WO2002060087A2 - Perfectionnements a la diffusion de donnees en boucle - Google Patents

Perfectionnements a la diffusion de donnees en boucle Download PDF

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Pierre Remy
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Definitions

  • the present invention relates to the dissemination of data in a loop. More particularly, the invention advantageously finds application for the broadcasting of looped data intended for a plurality of portable terminals equipping users located in a given zone.
  • Loop data transmission is conventionally known and has been used in particular in France in teletext systems.
  • a technique for broadcasting data in a loop allowing users to have particularly reduced access times has also already been proposed by the applicant in its French patent application No. 00/00683. It has also been proposed by the applicant, in its French patent application No. 00/03020, a method of coding and compressing images which is particularly suitable for this type of broadcast and which in particular makes it possible to transmit images of limited size for display on the screens of small portable terminals such as portable telephones or pocket computers of the type of those marketed by the company 3COM under the name "Palm" (registered trademark) or of the type of those using computer systems. operating Windows CE and Pocket PC (registered trademarks) and marketed in particular by the companies CASIO, COMPAQ and Hewlett Packard.
  • An object of the invention is to propose a protocol for the coding of the broadcast data which is particularly suitable for this type of application.
  • Another object of the invention is to propose an encryption method adapted to the type of data dissemination.
  • the invention provides a method for the loop distribution of a plurality of data blocks which correspond to objects or to fragments or aggregates of objects such as alphanumeric messages and / or screen pages and / or graphic objects integrating into screen pages and / or sound sequences intended to be restored by restitution means available to users, characterized in that each data block has a header followed by content which comprises a series of information defining the object, the header comprising a field indicating the type of data block, a field indicating the number of a service, a third field indicating a message number and a fourth field indicating the length content in bytes, the size of each data block being less than 500 bytes.
  • each data block is preferably less than or equal to 400 bytes.
  • the content includes variables able to define pre-programmed objects
  • a data block is an alphanumeric character string coded according to the ASCII standard
  • an encryption processing is a processing according to which: - a permutation value and a second encryption key are determined according to the message number and the length of the content in bytes, as well as according to a first encryption key, - a circular permutation of the permutation value on the character string of the message content, and
  • this character string is added to a character string calculated as a function of the second encryption key; - the summation is a modulo 2 summation.
  • the subject of the invention is also a loop data broadcasting system comprising means for broadcasting data blocks, as well as a plurality of portable terminals able to receive the data blocks thus broadcast and processing means which manage the dissemination of said data, characterized in that the processing means and the portable terminals include means implementing a method of the aforementioned type.
  • FIG. 1 illustrates the general architecture of a broadcasting system implementing a method according to a possible embodiment of the invention
  • FIG. 2 illustrates an encryption processing according to a possible implementation of the invention.
  • the general architecture of the system which is represented in FIG. 1 is similar to that described in the French patent application filed by the applicant under the number 00/00683, to which one can advantageously refer.
  • This system includes a plurality of receiver terminals 1 and an infrastructure 2 for broadcasting data in a loop to these terminals 1.
  • the system which is represented in FIG. 1 comprises a plurality of receiver terminals 1 and an infrastructure 2 for radio broadcasting of data in a loop intended for these terminals 1.
  • These terminals 1 are for example pocket computers of the type of those sold. by the company 3COM under the name "Palm" (registered trademark) or of the type of those using the Windows CE and Pocket PC operating systems (registered trademarks) and marketed in particular by the companies CASIO, COMPAQ and Hewlett Packard.
  • the infrastructure 2 comprises a plurality of broadcasting terminals 3 which together define, in an area where it is desired that the services offered by the system are accessible, one or more coverage cells 4 which may partially overlap.
  • the various broadcasting terminals 3 are connected to each other by a wired network 5 of the Ethernet type and are equipped with radio frequency broadcasting means, which process the information received from the network by said terminals to broadcast it according to one of the aforementioned standards.
  • the data intended to be broadcast in a loop are in particular transmitted to said terminals 3 via one or more broadcasting servers 6, connected to the network 5, which transmits thereon in "multicast" mode the data intended to be broadcast .
  • the system further comprises one or more transaction servers 7 which transmit and receive, via the network 5, data in “unicast” mode which correspond to transactions between the terminals 1 and the system, the terminals 3 comprising means allowing them to receive radio data broadcast by the terminals 1 and retransmit them on the network 5.
  • the system also includes an administration server 8 - also connected to the network 5 - which supervises the operation of the various terminals 3 and the servers 6 and 7 and configures them.
  • the broadcasting process implemented by the broadcasting server (s) 6 consists of the periodic transmission by the terminals 3 to the receiving terminals 1 of data blocks, which correspond to objects which must be restored at the level of the terminals 1 and which are for example alphanumeric messages and / or screen pages and / or graphic objects integrating into screen pages and / or sound sequences.
  • the broadcast data blocks have a maximum size of 400 useful bytes, which limits the risk of transmission errors.
  • These data blocks have a general structure constituted for each block of a header followed by a content, the header comprising a first field indicating the type of data block, a second field indicating a serial number, a third field indicating the message number and a fourth field indicating the length of the content in bytes. These four fields are coded as alphanumeric characters.
  • the number indicated in the second field is the session number.
  • »Request directing the terminals to transmit operating reports
  • « request directing the terminals to suspend the transmission of these reports
  • the content of an object to be displayed which is coded by ASCII characters, contains a certain amount of information and in particular:
  • the description includes a certain number of fields coded either by whole numbers or by alphanumeric character strings.
  • the main parameters defined by these fields are: - the pixel position and dimension parameters;
  • pre-programmed objects are used which are defined on the display using dynamic variables which make it possible to select an object from a category to which it belongs and in which it will have been grouped.
  • the variables are given only a limited number of values.
  • the first of the description fields is a field identifying the objects.
  • the identifiers can be general identifiers (page, category) or, when other objects are concerned, more specific identifiers (text, image, action, etc.).
  • Another field of the description of the objects is a field which defines actions to be carried out, these actions being able to be started either by the user himself, or by an internal clock countdown (countdown triggered following displaying a page for example).
  • - GOTO displays the page corresponding to a page number of a given service number or of the service in use if the field is left blank;
  • - INCR increments the value of a variable
  • - SEND triggers the transmission of variable values during a transaction
  • - RUN triggers the execution of a program
  • - DOWNLOAD loading a file and, if necessary, assembling it
  • - NEXT displays the next page in the history of the pages displayed;
  • REPLAY broadcasts the last sound announcement broadcast;
  • each transmitted data block is subject to compression of the type described in French patent application No. 00/03020 of the applicant, to which reference will advantageously be made. This compression makes it possible to reduce the code sizes on average by a factor of 0.55 (compression ratio of 45%).
  • the servers 8 and the mobile terminals 1 advantageously include means for, where appropriate, implementing encryption / decryption on the data they transmit.
  • This encryption / decryption is independent for each block of data, which allows users to have access to the encrypted information without having to wait for the entire loop to be broadcast.
  • An advantageous encryption method has been illustrated in FIG. 2. According to this method, one generates (block 9), on the one hand a given encryption key K1 and on the other hand the message number and the length of the content of the block, a permutation value and an encryption key K2.
  • a circular permutation of the permutation value is then applied to the input alphanumeric chain (content of the block) (block 10).
  • the mobile terminals 1 and the servers 8 include means for implementing this encryption and for implementing a processing of reverse decryption, the encryption key K1 being known to mobile terminals such as servers.

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Abstract

Procédé pour la diffusion en boucle d'une pluralité de blocs de données qui correspondent à des objets ou à des fragments ou agrégats d'objets tels que des messages alphanumériques et/ou des pages d'écran et/ou des objets graphiques s'intégrant dans des pages d'écran et/ou des séquences sonores destinées à être restituées par des moyens de restitution dont disposent les utilisateurs, caractérisé en ce que chaque bloc de données présente une entête suivie d'un contenu qui comporte une suite d'informations définissant l'objet, l'entête comportant un champ indiquant le type de bloc de données, un champ indiquant le numéro d'un service, un troisième champ indiquant un numéro de message et un quatrième champ indiquant la longueur du contenu en octets, la taille de chaque bloc de données étant inférieure à 500 octets.

Description

PERFECTIONNEMENTS A LA DIFFUSION DE DONNEES EN BOUCLE
La présente invention est relative à la diffusion de données en boucle. Plus particulièrement, l'invention trouve avantageusement application pour la radio-diffusion de données en boucle à destination d'une pluralité de terminaux portatifs équipant des utilisateurs se trouvant dans une zone donnée.
La transmission de données en boucle est classiquement connue et a notamment été utilisée en France dans les systèmes de télétextes.
Une technique de diffusion de données en boucle permettant pour les utilisateurs des temps d'accès particulièrement réduits a par ailleurs déjà été proposée par la demanderesse dans sa demande de brevet français n° 00/00683. II a également été proposé par la demanderesse, dans sa demande de brevet français n° 00/03020 un procédé de codage et de compression d'images particulièrement adapté à ce type de diffusions et permettant en particulier de transmettre des images de taille limitée pour les afficher sur les écrans de terminaux portatifs de petite dimension tels que des téléphones portables ou encore des ordinateurs de poche du type de ceux commercialisés par la société 3COM sous la dénomination « Palm » (marque déposée) ou encore du type de ceux utilisant les systèmes d'exploitation Windows CE et Pocket PC (marques déposées) et commercialisés notamment par les sociétés CASIO, COMPAQ et Hewlett Packard.
La diffusion de données en boucle pour ce type d'applications est limitée par un certain nombre de contraintes et en particulier :
- par le mode de transmission qui en l'occurrence est de type sans fil ;
- par les capacités nécessairement limitées en puissance de calcul et en mémoire des terminaux mobiles ;
- par la nécessité de pouvoir diffuser en parallèle sur un nombre important de terminaux. Un but de l'invention est de proposer un protocole pour le codage des données diffusées qui est particulièrement adapté pour ce type d'applications.
Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de cryptage adapté à de type de diffusion de données.
Ainsi, l'invention propose un procédé pour la diffusion en boucle d'une pluralité de blocs de données qui correspondent à des objets ou à des fragments ou agrégats d'objets tels que des messages alphanumériques et/ou des pages d'écran et/ou des objets graphiques s'intégrant dans des pages d'écran et/ou des séquences sonores destinées à être restituées par des moyens de restitution dont disposent les utilisateurs, caractérisé en ce que chaque bloc de données présente une entête suivie d'un contenu qui comporte une suite d'informations définissant l'objet, l'entête comportant un champ indiquant le type de bloc de données, un champ indiquant le numéro d'un service, un troisième champ indiquant un numéro de message et un quatrième champ indiquant la longueur du contenu en octets, la taille de chaque bloc de données étant inférieure à 500 octets.
Notamment, la taille de chaque bloc de données est préférentiellement inférieure ou égale à 400 octets.
Un tel procédé est avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons possibles :
- le contenu comporte des variables aptes à définir des objets pré- programmés ;
- une variable ne prend qu'un nombre fini de valeurs ;
- un bloc de données est une chaîne de caractères alphanumériques codés selon la norme ASCII ;
- on met en œuvre un cryptage qui, d'un bloc de données à un autre, est indépendant.
- un cryptage est mis en œuvre sur la partie contenu d'un bloc de données.
- un traitement de cryptage est un traitement selon lequel : - on détermine en fonction du numéro de message et de la longueur du contenu en octets, ainsi qu'en fonction d'une première clé de cryptage une valeur de permutation ainsi qu'une seconde clé de cryptage, - on applique une permutation circulaire de la valeur de permutation sur la chaîne de caractères du contenu du message, et
- on somme cette chaîne de caractères à une chaîne de caractères calculée en fonction de la deuxième clé de cryptage ; - la sommation est une sommation modulo 2.
L'invention a également pour objet un système de diffusion de données en boucle comportant des moyens de radio-diffusion de blocs de données, ainsi qu'une pluralité de terminaux portatifs aptes à recevoir les blocs de données ainsi diffusés et des moyens de traitement qui gèrent la diffusion desdites données, caractérisé en ce que les moyens de traitement et les terminaux portatifs comportent des moyens mettant en œuvre un procédé du type précité.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, sur laquelle :
- la figure 1 illustre l'architecture générale d'un système de diffusion mettant en œuvre un procédé conforme à un mode de mise en œuvre possible de l'invention ;
- la figure 2 illustre un traitement de cryptage conforme à un mode de mise en œuvre possible de l'invention.
L'architecture générale du système qui est représenté sur la figure 1 est similaire à celle décrite dans la demande de brevet français déposée par la demanderesse sous le n° 00/00683, à laquelle on pourra avantageusement se reporter. Ce système comporte une pluralité de terminaux récepteurs 1 et une infrastructure 2 pour la radiodiffusion de données en boucle à destination de ces terminaux 1. Le système qui est représenté sur la figure 1 comporte une pluralité de terminaux récepteurs 1 et une infrastructure 2 pour la radio diffusion de données en boucle à destination de ces terminaux 1. Ces terminaux 1 sont par exemple des ordinateurs de poche du type de ceux commercialisés par la société 3COM sous la dénomination « Palm » (marque déposée) ou du type de ceux utilisant les systèmes d'exploitation Windows CE et Pocket PC (marques déposées) et commercialisés notamment par les sociétés CASIO, COMPAQ et Hewlett Packard.
Ils sont munis de moyens leur permettant la réception des données radio diffusées en boucle par l'infrastructure 2 et l'émission de données à destination de cette infrastructure.
Ces moyens comportent notamment une antenne pour la réception de signaux radio-électriques, un modem correspondant à une norme permettant la transmission de données par paquets comme l'une des normes 802.11 , Bluetooth, RangeLAN2, GPRS, UMTS, CDPD ou Ricochet. L'infrastructure 2 comprend une pluralité de bornes de diffusion 3 qui définissent ensemble, dans une zone où l'on souhaite que les services proposés par le système soient accessibles, une ou plusieurs cellules de couverture 4 qui se recouvrent éventuellement partiellement. Les différentes bornes de diffusion 3 sont reliées entre elles par un réseau filaire 5 de type Ethernet et sont équipées de moyens de diffusion radiofréquence, qui traitent les informations reçues du réseau par lesdites bornes pour les diffuser selon l'une des normes précitées.
Les données destinées à être diffusées en boucle sont notamment transmises auxdites bornes 3 par l'intermédiaire d'un ou plusieurs serveurs de diffusion 6, connecté au réseau 5, qui transmet sur celui-ci en mode « multicast » les données destinées à être diffusées.
Le système comporte en outre un ou plusieurs serveurs transactionnels 7 qui transmettent et reçoivent, par l'intermédiaire du réseau 5, des données en mode « unicast » qui correspondent à des transactions entre les terminaux 1 et le système, les bornes 3 comportant des moyens leur permettant de recevoir des données radio-diffusées par les terminaux 1 et de les retransmettre sur le réseau 5. Par ailleurs, le système comporte également un serveur d'administration 8 - également connecté au réseau 5 - qui supervise le fonctionnement des différentes bornes 3 et des serveurs 6 et 7 et les configure. Le processus de diffusion mis en œuvre par le ou les serveurs de diffusion 6 consiste en la transmission périodique par les bornes 3 vers les terminaux récepteurs 1 de blocs de données, qui correspondent à des objets qui doivent être restitués au niveau des terminaux 1 et qui sont par exemple des messages alphanumériques et/ou des pages d'écran et/ou des objets graphiques s'intégrant dans des pages d'écrans et/ou des séquences sonores.
Les blocs de données diffusés ont une taille maximale de 400 octets utiles, ce qui limite les risques d'erreurs de transmission.
Ces blocs de données ont une structure générale constituée pour chaque bloc d'une entête suivie d'un contenu, l'entête comportant un premier champ indiquant le type de bloc de données, un second champ indiquant un numéro de série, un troisième champ indiquant le numéro du message et un quatrième champ indiquant la longueur du contenu en octets. Ces quatre champs sont codés sous forme de caractères alphanumériques.
Dans le cas d'un message de transaction, le numéro indiqué dans le second champ est le numéro de session.
A titre d'exemple, il peut être prévu les différents types de messages suivants :
- des bulletins décrivant le cycle de diffusion mis en œuvre par les serveurs 6,
- des bulletins permettant au serveur d'administration 8 de fournir aux serveurs 6 et 7 des données de configuration, - des messages décrivant des objets à afficher,
- ainsi qu'un certain nombre d'autres messages relatifs aux différents échanges entre les différents éléments de l'architecture : » requête enjoignant aux terminaux de transmettre des rapports de fonctionnement, « requête enjoignant aux terminaux de suspendre la transmission de ces rapports, « message informant les terminaux d'une interruption de service,
- message émis par un terminal ou un serveur pour annoncer la réception correcte d'un message,
• rapport de consultation,
- annulation d'une transaction (dans le cas où le mode transactionnel est utilisé),
- début et fin d'une session de transaction (envoyé par le serveur de transaction ou par les mobiles à destination d'un mobile ou du serveur),
• message confirmant l'ouverture d'une transaction et envoyé par le serveur transactionnel à un terminal mobile,
- message flash transmis par le serveur de diffusion 6 et prioritaire sur tous les autres messages,
• message de transmission de fichiers,
- message de remise à jour, etc.
Le contenu d'un objet à afficher, qui est codé par des caractères ASCII comporte un certain nombre d'informations et notamment :
- une adresse constituée d'un numéro de page et d'un numéro d'objet ; - une description de l'objet lui-même.
La description comporte un certain nombre de champs codés soit par des nombres entiers, soit par des chaînes de caractères alphanumériques.
Les principaux paramètres définis par ces champs sont : - les paramètres de position et de dimension des pixels ;
- les paramètres de couleur ;
- les paramètres d'affichage (niveau de priorité, transparence, cache) ; - les paramètres de texte (légendes, styles, dimensionnement et alignement utilisés).
On utilise avantageusement des objets pré-programmés que l'on définit à l'affichage à l'aide de variables dynamiques qui permettent de sélectionner un objet à partir d'une catégorie à laquelle il appartient et dans laquelle il aura été regroupé.
Avantageusement, on ne donne aux variables qu'un nombre limité de valeurs.
On comprend que la définition d'objets en les regroupant par catégories et en ne transmettant que les variables permettant de les définir ou de les identifier contribue fortement à réduire les volumes d'informations à transmettre et permet pour les utilisateurs des temps d'accès satisfaisants.
Le premier des champs de la description est un champ identifiant les objets.
Les identifiants peuvent être des identifiants généraux (page, catégorie) ou lorsqu'il s'agit d'autres objets des identifiants plus spécifiques (texte, image, action, etc.).
Par ailleurs, un autre champ de la description des objets est un champ qui définit des actions à effectuer, ces actions pouvant être déclenchées soit par l'utilisateur lui-même, soit par un décompte d'horloge interne (décompte déclenché à la suite de l'affichage d'une page par exemple).
Ces actions correspondent par exemple aux fonctions suivantes : - GOTO : affiche la page correspondant à un numéro de page d'un numéro de service indiqué ou du service en cours d'utilisation si le champ est laissé en blanc ;
- SET VAR : met à jour la valeur d'une variable ;
- INCR : incrémente la valeur d'une variable ; - SEND : déclenche la transmission de valeurs de variables lors d'une transaction ;
- RUN : déclenche l'exécution d'un programme ; - DOWNLOAD : chargement d'un fichier et le cas échéant assemblage de celui-ci ;
- PREVIOUS : affichage de la page précédente ;
- NEXT : affiche la page suivante dans l'historique des pages affichées ; - REPLAY : diffuse la dernière annonce sonore diffusée ;
- STOP : arrête la diffusion de l'annonce sonore ;
- HOME : va à la page initiale du service ;
- EXIT : quitte le service ;
- NULL : aucune action. Chaque bloc de données transmis fait l'objet d'une compression du type de celle qui a été décrite dans la demande de brevet français n° 00/03020 de la demanderesse, à laquelle on se référera avantageusement. Cette compression permet de réduire les tailles de codes en moyenne d'un facteur de 0,55 (rapport de compression de 45%). Par ailleurs, les serveurs 8 et les terminaux mobiles 1 comportent avantageusement des moyens pour le cas échéant mettre en œuvre un cryptage/décryptage sur les données qu'ils transmettent.
Ce cryptage/décryptage est indépendant pour chaque bloc de données, ce qui permet aux utilisateurs d'avoir accès aux informations cryptées sans avoir à attendre que l'ensemble d'une boucle soit diffusée. Un procédé de cryptage avantageux a été illustré sur la figure 2. Selon ce procédé, on génère (bloc 9), en fonction d'une part d'une clé de cryptage K1 donnée et d'autre part du numéro de message et de la longueur du contenu du bloc, une valeur de permutation et une clé de cryptage K2.
On applique alors à la chaîne alphanumérique d'entrée (contenu du bloc) une permutation circulaire de la valeur de permutation (bloc 10).
Et on somme la chaîne de caractères ainsi obtenue à une chaîne de caractères qui est définie en fonction de la clé de cryptage K2 (étape de traitement 11 ).
Cette sommation est faite modulo 2.
Les terminaux mobiles 1 et les serveurs 8 comportent des moyens pour mettre en œuvre ce cryptage et pour mettre en œuvre un traitement de décryptage inverse, la clé de cryptage K1 étant connue des terminaux mobiles comme des serveurs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour la diffusion en boucle d'une pluralité de blocs de données qui correspondent à des objets ou à des fragments ou agrégats d'objets tels que des messages alphanumériques et/ou des pages d'écran et/ou des objets graphiques s'intégrant dans des pages d'écran et/ou des séquences sonores destinées à être restituées par des moyens de restitution dont disposent les utilisateurs, caractérisé en ce que chaque bloc de données présente une entête suivie d'un contenu qui comporte une suite d'informations définissant l'objet, l'entête comportant un champ indiquant le type de bloc de données, un champ indiquant le numéro d'un service, un troisième champ indiquant un numéro de message et un quatrième champ indiquant la longueur du contenu en octets, la taille de chaque bloc de données étant inférieure à 500 octets.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la taille de chaque bloc de données est inférieure ou égale à 400 octets.
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contenu comporte des variables aptes à définir des objets pré- programmés.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une variable ne prend qu'un nombre fini de valeurs.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un bloc de données est une chaîne de caractères alphanumériques codés selon la norme ASCII.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on met en œuvre un cryptage qui, d'un bloc de données à un autre, est indépendant.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un cryptage est mis en œuvre sur la partie contenu d'un bloc de données.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un traitement de cryptage est un traitement selon lequel : - on détermine en fonction du numéro de message et de la longueur du contenu en octets, ainsi qu'en fonction d'une première clé de cryptage une valeur de permutation ainsi qu'une seconde clé de cryptage,
- on applique une permutation circulaire de la valeur de permutation sur la chaîne de caractères du contenu du message, et
- on somme cette chaîne de caractères à une chaîne de caractères calculée en fonction de la deuxième clé de cryptage.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la sommation est une sommation modulo 2.
10. Système de diffusion de données en boucle comportant des moyens de radio-diffusion de blocs de données, ainsi qu'une pluralité de terminaux portatifs aptes à recevoir les blocs de données ainsi diffusés et des moyens de traitement qui gèrent la diffusion desdites données, caractérisé en ce que les moyens de traitement et les terminaux portatifs comportent des moyens mettant en œuvre un procédé selon l'une des revendications précédentes.
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