FR2647612A1

FR2647612A1 - Dispositif, procede et reseau de transmission de donnees multipoint et multicanal

Info

Publication number: FR2647612A1
Application number: FR9006239A
Authority: FR
Inventors: Jean-Jacques Werner
Original assignee: American Telephone and Telegraph Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1990-11-30
Anticipated expiration: 2010-05-18
Also published as: US5043982A; FR2647612B1; GB2232041A; JPH03157032A; GB2232041B; GB9011154D0

Abstract

L'invention concerne les réseaux de transmission de données. Dans un réseau utilisant le multiplexage temporel TDM pour des communications entre chaque emplacement éloigné 104-1, ... 104-N et l'emplacement central 102, chaque emplacement éloigné émet des données dans une trame TDM qui comporte des intervalles de temps prédéterminés pour chaque canal ou application. La durée et l'ordre de ces intervalles de temps sont les mêmes pour chaque emplacement éloigné. Cependant, pour éviter des collisions entre les données qui arrivent à l'emplacement central, la trame TDM qui est utilisée à chaque emplacement éloigné est décalée par rapport à la trame TDM à l'emplacement central, avec un décalage dans le temps qui est égal au retard de propagation pour des communications entre l'emplacement éloigné considéré et l'emplacement central. Les données pour chaque application arrivent donc à l'emplacement central dans des intervalles de temps qui ne se chevauchent pas. Application aux réseaux informatiques bancaires.

Description

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La présente invention concerne des systèmes de communication, et

elle porte plus particulièrement sur un réseau multicanal et multipoint uti-

lisant la technique d'invitation à émettre, qui emploie le multiplexage tem-

porel pour des communications dirigées des emplacements éloignés vers l'emplacement central. On peut classer les systèmes de communication dans la catégorie

multipoint ou dans la catégorie point à point. Dans cette dernière catégo-

rie, un émetteur/récepteur donné quelconque ne peut communiquer qu'avec un seul autre émetteur/récepteur, tandis que dans la première catégorie un émetteur/récepteur situé à un emplacement central peut communiquer avec un ensemble d'autres émetteurs/récepteurs se trouvant chacun à un emplacement éloigné différent. Le terme "invitation à émettre", utilisé avec

de tels réseaux, indique que le transfert de données à partir de chaque em-

placement éloigné fait suite à une invitation à émettre ou une demande de réponse que l'emplacement central émet vers cet emplacement éloigné. Le

terme "multicanal" indique que les données qui sont dirigées vers l'empla-

cement central à partir d'un emplacement éloigné particulier sont associées

à plus d'une source d'information ou bien, si elles sont associées à la mê-

me source, elles sont divisées et traitées séparément par le système de communication. On peut citer à titre d'exemples de données multicanal dans les activités bancaires des données qui sont associées à des services

de guichet, de machine de guichet automatique et de sécurité.

La difficulté liée à la réalisation d'un réseau multicanal multipoint utilisant la technique d'invitation à émettre réside dans le fait que chaque canal ou application doit fonctionner indépendamment; ainsi, l'invitation à émettre pour chaque application et les communications qui sont dirigées vers l'emplacement central en réponse à l'invitation doivent avoir lieu sans être

perturbées par les autres applications.

Dans une technique de l'art antérieur, on parvient à cette indépen-

dance en établissant un réseau multipoint séparé pour chaque application.

Ceci signifie que pour n applications, n réseaux multipoints sont nécessaires.

Le coût de la mise en oeuvre de cette solution varie évidemment en fonc-

tion directe de n et il peut dépasser les objectifs de coût du système mê-

me lorsque n est égal à 2 ou 3.

Une autre technique de l'art antérieur consiste à diviser physiquement la bande de fréquence disponible pour des communications d'emplacements

éloignés vers l'emplacement central en plus petites bandes de fréquence.

On utilise ensuite chacune de ces plus petites bandes de fréquence comme un canal de données pour l'une des applications de communication multipoint par invitation à émettre. Cette technique est appelée multiplexage de fré-

quence (ou FDM). Bien que le multiplexage de fréquence procure des per-

formances satisfaisantes dans de nombreuses applications de réseau multi-

canal et multipoint, une telle configuration ne permet pas de réaliser aisé-

ment une attribution dynamique de largeur de bande pour chaque applica-

tion. De plus, l'équipement nécessaire dans chaque émetteur/récepteur, c'est-à-dire chaque unité d'émission et de réception, est fondamentalement

un multiple de celui qui est nécessaire pour chaque application. Par exem-

ple, pour trois applications, chacune d'elles étant associée à une bande de fréquence différente, chaque émetteur/récepteur comprend fondamentalement trois émetteurs et récepteurs séparés. Cette exigence d'équipement, ajoutée aux difficultés qui sont associées au changement de l'attribution de largeur de bande de chaque application au cours du temps, fait que l'utilisation du multiplexage de fréquence ne convient pas pour certaines applications de réseau multicanal et multipoint. En outre, le multiplexage de fréquence n'est pas réalisable avec des systèmes utilisant la technique d'invitation à émettre qui emploient des moyens de communication numériques au lieu de

moyens de communication en bande vocale analogiques.

Il serait donc extrêmement souhaitable de développer une technique pour des applications de type multicanal et multipoint qui permette de changer aisément l'attribution de largeur de bande pour chaque application,

qui puisse être mise en oeuvre aisément sans conduire à des coûts d'équi-

pements importants, et qui puisse être utilisée avec des moyens de com-

munication numériques tels que le service de transmission de données numé-

riques appelé Digital Data Service (DDS), de la firme AT & T.

Pour éliminer les inconvénients de l'art antérieur, on utilise le mul-

tiplexage temporel (ou TDM) pour des communications d'emplacements éloi-

gnés vers l'emplacement central dans un réseau multicanal multipoint uti-

lisant la technique d'invitation à émettre. Pour éviter des collisions de

données qui rendent inintelligibles les données reçues dans de telles com-

munications, chaque emplacement éloigné émet de l'information pour chaque

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application dans des intervalles de temps disjoints d'une trame de multiplex temporel (TDM) récurrente. De plus, on mesure le retard de propagation pour des communications entre chaque emplacement éloigné et l'emplacement central, et on l'utilise ensuite pour faire en sorte que les signaux qui sont reçus à l'emplacement central à partir de chaque emplacement éloigné ar- rivent dans des intervalles de temsne echevauchant pas, qui sont attribués

à chaque application. On réalise ceci en faisant fonctionner chaque empla-

cement éloigné de façon qu'il émette de l'information dans une trame TDM qui est décalée par rapport à la trame TDM à l'emplacement central d'un intervalle de temps égal au retard de propagation pour des communications

entre cet emplacement éloigné et l'emplacement central.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux

compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisa-

tion et en se référant aux dessins annexés dans lesquels:

la figure I est un schéma synoptique d'un réseau multipoint de l'art anté-

rieur la figure 2 est un schéma synoptique d'un réseau multicanal multipoint qui utilise le multiplexage temporel conformément à la présente invention; la figure 3 est un diagramme séquentiel qui illustre les trames de multiplex

temporel dans chacun de deux emplacements éloignés, par rapport à la tra-

me à l'emplacement central; la figure 4 est un schéma synoptique de l'équipement auxiliaire de modem qui est ajouté à chaque modem de la figure 2 conformément à la présente invention;

la figure 5 est une mappe de mémoire concernant la mémoire morte pro-

grammable (PROM) 403 et la mémoire vive (RAM) 404 de la figure 4; et la figure 6 est un diagramme séquentiel qui illustre le fonctionnement de

chaque équipement auxiliaire conformément à la présente invention.

La figure 1 représente un réseau multipoint à un seul canal, 100, utilisant la technique d'invitation à émettre, dans lequel un processeur frontal hôte 101 se trouvant à l'emplacement central 102 communique avec un ensemble de stations éloignées 103-1... 103-N. Chacune des stations éloignées est capable de générer et/ou d'émettre des données numériques,

et elle se trouve dans l'un respectif des emplacements éloignés 104-1,...

104-N. Chaque station éloignée comprend un poste de travail auquel une personne ou une machine interagit avec le système de communication, et

elle peut également comprendre un contrôleur de grappe, qui est un dispo-

sitif bien connu, remplissant la fonction d'interface entre un ensemble de

postes de travail à un emplacement éloigné et le modem situé à cet em-

placement éloigné, qu'on appelle ci-après un modem satellite. Du fait que des données numériques ne peuvent pas être transmises directement sur une ligne de transmission de données, telle qu'une ligne téléphonique, le processeur frontal hôte est associé à un modem maître 105,

et chaque station éloignée est respectivement associée à un modem satel-

lite 106-1,... 106N. Chaque modem convertit ces signaux numériques sous une forme qui se prête à la transmission sur le canal de transmission de données associé à chaque modem satellite 107-1,... 107-N, du réseau

téléphonique 107. On peut par exemple utiliser des techniques de modula-

tion de fréquence, de modulation de phase ou de modulation d'amplitude en quadrature, qui sont bien connues, pour appliquer des données sur une

ligne téléphonique à bande limitée.

Pour des communications qui sont dirigées du processeur frontal hôte

vers les stations éloignées, les communications passent par un modem mai-

tre 105 à l'emplacement central et ensuite par le réseau téléphonique 107, pour atteindre les modems satellites 106-1 à 106-N qui sont respectivement associés aux stations éloignées 103-1 à 103-N. Dans le processeur frontal, un dispositif d'émission d'invitations à émettre (non représenté) adresse périodiquement chacune des stations éloignées et il demande une réponse

de la station éloignée considérée. Pendant la réponse, le dispositif d'émis-

sion d'invitations à émettre se verrouille sur le canal de données associé

et il permet la transmission vers le modem maître, et ensuite vers le pro-

cesseur frontal hôte, de la réponse qui provient du modem satellite émet-

teur. Lorsque la réponse est terminée, le dispositif d'émission d'invitations

à émettre recommence son interrogation des stations éloignées.

Il faut noter que des communications dirigées de l'emplacement cen-

tral vers chacun des emplacements éloignés sont effectuées dans un mode de diffusion générale, c'est-à-dire que le modem central émet les mêmes

données vers chacun des emplacements éloignés, en compagnie d'une adres-

se qui identifie la station éloignée auxquelles les données sont destinées.

Pour des communications qui proviennent de chacun des emplacements éloi-

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gnés et qui sont dirigées vers l'emplacement central, des données sont

transmises à partir de chaque station éloignée, par l'intermédiaire du mo-

dem satellite associé, vers un pont 108 et à partir de celui-ci vers le pro-

cesseur frontal hôte, par l'intermédiaire du modem maître. Le pont 108, qui se trouve de façon caractéristique dans un centre de commutation téléphonique, combine les signaux qui sont appliqués sur ses entrées et il transmet le résultat au modem maître. Pour des modems en bande vocale, le pont est un additionneur. Dans des applications numériques, telles que

le service DDS, le pont 108 est l'équivalent fonctionnel d'une porte logi-

que ET. Ainsi, pour éviter des collisions de données qui rendent inintelligi-

bles les données qui sont entrées en collision, il est important qu'un seul emplacement éloigné émette des données à un instant déterminé vers le

modem maître. Cette condition est habituellement garantie par des protoco-

les d'invitation à émettre de type standard. Il n'y a aucun problème dans

la direction opposée du fait que la transmission dans cette direction s'ef-

fectue en un mode de diffusion générale.

Lorsqu'on désire des canaux multiples dans un réseau multipoint uti-

lisant la technique d'invitation à émettre, une façon de procéder quelque

peu sommaire consiste à utiliser pour chaque application un réseau multi-

point séparé utilisant la technique d'invitation à émettre, comme le réseau qui est représenté sur la figure 1. Cette façon de procéder peut devenir

relativement coûteuse du point de vue de l'équipement et de la maintenan-

ce, lorsque le nombre de canaux ou d'applications augmente. Une autre fa-

çon de procéder, plus récente, consiste à utiliser le multiplexage de fré-

quence pour des communications entre les emplacements éloignés et les em-

placements centraux. Cette technique est relativement peu souple pour la réattribution de la largeur de bande qui est réservée à chaque canal, et

on ne peut pas l'utiliser pour des systèmes de communication numériques.

Le but de l'invention est de permettre le fonctionnement avec deux applications indépendantes, ou plus, sur un seul réseau multipoint, d'une manière qui permette aisément de réattribuer la largeur de bande pour une

application quelconque, et qu'on puisse utiliser pour des systèmes de com-

munication numériques. Comme on l'expliquera, on parvient à ce résultat

en utilisant le multiplexage temporel (TDM) pour des communications diri-

gées d'un emplacement éloigné quelconque vers l'emplacement central.

On va maintenant considérer la figure 2 qui représente un exemple

de réseau multicanal multipoint 200 pour une application bancaire, confor-

me à l'invention. Le réseau 200 est similaire à de nombreux égards au ré-

seau 100, et de ce fait on a repris sur la figure 2 les mêmes références numériques lorsqu'elles désignent des éléments ayant une structure et un fonctionnement pratiquement identiques à ceux décrits en relation avec la

figure 1.

Trois canaux ou applications sont prévus sur la figure 2. Des données associées à des services de guichet, de guichet automatisé et de sécurité sont respectivement transmises à partir de stations éloignées 201, 202 et

203. Ces stations éloignées se trouvent dans chacun des emplacements éloi-

gnés 104-1 à 104-N. Des modems satellites, se trouvant chacun à un empla-

cement éloigné différent, comme le modem satellite 206-1 à l'emplacement 104-1, assurent la fonction d'interface entre les stations éloignées qui se trouvent à l'emplacement éloigné considéré et le réseau téléphonique 107, tandis que le modem martre 205 assure cette fonction d'interface pour le

processeur frontal hôte 101. Comme dans le cas de la figure 1, chaque sta-

tion éloignée peut être un poste de travail auquel une personne ou une ma-

chine interagit avec le réseau multipoint, et elle peut également être un contrôleur de grappe qui assure l'interface entre un ensemble de postes de travail à un emplacement éloigné et le modem satellite à cet emplacement éloigné. Chaque modem satellite comprend le modem satellite de la figure 1,

encore appelé modem de base, ainsi qu'un équipement auxiliaire 204. L'équi-

pement auxiliaire pour chaque modem satellite à un emplacement éloigné

assure la fonction d'interface entre le modem de base associé et l'ensem-

ble de stations éloignées qui se trouvent à un emplacement éloigné. De fa-

çon similaire, le modem maître 205 comprend le modem maître 105 de la figure 1 ainsi que l'équipement auxiliaire 204. A l'emplacement central, l'équipement auxiliaire est disposé entre le processeur frontal hôte et le

modem maître 105.

Dans le réseau 200, comme dans le réseau 100 de la figure 1, des

communications dirigées du processeur frontal hôte vers chaque emplace-

ment éloigné sont effectuées dans le mode de diffusion générale, et l'lnvi-

tation à émettre pour chaque application est indépendante de toute autre,

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à l'exception du fait que pour n'importe quelle application donnée, "A", "B" ou "C", un seul emplacement éloigné peut être interrogé à un instant donné quelconque. Dans le cas contraire, il se produirait des collisions de

données qui rendraient inintelligibles les données reçues à la station cen-

traie. Par ailleurs, l'ordre dans lequel des applications sont invitées à émettre est déterminé par le processeur frontal hôte et ne fait l'objet

d'aucune restriction. Par exemple, à un instant donné quelconque, l'applica-

tion de guichet, de machine de guichet automatisée ou de sécurité peut être invitée à émettre, à n'importe quel emplacement éloigné. Cependant, des applications différentes peuvent être invitées à émettre indépendamment à différents emplacements éloignés. Ainsi, une application peut être invitée

à émettre à un emplacement, et indépendamment de toute réponse prove-

nant de cet emplacement, ou de l'achèvement d'une réponse quelconque, une autre application peut être invitée à émettre au même emplacement éloigné ou à un emplacement différent. Si aucune précaution n'était prise,

cette indépendance dans les invitations à émettre pourrait également don-

ner lieu à des collisions entre des données qui arrivent à l'emplacement central. Cependant, comme on l'examinera, la technique de multiplexage

temporel qui est utilisée par la présente invention permet d'éviter de tel-

les collisions.

On va maintenant considérer la figure 3 qui Illustre graphiquement

comment le multiplexage temporel (TDM) est utilisé pour des communica-

tions d'un emplacement éloigné vers l'emplacement central dans la présente invention. Le modem qui se trouve à l'emplacement central et à chaque

emplacement éloigné comporte une référence de temps absolu établie, uti-

lisant des indicateurs 301 et 302 pour définir une trame TDM. La figure 3 représente les trames TDM pour le modem maître à l'emplacement central

et pour deux modems satellites, se trouvant chacun à un emplacement éloi-

gné différent. Chaque trame pour chaque modem comporte au moins un in-

tervalle de temps prédéterminé pour chaque application. Dans l'exemple de

réalisation qui est représenté, il y a trois applications: une pour des ser-

vices de guichet, une pour des services de guichet automatisé, et encore une autre pour des services de sécurité. Sur la figure 3, ces services sont respectivement désignés par A, B et C. En d'autres termes, chaque fois qu'un modem satellite émet de l'information vers le modem maUtre pour une application quelconque, cette information est placée dans l'intervalle de temps qui est attribué à l'application considérée. Le temps qui est attribué à chaque application n'est pas défini de façon rigide et peut être changé aisément. On note que la durée et l'ordre de ces intervalles de temps sont les mêmes pour chaque modem. Il faut en outre se souvenir que l'émission

de données associées à une application est effectuée en réponse à une in-

vitation à émettre provenant de l'emplacement central, et qu'après avoir

reçu une invitation à émettre, une application située à n'importe quel em-

placement éloigné n'est plus invitée à émettre à nouveau à cet emplace-

ment ou à n'importe quel autre emplacement éloigné, jusqu'à ce que toutes les données qui sont émises en réponse à cette invitation à émettre soient

reçues à l'emplacement central. Pour chaque réponse provenant d'un em-

placement éloigné, un certain retard pour la transmission des données est habituellement nécessaire pour garantir que les données soient transmises dans l'intervalle de temps qui est attribué, à l'emplacement éloigné, à l'application pour laquelle la réponse est désirée. Cependant, à l'exception

de ces retards aléatoires qui sont commodément mis en oeuvre par l'équipe-

ment auxiliaire de modem 204 sur la figure 2, l'émission des invitations à émettre pour différentes applications se trouvant à différents emplacements éloignés est indépendante. Ainsi, l'application A à l'emplacement éloigné 2 peut être invitée à émettre par l'emplacement central, immédiatement

après une invitation à émettre pour l'application B à l'emplacement éloi-

gné 1, indépendamment de l'achèvement de toute réponse provenant de

l'emplacement éloigné 1 qui est associée à l'application B. Si aucune au-

tre précaution n'était prise, il y aurait toujours une possibilité de col-

lisions entre des données qui arrivent à l'emplacement central, à cause des différences de retard de propagation pour des communications qui arrivent à l'emplacement central à partir de chaque emplacement éloigné. Pour

éviter cette situation, la trame TDM pour chaque modem satellite est déca-

lée par rapport à la trame TDM pour le modem maitre d'un intervalle de temps fixé ti, en désignant par i un index qui représente l'emplacement

éloigné, et cet intervalle est égal au retard de propagation entre l'empla-

cement éloigné i et l'emplacement central. L'utilisation de tels décalages garantit que les données qui arrivent à l'emplacement central arrivent pour chaque application dans son intervalle de temps prédéterminé à l'intérieur

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de chaque trame, et ne chevauchent pas l'intervalle de temps pour une autre application. En résumé, les décalages garantissent que les données pour chaque application arrivant à l'emplacement central arrivent dans des

intervalles de temps associés qui ne se chevauchent pas.

s Chacun des Intervalles de temps pour les services A, B et C comprend

au moins un créneau temporel dans une trame TDM. Chaque créneau tempo-

rel est commodément pris égal à un nombre entier de périodes de bit. Il est préférable que ces intervalles de temps ne soient pas complètement remplis par les données d'application, dans le but d'éviter des collisions de données à l'emplacement central pendant le démarrage ou à la fin de la transmission pour des applications de modem en bande vocale, et pour

tenir compte d'erreurs dans la détermination du décalage de retard de pro-

pagation correct pour chaque trame TDM, pour de telles applications de modem et pour des applications numériques, comme le service DDS. Par conséquent, un intervalle de temps, qu'on appelle bande de garde 303, dans lequel aucune donnée n'est émise vers l'emplacement central, est inséré au

début et à la fin de chaque intervalle de temps pour chaque application.

La durée de chaque bande de garde est la même pour la trame TDM pour chaque modem. Il est également avantageux pour certaines applications d'insérer une durée 304 toutes les n trames, en désignant par n un entier

positif. On peut utiliser l'intervalle 304 pour la transmission d'une infor-

mation auxiliaire des emplacements éloignés vers l'emplacement central. On

pourrait par exemple utiliser l'intervalle 304 pour remesurer occasionnel-

lement la durée de propagation entre chaque emplacement éloigné et l'em-

placement central.

La figure 4 représente un schéma synoptique de l'équipement auxi-

liaire 204. L'équipement auxiliaire 204 comprend un microprocesseur 402 (uP), une mémoire morte programmable (PROM) 403 et une mémoire vive (RAM) 404, qui sont Interconnectés par un bus de microprocesseur 401. Cet

équipement auxiliaire peut être utilisé dans un modem maître à l'emplace-

ment central ou avec un modem satellite à un emplacement éloigné. Dans

ce dernier cas, une extrémité du bus 401 est connectée à un modem satel-

lite, et l'autre extrémité est connectée à des émetteurs/récepteurs syn-

chrones-asynchrones universels (ou USART) 405, 406 et 407. Chacun de ces dispositifs USART est connecté à l'une différente des stations éloignées

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201, 202 et 203. Lorsque le bus 401 se trouve à un emplacement central,

une extrémité du bus est connectée au modem maître 105 et l'autre extré-

mité est connectée au processeur frontal hôte par l'intermédiaire de dispo-

sitifs USART 405-407.

Les dispositifs USART sont des dispositifs d'interface bien connus

qui assurent la conversion série-parallèle et inversement, ainsi que la syn-

chronisation. Les dispositifs PROM et RAM procurent une capacité de mé-

moire et enregistrent les différents programmes qu'exécute le microproces-

seur 402.

La figure 5 montre une mappe de mémoire pour la mémoire morte programmable 403 et la mémoire vive 404. On utilise les parties 501 et 502

de la mémoire vive pour enregistrer respectivement des vecteurs d'inter-

ruption et la valeur de comptage d'un compteur de trame TDM. On peut

utiliser d'autres parties pour un enregistrement temporaire et l'enregistre-

ment d'informations diverses. Le compteur de trame TDM lui-même est réa-

lisé par logiciel par le microprocesseur 402, et on expliquera ci-après de façon plus détaillée le but d'un tel compteur. Il suffit pour l'instant de noter que le compteur est utilisé pour établir le décalage approprié entre

la trame TDM à chaque emplacement éloigné et la trame TDM à l'empla-

cement central.

La mémoire morte programmable 403 enregistre plusieurs programmes que peut exécuter le processeur 402. L'un de ces programmes permet la mesure et le calcul du retard de propagation entre chaque emplacement éloigné et l'emplacement central, et il est enregistré dans des positions 504 de la mémoire morte programmable. Le fonctionnement réel de l'équipement

auxiliaire pour la transmission de l'emplacement central vers les emplace-

ments éloignés est commandé par un programme multicanal multipoint pour

la transmission vers l'extérieur, qui est enregistré à des adresses de mé-

moire 505, tandis que le fonctionnement de l'équipement auxiliaire pour la

transmission des emplacements éloignés vers l'emplacement central est com-

mandé par un programme multicanal multipoint pour la transmission vers le centre qui est enregistré à des positions de mémoire 506. Ces programmes commandent le fonctionnement des dispositifs USART en leur indiquant le

moment auquel chacun d'eux peut recevoir et émettre des données. La mé-

moire morte 403 fournit également des paramètres d'initialisation du sys-

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tème qui sont enregistrés dans des positions de mémoire 503, et un vecteur de restauration, enregistré à une position de mémoire 507, qui réamorce

le microprocesseur 402.

On va maintenant examiner brièvement certaines des fonctions prin-

cipales du programme pour la transmission vers l'extérieur 505 et du pro-

gramme pour la transmission vers le centre 506, en se référant à des com-

munications entre l'emplacement central et l'emplacement éloigné 1. La

communication entre l'emplacement central et les autres emplacements éloi-

gnés est similaire.

A l'emplacement central, le programme pour la transmission vers l'extérieur qui est incorporé dans l'équipement auxiliaire de modem 204 multiplexe dans le temps les trains de bits correspondant aux différentes

applications, qui sont fournis par le ou les processeurs frontaux hôtes 101.

Ce multiplexage temporel de trains de bits relativement lents pour donner un train de bits plus rapide est bien connu dans la technique. L'équipement

auxiliaire de modem 204 peut également avantageusement entrelacer certai-

nes données auxiliaires avec les données d'application, et le train de bits résultant est ensuite appliqué au modem 105 pour l'émission sur le circuit téléphonique 107-1. A l'emplacement éloigné, le modem 106-1 récupère les

données qui sont émises par le modem 105, et il les transmet à l'équipe- ment auxiliaire de modem 204. Le programme pour la transmission vers

l'extérieur, 505, qui est incorporé dans l'équipement auxiliaire de modem

204, démultiplexe ensuite le train de bits reçu, d'une manière classique.

Les données qui correspondent aux stations 201-203 sont respectivement

transmises par les dispositifs USART 405-407, et si de l'information auxi-

liaire est également transmise entre l'emplacement central et les emplace-

ments éloignés, cette information est commodément enregistrée dans la mé-

moire vive 404 en vue d'un traitement ultérieur.

Le programme multicanal multipoint pour la transmission vers le cen-

* tre, 506, multiplexe également des données, dans l'équipement auxiliaire de modem 204, à l'emplacement éloigné 104-1, et il démultiplexe des données dans l'équipement auxiliaire de modem 204 à l'emplacement central 102, conformément à l'invention. A l'emplacement éloigné 104-1, le programme pour la transmission vers le centre 506 contrôle continuellement les signaux de commande qui sont fournis par les dispositifs USART 405-407, afin de

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déterminer si l'une quelconque des stations 201-203 a effectué une demande d'émission de données. Si une telle demande est effectuée, par exemple par

la station 201, le programme pour la transmission vers le centre, 506, cal-

cule la différence entre la valeur présente du contenu du compteur de tra-

me TDM 502, et la valeur de comptage à laquelle l'intervalle de temps qui est attribué à l'application A devient disponible. En fonction de la valeur de cette différence, le programme pour la transmission vers le centre, 506, peut envoyer un signal "prêt à émettre" vers l'emplacement éloigné 201, par l'intermédiaire du dispositif USART 405, pour l'émission immédiate de données, ou bien il peut employer diverses procédures pour retarder l'émission. Par exemple, le signal "prêt à émettre" peut être retardé du nombre d'incréments de comptage approprié, jusqu'à ce que l'intervalle de

temps qui est attribué à l'application A devienne disponible, ou bien ce si-

gnal peut ne pas être retardé et, à la place, les données que la station éloignée 201 applique au dispositif USART 405 peuvent être enregistrées en tampon dans la mémoire vive 404, jusqu'à ce que l'intervalle de temps qui

est attribué à l'application A devienne disponible. Une fois que cet inter-

valle de temps devient disponible, l'équipement auxiliaire de modem 204 transmet les données au modem 106-1, pour les émettre de façon normale

sur la liaison de communication 107-1.

A l'emplacement central 102, le programme multicanal multipoint pour la transmission vers le centre, 506, qui est incorporé dans l'équipement

auxiliaire de modem 204, contrôle constamment le modem 105 par l'intermé-

diaire du bus 401, pour déterminer si le modem 105 a reçu des données. Si de telles données ont été reçues, l'équipement auxiliaire de modem 204 les

transmet au processeur frontal ou au processeurs frontaux 101 par l'intermé-

diaire de l'un ou l'autre des dispositifs USART 405-407, en fonction de la

valeur présente du compteur de trame TDM 502.

Si on considère que chaque trame TDM peut être définie par un

compteur qui est incrémenté à chaque créneau temporel, le début d'une tra-

me peut être Indiqué par une valeur de comptage "un", et la fin de la tra-

me par une certaine valeur de comptage arbitraire. Dans l'exemple de réa-

lisation qui est représenté, chacun des intervalles de temps pour les ap-

plications A, B et C, et les bandes de garde 303 et l'intervalle de temps

304, qui sont préférables, sont alors associés à d'autres valeurs de compta-

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ge. Ceci étant compris, on voit qu'on peut obtenir le décalage nécessaire

di en décalant la valeur de comptage d'un compteur de trame TDM à cha-

que emplacement éloigné, par rapport à la valeur de comptage à l'emplace-

ment central.

On va maintenant considérer la figure 6 qui montre un exemple de décalage dans les compteurs de trame TDM à deux emplacements éloignés, par rapport à l'emplacement central. Sur la figure 6, chaque trame TDM a été fixée arbitrairement à 512 créneaux temporels et, par conséquent, le compteur de trame TDM dans chaque équipement auxiliaire compte modulo

512 et retourne ensuite à l'état initial. La cadence de symboles sur la fi-

gure 6 a été fixée arbitrairement à 2400 symboles/sec, ce qui est une va-

leur caractéristique dans des applications de modems, et le retard de pro-

pagation entre l'emplacement éloigné n 12 et l'emplacement central a été supposé égal à 25 millisecondes, tandis que le retard de propagation entre l'emplacement éloigné n 2 et l'emplacement central a été supposé égal à millisecondes. Chacun de ces retards de propagation comprend le retard

à travers les modems à l'emplacement éloigné et à l'emplacement central.

Pour la cadence de symboles prise à titre d'exemple, un retard de 25 mil-

lisecondes correspond à un décalage de 60 créneaux temporels entre le compteur de trame TDM à l'emplacement éloigné n 1 et l'emplacement central, et un retard de 50 millisecondes correspond à un décalage de 120

créneaux temporels entre le compteur de trame TDM à l'emplacement éloi-

gné n 2, et le compteur de trame TDM à l'emplacement central. Par con-

séquent, en maintenant ces décalages entre les compteurs de trame, et en faisant en sorte que chaque emplacement définisse la même trame TDM, et les mêmes intervalles pour chaque application, le système de la figure 2 peut fonctionner avec les attributions de créneaux temporels de la figure 3, de façon à permettre des communications en TDM sans collisions entre les

emplacements éloignés et l'emplacement central. De plus, du fait que l'in-

tervalle de temps pour chaque application dans chaque trame TDM est dé-

terminé par une paire de valeurs de comptage, on peut augmenter ou dimi-

nuer cet intervalle en changeant simplement les valeurs de comptage qui

sont associées au début et à la fin de chaque intervalle. On peut donc ai-

sément changer de façon dynamique l'attribution de largeur de bande pour

n'importe quelle application ou n'importe quel canal.

Il faut noter ici que bien qu'on n'ait pas examiné le procédé de me-

sure et de détermination du retard de propagation entre n'importe quel em-

placement éloigné et l'emplacement central, on peut effectuer cette mesure

et cette détermination en employant une technique quelconque parmi diver-

ses techniques bien connues. Par exemple, pendant l'initialisation du réseau, un emplacement éloigné peut commencer à fonctionner avec une trame

TDM arbitraire Initiale, et émettre ensuite une séquence de test prédéter-

minée vers l'emplacement central au début de cette trame. A la réception,

l'emplacement central renvoie vers l'emplacement éloigné émetteur la va-

leur de comptage courante de son compteur TDM. Cette valeur de comptage

est une mesure de la valeur de décalage entre les compteurs TDM à l'em-

placement central et à l'emplacement éloigné émetteur, et le modem satel-

lite peut l'utiliser pour réinitialiser son compteur TDM à la valeur ap-

propriée. En répétant ce processus pour chaque emplacement éloigné, on

peut déterminer le décalage nécessaire entre les trames TDM à chaque em-

placement éloigné et à l'emplacement central.

On notera évidemment que bien que l'invention ait été décrite en

considérant un exemple de réalisation, d'autres configurations possibles ap-

paraitront à l'homme de l'art. Par exemple, bien que dans le mode de réa-

lisation décrit un seul processeur frontal hôte 101 communique avec le mo-

dem maître, on peut remplacer le processeur 101 par un ensemble de pro-

cesseurs frontaux hôtes. De plus, bien que l'équipement auxiliaire 204 ait été décrit en considérant un appareil qui utilise un seul microprocesseur,

la fonction de l'équipement auxiliaire 204 peut être assurée par un ou plu-

sieurs processeurs universels programmés de façon appropriée, ou par des circuits intégrés spécialisés, ou par des processeurs de signaux numériques,

ou par un équivalent analogique ou hybride de l'un quelconque de ces dis-

positifs. De plus, bien qu'on ait illustré l'invention en considérant le cas

d'un réseau multipoint et multi-application, utilisant la technique d'invi-

tation à émettre et employant pour cette technique un protocole spécifique dans lequel des communications qui sont dirigées d'un emplacement éloigné quelconque vers l'emplacement central suivent une invitation à émettre ou une demande émise par l'emplacement central, la présente invention n'est

pas limitée à des systèmes qui utilisent la technique d'invitation à émettre.

L'invention peut en fait être appliquée à n'importe quel réseau multipoint

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et multi-application pour lequel des retards de propagation des emplace-

ments éloignés vers l'emplacement central sont importants et notablement différents. Enfin, bien que l'invention soit décrite ici en relation avec

des modems analogiques en bande vocale, le principe de l'invention s'ap-

plique tout aussi bien à des appareils appelés modems numériques, ou encore

unités de service de transmission de données.

Il va de soi que de nombreuses autres modifications peuvent être ap-

portées au dispositif et au procédé décrits et représentés, sans sortir du

cadre de l'invention.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif prévu pour l'utilisation dans un réseau multipoint (200), dans lequel chaque emplacement parmi un ensemble d'emplacements éloignés

(104-1,... 104-N) émet des signaux d'information vers un emplacement cen-

tral (102) en utilisant des trames de multiplex temporel, et dans lequel un retard de propagation est associé à la transmission d'un signal d'informa- tion quelconque entre un emplacement éloigné quelconque et l'emplacement

central, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (204) destinés à éta-

blir des trames récurrentes de multiplex temporel à l'un des emplacements éloignés, chacune de ces trames comprenant un intervalle de temps pour chaque signal d'information, la trame en multiplex temporel qui est établie à l'emplacement éloigné précité étant décalée par rapport à une trame de multiplex temporel à l'emplacement central, et le décalage étant égal au retard de propagation qui est associé à la transmission entre l'emplacement éloigné précité et l'emplacement central; et des moyens (106-1) pour émettre les signaux d'information de l'emplacement éloigné précité vers l'emplacement central, conformément aux trames de multiplex temporel qui

sont établies à l'emplacement éloigné précité.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les

moyens d'établissement établissent des trames de multiplex temporel à l'em-

placement éloigné précité qui sont identiques à celles de l'emplacement

central, à l'exception du décalage.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les

moyens d'établissement comprennent un microprocesseur.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les

moyens d'établissement comprennent un compteur.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le compteur définit les intervalles de temps dans chaque trame de multiplex temporel.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les

moyens d'émission comprennent un microprocesseur.

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'établissement à l'emplacement éloigné précité comprennent des

moyens pour déterminer le retard de propagation qui est associé à cet em-

placement éloigné.

8. Dispositif prévu pour l'utilisation dans un réseau multipoint (200), dans lequel chaque emplacement parmi un ensemble d'emplacements éloignés (104-1,... 104-N) émet des signaux d'information vers un emplacement central (102) en utilisant des trames de multiplex temporel, et dans lequel un

retard de propagation est associé à la transmission d'un signal d'informa-

tion quelconque entre un emplacement éloigné quelconque et l'emplacement central, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (204) pour établir des trames récurrentes de multiplex temporel à l'emplacement central, chacune

de ces trames comprenant un intervalle de temps pour chaque signal d'in-

formation, la trame de multiplex temporel qui est établie à l'emplacement

central étant décalée par rapport à une trame de multiplex temporel à cha-

que emplacement éloigné, et le décalage étant égal au retard de propaga-

tion qui est associé à la transmission entre l'emplacement éloigné et l'em-

placement central; et des moyens (105) pour recevoir les signaux d'infor-

mation à l'emplacement central conformément aux trames de multiplex tem-

porel qui sont établies à l'emplacement central.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les

moyens d'établissement établissent des trames de multiplex temporel à l'em-

placement central qui sont identiques à celles de chaque emplacement éloi-

gné, à l'exception du décalage.

10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les

moyens d'établissement comprennent un microprocesseur.

11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les

moyens d'établissement comprennent un compteur.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le compteur définit les intervalles de temps dans chaque trame de multiplex temporel.

13. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les

moyens d'émission comprennent un microprocesseur.

14. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'établissement à l'emplacement central comprennent des moyens qui sont utilisés pour déterminer le retard de propagation qui est associé

à chaque emplacement éloigné et à l'emplacement central.

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15. Procédé prévu pour l'utilisation dans un système de communica-

tion multipoint, dans lequel chaque emplacement parmi un ensemble d'em-

placements éloignés émet des signaux d'information vers un emplacement central en utilisant des trames de multiplex temporel, et dans lequel un retard de propagation est associé à la transmission d'un signal d'information quelconque entre un emplacement éloigné quelconque et l'emplacement

central, caractérisé par les étapes suivantes: on établit des trames ré-

currentes de multiplex temporel à l'un des emplacements éloignés, chacune

de ces trames contenant un intervalle de temps pour chaque signal d'infor-

mation, la trame de multiplex établie à l'emplacement éloigné précité étant décalée par rapport à une trame de multiplex temporel à l'emplacement central, et ce décalage étant égal au retard de propagation qui est associé à la transmission entre l'emplacement éloigné précité et l'emplacement central; et on émet les signaux d'information à partir de l'emplacement éloigné précité, vers l'emplacement central, conformément aux trames de

multiplex temporel établies à l'emplacement éloigné précité.

16. Réseau multipoint dans lequel chaque emplacement parmi un en-

semble d'emplacements éloignés émet des signaux d'information vers un em-

placement central en utilisant des trames de multiplex temporel, et dans lequel un retard de propagation est associé à la transmission d'un signal

d'information quelconque entre un emplacement éloigné quelconque et l'em-

placement central, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (204) pour

établir des trames récurrentes de multiplex temporel à l'emplacement cen-

tral et à chacun des emplacements éloignés, chacune de ces trames compre-

nant un intervalle de temps pour chaque signal d'information, la trame de

multiplex temporel qui est établie à chaque emplacement éloigné étant dé-

calée par rapport à une trame de multiplex temporel à l'emplacement cen-

tral, et ce décalage étant égal au retard de propagation qui est associé à la transmission entre cet emplacement éloigné et l'emplacement central; des moyens (106-1) destinés à émettre les signaux d'information à partir de chaque emplacement éloigné vers l'emplacement central conformément aux trames de multiplex temporel qui sont établies à l'emplacement éloigné;

et des moyens (105) pour recevoir, à l'emplacement central, le signal d'in-

formation qui est émis, et pour traiter ce signal conformément à la trame

de multiplex temporel qui est établie à l'emplacement central.

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17. Dispositif (204) prévu pour l'utilisation dans un réseau multi-

point, dans lequel chaque emplacement parmi un ensemble d'emplacements éloignés émet des signaux d'information vers un emplacement central en utilisant des trames de multiplex temporel, et dans lequel un retard de propagation est associé à la transmission d'un signal d'information quelconque entre un emplacement éloigné quelconque et l'emplacement central,

caractérisé en ce qu'il établit des trames récurrentes de multiplex tempo-

rel à l'un des emplacements éloignés, chacunede ces trames comprenant un intervalle de temps pour chaque signal d'information, la trame de multiplex temporel qui est établie à l'emplacement éloigné précité étant décalée par rapport à une trame de multiplex temporel à l'emplacement central, et ce

décalage étant égal au retard de propagation qui est associé à la transmis-

sion entre l'emplacement éloigné précité et l'emplacement central.

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il

consiste en un équipement auxiliaire pour un modem.

19. Dispositif 5204) prévu pour l'utilisation dans un réseau multi-

point, dans lequel chaque emplacement parmi un ensemble d'emplacements éloignés émet des signaux d'information vers un emplacement central en utilisant des trames de multiplex temporel, et dans lequel un retard de

propagation est associé à la transmission d'un signal d'information quel-

conque entre un emplacement éloigné quelconque et l'emplacement central,

caractérisé en ce qu'il établit des trames récurrentes de multiplex tem-

porel à l'emplacement central, chacune de ces trames comprenant un inter-

valle de temps pour chaque signal d'information, la trame de multiplex tem-

porel qui est établie à l'emplacement central étant décalée par rapport à une trame de multiplex temporel qui est établie à l'un des emplacements

éloignés, et ce décalage étant égal au retard de propagation qui est as-

socié à la transmission entre l'emplacement éloigné précité et l'emplace-

ment central.

20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il

consiste en un équipement auxiliaire pour un modem.