專利名稱：一種改進(jìn)的通信協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間基于分組的通信領(lǐng)域，并且特別是涉及其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)在多于一個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的范圍內(nèi)的情況。
通信系統(tǒng)可以利用數(shù)據(jù)分組從一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送信息。被傳送的數(shù)據(jù)分組通常包括兩種數(shù)據(jù)類型總開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)和有效負(fù)荷數(shù)據(jù)?？傞_(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)可以包括支持被所述通信系統(tǒng)使用的協(xié)議類型的數(shù)據(jù)，并且還可以包括支持由于在節(jié)點(diǎn)之間的通信給所述分組造成的誤差的檢測(cè)和任選校正的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。對(duì)于一種特殊的通信系統(tǒng)，使能夠共享可用和有限的系統(tǒng)容量的用戶(節(jié)點(diǎn))數(shù)量最大化，可以是一個(gè)目的。達(dá)到這個(gè)目的的一種方法是確保在所述節(jié)點(diǎn)之間通信的分組盡可能短。
一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以在多于一個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的范圍內(nèi)(即，能夠從多于一個(gè)其它節(jié)點(diǎn)接收分組)。一種眾所周知的區(qū)分節(jié)點(diǎn)的方法是使用編址。編址的缺點(diǎn)是，增加分組的總開(kāi)銷(xiāo)(對(duì)于一個(gè)給定的有效負(fù)荷大小，分組的長(zhǎng)度被增加，這可能意味著每個(gè)單元時(shí)間有更少的分組，進(jìn)而又可能限制能夠共享所述系統(tǒng)容量的用戶數(shù)量)。
例如，一個(gè)系統(tǒng)可以進(jìn)行這樣的通信，其中包括所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址的一個(gè)被發(fā)送的分組被一個(gè)接收節(jié)點(diǎn)確認(rèn)。所述確認(rèn)(例如，一個(gè)確認(rèn)分組)可以包括所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址。這種方法的缺點(diǎn)是所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)不能根據(jù)所述確認(rèn)分組的內(nèi)容確定哪個(gè)(以前被發(fā)送的)分組正被確認(rèn)。
在另一個(gè)例子中，通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)可以利用包括總開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)、有效負(fù)荷數(shù)據(jù)和冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的分組。為了提供適當(dāng)?shù)姆纸M誤差防護(hù)，所述冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)可以是總開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)和有效負(fù)荷數(shù)據(jù)的函數(shù)。一個(gè)第一節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送一個(gè)消息分組到一個(gè)第二節(jié)點(diǎn)，所述分組是需要確認(rèn)的類型。作為響應(yīng)，所述第二節(jié)點(diǎn)可以將一個(gè)包括在所述消息分組(以及支持所述通信系統(tǒng)協(xié)議必要的任何總開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù))中被接收的原始冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的確認(rèn)分組發(fā)送到所述第一節(jié)點(diǎn)。這樣，所述第二節(jié)點(diǎn)確認(rèn)所述消息分組(因?yàn)樗鋈哂鄼z驗(yàn)數(shù)據(jù)是所述總開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)和有效負(fù)荷數(shù)據(jù)的函數(shù))，同時(shí)，在相同的時(shí)間，最小化所述確認(rèn)分組的大小。這種方法的一個(gè)缺點(diǎn)是，在所述確認(rèn)分組內(nèi)的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)保護(hù)地被發(fā)送。在被所述第一節(jié)點(diǎn)接收的確認(rèn)分組的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)中的誤差可能例如(錯(cuò)誤地)促使所述第一節(jié)點(diǎn)再發(fā)送所述原始消息分組以便克制被所述第二節(jié)點(diǎn)接收的消息分組的訛誤已經(jīng)發(fā)生的假定。
一種克服上述缺陷的方法是使用附加的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)保護(hù)所述原始消息的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，兩種冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)都被包括在所述確認(rèn)分組中。這種方法的一個(gè)明顯的缺點(diǎn)是所述確認(rèn)分組的大小因此而被增加。
本發(fā)明的一個(gè)目的是借助于在一個(gè)通信系統(tǒng)的終端之間傳遞數(shù)據(jù)報(bào)的方法為這些和其它問(wèn)題提供一種解決方案。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種在一個(gè)通信系統(tǒng)的終端之間傳遞數(shù)據(jù)報(bào)的方法，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)包括被用于核對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)完整性的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，所述方法包括步驟·產(chǎn)生包括消息數(shù)據(jù)和第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)報(bào)，所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)所述消息數(shù)據(jù)被計(jì)算；·從第一終端發(fā)送所述第一數(shù)據(jù)報(bào)到第二終端；·核對(duì)所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的完整性；·產(chǎn)生包括第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)報(bào)，所述第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)響應(yīng)數(shù)據(jù)和第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)被計(jì)算；·從所述第二終端發(fā)送所述第二數(shù)據(jù)報(bào)到所述第一終端；·核對(duì)所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性；以及，在其中所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性被確認(rèn)的情況下，·識(shí)別所述第二數(shù)據(jù)報(bào)是對(duì)于所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的響應(yīng)。
本發(fā)明適合于很多類型的通信系統(tǒng)。尤其是，它可以適合于在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間基于分組的通信，其中，當(dāng)一個(gè)分組被從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳遞到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，誤差有可能出現(xiàn)。被用于接入導(dǎo)致例如分組沖突(即，在相同的時(shí)間在相同的信道中被不同節(jié)點(diǎn)發(fā)送的分組)的通信信道的方法可能造成這樣的誤差。盡管這種限制可以通過(guò)更復(fù)雜的方案被解決，但是這種接入方案的簡(jiǎn)單性可以導(dǎo)致有吸引力的成本優(yōu)點(diǎn)。另外，或者可替代地，分組可以被包括(但不限于)由于衰減、多徑或者其它失真造成的損耗的通信媒體本身的固有損耗所破壞。這種損耗是無(wú)線媒體特有的，所述媒體的例子包括，但不限于，無(wú)線電、激光、紅外線和超聲波。
為了允許誤差檢測(cè)，通過(guò)有損耗的通信媒體被發(fā)送的分組可以包括冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)可以被一個(gè)接收節(jié)點(diǎn)用于核對(duì)被接收的分組數(shù)據(jù)的完整性。用于定義冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的方案的范圍包括(但不限于)檢查和、海明編碼和循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC)。尤其是，CRC通常根據(jù)性能(即，檢測(cè)某些類型的數(shù)據(jù)誤差的能力)和總開(kāi)銷(xiāo)(CRC數(shù)據(jù)的大小)之間的好的折中被選擇。
在很多實(shí)際的通信系統(tǒng)中，為確保健壯性，信息的發(fā)送器必須具有接收器已經(jīng)正確接收所述信息的知識(shí)。因此，通常，所述發(fā)送器需要來(lái)自所述接收器的一些形式的反饋，例如，所述消息已經(jīng)被正確接收的確認(rèn)。在其中有多個(gè)發(fā)送器和接收器在彼此的范圍內(nèi)(即，能夠互相通信)并且其中一個(gè)發(fā)送器能夠?qū)⒁粋€(gè)專用消息尋址到一個(gè)接收器的情況中，存在一個(gè)問(wèn)題，其中所述接收器需要將它的確認(rèn)尋址到所述發(fā)送器并且需要將所述確認(rèn)與所述正確的原始消息相聯(lián)系?，F(xiàn)有技術(shù)方法解決這些問(wèn)題的一個(gè)或者另一個(gè)，但是只通過(guò)折中所述確認(rèn)過(guò)程的效率來(lái)解決兩者。
在一個(gè)使用本發(fā)明的方法的例子中，一個(gè)通信系統(tǒng)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中，一個(gè)第一節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)包括消息數(shù)據(jù)和第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)報(bào)，所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)例如是一個(gè)檢查和、海明編碼或者CRC，但并不限于這些。優(yōu)選地，第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)使用所述總開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)(包括第一節(jié)點(diǎn)地址)和消息(或者有效負(fù)荷)數(shù)據(jù)被產(chǎn)生。這樣，所述第一數(shù)據(jù)報(bào)包括冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，所述冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)包含關(guān)于所述消息(第一節(jié)點(diǎn)地址)源和所述消息(有效負(fù)荷)內(nèi)容的信息。優(yōu)選地，一種CRC機(jī)制被使用。所述數(shù)據(jù)報(bào)被發(fā)送到一個(gè)第二節(jié)點(diǎn)。在接收時(shí)，例如，通過(guò)根據(jù)同意的方法(如被所述第一和第二節(jié)點(diǎn)兩者使用的檢查和、海明編碼、CRC、等等)從所述被接收的數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)容計(jì)算冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，所述第二節(jié)點(diǎn)可以測(cè)試所述被接收的(第一)數(shù)據(jù)報(bào)的完整性。所述被計(jì)算的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)隨后可以與被包括在所述被接收的第一數(shù)據(jù)報(bào)中的第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)比較。如果兩個(gè)冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，則隨后所述第二節(jié)點(diǎn)對(duì)于第一數(shù)據(jù)報(bào)的無(wú)誤差接收被確定。一種測(cè)試被接收的(第一)數(shù)據(jù)報(bào)的完整性的可替代的方法可以是將一個(gè)冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器初始化為一個(gè)已知值并且隨后將所述被接收的數(shù)據(jù)報(bào)的總開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)、有效負(fù)荷數(shù)據(jù)和冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用到所述發(fā)生器。所述發(fā)生器的合成值可以被用于核對(duì)所述被接收的數(shù)據(jù)報(bào)的完整性。這個(gè)方法能夠在CRC的實(shí)例中被使用，例如，一個(gè)CRC發(fā)生器可以先于應(yīng)用所述被接收的數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)之前被初始化。在這個(gè)例子中，CRC發(fā)生器后面的零值將表示驗(yàn)證。
很多系統(tǒng)使用所謂的肯定響應(yīng)，借此，接收節(jié)點(diǎn)對(duì)于數(shù)據(jù)報(bào)的無(wú)誤差接收導(dǎo)致所述接收節(jié)點(diǎn)的肯定響應(yīng)，其中，所述接收節(jié)點(diǎn)將一個(gè)響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送回所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)。因此，在這個(gè)例子中，所述第二節(jié)點(diǎn)可以產(chǎn)生一個(gè)第二數(shù)據(jù)報(bào)，該數(shù)據(jù)報(bào)代表一個(gè)對(duì)于所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的響應(yīng)。所述第二數(shù)據(jù)報(bào)包括一個(gè)第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，它根據(jù)響應(yīng)數(shù)據(jù)和在所述第一數(shù)據(jù)報(bào)中被接收的第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)被計(jì)算。這種計(jì)算的一個(gè)例子是，其中一個(gè)冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器可以根據(jù)所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)(在所述第一數(shù)據(jù)報(bào)中被接收的)被初始化；響應(yīng)數(shù)據(jù)隨后可以被應(yīng)用到所述發(fā)生器，所述第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)隨后根據(jù)所述發(fā)生器的值被確定。應(yīng)該注意，為最小化所述數(shù)據(jù)報(bào)的大小，所述第二節(jié)點(diǎn)地址可以從所述數(shù)據(jù)報(bào)中被省略，因?yàn)檫@個(gè)地址隱含在響應(yīng)于原始數(shù)據(jù)報(bào)(第一數(shù)據(jù)報(bào))的數(shù)據(jù)報(bào)中。然而，和現(xiàn)有的技術(shù)方法不同，根據(jù)所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)包括涉及所述第一節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)和所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的有效負(fù)荷以及執(zhí)行它的用于所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的誤差檢測(cè)功能的信息。和所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)一樣，所述第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)可以是一個(gè)檢查和、海明編碼、CRC或者其它適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。優(yōu)選地，一種CRC被用于所述第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。在所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的簡(jiǎn)單確認(rèn)的情況中，所述第二節(jié)點(diǎn)可以產(chǎn)生一個(gè)只包括最小確認(rèn)標(biāo)識(shí)符數(shù)據(jù)(有效負(fù)荷數(shù)據(jù))和所述第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)(以及如必要，支持被使用的通信協(xié)議的任何總開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù))的第二數(shù)據(jù)報(bào)。優(yōu)選地，所述確認(rèn)標(biāo)識(shí)符數(shù)據(jù)未被包括在所述第二數(shù)據(jù)報(bào)內(nèi)，因?yàn)樗梢允堑谝缓偷诙?jié)點(diǎn)共用并且通過(guò)局部存儲(chǔ)器或者任何其它裝置可接入的數(shù)據(jù)。這進(jìn)一步減小所述確認(rèn)數(shù)據(jù)報(bào)或者具有充分恒定的有效負(fù)荷數(shù)據(jù)內(nèi)容的其它數(shù)據(jù)報(bào)的大小。
所述第二節(jié)點(diǎn)隨后發(fā)送所述第二數(shù)據(jù)報(bào)。所述第一節(jié)點(diǎn)可以在很多其它節(jié)點(diǎn)的范圍內(nèi)，并且可以等待來(lái)自一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)報(bào)作為對(duì)于以前被它自己發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)的響應(yīng)。所述第一節(jié)點(diǎn)可以接收所述第二數(shù)據(jù)報(bào)。隨后，例如，根據(jù)同意的方法(如被所述第一和第二節(jié)點(diǎn)兩者使用的檢查和、海明編碼、CRC、等等)，通過(guò)根據(jù)與所述被接收的數(shù)據(jù)報(bào)和所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)有關(guān)的響應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，它可以測(cè)試所述被接收的(第二)數(shù)據(jù)報(bào)的完整性。所述被計(jì)算的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)隨后可以與被包括在所述被接收的第二數(shù)據(jù)報(bào)中的第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)比較。如果所述冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，則隨后所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性被核實(shí)。一種核對(duì)所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性的可替代的方法是，其中一個(gè)冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器可以根據(jù)所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)被初始化；隨后響應(yīng)數(shù)據(jù)和第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)可以被應(yīng)用到所述發(fā)生器，隨后，所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性根據(jù)所述冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器的值被確定。和現(xiàn)有的技術(shù)方法不同，如上面描述的第二數(shù)據(jù)報(bào)的驗(yàn)證也表示所述第二數(shù)據(jù)報(bào)是對(duì)于被第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的早期數(shù)據(jù)報(bào)的響應(yīng)并且識(shí)別哪個(gè)特殊的早期數(shù)據(jù)報(bào)。
一種通信系統(tǒng)可以包括能夠使用包括本發(fā)明的各個(gè)方面的數(shù)據(jù)報(bào)通信的節(jié)點(diǎn)或者終端。被所述通信系統(tǒng)使用的媒體可以是有線的或者無(wú)線的或者兩者的組合。尤其是，適當(dāng)?shù)挠芯€系統(tǒng)的例子包括，但不限于，以太網(wǎng)、RS232、UPnP和USB；適當(dāng)?shù)臒o(wú)線系統(tǒng)的例子包括，但不限于，WiFi、802.11、低功率無(wú)線電、藍(lán)牙和ZigBee。優(yōu)選地，適當(dāng)?shù)臒o(wú)線通信系統(tǒng)的終端根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.4通信。
適合于支持本發(fā)明的各個(gè)方面的一種通信終端或者節(jié)點(diǎn)可以包括·一個(gè)可操作來(lái)接收來(lái)自另一個(gè)終端的數(shù)據(jù)報(bào)的第一端口；·一個(gè)處理器，可操作來(lái)·解碼被接收的數(shù)據(jù)報(bào)；·計(jì)算冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；·比較冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；以及·產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)；·一個(gè)可操作來(lái)存儲(chǔ)程序編碼指令的第一存儲(chǔ)器；·一個(gè)可操作來(lái)存儲(chǔ)冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的第二存儲(chǔ)器；·一個(gè)可操作來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)到另一個(gè)終端的第二端口；以及·一個(gè)可操作來(lái)與主應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)的第三端口。
任何適當(dāng)?shù)挠布蛘哂布?軟件組合可以被用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的終端。在一些實(shí)現(xiàn)中，非易失存儲(chǔ)器可以被用于存儲(chǔ)所述軟件程序編碼。另外，或者可替代的，一種實(shí)現(xiàn)方案可以利用冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器例如在具有有限處理能力或不具有處理能力的節(jié)點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)CRC生成。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)點(diǎn)是，它們?cè)谑褂貌怀渥愕耐ㄐ刨Y源方面是緊湊和有效的，與此同時(shí)，它們還可以保護(hù)所述數(shù)據(jù)報(bào)以避免誤差并且它們可以指示自己涉及的源節(jié)點(diǎn)和特定的數(shù)據(jù)報(bào)。
將通過(guò)例子并且參考附圖描述另外的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1是一個(gè)包括本發(fā)明的一個(gè)方面的典型的方法的流程圖；圖2是一個(gè)通信終端或者節(jié)點(diǎn)的示意的表示。
圖1顯示一個(gè)包括本發(fā)明的一個(gè)方面的典型的方法的流程圖。通常在100被顯示的所述方法可以被在一個(gè)通信系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第一和第二節(jié)點(diǎn)應(yīng)用。一個(gè)例子可以是，其中，所述節(jié)點(diǎn)是根據(jù)ZigBee和/或IEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)操作的無(wú)線節(jié)點(diǎn)或者終端。所述方法在102啟動(dòng)，其中在104，消息數(shù)據(jù)被第一節(jié)點(diǎn)裝配。這個(gè)消息數(shù)據(jù)可以包括要被從所述系統(tǒng)內(nèi)的第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送到第二節(jié)點(diǎn)的總開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)(例如，但不限于，第一節(jié)點(diǎn)地址、第二節(jié)點(diǎn)地址、分組類型、成幀編碼、順序數(shù)據(jù))和有效負(fù)荷(信息)數(shù)據(jù)。有效負(fù)荷信息可以通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)本身或者通過(guò)與主應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)交換被處理。利用所述消息數(shù)據(jù)，第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)136被計(jì)算106。任何適當(dāng)?shù)娜哂鄼z驗(yàn)數(shù)據(jù)機(jī)制可以被使用。它們包括(但不限于)檢查和、海明、CRC、等等?？梢愿鶕?jù)在通信信道中很可能遇到的誤差類型并且也許還根據(jù)通信節(jié)點(diǎn)的可用的處理能力來(lái)選擇適當(dāng)?shù)姆桨浮Ｒ坏┧鋈哂鄼z驗(yàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)被計(jì)算，則它可以被附加到所述消息數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生108第一數(shù)據(jù)報(bào)。應(yīng)該注意，本發(fā)明的方法不必要求上面詳述的全部消息數(shù)據(jù)被包括在一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)內(nèi)。發(fā)起一個(gè)消息的節(jié)點(diǎn)可能只需要供給對(duì)于預(yù)定的接受者節(jié)點(diǎn)足以重建包括本發(fā)明的各個(gè)方面的適當(dāng)?shù)娜哂鄼z驗(yàn)數(shù)據(jù)的信息。例如，如下面關(guān)于響應(yīng)數(shù)據(jù)被進(jìn)一步解釋的，有效負(fù)荷數(shù)據(jù)可以不必被包括。所述第一數(shù)據(jù)報(bào)被發(fā)送110到第二節(jié)點(diǎn)。
所述第二節(jié)點(diǎn)接收112所述第一數(shù)據(jù)報(bào)。在114，根據(jù)在所述第一數(shù)據(jù)報(bào)中被接收的總開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)和有效負(fù)荷數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。就在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上計(jì)算相同的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的目的來(lái)說(shuō)，被所述第二節(jié)點(diǎn)使用的計(jì)算匹配被所述第一節(jié)點(diǎn)使用的計(jì)算，并且在相同的數(shù)據(jù)(例如，總開(kāi)銷(xiāo)和有效負(fù)荷數(shù)據(jù))上進(jìn)行操作。所述被計(jì)算的冗余檢驗(yàn)隨后可以被與在所述第一數(shù)據(jù)報(bào)中被接收的第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)116比較118。如果所述比較為假，則因?yàn)楸凰龅诙?jié)點(diǎn)接收的第一數(shù)據(jù)報(bào)被破壞并且不可靠，所述方法終止142。如果所述比較為真，則所述第二節(jié)點(diǎn)隨后繼續(xù)產(chǎn)生126第二數(shù)據(jù)報(bào)作為對(duì)所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的滿意的接收的響應(yīng)。所述第二數(shù)據(jù)報(bào)包括根據(jù)響應(yīng)數(shù)據(jù)(有效負(fù)荷數(shù)據(jù))120而計(jì)算的第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)122以及在所述第一數(shù)據(jù)報(bào)中被接收的第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)116。在這個(gè)方式中，所述第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是所述響應(yīng)數(shù)據(jù)、所述第一節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)(例如，地址)和所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)容的函數(shù)(因?yàn)樗龅谝蝗哂鄼z驗(yàn)數(shù)據(jù)本身是后兩項(xiàng)的函數(shù))。所述第二數(shù)據(jù)報(bào)可以任選地124包括所述響應(yīng)數(shù)據(jù)；在包括(但不限于)確認(rèn)一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)報(bào)、周期信標(biāo)數(shù)據(jù)報(bào)或類似的數(shù)據(jù)報(bào)的一些普通或者標(biāo)準(zhǔn)類型情況中，所述響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)于參與所述通信的節(jié)點(diǎn)可以是已知的。例如，所述響應(yīng)數(shù)據(jù)可以被局部地存儲(chǔ)或者另外在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上可得到；因此，在所述數(shù)據(jù)報(bào)本身中包括和傳遞這種數(shù)據(jù)可能是低效率的。隨后，所述第二數(shù)據(jù)報(bào)被從所述第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送128到所述第一節(jié)點(diǎn)。
當(dāng)接收130到所述第二數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，所述第一節(jié)點(diǎn)使用在所述第二數(shù)據(jù)報(bào)中被接收的數(shù)據(jù)、所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)136和響應(yīng)數(shù)據(jù)(在所述第二數(shù)據(jù)報(bào)中被提供，或者如上面討論的局部地可得到的；為了清楚起見(jiàn)，在圖1中未被顯示)計(jì)算134冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。所述被計(jì)算的冗余檢驗(yàn)隨后被與在所述第二數(shù)據(jù)報(bào)中被接收的第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)比較138。如果所述比較為假，則因?yàn)楸凰龅谝还?jié)點(diǎn)接收的第二數(shù)據(jù)報(bào)被破壞并且不可靠，所述方法終止142。如果所述比較為真，則所述第一節(jié)點(diǎn)隨后確定所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性為真，并且所述第二數(shù)據(jù)報(bào)代表140對(duì)于所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的響應(yīng)。所述方法隨后終止142。在圖1的例子中，例如使用前面被描述的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器的方法的一種適當(dāng)?shù)目商娲姆椒梢员挥糜诤藢?duì)所述數(shù)據(jù)報(bào)的完整性。
圖2顯示一種總體上由200來(lái)表示的、在包括本發(fā)明的各個(gè)方面的通信系統(tǒng)中被使用的通信終端或者節(jié)點(diǎn)的示意的表示。所述節(jié)點(diǎn)包括用于接收數(shù)據(jù)報(bào)的第一端口202、用于發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的第二端口212、用于交換消息數(shù)據(jù)的第三端口218、CPU 204、用于存儲(chǔ)程序指令的ROM 206、用于臨時(shí)存儲(chǔ)的RAM 208、存儲(chǔ)器216和任選冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器214，全部以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式通過(guò)總線210互連。在操作中，在ROM中的程序的控制下，CPU可以獲得消息數(shù)據(jù)(局部地，或者通過(guò)所述第三端口；所述第三端口在所述程序的控制下可以可操作來(lái)與例如局部地位于所述節(jié)點(diǎn)或在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)上的主應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù))用于發(fā)送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。CPU隨后安排要被產(chǎn)生的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；這可以在程序控制下通過(guò)CPU本身，或者可替代地通過(guò)專用冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器214來(lái)進(jìn)行。這種發(fā)生器的一個(gè)例子是一種實(shí)現(xiàn)一個(gè)CRC多項(xiàng)式的適當(dāng)?shù)挠芯€移位寄存器。為了稍后使用，CPU可以安排來(lái)在存儲(chǔ)器216中存儲(chǔ)被產(chǎn)生的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的值。CPU隨后裝配一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)(它包括所述被產(chǎn)生的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù))并且通過(guò)任何適當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議，使用第二端口212發(fā)送所述數(shù)據(jù)報(bào)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)在輸入端口202上接收到數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，CPU可以根據(jù)所述程序和被存儲(chǔ)的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)216處理和確認(rèn)所述數(shù)據(jù)報(bào)。
上述方法和實(shí)現(xiàn)只是通過(guò)例子被呈現(xiàn)，并且代表一種能夠容易地被本領(lǐng)域的技術(shù)人員識(shí)別以便利用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)的方法和實(shí)現(xiàn)的范圍的選擇。
在上面參考圖1的描述中，公開(kāi)了一種在一個(gè)通信系統(tǒng)的終端(節(jié)點(diǎn))之間傳遞數(shù)據(jù)報(bào)的方法。在通過(guò)不可靠媒體操作的系統(tǒng)中，冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)136能夠被包括在一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)中以用于當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)被一個(gè)終端接收112時(shí)核對(duì)所述數(shù)據(jù)報(bào)的完整性；所述數(shù)據(jù)報(bào)的滿意的接收能夠通過(guò)所述接收終端發(fā)布128一個(gè)響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)(例如一個(gè)確認(rèn))到始發(fā)終端而被確認(rèn)。本發(fā)明在用于所述確認(rèn)(或者其它響應(yīng)類型)數(shù)據(jù)報(bào)的新的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的生成122中利用被接收的原始數(shù)據(jù)報(bào)的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)116(所述冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)包括關(guān)于所述始發(fā)終端的標(biāo)識(shí)和所述數(shù)據(jù)報(bào)內(nèi)容的信息)。所述始發(fā)終端接收130并且連同它自己的原始數(shù)據(jù)報(bào)的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)136的局部記錄一起處理134、138所述響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)。這樣，本發(fā)明確保所述響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)的大小是緊湊的，同時(shí)使所述始發(fā)終端不僅僅能核對(duì)138所述響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)的完整性，而且還能認(rèn)可140所述響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)是對(duì)于所述原始數(shù)據(jù)報(bào)的響應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)的終端之間傳遞數(shù)據(jù)報(bào)的方法，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)包括用于核對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)完整性的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，所述方法包括步驟·產(chǎn)生(108)一個(gè)包括消息數(shù)據(jù)和第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)報(bào)，所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)所述消息數(shù)據(jù)被計(jì)算；·從一個(gè)第一終端發(fā)送(110)第一數(shù)據(jù)報(bào)到一個(gè)第二終端；·核對(duì)所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的完整性；·產(chǎn)生(126)一個(gè)包括第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)報(bào)，所述第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)響應(yīng)數(shù)據(jù)和第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)被計(jì)算；·從所述第二終端發(fā)送(128)第二數(shù)據(jù)報(bào)到第一終端；·核對(duì)所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性；以及，在所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性被確認(rèn)的情況下，·識(shí)別所述第二數(shù)據(jù)報(bào)是對(duì)于所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中，核對(duì)所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的完整性的步驟包括步驟·根據(jù)所述消息數(shù)據(jù)計(jì)算第三冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；·比較第三冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；以及·根據(jù)所述比較來(lái)確定所述第一數(shù)據(jù)報(bào)的完整性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的方法，其中，核對(duì)所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性的步驟包括步驟·根據(jù)所述響應(yīng)數(shù)據(jù)和第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算第四冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；·比較第四冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；以及·根據(jù)所述比較來(lái)確定所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中，計(jì)算第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)包括步驟·根據(jù)所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)初始化第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器；·將響應(yīng)數(shù)據(jù)應(yīng)用到所述冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器；以及·根據(jù)所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器的值確定第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4中所述的方法，其中，核對(duì)所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性的步驟包括步驟·根據(jù)所述第一冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)初始化第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器；·將所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的響應(yīng)數(shù)據(jù)和第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用到所述發(fā)生器，所述響應(yīng)數(shù)據(jù)被用于計(jì)算所述第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；以及·根據(jù)所述第二冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器的值確定所述第二數(shù)據(jù)報(bào)的完整性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5任何之一中所述的方法，其中，所述第二數(shù)據(jù)報(bào)還包括所述響應(yīng)數(shù)據(jù)。
7.一種包括多個(gè)終端的通信系統(tǒng)，其中，每個(gè)終端使用權(quán)利要求1到6任何之一中的方法。
8.如權(quán)利要求7中所述的通信系統(tǒng)，其中，所述終端可操作來(lái)使用在標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.4中被定義的數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行通信。
9.一種用于在權(quán)利要求7到8任何之一中的通信系統(tǒng)并且根據(jù)權(quán)利要求1到6任何之一中的方法可操作的終端，所述終端包括·一個(gè)可操作來(lái)接收來(lái)自另一個(gè)終端的數(shù)據(jù)報(bào)的第一端口(202)；·一個(gè)處理器(204)，可操作來(lái)·解碼被接收的數(shù)據(jù)報(bào)·計(jì)算冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；·比較冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；以及·產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)；·一個(gè)可操作來(lái)存儲(chǔ)程序編碼指令的第一存儲(chǔ)器(206)；·一個(gè)可操作來(lái)存儲(chǔ)冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的第二存儲(chǔ)器(216)；·一個(gè)可操作來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)到另一個(gè)終端的第二端口(212)；·一個(gè)可操作來(lái)與主應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)的第三端口(218)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的終端，其中，所述第一存儲(chǔ)器是非易失的。
11.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的終端，還包括一個(gè)冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生器。
全文摘要
一種在通信系統(tǒng)的終端(節(jié)點(diǎn))之間傳遞數(shù)據(jù)報(bào)的方法。在通過(guò)不可靠媒體操作的系統(tǒng)中，冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)(136)可以被包括在一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)中，用于當(dāng)被一個(gè)終端接收(112)時(shí)核對(duì)所述數(shù)據(jù)報(bào)的完整性；所述數(shù)據(jù)報(bào)的滿意接收能夠通過(guò)所述接收終端發(fā)布(128)例如一個(gè)確認(rèn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)到所述原始終端而被確認(rèn)。本發(fā)明在用于所述確認(rèn)(或者其它類型的響應(yīng))數(shù)據(jù)報(bào)的新的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的生成(122)中利用被接收的原始數(shù)據(jù)報(bào)的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)(116)(所述冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)包括關(guān)于所述原始終端的標(biāo)識(shí)和所述數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)容的信息)。所述原始終端接收(130)并且連同它自己的所述原始數(shù)據(jù)報(bào)的冗余檢驗(yàn)數(shù)據(jù)(136)的局部記錄一起處理(134、138)所述響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)。這樣，本發(fā)明確保所述響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)的大小是緊湊的，同時(shí)允許所述原始終端不僅僅核對(duì)(138)所述響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)的完整性，而且還認(rèn)可(140)所述響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)是對(duì)于所述原始數(shù)據(jù)報(bào)的響應(yīng)。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1711741SQ200380103153
公開(kāi)日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月13日
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