ES2549629T3 - Método y aparato para coordinar mensajes de solicitud de información en una red de malla ad-hoc - Google Patents

Método y aparato para coordinar mensajes de solicitud de información en una red de malla ad-hoc Download PDF

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Un método que comprende: recibir al menos una solicitud para transmitir uno o más mensajes de solicitud de información a través de una red de malla ad-hoc; determinar definir al menos un esquema de datos basado al menos en parte en un tipo y un formato de la información solicitada; determinar la información de contexto asociada a una comunidad de nodos dentro de la red de malla ad-hoc; determinar generar el uno o más mensajes de solicitud de información basados, al menos en parte, en el al menos un esquema de datos, incluyendo el uno o más mensajes de solicitud uno o más filtros especificando uno o más criterios para seleccionar de entre uno o más artículos de información que coinciden con el al menos un esquema de datos; y determinar transmitir el uno o más mensajes de solicitud de información a través de la red de malla ad-hoc basado, al menos en parte, en la información de contexto.

Description

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estado inactivo 257 o un estado activo 259. Para la transición entre el estado inactivo 257 y el estado activo 259, la aplicación 201 puede emitir una orden 261 para activar o desactivar el estado unido 253 a través de la interfaz de programación de aplicaciones 225. Cuando el nodo inalámbrico 101 está en el estado inactivo 257, la capa de comunidad 205 abandona el mensaje a pesar de que es un miembro de la comunidad. En ciertas realizaciones, el
5 nodo inalámbrico 101 también puede ser invisible a otros miembros de la comunidad mientras está en el estado inactivo 257. Por ejemplo, el nodo inalámbrico 101 puede entrar en el estado inactivo 257 cuando temporalmente no quiere recibir o compartir información con la comunidad. Cuando el nodo inalámbrico 101 está en el estado activo 259, la capa de comunidad 205 cifra y descifra los mensajes de la comunidad como de costumbre para las comunidades privadas, y permite que todos los mensajes específicos de la comunidad salientes y entrantes para las comunidades públicas (por ejemplo, las comunidades sin restricciones a la membresía).
En el estado activo 259, el nodo inalámbrico 101 también puede estar en un estado invisible 263 o un estado visible
265. Para hacer la transición entre el estado invisible 263 y el estado visible 265, la aplicación 201 emite una orden 267 para establecer el estado ya sea visible o invisible. Cuando está en el estado invisible 263, la identidad
15 específica en la comunidad (por ejemplo, un alias de usuario) asociada con el nodo inalámbrico 101 puede no ser consultada por otros miembros de la comunidad. Por ejemplo, en el estado invisible 263, la capa de comunidad 205 continúa para recibir y enviar mensajes de la comunidad sin su identidad conocida por otros miembros de la comunidad. Cuando está en el estado visible 265, la identidad del nodo inalámbrico 101 puede ser consultada por otros miembros de la comunidad.
En diversas realizaciones, el directorio de la comunidad 243 de la capa de comunidad 205 mantiene, por ejemplo, la información sobre las comunidades a las que el usuario se ha unido. Dicha información contiene, al menos, la identificación de la comunidad (CID). Además, puede contener las claves públicas y/o privadas de autenticación (K) de las comunidades unidas y una lista de identificadores anónimos de la comunidad para cada comunidad. El 25 módulo de control de la comunidad 241 puede volver a calcular periódicamente la lista de CID anónimos. A modo de ejemplo, la capa de comunidad 205 inserta una cabecera en el mensaje que recibe de la capa de concienciación
203. La cabecera contiene, por ejemplo, una lista de identificadores anónimos comunitarios que identifican a las comunidades para que el mensaje sea relevante.
Se contempla que una comunidad personal especial pueda reservarse para el seguimiento de nuevas uniones o relaciones creadas entre los usuarios: Consideremos, por ejemplo, que el usuario A se encuentra con el usuario B por primera vez y quiere crear un enlace de radio entre los dispositivos móviles correspondientes a cada usuario. En una realización, el usuario A puede iniciar la creación de este vínculo con el usuario B mediante la transferencia al usuario B (por ejemplo, mediante el uso de un mecanismo seguro de transferencia) el CID y el K público del usuario
35 de una comunidad personal de "nuevas uniones". Del mismo modo, el usuario B puede dar al usuario A credenciales similares correspondientes a la comunidad de "nuevos uniones" del usuario B. Una vez que las credenciales se intercambian y el vínculo se ha creado, el usuario A puede encontrar el usuario B través de la red de malla ad-hoc 109 mediante la búsqueda de los miembros de la comunidad de "nuevas uniones" del usuario A. En otras palabras, con una búsqueda simple de una sola comunidad, el usuario A puede buscar todas las personas en el usuario de un vecindario local con quien el usuario A ha creado un enlace. Esto requiere que un alto número de CIDs de la comunidad y Ks se puede almacenar en el directorio de la comunidad 243. Además, se debe proporcionar una búsqueda efectiva de la guía de la comunidad. Hay muchas soluciones existentes y buenas para tales operaciones de búsqueda eficiente.
45 A medida que el usuario crea nuevas uniones, el número de CIDs y Ks de la comunidad almacenados en el directorio de la comunidad 243 del usuario puede crecer bastante. En consecuencia, para permitir la búsqueda efectiva de un gran número de comunidades, la capa de comunidad 205 puede generar un mensaje de búsqueda de comunidad especial para iniciar la búsqueda. Por ejemplo, el mensaje de búsqueda de comunidad especial contiene, al menos en parte, una lista de identificadores anónimos comunitarios correspondientes a las comunidades que se deben buscar. Para proteger la privacidad, la capa de comunidad 205 puede generar un nuevo conjunto de identificadores anónimos de la comunidad para cada mensaje de búsqueda de la comunidad. Si la capa de comunidad 205 encuentra una coincidencia con cualquiera de los identificadores de la comunidad anónimos en cualquiera de los nodos vecinos 101 que recibe el mensaje de búsqueda, la capa de comunidad 205 genera un mensaje de respuesta que puede contener el alias del usuario en esa comunidad u otra información específica de la
55 comunidad. El mensaje de respuesta puede ser cifrada con la clave de cifrado de la comunidad. En una realización, el mensaje de búsqueda de la comunidad puede estar relacionado con las preguntas y respuestas transmitidas a través de la red de malla ad-hoc 109 en apoyo de diversas realizaciones del mecanismo de publicación/suscripción que se describe aquí.
Como se muestra en la figura 2C, la capa de comunidad 205 tiene conectividad a la capa de concienciación 203 anterior y la capa de red 207 a continuación. La capa de red 207 gestiona la retransmisión de mensajes de inundación recibidos y el encaminamiento de la unidifusión (normalmente responder) los mensajes recibidos por el nodo inalámbrico 101. La figura 2E representa un diagrama de los componentes de la capa de red 207, de acuerdo con una realización ejemplar. La capa de red 207 incluye un módulo de control de la red 271, la tabla de 65 enrutamiento 273, la tabla de vecinos 275, la tabla de identificación de mensajes (MID) 277, y la tabla de mensajes
279. El módulo de control de la red 271 dirige las transmisiones de los mensajes y la información mediante la gestión
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En cualquier caso, el módulo de servicios de concienciación 111 observa si hay mensajes relacionados con una o más de las comunidades activas (por ejemplo, mediante la comprobación de la información de cabecera de los mensajes para los CIDs correspondientes a cualquiera de las comunidades activas) (etapa 307). Si no se observan mensajes durante el período de tiempo predeterminado para una comunidad en particular, el módulo de servicios de
5 concienciación 111 designa esa comunidad como inactiva y actualiza la lista de comunidades activas en consecuencia (etapa 309). Si se observa un mensaje relacionado con una comunidad en particular durante el período de tiempo, la comunidad se considera todavía activa y el módulo de servicios de concienciación 111 no tiene que actualizar la lista de comunidades activas. Se contempla que el módulo de servicios de concienciación pueda realizar de forma continua o periódica el proceso de seguimiento para actualizar la lista de comunidades activas.
La figura 3B es un diagrama de flujo de un proceso para identificar pasivamente una comunidad activa mediante la monitorización de los mensajes de la comunidad, de acuerdo con una realización. En una realización, el módulo de servicios de concienciación 111 realiza el proceso 320 de la figura 3B y se implementa en, por ejemplo, un conjunto de chips que incluye un procesador y una memoria, tal como se muestra en la figura 15. En la etapa 321, el módulo 15 de servicios de concienciación 111 recibe un mensaje dirigido a una o más comunidades de un nodo vecino inalámbrico 101 sobre la red de malla ad-hoc 109. El módulo de servicios de concienciación 111 determina entonces si el nodo inalámbrico receptor 101 es un miembro de la comunidad a la que se dirige el mensaje (etapa 323). Por ejemplo, la determinación puede implicar la comprobación de si el CID contenido en, por ejemplo, la cabecera del mensaje del mensaje recibido coincide con un CID contenido en el directorio de la comunidad 243 del nodo inalámbrico de recepción 101. En ciertas realizaciones, el CID es anónimo para proteger la privacidad de la comunidad y sus miembros. En este caso, el nodo inalámbrico receptor 101 es un miembro de la comunidad, el módulo de servicios de concienciación 111 pueden decodificar el CID anónimo utilizando la clave de autenticación asociada con el CID de la comunidad que se especifica en el mensaje recibido. Además, si se cifra el mensaje, el módulo de servicios de concienciación 111 puede abrir el cifrado utilizando la clave de cifrado asociada con el CID
25 que se enumera en el directorio de la comunidad 243. Si el módulo de servicios de concienciación 111 determina que el nodo receptor 111 es un miembro de la comunidad (etapa 325), el módulo 111 identifica a la comunidad como una comunidad activa y actualiza la lista de comunidades activas en consecuencia (etapa 327).
La figura 3C es un diagrama de flujo de un proceso para la búsqueda activa de una o más comunidades activas utilizando un mensaje de búsqueda en la comunidad, de acuerdo con una realización ejemplar. En una realización, el módulo de servicios de concienciación 111 realiza el proceso 340 de la figura 3C y se implementa en, por ejemplo, un conjunto de chips que incluye un procesador y una memoria, tal como se muestra en la figura 15. En la etapa 341, el módulo de servicios de concienciación 111 recibe la entrada de solicitar una búsqueda de una o más comunidades activas en el vecindario local de la red de malla ad-hoc 109. La entrada se recibe desde, por ejemplo,
35 la aplicación 201 a través de la interfaz de programación de aplicación 225 (como se describe con respecto a las figuras 2A y 2C). Por ejemplo, en la entrada se pueden especificar una o más comunidades que hay que buscar. En respuesta, el módulo de servicios de concienciación 111 recupera un CID para cada comunidad solicitada (etapa 343). En ciertas realizaciones, los CID son anónimos para proteger la privacidad de la comunidad y sus miembros (etapa 345). Usando CID anónimos se protege la privacidad, por lo que es más difícil que una persona ajena rastree las comunicaciones relacionadas con alguna comunidad en particular. El módulo de control de la comunidad 241 genera entonces un mensaje de búsqueda que contiene una comunidad que contiene un identificador de consulta comunitaria única CQID y una lista de los CIDs anónimos (etapa 347).
Después de crear el mensaje, el módulo de servicios de concienciación 111 inicia la emisión del mensaje sobre la
45 red de malla ad-hoc 109 (etapa 349). En realizaciones de ejemplo, el mensaje de búsqueda comunitaria es equivalente a una consulta y se transmite y responde a la utilización de los procesos descritos con respecto a las figuras 5A y 5B a continuación. Como el mensaje se propaga a través de la red de malla ad-hoc 109, los dispositivos móviles que son miembros de una o más de las comunidades activas asociadas con el CID o CIDs anónimos incluidos en el mensaje de respuesta automáticamente a dispositivo móvil que originalmente envió el mensaje. El módulo de servicios de concienciación 111 inicia la recepción de los mensajes de respuesta (etapa 351). El mensaje de respuesta contiene, por ejemplo, una lista de los CIDs anónimos de esas comunidades buscadas que tienen un estado "activo" en el nodo de respuesta 101. Con base en esta lista, el módulo de servicios de concienciación 111 identifica a cada comunidad en la lista como una comunidad activa y actualiza la lista de comunidades activas en, por ejemplo, el directorio de la comunidad 243 (etapa 353).
55 La figura 3D es un diagrama de flujo de un proceso para determinar activamente la presencia y la identidad específica de la comunidad (por ejemplo, alias) de los miembros de una comunidad o comunidades particulares, de acuerdo con una realización ejemplar. En una realización, el módulo de servicios de concienciación 111 realiza el proceso 360 de la figura 3D y se implementa en, por ejemplo, un conjunto de chips que incluye un procesador y una memoria, tal como se muestra en la figura 15. En la etapa 361, el módulo de servicios de concienciación 111 recibe la entrada de solicitud de una búsqueda de uno o más miembros de una comunidad. La entrada se recibe desde, por ejemplo, la aplicación 201 a través de la interfaz de programación de aplicaciones 225 (como se describe con respecto a las figuras 2A y 2C). Por ejemplo, la entrada puede especificar una o más comunidades cuyos miembros han de buscare. En la etapa 363, el módulo de servicios de concienciación 111 recupera el CID o CIDs asociados
65 con la comunidad o comunidades solicitadas desde el directorio de la comunidad 243. En ciertas realizaciones, los CIDs son anónimos para proteger la privacidad de la comunidad y sus miembros (etapa 365). Si cualquiera de las
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La figura 9 es un diagrama de escalera que ilustra una secuencia de mensajes y procesos para la retransmisión de consultas de suscripción para la información publicada sobre una red de malla ad-hoc, de acuerdo con una realización. Un proceso de la red está representado por una línea vertical delgada. Una etapa o mensaje pasado desde un proceso a otro está representado por las flechas horizontales. Una flecha horizontal discontinua representa
5 una etapa o un mensaje opcional. Los procesos representados en la figura 9 son nodos 901-905 que se dedican a un proceso de publicación/suscripción a través de una red ad-hoc 109.
Como se ha descrito anteriormente, los nodos inalámbricos (por ejemplo, los nodos 901-905) que participan en un proceso de publicación/suscripción pueden optimizar la señalización de sus mensajes para reducir el tráfico de mensajes por la red de malla ad-hoc 109. Un proceso, como se describe con respecto a la figura 9, incluye consultas dilatorias de información suscrita o publicada. En la etapa 907, el nodo 901 inicia una instancia de esquema de datos para la publicación y/o suscripción a los elementos de datos. Bajo la instancia de esquema de datos, el nodo 901 publica un elemento de datos asociado con el esquema de datos en su espacio de valor (etapa 909). Poco después, el nodo 903 inicia su instancia del mismo o similar esquema de datos (etapa 911) y también publica un elemento de
15 datos en su espacio de valor.
En la etapa 915, el nodo 901 inicia una consulta de la información publicada sensible a su instancia de esquema de datos. En una realización, la consulta actúa como una forma de transmitir la suscripción a otros nodos (por ejemplo, los nodos 901 y 905). Se contempla que una de una consulta puede llevar la suscripción y que una sola consulta puede llevar a varias suscripciones. Además, un mensaje de consulta puede incluir múltiples elementos de datos anidados que incluyen información de suscripción, una o más consultas, una o más respuestas a consultas, otros elementos de datos (por ejemplo, incluyendo elementos de datos no relacionados), y/u otros mensajes o información de señalización transmitidos a través de la red de malla ad-hoc 109. En este caso, la consulta se transmite al nodo 903 y al nodo 905 en la red de malla ad-hoc 109. En la etapa 917, el nodo 905 recibe la consulta, pero ignora el
25 mensaje porque el esquema de datos especificado es desconocido para el mismo, ya que aún no ha iniciado una instancia de esquema de datos similar. En la etapa 919, el nodo 903 recibe la misma consulta y determina que el elemento de publicación es sensible y transmite un mensaje de respuesta recibido por el nodo 901 y el nodo 905. El nodo 901 recibe la respuesta y reinicia su tiempo de consulta, ya que ha recibido información sensible (etapa 921). El nodo 905 de nuevo ignora el mensaje, ya que no ha iniciado una instancia de esquema de datos coincidente o que coincida sustancialmente (etapa 923).
En la etapa 925, el nodo 903 genera y transmite una consulta bajo su instancia de esquema de datos. El nodo 901 tiene información sensible y transmite un mensaje de respuesta (etapa 927). El nodo 905 de nuevo ignora el mensaje, ya que no tiene una instancia de un esquema de datos sensibles (etapa 929). Mientras tanto, la respuesta
35 927 desde el nodo 901 se recibe en el nodo 903, que también hace que el nodo 903 reinicie su temporizador de consulta, ya que ha recibido información de respuesta sobre la base de su consulta 925. La respuesta 927 también alcanza el nodo 905, pero se ignora de nuevo porque el nodo 905 no tiene una instancia de un esquema de datos de respuesta (etapa 933).
A continuación, el nodo 905 inicia la instancia del esquema de datos para suscribirse a la información relacionada con los esquemas de datos ya iniciados por los nodos 901 y 903 (etapa 935). El nodo 905 genera y transmite un mensaje de consulta y comienza su tiempo de consulta (etapa 937). La consulta 937 desde el nodo 905 es recibida en los nodos 901 y 903. El nodo 901 genera y transmite una respuesta (etapa 939). En 941, la respuesta 939 se recibe en el nodo 903. A pesar de que la respuesta fue transmitida en respuesta a la consulta 937 del nodo 905, la
45 respuesta 939, no obstante, coincide o sustancialmente coincide con la suscripción creada en el nodo 903 que se realiza en la consulta 925, que está programada para la retransmisión en la etapa 953. En consecuencia, el nodo 903 reinicia su temporizador de consulta (también en la etapa 941), lo que retrasa de manera efectiva el programa de retransmisión 953 para una retransmisión posterior en 955. De esta manera, el número de mensajes se reduce ventajosamente al retrasar la consulta de información adicional cuando el nodo 903 ya tiene la información más reciente basada en la consulta 937 del nodo 905.
En la etapa 947, el nodo 901 retrasa su segunda consulta programada porque se basa en la respuesta 945 por el nodo 903 a la consulta 937 es sensible a la suscripción iniciada por el nodo 901. En este ejemplo, la respuesta 945 también es sensible a la consulta 937 del nodo 905. En consecuencia, los nodos 901 y 905 reinician sus respectivos
55 temporizadores de consulta (respectivamente en las etapas 949 y 951). El reinicio del temporizador también retrasa eficazmente el reenvío original del nodo de consulta 905 (etapa 957).
Como resultado, la siguiente consulta es efectiva en la etapa 959 mediante el nodo 903 basado en, por ejemplo, los temporizadores de consulta en curso. El proceso entonces continúa como se describió previamente empezando con una respuesta 961 desde el nodo 901 que entonces es recibida en los nodos 903 y 905. Tras la recepción de la respuesta, se reinicia el temporizador de consulta en los nodos 903 y 905 (respectivamente en las etapas 963 y 965). De esta manera, los diferentes temporizadores de consulta de los nodos 901-905 están programados eficaz y ventajosamente para reducir el tráfico global de mensajes procedentes de las diversas realizaciones del mecanismo de publicación/suscripción que se describe aquí.
65 La figura 10 es un diagrama de componentes de un nodo asociado con la coordinación de los mensajes de solicitud
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