CN1620043A - 通信子系统控制的信息传播 - Google Patents

Abstract

本发明提供了贯穿网络传播主体数据的一种方法，包括：在源节点形成包括主体数据和转发数据的数据包；在消息上搭载该数据包；通过显式网络连接发送所述消息；在接收节点接收所述消息，并将数据包从该消息中分离出来；将数据包分解为转发数据和主体数据；评估转发数据，如果该接收节点被设定为转发数据中的地址，则向接收节点的应用子系统传递主体数据的副本，并通过将接收节点从转发数据中移去来修改转发数据；在接收节点形成包括主体数据和修改过转发数据的修改过的数据包；在另一消息上搭载修改过的数据包；以及通过另一显式网络连接从该接收节点向另一接收节点发送所述另一消息；从而在每个所涉及的节点的通信子系统内执行每个步骤。

Description

通信子系统控制的信息传播

技术领域

本发明涉及通过使用搭载方法的网络来传播数据，通过该方法，由网络上的节点组成的通信子系统控制搭载(piggyback)数据分发。

背景技术

信息传播的概念是指向网络中多个节点转发消息的过程。

尤其在其中在提供数据的源节点与接收所提供数据的目标节点之间的通信链路被显式(explicit)建立的网络中，消耗相当大量的资源，例如以电力消耗或计算能力形式的资源，所以一般避免将信息发送给该网络中的所有节点。这具体应用于少量具有低优先权又必须向大量节点发送的数据传播。上述描述全部与可用非广播媒体的网络有关。向这种网络中的所有节点发送消息需要为每个目标节点建立显式网络连接，因此这将耗尽可用的资源。

向网络中的所有节点发送信息另外在网络方面也存在问题，即网络架构只提供比较昂贵的广播装置。

信息传播方案对于非常专业的领域而言是已知的，例如传感器网络，如“Adaptive Protocols for Information Dissemination inWireless Sensor Networks”(由Wendi Heinzelman、Joanna Kulik和Hari Balakrishnan发表于1999年8月的第五届ACM/IEEE MobiCom会议会议录)中所述。在此描述的信息传播基于直接经显式网络连接而分发相应信息。建立显式网络连接(即在指定的网络节点之间的连接)，由网络架构的较低层完成。该技术无法适用于现有的非专业网络技术。

为了减少网络上的数据流量(traffic)而采用了所谓的搭载技术，该搭载技术允许在其它通过网络交换的消息上发送数据。搭载机制是已知的，例如用在如例如“Transmission Control Protocol”(南加州大学，信息科学学院，1981)所述的TCP系统，以及用在其它的系统，就像“Study of Piggybacked Cache Validation for ProxyCaches in the World Wide Web”(由Balachander Krishnamurthy和Craig E.Wills发表于1997年加利福尼亚蒙特里杰克(Monterey)的USENIX Symposium on Internet Technologies and Systems(USENIX互联网技术和系统专题论文集))所述的一种系统。

虽然这些搭载机制通过使用一个单独的传输用于传送两个或多个不同的消息而减少了将通过网络发送的消息的数量，但是已知的机制消耗了相当多的能量和计算资源，这是因为实现搭载技术所必需的所有协议全部由较高层执行。即由网络架构中较低层的通信系统从网络接收的消息被传递给较高层，用于进一步的处理。在那里，消息被分析和管理。当该消息被进一步转发时，必须将其和其它消息再次聚集，然后发回较低层用于进一步的传输。

尽管消耗了大量的资源，但不是所有类型的流量(例如网络中存在的较低层的信标消息)就因此可以被用作搭载数据的载体，这是因为这些消息未经较高层处理。应当指出，作为已知系统的另一缺点，为了评估和聚集消息，工作在网络架构中较高层应用子系统内的应用处理器始终必须是激活的。数据的搭载到目前为止只被用于从一个节点向另一个节点发送消息或者被限定于某一应用域。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于，提出一种允许以保存资源的方式贯穿网络传播数据的方法和网络结构。

该目的通过如独立权利要求所定义的发明来实现。

根据本发明的方法通过提供以下步骤能够使主体数据(bodydata)贯穿网络传播：通过将指定主体数据分配细节的转发数据附加到该主体数据上，在提供主体数据的源节点中形成数据包；在消息上搭载该数据包，所述消息预定会通过显式网络连接从源节点向接收节点发送；借助于建立在源节点与接收节点之间的显式网络连接，从源节点向接收节点发送带有搭载的数据包的消息；在接收节点上接收带有搭载的数据包的消息，并将数据包从消息中分离出来；将数据包分解为转发数据和主体数据；评估转发数据，并且如果接收节点在转发数据中被设定为地址，则向接收节点的应用子系统传递主体数据的副本；如果接收节点在那里被设定为地址，则通过将转发数据从接收节点移开，来修改转发数据；通过将修改过的转发数据附加到主体数据上，在接收节点形成修改过的数据包；在另一个消息上搭载修改过的数据包，该另一个消息预定会通过另一个显式网络连接从该接收节点向另一个接收节点发送；以及借助于建立在该接收节点和另一个接收节点之间的另一个显式网络连接，从该接收节点向另一个接收节点发送带有搭载的修改过的数据包的另一个消息；由此在每个所涉及的节点的通信子系统中执行每个步骤。

本发明还包括用于贯穿网络传播主体数据的节点，由此该节点包括：应用子系统，用于提供用于高层数据处理的执行空间；和通信子系统，用于提供用于低层数据处理的执行空间。该通信子系统因此适于能够在网络上对另一个节点进行数据传输，并且还包括消息传播装置，用于贯穿对应于根据本发明的方法的网络传播主体数据。

本发明还表现为一种用于从源节点向一个或多个接收节点传播主体数据的网络，由此至少源节点和接收节点对应于根据本发明的节点，因此在网络上形成：应用子系统，用于提供用于高层信息处理的执行空间；和通信子系统，用于提供用于低层信息处理的执行空间。该通信子系统因此包括信息传播装置，用于贯穿对应于根据本发明的方法的网络传播主体数据。

通过在通信子系统内实现搭载，本发明不但允许不用必须在网络上的节点之间建立附加的显式网络连接就可贯穿网络分发数据，而且还节省网络上可用的带宽和资源。本发明还允许在已经存在的未提供广播和不要求系统较大修改的系统中，以保存资源的方式实现了向网络中所有节点发送消息。本发明还将有益于这种在不可靠的、低带宽的信道上完成管理信息广播的网络，并因此很可能提供高于正常消息的传输范围，从而允许数据在管理数据上得以搭载，以便被发送至比经由标准消息更多的节点。

更进一步的扩展方案在从属权利要求中阐明。

由执行空间定义通信子系统是有利的，该执行空间用于低层信息处理以及允许在网络结构的面向传输的层内实现搭载方法的数据传输。因此，通信子系统是适合由带有媒体访问控制的链路层控制形成、和/或由为节省资源而限制搭载的数据向较低网络层传播的数据链路控制形成的执行空间。

为了达到主体数据面向目标的发送，如果消息的接收节点或另一个接收节点在该数据包转发数据中被列为地址，则选择用于搭载数据包的每个消息。

通过给包含消息的消息帧添加一个或多个附加字段，并在所述附加字段中放入数据包来有效地实现在消息上的数据包的搭载。在本发明另外的实施例中，通过在包含消息的消息帧的一个或多个字段中放入数据包，将该数据包搭载在消息上，其中所述一个或多个字段为允许有效使用现有的由消息帧提供的传输能力的应用而预留。因此，在均处于消息帧报头的现有字段或附加字段内指示消息帧中数据包的存在，以便能够识别在为类似数据包的应用而预留的字段中的有效负载。

可替换地，为不增加消息帧的大小，通过用数据包替换消息帧中的信息，在消息帧中包含的消息上搭载该数据包。具体地，如果将要被替换的信息是冗余信息，则将被传输的信息密度增加而不会丢失任何信息。为容易处理该替换操作，有利的是在先前的消息帧中指示冗余信息的相应替换，或者将冗余信息的相应替换限定于一连串承载冗余信息的消息帧中的预定消息帧，例如在承载冗余信息的每第n个帧上。

在包含消息的消息帧内也可以指示信息的替换，以便能够直接识别搭载的数据包。优选地，该指示在消息帧报头的现有字段中或在添加到消息帧报头的字段中给出。在本发明另外的优选实施例中，信息替换指示由通信子系统已知的指示器给出，由此所述指示器可适宜由源节点的地址形成。根据有利的扩展方案，借助于只对适当类型的消息起作用的正交循环冗余校验，使信息替换的指示可用。

在本发明的替换实施例中，主体数据只包括通知信息，该通知信息与准备由接收节点或另一个接收节点借助于与源节点的明显网络连接来收集的数据的传送细节有关。这样，通知可被分发给节点而不会使网络超载，而实际的数据随后根据网络需求来分发。

为避免网络的任何另外的负担，最好通过在由包含于消息帧的消息所备用的消息帧的有效负载部分的片段内放入数据包，在消息上搭载数据包。

通过专门在通信子系统内处理主体数据的传播，本发明实现了对资源的节省。但是一些主体数据的传播要求一些应用层的知识，根据现有技术这将分别涉及应用或者主机子系统。为排除主机子系统的相应介入，本发明可以有利提供转发数据，其包括一个或多个从应用中插入的转发规则。转发规则因此有效地包括对建立该规则的应用的指示。而且通信子系统可用转发决策装置来实现，用于决定如何基于转发规则转发数据包。

转发数据可以适当包括两个或更多不同的转发方案，允许转发过程适应当前的网络连接条件。存在于转发数据中的标识符因此可以便于确定每个转发方案。与转发方案有关的数据最好在主体数据内编码。

为了确保网络没有被不可传送的数据包淹没，数据包中的转发数据最好包括在数据包内定义转发主体数据时间限制的生存时间(time-to-live)的信息。

消息多路复用器有效完成在预定会离开节点的消息上的数据包的搭载，该消息多路复用器包含于建立在该节点上的通信子系统的传播装置内。从进入的消息中分离出数据包最好由消息解复用器完成，它还在相应节点的传播装置内实现。

为了能够评估转发数据和进行有关主体数据和数据包的对应处理，通信子系统最好包括转发装置，用于结合搭载处理控制主体数据的分配。

附图说明

在下列描述中，相对于具体实施例和附图详细说明本发明，其中：

图1示出根据本发明的网络架构的总图，

图2示出在根据本发明的通信子系统内信息传播的构成，

图3示出实现根据本发明的信息传播方法的基本原理，

图4示出了在有效负载部分中不含(a)和含有(b)未使用空间的数据帧，

图5是表示依赖应用的转发控制的示意图，和

图6示出了给出根据本发明用于信息传播的控制流程示例的流程图。

具体实施方式

本发明基于这一观点，即常规的搭载技术所消耗的相当大部分资源是可归因于由网络结构较高的面向应用层进行使用这个事实。这对其中节点依赖有限的能量资源，例如电池电源的无线网络应用尤为不利。

使用面向应用的层来搭载数据是造成另一个事实的原因，即并不是网络上可用的所有类型的数据流量都可用于搭载。这考虑了网络结构的面向传输的较低层专门处理的数据传输技术。为了在网络上使用可用的全部数据流量，本发明提出一种基于搭载技术的信息传播机制，其在网络结构的面向传输的较低层中直接实现。因此，当前未使用的带宽可用于在网络上的节点之间交换消息。

在不同类型的网络之间，网络结构的细节有相当大的不同。但是通常可以分别知道两种子系统，即应用子系统和通信子系统。应用子系统或者主机处理器子系统分别由应用的执行空间和对此所需的操作系统的组件来定义。然而，通信子系统由与通信有关过程的执行空间来定义，例如是数据链路控制(DLC)和/或链路层控制(LLC)。可能需要一些硬件部件用于实现每个子系统。

在图1中示出了根据本发明的网络架构的总图。在网络1上的每个节点2、2’或2”包括：应用处理器3，用于处理应用子系统的高层信息处理5；和通信处理器4，用于处理通信子系统的低层信息处理6。通信处理器还管理网络上的节点2、2’和2”之间的数据传输7。两个处理器彼此独立工作，允许一个处理器在另外一个依然忙碌的时候处于非活动状态。因此，通过允许将较高层处理设置为休眠模式，根据本发明的信息传播实现节省了资源。利用本发明，不要求较高层分发数据，因此减少了在较低层间的通信量和一些较高层上的计算，最终导致减少对资源的利用。

应当指出，由于数据被看作为信息的载体，所以信息处理和数据处理通常在本说明书的上下文中被当作同义词。

本发明并不限于自包含网络，而且还覆盖交叉链接的网络，允许借助于互连设备例如路由器，在独立的网络之间交换信息，其中互连设备是通信子系统的一部分。数据包从其初始或中间网络向目标节点的网络的转发通常基于对互连设备所链接到的网络状态的当前理解。路由协议例如OSFP(开放最短路径优先协议)和AODV(专用按需距离矢量)，指定如何以及何时必须从一个网络向其它网络发送消息，但不提供能够在已经存在的数据流量上发送附加数据的方法。

图2的更加详细的说明示出了本发明在节点2上的实现，节点2具有在通信子系统8内形成的信息传播系统。最好在通信子系统8的MAC/LLC(媒体访问控制/逻辑链路控制)标准内实现传播装置的构成。这允许不用要求附加的带宽就可向许多目标节点分发较小的消息。

通常，在关于利用搭载分发的数据内容与分别用作搭载数据的载体的数据或消息内容上，不存在差别。但是附属的数据流量是不同的。可以用作搭载数据的载体的数据以显式流量的形式转发，这意味着这些数据利用显式网络连接被转发。显式网络连接建立在源节点和一个或多个目标节点之间。例如在广播或管理信息的情况下，它还可以包括所有的目标节点。分发搭载的数据所引起的数据流量是隐式数据流量，这是因为它不直接要求分别建立从源节点到目的地或目标节点的显式网络连接。它只是叠加在已经存在的显式数据流量上。

通信子系统8包含传播装置9，其用于结合显式数据流量来管理隐式数据流量。为了简洁描述本发明，利用隐式数据流量分发的数据在下文中称作主体数据，而利用显式数据流量分发的数据则称作消息。这些表达并不意味着对数据内容本身的限制。

主体数据带有转发信息，该转发信息以转发数据的形式附加到主体数据上。将转发数据附加到主体数据还可以包括一些编码机制。主体数据和附加的转发数据一起形成数据包。将该数据包搭载在消息上，该消息预定会借助于显式网络连接通过已知的搭载机制或者通过下述的搭载机制发送。

传播装置9细分为接收部分9a和传输部分9b。接收部分9a包括消息解复用器10，用于将搭载的数据包11从承载它的消息中分离出来。该消息通常由准备通过显式数据流量分发的内容数据12和内部管理数据13组成，该内部管理数据13对于在网络上实现相应显式数据分发是必要的。消息解复用器10分离出消息的两个组成部分，而显式发送的数据12(内容数据)转发至较高层5，用于进一步的处理。

隐式发送的搭载的数据包11在接收部分9a被分解为主体数据14和转发数据15。传播装置的接收部分9a检查转发数据15的内容是否有与当前节点2的地址有关的项目。如果转发数据15中列有主机节点2，并且只有在这种情况下，才能将主体数据14的副本转发给较高层5。然后，在将这些用于主机节点的项目作为修改过的转发数据15’连同主体数据14一起传递给传播装置9的传输部分9b之前，将用于主机节点的项目从转发数据15中删除。如果主机节点2是转发数据15中的唯一项，则省略最后的处理步骤。

在传播装置9的传输部分9b中，从传播装置9的接收部分9a和从较高层5接收主体数据。如果存在来自两个源的主体数据，则它们将被组合成一个数据包，条件是转发方案即由修改过的转发数据15’表示的分配信息对于两个源的主体数据14和14’是相同的，例如在广播的情况下。通常分开处理来自接收部分的主体数据14和来自较高层的主体数据14’的每个单元，并将其分别转交给具有其独立转发数据15’和16的数据包形成器17。

用于将要传输的消息的内容数据19由传输部分9b从较高层5接收。它们和内部管理数据20一起被组合成消息21。消息多路复用器18接着在消息21上搭载数据包17，并借助于显式网络连接，将其发送到一个和多个在内部管理数据20中所定义的节点。消息多路复用器18要么可以在任何恰好可用的消息21上搭载数据包17，要么可以根据在修改过的转发数据15’与内部管理数据20中的项目之间的匹配来选择消息。如果在数据包的转发数据中未给出专用地址，则以这样的方式选择下一节点，即保证所有的节点将在一段时间以后接收该消息。转发数据的评估和主体数据与数据包的相应处理由转发装置完成，该转发装置在图2中未示出但在传播装置9内实现。

在图3中描述了传播装置9执行的方法的基本步骤。在步骤S00，在源节点中准备主体数据和有关的转发数据。在下一步S01中将两者合并以形成数据包，然后在步骤S02，在消息上搭载该数据包，该消息预定会借助于显式网络连接从源节点向一个或多个接收节点发送。接着在步骤S03，通过建立在源节点和每个接收节点之间的显式网络连接来传输带有已在其上搭载的数据包的消息。

虚线箭头强调本方法在不同的节点上继续，严格地讲，在以下一步骤S10为开始的接收节点上是指在网络连接之上的传输。在步骤S10，接收带有搭载的数据包的消息之后，在步骤S12将数据包本身分解成它的组成部分(即主体数据和转发数据)之前，首先在步骤S11中将数据包从作为其载体的消息中分离出来。在该接收节点上，或者更明确地说，在该接收节点上通过传播装置的接收部分，在步骤S13评估转发数据，以确定当前节点是否在转发数据中被列为接收方，以及其中是否给出另一个目的地。如果当前的主机节点被标为主体数据的地址，则主体数据的副本被转发给主机节点的较高层，即当前节点的应用子系统。如果在转发数据中未发现另一个地址，则不必进一步转发搭载的数据，并且本方法在这一步结束。

通常，在转发数据中可以发现不同于当前节点的一个或多个目的地地址，以致该过程继续。如果当前节点在转发数据中已被定义为地址，则在步骤S14，通过在此删除相应的项目来修改这些节点。从而修改过的转发数据接着在步骤S15与主体数据合并，以形成修改过的数据包，然后在步骤S16，修改过的数据包搭载在预定会发送至另一个接收节点的消息上。最后在步骤S17，借助于显式网络连接，带有已在其上搭载的修改过的数据包的消息被发送到一个或多个其它的接收节点。该过程在这些其它的接收节点上从步骤S10继续并被执行，直到列在转发数据中的每个节点都接收到伴随的主体数据。

最好通过在管理帧上添加一些附加的有效负载，例如信标消息，来实现数据包的搭载。对此的一种可能是给现有帧添加一些特殊字段，并当以上述数据包的形式来请求搭载信息时，使用这些字段取出搭载信息。一些网络协议已经提供一些额外的字段，该字段为应用预留、由应用使用，并且其还可以用于给定的目的，例如在“PhysicalLayer Convergence Protocol(物理层会聚协议)”(IEEE 802.11 PLCP)中的8位业务字段。一些网络协议要求指示存在于消息中的搭载的数据。附加的字段在此设在管理帧的报头中。当主体数据必须在一定长度的时间内发送到网络的全部节点时，采用周期性地发送管理消息，例如信标消息。

由根据本发明的传播装置9实现的替换搭载机制涉及用数据包有效负载替换管理帧的一些管理数据。这主要考虑到在任何情况下不要求冗余信息，例如由源节点给每个帧添加的信息，并且因此应当从所传输的帧的上下文中容易地重新构建出该冗余信息。其足以让相应的数据只发送一次或每隔规定的时间间隔发送，从而占用的空间可以用来在剩余的消息上搭载数据包。

在这种情况下，必须按照所定义的方式执行数据交换，从而接收节点将不会曲解数据内容。这可以首先通过伴随先前的消息发送很小的替换操作的指示来实现。可替换地，处于一行连续消息中的某一位置，例如在五个消息的序列中的每个第三的消息，将通过默认值用来把冗余信息替换成搭载的数据。使用一些消息内置的所交换内容的指示提供了第二种替换方案，该指示要么在附加的报头字段中给出，要么通过使用所定义的源节点地址给出，源节点地址本质上代表指示符合某一格式的消息，即承载搭载的数据包。但是也可以使用正交CRC(循环冗余校验)来识别不同种类的消息。为了检索消息的内容，全部可用的CRC应用于消息内容，由此后续的一个消息指示出当前消息的种类。

传播装置9还适于利用消息帧的未使用部分。由于在多个消息帧中一些部分为尚未使用的有效负载而预留，所以这在以固定长度的数据帧格式为特征的网络系统中尤为有利，如在图4中为数据帧(b)所作的说明。这些未使用的有效负载空间用来装入数据包，从而数据包被搭载后与消息一起传输。

不同于这之前所解释的，在某些情况下，主体数据单元的大小超过消息中用于搭载数据的可用空间，故数据包可以只由转发数据和通知组成，该通知是实际的主体数据正准备传送。然后，实际的主体数据要么必须由已接收传送通知的节点从源节点明确请求，要么在某一段时间之后被转发，该段时间长得足以允许接收节点知道进来的主体数据。在这两种情况下，主体数据通过利用其它的提供更大传输带宽的通信信道分开发送。

转发数据的内容一般不限于列出有关主体数据的接收节点。而且，转发数据包含与环境有关的信息，主体数据在该环境下被传送到它们各自的地址，该地址在本说明书中称作转发方案。在大多数情况下，转发方案将指定所谓的“生存时间”，其定义传送相应数据包的最终期限。过了最终期限，将撤销任何进一步转发数据包的尝试，以避免淹没网络。转发方案可以定义某一组节点或一些专用种类的节点或仅仅某些数量的任意节点用于传送，以代替指示主体数据的所定义的接收节点。

由于根据本发明的转发过程只由网络结构的通信子系统处理，所以信息传播从应用子系统断开。这允许应用处理器处于休眠模式，而通信处理器处理信息传播。但是转发一些类型的主体数据要求一些应用层的知识用以正确实现转发。为避免应用处理器涉及执行相应依赖应用的转发控制，有关的应用知识被转移给通信子系统，以便通信处理器能够起到应用处理器的作用。因此，网络架构中的较低层专门处理信息传播，而应用专用的信息传播仍然可以实现。

如图5所示，通过允许相应的应用22将关于某类主体数据的分配信息的评估规则23插入通信子系统的执行空间4中，从而实现应用知识的转移。然后，这些基于应用的评估规则23由通信处理器4的转发决策器24处理，用于评估分配细节。评估规则23可以具有以下几种形式：必须为某种主体数据而执行的代码；给主体数据本身添加的并将在每个接收该主体数据的节点上执行的代码；或者根据该主体数据执行的简单量度(simple metric)。

评估规则23不但在专用于某一应用22、22’或22”的转发过程上指定细节，而且还允许执行一些数据汇合，即收集和评估通信子系统内的一些数据。可以在主体数据中直接或间接指示识别请求处理专用评估规则23的应用22，例如通过使用主体数据所用的数据结构的一些原有知识。对全部主体数据采用一种应用专用规则可以进一步识别应用22、22’或22”，并且检查哪个主体数据获得了正确结果。以应用专用的方式对主体数据进行编码或浓缩(enrich)，例如交织一些识别相应应用的指纹，也可以在主体数据中实现应用指示。

转发数据可以进一步适应多于一个的转发方案。传播过程中所涉及的每个节点因此能够选择与当前主体数据有关并适合该主体数据的转发方案。该选择基于转发方案的正确确定，目的是指示例如可以在主体数据内给出，例如在首个n位。不同地，正确转发方案的确定可以基于一些如上所述的应用知识，或者通过以转发专用方式对主体数据进行编码或浓缩，例如通过使用一些正交CRC、散列代码等。

图6给出关于根据本发明的信息传播的控制流程示例。节点上传播装置的接收部分9a在步骤S20接收进来的消息，并在步骤S21从消息中提取搭载的数据包11。如果数据包包含一些如上所述的应用专用数据，并且在步骤S22其被评估，则在步骤S23，应用专用评估规则23用于处理该数据，并在后续的步骤S24中确定接收节点，之后在步骤S25该数据被列队以便在消息上被搭载，该消息预定会通过传播装置9的传输部分9b在网络上传输。

如果数据包不包含应用专用数据，则从步骤S22继续进行步骤S26，在此检查数据生存时间信息的指示。根据在步骤S27中发现可用的相应信息，系统检查是否已经超过生存时间信息，如果是，则在步骤S33中止任何更进一步的转发。否则，在步骤S30检查系统是否存在复制的主体数据之前，在步骤S29将生存时间值减少一定的数量，如果在步骤S27中识别了不是维持时间信息，则立即接着执行步骤S30。如果在后续步骤S31中发现主体数据已被发送，则在步骤S33中止数据包的进一步转发。如果未发现，则在步骤S32确定接收节点，并且在步骤25，该数据包被列队用于搭载在消息上传送。

通过使用主体数据自身的散列，来实现是否再次发送主体数据的决策。如果不久前已经处理了散列，则将不会转发主体数据。比图6的传播控制流程更严格的流程利用了源节点地址和序列数。但是由于这涉及附加数据的传输，该附加数据的传输一般避免采用以便保存资源，所以这种实现仅限于少数情况。

本发明允许传播某些信息，特别是适度数据量的信息，而不在网络上增加额外的负载。例如，其用于在网络上分发可用设备或业务的指示，或者用于分发一些网络状态信息，例如某个节点上的当前带宽、连接数等。其它的应用包括：例如传播像节点当前路由表之类的路由信息；在一些未提供广播或广播非常消耗资源的网络系统内实现一些简单的广播；或传播用于同步或更新分布式数据结构的数据。

无线网、特设网、多跳网络给出另外的应用情况，其中以加密的方式完成一些管理帧以外的任何通信。为了能够在这些网络的两个节点之间加密，要求建立它们之间的某些信任。因此，根据本发明实施例，在非信任节点之间通信的某种方法是通过在未加密管理帧上搭载数据来进行的。

至此，本发明提供一种低版(low-profile)装置，用于向网络内的多个节点发送少量数据，例如传输关于设备和业务可用性的信息、路由信息、QoS参数等的数据。其在现有网络内在已经存在的数据流量上实现附加的低版通信信道。本发明因此节省了带宽和资源。

Claims (31)

1.一种用于贯穿网络(1)传播主体数据的方法，具有如下步骤：

-通过将指定主体数据(14、14’)分配细节的转发数据(15，15’)附加到所述主体数据上，在提供主体数据(14、14’)的源节点(2、2’、2”)中形成数据包(11)，

-在消息(21)上搭载该数据包(11)，所述消息(21)预定会通过显式网络连接从源节点(2、2’、2”)向接收节点(2、2’、2”)发送，

-借助于建立在源节点与接收节点之间的显式网络连接，从源节点向接收节点发送带有搭载的数据包(11)的消息(21)，

-在接收节点(2、2’、2”)上接收带有搭载的数据包(11)的消息(21)，并将数据包(11)从消息(21)中分离出来，

-将数据包(11)分解为转发数据(15)和主体数据(14)，

-评估转发数据(15)，并且如果该接收节点被设定为转发数据(15)中的地址，则向接收节点(2、2’、2”)的应用子系统(5)传递主体数据(14)的副本，

-如果该接收节点被设定为其中的地址，则通过将接收节点从转发数据(15)中移去，来修改转发数据(15)，

-通过将修改过的转发数据(15’)附加到主体数据(14、14’)上，在接收节点(2、2’、2”)中形成修改过的数据包(15’)，

-在另一个消息(21)上搭载修改过的数据包，所述另一个消息(21)预定会通过另一个显式网络连接从接收节点(2、2’、2”)向另一个接收节点(2、2’、2”)发送，以及

-借助于建立在两接收节点之间的另一个显式网络连接，从该接收节点(2、2’、2”)向另一个接收节点(2、2’、2”)发送带有搭载的修改过的数据包的另一个消息(21)，

从而在每个所涉及的节点(2、2’、2”)的通信子系统内执行每个步骤。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述通信子系统由用于低层的信息处理(6)和数据传输(7)的执行空间来定义。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述通信子系统是由链路层控制和媒体访问控制形成的执行空间。

4.根据权利要求3的方法，其特征在于，所述通信子系统的执行空间包括数据链路控制。

5.根据权利要求1至4其中之一的方法，其特征在于，如果消息的接收节点或另一个接收节点被列为数据包(11)的转发数据(15)中的地址，则选择用于搭载数据包(11)的每个消息(21)。

6.根据权利要求1至5其中之一的方法，其特征在于，通过给包含消息(21)的消息帧添加一个或多个附加字段，并在所述附加字段中放入数据包(11)，从而在该消息(21)上搭载该数据包(11)。

7.根据权利要求1至5其中之一的方法，其特征在于，通过在包含消息(21)的消息帧的一个或多个字段中放入数据包(11)，在该消息(21)上搭载该数据包(11)，其中所述一个或多个字段为应用的使用而预留。

8.根据权利要求7的方法，其特征在于，在都处于所述消息帧报头的现有字段内或附加字段内指示该消息帧中数据包(11)的存在。

9.根据权利要求1至8其中之一的方法，其特征在于，通过用数据包替换消息帧中的信息，在消息帧所包含的消息(21)上搭载所述数据包(11)。

10.根据权利要求9的方法，其特征在于，将要被数据包(11)替换的信息是冗余信息。

11.根据权利要求10的方法，其特征在于，在先前的消息帧中指示冗余信息的替换。

12.根据权利要求10的方法，其特征在于，冗余信息的替换限于一连串承载冗余信息的消息帧中的预定消息帧。

13.根据权利要求9的方法，其特征在于，在包含所述消息(21)的消息帧内指示信息的替换。

14.根据权利要求13的方法，其特征在于，在所述消息帧报头的现有字段中，或在给消息帧报头添加的字段中，给出替换指示。

15.根据权利要求13的方法，其特征在于，信息替换指示由通信子系统(4)已知的指示器给出。

16.根据权利要求15的方法，其特征在于，所述指示器由源节点(2、2’、2”)的地址形成。

17.根据权利要求13的方法，其特征在于，借助于正交循环冗余校验，使信息替换的指示可用。

18.根据权利要求1至17其中之一的方法，其特征在于，主体数据(14、14’)只包括通知信息，该通知信息与准备由接收节点(2、2’、2”)或另一个接收节点(2、2’、2”)借助于与源节点(2、2’、2”)的显式网络连接来收集的数据的传送细节有关。

19.根据权利要求1至5其中之一的方法，其特征在于，通过在由包含于消息帧内的消息(21)所备用的消息帧有效负载部分的片段内放入所述数据包(11)，在消息(21)上搭载数据包(11)。

20.根据权利要求1至19其中之一的方法，其特征在于，所述转发数据(15、15’)包括一个或多个从应用(22、22’、22”)中插入的转发规则。

21.根据权利要求20的方法，其特征在于，所述转发规则包括对建立该规则的应用(22、22’、22”)的指示。

22.根据权利要求20或21的方法，其特征在于，所述通信子系统(4)包括转发决策装置，用于决定如何根据所述转发规则转发数据包(11)。

23.根据权利要求1至22其中之一的方法，其特征在于，转发数据(15、15’)至少包括两个不同的转发方案。

24.根据权利要求23的方法，其特征在于，在转发数据(15、15’)中存在用于每个转发方案的标识符。

25.根据权利要求23或24的方法，其特征在于，与转发方案有关的数据在主体数据(11)内编码。

26.根据权利要求1至25其中之一的方法，其特征在于所述转发数据(15、15’)包括定义转发主体数据(14、14’)时间限制的生存时间的信息。

27.一种用于贯穿网络传播主体数据(14、14’)的节点，该节点包括：应用子系统(3)，用于提供用于高层数据处理(5)的执行空间；和通信子系统(4)，用于提供用于低层数据处理(6)的执行空间，由此该通信子系统适于使得能够在网络(1)上向另一个节点(2、2’、2”)进行数据传输(7)，并且该通信子系统(4)包括信息传播装置(9)，用于对应于根据权利要求1至26其中之一的方法贯穿网络(1)传播主体数据(11)。

28.根据权利要求27的节点，其特征在于，所述通信子系统的传播装置包括消息多路复用器(18)，用于在发出的消息上搭载数据包，由此，该数据包由主体数据和已附加的指定主体数据分配细节的转发数据形成。

29.根据权利要求27或28的节点，其特征在于，所述通信子系统的传播装置包括消息解复用器(10)，用于将数据包从进入的消息中分离出来，由此，数据包由主体数据和已附加的指定主体数据分配细节的转发数据形成。

30.根据权利要求27至29其中之一的节点，其特征在于，所述通信子系统(4)包括转发装置，用于评估与主体数据有关的转发数据，以及用于控制数据包的搭载，其中所述数据包包括基于转发数据内容的主体数据。

31.一种用于从源节点向一个或多个接收节点传播主体数据的网络，至少所述源节点和一个接收节点对应于权利要求27至30其中之一的节点(2、2’、2”)，从而在网络(1)上形成：应用子系统(3)，用于提供用于高层信息处理的执行空间；和通信子系统(4)，用于提供用于低层信息处理的执行空间，由此，通信子系统包括信息传播装置(9)，用于对应于根据权利要求1至26其中之一的方法贯穿网络传播主体数据(14，14’)。

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