FR2816469A1 - Procede et systeme de telecommunication utilisant un protocole internet pour la diffusion de messages multidestinations - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de télécommunication dans lequel une information multidestination est transmise d'un terminal ou d'un serveur vers une multiplicité de destinataires, cette transmission étant effectuée selon un protocole du type IP (Internet Protocol), un organe de commande tel qu'un routeur étant prévu pour détecter la présence d'au moins un destinataire.On confère à un destinataire (72) ou, au plus, à un nombre limité de tels destinataires, une fonction de représentant du groupe. Ce destinataire émet périodiquement un signal de présence (62) vers l'organe de commande (54).Ce procédé peut être utilisé dans un système de télécommunication par satellite. Il nécessite une signalisation inférieure à celle du protocole IGMP.

Description

PROCEDE ET SYSTEME DE TELECOMMUNICATION UTILISANT UN

PROTOCOLE INTERNET POUR LA DIFFUSION DE MESSAGES

MULTIDESTINATIONS

L'invention est relative à un procédé et à un système de télécommunication utilisant un protocole internet pour la diffusion de messages multidestinations. La diffusion d'informations d'un point à une multiplicité de points dans un système Internet prend une importance de plus en plus grande, notamment pour la diffusion de programmes de télévision ou de radio et la diffusion d'informations de diverses natures telles que des informations boursières ou météorologiques. Les liaisons point - multipoints sont aussi utiles pour les visioconférences ou le commerce en ligne, telles que les enchères Pour la diffusion d'informations à de multiples destinataires à partir d'un

terminal ou d'un serveur, par exemple, I'émetteur transmet une seule fois l'infor-

mation vers le premier noeud du réseau et cette information multidestination n'est transmise qu'une seule fois sur chaque canal à partir de chaque noeud. Dans ces

conditions, on limite la charge des serveurs et du réseau.

L'intérêt de ce type de diffusion d'informations multidestinations apparaît lorsqu'on considère les figures la et lb sur lesquelles la figure la est un schéma d'un réseau dans lequel les informations multidestinations sont considérées comme constituant n (nombre de destinataires) informations monodestinations, et la figure lb est un schéma d'un réseau dans lequel les informations multidestinations sont

traitées collectivement.

Ainsi, on voit sur la figure la que le serveur/émetteur 10, qui doit émettre la

même information vers trois serveurs/récepteurs 12, 14 et 16, transmet trois infor-

mations identiques 181, 182 et 183, qui sont acheminées par les routeurs ou dispositifs de commutation de façon individuelle. Ainsi, le premier routeur 20 reçoit

les trois informations 181, 182, 183, et transmet l'information 181 au premier desti-

nataire 12 par l'intermédiaire d'un deuxième routeur 22. Le premier routeur 20 transmet les informations 182 et 183 à un autre routeur 24 qui, de son côté, transmet l'information 182 au terminal 14 par l'intermédiaire d'un routeur 26 et

l'information 183 au terminal 16 par l'intermédiaire d'encore un autre routeur 28.

Sur le schéma de la figure lb, I'émetteur 10 transmet l'information 18 vers le routeur 20 avec une indication des destinataires. Au routeur 20, cette information est transmise, d'une part, vers le routeur 22 et, d'autre part, vers le routeur 24. On voit ainsi que, par rapport au schéma de la figure la, on limite le trafic entre

l'émetteur 10 et le routeur 20, ainsi qu'entre le routeur 20 et le routeur 24.

Dans ce qui suit, on considèrera seulement le procédé de transmission

multidestination tel que représenté sur la figure 1 b.

Pour limiter le trafic de signalisation dans un système de transmission point -

multipoint, la norme IGMP (Internet Group Management Protocol) définie par I'organisme IETF (Internet Engineering Task force), on prévoit qu'un routeur envoie périodiquement, par exemple toutes les 30 secondes, une requête à tous les terminaux qui lui sont connectés directement afin de déterminer si ces terminaux font partie du groupe destinataire de la multidestination et, à réception de cette requête, chaque terminal déclenche un temporisateur ou retardateur d'une durée aléatoire, la réponse étant fournie au bout de cette durée aléatoire d'au maximum 20 millisecondes par exemple. Quand un terminal a envoyé une réponse, celleci est détectée par les autres terminaux et la détection de cette réponse provoque l'inhibition de l'envoi des réponses par ces autres terminaux. Ainsi, avec ce procédé normalisé, le trafic de signalisation consiste en une requête périodique envoyée par un routeur et en une seule réponse, ou en un nombre limité de réponses, vers ce routeur. En effet, la seule information dont a besoin le routeur ou l'organe de gestion est de déterminer si la diffusion multidestination est encore nécessaire, c'està-dire si

au moins un terminal constitue encore un des destinataires.

L'invention résulte de la constatation que cette norme permettant de limiter le trafic de signalisation dans une diffusion multidestination, n'est pas applicable dans un système de télécommunication par satellites. En effet, d'une part les délais de temporisation sont trop courts et, d'autre part, la réponse d'un terminal à une

requête ne peut, en général, pas être détectée par les autres terminaux.

Dans ces conditions, chaque terminal répond à la requête du routeur et, ainsi, le trafic de signalisation peut être important. Par exemple, si dans un système de télécommunication par satellites, on prévoit 5000 groupes multidestinations et chaque groupe comporte 2000 destinataires, pendant chaque période d'interrogation, c'est-à-dire environ toutes les 30 secondes, le système sera chargé

par dix millions de réponse, c'est-à-dire dix millions de paquets de 55 octets chacun.

Cette surcharge se traduit, ainsi, par un débit supplémentaire de 70 Mégabit/s

environ. En outre, ce trafic est concentré sur quelques dizaines de millisecondes.

Pour résoudre ce problème, I'invention prévoit un organe de gestion des groupes multidestinations et la sélection, pour chaque groupe, d'un terminal de télécommunication représentatif du groupe qui envoie périodiquement à l'organe de gestion des groupes un signal de présence constituant une indication sur son état de

membre du groupe.

Dans ces conditions, le trafic de signalisation est limité à une seule réponse,

comme dans un système à détection des réponses des autres terminaux.

De préférence, le terminal de télécommunication envoie un message de départ lorsqu'il quitte le groupe multidestination de façon que l'organe de gestion puisse désigner un autre terminal de télécommunication représentatif du groupe. Le terminal de télécommunication représentatif est, par exemple, celui dont

l'abonnement, ou la connexion au groupe, est le plus ancien.

Pour limiter encore plus la signalisation, dans un mode de réalisation l'en-

voi périodique, par le terminal de télécommunication représentatif, d'un signal de présence vers l'organe de gestion, s'effectue sans requête provenant de l'organe de gestion. De plus, toujours pour limiter la signalisation, la fréquence d'émission de

ces signaux de présence est, de préférence, relativement faible, inférieure à la fré-

quence des requêtes de la norme IETF. La période séparant deux émissions de

signaux de présence est, par exemple, sensiblement supérieure à une minute.

Quand le système de télécommunication est du type multifaisceaux, c'est-à-

dire quand un satellite couvre plusieurs zones terrestres distinctes, et que la dif-fusion multidestination couvre plusieurs zones, il est nécessaire de prévoir au moins un

terminal de télécommunication représentatif par zone.

L'invention concerne ainsi, de façon générale, un procédé de télécom-

munication dans lequel une information multidestination est transmise d'un terminal ou d'un serveur vers une multiplicité de destinataires, cette transmission étant effectuée selon un protocole du type IP (Internet Protocol), un organe de commande étant prévu pour détecter la présence d'au moins un destinataire; ce procédé étant

tel qu'on confère à un destinataire ou, au plus, à un nombre limité de tels desti-

nataires, une fonction de représentant du groupe et en ce que ce destinataire émet

périodiquement un signal de présence vers l'organe de commande.

Dans une réalisation, I'attribution de la fonction de représentant à un desti-

nataire est effectuée à partir de l'organe de commande.

De préférence, lorsqu'un signal de présence n'est pas détecté au bout d'un temps prédéterminé par l'organe de commande, un autre destinataire est nommé

représentant du groupe multidestination.

Selon un mode de réalisation, I'organe de commande provoque l'arrêt de l'émission d'informations multidestinations quand, après l'émission, par cet organe de commande, d'un signal de requête, il constate l'absence de réception d'un signal

de présence.

Le destinataire représentant du groupe peut émettre spontanément, sans réception d'un signal de requête, des signaux de présence avec une périodicité

déterminée, par exemple de l'ordre de la minute.

Dans ce cas, de préférence, la fréquence d'émission des signaux de présence est inférieure à la fréquence d'émission des requêtes proposée par la

norme IGMP.

Dans une réalisation, chaque destinataire comporte un terminal de télécommunication pour la connexion au réseau de télécommunication et au moins un terminal d'usager, et la communication entre le terminal de télécommunication et

le (ou les) terminal (aux) d'usager (s) s'effectue selon le protocole IGMP.

Ce procédé s'applique avantageusement à des télécommunications s'effectuant par un système de transmission par satellite(s). Dans ce cas, lorsque le satellite émet plusieurs faisceaux, de préférence au moins un destinataire représente

le groupe dans chaque faisceau.

Le procédé concerne aussi des télécommunications s'effectuant par un système de transmission par satellite(s) comprenant une station centrale de gestion; ce système étant tel que la terre est divisée en zones et chaque zone comporte une station de connexion pour relier les terminaux de la zone considérée à d'autres réseaux de télécommunication, et l'organe de gestion se trouve dans la station

centrale de gestion de ce système, ou dans une station de connexion.

L'invention concerne également un terminal de télécommunication, destinataire d'un système de télécommunication faisant appel au protocole IP et pouvant recevoir des informations multidestinations, qui est caractérisé en ce qu'il comporte un moyen pour recevoir un signal de délégation lui conférant la fonction de représentant d'un groupe de destinataires d'une information multidestination et des moyens pour émettre des signaux de présence quand il est ainsi nommé représentant. De préférence, ce terminal comporte des moyens pour émettre

périodiquement les signaux de présence.

Dans ce cas, avantageusement, la fréquence d'émission de signaux de présence est inférieure à la fréquence d'émission des signaux de requête proposée

par le protocole IGMP.

Dans une réalisation, le terminal comporte un moyen pour émettre un signal de présence à réception d'un signal de requête, lorsque ce terminal n'est pas

représentant du groupe mais fait partie du groupe multidestination.

De préférence, le terminal est destiné à recevoir des signaux par l'intermé-

diaire d'un satellite de télécommunication.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la

description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se

référant aux dessins ci-annexés sur lesquels:

les figures la et lb, déjà décrites, représentent un réseau de télécom-

munication,

la figure 2 est un schéma d'un réseau de télécommunication auquel s'ap-

plique l'invention, la figure 3 est un schéma illustrant un procédé conforme à l'invention, la figure 4 est un schéma analogue à celui de la figure 3 illustrant un autre aspect du procédé conforme à l'invention,

la figure 5 est schéma d'une autre réalisation de réseau de télécom-

munication auquel s'applique l'invention, et la figure 6 est un schéma analogue à celui des figures 3 et 4 montrant le

procédé selon l'invention appliqué au système de télécommunication de la figure 5.

On décrira ici, à titre d'exemple, un système de télécommunication par satellite géostationnaire mono ou multifaisceaux. Dans un système multifaisceaux de ce type, la terre est divisée en zones (non montrées) et à chaque zone est affectée une station de base 40 (figure 2) communiquant avec d'autres réseaux, ainsi qu'avec les autres stations de base des autres zones par l'intermédiaire d'un routeur 42 relié à la

station 40 (figure 2).

Dans une zone, chaque terminal d'usager communique avec le réseau ou un autre terminal de la même zone par l'intermédiaire d'équipements à bord d'un satellite 46. Ainsi, un message émis par un terminal d'usager est envoyé au satellite 46 qui le retransmet vers la station de base 40 et cette dernière réémet le message vers un autre terminal (non montré) par l'intermédiaire des équipements à bord du

satellite 46.

Ce système de télécommunication comporte un centre 50 de commande ou de gestion du réseau avec une station de commande 52. L'invention consiste à prévoir un organe de gestion 54 des groupes multidestinations, par exemple installé

au centre 50 de gestion du réseau à satellites si l'opérateur est également un four-

nisseur de service Internet. Cet organe 54 de gestion des groupes multidestinations a pour fonction, selon l'invention, de désigner (flèche 60 sur la figure 3) un terminal de télécommunication 72 faisant partie d'un groupe afin que ce dernier représente le groupe. Cet organe de gestion maintient l'émission des informations multidestinations tant qu'un terminal de télécommunication émet un signal de

présence manifestant son appartenance au groupe multidestination.

A cet effet, on prévoit que le terminal de télécommunication 72 émet pério-

diquement des signaux 62 de présence, ou rapports, vers l'organe de gestion 54 sans même recevoir de signal de requête 64 (figure 4) de la part de cet organe 54. Bien entendu, ces signaux de présence 60 et 62, et, éventuellement, de requête 64

(figure 4) sont transmis par l'intermédiaire des équipements à bord du satellite 46.

Un autre terminal 721 (figure 4) faisant partie du même groupe, c'est-àdire destiné à recevoir les informations multidestinations, n'émet pas spontanément de signal de présence. Cependant, il émet un tel signal de présence 621 lorsqu'il reçoit, de l'organe de gestion 54, une requête 64. Un tel signal de requête 64 est émis quand l'organe de gestion 54 constate qu'il ne reçoit plus de signaux de présence 62 de la part du terminal délégué 72; dans ces conditions, il doit nommer un autre délégué. Si l'organe de gestion 54 reçoit un signal de présence 621, il choisit comme délégué l'un des terminaux ayant émis ce signal de présence 621. Dans le cas contraire, c'est-à-dire si l'organe 54 ne reçoit pas de signal de présence 621, indiquant qu'un terminal fait partie d'un groupe multidestination, alors cet organe

commande l'interruption de l'émission des signaux multidestinations.

Il est à noter que le procédé classique de la norme IGMP ne peut pas

fonctionner dans un tel système de télécommunication par satellites car les ter-

minaux ne peuvent pas détecter à temps, ou même ne pas détecter du tout, les signaux de présence 62 émis par les autres terminaux. On rappelle, en effet, que dans le protocole IGMP, le signal de présence est émis en réponse à une requête provenant d'un organe de gestion, avec un retard de durée aléatoire et tous les terminaux détectent l'émission des signaux de présence des autres terminaux quand un signal de présence a été émis par l'un des terminaux. Dans ce cas, tous les autres

terminaux interrompent la temporisation et n'émettent pas de signal de présence.

La difficulté d'utilisation du protocole IGMP dans le réseau de télécom-

munication par satellites provient de fait, tout d'abord, que, selon la norme, le délai de retard entre la réception de la requête et l'émission du signal de présence est au maximum de 20 millisecondes. Cette durée est trop courte pour permettre la réception d'un signal de présence, en raison des temps de propagation des signaux dans un système de transmission par satellites. Au surplus, la directivité de l'émission de chaque terminal, ainsi que le codage ou la modulation des signaux émis par chacun des ces terminaux, sont tels qu'ils ne peuvent être, sans modification, reçus

par d'autres terminaux.

Aux terminaux de télécommunication 72, 721, pour la réception des signaux de délégation 60 et l'émission des signaux de présence 62, on associe, comme décrit ci-après, un ou plusieurs terminaux 70 utilisant le protocole de la norme IGMP. Dans

ces conditions, les terminaux 70 sont dotés de moyens classiques.

Ainsi, le terminal de télécommunication 72 permet la connexion au réseau de plusieurs terminaux d'usager. Étant donné que le terminal de télécommunication 72 et le terminal d'usager 70 font appel au protocole IGMP, ce terminal 72 et le terminal d'usager 70 communiquent selon ce protocole avec, de la part du terminal de télécommunication 72, l'émission périodique de requêtes 74 et, de la part du terminal d'usager 70, la réponse par un signal de présence 76 après une durée aléatoire. Ce protocole local est utilisé quand plusieurs terminaux d'usagers sont

connectés au terminal 72.

Quand le système de télécommunication comporte plusieurs zones se traduisant par des faisceaux différents pour le satellite, on prévoit, par faisceau, un

terminal de télécommunication délégué du groupe multidestination.

Quand on prévoit un seul terminal d'usager associé au terminal de télécommunication, comme c'est le cas dans un système de télécommunication par mobile, le terminal de télécommunication et le terminal d'usager forment un seul terminal. Comme indiqué ci-dessus, l'exemple que l'on a décrit en relation avec les figures 2 à 4 est adapté au cas pour lequel l'opérateur du réseau de télécommunication par satellites est également un fournisseur de services Internet, c'est-à- dire qu'il peut loger, dans la station centrale 50, I'organe de gestion 54 des groupes. Dans l'exemple que l'on va maintenant décrire avec les figures 5 et 6, I'opérateur du système de télécommunication par satellites n'est pas un fournisseur

de services Internet, ce fournisseur étant externe au système de télécommunication.

Ainsi, comme représenté sur la figure 5, le fournisseur de services Internet 80 est

connecté à une station de base 40 du système de télécommunication par satellites.

Dans cette situation, l'organe de gestion est disposé dans la station de connexion 40.

Le procédé est le même que celui décrit en relation avec les figures 2 à 4. Le signal de délégation 60 est transmis depuis l'organe de gestion installé dans la station de connexion 40 vers le terminal de télécommunication 72 délégué et,

ensuite, le terminal délégué émet des signaux périodiques de présence 62.

La liaison entre la station 40 et la station 80 du fournisseur de services Internet s'effectue de façon classique et en faisant appel au protocole normalisé IGMP avec des requêtes périodiques 82 de la station 80 vers la station 40 et des

rapports, ou signaux de présence, de la station 40 vers la station 80.

Les figures 3 et 6 montrent, par l'espacement entre les flèches 62, comparé aux espacements entre flèches 74, que la fréquence d'émission des signaux 62 est inférieure à la fréquence d'émission des requêtes dans le protocole IGMP. Pour un système de télécommunication classique dans lequel on prévoit 5000 groupes multidestinations avec 2000 membres par groupe multidestination, la charge de signalisation est, rappelons-le, d'environ 70 Mégabit/s sur la voie "retour", c'est-à-dire des terminaux vers l'organe de gestion. Avec l'invention, la charge de signalisation est, toutes choses restant égales par ailleurs, alors divisée par 2000, puisqu'un seul terminal de télécommunication émet un signal de présence sur les 2000 de chaque groupe. Ainsi, la charge en signalisation est réduite à 35 Kbits/s. En outre, si, comme décrit dans les exemples, la fréquence des signaux de présence 62 est inférieure à la fréquence prévue dans le protocole IGMP, la charge en

signalisation est encore diminuée.

Dans le cas o le système de télécommunication est multifaisceaux, par exemple avec 60 faisceaux, la charge doit cependant être multipliée par le nombre de faisceaux. Mais, dans ce cas, de toute façon, cette charge en signalisation reste

toujours très nettement inférieure à ce qu'elle serait sans l'invention.

L'invention n'est pas limitée à un procédé et à un système de télécommunication. Elle se rapporte aussi aux divers éléments du système,

notamment les terminaux, et aux organes de gestion.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Procédé de télécommunication dans lequel une information multidestination est transmise d'un terminal ou d'un serveur vers une multiplicité de destinataires, cette transmission étant effectuée selon un protocole du type IP (Internet Protocol), un organe de commande, tel qu'un routeur, étant prévu pour détecter la présence d'au moins un destinataire, caractérisé en ce qu'on confère à un destinataire (72) ou, au plus, à un nombre limité de tels destinataires, une fonction de représentant du groupe et en ce que ce destinataire émet périodiquement un signal de présence (62) vers l'organe de

commande.

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'attribution de la fonction de représentant à un destinataire est effectuée à partir de l'organe de

commande (54).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que lorsqu'un signal de présence n'est pas détecté au bout d'un temps prédéterminé par l'organe de commande, un autre destinataire est nommé représentant du groupe multidestination.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce

que l'organe de commande provoque l'arrêt de l'émission d'informations multidestinations quand, après l'émission, par cet organe de commande, d'un signal de requête, il constate l'absence de réception d'un signal de présence.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en

ce que le destinataire représentant du groupe émet spontanément, sans réception d'un signal de requête, des signaux de présence avec une

périodicité déterminée, par exemple de l'ordre de la minute.

6. ProcédP selon la revendication 5 caractérisé en ce que la fréquence d'émission des signaux de présence est inférieure à la fréquence d'émission

des requêtes proposée dans la norme IGMP.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en

ce que chaque destinataire comporte un terminal de télécommunication (72) pour la connexion au réseau de télécommunication et, au moins un terminal d'usager (70), et en ce que la communication entre le terminal de télécommunication et le (ou les) terminal (aux) d'usager(s) s'effectue selon le

protocole IGMP.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en

ce que les télécommunications s'effectuent par un système de transmission

par satellite(s).

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le satellite émet plusieurs faisceaux, et en ce qu'au moins un destinataire représente le groupe

dans chaque faisceau.

10.Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les télécommunications s'effectuent par un système de transmission par satellite(s) comprenant une station centrale de gestion, ce système étant tel que la terre est divisée en zones et chaque zone comporte une station de connexion pour relier les terminaux de la zone considérée à d'autres réseaux de télécommunication, et en ce que l'organe de gestion se trouve dans la

station centrale de gestion de ce système, ou dans une station de connexion.

11.Terminal de télécommunication destinataire d'un système de télécommunication faisant appel au protocole IP et pouvant recevoir des informations multidestinations, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (72) pour recevoir un signal de délégation lui conférant la fonction de représentant d'un groupe de destinataires d'une information multidestination et des moyens pour émettre des signaux de présence (62) quand il est ainsi

nommé représentant.

12.Terminal selon la revendication 1 1, caractérisé en ce qu'il comporte des

moyens pour émettre périodiquement les signaux de présence.

13.Terminal selon la revendication 12, caractérisé en ce que la fréquence d'émission de signaux de présence est inférieure à la fréquence d'émission

des signaux de requête proposée par le protocole IGMP.

14.Terminal selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 13, caractérisé en

ce qu'il comporte un moyen pour émettre un signal de présence à réception d'un signal de requête, lorsque ce terminal n'est pas représentant du groupe

mais fait partie du groupe multidestination.

15.Terminal selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en

ce qu'il est destiné à recevoir des signaux par l'intermédiaire d'un satellite de télécommunication.