专利名称：一种基于rds单向广播通道分发文件的方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种使用RDS单向广播通道进行文件分发的方法。
背景技术：
RDS(Radio Data System数据广播系统)是一种利用调频广播(VHF/FM) (Very High Frequency/Frequency Modulation)富裕频带传送数据信息的技术，能在不影响调频广播的情况下同时利用富裕频带用于数据广播，传输速率理论值为1187. 5bit/s。目前很多移动终端(如手机、车载系统、PDA (Personal Digital Assistant，个人数字助理)等)都已集成了 RDS接收器。RDS主要应用于小数据量的数据广播，例如立体声节目信息、交通路况信息等。其优点在于覆盖范围广、终端支持丰富、廉价等。现有的文件分发方法主要是通过C/Sklient/server，客户端/服务器)模式通过客户端向服务器发送获取请求来获取文件，其优点是每个客户端能根据自己的需求获取文件，客户端能与服务器交互；其缺点是当大量用户请求文件时服务器处理请求的能力成为瓶颈，而RDS的广播特性很好地解决了这个问题，适用于向大量用户分发小型文件。
发明内容
本发明的目的是实现一种基于RDS单向数据广播通道的文件分发的方法，该方法提供文件的分片、压缩解压缩、加密解密授权、分发和断点续传功能。本发明提供的技术方案如下一种基于RDS单向广播通道分发文件的方法，所述方法通过由客户端，服务器以及发射站组成的系统来实现(参图1)，其特征在于，服务器对分发文件进行分块、压缩、加密、校验，并把分发数据单元发送给发射站广播；客户端通过一个双向信道向服务器获取服务授权，已授权客户端接收广播信息、解密接收到的数据单元、组装文件、解压文件；服务器端通过循环冗余广播来确保客户端接收完整文件，客户端用.part来记录文件接收情况， 用于断点续传；具体包括如下步骤(参图10)1)服务器将要分发的文件压缩，生成压缩文件；2)服务器将该压缩文件分割成适合RDS数据广播的多个文件块；3)服务器将各个文件块加密，生成加密文件块，添加块头信息和校验码，生成分发数据单元；4)服务器将各数据单元通过RDS单向广播通道顺序发送；5)客户端接收模块接收数据单元；6)客户端校验模块校验数据单元，出错则丢弃；7)客户端通过双向信道向广播服务器请求授权码，激活解密模块；8)客户端解密模块解密收到的数据单元中的加密文件块，通过块头信息组装文件；
9)客户端解压缩文件得到原文件。所述服务器为包含软件功能的计算机，所述服务器的功能指的是该服务器上的软件所实现的功能。所述双向信道为短信或其他通道。步骤1)中所述压缩采用基于字典的编码算法LZW(Lempel-Ziv Walch)，在压缩文件块顺序接收到的条件下，可以在文件不完整的情况下恢复部分文件，使用户在没完全接收到文件的情况下可以解压文件，从而可以预览部分文件内容。步骤6)所述的校验过程使用CRC-16 (Cyclic Redundancy Check-16)对块头信息和文件块内容进行校验，校验码为16bits。所述的数据单元大小为RDS group type 2A能传输的最大长度64bytes，包括块头信息和经过加密的文件块；块头信息包括文件块所属的文件和文件块在文件中的序号。所述.part文件记录文件的总分块数和每一个分块是否已接收的信息，当某些异常情况出现，导致文件不接受不完整，当服务端重新广播文件时，客户端通过.part记录的信息有选择地接收文件块，避免了整个文件重传，减少文件读写操作。步骤7)中，客户端通过短信或其他通道向服务器请求授权码，服务端获取短信中的客户端特征和日期生成与客户端绑定的一定时间的授权码，下发给客户端。所述客户端特征为机器码或SIM (Subscriber Identity Module)卡 IMSI(International Mobile Subscriber Identify)码。本发明利用现有的调频广播电台设施和RDS的单向数据广播通道实现了文件分发功能。
图1是本发明的系统部署图
图2是本发明的系统框架图
图3是本发明的服务端流程图
图4是本发明客户端流程图
图5是本发明使用RDS的基带编码结构图
图6是本发明使用的RDS group type 2A编码格式图
图7是本发明传输的数据单元结构示意图
图8是本发明.part文件结构示意图
图9是本发明文件接收流程图
图10是本发明所述方法的流程图
具体实施例方式以下结合附图对本发明进行详细说明。如图1所示，本发明系统包括客户端，服务器以及发射站。服务器用于对分发文件进行分块、压缩、加密、校验把分发数据单元发送给发射站广播；客户端通过一个双向信道向服务器获取服务授权，已授权客户端接收广播信息、解密接收到的数据单元、组装文件、 解压文件。
如图2所示，本发明包括服务器端和客户端。其中服务端包括授权码分发模块、文件加密模块、文件压缩模块和RDS广播模块；客户端包括获取授权模块、解密模块、解压缩模块和接收模块。系统运行步骤如下1)文件压缩模块对待发送文件进行压缩，生成压缩文件；2)对压缩文件进行分块，并使用文件加密模块对文件块进行加密；3)添加块头信息和校验码并封装成适合RDS广播的数据单元；4) RDS广播模块，广播数据单元；5)客户端向服务器获取授权码激活解密模块。获取授权模块取得客户端机器标识信息，发送获取授权请求。服务端授权码分发模块获得客户端机器标识信息和请求时间信息，生成和客户端机器绑定的一定期限的授权码发送给客户端。授权码获取模块使用授权码激活解密模块使其工作，当授权码过期客户端需再次获取授权码以继续使用；6)接收模块接收到数据单元；7)校验模块对数据单元进行校验，出错则丢弃；8)解密模块解密接收到的数据单元中的文件块；9)根据块头信息组装文件得到压缩文件；10)解压缩模块解压压缩文件得到原文件。图3是系统服务端的基本流程。服务端有两个功能，一个是授权模块的授权功能， 一个是文件广播功能。授权模块启动、接收用户的授权请求，根据用户提交的请求信息计算授权码并返回授权码；文件广播功能对文件进行压缩、分块、加密、添加块头信息、添加校验
码、广播。图4是系统客户端的基本流程。客户端要使用解密模块还原接收到的文件必须先获得授权码，激活解密模块，然后接收每个数据单元，校验数据单元完整性，解密数据单元， 根据数据单元的头信息组装文件，解压文件。图5是RDS的基带编码结构图，RDS的传输单元称为组(group)，一组有4个块 (block)，每块包含16比特(bit)信息字和10比特的校验字。图6是本发明使用的RDS组模式group type 2A的结构，该模式用于传输文本信息。结构中的Radiotext segment用于传输数据信息，一组可以传输4bytes的数据，该组模式使用4比特的text segment address code进行寻址，因此支持最长64bytes的数据传输。图7是本发明传输的数据单元结构示意图，其大小为64bytes以适应组模式group type 2A的结构。使用2bytes描述文件块信息，其中^its用于标识文件块属于哪个文件， 可以标识32个文件；Ilbits用于标识文件块在文件中的位置，使用CRC-16校验，校验码长度为16bits。按这种方法传输文件，可传输的最大文件为2~11*60 = 120kB。如果需要传输的文件内容较大，可以调整文件块描述部分。图8是本发明.part文件结构示意图，文件接收时为了能确定哪些块已接收哪些块还没接收，需要在接收客户端保存文件中的文件是否已接收的信息，用一个.part文件保存。filename是文件名，fileNum是该文件名对应的文件序号，用于标识文件块属于哪个文件。blockNum列表示文件接收的块序号；received列表示对应块是否已接收到。在接收文件时在内存中用链表保存.part文件的信息，当文件传输结束时检查是否接收完整，如果完整删除对应的.part文件；如果不完整把链表信息保存到.part文件中，用于下次传输。这样就实现了单向广播通道的断点续传，根据.part文件中的信息，选择性的接收数据单元，解密数据块写入文件，避免了重传整个文件，减少了文件读写操作和解密数据块操作。图9是本发明文件接收流程图，如图所示，流程中仅考虑文件接收流程，不重述校验、解密、解压缩过程。接收模块接收到数据单元，判断该数据单元所属的文件是否已存在，如果不存在表明是第一次接收该文件，则新建文件，并创建对应该文件的链表用于记录文件块接收信息，然后按照该单元的文件块序号计算偏移量写入文件，在链表中记录该块已接收；如果已存在该文件，判断是否存在对应的.part文件，如果存在表明是断点续传，读取.part文件初始化对应链表，续传文件，如果不存在.part文件表明是正在传输的文件，继续传输。如果该块是最后一块，表明该文件已经传输结束，检查文件是否完整，完整则保存文件，删除对应.part文件，不完整则把链表记录的信息保存到.part文件中，用于下一次续传。图10是本发明所示方法的流程图，包括服务器端流程和客户端流程。服务器端流程步骤如下1)文件压缩模块对待发送文件进行压缩，生成压缩文件；2)对压缩文件进行分块，并使用文件加密模块对文件块进行加密；3)添加块头信息和校验码并封装成适合RDS广播的数据单元；4)将数据单元通过RDS广播通道顺序发送；客户端流程步骤如下1)接收模块接收数据单元；2)校验模块校验数据单元完整性，出错则丢弃；3)如果解密模块没激活则客户端向服务器请求授权码，激活解密模块；4)解密模块解密数据单元并组装已接收到的数据单元；5)解压缩模块解压组装好的压缩文件得到原文件。
权利要求
1.一种基于RDS单向广播通道分发文件的方法，所述方法通过由客户端，服务器以及发射站组成的系统来实现，其特征在于，服务器对分发文件进行分块、压缩、加密、校验，并把分发数据单元发送给发射站广播；客户端通过一个双向信道向服务器获取服务授权，已授权客户端接收广播信息、解密接收到的数据单元、组装文件、解压文件；服务器端通过循环冗余广播来确保客户端接收完整文件，客户端用.part来记录文件接收情况，用于断点续传；具体包括如下步骤1)服务器将要分发的文件压缩，生成压缩文件；2)服务器将该压缩文件分割成适合RDS数据广播的多个文件块；3)服务器将各个文件块加密，生成加密文件块，添加块头信息和校验码，生成分发数据单元；4)服务器将各数据单元通过RDS单向广播通道顺序发送；5)客户端接收模块接收数据单元；6)客户端校验模块校验数据单元，出错则丢弃；7)客户端通过双向信道向广播服务器请求授权码，激活解密模块；8)客户端解密模块解密收到的数据单元中的加密文件块，通过块头信息组装文件；9)客户端解压缩文件得到原文件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双向信道为短信或其他通道。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述压缩采用基于字典的编码算法 LZW。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6)所述的校验过程使用CRC-16对块头信息和文件块内容进行校验，校验码为16bits。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的数据单元大小为RDSgroup type 2A 能传输的最大长度64bytes，包括块头信息和经过加密的文件块；块头信息包括文件块所属的文件和文件块在文件中的序号。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述.part文件记录文件的总分块数和每一个分块是否已接收的信息，当某些异常情况出现，导致文件不接受不完整，当服务端重新广播文件时，客户端通过.part记录的信息有选择地接收文件块。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7)中，客户端通过短信或其他通道向服务器请求授权码，服务端获取短信中的客户端特征和日期生成与客户端绑定的一定时间的授权码，下发给客户端。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述客户端特征为机器码或SIM卡IMSI码。
全文摘要
本发明公布了一种基于RDS单向广播通道分发文件的方法，属于无线通信技术领域。所述方法通过由客户端，服务器以及发射站组成的系统来实现(参图1)，其特征在于，服务器对分发文件进行分块、压缩、加密、校验，并把分发数据单元发送给发射站广播；客户端通过一个双向信道向服务器获取服务授权，已授权客户端接收广播信息、解密接收到的数据单元、组装文件、解压文件；服务器端通过循环冗余广播来确保客户端接收完整文件，客户端用.part来记录文件接收情况，用于断点续传。本发明利用现有的调频广播电台设施和RDS的单向数据广播通道实现了文件分发功能。
文档编号H04L29/06GK102201924SQ201110189579
公开日2011年9月28日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者庄逸众, 田野, 马建 申请人:无锡智感星际科技有限公司