Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
La notion de performance dans la communication des réseaux locaux industriels est primordiale, notamment celle relative au temps, contrainte implacable. Ainsi, les aspects temporels sont à considérer en priorité dans la transmission de données. Cet article s’attarde sur les différents types de délais pouvant entourer cette transmission, qu’elle transite par des voies physiques ou par des voies logiques, tout protocole confondu. Pour illustrer au mieux cette approche méthodologique, il s’appuie sur quelques applications très concrètes.
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Jean-Pierre THOMESSE : Professeur des Universités (Institut national polytechnique de Lorraine)
INTRODUCTION
Ce dossier est consacré à l’étude du temps dans les réseaux locaux et spécifiquement dans les réseaux locaux industriels. La transmission de données nécessite différentes qualités de service selon les applications considérées, mais elle prend toujours du temps, alors que différentes contraintes de temps doivent être respectées. Les aspects temporels représentent ainsi un des éléments importants de la qualité de service. Le but de ce dossier est d’abord de présenter l’ensemble des délais qui composent le temps de transmission d’un message et qui sont responsables des retards, puis il indique comment évaluer les performances en s’appuyant sur quelques applications simplifiées tirées du monde réel. Ce dossier ne présente pas la modélisation des trafics par des lois d’arrivée probabilistes, ni la résolution des systèmes modélisés par des files d’attente.
On suppose connus les principes de base du modèle OSI. Toutefois deux encadrés rappellent quelques définitions pour éviter au lecteur d’aller les rechercher dans d’autres ouvrages. Si besoin était, les références bibliographiques fournissent les renseignements complémentaires soit d’ordre général, soit sur un protocole particulier.
Ce dossier est structuré comme suit. Un premier paragraphe rappelle quelques grands principes et l’importance de la notion de performance dans la communication.
Le second et le troisième paragraphes étudient respectivement les concepts de voie physique et de voie logique, composée de plusieurs voies physiques connectées par des stations intermédiaires. Les performances dépendent de façon importante des protocoles de Medium Access Control, ils sont étudiés au paragraphe 4.
Enfin, quelques applications sont étudiées dans le cadre d’une approche méthodologique.
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Réseaux locaux
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3. Voie logique
On appelle voie logique un chemin entre deux stations terminales, composé de voies physiques et d’équipements intermédiaires (figure 11). Dans ce paragraphe, on introduit quelques-uns de ces équipements pour montrer que les délais dans les réseaux ne sont pas dus qu’à la transmission et à la propagation, mais aussi à des stockages intermédiaires, à des traitements dans les stations intermédiaires, etc. Nous supposons ici que les débits sont identiques sur toutes les voies physiques et qu’il en est de même des vitesses de propagation.
3.1 Caractéristiques d’une voie logique
La notion de délai (ou temps) de transit vient du fait que les réseaux ne sont pas uniquement constitués de voies physiques, mais aussi de certains équipements qui assurent des fonctions comme la régénération du signal, comme le routage, la commutation, etc. Plus généralement, on parlera aussi de délai de traitement dès qu’on considérera le traitement d’un bloc de données (que l’on appelle PDU, Protocol Data Unit ) par un (ou plusieurs) protocoles.
On appelle temps ou délai de transit, le temps mis par un certain dispositif pour effectuer son travail sur un bloc de données. Le temps de transit dans une station est le temps pendant lequel une trame est retardée (figures 12 et 13). Il se mesure entre l’instant de début de réception et celui de début de sa réémission. Le temps de transit est propre à chaque trame ou à chaque PDU. Ce délai peut être fixe (rarement), il existe toujours un délai minimum, et dans tous les types de réseau, on cherchera toujours à ce que le délai soit borné supérieurement.
Le temps de transit se mesure normalement en secondes, mais aussi en bits, par analogie avec la notion de longueur du canal Lc .
HAUT DE PAGE3.1.2 Temps de transfert sur voie logique
Le temps de transfert sur...
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Voie logique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BENDER (K.) - PROFIBUS, the fieldbus for industrial automation - . Prentice Hall International, 240 p. (1993).
-
(2) - BERARDINIS (L.) - SERCOS lights the way for digital drives - . Penton Publishing, Cleveland (1994).
-
(3) - CONTROLNET, ControlNet Specification - , release 2.0. ControlNet International (1997).
-
(4) - EHS, European Conference on Integrated Home Applications - , Amsterdam, Netherlands (13-15 janv. 1991).
-
(5) - GALARA (D.), THOMESSE (J.-P.) - Groupe de réflexion FIP. Proposition d’un système de transmission série multiplexée pour les échanges d’informations entre des capteurs, des actionneurs et des automates réflexes. - Ministère de l’Industrie et de la Recherche. Mai 1984, 56 p. Éd. KIRK, Paris, France (1991).
-
(6) - KOPETZ (H.) - Event triggered vs time triggered...
Consulter les deux ouvrages suivants pour en savoir plus sur les principaux protocoles utilisés dans la communication industrielle :
-
The Industrial Communication Technology Handbook, Ed. Richard Zurawski, CRC Press, 2000 N. W. Corporate Blvd, Boca Raton Florida, 33431. 2005. ISBN 0-8493-3077-7.
42 chapitres répartis en deux parties dont la première résume les concepts de base de la communication tandis que la seconde est structurée en 5 sections qui présentent respectivement :
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les principaux réseaux de terrain ;
-
Ethernet et les technologies sans fil ;
-
l’internet dans les usines ;
-
la sûreté et la sécurité dans les réseaux industriels ;
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les applications.
Ces chapitres ne traitent pas particulièrement des performances, mais la plupart des chapitres discutent comment les trafics périodique et apériodique sont gérés selon les différentes solutions.
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The Industrial Information Technology Handbook, Ed. Richard Zurawski, CRC Press, 2000 N. W. Corporate Blvd, Boca Raton Florida, 33431. 2005 ISBN 0-8493-1985-4.
Dans ce document, 112 chapitres abordent à peu près tous les aspects du traitement de l’information dans le monde industriel, des méthodes de conception, des architectures, aux réseaux de terrain, à l’internet, au Web et aux middlewares, aux systèmes embarqués et réseaux de capteurs et actionneurs.
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