专利名称：具有多个子网的网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有多个子网的网络，每个子网都可通过桥接终端设备连接。
背景技术：
子网络可以在不同频率或编码下或在不同时间操作。在每个单独子网中，终端设备以无线方式经过一个或多个无线电部分来通信。另外，子网中可以具有或不具有中央监控台(monitoring station)。
“Habetha，J.；Nadler，M.集中多次转发特别网络的概念；欧洲无线电会议记录，Dresden，2000年9月”中公开了这种网络。在该公知网络中，相邻的子网以不同频率操作并通过处于这两个子网的重叠覆盖范围内的桥接终端设备连接在一起。桥接终端设备通过在这两个频率之间来回切换，交替地参与所处两个网络中的操作。当桥接终端设备以一个子网的一个频率操作时，每一子网都具有抑制对该桥接终端设备的任何传输的可能性。这是通过各子网中的中央监控台实现的，该中央监控台用于对子网中的传输源进行指定，它可以被通知该桥接终端设备缺席。当桥接终端设备缺席时，该中央监控台不向已经请求向该桥接终端设备进行传输的任何其他台(station)分配传输容量。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种网络，它改进了子网之间的通信可能性。根据本发明，可以通过具有多个子网的网络实现本发明目的，每个子网都可以通过桥接终端设备连接，其中在多个子网中的至少一个中设立用于桥接终端设备的代理终端设备，该代理终端设备可以在桥接终端设备缺席期间接收传输给该桥接终端设备或由该桥接终端设备转发的数据，将该数据临时存储，并在该桥接终端设备再次出现时将所述数据转发给它。
因此根据本发明，一桥接终端设备选择一个不同的台(station)作为它的代理，在该桥接终端设备缺席期间，该台可以接收并临时存储所有发送给该桥接终端设备的数据。当该桥接终端设备切换回所针对子网的频率(编码或时间范围)时，该代理将前期代表该桥接终端设备接收的所有数据传送给该桥接终端设备。
本发明最好涉及这样一种网络，在该网络中的至少一个子网中没有中央监控台，或者由于其他原因在桥接终端设备缺席期间不能抑制对该桥接终端设备的传输。
可以利用根据权利要求5的桥接终端设备和根据权利要求6的代理终端设备来实现本发明目的。
该网络可以按照集中或分散的方式来组建。
该缺席可以是频率、时间、编码或其他因素导致的。
如果在子网中具有中央监控台，但是在该中央监控台缺席期间不可能向该桥接终端设备传输，则根据本发明最佳实施例，该桥接终端设备选择该中央监视器作为它的代理。
下面将参照附图所示实施例更详细的说明本发明。
图1示出具有三个子网的特别网络，每个子网包含用于无线电传输终端设备，图2示出如图1所示的局域网的一个终端设备，图3示出如图2所示的终端设备的无线电装置，图4示出用于将两个子网和一桥接终端设备的代理终端设备连接的桥接终端设备一种实现。
具体实施例方式
下面描述的实施例涉及与传统网络相比比较特别的网络，它们是自组织的。在这种特别网络中的每个终端设备都可以访问一固定网络并可立即使用。特别网络的特征在于结构和参与者的数量在一预定有限值内是不固定的。例如，可以从网络中除去或连接加入一个参与者的通信装置。与传统移动电话通信网络相反，特别网络并不依赖于永久安装的基础结构。
该特别网络的面积大小通常远大于一个终端设备的传输范围。因此两个终端设备之间的通信需要其他终端设备的启用，才能在两个通信终端设备之间传送消息或数据。这种特别网络特指多次转发的特别网络，其中需要通过一个终端设备来转发消息和数据。多次转发的特别网络可以在一个频率(或编码或时间范围)下操作，或者包含多个的每一个可在不同频率、编码或时间范围下操作的子网络。该特别网络的子网络可由例如围绕在一起且经过无线电链路连接的多个参与者的多个终端设备形成。这些终端设备可以是例如用于文本、图像等的无线交换的通信装置。
可以指定两种类型的特别网络。它们是疏散型和集中型特别网络。在一疏散型特别网络中，终端设备之间的通信是分散的，即假设在各情况下每个终端设备都处于其他终端设备的传输范围内，则该终端设备都可以直接与其他终端设备通信。疏散型特别网络的优点在于简单且可以防止错误的耐久性(robustness)。在集中型特别网络中，通过每个子网的一个特定终端设备来控制一些特定的功能，例如一个终端设备对无线电传输介质的多路访问(介质访问控制＝MAC)。这一终端称为中心终端或中心控制器(中心控制器＝CC)这些功能并不总是由同一个终端设备来执行这些功能可能从一个作为中央控制器的终端设备转移到作为中央控制器的另一终端设备。中央特别网络的优点在于很容易实现服务质量(QoS)的一致。集中型特别网络的一个例子是根据HIPERLAN/2内部环境扩展(HEE)(见J.Habetha，A.Hettich，J.Peetz，Y.Du“Central ControllerHandover Procedure for ETSI-BRAN HIPERLAN/2 ad hoc Networksand Clustering with Quality of Service Grarantees”，关于移动特别网络和计算技术的第一次IEEE年度专题讨论会，2000年8月11日)。
图1示出具有三个子网1-3的特别网络的一个实施例，每个子网包括多个终端设备4-16。子网1由终端设备4-9构成，子网2由终端设备4和10-12构成，子网3由终端设备5和13-16构成。在一个子网中，属于该子网的终端设备通过无线电链路来交换数据。图1中所绘的椭圆形表示子网(1-3)的无线电覆盖范围，其中在属于该子网的多个终端设备之间可能实现基本上无故障的无线电传输。
终端设备4和5被称为桥接终端设备，因为它们可以分别使数据在两个子网1和2或1和3之间传输。桥接终端设备4用于子网1和2之间的数据通信，桥接终端设备5用于子网1和3之间的数据通信。
图1中局域网的终端设备4-16可以是移动或固定的通信装置，如图20所示，它包含例如至少一个用户设备(station)17、一个连接检测装置18和一个具有天线20的无线电装置19。用户设备17可以是，例如便携式计算机、电话等。
如图3所示，终端设备6-16的无线电装置19除包括天线20以外，还包括无线电频率电路21、调制解调器22和协议装置23。该协议装置23根据从连接检测装置18接收到的数据流形成信息包单元。一个信息包单元包含一部分数据流和由协议装置23形成的附加控制信息。该协议装置使用用于LLC层(LLC＝逻辑连接控制)和MAC层(MAC＝介质访问控制)的协议。该MAC层控制一个终端设备对无线电传输介质的多路访问，该LLC层执行流和错误控制。
如上所述，一个特别终端设备可用于实现在集中型特别网络的子网1-3中的监视和管理功能。在此情况下它被称为中央控制器。该控制器还作为相关子网中的一个正常终端设备。该控制器用于实现例如该于网中开始操作的终端设备的记录，在无线电传输介质中至少两个终端设备之间建立连接，资源管理，以及无线电传输介质中的访问控制。因此，例如在记录之后以及在发出传输请求之后，控制器向子网中的一个终端设备分配用于数据(信息包单元)的传输容量。
在该特别网络中，利用TDMA、FDMA、CDMA或CSMA方法(TDMA＝时分多址，FDMA＝频分多址，CDMA＝码分多址，CSMA＝载体侦听多址访问)，可以实现在终端设备之间交换数据。这些方法还可以结合。局域网中的每个子网1-3都被分配多个特定信道，这些信道被称为信道组。一个信道是由一频率范围、时间范围或例如在CDMA方法中利用扩展码来限定。例如，对于子网1-3可以使用一个特定频率范围进行数据交换，该频率范围在各情况下具有不同的载波频率fi。在该频率范围内，可利用例如TDMA或CSMA来转移数据。可以向子网1分配载波频率f1，向子网2分配载波频率f2，向子网3分配载波频率f3。该桥接终端4一方面在以载波频率f1操作，以便可以与子网1的其他终端设备之间执行数据交换，另一方面也可以载波频率f2操作，以便可以与子网2的其他终端设备之间执行数据交换。该第二桥接终端设备5位于局域网中，用于在子网1和3之间转移数据，它以载波频率f1和f3操作。
图4示出一桥接终端设备的实施例的方块图。也可以按相同方式来实现该代理终端设备的结构。该用于桥接终端设备的无线电切换装置包括一协议装置24、一调制解调器25和一具有天线27的无线电频率电路26。该协议装置24与一无线电切换装置28连接，该无线电切换装置28还与一连接监测装置29和一缓冲存储装置30连接。本实施例中的缓冲存储装置30包括一存储元件，用于临时存储数据，该缓冲存储装置30可以被实现为FIFO(先入先出)模块，即按照数据被写入缓冲存储装置30中的顺序将它们读出。对于代理终端设备，该缓冲存储设备的出现具有特别的意义，这是因为它可以暂时存储在该桥接终端缺席时向其传输的所有数据。存储器可以分为多个逻辑区，分开存储来自不同连接的数据。图4所示的终端设备也可以作为一个正常终端设备工作。与连接检测装置29连接的用户设备(station)在图4中未示出，它们通过连接检测装置29向无线电切换装置28传送数据。
图4的桥接终端设备与第一和第二子网交替同步。该同步可以理解为将一种终端设备用于数据交换的整个过程。如果桥接终端设备与第一子网同步，则它可以与在该无线电范围内与其邻近的多个终端设备以及该第一子网的控制器(如果存在)进行数据交换。如果从连接检测装置29向该无线电切换装置28传输数据，该数据的目的地是第一子网的一终端设备或控制器或者是可通过第一子网达到的另一个子网的一终端设备或控制器，则无线电切换装置直接将该数据发送给协议装置24。该数据将被临时存储在协议装置24中，直到控制器确定达到了用于传输的时隙。如果连接检测装置29输出的数据将被发送到第二子网的终端设备或控制器或者可经过该第二子网访问的另一子网的一终端设备或控制器，则必须延迟无线电传输，直到该桥接终端设备与第二子网同步的时隙达到为止。这样，该无线电切换装置就可以将数据传送给缓冲存储装置30，该数据的目的地是第二子网或可通过第二子网访问的子网，该缓冲存储装置30可临时存储数据，直到桥接终端设备与第二子网同步为止。
如果由第一子网的一终端设备或控制器输出的数据被该桥接终端设备接收，且该数据的目的地是第二子网的一终端设备或控制器或者可经过第二子网访问的其他子网的终端设备或控制器。则将该数据也存储在缓冲存储装置30中，直到与第二子网同步为止。经过无线电切换装置28直接将目的地为桥接终端设备的数据传送到连接检测装置29，该连接检测装置29然后将接收到的数据传送给希望的用户设备(station)。将目的地既不是桥接终端设备的用户设备(station)也不是第二子网的终端设备或控制器的数据发送到例如另一桥接终端设备。
当桥接终端从与第一子网同步变为与第二子网同步之后，将存储在缓冲存储装置30中的数据按照它们写入的顺序从该缓冲存储装置30中读出。然后，在桥接终端设备与第二子网同步期间，可以将所有目的地为第二子网或通过第二子网访问的另一了网的终端设备或控制器的数据立刻从无线电切换装置28传送到协议装置24，只将目的地为第一子网或可经过第一子网访问的其他子网的终端设备或控制器的数据存储在缓冲存储装置30中。
该代理终端设备的结构与桥接终端设备相似，但频率不改变。桥接终端设备通过一次或周期性的明示信号，通知它代理任务。该代理终端设备可以拒绝该任务。如果它接受了该代理任务，则该桥接终端设备通知该代理终端设备它缺席的起始时间和时间长度(或仅通知一次关于它存在和缺席的时间长度)。
如果在该桥接终端缺席期间，从第一子网的终端设备或控制器接收到数据，且该数据的目的地是该桥接终端或通过该桥接终端访问的第二子网的终端或控制器，则将该数据存储在代理终端设备的缓冲存储装置30中，直到该桥接终端设备回到第一子网为止。目的地是代理终端设备自身的终端的数据可通过无线电切换装置28直接被传送到连接检测装置29中，该连接检测装置29然后将所接收到的数据传送给所希望的终端。
在桥接终端返回后，将存储在代理终端设备的缓冲存储装置30中的数据按照它们被写入的顺序从该缓冲存储装置30中读出，并将其发送给桥接终端设备。可以通过桥接终端设备发出的信号清楚地通知该代理终端设备该桥接终端已经返回，也可以根据该桥接终端设备的存在和缺席时间长度来含蓄的通知该返回。然后，在该桥接终端设备与第一子网同步期间，该桥接终端自身可以接受到目的地为该第二子网或可经过第二子网访问的其他子网的终端或控制器的所有数据。
作为两个相邻子网的一个可能实施例的例子，一个子网可以根据IEEE标准802.11工作，将要连接的第二子网可以根据ETSI标准HIPERLAN/2工作。这意味着桥接终端设备可以根据这两个标准来通信。在此情况下，仅需要在根据IEEE802.11工作的第一子网(基于CSMA)中建立代理终端设备。在第二HIPERLAN/2子网中，所谓的中央控制器可以抑制在该桥接终端设备缺席期间所有向它的传输。对于通常情况应当注意，根据本发明，802.11网的中央监控台，所谓的“点协调(Point Coordinator)(PC)”或“混合协调(Hybrid Coordinator)(HC)”，应当(如果有效)被选作为基于802.11的子网的代理终端设备。如果第一子网中没有有效的PC/HC，则桥接终端设备可以选择该网络中的任何终端设备作为代理终端设备。例如，在此情况下，可以将网络中最能被接受的相邻终端设备选择作为代理终端设备。本发明可用于将根据不同标准工作的网络连接在一起。
本发明的其他实施例可以例如包括将两个或更多具有相同标准的子网连接在一起。如果两个相邻子网根据IEEE802.11标准以不同频率工作，则例如，可以在这两个子网的每个中建立至少一个桥接终端设备和代理终端设备。
最后，需要描述另一种可能的代理结构概念，其中在相同的子网之间建立至少两个或更多桥接终端设备。如果桥接终端设备以这样的方式调整它们在相邻子网中的出现，即总是出现至少一个桥接终端设备(这在例如“Peetz，J.通过多频转发的HiperLAN/2多次转发特别通信，车辆技术会议，Rhodes，2001年5月”中有介绍)，则该桥接终端设备可以在给定时间作为代理终端设备，该代理终端设备用于在相同子网之间建立的其他桥接终端。
权利要求
1.一种网络，它具有多个子网，每个子网都可以通过桥接终端设备连接，其中在多个子网中的至少一个中设立用于桥接终端设备的代理终端设备，该代理终端设备可以在桥接终端设备缺席期间接收传输给该桥接终端设备或由该桥接终端设备转发的数据，将该数据临时存储，并在该桥接终端设备再次出现时将所述数据传送给该桥接终端设备。
2.如权利要求1所述的网络，其特征在于如果在所针对的子网中存在一中央监控台，则可将该中央监控台选择作为用于该桥接终端设备的代理终端设备。
3.如权利要求1所述的网络，其特征在于至少两个子网络根据不同的通信标准工作，提供可使用并可根据这两个通信标准来工作的桥接终端设备，用于在根据不同通信标准工作的子网之间实现数据交换。
4.如权利要求1所述的网络，其特征在于如果在相同子网之间存在多个桥接终端设备，则可选择另一桥接终端设备作为代理终端设备。
5.一种桥接终端设备，它在一个网络的多个子网中使用，用于连接这些子网，该桥接终端设备选择一代理终端设备，该代理终端设备在该桥接终端设备缺席期间，接收所有发送给该桥接终端设备的数据，临时存储该数据，并在该桥接终端设备再次出现时将该数据传送给该桥接终端。
6.一种代理终端设备，它在一个终端设备缺席期间，接收所有发送给该终端设备的数据，临时存储该数据，并在该终端设备再次出现时将该数据传送给该桥接终端。
全文摘要
本发明涉及一种具有多个子网的网络，这些子网按照疏散或集中方式组织，它们在所有情况下可通过桥接终端设备连接，在这些子网中的至少一个中建立用于桥接终端设备的代理终端设备，该代理终端设备在该桥接终端设备缺席(由频率、时间、编码或其他因素导致)期间，接收所有发送给该桥接终端设备或经由该桥接终端设备转发的数据，临时存储该数据，并在该桥接终端设备再次出现时将该数据传送给该桥接终端。
文档编号H04L12/46GK1555635SQ02818050
公开日2004年12月15日 申请日期2002年9月13日 优先权日2001年9月15日
发明者J·哈北塔, S·曼戈德, J 哈北塔, 甑 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司