Brevet FR3034934A1 — publié le 20161014

Procédé d'émission d'une information additionnelle et réseau de transmission d'informations avioniques mettant en oeuvre un tel procédé La présente invention concerne un procédé d'émission d'au moins une information additionnelle dans un message de données. L'émission est par exemple réalisée par insertion de l'information additionnelle dans le message. L'invention concerne également un réseau de transmission d'informations avionique qui comporte des moyens de mise en oeuvre de ce procédé. Les procédés concernés sont les procédés d'émission par des moyens intermédiaires, d'au moins une information additionnelle dans un message de données, circulant entre des moyens d'émission et des moyens de réception. Ces moyens d'émission et de réception sont raccordés à travers un réseau de transmission d'informations notamment avionique, réseau dans lequel sont implantés les moyens intermédiaires. Ces moyens intermédiaires sont par exemple formés par des moyens à base de commutateur de trame, bien connus en soi et implantés dans le réseau de transmission d'informations. Le message de données se présente alors sous la forme d'une structure 20 organisée d'informations comportant au moins un champ de données et un champ de contrôle d'intégrité de la structure. La structure la plus rencontrée est la trame. Dans de tels réseaux de transmission d'informations, en particulier pour ce type d'applications, et afin que les entités puissent communiquer entre elles, des informations 25 dites « informations de contrôle de protocole>) ou PCI, sont ajoutées aux données dites « unités de données de services » ou SDU, par les entités émettrices. On parle alors d'encapsulation. Cet ensemble alors constitué forme une « unité de contrôle de protocole » ou PDU. 30 Les PCI vont garantir le bon acheminement de l'ensemble PDU, depuis une entité émettrice vers une ou plusieurs entités réceptrices et elles vont permettre à l' ou aux entité(s) réceptrice(s), d'interpréter et de décoder la PDU pour en déduire la SDU. On parle alors de désencapsulation. De plus, l'ensemble PDU doit être conforme aux informations de contrôle 35 notamment en ce qui concerne l'intégrité. 3034934 2 En effet, certaines informations de contrôle de protocole résultent de l'utilisation de codes appliqués à la SDU ainsi qu'à une partie des PCI. Ces informations de contrôle spécifiques sont donc une partie des PCI et sont également appelées « séquences de contrôle d'intégrité » ou CS. 5 Les systèmes de communication d'informations actuels garantissent donc, grâce à cette CS, l'intégrité des données protocolaires et de services qui transitent au sein de ces systèmes. Ainsi toute modification non autorisée sur la PDU, c'est-à-dire non conforme au PCI de la PDU, au cours de la transmission, aura pour conséquence le retrait de la PDU 10 par l'entité réceptrice. Les SDU ne pourront donc pas être utilisées par l'entité réceptrice. Il est cependant important de noter qu'il n'est pas possible de garantir de manière certaine, la détection de toutes les altérations pouvant se produire au cours d'une transmission d'informations. 15 La théorie de l'information est le domaine qui étudie, entre autres, la performance des codes, c'est-à-dire leur aptitude à détecter ou non un ensemble d'altérations. Actuellement si une entité intermédiaire, c'est-à-dire une entité située entre l'entité émettrice et l'entité réceptrice, souhaite introduire une ou des informations au sein d'une PDU existante, elle doit vérifier la conformité de la PDU reçue avec la PCI reçue, retirer les PCI afin d'obtenir la SDU seule, c'est-à-dire désencapsuler la PDU, modifier la SDU reçue pour y inclure les nouvelles informations, puis régénérer les nouvelles PCI. La nouvelle PDU est alors émise vers l'entité réceptrice. Ce processus est très contraignant notamment pour des systèmes de communications critiques temps réel et par ailleurs, il peut ne pas être autorisé par l'entité intermédiaire considérée. Le but de l'invention est donc de résoudre ces contraintes. A cet effet l'invention a pour objet un procédé d'émission par des moyens intermédiaires, d'au moins une information additionnelle dans un message de données circulant entre des moyens d'émission et des moyens de réception raccordés à travers un réseau de transmission d'informations notamment avionique, réseau dans lequel sont implantés les moyens intermédiaires, le message de données se présentant sous la forme d'une structure organisée d'informations comportant au moins un champ de données et un champ de contrôle d'intégrité de cette structure, basé sur une fonction linéaire, caractérisé en ce que l'information additionnelle se présente sous la forme d'une structure organisée d'information additionnelle, de format équivalent à celui de la structure organisée d'informations du message transitant sur le réseau et insérée par combinaison 3034934 3 dans le message de données sans désencapsulation/encapsulation de celui-ci, tout en conservant la validité du résultat du contrôle d'intégrité de la structure résultante après insertion de l'information additionnelle dans le message. Suivant d'autres caractéristiques du procédé selon l'invention prises seules ou en 5 combinaison : l'information additionnelle à une localisation prédéfinie dans la structure ; l'information additionnelle n'a pas de localisation prédéfinie dans la structure et est associée à des données de localisation de celle-ci dans cette structure ; les données de localisation de l'information additionnelle sont formées par un 10 code de localisation d'erreur, permettant de retrouver l'emplacement de l'information additionnelle insérée dans le message ; plusieurs valeurs préétablies sont pré-insérées dans la structure organisée d'informations du message et en ce que les moyens intermédiaires sont adaptés pour émettre au moins un code de validation et de désignation d'au 15 moins une des valeurs parmi les s valeurs préétablies et pré-insérées ; l'information additionnelle représente une donnée; l'information additionnelle représente une image d'une donnée; les informations se présentent sous la forme de trames comportant des champs de données ; 20 le champ de contrôle d'intégrité de la structure organisée d'informations représentant le message de données, est inchangé au cours de la transmission. la combinaison de l'information additionnelle et du message de données est basée sur une opération en OU Exclusif de ceux-ci ; 25 les moyens intermédiaires sont formés par des moyens à base de commutateur de trames. Selon un autre aspect l'invention a également pour objet un réseau de transmission d'informations avionique, qui comporte des moyens de mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit ci-dessus. 30 L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente un exemple de structure organisée d'informations de type PDU, - la figure 2 illustre un premier exemple de mise en oeuvre d'un procédé 35 d'émission selon l'invention, et 3034934 4 - les figures 3 et 4 illustrent d'autres modes de mise en oeuvre possibles de ce procédé, En fait la présente invention a pour but d'utiliser les failles des codes, c'est-à-dire utiliser les altérations non détectées par ces derniers, pour insérer de l'information sans 5 désencapsulation et sans modifier la conformité de la PDU avec la PCI et notamment vis- à-vis de la CS. Le récepteur pourra alors récupérer la PDU initiale, émise par l'entité émettrice ainsi que l'information insérée ou introduite. On a illustré sur la figure 1, une structure organisée d'informations par exemple 10 sous forme d'une trame, qui comporte au moins un champ de données et un champ de contrôle d'intégrité de cette structure. On reconnaît en effet sur cette figure 1, une PDU désignée par la référence générale 1, qui comporte une SDU désignée par la référence générale 2, associée à une PCI désignée par la référence générale 3. 15 On n'entrera pas plus en détail par la suite, mais on notera simplement que la SDU peut être associée à une PCI d'entête désignée par la référence générale 4 et à une PCI de queue désignée par la référence générale 5. D'un point de vue mathématique, on utilise certains codes ou fonctions, qui ont des propriétés particulières comme par exemple des propriétés de linéarité, pour générer 20 la CS à partir de la SDU et une partie de la PCI.Ainsi par exemple et dans le cas des CRC pour Code de Redondance Cyclique (« cyclic redundancy code » en anglais) et afin de générer un CS à partir de ces codes, il est nécessaire de définir au préalable un polynôme générateur P(x) parmi un ensemble de polynômes possibles. Grâce à une division polynomiale avec comme diviseur P(x) et comme dividende 25 la partie PCI (entête)IISDUIIPCI (queue)I10...0 (II étant le signe de la concaténation et le nombre de zéros ajouté étant égal au degré de P(x)), on obtient le reste qui est la partie PCI (CS), c'est-à-dire la séquence de contrôle d'intégrité. C'est cette structure qui est illustrée sur cette figure 1. Dans la suite de la description et pour des raisons de clarté et de simplification, on 30 a supprimé ces parties d'entête et de queue PCI de la SDU, pour la représenter simplement sous la forme d'une SDU. Ainsi on peut définir un procédé d'insertion et de localisation d'une information dans une trame, à conservation de validité du résultat du contrôle d'intégrité dans un système de communication. 35 En fait, l'information additionnelle et le code de validation et de désignation, émis par exemple par des moyens intermédiaires implantés dans un réseau, entre des moyens 3034934 5 d'émission et des moyens de réception d'un message de données, se présentent également sous la forme d'une structure organisée d'informations additionnelles, de format équivalent à celui de la structure organisée d'informations du message transitant sur le réseau. 5 Ceci permet alors à cette information ou à ce code d'être inséré par combinaison dans le message de données, tout en conservant la validité du résultat du contrôle d'intégrité de la structure résultante après insertion de l'information additionnelle dans le message. Ceci est par exemple illustré sur la figure 2, où l'on a désigné par la référence 10 générale 10, un message de données circulant sur le réseau et qui présente une structure organisée telle que décrite précédemment. Ce message de données est alors émis par des moyens d'émission à destination de moyens de réception et circule sur le réseau. Des moyens intermédiaires sont implantés dans ce réseau et sont adaptés pour 15 émettre au moins une information additionnelle et pour l'insérer dans ce message. Cette information additionnelle est désignée par la référence générale 11 sur cette figure 2. On notera ainsi sur cette figure 2, que cette information additionnelle 11 se présente sous la forme d'une structure organisée d'informations additionnelles de format 20 équivalent à celui de la structure organisée d'informations du message transitant sur le réseau. Elle peut alors être insérée par combinaison dans le message de données, sans désencapsulation/encapsulation de celui-ci, tout en conservant la validité du résultat du contrôle d'intégrité de la structure résultante après insertion de l'information additionnelle 25 dans le message du fait de la propriété de linéarité des codes choisis. C'est le sens du signe + désigné par la référence générale 12 sur cette figure 2, qui permet donc d'obtenir un message combiné 13. On notera en regard de cette figure 2, que l'information additionnelle a une localisation prédéfinie dans la structure. 30 Cette localisation est par exemple désignée par la référence générale 14 sur cette figure 2. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés et que l'information additionnelle peut ne pas avoir de localisation prédéfinie dans la structure et être associée à des données de localisation de celle-ci dans cette 35 structure. 3034934 6 Ces données de localisation peuvent par exemple être constituées par un code de localisation d'erreurs, par exemple par l'utilisation d'un code correcteur d'erreurs, et permettant à l'entité réceptrice après analyse, de retrouver l'emplacement de l'information additionnelle insérée dans le message. 5 En fait l'opération de combinaison telle qu'elle a été décrite précédemment, peut par exemple être une opération de combinaison de l'information additionnelle et du message de données basée sur une opération en OU exclusif de ceux-ci. Comme cela est illustré, l'application décrite est également une application de type avionique, dans laquelle les informations se présentent sous la forme de trames 10 comportant des champs de données. Le réseau avionique d'application doit alors comporter les différents moyens de mise en oeuvre de ce procédé. On a illustré sur la figure 3, un autre exemple de mise en oeuvre de ce procédé d'émission. 15 Sur cette figure 3, le message de données circulant entre les moyens d'émission et les moyens de réception est désigné par la référence générale 20. Celui-ci se présente toujours sous la forme d'une structure organisée d'informations comportant au moins un champ de données et un champ de contrôle d'intégrité, respectivement 21 et 22, tels qu'ils ont été décrits précédemment. 20 Dans cet exemple de mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention, plusieurs valeurs préétablies, sont pré-insérées avant encapsulation dans la structure organisée d'informations du message, comme cela est illustré par la référence 23 sur cette figure 3. Les moyens intermédiaires sont alors adaptés pour émettre au moins un code de validation et de désignation d'au moins une valeur parmi les valeurs préenregistrées ou 25 pré-insérées et préétablies pour désigner et valider celle-ci. Ainsi par exemple sur cette figure 3, ce code de validation et de désignation est désigné par la référence générale 24. Ce code est alors l'information additionnelle qui présente toujours une structure organisée d'informations additionnelles de format équivalent à celui de la structure 30 organisée d'informations du message. Une fois combiné à ce message, ce code permet d'obtenir un message dans lequel est insérée une information additionnelle comme le message désigné par la référence générale 25 sur cette figure 3. Dans ce message, l'information additionnelle 24 désigne alors par exemple que la 35 donnée VaI2, est la donnée validée et désignée. 3034934 7 Dans ce cas, l'information additionnelle ou code de validation et de désignation permet de désigner au moins une valeur dans la structure organisée d'informations du message. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation peuvent être 5 envisagés et que l'information peut représenter l'image d'une donnée que l'on souhaite introduire, cette image résultant par exemple d'une fonction intégrant la donnée. C'est par exemple le cas illustré sur la figure 4, où le message est désigné par la référence générale 30. Ce message comporte une partie 31 destinée à recevoir une information 10 additionnelle établie à partir de l'information à transmettre. Dans ce qui a été décrit précédemment, on a indiqué que l'information additionnelle pouvait être la valeur à transmettre proprement dite. Sur cette figure 4, cette information additionnelle illustrée par la référence générale 31a se présente sous la forme d'une image d'une donnée, telle qu'obtenue par exemple 15 par bijection illustrée par la référence générale 32 sur cette figure, pour insérer cette image dans le message et donc obtenir un message 33 intégrant après combinaison, cette image de la donnée. On conçoit alors que d'une façon ou d'une autre, les moyens de réception correspondants sont adaptés pour localiser et retrouver la donnée ou l'image de la 20 donnée transmise et extraire celle-ci. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. 25 REVENDICATIONS1.- Procédé d'émission par des moyens intermédiaires, d'au moins une information additionnelle (11 ; 24; 31a) dans un message de données (10; 20; 30) circulant entre des moyens d'émission et des moyens de réception raccordés à travers un réseau de transmission d'informations notamment avionique, réseau dans lequel sont implantés les moyens intermédiaires, le message de données (10; 20; 30) se présentant sous la forme d'une structure organisée d'informations comportant au moins un champ de données et un champ de contrôle d'intégrité de cette structure, basé sur une fonction linéaire, caractérisé en ce que l'information additionnelle (11 ; 24; 31a) se présente sous la forme d'une structure organisée d'information additionnelle, de format équivalent à celui de la structure organisée d'informations du message transitant sur le réseau et insérée par combinaison dans le message de données (10; 20; 30) sans désencapsulation/encapsulation de celui-ci, tout en conservant la validité du résultat du contrôle d'intégrité de la structure résultante (13 ; 25 ; 33) après insertion de l'information additionnelle dans le message. 2.- Procédé d'émission d'une information additionnelle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'information additionnelle a une localisation (14) prédéfinie dans la structure. 3.- Procédé d'émission d'une information additionnelle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'information additionnelle n'a pas de localisation prédéfinie dans la structure et est associée à des données de localisation de celle-ci dans cette structure. 4.- Procédé d'émission d'une information additionnelle selon la revendication 3, caractérisé en ce que les données de localisation de l'information additionnelle sont formées par un code de localisation d'erreur, permettant de retrouver l'emplacement de l'information additionnelle insérée dans le message. 5.- Procédé d'émission d'une information additionnelle selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs valeurs préétablies (23) sont pré-insérées dans la structure organisée d'informations du message (20) et en ce que les moyens intermédiaires sont adaptés pour émettre au moins un code (24) de validation et de désignation d'au moins une valeur parmi les valeurs préétablies et pré-insérées. 3034934 9 6.- Procédé d'émission d'une information additionnelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'information additionnelle représente une donnée. 5 7.- Procédé d'émission d'une information additionnelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'information additionnelle représente une image d'une donnée. 8.- Procédé d'émission d'une information additionnelle selon l'une quelconque des 10 revendications précédentes, caractérisé en ce que les informations se présentent sous la forme de trames comportant des champs de données. 9.- Procédé d'émission d'une information additionnelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le champ de contrôle d'intégrité de la 15 structure organisée d'informations représentant le message de données, est inchangé au cours de la transmission. 10.- Procédé d'émission d'une information additionnelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la combinaison de l'information 20 additionnelle et du message de données est basée sur une opération en OU Exclusif de ceux-ci. 11.- Procédé d'émission d'une information additionnelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens intermédiaires sont 25 formés par des moyens à base de commutateur de trames. 12.- Réseau de transmission d'informations avionique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.