FR2858504A1 - Procede et systeme de transmission de donnees a haut debit et a qualite de service predeterminee dans un reseau de telecommunications - Google Patents

Abstract

Pour établir une liaison de transmission de données à haut débit et à qualité de services (QoS) prédéterminée dans un réseau de télécommunications (22) entre un terminal distant (14) et une plate-forme (16) d'accès à des serveurs de contenu, on établit une première liaison entre le terminal et la plate-forme pour la transmission d'une requête tendant à la transmission d'un contenu extrait de l'un au moins des serveurs de contenu ; on établit à partir de la requête une deuxième liaison à haut débit et selon ladite qualité de service prédéterminée entre le serveur de contenu et le terminal, par réservation de ressources du réseau (22) et l'on transmet ledit contenu par l'intermédiaire de la deuxième liaison.La deuxième liaison est établie au moyen d'un protocole de signalisation PNNI ou MPLS apte à mettre en place un circuit virtuel entre le serveur et le terminal.

Description

Procédé et système de transmission de données à haut débit et à

qualité de service prédéterminée dans un réseau de télécommunications La présente invention concerne un procédé d'établissement d'une liaison de transmission de données à haut débit et à qualité de service prédéterminée ainsi qu'un système de transmission de données et à qualité de service prédéterminée dans un réseau de télécommunications.

Bien que ce procédé et ce système visent la transmission de données numériques de toute nature par l'intermédiaire de réseaux de télécommunications, une application particulièrement intéressante concerne la diffusion d'images vidéo dans des applications de vidéo à la demande VoD ( Video on Demand ).

Dans des applications VoD, des contenus vidéo sont envoyés à des terminaux d'utilisateurs distants à partir de serveurs de contenu qui correspondent à des requêtes de distribution de films reçues en provenance des terminaux qui ont émis la requête.

Plus particulièrement, ce type d'application consiste à 20 combiner l'utilisation d'un réseau ATM ( Asynchronous transfer mode ) à mode de transfert asynchrone et un réseau IP ( Internet protocole ), une requête de réservation de ressources du réseau ATM servant à la transmission d'un contenu vidéo entre un serveur de contenu sélectionné et un terminal d'utilisateur distant étant transmise 25 par l'intermédiaire du réseau IP à partir du terminal d'utilisateur, vers une plate-forme d'accès au serveur de contenu.

On pourra à cet égard se référer à la demande de brevet français n 99 123 f52, déposée par la demanderesse le 4 octobre 1999, qui décrit en détail la procédure de réservation des ressources du 30 réseau pour la transmission de données selon une qualité de service (QoS) suffisante pour transmettre efficacement le contenu vidéo. On pourra également se référer à la demande de brevet français n 02 136 f35, également déposée par la demanderesse, le 30 octobre 2002, et qui concerne la transmission de flux de données vers un terminal d'utilisateurs en utilisant des qualités de service respectives correspondant chacune à un flux de données.

Selon ces techniques de transmission de données par réservation de ressources du réseau, on utilise une plate-forme de commande externe au réseau assurant la mise en place des flux à la qualité de service demandée et exerçant également une fonction de contrôle d'admission de connexion ( CAC ) afin de déterminer si 10 une demande de connexion doit être acceptée ou refusée, en considérant notamment la charge courante du réseau, la bande passante disponible et l'exigence en termes de qualité de services.

En ce qui concerne le routage des données au sein du réseau, cette fonctionnalité est assurée par le réseau lui-même à la demande 15 des plates-formes de commande, les réseaux étant gérés par des opérateurs de télécommunications. De manière générale, l'interface entre une plateforme de services et un réseau n'est pas dynamique, de sorte que le processus de mise en place d'un flux de données est relativement long. Ainsi, une connexion de durée limitée est 20 difficilement compatible avec les délais nécessaires pour la mise en place de la connexion.

En outre, pour mettre en place une connexion, la plate-forme de commande doit s'adresser à tous les éléments du réseau. Ceci peut être concevable pour une connexion de longue durée mais n'est pas 25 envisageable pour une connexion de courte durée.

Par ailleurs, selon ces techniques, les ressources de contrôle d'admission de connexion présentes dans les réseaux, et en particulier dans les réseaux ATM, ne sont pas pleinement exploitées.

Le but de l'invention est donc de pallier les inconvénients 30 précités, et, en particulier, d'accéder à des contenus extraits de serveurs de contenus par l'intermédiaire d'un réseau de télécommunications avec une qualité de service prédéterminée et ce, en utilisant au maximum les ressources du réseau, notamment en termes de contrôle d'admission de connexion, de routage, et de sécurisation.

Ainsi, selon l'invention, il est proposé un procédé 5 d'établissement d'une liaison de transmission de données à haut débit et à qualité de service prédéterminée dans un réseau de télécommunications entre un terminal distant et une plate-forme d'accès à des services de contenu, comprenant les étapes suivantes: - établir une première liaison entre le terminal et la plate-forme 10 pour la transmission d'une requête tendant à la transmission d'un contenu extrait de l'un au moins desdits serveurs de contenu; - établir à partir de ladite requête une deuxième liaison à haut débit et selon ladite qualité de service prédéterminée entre le serveur de contenu et le terminal, par réservation de ressources du réseau; et 15 transmettre ledit contenu par l'intermédiaire de la deuxième liaison.

La deuxième liaison est établie au moyen d'un protocole de signalisation de type PNNI ou MPLS pour gérer dynamiquement les ressources du réseau de manière à mettre en place un circuit virtuel 20 entre le serveur et le terminal.

L'utilisation de ce type de protocole dynamique PNNI ou MPLS pour gérer les ressources du réseau permet d'établir un dialogue entre les fournisseurs de service, c'est-à-dire entre les fournisseurs de contenu, et les gestionnaires du réseau, c'est-à-dire les opérateurs de 25 télécommunications, et donc d'utiliser pleinement les ressources du réseau, tout en pouvant spécifier aux gestionnaires du réseau une qualité de service correspondant exactement aux besoins du flux applicatif transporté.

Selon un mode de mise en oeuvre, le circuit virtuel est un 30 circuit virtuel permanent de type circuit virtuel permanent souple (SPVC, Soft Permanent Virtual Circuit ), le protocole de signalisation étant le protocole de signalisation PNNI.

Selon un autre exemple de mise en oeuvre, le circuit virtuel est un circuit de type LSP ( Label Switch Path ), le protocole de signalisation étant le protocole MPLS.

Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, 5 postérieurement à la mise en place du circuit virtuel permanent, on établit une sélection selon le protocole IP pour la transmission du contenu par l'intermédiaire de la deuxième liaison.

Pour ce faire, on établit une requête tendant à l'établissement d'une session selon le protocole IP et l'on transmet ladite requête sur 10 la deuxième liaison à destination d'un serveur de session IP hébergé dans la plate-forme.

Selon encore une autre caractéristique du procédé selon l'invention, la première liaison est une liaison selon le protocole IP sur un réseau ADSL et sur un réseau ATM.

La deuxième liaison est également établie sur le réseau ADSL et sur le réseau ATM.

Après établissement de la première liaison, on sélectionne un contenu à transmettre au moyen d'une plate-forme de services formant portail, qui est accessible au moyen de la première liaison, la plate20 forme d'accès élaborant ladite requête en fonction de la localisation géographique du serveur correspondant au contenu sélectionné, du terminal de l'utilisateur et de la disponibilité du serveur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la deuxième liaison est établie entre le terminal distant et un concentrateur d'accès 25 au réseau sur lequel est connecté le serveur de contenu.

Selon l'invention, il est également proposé un système de transmission de données à haut débit et à qualité de service prédéterminée dans un réseau de télécommunications pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que défini ci-dessus.

Ce système comporte une plate-forme de service constituant un portail avec lequel communiquent des terminaux distants par l'intermédiaire d'une première liaison, une plate-forme d'accès à un ensemble de serveurs de contenu dans lesquels sont stockées des données à transmettre vers les terminaux distants, avec laquelle communique la plate-forme de services, une plate-forme de commande de ressources du réseau de télécommunications pour l'établissement 5 d'une deuxième liaison à haut débit et à la qualité de service (QoS) prédéterminée pour véhiculer les données par mise en place de circuits virtuels entre des serveurs de contenu sélectionnés et des terminaux distants, respectivement, la plate-forme de commande pilotant un concentrateur d'accès qui utilise un protocole de signalisation de type 10 PNNI ou MPLS pour gérer dynamiquement les ressources du réseau.

La plate-forme d'accès comporte en outre un serveur de session IP apte à élaborer une session selon le protocole IP sur la deuxième liaison.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention 15 apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 illustre l'architecture générale d'un système de transmission de données à haut débit conforme à l'invention; - la figure 2 illustre le fonctionnement du système de la figure 1.

Sur la figure 1, on a représenté l'architecture générale d'un système de transmission de données selon l'invention.

Ce système est destiné à véhiculer des données extraites de 25 serveurs de contenu, tels que 10, hébergés dans une plate-forme d'accès 12 jusqu'à un terminal d'utilisateurs 14 et ce, selon une qualité de service (QoS) prédéterminée, compatible avec les besoins du flux applicatif transporté.

Les données transmises entre les serveurs de contenu 10 et les 30 terminaux d'utilisateurs distants 14 peuvent être constitués par des données de toute nature.

Cependant, la description qui va suivre se rapporte à un exemple d'application particulièrement intéressante de l'invention selon laquelle les données sont issues d'une application VoD (Video on Demand), selon laquelle des données audiovisuelles qui 5 correspondent à une requête de distribution de films transmise à partir du terminal de l'utilisateurs distant 14 sont véhiculées vers le terminal émetteur de la requête.

Toutefois, l'invention s'applique également à d'autres domaines, et concerne ainsi également la transmission de données 10 audiovisuelles pour mettre en oeuvre un service de visioconférence.

Dans les applications de vidéo à la demande VoD, les utilisateurs accèdent à une plate-forme d'un fournisseur de service par l'intermédiaire du réseau internet. Celui-ci s'adresse à une plate-forme d'hébergement de contenus vidéo pour la sélection d'un serveur de 15 contenu correspondant à la requête formulée par l'utilisateur, laquelle plate-forme se charge de retransmettre un contenu audiovisuel extrait du serveur vers le terminal 14 à travers le réseau ATM.

Ainsi, comme on le voit sur la figure 1, le système de transmission de données conforme à l'invention comporte une plate20 forme de service 16 constituant un portail d'accès accessible par l'utilisateur à travers le réseau internet 18 qui communique avec la plate-forme 12 d'accès aux serveurs de contenu et qui est raccordée au réseau ATM 22.

En ce qui concerne le terminal d'utilisateurs 14, celui-ci est 25 équipé d'un modem 24 interne ou externe. Un multiplexeur numérique 26 du type DSLAM ( Digital Subscriber Line Access Multiplexer ) est disposé entre le modem 24 et le réseau ATM 22.

Comme on le voit sur la figure 1, le terminal 14 est raccordé, d'une part, au réseau internet 18, par l'intermédiaire d'un 30 concentrateur d'accès 30 constitué par un serveur à large bande BAS ( Broad Band Access Serveur ) et, d'autre part, à la plate-forme 12.

La plate-forme d'accès 12 comporte, quant à elle, outre les serveurs de contenu 10, une plate-forme de gestion 32 qui communique avec la plateforme de service 16 et qui assure essentiellement la gestion des serveurs de contenu ainsi que des abonnés, ainsi que la 5 sélection de ces serveurs en fonction des requêtes formulées par les utilisateurs, ainsi qu'une plate-forme de commande 34 servant essentiellement à gérer les ressources du réseau 22 de manière à créer, dans ce réseau, des circuits virtuels aptes à transférer un contenu audiovisuel extrait des serveurs de contenu 10 vers les terminaux 10 d'utilisateurs 14 selon une qualité QoS de service compatible avec la transmission de telles données.

Enfin, un serveur de session IP 36, constitué par un serveur DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocole ), est utilisé pour affecter automatiquement une adresse IP au terminal de l'utilisateur 14 15 de manière à établir une session selon le protocole IP sur le circuit virtuel élaboré entre ce serveur et le terminal d'utilisateur 14.

Selon un aspect de l'invention, la plate-forme de commande 34 pilote un concentrateur d'accès 38 BAS, par lequel elle communique avec le réseau ATM 22. Ce concentrateur utilise un protocole de 20 signalisation pour gérer les ressources du réseau. Par exemple, ce protocole de signalisation est constitué par le protocole PNNI ( Private Network- Network Interface ), qui est un protocole de routage et de signalisation dynamique adapté particulièrement au réseau ATM.

Un tel protocole constitue un protocole connu d'un homme du métier. Il ne sera donc pas décrit en détail par la suite. On notera cependant que l'utilisation d'un tel protocole permet de simplifier les tâches relatives à la configuration des commutateurs du réseau ATM en assurant le routage dynamique des requêtes d'établissement de 30 connexion selon les critères de qualité de service QoS.

Un tel protocole permet d'établir dynamiquement des circuits virtuels permanents souples SPVC ( Soft Permanent Virtual Circuit ).

Cependant, en variante, il est également possible d'utiliser un 5 protocole de type MPLS (Multi Protocole Label Switching) pour l'élaboration de liaisons virtuelles de type LSP (Label Switch Path).

Ce protocole est également connu d'un homme du métier.

Comme indiqué précédemment, ces protocoles permettent de gérer dynamiquement les ressources du réseau en intégrant un 10 protocole de routage et, en particulier, de fournir au réseau toute informations dont les commutateurs ont besoin pour procéder à l'élaboration d'un circuit virtuel.

En effet, grâce à l'utilisation de tels protocoles, et en particulier du protocole PNNI, des informations sont échangées entre 15 chaque noeud du réseau, de sorte que chaque commutateur a connaissance du réseau auquel il est connecté et est en mesure d'obtenir les informations qui lui sont nécessaires pour élaborer ses tables de routage, telles que la bande disponible, la qualité de service QoS demandée, le type de trafic supporté, et ceci pour chaque lien 20 d'un circuit virtuel auquel il appartient.

En outre, chaque commutateur déclare au reste du réseau les adresses qui lui sont attachées, les rendant ainsi joignables et utilisables comme destinations d'une connexion. Il met également à jour dynamiquement ses tables de routage lorsque les conditions d'état 25 et de topologie du reste du réseau le nécessitent. Il est ainsi possible d'utiliser au maximum les fonctions de contrôle d'admission de connexion du réseau.

Le procédé d'établissement d'une liaison de transmission de données à haut débit et à qualité de service prédéterminée va 30 maintenant être décrit en référence à la figure 2 dans laquelle les différentes étapes du procédé sont illustrées par des flèches reliant les différents équipements du système.

Lors d'une première étape 40, un utilisateur abonné à un service de vidéo à la demande VoD proposé par un fournisseur de service, et disposant par ailleurs d'une ligne d'abonné numérique à débit asymétrique ADSL ( Asymetric Digital Subscriber Line ) se 5 connecte, par l'intermédiaire du réseau internet à la plate-forme de service 16, qui constitue le portail d'accès au service. L'utilisateur a dès lors la possibilité de choisir un programme parmi tous les programmes vidéo proposés par le fournisseur de service. Bien entendu, pour l'utilisation de ce service, une identification et une 10 authentification préalables du client sont nécessaires, avant ou après la sélection du contenu vidéo.

Lors de l'étape 42 suivante, après élaboration et transmission à la plateforme de service 16 d'une requête tendant à la transmission d'un programme vidéo sélectionné, la plate-forme 16 transmet, à la 15 plate- forme d'accès 12 et en particulier à la plate-forme de gestion 32, une requête de mise en relation du terminal 14 avec le serveur 10 sur lequel se trouve le contenu sélectionné et transmet à la plate-forme 12 l'identifiant du client Id_client et un identifiant de contenu Id_film.

Lors de l'étape 44, la plate-forme de gestion 32 procède à une 20 localisation de l'utilisateur distant par identification du multiplexeur DSLAM 26 de rattachement et de son point de terminaison ATM sur ce multiplexeur DSLAM. Ces informations sont issues de bases de données de l'opérateur de télécommunications. Elles sont par exemple renseignées lors de la souscription du client au service de vidéo à la 25 demande. Par ailleurs, au cours de cette étape, le serveur vidéo contenant le programme sélectionné est déterminé, par exemple à partir de critères géographiques et à partir de la disponibilité du contenu sur ce serveur.

Lors de l'étape 46 suivante, la plate-forme de gestion 32 30 transmet à la plate-forme de commande 34 des identifiants Id_source et Id_destination correspondant à un identifiant du programme sélectionné et à un identifiant du terminal d'utilisateur 14 émetteur de la requête, dans le langage du protocole de signalisation utilisé, ainsi qu'un identifiant QoS identifiant la qualité de service demandée.

A partir de ces informations, la plate-forme de commande 34 va élaborer une demande de création d'un canal vidéo entre le serveur de 5 contenu 10 et le terminal 14 de l'utilisateur distant. A cet effet, la plate-forme de commande 34 émet, à destination du concentrateur d'accès BAS 38 auquel est raccordé le serveur de contenu 10 concerné une demande de création de circuit virtuel permanent souple SPVC (étape 48).

Lors de l'étape 50 suivante, le circuit virtuel SPVC est créé.

Comme indiqué précédemment, la création de cette liaison SPVC est effectuée par signalisation selon le protocole PNNI, ce qui permet, notamment, d'utiliser au maximum les ressources du réseau.

Après création de la liaison SPVC, un acquittement 15 correspondant à une acceptation ou à un refus est renvoyé à la plateforme de commande 34 qui, elle-même, envoie un acquittement à la plate-forme de service 16.

Enfin, lors de l'étape 52 suivante, le serveur de session IP 36 procède à l'élaboration d'une session IP sur la liaison SPVC 20 préalablement établie, à partir du poste de l'utilisateur distant 14, en affectant au terminal 14 une adresse de destination Id_destination.

Le flux vidéo peut alors être transporté jusqu'à l'adresse de destination.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'établissement d'une liaison de transmission de données à haut débit et à qualité de service (QoS) prédéterminée dans un réseau de télécommunications (22) entre un terminal distant (14) et 5 une plateforme d'accès (12) à des serveurs de contenu (10), comprenant les étapes suivantes: - établir une première liaison entre le terminal (14) et une plate-forme de service (16) formant portail pour la transmission d'une requête tendant à la transmission d'un contenu extrait de l'un au moins 10 desdits serveurs de contenu; - établir à partir de ladite requête, une deuxième liaison à haut débit et selon ladite qualité de service prédéterminée entre le serveur de contenu et le terminal, par réservation de ressources du réseau; et - transmettre ledit contenu par l'intermédiaire de la deuxième 15 liaison; caractérisé en ce que la deuxième liaison est établie au moyen d'un protocole de signalisation de type PNNI ou MPLS pour gérer dynamiquement les ressources du réseau (22) de manière à mettre en place un circuit virtuel entre le serveur de contenu et le terminal.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit virtuel est un circuit virtuel permanent du type SPVC et en ce que le protocole de signalisation est le protocole de signalisation du type PNNI.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 25 circuit virtuel est un circuit de type LSP et en ce que le protocole de signalisation est le protocole du type MPLS.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que postérieurement à la mise en place du circuit virtuel permanent, on établit une session selon le protocole IP pour la 30 transmission du contenu par l'intermédiaire de la deuxième liaison.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on établit une requête tendant à l'établissement d'une session selon le protocole IP et l'on transmet ladite requête sur la deuxième liaison à destination d'un serveur de session IP (36).

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première liaison est une liaison selon le protocole IP établie sur un réseau ADSL et sur un réseau ATM.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la deuxième liaison est établie sur un réseau 10 ADSL et sur un réseau ATM (22).

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on sélectionne un contenu à transmettre au moyen de la plateforme de service (16), qui est accessible au moyen de la première liaison, et l'on élabore ladite requête en fonction de la 15 localisation géographique du serveur (10) correspondant au contenu sélectionné, du terminal de l'utilisateur et de la disponibilité dudit serveur.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la deuxième liaison est établie entre le terminal 20 distant et un concentrateur (38) d'accès au réseau sur lequel est connecté le serveur de contenu (10).

10.Système de transmission de données à haut débit et à qualité de service (QoS) prédéterminée dans un réseau de télécommunications, pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une plate-forme de service (16) constituant un portail avec lequel communiquent des terminaux (14) distants par l'intermédiaire d'une première liaison, une plate-forme (12) d'accès à un ensemble de serveurs de contenu (10) avec laquelle communique la plate-forme de service et qui comprend 30 une plate-forme de commande (34) de ressources du réseau de télécommunications pour l'établissement d'une deuxième liaison à haut débit et à la qualité de service (QoS) prédéterminée pour véhiculer les données par mise en place de circuits virtuels entre des serveurs de contenu sélectionnés et des terminaux distants, respectivement, la plate-forme de commande (34) pilotant un concentrateur d'accès (38) qui utilise un protocole de signalisation de type PNNI ou MPLS pour gérer dynamiquement les ressources du réseau.

11.Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que la plateforme d'accès comporte en outre un serveur de session IP (36) apte à élaborer une session selon le protocole IP sur la deuxième liaison.