès, le message est véhiculé dans les deux directions et arrive sur tous les autres noeuds reliés à la même paire et au régénérateur de signal. Le rôle principal du régénérateur de signal est de détecter la présence d'un message incident, de le régénérer et de l'émettre en direction de toutes les autres paires de fils. On réalise un interconnexion totale exactement de la même manière que sur un bus passif, c'est-à-dire que chaque noeud peut recevoir les messages de n'importe quel autre noeud. Un régénérateur de signal peut se connecter aux autres régénérateurs de signal en tant que de besoin pour interconnecter autant de points d'accès qu'on

le souhaite.

Il existe dans les protocoles d'échange de données AppleTalk plusieurs aspects qui rendent difficiles la

conception d'un régénérateur de signal à plusieurs ports.

Aucun retard minimal entre paquets n'est spécifié. Il est donc possible que le début d'une transmission chevauche ou suive immédiatement la fin d'une autre transmission. En outre, il n'est pas spécifié dans les protocoles AppleTalk, au début de chaque émission, d'intervalle permettant de synchroniser les circuits permettant de retrouver le séquencement binaire. Ces deux lacunes font en sorte que, - lorsque des messages sont relayés, le régénérateur de signal devra être capable de très rapidement libérer un port et sélectionner un autre port. Si la sélection des ports prend trop de temps, on risque de perdre ou de détériorer les

parties initiales des messages.

Un autre problème rencontré avec les protocoles de liaison AppleTalk est l'inclusion d'une impulsion de "synchro" rapide au début de certaines émissions. Le rôle de cette impulsion est de diminuer le risque de collision entre

signaux délivrés par des postes souhaitant émettre.

Malheureusement, cette impulsion de synchro présente les mêmes caractéristiques que les bruits impulsionnels, et il faut donc que le système élimine cette impulsion qui, sinon, serait indésirable. Le régénérateur de signal doit sélectionner et libérer rapidement les ports malgré le fait que ces impulsions de synchro doivent être fidèlement reproduites. Les protocoles d'échange de données AppleTalk supposent que l'on a un support de transmission simplex à plusieurs accès. La forme de réalisation la plus courante.d'une ligne est une paire de fils torsadés sur laquelle les noeuds et les régénérateurs de signal se connectent par l'intermédiaire d'un transformateur d'isolation. Les liaisons d'échange de données telles que le réseau Starlan de AT&T utilisent généralement deux lignes, formée chacune d'une paire de fils, reliant entre chaque ordinateur ou périphérique d'ordinateur (on utilisera ici l'appellation générique "appareil informatique") à un dispositif central de commande; l'une des lignes sert à recevoir les messages et l'autre ligne sert à émettre les messages. Dans ce cas, les circuits de pilotage de ligne et de réception sont reliés à la même ligne, à savoir l'une des paires de fils sur laquelle tous les messages sont véhiculés en direction et en provenance d'un appareil informatique donné. En

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augmentant les niveaux de sortie des circuits de pilotage et en augmentant la sensibilité du récepteur, on peut augmenter la longueur de câble sur laquelle on peut effectuer des transmissions sans erreur. Cependant, si l'on procède ainsi, on augmente le temps de stabilisation de la ligne pilotée et

du transformateur de couplage après le relais d'un message.

Les réflexions provenant de lignes en court-circuit ou en l'air augmentent également le temps nécessaire à la stabilisation de la ligne pilotée. Si, pour un signal incident valide, ces conditions transitoires ne sont pas respectées, il peut arriver que l'on sélectionne par erreur un port. En outre, le régénérateur de signal peut devenir instable, ce qui provoque une erreur de sélection et de désélection continuelles de ports, ou bien' l'ignorance

répétée de signaux entrants valides.

Ainsi, eu égard au faible temps de réponse, à l'immunité aux bruits et à la sensibilité, il est nécessaaire de faire un compromis entre trois aspects différents lorsque l'on conçoit un régénérateur de signal AppleTalk à plusieurs

ports.

L'un des buts de la présente invention est de proposer un régénérateur de signal à plusieurs ports qui, dans un réseau local, permette d'avoir une interconnexion totale par des fils non blindés de qualité audio, tels que des fils

téléphoniques, avec un réseau configuré en étoile.

Un autre but de la présente invention est de proposer un régénérateur de signal qui n'utilise qu'une seule ligne, à savoir une paire de fils non blindés, pour communiquer avec

chaque appareil informatique du réseau.

Un troisième but de la présente invention est de proposer un circuit de séquencement qui n'autorise la réception et l'émission que d'un seul message à la fois entre appareils informatiques, et qui n'autorise ensuite ces appareils informatiques à émettre qu'après que les lignes se soient à nouveau stabilisées à un état inactif après l'émission de signal immédiatement précédente, ou après dépassement d'une durée prédéterminée maximale correspondant à un message isolé. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront

dans la description détaillée ci-dessous et sur les dessins

annexes. Compte tenu des buts que l'on vient d'indiquer, l'invention peut comprendre dans l'un de ses modes de réalisation des circuits logiques qui: 1 ) reçoivent, traitent et émettent un message incident en provenance d'un appareil informatique source et ignorent les messages incidents reçus ensuite en provenance d'autres appareils informatiques tant que le premier message reçu n'aura pas été traité, 2 ) suppriment ou ignorent, pendant une durée prédéterminée de sanction, les messages ultérieurs reçus en provenance d'un appareil informatique si la longueur temporelle d'un message reçu en provenance de cette source dépasse une durée de protocole prédéterminée, et 3 ) après réception de la fin d'un message, déterminent le moment o les lignes d'un réseau sont toutes inactives, ce qui permet de réactiver le régénérateur de signal de manière à pouvoir recevoir un autre message incident en

provenance d'un appareil informatique du réseau.

Plus précisément, l'invention propose à cet effet un régénérateur de signal à plusieurs ports pour réseau local, destiné à faciliter la communication entre appareils informatiques, le réseau utilisant deux fils non blindés comme ligne de signal pour transporter des messages entre ces appareils informatiques, comprenant: une pluralité de transformateurs essentiellement identiques, avec un transformateur associé et relié à chacun des appareils informatiques, chaque transformateur comportant deux bornes primaires et deux bornes secondaires, les deux bornes primaires étant reliées par deux fils d'une ligne de signal à l'appareil informatique associé du réseau; un circuit émetteur/récepteur relié aux deux bornes secondaires de chaque transformateur, susceptible de recevoir un message en provenance d'un appareil informatique du réseau, d'émettre une copie de ce message en direction de tous les autres appareils informatiques du réseau, de bloquer tous les autres messages reçus des autres appareils informatiques pendant la réception, et le traitement par le circuit du message en cours, de détecter la fin du message en cours de réception par le circuit, et de réarmer le circuit afin de pouvoir recevoir et traiter un autre message incident après une durée d'inactivité prédéterminée suivant la fin de la réception du message en cours, cette durée d'inactivité prédéterminée étant déterminée par le circuit lui-même; et un circuit de séquencement relié au circuit émetteur/ récepteur, susceptible de recevoir une copie du message en cours, de mesurer la longueur temporelle Atm du message en cours, de délivrer au circuit émetteur/récepteur un ordre de désactivation ordonnant à ce circuit émetteur/récepteur d'ignorer ou de bloquer le reste du message en cours et tout message ultérieur reçu en provenance de l'appareil informatique source pendant une durée de sanction At2 prédéterminée ultérieure si Atm dépasse une durée de

protocole Até prédéterminée.

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On va maintenant donner un exemple de réalisation de

l'invention, en référence aux dessins annexés.

La figure 1 est une vue schématique d'un réseau à configuration hiérarchisée en étoile pouvant être utilisé

pour un réseau local.

La figure 2 est une vue schématique des circuits utilisés par un module émetteur/récepteur dans un mode de réalisation

de l'invention.

La figure 3 est une représentation graphique des signaux de tension apparaissant sur diverses bornes d'entrée et de

sortie de la figure 2.

La figure 4 est une vue schématique d'un circuit émetteur/récepteur et d'un circuit de séquencement susceptibles de recevoir ou d'émettre des messages en provenance ou en direction d'une pluralité d'appareils informatiques (non représentés), selon un mode de

réalisation de l'invention.

Les figures 5 et 6 sont, respectivement, des vues schématiques plus détaillées d'un mode de réalisation du

circuit émetteur/récepteur et du circuit de séquencement.

5. Le régénérateur de signal à plusieurs ports selon l'invention, que l'on appelera "contrôleur d'étoile", assure une interconnexion AppleTalk totale par un cablage téléphonique non blindé de qualité- audio configuré en étoile. La sélection du port de la source est réalisée très rapidement sur le principe "le premier arrivé sera le premier servi". On obtient un fonctionnement fiable en examinant continuellement sur chaque port divers paramètres de qualité de signal. On ignore les réflexions provenant de câbles en court-circuit ou en l'air, et on met rapidement fin aux émissions qui dépassent la durée permise par les protocoles AppleTalk. Des caractéristiques particulières de gestion et de diagnostic permettent à un système informatique distant d'activer ou de désactiver des ports et de tester la qualité de transport du signal par les cables

reliés à chaque port.

Dans un mode de réalisation, le contrôleur d'étoile peut comporter douze ports isolés (ou plus), à savoir un port pour chaque rayon d'une étoile active dont le centre est -à l'endroit du contrôleur et un port distinct pour la gestion du réseau. Ceci est illustré sur la figure 1, qui montre trois régénérateurs de signal SR qui sont chacun configurés en étoile avec des appareils informatiques associés P et reliés par des liaisons simplex, chaque régénérateur de signal SR étant relié à un régénérateur de signal maitre SR*. Chaque rayon d'une étoile peut comprendre jusqu'à 1000 m de cable; on peut relier à un rayon une pluralité de dispositifs, ou même une ou plusieurs étoiles actives supplémentaires. Le bus de gestion du contrôleur d'étoile fonctionne de façon indépendante d'un système associé tel qu'AppleTalk, de sorte que tout problème apparaissant sur l'un des rayons d'une étoile peut être aisément isolé et 8- identifié. Le contrôleur d'étoile possède plusieurs états de fonctionnement de base. Initialement, il se trouve au niveau inactif, en attente d'un signal incident. Dès que l'on a détecté sur un port un signal incident valable, on sélectionne ce port en tant que source'de signal, et on fait

émettre par tous les autres ports une copie du signal reçu.

Le message est relayé de façon continue jusqu'à détection de la fin du message ou jusqu'à dépassement d'une durée de violation du protocole en cours. Le contrôleur d'étoile cesse alors d'émettre une copie -du message incident et ignore sur tous les ports l'activité de signal tant que les états transitoires n'ont pas disparu et que les lignes du réseau ne se sont pas stabilisées à un état inactif; le contrôleur d'étoile retourne alors à l'état inactif, prêt à relayer le message suivant. Cette stabilisation peut nécessiter une durée de 8 à 35 gs, comme on l'expliquera plus bas. Le circuit de réception et de pilotage de ligne, et la manière dont on détecte le début et la fin des messages, sont des éléments importants si l'on veut avoir un fonctionnement fiable du contrôleur d'étoile. Cette tâche

est exécutée par les circuits illustrés figure 2 et 4.

Sur la figure 2, le circuit de réception du contrôleur d'étoile détecte les données incidentes sur les lignes et fournit une indication de l'activité des lignes. Ce circuit utilise une combinaison originale de deux récepteurs de ligne permettant de recevoir des données tout en n'introduisant qu'une quantité minimale de bruit de phase sur les fronts (erreur de séquencement aux transitions du signal), et le circuit peut détecter très rapidement l'activité (ou l'inactivité) d'une ligne. Il est très courant d'exécuter ces fonctions en affectant des récepteurs de ligne spécialisés distincts aux deux fonctions de réception des données et de détection d'activité de ligne; cette manière de procéder introduit cependant un bruit de phase sur les fronts qui peut provoquer des erreurs, et ne détecte l'activité de ligne que sur une seule polarité; tout ceci augmente le temps de réponse de sélection/

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désélection des-ports.

Dans les circuits récepteurs du contrôleur d'étoile, les données incidentes sont appliquées aux récepteurs de lignes par l'intermédiaire d'un transformateur d'impulsions T1 dont les bornes de sortie produisent des signaux V! et V2. Les réseaux résistifs de polarisation d'entrée RlA/R3A/Vcc et RlB/R3B/Vcc des deux récepteurs de ligne 11 et 13, respectivement, décalent par rapport à une tension nulle le seuil de détection de tension des récepteurs d'une quantité prédéterminée V(décalage) = VT. Les deux récepteurs 11 et 13 sont reliés au transformateur d'impulsion T1 avec des polarités opposées, de sorte que les signaux de sortie des récepteurs sont de polarités opposées. Le signal de sortie 011 du récepteur de ligne 11 n'est au niveau bas que lorsque la tension différentielle incidente Vin est plus positive que le niveau de seuil VT déterminé par le réseau de polarisation correspondant. Le signal de sortie 013 du récepteur de ligne 13 n'est au niveau -bas que lorsque la tension différentielle incidente Vin est plus négative que le niveau de seuil -VT déterminé par le réseau de polarisation correspondant. La tension différentielle incidente produit donc les signaux de sortie suivants: VT < Vin 011 = O; 013 = 1, -VT < Vin < VT 011 = 013 = 1, Vin < VT 011 = 1; 013 = 0 Lorsque la tension différentielle incidente se trouve à l'intérieur de la "fenêtre de tension" IVini = IV!-V21 < VT, les deux sorties de récepteur sont au niveau haut; les deux signaux de sortie 011 et 013 ne peuvent pas se trouver

simultanément au niveau bas.

La figure 3 illustre les chronogrammes des signaux de sortie du récepteur. Le chronogramme du haut illustre un message incident (tension incidente) qui s'est propagé sur une ligne allant d'un appareil informatique au contrôleur d'étoile. On notera que les fronts de pente finie se combinent avec deux décalages de détection non à zéro, ce qui introduit des erreurs de séquencement dans les sorties des deux récepteurs; les transitions des signaux de sortie des récepteurs de ligne 11 et 13 de la figure 2 ne coïncident pas, du point de vue temporel, avec les passages par zéro de la forme d'onde incidente. On peut annuler ces erreurs de séquencement en reliant les sorties des récepteurs aux bornes d'entrée d'instauration ("set") et de restauration ("reset") d'un circuit flip-flop 15 de la figure 2. On remarquera que la forme d'onde du signal en sortie du flipflop 15 est pratiquement identique à la forme' d'onde du signal incident Vin = Vl-V2, et que la forme d'onde en sortie présente des transitions décalées d'une durée pratiquement constante par rapport aux instants de passage

par zéro de la tension de la forme d'onde incidente.

On peut obtenir un signal indiquant la présence d'un signal incident valide en combinant les signaux de sortie des récepteurs par une porte ET 17. Lorsque le signal différentiel de tension incidente Vin se trouve à l'intérieur de la fenêtre de tension, les sorties des deux récepteurs sont au niveau haut, et le signal de sortie du circuit ET 17 est également au niveau haut; si cet état persiste au moins pendant une durée rbit prédéterminée, ceci indique que cette ligne est actuellement inactive. Un passage initial au niveau bas du signal de sortie O17 de la porte 17 indique l'arrivée d'un message; cette transition est utilisée par d'autres circuits logiques pour déclencher la sélection d'un port. Au cours du relais d'un message, le circuit surveille le signal de sortie 017 afin de détecter la fin d'un message; si 017 passe au niveau haut et reste au niveau haut pendant une durée supérieure à la moitié de la durée d'un bit, on suppose que le noeud source a cessé

d'émettre son message et qu'aucun bit de message ne suivra.

On notera que le début d'un message est immédiatement détecté, indépendamment de la polarité du signal incident, et que la fin d'un message est détectée dans les limites de la moitié de la durée d'un bit. Pour un débit de transmission de 230 kHz, la durée d'un bit est de (230 kHz)-1 = 4,35.s, et on pourra considérer que la moitié 1t

de la durée d'un bit est de l'ordre de 2,5 gs.

Après détection de la fin d'un message, le contrôleur d'étoile cesse de relayer le message incident et attend la stabilisation des états transitoires sur tous les ports avant de se réarmer pour une autre opération de relais d'un message. La logique de détection de ligne inactive du récepteur décrite ci-dessus est utilisée pendant cet intervalle de temps afin de détecter le moment o toutes les lignes se sont suffisament stabilisé après la fin de la réception de ce message; ceci implique une durée variable, de 8 à 35 gs, déterminée par la logique du système elle-même. Plusieurs facteurs influencent la manière dont les états transitoires cessent plus ou moins rapidement après l'émission d'un signal sur une ligne. L'un de ces facteurs est la configuration particulière des données émises lors de la fermeture d'un message. L'un des vestiges du processus de détection de ligne inactive est le fait qu'une impulsion ayant une longueur de la moitié de la durée d'un bit se trouve ajoutée à la fin d'un message. Si le message se termine avec un bit complet, le demi-bit rajouté produira un message ayant à sa fermeture une largeur d'une impulsion' binaire et demi. Cette impulsion a pour principales conséquences d'ajouter sur les lignes un décalage et d'augmenter le temps de stabilisation des lignes. Pour compenser ceci, le contrôleur d'étoile inverse la polarité du signal émis pendant une durée supplémentaire d'un

demi-bit avant de libérer les circuits de pilotage de ligne.

Ceci a pour conséquence de supprimer le décalage introduit sur les lignes par le processus de détection de ligne inactive, de sorte que ces lignes d'émission se stabilisent

aussi rapidement que possible.

La longueur et l'état d'extrémité des câbles reliés aux circuits de pilotage d'émission déterminent le temps nécessaire au port pour se stabiliser après libération des circuits de pilotage d'émission du port. Sur un câble en court-circuit ou en l'air (sans terminaison), une partie de l'énergie du signal en sortie est rétro-réfléchie vers le port. Plus longue sera la ligne, plus long sera le temps nécessaire pour que cette énergie réfléchie disparaisse et pour que la ligne revienne à un état inactif. Lorsque les lignes sont en cours de stabilisation, le contrôleur d'étoile doit attendre. Si le contrôleur d'étoile se réarme trop tôt, on pourrait sélectionner à tort comme source de message incident un port recevant des réflexions en provenance d'un câble sans terminaison, ce qui créerait une perte de temps et augmenterait le risque de perte d'un message valide. Si le contrôleur d'étoile attend trop longtemps avant de se réarmer, il se pourrait que, dans le cas de deux messages chevauchants ou très proches l'un de l'autre, le second message soit ignoré ou endommagé. Le contrôleur d'étoile résoud cette difficulté en attendant pendant une durée variable comprise entre une durée minimale et une durée maximale. Si toutes les lignes apparaissent inactives après un laps de temps égal à une durée minimale de valeur tinactivité(min), le contrôleur d'étoile retourne à l'état inactif, prêt à relayer un autre message. Si toutes les lignes ne se sont pas stabilisées après un laps de temps égal à une durée maximale de valeur Tinactivité(max), le contrôleur d'étoile se réarme et suppose que les lignes ne se sont pas stabilisées du fait de la présence d'un message incident sur l'une des lignes. Si les lignes ne sont pas ensuite toutes stabilisées après la durée Tinactivité(min) mais que les lignes se stabilisent (simultanément) au bout d'un certain temps At tel que rinactivité (min) < At < Tinactivité(max), le contrôleur d'étoile retourne à nouveau à

l'état inactif à cet instant (ultérieur).

Le contrôleur d'étoile peut, éventuellement, comporter un microprocesseur et une voie de communication de gestion à petite vitesse permettant de contrôler l'accès au réseau et d'effectuer le diagnostic de problèmes apparaissant sur les câbles qui lui sont reliés. Les messages envoyés sur la voie de gestion peuvent ordonner au contrôleur d'étoile d'activer ou de désactiver certains ports sélectionnés. On ignorera les messages incidents sur les ports désactivés, et on n'émettra pas de message sur les ports désactivés. En outre, on ignorera l'activité de ligne sur les ports désactivés

pendant la durée d'attente de la fin du message.

On peut désactiver automatiquement les ports au moyen d'une logique de séquencement qui détecte une longueur temporelle de message Atm supérieure à la durée maximum At- permise par les protocoles Appletalk. Cet situation apparaît en cas de panne matérielle ou logicielle aux noeuds de communication. Si on laisse persister cet état, toutes les communications seront bloquées par l'embouteillage" provoqué par ce signal. Le système identifie un appareil informatique qui, le cas échéant, délivre un signal provoquant un embouteillage en mesurant la longueur temporelle Atm de chaque message reçu et traité en provenance de chaque appareil informatique. Outre le contrôle de l'accès aux ports le contrôleur d'étoile peut, éventuellement, compter le nombre de messages relayés, déterminer l'utilisation de la bande passante du réseau et tester la qualité du signal sur la ligne reliée à chaque port. On peut ordonner au contrôleur d'étoile d'incrémenter un compteur chaque fois que la logique du contrôleur commence à relayer un message. Une application intéressante de cette possibilité est la recherche de bruits impulsionnels excessifs sur les lignes reliées aux ports. En n'activant que la ligne en cours de test, il est possible de compter le nombre de fois o une ligne détecte un signal suffisamment fort pour déclencher un cycle de relais de message. Si le compteur s'incrémente en l'absence de trafic de signaux, ou si le nombre de messages relayés par unité de temps est supérieur à celui permis par les protocoles Appletalk, on peut en déduire que la ligne en cours de test présente un bruit induit excessif. On peut, par la voie de gestion, lire ces valeurs de comptage pour analyse par un système

informatique distant.

Le contrôleur d'étoile peut mesurer l'utilisation de la bande passante du réseau en sondant à intervalles réguliers

l'état de fonctionnement de la logique de relais de message.

Chaque fois que l'on sonde la logique et que l'on trouve qu'elle est en activité, on incrémente un compteur. On peut lire la valeur du compteur au moyen de messages échangés sur la voie de gestion et on peut déterminer par logiciel le pourcentage d'utilisation d'après la valeur du compte, si l'on connait l'intervalle entre sondages et le débit de données. Le contrôleur d'étoile peut mesurer la qualité de transport du signal sur les lignes reliées aux ports. Ceci est obtenu en désactivant tous les ports àl'exception de celui en cours de test, en envoyant un message de test er sortie de ce port, et en mesurant pendant combien de temps la logique de relais de message attend la stabilisation de cette ligne. Si la ligne possède une terminaison correcte elle se stabilisera rapidement, en moins de 8 gs pour une ligne de 1000 m de longueur maximale, et le temps mesuré sera égal à la durée minimale normale d'attente. Des réflexions provenant d'une ligne en court-circuit ou en l'air. prolongeront la durée de stabilisation. Le contrôleur d'étoile mesure la valeur de la durée de stabilisation en incrémentant à grande vitesse un compteur pendant que la logique de relais de message attend la stabilisation des lignes. Un système informatique distant peut alors lire le contenu de ce compteur et déterminer la durée de

stabilisation, et donc l'état de la terminaison d'une ligne.

La figure 4 illustre un circuit d'interfaçage de ligne,

comprenant un circuit émetteur/récepteur et un circuit de.

séquencement, du contrôleur d'étoile d'un mode de réalisation dans lequel les lignes Ll (fils non blindés Wl'et Wl") et L2 (fils non blindés W2' et W2") transmettent des signaux entre deux appareils informatiques et le contrôleur d'étoile. Les fils Wl' et WI" sont reliés, respectivement, à la première et à la seconde borne primaire d'un transformateur T1, et peuvent être relié l'une à l'autre par l'intermédiaire d'une résistance Ri dont la valeur est de l'ordre de 120 Q. Le rapport des enroulements du transformateur T1 peut être de 1:1 ou de l:n avec n > 1, et le transformateur peut être en lui-même de type classique; le rôle du transformateur Tl est de rendre plus raide ou d'accroître la pente, dans le domaine temporel, d'un signal traversant Tl et d'isoler la ligne LI du circuit d'interfaçage. La première et la seconde borne secondaire de Tl sont reliées, respectivement, aux bornes positives (référencées +) de deux moyens de pilotage de récepteur pratiquement identiques DrlA et DrlB par l'intermédiaire de résistances RIA et RiB; la première et la seconde borne secondaire de T1 sont également reliées, -respectivement, aux bornes négatives des moyens de pilotage DrlB et DrlA. Les quatre résistances RIA, RlB, R2A et R2B peuvent être pratiquement identiques et avoir chacune des valeurs de l'ordre de 2 kQ. Les bornes positives de chacun des moyens de pilotage DrlA et DrlB sont reliées, respectivement, par l'intermédiaire de résistances R3A et R3B pratiquement identiques, chacune de valeur 10 ka-environ, à une source de tension positive Vcc afin d'introduire une tension de polarisation sur chacun des moyens de pilotage DrlA et DrlB; les transitions de tension en sortie de DrlA et DrlB ont alors lieu à une tension prédéterminée non nulle VT comme expliqué plus haut à propos des figures 2 et 3. Les moyens de pilotage DrlA et DrlB produisent sur leurs bornes de sortie respectives des signaux de sortie 01A et O1B, et ces signaux de sortie sont transmis à deux bornes d'entrée d'un composant à réseau logique programmable PSL (Port Select Logic: logique de sélection de port) susceptible de recevoir des signaux d'entrée similaires de chaque appareil informatique ou-d'un sous-ensemble de ces appareils. Les moyens de pilotage DrlA et DrlB peuvent être des circuits de pilotage de ligne standard tels que des AMD 26LS32, et le réseau logique programmable peut être un AMD PAL16L18L configuré de manière à produire les signaux de sortie voulus. Les fils W2' et W2" provenant d'un second appareil informatique sont de la même façon, comme illustré figure 4, amenés aux deux bornes primaires d'un transformateur T2; les bornes secondaires de T2 sont, de la même façon, reliées aux bornes d'entrée appropriées positives et négatives d'une paire de moyens de pilotage de récepteur Dr2A et Dr2B, et les signaux de sortie de ces moyens de pilotage sont, de la même façon, appliqués à des bornes d'entrée appropriées de la logique de sélection de port PSL. La figure 4 illustre la configuration pour deux appareils informatiques, mais le système peut être étendu à n'importe quel nombre raisonnable

d'appareils informatiques.

Le circuit d'interfaçage de ligne associé à chaque appareil informatique comporte également, comme illustré figure 4, des moyens de pilotage d'émission DrlC pour l'appareil informatique n 1, qui. reçoivent un premier signal d'entrée Ilc de la logique de sélection de port PSL et un second signal (commun) d'entrée TXDATA d'un circuit logique flip-flop FF qui sera décrit plus loin, sur deux bornes d'entrée de ces moyens de pilotage. Les moyens de pilotage DrlC peuvent être constitués par un circuit de pilotage de ligne double différentiel/quadruple tel que le AMD 26LS30, qui convient pour un fonctionnement selon la norme RS-422 ou RS423. Le circuit de pilotage DrlC possède deux bornes de sortie et délivre un premier signal de sortie O-c et son complément OID, respectivement, sur ces deux bornes. Chaque signal de sortie peut avoir sa vitesse de montée limitée de telle sorte que, par exemple, le temps nécessaire pour qu'un signal de tension de sortie passe de

% à 90 % de sa valeur maximale soit de l'ordre de 200 ns.

Les signaux de sortie Oic et 01D du circuit de pilotage DrlC sont appliqués, respectivement, à la première et la seconde borne secondaire du transformateur T1 pour émission en

direction de l'appareil informatique associé.

Initialement, le système est inactif, aucun message n'étant reçu, traité, ni transmis. Dans cet état, les signaux de tension en sortie de tous les moyens de pilotage de réception sont au niveau haut, comme expliqué à propos des figures 2 et 3; les paires de signaux de tension OIA, 0lB, etc. se trouvent toutes dans les "fenêtres" de tension

illustrées figure 3.

Supposons qu'un message arrive sur le transformateur T1 en provenance de l'appareil informatique n 1. Le message est tout d'abord détecté par le passage au niveau bas du signal de sortie O!A OU O1B, ces deux signaux ne pouvant pas passer tous deux ensemble au niveau bas. Les autres signaux de sortie 02A, 02B, etc. restent au niveau haut. La logique de sélection de port PSL, qui peut être un composant à 5. réseau logique programmable AMD PAL16L18L convenablement programmé, identifie le port du signal incident (ici, le port n 1), désactive les moyens de pilotage d'émission DrlC, active tous les moyens de pilotage d'émission à l'exception de DrlC, et bloque ou ignore les signaux ultérieurement reçus en provenance d'autres appareils informatiques, afin de pouvoir émettre en direction de tous les autres appareils informatiques une copie du message incident en provenance de l'appareil informatique n 1. Les données source et les données source inversées (essentiellement, les signaux de sortie O1A et 01B provenant des moyens de pilotage DrlA et DrlB) correspondent pratiquement aux signaux de sortie 011 et 013 décrits plus haut à propos des figures 2 et 3, et ils sont combinés dans un circuit flip-flop 15, comme illustré figure 3, de manière à produire sur la borne de sortie Q une copie, pratiquement dépourvue de bruit de phase, du message incident provenant de la source (l'appareil informatique n 1), comme décrit plus haut à propos des figures 2 et 3. Le circuit flip-flop peut être un AMD 74HC174 ou tout autre composant équivalent. Le signal de sortie en Q du circuit flip-flop 15 est ensuite retourné vers tous les moyens de pilotage d'émission, les moyens de pilotage d'émission DrlC étant désactivés, pour émission vers tous les appareils informatiques à l'exception de la source (appareil

informatique n 1 dans cet exemple).

La fin du message incident est détectée par le système lorsque les données source 01A et les données sources inversées O1B passent toutes deux au niveau haut pendant une durée supérieure à la moitié de la durée d'un bit (Atbit = 4,35 gs pour un débit de transmission de 230 kHz). Lorsque ceci a lieu, le signal en sortie du circuit flip-flop 15 bascule de manière à inverser le dernier bit des données entrantes afin d'équilibrer le message en vue de la

détection de fin de message.

Le fait que les deux signaux 01A et OIB sont-tous deux passés au niveau haut (= 1) est détecté par une porte ET 17 qui reçoit ces deux signaux et délivre un signal au niveau haut reçu par un circuit temporisateur demibit HBT1; ce dernier circuit n'est activé qu'à réception d'un signal

haut, et il décompte alors une demi-durée de bit (= 2,5 gs).

Si le signal d'entrée 017 en provenance de la porte ET 17 est resté au niveau haut pendant la totalité de la durée d'un demi-bit, le système en conclut que l'on a reçu la fin du message incident, et le temporisateur demi-bit HBT1 délivre un signal de fin de message (impulsion) OEOM reçu par un autre temporisateur demi-bit HBT2 et reçu également,

en tant qu'impulsion d'horloge, par le circuit flip-flop 17.

Le second temporisateur demi-bit HBT2 décompte une autre demi-durée de bit puis délivre un signal (impulsion) OHBTZ reçu par un circuit à retard variable VTD; ce dernier circuit reçoit également un signal de sortie OLA en provenance de la logique de sélection de port PSL, qui indique s'il y a une ligne de message active (dans cet exemple, Ll), ou bien si aucune ligne n'est active. Le circuit à retard variable VTD n'est activé que lorsqu'il reçoit l'impulsion de signal OHBT2 en provenance du temporisateur demi-bit HBT2; le fonctionnement de VTD sera

décrit plus bas.

Lorsque le circuit flip-flop 15 reçoit du temporisateur demi-bit HBT1 une impulsion d'horloge OEOM, le circuit 15 délivre un signal de sortie qui est le dernier incrément de signal reçu par le circuit 15 sur sa borne d'entrée de données D. Ce dernier incrément de signal est reçu en provenance de la borne de sortie Q/ du circuit 15, et correspond au complément logique du dernier incrément de signal délivré sur la borne de sortie Q du circuit 15. Le résultat de ceci est que l'on complète le message incident reçu sur le port n 1 par un incrément de signal d'un demi-bit qui est le complément logique du dernier incrément de signal d'un demi-bit du message originel, de manière à "équilibrer" la fin du message comme expliqué plus haut. Ce message complété est envoyé par le système, par l'intermédiaire des moyens de pilotage d'émission (par exemple par Dr2C) en direction des appareils informatiques

autres que la source.

Pendant la durée de la réception et du traitement du message incident, un compteur d'un circuit TC formant logique de durée maximale de message et de sanction de port détermine la longueur (croissante) de ce message. Si ce message prend fin avant que la longueur temporelle Atmr n'ait atteinte une durée de protocole Atl prédéterminée convenable, par exemple de 50 ms, on laisse toutes les lignes et tous les circuits de pilotage dans leurs états courants. Si Atm atteint la valeur prédéterminée Atl, c'est que la longueur du message en provenance de l'appareil informatique n 1 est d'au moins 50 ms, ce qui indique que la source est probablement en train de fonctionner en mode "embouteillage". Dans ce cas, le circuit TC délivre un signal OTC de désactivation du port de la source à la logique de sélection de port PSL; le réseau éteint ou désactive rapidement le port n 1, supprime ou ignore toutes les parties subséquentes de ce message que l'on a reçu, et "punit" l'appareil informatique coupable (la source) en continuant à ignorer ou à supprimer les messages reçus de cette source pendant une durée prédéterminée At2, qui peut être de 5 à 10 s ou même plus. La durée de protocole minimale Atl praticable est probablement d'environ 25 ms;

le choix d'une valeur Ati = 50 ms est également acceptable.

Supposons que la longueur temporelle Atm du message soit inférieure à 50 ms. Le message est reçu de la source et une copie (complétée) est envoyée à tous les autres appareils informatiques (autres que la source), de façon pratiquement simultanée. Après que le message complété ait pris fin et que le dernier des moyens de pilotage d'émission ait délivré ce message, une certaine durée 'inactivité sera nécessaire avant que toutes les lignes ne finissent par se stabiliser à nouveau à leur état inactif, à supposer que l'on ne reçoive aucun nouveau message. Lorsqu'une ligne de 1000 m de longueur (longueur maximale praticable pour un rayon du 20. réseau) n'est pas terminée par une résistance appropriée, un signal délivré sur une ligne produira une réflexion partielle à l'extrémité non terminée et une perturbation sera retournée à l'extrémité ayant délivré le signal environ 6 gs plus tard. Pour tenir compte d'autres caractéristiques du signal, on prend en pratique pour.la durée tinactivité un minimum d'environ 8 gs et un maximum d'environ 35 gs; le temps nécessaire à une nouvelle stabilisation du réseau à un état inactif est variable, et il est déterminé par le système lui-même pour chaque message reçu et redélivré. Le circuit à retard variable VTD détecte également la fin du message (complété), compte ensuite 8 gs, puis interroge les circuits de pilotage de toutes les lignes pour déterminer si ces lignes sont toutes inactives. Si ces lignes sont toutes inactives à cet instant, le système se réarme par délivrance d'un signal de réarmement RA en sortie du circuit à retard' variable VTD. Le signal RA est appliqué au composant PSL formant la logique de sélection de port; ce composant PSL, à son tour, délivre des signaux d'activation à tous les moyens de pilotage de récepteur et à tous les moyens de pilotage d'émission, et le système est prêt à recevoir un autre message incident en provenance d'un appareil informatique. Si les lignes ne sont pas toutes inactives lorsque le circuit à retard variable VTD les interroge après la durée d'attente de 8 gs, le système attend et se réarme en ne délivrant le signal RA par VTD qu'après que toutes les ligne soient revenues à l'état inactif, si la durée d'attente AT qui s'est écoulée ne dépasse pas une durée prédéterminée Uinactivité(max) d'environ 35 gs. Si la durée qui s'est écoulée depuis la fin du message atteint la valeur Tinactivité(max) d'environ 35 gs, le système en conclut qu'un autre message est en train d'arriver; le circuit VTD délivre rapidement un signal de réarmement RA et le système se réarme afin de pouvoir recevoir le message incident (le reste du message) sur l'un des récepteurs. L'utilisation de valeurs de séquencement telles qu'un intervalle d'un demi-bit de 2,5 gs, un temps d'attente de 8 à 35 As et une durée maximale de 50 ms ne sont pas ici des valeurs

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cruciales; ces valeurs peuvent varier en fonction du mode

de réalisation utilisé.

Bien que l'on ait illustré et décrit ici un mode de réalisation préféré de l'invention, on peut y apporter des variantes et des modifications sans sortir du cadre de l'invention. Les figures 5 et 6 sont des vues schématiques détaillées d'un mode de réalisation d'un circuit émetteur/récepteur et

d'un circuit de séquencement. À partir de la description qui

précède, le spécialiste de cette technique pourra sans difficulté réaliser l'invention en s'aidant des figures 5 et 6.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Un régénérateur de signal (SR) à plusieurs ports pour réseau local, destiné à faciliter la communication entre appareils informatiques (P), le réseau utilisant deux fils non blindés comme ligne de signal pour transporter des messages entre ces appareils informatiques, caractérisé en ce qu'il comprend:

- une pluralité de transformateurs (T1, T2) essentiel-

lement identiques, avec un transformateur associé et relié à chacun des appareils informatiques, chaque transformateur comportant deux bornes primaires et deux bornes secondaires, les deux bornes primaires étant reliées par deux fils d'une ligne de signal (L1; L2) à l'appareil informatique associé du réseau, - un circuit émetteur/récepteur relié aux deux bornes secondaires de chaque transformateur, susceptible de recevoir un message en provenance d'un appareil informatique du réseau, d'émettre une copie de ce message en direction de tous les autres appareils informatiques du réseau, de bloquer tous les autres messages reçus des autres appareils informatiques pendant la réception et le traitement par le circuit du message en cours, de détecter la fin du message en cours de réception par le circuit, et de réarmer le circuit afin de pouvoir recevoir et traiter un autre message incident après une durée d'inactivité prédéterminée suivant la fin de la réception du message en cours, cette. durée d'inactivité prédéterminée étant déterminée par le circuit lui-même, et - un circuit de séquencement relié au circuit émetteur/récepteur, susceptible de recevoir une copie du message en cours, de mesurer la longueur temporelle Atm du message en cours, de délivrer au circuit émetteur/récepteur un ordre de désactivation ordonnant à ce circuit émetteur/récepteur d'ignorer ou de bloquer le reste du message en cours et tout message ultérieur reçu en provenance de l'appareil informatique source pendant une durée de sanction At2 prédéterminée ultérieure si Atm

dépasse une durée de protocole Ati prédéterminée.

2. Le régénérateur de signal de la revendication 1, dans lequel ladite durée d'inactivité peut varier entre environ 8 gs et environ 35 gs.

3. Le régénérateur de signal de la revendication 1, dans lequel durée de protocole Atl a une valeur d'environ 25 gs

ou plus.

4. Le régénérateur de signal de la revendication 1, dans lequel le circuit émetteur/récepteur comprend, pour chaque transformateur et pour chaque appareil informatique associé: - des premiers moyens de pilotage de récepteur (DrlA; DrlD) comprenant deux bornes d'entrée et une borne de sortie, la première borne d'entrée et la -seconde borne d'entrée de ces premiers moyens de pilotage de réception étant reliées respectivement à la première et la seconde borne secondaire du transformateur, et la tension de seuil de transition de ces moyens de pilotage étant ajustée à une tension prédéterminée VT non nulle, - des seconds moyens de pilotage de récepteur (DrlB; DrlE) comprenant deux bornes d'entrée et une borne de sortie, la première borne d'entrée et la seconde borne d'entrée de ces seconds moyens de pilotage de réception étant reliées respectivement à la seconde et la première borne secondaire du transformateur, et la tension de seuil de transition de ces moyens de pilotage étant ajustée à une tension prédéterminée VT non nulle, et - des moyens de pilotage d'émission (DrlC; DrlF) comprenant deux bornes d'entrée et deux bornes de sortie, la première et la seconde borne de sortie étant reliées, respectivement, à la première et à la seconde borne secondaire du transformateur, la première borne d'entrée de ces moyens de pilotage d'émission étant destinée à recevoir un signal de données (TXDATA) devant être émis sur les bornes de sortie de ces moyens de pilotage, et la seconde

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borne d'entrée de ces moyens de pilotage étant destinée à recevoir un signal d'activation/désactivation activant ces moyens de pilotage de manière à émettre des signaux sur leurs bornes de sortie ou, alternativement, empêcher ces moyens de pilotage d'émettre tout signal sur leurs bornes de sortie.

5. Le régénérateur de la revendication 4, dans lequel le circuit émetteur/récepteur comprend en outre: - un circuit de sélection de port (PSL), comprenant une pluralité de bornes d'entrée et une pluralité de bornes de sortie, pour recevoir les signaux de sortie de chacun des moyens de pilotage de récepteur, déterminer, parmi deux signaux (OlA, O1B; 02A, 02B) provenant d'une paire de moyens de pilotage de réception, celui auquel on devra donner à un instant donné la priorité, délivrer ces deux signaux de sortie, respectivement, sur une première et une seconde borne de sortie du circuit de sélection de port, délivrer sur une troisième borne de sortie un troisième signal de sortie (OLA) indiquant si le régénérateur est actuellement en train de recevoir un message en provenance d'au moins l'un des appareils informatiques, et délivrer un quatrième signal de sortie désactivant les moyens de pilotage associés à l'appareil informatique source ainsi qu'une pluralité de signaux de sortie activant les moyens de pilotage d'émission associés à tous les appareils informatiques du réseau à l'exception de l'appareil informatique source, - un circuit formant logique de message (15, 17, HBT1, HBT2), comprenant deux bornes d'entrée et deux bornes de sortie, pour recevoir le premier et le second signal de sortie du circuit de sélection de port, délivrer sur une première borne de sortie (Q) un premier signal (TXDATA) qui soit essentiellement la réplique du signal reçu par le régénérateur en provenance de l'appareil informatique source et délivrer sur une seconde borne de sortie un second signal indiquant que le premier et le second signal de sortie du circuit de sélection de port ont chacun une-valeur prédéterminée indiquant l'absence de tout signal en cours de réception par le régénérateur en provenance d'un appareil informatique, la première borne de sortie du circuit formant logique de message étant reliée à la première borne d'entrée de tous les moyens de pilotage d'émission, - un circuit formant logique de durée d'inactivité (VTD)-, avec deux bornes d'entrée et une borne de sortie, la première borne d'entrée étant reliée à la troisième borne de sortie du circuit de sélection de port, la seconde borne d'entrée étant reliée à la seconde borne de sortie du circuit formant logique de message et la première borne de sortie étant reliée à une borne d'entrée du circuit de sélection de port, pour détecter le moment o a lieu la fin d'un signal provenant de l'appareil informatique source, mesurer la durée écoulée depuis la fin de ce signal, détecter, après une première durée d'inactivité consécutive, s'il n'y a aucun signal en cours de réception par le régénérateur en provenance de l'un quelconque des appareils informatiques, et activer ensuite le circuit de sélection de port dans les limites d'une durée prédéterminée de manière que le régénérateur soit réactivé et puisse à nouveau recevoir et traiter des signaux en provenance.des appareils informatiques.

6. Un régénérateur de signal (SR) à plusieurs ports pour réseau local, destiné à faciliter la communication entre appareils informatiques (P), caractérisé en ce que les appareils informatiques sont entièrement interconnectés aux moyens de fils non blindés de qualité audio, notamment au moyen de fils téléphoniques, avec une configuration en

étoile.