專利名稱：用于多個節點之間的事件觸發通信的設備和方法
技術領域：
本發明涉及一種用于對多個節點之間的事件觸發通信進行操作的設備，以及一種用于多個節點之間的事件觸發通信的方法，具體為多個移動節點之間的通信，例如多個車輛之間的通信。
背景技術：
存在例如危險警告系統的多種應用，在這些應用中必須確保相鄰系統中至少一個其它設備接收到通知。因此，廣播消息并不足夠可靠，因為這種廣播消息通常不會得到應答。此外，廣播消息受到如下缺點的影響，即在應當把通知消息在網絡中進行分發的情況下，廣播消息導致了所謂的廣播風暴。
關于事件觸發消息-用于把事件的發生通知給鄰近節點-的相關現有技術領域，可以參考現有技術領域中的文獻EP 1276336 A2，根據這個文獻而提供了當所定義的事件和位置準則得以滿足時，向所選擇的通信設備傳遞信息-例如通知或其它內容。建立簡檔以定義事件和位置準則以及用于傳遞所述信息的方法。典型地，對接收到的用于指示事件發生的事件標記與簡檔中的事件準則進行比較。當事件標記滿足事件準則時，收集位置標記并與所定義的位置準則進行比較。可選擇地，在確定是否滿足與事件準則相對應的事件時，接收與位置相對應的觸發并與位置準則進行比較。當事件發生與位置標記都滿足事件和位置準則時，把信息發送到適合的通信設備。
然而，現有技術領域中的文獻EP 1276336 A2中沒有考慮對消息進行應答這個方面。
從上文所述的缺點和短處開始并考慮所討論的現有技術領域，本發明的目的是提供用于多個節點之間的事件觸發通信的設備和方法，其中考慮到對消息進行應答這個方面。
發明內容
本發明的目的由一種包括權利要求1所述特征的設備以及一種包括權利要求9所述特征的方法而實現。各個從屬權利要求公開了本發明的有利實施例和有利改進。
本發明利用所謂的“hello消息”。這種消息在現有技術領域中是已知的，主要作為設備發現和路由算法中用于驗證兩個設備之間存在聯系的手段。本發明使用hello消息用于類似的目的，但把它與一種可靠并有效的廣播數據傳遞方法相結合。
因此，本發明主要是基于事件觸發消息的思想，所述事件觸發消息用于向鄰近節點通知事件的發生，其中事件通知具體地由節點周圍或節點中的偶發事件而觸發。在這種環境下，在事件通知中使用應答的單播消息確保了可靠的通信，相比于廣播消息來說尤其提高了可靠性。為此，本發明使用應答的單播消息。
為了避免在節點中維持任意的網絡拓撲信息，本發明提出使用周期性的hello消息來識別和/或確認其它節點。這些hello消息由所有設備周期性地發送。如果事件發生且根據本發明的各個設備被觸發，那么所述設備對其它設備的任意hello消息進行監聽。如果所考慮的第一設備檢測到來自第二設備的hello消息，那么第一設備向這個第二設備發送通知和/或數據，具體地是在單播鏈路上進行發送。
為了防止第一設備重復發送通知，每當從各個第二設備接收到hello消息時，第一設備對已經向第二設備告知的有關事件進行存儲。這個過程向多少個其它設備告知有關事件由參數設置來決定。
下文公開了根據本發明的方法的優選示例所有網絡設備周期性地發送包括其標識符的hello分組，以告知其它設備該設備的存在。在接收到事件通知和相關數據時，執行如下動作-監聽其它設備的hello消息；-以本地的方式把特定數目的其它設備-已經從該設備接收到hello分組-的標識符進行存儲；-向所述其它設備發送通知和相關數據，并等待應答；-把每一個所述其它設備是否已經接收到特定通知的應答以本地的方式進行存儲，借此在不同的通知消息之間進行區分；-如果在特定的超時周期內沒有接收到應答，則重復發送；以及-如果在特定生存期內沒有從特定設備接收到hello分組，則刪除關于這個設備的信息。
本發明上述步驟中的一些步驟可以從現有技術領域中的文獻WO02/23833 A2和WO 03/105502 A1中獲知，但是這些現有技術領域中的文獻所公開的各種方法不是事件觸發的，因而與本發明無關。
根據本發明的優選實施例，根據需要而建立并存儲了關于已接收的hello分組所來自的設備的信息，一旦事件發生且通知消息被分別接收到，則可以根據需要而建立并存儲所述信息。與之相關或獨立地，可以對已接收到的hello分組所來自的設備的信息持久地進行維持和更新。
根據本發明的實質特征，以單播模式來執行通知和相關數據的發送，即分別針對每一個所選擇的設備-已經從所述設備接收到hello分組-進行發送。與之相關或獨立地，能夠以廣播模式向其它設備發送通知。
優選地，上述超時周期-在重復進行發送之前所經過的時間-與期望進行應答的設備發送hello分組的周期相等。與之相關或獨立地，上述生存期-在刪除關于設備的信息之前所經過的時間-與根據本發明的設備發送hello分組的最大周期或其倍數相等。
根據本發明的優選實施例，把已接收的通知轉發到特定數目的其它設備；具體地，把所述通知發送并轉發到接收到的hello分組仍以本地方式而存儲、但沒有被標記為已做出應答的所有設備，除了接收到的通知所來自的設備。
本發明還涉及一種包括至少一個上述設備的可靠的事件觸發通信網絡或通信系統，以及一種相應的通信協議。所述通信協議適于所有如下應用，即事件或用戶交互觸發了根據本發明的設備，以向相鄰設備發送數據。在最簡單的情況下，所述數據包括各個事件已經發生的通知。
本發明最終涉及在至少一個上述通信網絡中-例如在無線方式的車輛-車輛通信網絡中，使用至少一個上述設備和/或上述方法和/或上述通信協議，用于向其它節點傳送外部數據和/或事件，其中意外事件或其它危險事件自動觸發警報，并把該警告發送到環境中的其它車輛，具體為當車輛在同一區域內的不同方向中移動時-為了避免路線變更或合并調動中的碰撞，以及-用于報告可視障礙一例如道路上的結冰-或昏暗的對象或帶有陰影的對象。
如上所述，存在若干種以有利的方式來實現并改進本發明教義的選擇。針對這個目的，參考權利要求1和權利要求9；下文通過示例和附圖并參考優選實施例(參考圖1至圖3)對本發明的其它改進、特征和優點進行更加詳細的描述，其中圖1示意性地示出了根據本發明的通信系統的實施例，它根據本發明的方法而操作；圖2以示意性的方式更加詳細地示出了圖l中的通信系統，即具體為使用了根據本發明的設備的4個實施例；以及圖3示意性地示出了根據本發明的方法的流程圖示例。
相同的附圖標記用于圖l至圖3中相應的部分。
具體實施例方式
存在多種這樣的應用，即外部事件或用戶交互觸發了通信的發生。事件觸發網絡的示例是任意種類的檢測器網絡，其中必須把外部數據或事件傳送到網絡中的其它節點。一種示例應用是無線方式的車輛-車輛通信網絡200，其中意外事件或其它危險事件將會自動觸發警報，該警報將會被發送到環境中的其它車輛。
圖1示出了這種根據本發明的節點間通信系統布置的示例，即車輛到車輛通信系統200；更詳細地，圖1中示出了涉及由車輛到車輛通信來處理的本地危險警報的應用情景，其中根據本發明的設備100被安裝在車輛上，而且通知消息由車輛周圍或車輛中的事件來觸發。
高速公路上的第一車輛(＝節點IDS；圖1下方的車輛)檢測到道路中存在結冰Z。檢測到結冰Z表示重要的信息，必須被轉發到其它車輛。從第二車輛(＝節點IDA；圖1上方的車輛)接收到的hello消息IM-表示第二車輛的存在-作為觸發，使第一車輛向第二車輛發送事件消息EM(＝警報消息，消息ID＝MI；內容道路上的結冰Z；參考圖2)。
在本發明中，節點A、B、C、S(參考圖2)借助于所謂的hello分組而發現彼此。Hello分組被設計用于發現節點A、B、C、S，而且具體是包含節點A、B、C、S的標識符。用于鄰近系統發現的hello分組是眾所公知的，特別是在路由協議中。
與其它多種協議相比，在本發明中，hello分組不必用于維持每一個節點A、B、C、S中的鄰近系統狀態信息。這是可選的附加物，以便更快地傳遞通知。
假定所考慮的設備100中沒有可用的鄰近系統信息，在事件已經發生后，發送方或發送單元10把事件通知發送到第一節點，其中發送方或發送單元10從所述第一節點接收到hello分組。為了確保這個節點已經通過其接收單元20接收到通知，期望接收節點利用應答分組做出答復。每當發送節點接收到另一個hello消息(作為觸發)，它將會再次發送消息，直到該消息得到應答為止。
在多種應用中，關鍵的是發送設備能夠確保通知已經被接收。為此，在每一個設備100中設置有存儲單元30；這個存儲單元30存儲關于滿足如下條件的所有設備的信息即當事件已經發生后，已經從這些設備接收到hello分組。這些設備100-把已經對接收到的通知做出肯定應答的設備與設備100區分開來-已經被檢測到但并沒有接收到通知。
例如，這種鑒別能夠借助下面針對節點S的通知狀態表(參考圖2)來實現
不同的表會與不同的消息相關聯。被標記為“0”的設備100已經發送了hello分組但還沒有接收到通知，而被標記為“1”的設備已經對通知做出了應答。
當最初產生并轉發消息時，發送方(節點s；參考圖2)創建與該消息有關的空表。每當節點S從該表中不存在的節點或該表中存在但具有0值的節點接收到新的hello消息時，發送方把該節點沒有做出應答的所有消息轉發到該節點。
所以，例如如果節點B(＝具有ID＝B的第二節點；參考圖2)發送hello消息，那么節點S將會向節點B發送消息M1和M3。這時，如果節點B發送與消息ID＝M1有關的應答消息AM，則將會對上表進行更新，從而把針對消息M1的節點B的狀態設置為“1”。
只要設備100仍舊處于發送和接收范圍內，即只要從這個設備100接收到hello分組，那么與該設備100有關的信息將會被保持在表中。可以獲知同一個設備100的兩個hello分組之間的最大間隔時間。因此，這個最大間隔時間可以用作所謂的表中條目的生存期。為了考慮到hello分組可能會丟失，所述生存期還可以被選擇為兩個hello分組之間的最大間隔時間的倍數。在已經從所考慮的設備100接收到第一個hello分組后，啟動生存期定時器。如果定時器到時，則刪除表中的條目。
在多種應用中，已經接收到通知的設備100把這個通知轉發到其它設備100是有用的，甚至是必需的。在這種情況下，通知的始發者把通知發送到少數設備100-甚至可能為僅僅一個其它設備100，該設備將會對信息進行轉發-是滿足要求的。
同樣，可以規定這些其它設備100是否把信息轉發到少數設備100，或轉發到除了從其接收到該信息的設備的所有設備100。在移動節點A、B、C、S的情況下，設備100在重新發送信息之前攜帶有該信息、或設備100在特定間隔之后周期性地再次發送該信息是有用的。
最后，圖3對在車輛形式的多個移動節點A、B、C、S(參考圖2)之間進行事件觸發通信的單播方法進行描述在已經接收到關于道路上的結冰Z的事件通知EM后，[i].首先，設備100的接收裝置20監聽第一節點A的識別消息IM；[ii].然后，把這個特殊節點A-已經從該節點接收到識別信息IM-的識別信息以本地的方式存儲在設備100的存儲裝置30中；[iii].然后，把事件通知EM發送到節點B、C，并等待各自的應答通知AM；[iv].然后，把每一個節點B、C是否已經接收到特定事件通知EM的應答以本地的方式存儲在設備100的存儲裝置30中，其中能夠在不同事件通知EM之間進行區分；[v].如果在特定的超時周期內沒有接收到應答通知AM，則重復進行發送；以及[vi].如果在特定的時間周期內-具體為特定的生存期內-沒有從這些節點B、C接收到識別消息IM最后，刪除識別消息IM，具體是刪除關于節點B、C的信息。
從圖2可以得到，設備100中的發送裝置10、接收裝置20和存儲裝置30通過數據總線40而彼此相連。
附圖標記列表100設備10發送裝置或發送單元20接收裝置或接收單元
30存儲裝置或存儲單元40總線，具體為數據總線，把發送裝置或發送單元10、接收裝置或接收單元20以及存儲裝置或存儲單元30彼此相連。
200通信網絡或通信系統，具體為節點間通信布置。
A第一節點B第二節點C第三節點S發送節點Z道路上的結冰AM應答消息或應答通知EM事件通知或警報消息IMhello消息或識別消息
權利要求
1.一種用于對多個節點(A、B、C、S)之間的事件觸發通信進行操作的設備(100)，具體為多個移動節點之間的通信，例如多個車輛之間的通信，其特征在于至少一個發送裝置(10)，用于把至少一個消息(M1、M2、M3)-具體為至少一個識別消息(IM)和/或至少一個應答通知(AM)-呈送到至少一個特定節點(A、B、C、S)-具體為通過單播發送而呈送。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于發送裝置(10)被設計用于通過如下方式額外地發送至少一個事件通知(EM)-單播發送，具體為針對從其接收到識別消息(IM)的每一個特定節點(A、B、C、S)而發送，和/或-向多個節點(A、B、C、S)以廣播發送的形式進行發送。
3.根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于至少一個接收裝置(20)-用于檢測由至少一個節點(A、B、C、S)所發送的消息(M1、M2、M3)，和/或-用于檢測由至少一個節點(A、B、C、S)所發送的事件通知(EM)。
4.根據權利要求1至3中至少一項所述的設備，其特征在于把應答通知(AM)呈送給從其接收到識別消息(IM)和/或事件通知(EM)的特定節點(A、B、C、S)。
5.根據權利要求1至4中至少一項所述的設備，其特征在于至少一個存儲裝置(30)-用于存儲識別消息(IM)，具體用于以本地的方式對從其接收到所述識別消息的特定節點(A、B、C、S)的識別信息進行存儲，以及-用于存儲每一個特定節點(A、B、C、S)的應答通知(AM)，具體用于以本地的方式來存儲是否已經接收到特定事件通知(EM)的應答，其中設備(100)能夠對不同的事件通知(EM)進行區分。
6.根據權利要求1至5中至少一項所述的設備，其特征在于所述設備按照如下方式而設計-用于周期性地呈送消息(M1、M2、M3)，-如果在特定的超時周期內沒有接收到應答通知(AM)，則重復呈送消息(M1、M2、M3)和/或重復發送事件通知(EM)，和/或-如果在特定的時間周期-具體為特定的生存期-內沒有從節點(A、B、C、S)接收到識別消息(IM)，則刪除識別消息(IM)-具體是刪除關于至少一個節點(A、B、C、S)的信息。
7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于-超時周期-在重復進行呈送之前所經過的時間-與特定節點(A、B、C、S)呈送識別消息(IM)的時間周期相等，和/或-特定的時間周期-具體為生存期，即在刪除關于特定節點(A、B、C、S)的識別消息(IM)之前所經過的時間-與所述特定節點(A、B、C、S)呈送識別消息(IM)的最大時間周期或所述最大時間周期的倍數相等。
8.用于多個節點(A、B、C、S)之間的事件觸發通信的通信網絡或通信系統(200)，每一個節點(A、B、C、S)包括至少一個根據權利要求1至7中至少一項所述的設備(100)。
9.用于多個節點(A、B、C、S)之間的事件觸發通信的方法，具體為多個移動節點之間的通信，例如多個車輛之間的通信，其特征在于把至少一個消息(M1、M2、M3)-具體為至少一個識別消息(IM)和/或至少一個應答通知(AM)-呈送到至少一個特定節點(A、B、C、S)，具體為通過單播發送而呈送。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于已經接收到至少一個事件通知(EM)后的如下步驟[i]監聽至少一個節點(A、B、C、S)的識別消息(IM)；[ii]把從其接收到識別消息(IM)的至少一個特殊節點(A、B、C、S)以本地的方式進行存儲；[iii]把事件通知(EM)發送到至少一個特殊節點(A、B、C、S)，并等待應答通知(AM)；[iv]把每一個節點(A、B、C、S)是否已經接收到特定事件通知(EM)的應答以本地的方式進行存儲，其中能夠在不同的事件通知(EM)之間進行區分；[v]如果在特定的超時周期內沒有接收到應答通知(AM)，則重復進行發送；以及[vi]如果在特定的時間周期內-具體為特定的生存期內-沒有從這個節點(A、B、C、S)接收到識別消息(IM)，則刪除識別消息(IM)，具體是刪除關于至少一個節點(A、B、C、S)的信息。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于把應答通知(AM)呈送到從其接收到識別消息(IM)和/或事件通知(EM)的特殊節點(A、B、C、S)。
12.根據權利要求10或11所述的方法，其特征在于事件通知(EM)為-通過單播發送的形式而發送，例如針對從接收到識別消息(IM)的每一個特殊節點(A、B、C、S)而單獨地發送，和/或-通過廣播發送的形式而發送到多個節點(A、B、C、S)，事件通知(EM)具體地由節點(A、B、C、S)周圍和/或節點(A、B、C、S)中的事件而觸發。
13.根據權利要求10至12中至少一項所述的方法，其特征在于把已接收到的事件通知(EM)發送和/或轉發到特定數目的節點(A、B、C、S)。
14.根據權利要求10至12中至少一項所述的方法，其特征在于把已接收的事件通知(EM)發送和/或轉發到如下所有節點(A、B、C、S)接收到的識別消息(IM)仍以本地方式存儲且沒有被標記為已對接收到的事件通知(EM)做出應答的節點(A、B、C、S)，除了從其接收到事件通知(EM)的節點(A、B、C、S)。
15.根據權利要求9至14中至少一項所述的方法，其特征在于已接收到的識別消息(IM)所來自的特殊節點(A、B、C、S)的識別消息(IM)-具體為本地信息-是-根據需要而建立并存儲，具體為一旦事件已經發生和/或接收到事件通知(EM)而建立并存儲，-或被持久地維持和更新。
16.根據權利要求13所述的方法，其特征在于所述被發送和/或轉發通知的節點數目和/或消息重復頻率取決于從不同節點接收到的識別消息(IM)的數目。
17.用于至少一個根據權利要求8所述的通信網絡(200)和/或根據權利要求9至16中的至少一項所述的方法的通信協議。
18.在至少一個根據權利要求8所述的通信網絡(200)中，使用至少一個根據權利要求1至7中至少一項所述的設備(100)和/或根據權利要求9至16中至少一項所述的方法和/或根據權利要求16所述的通信協議把外部數據和/或事件傳送到其它節點(A、B、C、S)，例如在無線方式的車輛對車輛通信網絡中，其中意外事件或其它事件自動觸發警報，該警報被發送到環境中的其它車輛，具體為當車輛在同一區域內的不同方向中移動時-為了避免路線變更或合并調動中的碰撞，以及-用于報告可視障礙-例如道路上的結冰-或昏暗的對象或帶有陰影的對象，以告知交通情況或特殊的交通事件，例如交通堵塞。
全文摘要
提供了用于多個節點(A、B、C、S)之間的事件觸發通信的設備(100)和方法，具體為多個移動節點之間的通信，例如多個車輛之間的通信，其中考慮了對消息進行應答這個方面，本發明提出向至少一個特殊節點(A、B、C、S)呈送至少一個消息(M1、M2、M3)，具體為至少一個識別消息(IM)和/或至少一個應答通知(AM)，且通過單播發送而呈送。
文檔編號H04L29/08GK101057463SQ200580038634
公開日2007年10月17日 申請日期2005年10月27日 優先權日2004年11月11日
發明者喬治·哈勃薩, 馬克·盧夫尼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司