FR2895616A1

FR2895616A1 - Mecanisme auto-adaptatif de gestion de flux dans un reseau partage a acces multiple

Info

Publication number: FR2895616A1
Application number: FR0554111A
Authority: FR
Inventors: Romain Insler; Joel Penhoat; Francois Eleouet
Original assignee: France Telecom SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-06-29
Also published as: EP1969782A1; US8213454B2; WO2007074310A1; US20090219815A1

Abstract

L'invention concerne un procédé et un système de gestion d'émission de flux de données par un terminal d'un réseau de communication partagé à accès multiple, lesdits flux de données étant structurés en trames de données et comprenant au moins un flux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, comprenant des étapes de:- détermination d'un état de congestion dudit réseau partagé à accès multiple;- gestion de l'émission desdits flux de données prioritaires et non prioritaires par ladite station, en fonction dudit état de congestion.

Description

La présente invention concerne un mécanisme auto adaptatif de gestion de

flux dans un réseau partagé à accès multiple.

Elle concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, le domaine des réseaux locaux utilisant notamment les protocoles Ethernet fonctionnant avec un lien Hait' Duplex (c'est-à-dire que les transmissions transitant par un tel réseau s'effectuent dans un seul sens à la fois) ; WIFI (de l'acronyme anglo-saxon Wlreless Fldelity) ; ou encore Power Line Communication Indoor, ce dernier utilisant le câblage électrique domestique comme support véhiculant les signaux porteurs de données. Dans un réseau partagé, tous les terminaux sont raccordés à un canal unique par l'intermédiaire duquel transitent toutes les trames de données transmises ou reçues par lesdits terminaux. Lorsque ce réseau est à accès multiple,.deux terminaux différents peuvent émettre des trames de données au même instant. Ces trames entrent en collision. L'article intitulé Soft Real-Time Communication over Ethernet with Adaptative Traffic Smoothing publié dans le journal IEEE Transactions on Para/lei and Distributed Systems, VOL.15, NO.10, Octobre 2004 décrit un mécanisme visant à améliorer la qualité de service (QoS) des réseaux partagés à accès multiple, c'est-à-dire réduire le temps de transit des flux de données dits temps réel ou prioritaires. Afin d'atteindre ce but, ce document décrit un mécanisme adaptatif de régulation des flux nommé ATS, de l'acronyme anglais Adapative Traffic Smoother. Ce mécanisme consiste à contrôler le débit des trames de données non prioritaires émises par un terminal.

Dans le mécanisme ATS, les flux de données prioritaires sont systématiquement envoyés dans le réseau quel que soit l'état de congestion dudit réseau, même en cas de collisions nombreuses de trames. Le mécanisme ATS permet d'obtenir une meilleure transmission des trames de données puisqu'il permet de diminuer le nombre de collisions, ce qui a pour conséquence d'augmenter le débit efficace du réseau. Cependant, malgré l'utilisation du mécanisme ATS, la qualité de service proposée reste insuffisante. En effet, bien qu'il permette de réduire le nombre de collisions de trames dans le réseau, le mécanisme ATS ne permet pas leur suppression complète, ce qui s'avère problématique notamment pour les flux de données prioritaires, qui doivent être transmis en temps réel pour une qualité de service satisfaisante. La présente invention a pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément un objectif de l'invention est d'améliorer la qualité de service en proposant un procédé de gestion d'émission de flux de données par un terminal d'un réseau de communication partagé à accès multiple, lesdits flux de données étant structurés en trames de données. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de: détermination d'un état de congestion dudit réseau partagé à accès multiple; - gestion de l'émission desdits flux de données prioritaires et non prioritaires par ladite station, en fonction dudit état de congestion. Ainsi, on résout le problème technique de l'amélioration de la qualité de service sur le réseau, en réalisant un contrôle auto-adaptatif de l'émission des flux en fonction de l'état du réseau, ce qui n'était pas le cas selon l'art antérieur. En effet, bien que l'on ait envisagé dans l'état de la technique, de réguler le débit des flux non prioritaires, il n'avait encore jamais été proposé de modifier le débit des flux prioritaires, qui sont des flux temps réels, et pour lesquels l'homme du métier pensait donc qu'il n'était pas possible de les retarder, et qu'ils devaient être transmis sans contraintes. Au contraire, le mécanisme de l'invention repose sur une détermination de l'état de congestion du réseau, c'est-à-dire de la présence ou non de collisions de trames sur le réseau, et de leur fréquence. L'émission des flux de données, tant prioritaires que non prioritaires, est ensuite régulée en fonction de l'état de congestion déterminé lors de l'étape précédente. En agissant ainsi sur l'ensemble des flux transitant sur le réseau, et en s'adaptant automatiquement à l'état de congestion du réseau à un instant donné, on accroît de manière significative la qualité de service sur le réseau par rapport à l'art antérieur. Dans un premier mode de réalisation de la présente invention, lors de ladite étape de détermination dudit état de congestion, on évalue une première variable représentative d'un taux de collision desdites trames de données émises par ledit terminal et une deuxième variable représentative d'un nombre de trames de données prioritaires retransmises plus de N fois par ledit terminal, où N est un entier naturel prédéterminé, pendant une période dite de collecte, et: lorsque lesdites première et deuxième variables sont nulles, ledit réseau est. dans un état dit non congestionné; lorsque lesdites premièri et deuxième variables sont strictemen positives, ledit réseau est dans un état dit congestionné; lorsque ladite première variable pst strictement positive et {e ladite deuxième variable est nulle, ledit réseau est dans un état dit ntermédiaire. On identifie ainsi deux variables pertinentes caractérisant l'état du réseau dont la combinaison peut engendrer 4 états dent 1 impossible et 3 . orthogonaux. L'autorisation à émettre et le débit d'émission des trames sont -1- C Ï~ ,z de ces, ea état .`3. On F a, J, .x, , vl t G' , _ L Ï envisager d'utiliser d'autres variables représentatives des collisions et encombrements du réseau pour déterminer son état de congestion. Selon un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, ladite étape de détermination est mise en ouvre à intervalles de temps correspondant à la durée de ladite période de collecte, de façon à actualiser ledit état de congestion dudit réseau. Le mécanisme est ainsi très réactif, puisqu'on met à jour régulièrement l'état de congestion du réseau, et qu'on peut donc adapter rapidement l'émission des trames en fonction de cet état de congestion mis à jour.

Selon un autre mode de réalisation du procédé selon la présente invention, ladite étape de gestion interdit l'émission desdites trames de données prioritaires et non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état congestionné, et interdit l'émission desdites trames de données non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire.

Ainsi, contrairement aux préjugés de l'homme du métier, on contrôle donc également l'émission des flux prioritaires que, contrairement à l'enseignement de l'état de la technique, on interdit lorsque le réseau est congestionné, bien que ces flux de données prioritaires soient des flux de données temps réel.

Selon une autre variante de réalisation du procédé selon l'invention, ladite étape de gestion met en oeuvre un mécanisme, à base de jetons, de régulation du débit d'émission desdites trames de données non prioritaires, l'émission d'une trame de données non prioritaires étant conditionnée, lorsque ledit réseau est dans ledit état non congestionné, à la présence d'au moins un jeton dans ledit mécanisme de régulation. Avantageusement, on réduit le nombre de jetons présents dans ledit mécanisme de régulation lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire ou dans ledit état congestionné, de façon à réduire le débit desdits flux non prioritaires.

On régule ainsi le débit du seau à jetons, et donc des flux non prioritaires, en fonction de l'état de congestion du réseau, de façon à éviter que ces flux non prioritaires viennent encombrer le réseau lorsqu'il est déjà sujet à collisions, et ainsi favoriser la transmission des flux prioritaires.

Selon un autre mode de réalisation du procédé selon la présente invention, lors de ladite étape de détermination, on calcule également un coefficient de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données, tenant compte desdites première et deuxième variables évaluées pendant ladite période de collecte et pendant au moins une période de collecte précédente, de façon à lisser l'instant d'émission d'au moins certaines desdites trames de données lors de ladite étape de contrôle. On évite ainsi que l'instant d'émission des trames varie de façon saccadée, ce qui était un inconvénient de l'art antérieur. Selon une variante de réalisation du procédé selon la présente invention, on modifie la durée de ladite période de collecte en fonction dudit état de congestion. On peut ainsi améliorer la stabilité ou la réactivité du mécanisme selon les cas (en augmentant ou diminuant la durée de la période de collecte), en l'adaptant de manière automatique à l'état de congestion du réseau.

Enfin, selon un mode de réalisation du procédé selon la présente invention, lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire, la durée de ladite période de collecte est. pondérée par ledit paramètre de pondération., de. façon à améliorer la réactivité dudit procédé de contrôle. L'invention concerne encore un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par un ordinateur, pour mettre en oeuvre les étapes du procédé décrit précédemment, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. L'invention concerne également un terminal d'émission/réception de flux de données sur un réseau de communication partagé à accès multiple, lesdits flux de données étant structurés en trames de données et comprenant au moins un flux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de détermination d'un état de congestion dudit réseau partagé à accès multiple; des moyens de gestion de l'émission desdits flux de données prioritaires et non prioritaires, en fonction dudit état de congestion. Selon une variante de réalisation du terminal selon la présente invention, lesdits moyens de détermination d'un état de congestion dudit réseau évaluent une première variable représentative d'un taux de collision desdites trames de données émises par ledit terminal et une deuxième variable représentative d'un nombre de trames de données prioritaires retransmises plus de N fois par ledit terminal, où N est un entier naturel prédéterminé, pendant une période dite de collecte, et lesdits moyens de détermination délivrent une information d'état de congestion du réseau selon laquelle: - lorsque lesdites première et deuxième variables sont nulles, ledit réseau est dans un état dit non congestionné; lorsque lesdites première et deuxième variables sont strictement positives, ledit réseau est dans un état dit congestionné; lorsque ladite première variable est strictement positive et que ladite deuxième variable est nulle, ledit réseau est dans un état dit intermédiaire. Selon un autre aspect de réalisation du terminal selon la présente invention, lesdits moyens de gestion de l'émission desdits flux de données comprennent: un module de régulation du débit d'émission desdites trames de données non prioritaires, mettant en oeuvre un mécanisme, à base de jetons, l'émission d'une trame de données non prioritaires étant conditionnée, lorsque ledit réseau est dans ledit état non congestionné, à la présence d'au moins un jeton dans ledit mécanisme de régulation; un module de gestion de l'émission de trames de données interdisant l'émission desdites trames de données prioritaires et non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état congestionné, et interdisant l'émission desdites trames de données non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire. L'invention concerne encore un module de détermination d'un instant d'émission d'une trame de données sur un réseau de communication partagé à accès multiple, sur lequel transitent des flux de données structurés en trames de données et comprenant au moins un flux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, ledit module de détermination étant apte à coopérer avec un terminal d'émission/réception tel que décrit précédemment, ledit module comportant des moyens de détermination de l'instant d'émission de la trame de données, et des moyens d'émission de ladite trame de données sur le réseau. Selon l'invention, un tel module comprend également des moyens de réception d'un paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données calculé par ledit terminal, et lesdits moyens de détermination tiennent compte dudit paramètre de pondération reçu pour déterminer l'instant d'émission de la trame de données . Un tel module est par exemple implémenté sur une carte réseau, par exemple une carte Ethernet. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de modes de réalisation préférés décrits en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 représente de façon schématique un terminal dans lequel est implémenté un mécanisme auto-adaptatif de gestion des flux de données selon l'invention, - la figure 2 représente l'algorithme de fonctionnement d'un module de détermination d'un état de congestion du réseau constitutif du mécanisme de gestion des flux de données mis en oeuvre dans le terminal de la figure 1, - la figure 3 représente l'algorithme de fonctionnement d'un module de gestion du débit de trames de données non prioritaires constitutif du mécanisme de gestion des flux de données mis en oeuvre dans le terminal de la figure 1, - la figure 4 représente l'algorithme de fonctionnement d'un module de gestion d'un instant d'émission d'une trame de données constitutif du mécanisme de gestion des flux de données, mis en oeuvre dans le terminal de la figure 1, - la figure 5 représente un exemple de variations d'une fonction Ç intervenant dans le calcul du paramètre de pondération de l'instant d'émission des trames, en fonction d'un nombre de trames prioritaires retransmises plus de N fois au cours d'une même collecte. Un système auto-adaptatif de gestion des flux de données 1 tel que schématisé à la figure 1 comporte trois modules M1, M2, M30, coopérant entre eux afin d'améliorer la qualité de service dans un réseau partagé à accès multiple. A cette fin, le système auto-adaptatif 1 est implémenté dans un terminal 2 connecté à un réseau partagé à accès multiple en vue d'assurer la gestion de l'émission des flux de données issus du terminal 2. Le terminal 2 émet différents types de flux de données, des flux de données dits prioritaires, car ils doivent être transmis en temps réel, ce sont par exemple des flux multimédia, et des flux de données non prioritaires, par exemple des données texte. Le module M1 a pour fonction de déterminer l'état de congestion du réseau. Pour ce faire, le module M1 collecte des informations relatives au trafic des données sur le réseau. La collecte des informations se fait en écoutant les porteuses du réseau pendant une période de collecte de durée ^t;. Une fois les informations récoltées, celles-ci sont utilisées afin de déterminer l'état de congestion du réseau pour la collecte effectuée ainsi qu'un paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données Si. Ce module M1 est situé dans le terminal 2. L'écoute de porteuse consiste en une analyse, réalisée par chacun des terminaux connectés au réseau, des flux d'informations transitant sur le réseau. Cette écoute est réalisée au moyen de protocoles tel que, par exemple, le protocole CSMA (de l'acronyme anglais Carrier Sense Multiple Access). Cette écoute permet à un premier terminal de déterminer si un deuxième terminal émet des trames de données sur le réseau. Lorsque le premier terminal détecte une émission réalisée par le deuxième terminal, il retarde l'envoi de ses trames de données sur le réseau afin d'éviter une collision entre les trames de données issues des deux terminaux. En effet, lorsqu'une collision intervient sur le réseau, les données contenues dans les trames de données entrées en collision sont perdues. L'écoute de porteuse permet aux terminaux ayant émis les trames entrées en collision de détecter la collision. Les terminaux concernés stoppent alors leurs émissions. Ensuite, ils émettent sur le réseau une trame de brouillage dont la fonction est d'amplifier la collision afin que tous les terminaux du réseau détectent la collision et retardent l'émission de leurs données afin d'éviter une congestion du réseau.

Un deuxième module M2 et un troisième module M30 ont pour fonction de gérer le débit des trames de données émises par le terminal 2 en fonction d'un état de congestion du réseau. Le module M2 a pour fonction de gérer le débit des flux de données non prioritaires, qui. sont les flux les plus fréquemment envoyés dans le réseau, de sorte à fournir un débit constant de flux de données non prioritaires en entrée du module M30. Le module M2 est situé dans le terminal 2. Le module M30, quant à lui, a pour fonction de gérer l'émission, sur le réseau, des flux de données, que ceux-ci soient des flux de données prioritaires ou des flux de données non prioritaires.

Dans un mode de réalisation de la présente invention, le module M30 est constitué d'un module M32 qui a pour fonction de déterminer, en fonction du paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données S;, l'instant d'émission des trames de données sur le réseau. Ce module M32 est, par exemple, une carte réseau connectée au terminal 2. Une telle carte réalise l'interconnexion du terminal 2 et du réseau. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, le module M30 est composé d'un module M31 et du module M32. Le module M31 a pour fonction de délivrer des autorisations d'émission en fonction de l'état de congestion du réseau déterminé par le module M1. Le module M31 est également situé dans le terminal 2. Dans ce mode de réalisation, seules les trames de données pour lesquelles le module M31 a délivré une autorisation d'émission sont traitées par le module M32.

Les différents modules M1, M2, M30 constitutifs du système auto-adaptatif de gestion des flux de données 1 sont distincts les uns des autres de sorte que chacun peut être modifié indépendamment des autres. Cependant, les modifications apportées aux différents modules ne doivent pas altérer leurs capacités à coopérer les uns avec les autres Il en va de même pour les modules M31 et M32 constitutifs du module M30 de gestion de l'émission des flux de données. Le principe de fonctionnement du module M1 de détermination d'un état de congestion du réseau va maintenant être décrit en référence à la figure 2. Une collecte est une période d'observation du réseau de durée At. Au cours de cette période, le module MI recueille des données nécessaires à la détermination d'un état de congestion du réseau. Ceci correspond à l'étape E0. Afin d'actualiser l'état de congestion du réseau et ainsi améliorer la qualité de service, le module M1 effectue des collectes successives i. La durée At; d'une collecte dépend de ;'état de congestion du réseau déterminé lors de la collecte précédente i-1. Ceci permet de rendre le système 1 selon l'invention plus réactif. Au cours de cette étape de collecte E0, le module M1 mémorise trois valeurs distinctes : le nombre total d'octets transmis pendant la collecte 0T,, le nombre de trames prioritaires retransmises plus de N fois au cours de ladite collecte PR, et enfin le nombre d'octets ayant subi une collision au cours de ladite collecte OC;. Le nombre N est un entier prédéterminé Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, N a pour valeur 10. L'indice i représente la collecte au cours de laquelle les valeurs OT, PR et OC ont été mémorisées par le module M1. Dans une seconde étape E2, le module M1 calcule un taux de collisions R; pour la collecte i. Le taux de collisions R; est le résultat du rapport du nombre d'octets ayant subi une collision OC, sur le nombre total d'octet transmis OT;. Plus la durée àt1 de la collecte i est grande, plus le taux de collisions R, tend vers une valeur moyenne du nombre de collisions intervenant sur le réseau. Inversement, plus la durée At; de la collecte ï. est petite, plus le taux de collision Rr tend vers une valeur instantanée du nombre de collisions intervenant sur le réseau. Au cours d'une étape E3, le module M1 détermine un coefficient dé pondération Ri pour la collecte effectuée en fonction des mesures réalisées lors des collectes précédentes. Dans un mode de réalisation de l'invention le coefficient de pondération est obtenu pars la formule suivante R,_ • ). Lia foi ction R R de pondération dont les variations sont fonction du nombre de trames 5 prioritaires PR retransmises plus de N fois au cours de la collecte est mémorisée dans le Module Les valeurs de varient croissent avec lé vale r d : PR.. Un ex.eMple de variations de la figure 5. ntr o 0 et 1 e est représenté Des valeurs de la fonction sont indiquées, à titre d'exemples, dans le tableau suivant : (PR; = 1) (PR; = 2) (PR; = 3) (PR; = 4) (PR; = 5) 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 Quand est proche de zéro, le premier membre de l'équation précédente a plus de poids que le second. Si tel est le cas, cela signifie que la collecte courante a plus de poids que la collecte précédente dans la détermination du coefficient de pondération R;. La prise en compte du coefficient de pondération R;_1 de la collecte précédente dans la détermination du coefficient de pondération R; pour la collecte courante permet d'améliorer la gestion de l'émission des trames de données en l'adaptant à l'état de congestion du réseau Une fois la valeur du coefficient de pondération R, déterminée, le module M1 détermine la valeur du paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données Si au cours d'une étape E4. La valeur du paramètre de pondération Si est la valeur minimale d'un couple (R; ; a) où a est une constante dont la valeur est fixée par l'utilisateur du terminal 2. La valeur a permet d'éviter la stagnation de l'instant d'émission d'une trame de données lorsqu'il y a des collisions. La valeur initiale de Si est égale a. Une fois déterminée la valeur du taux de collision R; et du paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données Si, le module M1 procède à la détermination d'un état de congestion du réseau. Pour déterminer l'état de congestion du réseau, le module M1 utilise les variables que sont le nombre de trames prioritaires retransmises plus de N fois au cours de ladite collecte PR, et le taux de collisions R; pour la collecte courante. La combinaison de ces deux variables engendre quatre états pour le réseau, dont trois sont orthogonaux : un premier état pour lequel le taux de collision R; est nul et aucune trame de données prioritaires n'a été retransmise, c'est l'état non congestionné, un deuxième état pour lequel le taux de collision R n'est pas nul mais aucune trame de données prioritaires n'a été retransmise, c'est l'état intermédiaire ; dans cet état seules les trames de données non prioritaires subissent des collisions, un troisième état pour lequel le taux de collision R; n'est pas nul et au moins une trame de données prioritaires a été retransmise plus de N fois au cours de la collecte, c'est l'état congestionné, le quatrième état est un état impossible pour lequel le taux de collision R serait nul mais au moins une trame de données prioritaires aurait été retransmise plus de N fois au cours de la collecte. Dans une étape E5, le module M1 teste le taux de collisions R. Si la valeur du taux de collisions R; est nulle, alors le réseau se trouve dans l'état non congestionné. Si le résultat du test révèle que la valeur du taux de collision R; n'est pas nulle, le module M1 exécute l'étape E6. 20 Au cours de l'étape E6, le module M1 teste le nombre de trames prioritaires PR; retransmises plus de N fois au cours de la collecte. Si ce nombre est nul, alors le réseau se trouve dans l'état intermédiaire. Sï le test pratiqué au cours de l'étape E6 révèle que le nombre de trames prioritaires PR; retransmises plus de N fois au cours de la collecte n'est 25 pas nul, alors le réseau se trouve dans l'état congestionné. Une fois l'état de congestion du réseau déterminé, celui-ci est transmis aux modules M2 et M30. Il en est de même pour le paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données Si, 10 15 Le principe de fonctionnement du module M2 de gestion du débit des trames de données non prioritaires va maintenant être décrit en référence à la figure 3. En fonction de l'état de congestion du réseau, le module M2 modifie la valeur de plusieurs paramètres parmi lesquels la durée de la collecte. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le module M2 gère le débit des trames de données non prioritaires au moyen d'un algorithme dit algorithme du seau à jetons. L'algorithme du seau à jetons est un mécanisme de régulation du débit de flux de données. Le seau modélisé par cet algorithme contient un nombre maximal de jetons CBD. Toutes les RP secondes, RP correspondant à la période de rafraîchissement du seau à jetons, un nouveau jeton est généré par l'algorithme et injecté dans le seau. Lorsqu'un paquet de données est transmis sur le réseau, le nombre de jetons du seau est réduit d'une quantité égale au nombre d'octets qui constituent le paquet. Lorsque le seau à jetons ne contient plus de jetons, aucun paquet de données ne peut être transmis sur le réseau. Néanmoins, s'il reste un seul jeton dans le seau à jetons lorsqu'un paquet de données se présente, celui-ci est transmis sur le réseau et le nombre Q de jetons restants dans le seau à jetons peut devenir négatif.

Dans une première étape F1, le module M2 teste si le réseau se trouve dans l'état non congestionné. Si te réseau se trouve dans l'état non congestionné, le module M2 exécute l'étape F20. Au cours de l'étape F20, le module M2 détermine la période de rafraîchissement RP; de l'algorithme de seau à jeton assurant la régulation du débit des trames de données non prioritaires. Cette valeur est choisie comme étant la valeur maximale d'un couple (RPM,N ; RP;_i û D) où RPItMIN est la valeur minimale que peut prendre RP et D un décrément, Les valeurs de RPMIN et D fixées par l'utilisateur du terminai ou peuvent être prédéterminées, par exemple par l'opérateur du réseau. En augmentant la valeur de la période de rafraîchissement RP du seau à jetons, on limite le risque d'un envoi de trames de données non prioritaires sous forme de rafale. Un tel événement aurait pour conséquences de générer des collisions sur le réseau et ferait passer le réseau d'un état non congestionné à un état intermédiaire voire congestionné ce qui est préjudiciable pour la qualité de service. Au cours d'une étape F21, le module M2 détermine la durée de la prochaine collecte At;ti. Cette valeur est choisie comme étant la valeur minimale d'un couple (OtmAx ; 2At,) où tMAx est la durée maximale d'une collecte et At, la durée de la collecte précédente. La valeur de L\tMAx est fixée par l'utilisateur du terminal 2 ou par exemple par l'opérateur du réseau. Cette nouvelle durée de collecte est envoyée vers le module M1 afin que le module M1 puisse procéder à une nouvelle collecte selon les conditions définies par le module M2.

Dans une étape F22, le module M2 teste si l'horaire indiqué par son horloge interne correspond à un horaire de rafraîchissement de l'algorithme du seau à jetons. Si ce n'est pas le cas, le module M2 exécute de nouveau l'étape F1. Si l'horaire de l'horloge interne du moduleM2 correspond à un horaire de rafraîchissement de l'algorithme du seau à jetons, alors, le module M2 exécute l'étape F23. Au cours de cette étape, le module M2 ajoute un nombre CBD de jetons à la quantité Q de jetons déjà présente dans le seau à jetons. Ainsi le nombre de jetons contenus dans le seau est la valeur minimale du couple (Q + CBD ; CBD). Les étapes F20, F21, F22 et F23 ont pour conséquence d'augmenter le débit d'émission des trames de données non prioritaires. Le réseau se trouvant dans l'état non congestionné, il est intéressant d'augmenter le nombre de trames émises puisqu'il n'y a pas de collisions, et que la qualité de service est donc satisfaisante. Si le résultat du test pratiqué lors de l'étape F1 indique que le réseau ne se trouve pas dans l'état non congestionné, le module M2 exécute alors l'étape F10. Au cours de cette étape, le module détermine si le réseau se trouve dans l'état intermédiaire ou congestionné. Si le réseau se trouve dans l'état intermédiaire, alors le module M2 exécute l'étape F11.

Au cours de l'étape F11, le nombre de jetons contenu dans le seau à jetons est divisé par deux si Q est positif ou est multiplié par deux si Q est négatif. Ceci a pour conséquence de diminuer le nombre de trames de données non prioritaires transmises, et donc de favoriser l'envoi des trames de données prioritaires, en réduisant le nombre de collisions générées par les trames non prioritaires. Au cours de l'étape F12, la valeur de la période de rafraîchissement RP; est choisie comme étant la valeur minimale du couple (RPMAx; 2RP1_1 ). Au cours de l'étape F13, la durée de la collecte At, est la valeur maximale d'un couple (AtM N ; S;_i*At;_i} où S;_1 est le paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données déterminé pour la collecte précédente. Cette nouvelle durée de la collecte est envoyée vers le module M1 afin que celui-ci puisse procéder à une nouvelle collecte. Les étapes F11, F12 et FI 3 ont pour but de diminuer le débit des trames de données non prioritaires et d'allonger la durée de la collecte. Ceci permet, en diminuant le nombre de trames de données non prioritaires envoyées dans le réseau de réduire le nombre de collisions intervenant sur le réseau en vu de ramener le réseau dans l'état non congestionné le plus rapidement possible.

Si le réseau se trouve dans l'état congestionné, alors le module M2 exécute l'étape F30. Au cours de cette étape, tous les jetons contenus dans le seau à jeton sont supprimés, Q vaut alors zéro, interdisant ainsi l'envoi de trames de données non prioritaires sur le réseau. Dans une étape F31, la valeur de la période de rafraîchissement du seau à jetons est la valeur minimale d'un couple (RPMA)( ; 2RP;_1). Dans une étape F32, la durée de la collecte est AtMIN. La durée de la collecte est envoyée vers le module M1 afin que celui-ci puisse procéder à une nouvelle collecte. La durée de la collecte est réduite afin de réactualiser plus rapidement l'état de congestion du réseau et, si l'état de congestion nouvellement déterminé le permet, reprendre l'émission de trames de données sur le réseau. Le principe de fonctionnement du module M31 de gestion de l'émission des trames de données va maintenant être décrit en référence à la figure 4. Au cours d'une étape G1, le module M31 teste la nature de la trame de données arrivant en entrée dudit module. Si la trame de données entrante est une trame de données prioritaire, le module M31 exécute l'étape G20. Au cours de cette étape, le module M31 teste l'état de congestion du réseau. Si le réseau se trouve dans l'état congestionné le module M31 exécute l'étape G4. Au cours de cette étape, les trames de données prioritaires sont bloquées. Ceci a pour conséquence que ces trames de données ne sont pas transmises au module M32. Ainsi toute émission de trames de données, prioritaires ou non, étant stoppée, tout risque de créer des collisions supplémentaire sur le réseau est supprimé. Si le réseau se trouve dans l'état non congestionné ou dans l'état congestionné, le module M31 exécute l'étape G21.

Au cours de cette étape, les trames de données prioritaires sont envoyées sur le réseau. Au cours d'une étape G22, le nombre de jetons du seau à jetons est actualisé en fonction du nombre d'octets transmis sur le réseau. Bien que les trames de données prioritaires ne soient pas traitées par le seau à jetons, le nombre de jetons du seau à jetons est tout de même actualisé afin de réduire le nombre de trames de données non prioritaires pouvant être émises et ainsi limiter le risque de collisions sur le réseau. Si la trame de données entrante est une trame de données non prioritaires, le module M31 exécute l'étape G30. Au cours de cette étape, le module M31 teste l'état de congestion du réseau. Si le réseau se trouve dans l'état non congestionné le module M31 exécute l'étape G31. Au cours de l'étape G31, le module M31 teste le nombre de jetons que contient le seau à jetons. S'il reste au moins un jeton, le procédé exécute les étapes G21 et G22. Dans le cas contraire, la trame de données n'est pas envoyée, ce qui correspond à l'étape G32. Si le réseau se trouve dans l'état congestionné, le module M31 exécute l'étape G4. Les trames de données non prioritaires sont alors bloquées afin de limiter le risque de congestion et permettre une transmission efficace des trames de données prioritaires. Le module M32 de calcul d'instant d'émission d'une trame de données ne calcule un instant d'émission d'une trame de données que pour des trames de données ayant été transmises par le module M31 dans le mode de réalisation où les modules M31 et M32 coopèrent entre eux. Lorsqu'une trame de données est émise sur le réseau son instant d'émission est égal à n*ITB où LTB est un intervalle temporel de base. Le nombre n est un nombre aléatoire compris dans un intervalle 0 ; ~j.

La borne supérieure W; de l'intervalle est déterminée de la façon suivante - W; est initialisé à 1, - ensuite, Wi = 2 K)) -1 K désignant le nombre de retransmissions de la trame de données. Une fois la trame de données envoyée sur le réseau, la valeur de W est réinitialisée. Ainsi lors du premier envoi de la trame suivante vers le réseau, la valeur de W; est la valeur maximale d'un couple (1 ; S;_1 * W,_1). Ainsi, l'instant d'émission d'une trame de données, que celles-ci soient prioritaires ou non, est pondéré en fonction de l'état de congestion du réseau afin de mieux répartir l'envoi des données dans le temps et ainsi éviter les congestions au sein du réseau.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de gestion d'émission de flux de données par un terminal d'un réseau de communication partagé à accès multiple, lesdits flux de données étant structurés en trames de données et comprenant au moins un flux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de: - détermination d'un état de congestion dudit réseau partagé à accès multiple; - gestion de l'émission desdits flux de données prioritaires et non prioritaires par ladite station, en fonction dudit état de congestion.

2. Procédé de gestion d'émission selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de ladite étape de détermination dudit état de congestion, on évalue une première variable représentative d'un taux de collision desdites trames de données émises par ledit terminal et une deuxième variable représentative d'un nombre de trames de données prioritaires retransmises plus de N fois par ledit terminal, où N est un entier naturel prédéterminé, pendant une période dite de collecte, et en ce que: lorsque lesdites première et deuxième variables sont nulles, ledit réseau est dans un état dit non congestionné; - lorsque lesdites première et deuxième variables sont strictement positives, ledit réseau est dans un état dit congestionné;lorsque ladite première variable est strictement positive et que ladite deuxième variable est nulle, ledit réseau est dans un état dit intermédiaire. Procédé de gestion d'émission selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite étape de détermination est mise en oeuvre à intervalles de temps correspondant à la durée de ladite période de collecte, de façon à actualiser ledit état de congestion dudit réseau. 4. Procédé de gestion d'émission selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite étape de gestion interdit l'émission desdites trames de données prioritaires et non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état congestionné, et interdit l'émission desdites trames de données non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire. 5. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite étape de gestion met en oeuvre un mécanisme, à base de jetons, de régulation du débit d'émission desdites trames de données non prioritaires, l'émission d'une trame de données non prioritaires étant conditionnée, lorsque ledit réseau est dans ledit état non congestionné, à la présence d'au moins un jeton dans ledit mécanisme de régulation. 6. Procédé de gestion selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on réduit le nombre de jetons présents dans ledit mécanisme de régulation lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire ou dans ledit état congestionné, de façon à réduire le débit desdits flux non prioritaires. 7. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, lors de ladite étape de détermination, on calcule également un paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données, tenant compte desdites première et deuxième variables évaluées pendant ladite période de collecte et pendant au moins une période de collecteprécédente, de façon à lisser l'instant d'émission d'au moins certaines desdites trames de données lors de ladite étape de contrôle. 8. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'on modifie la durée de ladite période de collecte en fonction dudit état de congestion. 9. Procédé de gestion selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que, lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire, la durée de ladite période de collecte est pondérée par ledit paramètre de pondération, de façon à améliorer la réactivité dudit procédé de contrôle. 10. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par un ordinateur, pour mettre en oeuvre les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. 11. Terminal d'émission/réception de flux de données sur un réseau de communication partagé à accès multiple, lesdits flux de données étant structurés en trames de données et comprenant au moins un flux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de détermination d'un état de congestion dudit réseau partagé à accès multiple; des moyens de gestion de l'émission desdits flux de données prioritaires et non prioritaires, en fonction dudit état de congestion. 12. Terminal selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination d'un état de congestion dudit réseau évaluent une première variable représentative d'un taux de collision desdites trames de données émises par ledit terminal et une deuxième variable représentative d'un nombre de trames de données prioritaires retransmises plus de N fois parledit terminal, où N est un entier naturel prédéterminé, pendant une période dite de collecte, et en ce que lesdits moyens de détermination délivrent une information d'état de congestion du réseau selon laquelle: lorsque lesdites première et deuxième variables sont nulles, ledit réseau est dans un état dit non congestionné; lorsque lesdites première et deuxième variables sont strictement positives, ledit réseau est dans un état dit congestionné; lorsque ladite première variable est strictement positive et que ladite deuxième variable est nulle, ledit réseau est dans un état dit intermédiaire. 13. Terminal selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de gestion de l'émission desdits flux de données comprennent: un module de régulation du débit d'émission desdites trames de données non prioritaires, mettant en oeuvre un mécanisme, à base de jetons, l'émission d'une trame de données non prioritaires étant conditionnée, lorsque ledit réseau est dans ledit état non congestionné, à la présence d'au moins un jeton dans ledit mécanisme de régulation; un module de gestion de l'émission de trames de données interdisant l'émission desdites trames de données prioritaires et non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état congestionné, et interdisant l'émission desdites trames de données non prioritaires lorsque ledit réseau est dans ledit état intermédiaire. 25 14. Module de détermination d'un instant d'émission d'une trame de données sur un réseau de communication partagé à accès multiple, sur lequel transitent des flux de données structurés en trames de données et comprenant 10 15 20au moins un flux de données prioritaires et au moins un flux de données non prioritaires, ledit module de détermination étant apte à coopérer avec un terminal d'émission/réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, ledit module comportant des moyens de détermination de l'instant d'émission de la trame de données, et des moyens d'émission de ladite trame de données sur le réseau, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens de réception d'un paramètre de pondération d'un instant d'émission d'une trame de données calculé par ledit terminal, et en ce que lesdits moyens de détermination tiennent compte dudit paramètre de pondération reçu pour déterminer l'instant d'émission de la trame de données .