CN108512733B - 用于在通信网络中传输消息的方法、网关和通信网络 - Google Patents

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CN108512733B CN201810161326.0A CN201810161326A CN108512733B CN 108512733 B CN108512733 B CN 108512733B CN 201810161326 A CN201810161326 A CN 201810161326A CN 108512733 B CN108512733 B CN 108512733B
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Abstract

用于在通信网络中冗余地传输消息的方法，包括步骤：‑从第一发送器（A）经由传输数据的第一连接（B1‑GW1‑B2）将包括第一有用数据内容（pla）的第一消息（a）传输给第一接收器（D）；‑从第二发送器（C）经由传输数据的第二连接（B1‑GW1‑B2）将包括第二有用数据内容（plb）的第二消息（b）传输给第一接收器（D）；‑生成包括另一有用数据内容（plp）的另一消息（p），所述另一有用数据内容是所述第一有用数据内容（pla）和第二有用数据内容（plb）的线性组合；‑经由传输数据的另一连接（B3）将所述另一消息（p）传送给接收器（D）。

Description

用于在通信网络中传输消息的方法、网关和通信网络
技术领域
本发明涉及一种用于在通信网络中传输消息的方法、一种用于在该方法中使用的网关以及一种通信网络。
背景技术
从DE10226253A1中已知一种用于机动车辆的具有用于控制网络的中央控制单元和多个被操控的用户单元的通信网络，所述多个被操控的用户单元与中央控制单元经由通信线路连接，其中所述中央控制单元布置在访问安全的区域中，并且至少一个被操控的用户单元布置在访问不安全的区域中，并且在所述中央控制单元与布置在访问不安全区域中的用户单元之间布置有用于中断所述通信线路的隔离元件。
发明内容
本发明的优点
具有独立权利要求的特征的方法、通信用户和通信网络相反所具有的优点是，在通信网络中利用网关特别有效地进行消息的冗余传输。
有利的扩展方案是从属权利要求的主题。
本发明的公开内容
在第一方面中，本发明涉及一种用于在通信网络中冗余地传输消息的方法。所述方法包括以下步骤：
从第一发送器将包括第一有用数据内容的第一消息传送给第一接收器。该传送经由传输数据的第一连接进行，其中所述传输数据的第一连接尤其是包括第一总线。
另外，从第二发送器将包括第二有用数据内容的第二消息传送给第二接收器。该传送经由传输数据的第二连接进行，其中所述传输数据的第二连接尤其是可以同样包括第一总线。可能的是，所述传输数据的第一连接和所述传输数据的第二连接是相同的。第一发送器和第二发送器同样可以是相同的。
然后生成包括另一有用数据内容的另一消息，所述另一有用数据内容是所述第一有用数据内容和所述第二有用数据内容的线性组合。所述另一消息被经由传输数据的另一连接传送给所述接收器。有利地，所述传输数据的第一和第二连接都不包括所述传输数据的另一连接，也即所述传输数据的另一连接不是所述传输数据的第一或第二连接的部分。
由此可能的是，所述第一消息和所述第二消息被冗余地传送。对于所述第一消息和所述第二消息的冗余传送来说，在此不需要与用于第一消息和第二消息的传送相同的带宽，而是仅需一半带宽。因而例如可能的是，所述传输数据的另一连接具有比所述传输数据的第一连接更小的带宽。
如果所述传输数据的第一连接是总线，则所述方法是特别有效的，因为所述第一消息在总线上同时被传送给接收器（其中该传送可以直接进行或者例如经由网关进行，所述网关从总线接收所述第一消息并且将所述第一消息经由所述传输数据的第二连接转发给接收器）以及被传送给总线处的生成所述另一消息的第二用户。也就是说，使用总线具有如下优点，即所述第一发送器仅需一次性地发送所述第一消息，而不必复制所述消息。
在此可能的是，所述第一发送器不直接与总线连接，而是在总线与第一发送器之间接有传输数据的其他连接。
这些实施同样适用于所述接收器、所述传输数据的第二连接以及所述第二消息的传送。
在另一方面中可以规定，发送器-接收器接收所述第一消息和所述第二消息并且生成以及有利地也发送所述另一消息。实施该方法的系统可以特别简化地模块化地实现。
可替换地可以规定，所述第二发送器接收所述第一消息并且生成以及有利地也发送所述另一消息。这是特别有效的实现方式，因为不需要附加的发送器-接收器。
在一种扩展方案中可以规定，从所述另一消息和所述第二消息中提取所述第一消息的所述第一有用数据内容。这通过比较所传输的（也就是实际接收的）第一有用数据内容和所提取的（也就是重构的）第一有用数据内容使通信的正确性可以被特别简单地检验。
所述方法关于具有第一有用数据内容的所述第一消息和具有第二有用数据内容的所述第二消息是对称的。也就是说，可能的是，替换于或者附加于从所述第二消息和所述另一消息中提取所述第二有用数据内容，还从所述另一消息和所述第二消息提取所述第一消息的所述第一有用数据内容。
替换地或者附加地还可能的是，从所传输的第一消息的所传输的第一有用数据内容和所传输的第二消息的所传输的第二有用数据内容中求取所述另一消息的有用数据内容。该方法是特别简单的，因为不必将所述另一消息的生成规则逆转。
在另一特别有利的方面中可以规定，由第一有用数据内容和第二有用数据内容构成的线性组合以随机选择的系数形成。
由此，当第一有用数据内容和/或第二有用数据内容在其侧是由还有两个另外的有用数据内容构成的线性组合时，能够实现第一有用数据内容和/或第二有用数据内容的特别有效的提取。
另外，当所述方法用在具有（尤其是明显地）多于两个发送器和（尤其是明显地）多于两个接收器的通信网络中时，尤其是当所述通信网络包括多个分别传递到达的消息的线性组合的发送器-接收器时，这是有利的。在这样的通信网络中，能够实现对随机系数的选择，使得不必找到用于选择系数的、最佳地充分利用所述通信网络的复杂解决方案。此外，所述通信网络因此可以必要时在运行时被重新结构化，而不必重新寻找这样一种新的最佳的解决方案。
在另一个方面中，本发明涉及一种用于检验通信网络中的通信的方法。该方法建立在利用前述方法之一的所有步骤的冗余消息传送上。为了检验所述通信，规定：根据利用所述第一消息所接收的第一有用数据内容、利用所述第二消息所接收的第二有用数据内容以及利用所述另一消息所接收的另一有用数据内容来判定所述通信是否是无误的。
这例如可以通过如下方式进行，即根据利用所述第一消息所接收的第一有用数据内容和所提取的第一有用数据内容来判定，所述通信是否是无误的。替换地或者附加地，也可以根据利用所述第二消息所接收的第二有用数据内容和所提取的第二有用数据内容来判定，所述通信是否是无误的。替换地或者附加地也可以根据利用所述另一消息所接收的另一有用数据内容和所提取的另一有用数据内容来判定，所述通信是否是无误的。在此尤其是可以规定，当（尤其是仅当）所接收的有用数据内容和相对应的所提取的有用数据内容一致时，才判定所述通信是无误的。否则的话，可以判定所述通信是有误的。
如果判定了所述通信是有误的，可以发起应对措施，其方式是改变通信网络中的消息传输。例如可以规定，再次传输所述第一消息和/或所述第二消息和/或所述另一消息。尤其是可以规定，首先仅仅传输第一、第二和另一消息中的如下消息：分配给所述消息的传输数据的连接（也就是经由其传输该消息的传输数据的连接）具有最大带宽。为此可以将带宽例如存放在表格中，所述表格例如存储在接收器中，并且所述接收器向再次要传输的消息的发送器发送相对应的提示消息，所述接收器利用所述提示消息请求再次传输。这样传输的消息的正确性可以利用前述方法来检验。如果所述传输不导致被识别为无误的消息传输，则可以相继地或者同时地还要求另外两个消息的再次传输。
在其他方面中，本发明涉及通信用户和通信网络。
通信用户被构造用于在前述方法之一中使用，并且被设置为可选地接收所述第一和/或所述第二消息并且生成和发生所述另一消息。
另一通信用户被构造为用于在前述方法之一中使用，并且被设置为接收所述第一消息、所述第二消息和所述另一消息并且从两个这样接收的有用数据内容中重构所接收的第三消息的有用数据内容，以便因此具有所接收的第三消息的有用数据内容的冗余传输。可选地，所述通信用户还可以被设置为接收所述第一消息、所述第二消息和所述另一消息并且根据这三个消息来检验所述传输是否是无误的。
在还有其他方面中，本发明涉及通信网络，所述通信网络被设置为实施前述方法之一。为此，所述通信网络有利地包括前述通信用户中的一个或多个。
附图说明
下面参照附图进一步阐述本发明的实施方式。在附图中：
图1示出根据一个实施方式的通信网络；
图2示意性示出通信网络中的消息的构造；
图3示出所述方法在发送所述另一消息的通信用户中的可能运行过程（Ablauf）的流程图；
图4示出所述方法在第一接收器中的可能运行过程的流程图；
图5示出根据第二实施方式的通信网络；
图6示出根据第三实施方式的通信网络；
图7示出根据第四实施方式的通信网络。
具体实施方式
图1示出根据本发明的一个实施方式的通信网络。用户A、B和C与传输数据的第一连接B1连接。所述传输数据的第一连接B1优选地是总线，并且在下面也称为“第一总线”。用户A、B和C可以直接与第一总线B1连接，但是也有可能的是，A和/或B和/或C经由其他通信用户仅仅间接地与第一总线B1连接。
用户D与传输数据的第二连接B2连接。所述传输数据的第二连接B2优选地是总线，并且在下面也称为“第二总线”。用户D可以直接地与第二总线B2连接，但是也可能的是，D经由其他通信用户仅仅间接地与第二总线B2连接。
第一总线B1和第二总线B2可选地经由网关GW连接。（可能的是，第一总线B1和第二总线B2是相同的。在这种情况下，经由网关GW的连接可以取消）。
用户B和D还与另一传输数据的连接B3连接。该另一传输数据的连接B3优选地是总线，并且在下面被称为“另一总线”。用户B和D可以直接地与所述另一总线B3连接，但是也可能的是，B和/或D经由其他通信用户仅仅间接地与所述另一总线B3连接。
用户A在该实施例中充当发送器，并且因此也被称为“第一发送器”。用户C在该实施例中充当发送器，并且因此也被称为“第二发送器”。用户B在该实施例中充当接收器和发送器，并且因此也被称为“发送器-接收器”。用户D在该实施例中充当接收器，并且因此也被称为“接收器”或者也被称为“第一接收器”。
第一发送器A在图1的实施例中向第一接收器B发送第一消息a，其方式是所述第一发送器A将第一消息a给到第一总线B1上。第一消息a应当也被传输到接收器D。第一发送器A在第一消息a中对发送器-接收器B和接收器D进行编码作为第一消息a的指定收信地址（Adressat）。第一消息a经由第一总线B1到达网关GW和发送器-接收器B的输入端处。网关GW和发送器-接收器B接收第一消息a。第一消息a于是被传输给网关GW和发送器-接收器B。
第二发送器C在图1的实施例中向接收器D发送第二消息b，其方式是第二发送器C将第二消息b给到第一总线B1上。第二消息b应当也被传输到发送器-接收器B。第二发送器C在第二消息b中对发送器-接收器B和接收器D进行编码作为第二消息b的指定收信地址。第二消息b经由第一总线B1到达网关GW和接收器D的输入端处。网关GW和发送器-接收器B接收第二消息b。第二消息b于是被传输给网关GW和发送器-接收器B。
发送器-接收器B从第一消息a和第二消息b中形成另一消息p。用于形成该另一消息p的方法结合图3来进一步阐述。发送器-接收器B向接收器D发送该另一消息p，其方式是所述发送器-接收器B将所述另一消息p给到所述另一总线B3上。网关GW对接收器D进行编码作为所述另一消息p的指定收信地址。所述另一消息p经由所述另一总线B3到达接收器D的输入端处。接收器D接收所述另一消息p。所述另一消息p于是被传输给接收器D。
借助于在图4中进一步阐述的方法，接收器D从所述第一消息a和所述另一消息p的有用数据内容中提取所述第二消息b的有用数据内容。因此，第二数据b是被冗余地传输给接收器D。通过比较第二消息b的以两种不同的通信途径所传输的有用数据内容，接收器D可以可选地判定，所述通信是否是无误的，例如所通过的方式是只有当两个有用数据内容一致时，所述通信才被评价为无误的。
可替换地或者附加地，接收器D同样从所述第二消息b和所述另一消息p的有用数据内容中提取第一消息a的有用数据内容。因此，第一消息a是被冗余地传输给接收器D。通过比较第一消息a的以两种不同的通信途径所传输的有用数据内容，接收器D可以可选地判定，所述通信是否是无误的，例如所通过的方式是只有当两个有用数据内容一致时，所述通信才被评价为无误的。
图2示意性地图解了所述第一消息a、第二消息b和另一消息p的构造。所述第一消息a包括报头ha，在所述报头ha中尤其是提到第一消息a的收信地址和第一消息a的标识。所述第一消息a还包括优选具有固定长度的第一有用数据内容pla。
与第一消息a同样地，所述第二消息b也包括报头hb，在所述报头hb中尤其是提到第一消息b的收信地址和第二消息b的标识，并且所述第二消息b包括优选具有固定长度的有用数据内容plb。
所述另一消息p同样具有报头hp，在所述报头hp中尤其是提到所述另一消息p的收信地址。所述另一消息p还包括另一有用数据内容plp，所述另一有用数据内容plp是第一有用数据内容pla和第二有用数据内容plb的线性组合。所述另一消息p的报头hp优选地也包括第一消息a和第二消息b的标识以及系数，借助于所述系数形成由其形成所述另一有用数据内容plp的线性组合。
图3图解了在图1中图解的实施方式在发送器-接收器B中运行的子方法。发送器-接收器B在步骤100中接收第一消息a和第二消息b。
发送器-接收器B从第一报头ha和第二报头hb中读取第一消息a和第二消息b的收信地址并且将它们存储在内部存储器区域中的列表中。
在下一步骤110中，发送器-接收器B生成第一系数k1和第二系数k2，并且将它们存储在指定的存储器区域中。在一个可能的实施方式中，这些系数被预先给定为固定值。在另一可能的实施方式中，这些系数被随机地在值范围1…n-1中选择，其中n是可固定地预先给定的自然数。
在下一步骤120中，根据公式
 （1）
求取所述另一有用数据内容plp。
从数学上来看，系数k1、k2在此被解释为有限扩展域（endlicher Erweiterungskörper）GF(m)的元素，具有m=qn个元素，其中q是可预先给定的质数并且尤其是可以选择成q=2。所述第一有用数据内容pla和所述第二有用数据内容plb被给定为作为位序列的数字信号。这些序列同样被解释为扩展域GF(m)的数值，其中n≥s，其中s是该序列的长度（也就是位的长度）。根据公式（1）的加法和乘法然后例如作为分别具有m行和m列的表格被保存在网关GF中，使得所述另一有用数据内容plp可以通过三次表格调用来生成。
如果系数k1、k2从具有两个元素的域GF(2)中选择，也就是k1=1并且k2=1，则公式（1）简化成
 （1b），
其中XOR表示按位的异或运算。
同样地，在步骤120中生成所述另一消息p的所述另一报头hp。为此，从指定的存储器区域中读出第一消息a和第二消息b的所存储的收信地址并且将其存储在所述另一报头hp中。在所述另一报头hp中还存储第一消息a和第二消息b的标识。此外，在所述另一报头hp中存储来自所使用的线性组合的系数k1、k2。
在步骤130中，发送器-接收器B识别出消息p应当经由另一总线B3被传送到收信地址D，并且将所述另一消息p给到所述另一总线B3上。由此，所述方法在发送器-接收器B上的该部分结束。
图4图解了所述方法的由接收器D运行的部分。在步骤200中，接收器D接收第一消息a和第二消息b并且将它们存储在指定的存储器区域中。
在下一步骤210中，接收器D接收所述另一消息p，识别在所述另一消息p的所述另一报头hp中所保存的标识，并且将该标识与在步骤200中所存储的第一消息a的第一报头ha的标识或所存储的第二消息b的第二报头hb的标识相比较。接收器D确定这些标识的一致性并且从所述另一消息p的所述另一报头hp中提取第一系数k1并且保存它。此外，所述接收器D提取第二系数k2并且保存它。
在下一步骤220中，接收器D从第一消息a的第一有用数据内容pla和/或从第二消息b的第二有用数据内容plb和/或从另一消息p的另一有用内容plp中求取第一有用数据内容pla、第二有用数据内容plb和另一有用数据内容plp中的至少一个作为
 （2）
或
 （2'）
或
 （2''）。
乘法和减法可以在此保存在接收器D中的具有m列和m行的表格中，乘法逆（Multiplikationsinversen）形成为具有一列和m行的表格。
在可选的下一步骤230中，接收器D比较在步骤200中接收的有用数据内容是否与相对应的、借助于公式2、2'、2''所求取的有用数据内容一致。如果有用数据内容一致，则接收器D判定通信是无误的。否则的话，接收器D判定通信是有误的，并且向第一发送器A和第二发送器C发送消息，其中所述第一发送器A和第二发送器C被请求重新传送所述第一消息a和所述第二消息b。然后在步骤200中重新开始该方法，其中可以规定，第一发送器A和第二发送器C被请求不将第一消息a和第二消息b传送给发送器-接收器B，因此不必传送所述另一消息p。替代于在步骤210中对所述另一消息p的接收，可以随后从接收器D中的存储器区域中求取所述另一消息p。可以规定，在重新判定传输有误的情况下，也要求重新传送所述另一消息p，或者通信网络转入到安全的紧急操作中。
由此，在接收器D中运行的方法部分结束。
如果在步骤110中随机地选择系数，则这在对包括到（eingehen）所述另一消息p中的项的求取的重构时具有效率优点。
这根据图1来图解。如果第一消息a的第一有用数据内容pla在其一侧是两个其他消息x、y的有用数据内容plx、ply的线性组合，
 （3）
具有系数kx、ky，并且对于接收器D来说除了第一有用数据内容pla和所述另一有用数据内容plp还存在与a不同的有用数据内容plx、ply的线性组合plz，也就是
 （4），
则接收器D可以根据公式
 （5）
来求取有用数据内容plx、ply，这只有在要逆变换（invertieren）的矩阵的秩等于要确定的消息的数量时才是可能的。
如果该方法被多个网络用户多重相继地实施，则要逆变换的矩阵增大。在等式（3）和（4）中描绘的一般关联于是一般化为
，
其中 plr是由所接收的全部有用数据内容plri组成的向量，并且 pls是由所发送的全部有用数据内容plsj组成的向量（自然数i，j指示内容）。 K是为了求取所发送的有用数据内容 pls而类似于公式（5）必须被逆变换的矩阵。
为了接收N个所发送的有用数据内容，必须接收至少N个有用数据内容，使得矩阵 K具有秩N。适当地、分析地选择系数以使得矩阵 K在尽可能少的接收的有用数据内容的情况下包含足够的秩，随着增大的N变得越来越难。
一种可能性是，位于发送器和接收器之间的用户形成其他线性组合，并且允许发送其结果，使得产生更多接收到的有用数据内容。但是这提高了网络负荷。
相反，如果随机地选择系数，则矩阵具有足够的秩的概率非常高。因此特别有效和适宜的是随机地选择系数。尤其可能的是，在实施时才随机地生成系数，但是也可能的是，在实施程序之前生成系数并且将这些系数存放在存储器中。
此外，这是特别有利的，因为在随机选择系数的情况下出于相同的理由通信网络的重新结构化或者在运行时消息传播规则的改变（例如在发送器-接收器中）矩阵继续以高概率具有足够的秩。在这些情况下可以节省用于对方法进行改变的耗费。
图5示意性示出根据另一实施方式的通信网络。在下文中仅仅叙述与在图1-4中所阐述的实施方式的区别。在结构上，区别是接收器侧的：第二接收器E与第二总线B2连接。第二消息b应当被传输给第二接收器E。第二消息b并不被指定给第一接收器D。但是因为第二总线B2是总线，第二消息b在没有额外开销的情况下不仅被传输到第二接收器E，而且还被传输到第一接收器D，使得第一接收器可以借助于在图4中图解的方法来检验该传输是否是无误的。
图6示意性地示出了根据另一实施方式的通信网络。在下文中仅仅叙述与在图1-4中所阐述的实施方式的区别。在结构上，区别是发送器侧的：发送器-接收器B和第二发送器C在该实施例中统一在发送器-接收器C中。因此，第二消息b必须不被发送器-接收器接收，而是可以与所接收的第一消息a一起被用来借助于在图3中图解的方法生成所述另一消息p。
图7示意性地示出了根据另一实施方式的通信网络。在下文中仅仅叙述与在图6中所阐述的实施方式的区别。在结构上，区别是发送器侧的：发送器-接收器C和第一发送器A在该实施例中统一在发送器-接收器A中。因此，第一消息a必须不被发送器-接收器接收，而是可以与第二消息b一起被用来借助于在图3中图解的方法生成所述另一消息p。
当然，从图5和1的实施例的比较中得出的接收器侧的变形可以与从图6/7和1的实施例的比较中得出的发送器侧的变形组合。
当然，所描述的方法可以以软件来实现，例如通过存储在实施的通信用户A、B、C、D中的机器可读存储器介质上的计算机程序来实现。

Claims (10)

1.用于在通信网络中冗余地传输消息的方法，包括步骤：
-从第一发送器（A）经由传输数据的第一连接（B1-GW1-B2）将包括第一有用数据内容（pla）的第一消息（a）传输给接收器（D）；
-从第二发送器（C，A）经由传输数据的第二连接（B1-GW1-B2）将包括第二有用数据内容（plb）的第二消息（b）传输给接收器（D）；
-生成包括另一有用数据内容（plp）的另一消息（p），所述另一有用数据内容是所述第一有用数据内容（pla）和第二有用数据内容（plb）的线性组合；
-经由传输数据的另一连接（B3）将所述另一消息（p）传送给接收器（D），其中所述传输数据的另一连接（B3）不是传输数据的第一或第二连接（B1-GW1-B2）的部分，
其中所述传输数据的第一连接是总线，由此所述第一消息在总线上同时被传送给接收器（D）以及被传送给总线处的生成所述另一消息（p）的第二用户(B，C)，
其中所述接收器（D）从所述第一消息（a）和所述另一消息（p）的有用数据内容中提取所述第二消息（b）的有用数据内容，由此使所述第二消息（b）被冗余地传输给所述接收器（D），并且通过比较所述第二消息（b）的以两种不同的通信途径所传输的有用数据内容，所述接收器（D）能判定所述通信是否是无误的，和/或
其中所述接收器（D）从所述第二消息（b）和所述另一消息（p）的有用数据内容中提取所述第一消息（a）的有用数据内容，由此使所述第一消息（a）被冗余地传输给所述接收器（D），并且通过比较所述第一消息（a）的以两种不同的通信途径所传输的有用数据内容，所述接收器（D）能判定所述通信是否是无误的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中发送器-接收器（B）接收所述第一消息（a）和所述第二消息（b）并且生成所述另一消息（p）。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二发送器（C）接收所述第一消息（a）并且生成所述另一消息（p）。
4.根据前述权利要求1-3之一所述的方法，其中从所述另一消息（p）和所述第二消息（b）中提取所述第一消息（a）的所述第一消息内容（pla'）。
5.根据前述权利要求1-3之一所述的方法，其中从所传输的第一消息（a）的所传输的第一有用数据内容（pla'）和所传输的第二消息（b）的所传输的第二有用数据内容（plb'）中求取所述另一消息的所述另一有用数据内容（plp'）。
6.根据前述权利要求1-3之一所述的方法，其中用随机选择的系数形成由第一有用数据内容（pla）和第二有用数据内容（plb）构成的线性组合。
7.用于检验在通信网络中的通信的方法，包括根据权利要求1至6之一所述的方法的所有步骤，其中根据利用所述第一消息（a）所接收的第一有用数据内容（pla）、利用所述第二消息（b）所接收的第二有用数据内容（plb）和利用所述另一消息（p）所接收的另一有用数据内容（plp）来判定所述通信是否是无误的。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括根据权利要求4所述的方法的所有步骤，其中还根据利用所述第一消息（a）所接收的第一有用数据内容（pla）和所提取的第一有用数据内容（pla'）来判定所述通信是否是无误的。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括根据权利要求5所述的方法的所有步骤，其中还根据利用所述另一消息（p）所接收的另一有用数据内容（plp）和所提取的另一有用数据内容（plp'）来判定所述通信是否是无误的。
10.通信网络，包括：
第一发送器（A），用于经由传输数据的第一连接（B1-GW1-B2）将包括第一有用数据内容（pla）的第一消息（a）传输给接收器（D）；
第二发送器（C），用于经由传输数据的第二连接（B1-GW1-B2）将包括第二有用数据内容（plb）的第二消息（b）传输给接收器（D）；以及
发送器-接收器（B）或所述第二发送器（C），用于
-生成包括另一有用数据内容（plp）的另一消息（p），所述另一有用数据内容是所述第一有用数据内容（pla）和第二有用数据内容（plb）的线性组合；
-经由传输数据的另一连接（B3）将所述另一消息（p）传送给接收器（D），其中所述传输数据的另一连接（B3）不是传输数据的第一或第二连接（B1-GW1-B2）的部分，
其中所述传输数据的第一连接是总线，由此所述第一消息在总线上同时被传送给接收器（D）以及被传送给总线处的生成所述另一消息（p）的所述发送器-接收器（B）或所述第二发送器（C），
其中所述接收器（D）能从所述第一消息（a）和所述另一消息（p）的有用数据内容中提取所述第二消息（b）的有用数据内容，由此使所述第二消息（b）被冗余地传输给所述接收器（D），并且通过比较所述第二消息（b）的以两种不同的通信途径所传输的有用数据内容，所述接收器（D）能判定所述通信是否是无误的，和/或
其中所述接收器（D）能从所述第二消息（b）和所述另一消息（p）的有用数据内容中提取所述第一消息（a）的有用数据内容，由此使所述第一消息（a）被冗余地传输给所述接收器（D），并且通过比较所述第一消息（a）的以两种不同的通信途径所传输的有用数据内容，所述接收器（D）能判定所述通信是否是无误的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018130297A1 (de) 2018-11-29 2020-06-04 Infineon Technologies Ag Arbeitsnachweis-Konzept für ein Fahrzeug

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101667885A (zh) * 2009-09-29 2010-03-10 天津大学 Dtn或icn网络上利用网络编码技术减少冗余消息的方法
CN106464432A (zh) * 2014-03-14 2017-02-22 爱尔兰梅努斯国立大学 低延迟包纠删编码

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9270414B2 (en) * 2006-02-21 2016-02-23 Digital Fountain, Inc. Multiple-field based code generator and decoder for communications systems
US8839085B2 (en) * 2011-08-26 2014-09-16 Texas Instruments Incorporated Systems and methods for a soft-input decoder of linear network codes
CN102291202A (zh) * 2011-09-02 2011-12-21 北京大学深圳研究生院 一种网络编码包头的压缩方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101667885A (zh) * 2009-09-29 2010-03-10 天津大学 Dtn或icn网络上利用网络编码技术减少冗余消息的方法
CN106464432A (zh) * 2014-03-14 2017-02-22 爱尔兰梅努斯国立大学 低延迟包纠删编码

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