专利名称：一种无线网络架构及其节点装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种无线网络架构，特别是一种短距离范围内的无线网络传输架构。
背景技术：
自从发明了网际网络以来，网际网络迅速地融入了人们的生活中。早期的网际网络，是通过有线传输方式来使任二网络设备相联系，而由于为了满足人们对于资讯传输无线化的需求，近来有许多具有无线传输资讯功能的网络设备纷纷问世。是以，目前的网际网络，已可通过无线传输方式来使任二网络设备相联系。
在目前无线网络的环境中，还多以实现于用户终端的设备为主，举例来说，小至家庭的上网浏览及收发电子邮件等；大至企业内部的区域网络(Local AreaNetwork，LAN)架构，因其便利性及终端使用者的可携性等优点，便于管理者的管理与维护，而通过无线区域网络卡(NIC)、无线桥接器(Access Point，AP)等设备，渐以RF射频无线传输的方式取代有线网络管线的架设，不过这仅局限于用户终端的环境，至于连结至广域网络(Wide Area Network，WAN)外，则是得藉由电信服务业者，如中华电信、东森宽频、和信超媒体等已建构有基础网络架构的企业，通过他们所架构的骨干网络，才得以与外界取得沟通联系的管道。这对于广大区域间的传输，如国境与国境间，甚至横跨大洋的洲与洲间的传输，非得通过它们的服务才得以实现远距离传输的可能。如图1所示，说明习知的网络架构。当使用者终端(Terminal)13或是区域网络(包含第一区域网络、第二区域网络、第三区域网络等)内有一封包(Packed)资料欲传输时，此时，藉由电信服务业者设置于各地的基地台(basestation)10中的路由器(router)判别封包的去向。假设一封包资料产生于使用者终端13而欲传输至第一区域网络14，封包则行走路径11若封包是须传送到网域外的，如跨县市或国外，则由基地台10传送到骨干网络(backbone)12再传送至指定的目的地。所以，短距离范围内的传输如社区、校园，乃至于都会区域(metropolitan)等区域，也就是如路径11所走的路线，若也使用此一架构势必得租借所述具有基础网络建设的公司所提供的网络设备，粗借的费用不仅昂贵，在管线的维护与管理皆受制于他人的手，在网络事业越来越注重服务效率的同时，一旦线路发生问题，客户若得不到立即有效的处置，转投入别家公司的服务将是他们的下一个选择。此外，没有基础建设的小公司欲分食这愈来愈蓬勃的网络大饼，将因基础建设的高门槛，而被屏除在外。有鉴于此，本发明提供一种不须借助骨干网络架构即可达到短距离范围内无线传输的系统。
发明内容
本发明的目的为提供一种无线网络架构；本发明的另一目的为提供一种无线网络架构中的节点装置的设计。
一种节点装置，应用于一无线网络架构的封包传输，于特定距离范围内分布有复数个该节点装置，其中该节点装置是包含复数个无线桥接模组，分别具有特定的传输频率，以进行封包(Packed)的传输；至少一路由交换器，是分别与该无线桥接模组连接；以及至少一交换器，是分别与该路由交换器与一使用者端相连接；其中当该路由交换器通过该无线桥接模组接收到来自任一节点装置的封包时，分析该封包上的资料，将对应该使用者端的封包通过该交换器配置到该使用者端，无法对应该使用者端的封包，则指定一传输路径，通过该无线桥接模组将该封包传输至预定的节点装置，若封包是产生自该使用者端，通过该路由交换器决定该封包的传输路径后，再通过该无线桥接模组将该封包传递至预定的节点装置。
一种无线网络架构，包含复数个节点装置以及至少一骨干网络；该复数个节点装置分布于特定距离范围内，其中每一个该节点装置还包含复数个无线桥接模组、至少一路由交换器以及至少一交换器；该复数个无线桥接模组分别具有特定的传输频率，以进行封包(Packed)的传输；该路由交换器分别与该无线桥接模组连接；该交换器分别与该路由交换器与一使用者端相连接；该骨干网络分别与该无线网络架构外的网络以及该无线网络架构内的任一节点装置相连接，若封包的目的地在该无线网络架构内，利用该无线桥接模组将该封包传递至目的地的节点装置，若封包的目的地在该无线网络架构外，则先将该封包传递至与该骨干网络相连接的节点装置，再利用该骨干网络向外传递；其中当该路由交换器通过该无线桥接模组接收到来自任一节点装置的封包时，通过一预定条件自动分析该封包上的资料，将对应该使用者端的封包通过该交换器配置到该使用者端，无法对应该使用者端的封包，则指定一传输路径，通过该无线桥接模组将该封包传输至预定的节点装置，若封包是产生自该使用者端，通过该路由交换器决定该封包的传输路径后，再通过该无线桥接模组将该封包传递至预定的节点装置。
所述的封包来自使用者端、该无线网络架构内的一节点装置其中的一处。
所述的使用者端还包含使用者终端、区域网络的其中一种，并以一闸道器与该交换器相连接。
所述的路由交换器中更有处理STP(Spanning Tree Protocol)、FSTP(FastSpanning Tree Protocol)其中的一种通讯协定(Protocol)的演算法。
所述的路由器中更有处理RIP(Routing Information Protocol、OSPF(OpenShortest Path First)、BGP(Border Gateway Protocol)其中的一种通讯协定(Protocol)的运算法。
所述的特定距离范围是指社区、校园环境、都会区域的其中一种。
图1为习知的网络架构；图2为根据本发明第一实施例的节点装置的组成示意图；图3为根据本发明第一实施例，是连接有联外骨干网络的节点装置示意图；图4为根据本发明的复数个节点形成的无线网络架构的分布图；以及图5为根据本发明第二实施例的节点装置的组成示意图。
图号对照表1、2、3、4、5、6、7、8 传输通道9 连线10 基地台11 路径12、36、74 骨干网络13、24、40、64 使用者终端14 第一区域网络15、16、17、18、30、31、32、33、50、51、52、53 无线桥接模组19、35、56、57交换器20、34、54、55路由交换器21、22、23、37、38、39、58、59、60 闸道器25 第四区域网络26 第五区域网络27、43、64 使用者端41 第六区域网络42 第七区域网络62 第八区域网络
63 第九区域网络65 第一无线桥接路由模组66 第二无线桥接路由模组70、72、76、78 节点具体实施方式
本发明为一种无线网络架构，在现阶段的区域网络(Local Area Network，LAN)朝无线化发展的潮流下，本发明提供一种广域网络(Wide Area Network，WAN)无线化的装置架构，将无线化的便利性及可携性扩展至广域网络。以下将介绍本发明的详细说明。
第一实施例依据本发明的第一实施例所提出的无线网络架构，是由分布于特定距离范围内的复数个节点装置所构成。请同时参照图2，其中未连结联外骨干网络的节点装置的组成包含，复数个无线桥接模组15、16、17、18，并结合一路由交换器20以及一交换器19，再连结至使用者端27。这里指的特定距离范围，是指无线桥接模组所能收发讯号的最佳距离(约1000至5000公尺的范围)，为了增加收发的效能，所以将节点架设在大楼的顶端，以减少阻隔，举例来说，如社区、校园，乃至于都会区域都是相当适合的区域，同时亦可藉由增加天线的传输效率，以增加传输的距离。
使用者端27则可能为一单一使用者终端24或是连结至区域网络(第四区域网络25、第五区域网络26等)的一端，并分别通过各自的闸道器21、闸道器22与闸道器23与交换器19相连结，其中闸道器是用以在不同类网络问转译通讯协定的设备。在较佳实施例中，可将此节点装置置于大楼顶端，而使用者就是分布于大楼中各楼层的区域网络。所述的无线桥接模组可以是无线桥接器或称无线基地台(Aceess Point，AP)，并分别选择具有不同频道(channel)或传输频率协定的传输频带，举例来说，以符合ISM频段(Industrial ScientificMedical Band)的传输频率的传输标准，如IEEE802.11X系列(包括传输频率在2.4GHZ和5GHZ的规格)或HiperLAN1/HiperLAN2或HomeRF等不同的标准。以上的选择可能因产品的规格及使用者的需求不同，或其他考量如成本、传输距离的远近等，而有不同的组合。
如图3所示，是连接有联外骨干网络的节点装置示意图。联外的骨干网络36并不是每一节点装置皆须连结，而是选定架构中的某些节点，当有封包资讯是须连结至无线网络架构外的，才会传递至此节点装置，再藉由此骨干网络36连结向外。而这里的的骨干网络36是指T1、E1、T3或光纤管线等租借自网际网络供应者所铺设的基础网络架构。
请参照图4，是根据本发明的复数个节点形成的一无线网络架构分布图。如图所示，是似一棋盘格架构，其中传输通道1、2、3、4表示节点70是整合四台无线桥接模组做为传输的通道，其中若使用IEEE802.11g的架构，在单通道的传输速率最高可达54Mbps下，将使得节点具有至少216Mb的传输频宽，在较佳实施中，选择四台无线桥接模组即形成此一棋盘格状，依无线桥接模组数量选择的不同会使网络架构分布的形状有不同的呈现，以上仅为一举例而已，并非用以限定本发明的范围。
当节点70有一封包(Packed)须传递至无线网络架构内的节点72，如图2所示，此封包可能产生自使用者端27的使用者终端24或第四区域网络25、第五区域网络26等区域网络的使用者或来自无线网络架构上任一节点处，此时路由交换器20会分析此封包上的资料，以取得相关资讯，包括其来源及目的地的逻辑住址(logical address)等资讯，并藉着路由交换器20上存在的协定，以求得最佳路径解的路由表(Routing Table)，再选择其中的一无线桥接模组15、16、17、18以不同频段的频率及通道，传输至路由表中的下一个节点，最终传至目的地节点72，再经过交换器19判断封包资料中目的地的实体位址(physicaladdress)，以将此封包配置到目的地的网络设备上。此外，若选择不同频段频率即可避开以同一频段频率传输时，发生同频干扰(Co-channelInterference)的问题。所述路由交换器上存在的演算法是能处理，如属于内部闸道协定(Interior Gateway Protocol，IGP)的RIP(Routing InformationProtocol)、OSPF(Open Shortest Path First)或属于外部闸道协定(ExteriorGateway Protocol，EGP)的BGP(Border Gateway Protocol)等通讯协定。当然，节点70可能仅是封包传送的一中继节点，也就是说，此无线网络架构中的各个节点，可以是封包产生处，也可以是封包转传处，更可以是封包传送的目的地。
以上是属于无线网络架构内的传输，若封包经节点的路由交换器分析后，是须传输至无线网络架构外，则路由交换器会先将封包传送至与骨干网络连结的节点装置上，例如节点76，藉由节点76上的联外骨干网络74将封包传送至目的地。
所述的无线网络架构是属较大范围的区域，如都会区网络，因路由交换器中使用的是OSI七层架构的第三层(网络层，Network Layer)的通讯协定，于是每个无线桥接模组皆需设定一IP位址，所以整个网络架构起来就需要用到许多的IP位址，若是小范围的区域，如校园、厂区，则可使用第二层(资料链结层，Data Link Layer)的通讯协定，如STP(Spanning Tree Procotol)、FSTP(Fast Spanning Tree Procotol)，如此即可节省IP位址的使用，仍能达到资料传输的目的。
第二实施例如图5所示，依据本发明的第二实施例所提出的节点装置，是以两台无线桥接模组50及50，结合路由交换器54，组成第一无线桥接路由模组65，同样地，以另两台无线桥接模组52及53，结合另一路由交换器55，组成第二无线桥接路由模组66，如图所示，结合所述第一无线桥接路由模组65及第二无线桥接路由模组66，并各自连接至交换器56与交换器57，再连结至使用者端64，形成无线网络架构的一节点装置，其中所述使用者端64可包含，使用者终端61、第八区域网络62、第九区域网络63等，并各自通过闸道器58、闸道器59、闸道器60与所述交换器56与交换器57连接。请参考图4，其中节点78即由此节点装置所构成，举例来说，东西向的传输通道5和7是通过第一无线桥接路由模组65来架构，南北向的传输通道6和8则通过第二无线桥接路由模组66来架构。若节点78仅做封包转传，封包可能通过南北向的传输通道6或8，藉由第二无线桥接路由模组66的无线桥接模组52或53接收到路由交换器55，经由路由交换器55分析封包上的资料后，若欲转由东西向的传输通道5或7传送封包，将通过连线9的连结，藉由路由交换器54通过无线桥接模组50或51传送到预定的节点，完成一次封包传送的动作。
假设第一无线桥接路由模组65当机时，若封包自使用者端64的一处(假设是使用者终端64)产生，经由闸道器(Multi-Homing Gateway)58判断后，将选择正常运作的第二无线桥接路由模组66，作为封包传递的媒介，，如此形成备援(backup)保护的作用，此外，闸道器也具备负载平衡(load balancing)的作用，使得在封包的传输上，不会偏用在任一无线桥接路由模组。
本发明的设计具有相当多的优点，首先是将广域网络的有线传输无线化，无线传输不仅具有可携性与便利性，且通过本发明的设计，可使无基础网络建设的公司能以较低的成本且能节省投入市场的准备时间(毋须埋设网络管线)，切入数据服务的领域，更因节点装置的设定简单，对于问题的排除皆可自行解决(如备援保护的作用)，对于通讯服务的品质(Quality of Service，QoS)的提升，将不再受限于租借网络建设的供应者，可使产业竞争力大幅提升。此外由于其无线传输的特性，在现今网际网络蓬勃发展的趋势之下，以社区、校园，乃至于都会区域做为诉求对象将比架设有线传输环境，有更佳的便利性。
本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅止于所述实施例。是以，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改，均应包含在本申请专利范围内。
权利要求
1.一种节点装置，是应用于一无线网络架构的封包传输，于特定距离范围内是分布有复数个该节点装置，其特征在于该节点装置是包含复数个无线桥接模组，分别具有特定的传输频率，以进行封包(Packed)的传输；至少一路由交换器，是分别与该无线桥接模组连接；以及至少一交换器，是分别与该路由交换器与一使用者端相连接；其中当该路由交换器通过该无线桥接模组接收到来自任一节点装置的封包时，分析该封包上的资料，将对应该使用者端的封包通过该交换器配置到该使用者端，无法对应该使用者端的封包，则指定一传输路径，通过该无线桥接模组将该封包传输至预定的节点装置，若封包是产生自该使用者端，通过该路由交换器决定该封包的传输路径后，再通过该无线桥接模组将该封包传递至预定的节点装置。
2.如权利要求1所述的节点装置，其特征在于所述的节点装置还包含一骨干网络，是分别与该无线网络架构外的网络以及该无线网络架构内的一节点装置相连接，用以传输封包。
3.如权利要求1所述的节点装置，其特征在于所述的封包是来自使用者端、该无线网络架构内一节点装置的其中一处。
4.如权利要求1所述的节点装置，其特征在于所述的使用者端还包含使用者终端、区域网络的其中一种，并以一闸道器与该交换器相连接。
5.如权利要求1所述的节点装置，其特征在于所述的路由交换器中更有处理STP(Spanning Tree Protocol)、FSTP(Fast Spanning Tree Protocol)其中的一种通讯协定(Protocol)的演算法。
6.如权利要求1所述的节点装置，其特征在于所述的路由交换器中更有处理RIP(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortest Path First)、BGP(Border Gateway Protocol)其中的一种通讯协定(Protocol)的演算法。
7.如权利要求1所述的节点装置，其特征在于所述的特定距离范围是指社区、校园环境、都会区域的其中一种。
8.一种无线网络架构，包含复数个节点装置以及至少一骨干网络；该复数个节点装置分布于特定距离范围内，其特征在于每一个该节点装置还包含复数个无线桥接模组、至少一路由交换器以及至少一交换器；该复数个无线桥接模组分别具有特定的传输频率，以进行封包(Packed)的传输；该路由交换器是分别与该无线桥接模组连接；该交换器是分别与该路由交换器与一使用者端相连接；该骨干网络是分别与该无线网络架构外的网络以及该无线网络架构内的任一节点装置相连接，若封包的目的地在该无线网络架构内，利用该无线桥接模组将该封包传递至目的地的节点装置，若封包的目的地在该无线网络架构外，则先将该封包传递至与该骨干网络相连接的节点装置，再利用该骨干网络向外传递；其中当该路由交换器通过该无线桥接模组接收到来自任一节点装置的封包时，通过一预定条件自动分析该封包上的资料，将对应该使用者端的封包通过该交换器配置到该使用者端，无法对应该使用者端的封包，则指定一传输路径，通过该无线桥接模组将该封包传输至预定的节点装置，若封包是产生自该使用者端，通过该路由交换器决定该封包的传输路径后，再通过该无线桥接模组将该封包传递至预定的节点装置。
9.如权利要求8所述的无线网络架构，其特征在于所述的封包是来自使用者端、该无线网络架构内的一节点装置其中的一处。
10.如权利要求8所述的无线网络架构，其特征在于所述的使用者端还包含使用者终端、区域网络的其中一种，并以一闸道器与该交换器相连接。
11.如权利要求8所述的无线网络架构，其特征在于所述的路由交换器中更有处理STP(Spanning Tree Protocol)、FSTP(Fast Spanning Tree Protocol)其中的一种通讯协定(Protocol)的演算法。
12.如权利要求8所述的无线网络架构，其特征在于所述的路由器中更有处理RIP(Routing Information Protocol、OSPF(Open Shortest Path First)、BGP(Border Gateway Protocol)其中的一种通讯协定(Protocol)的运算法。
13.如权利要求8所述的无线网络架构，其特征在于所述的特定距离范围是指社区、校园环境、都会区域的其中一种。
全文摘要
本发明揭露了一种无线网络架构，其是由分布于特定距离范围内的复数个节点构成，节点的组成包含复数个无线桥接模组、路由交换器以及交换器。当节点接收到封包资料时，即由路由交换器判断封包资料的目的地，属于无线网络架构内的，由无线桥接模组来传输，属于无线网络架构外的，则由联外的骨干网络来传输。
文档编号H04L29/06GK1534934SQ0312150
公开日2004年10月6日 申请日期2003年3月31日 优先权日2003年3月31日
发明者王彰显 申请人:正文科技股份有限公司, 速连通讯股份有限公司