专利名称：有线设备与无线设备智能组网方法及拓展应用方法
技术领域：
本发明涉及无线网络的扩展技术，更确切地说是涉及无线设备与有线设备的智能组网方法和这种组网方法的拓展应用方法。通过本发明方法组建的智能网络，是在有线设备和无线设备间实现用户发现和维护，多播数据的转发，IP包的转发和路由指定，以及网关和其它服务的智能发布和维护等众多机制，使之形成统一的资源共享和相互交流的平台，通过本发明的拓展应用方法，还提供了一个无线设备访问互联网的共享方法。
背景技术：
随着无线局域网802.11协议族各种标准的日渐成熟和新标准的推出，基于无线局域网的接入也日益流行起来，特别是无线设备价格的跌落，更促使用户选择这种方便而又灵活的无线组网方式来组建局域网。
目前，无线设备接入局域网，主要通过连接接入点设备(APAccess Point)实现的，AP用于充当管理和控制节点。功能比较好的AP还可以自动给接入的无线设备分配IP地址，或者使之具有多播转发的功能。
除了AP连接方式外，无线组网时还可以选择无线点对点(Ad-Hoc)模式。Ad-Hoc模式是一种对等的组网方式。当以Ad-Hoc模式组网的无线设备将无线网络设置在同一个服务集合标识(Ssid)上时，将从物理上建立起一个独立的无线网络。各个无线网络对等，具有设备接入便利，可移动的特点。
但如何将这种对等的无线网络与其它异构网络相连接，例如与有线网络相连接，据申请人所知，目前尚没有比较成熟的解决方案。
在只有有线设备的网络环境里，在不增加路由设备的前提下，采用传统的跨网段、双连接方式的技术方案，也只是建立起从一个有线网段到另一个有线网段的物理条件，并不是智能组网，而且，仍然没有解决有线和无线之间异构网络的组网方法问题；此外，对无线网络的配置和对传统的有线网络的配置存在很大的差异，如IP地址、网关、域名服务器(DNS)等完全不同；除此而外，无线网络还需要对进行连接时的无线设备设定诸如服务集合标识(Ssid)、运行模式、WEP(Wired Equivalent Privacy)加密及密钥等许多参数。上述方面都是摆在有线网络与无线网络之间实现便利组网时需要解决的问题。
而为了达到有线网络与无线网络间组网的目的，除了要有物理上的连通路径外，还要搭建IP层的通路。IP包要跨网段，必须要有IP包的路由转发机制，用于将一种网络连接上收到的IP包，同时地转发一份到另一种网络连接上。由于转发需要考虑效率问题，就不能放在应用层上做，通常要放在较底层来完成，譬如驱动层。而为了在逻辑上划定智能网络的范围，必须自建一套用户的发现机制，该机制主要完成组网时的相互发现，和接收定期发出的维护消息，用来维护当前在线(网络)的用户，该方法与传统的利用多播实现对等组网的方式一致。
如何更好地利用有线网络已有的资源，并融合无线网络独具的移动方便的特点，已成为无线应用拓展上的热点。有线设备与无线设备的智能组网既能实现相互间的资源共享，也可有效地整合有线网络本身具有的大量资源和服务，向无线网络发布。这样，将大大拓展目前相对狭窄的无线局域网的应用领域。
发明内容
本发明的目的是设计一种有线设备与无线设备智能组网方法，不受AP接入的限制，充分利用无线设备便利移动的特点，有效地将有线设备上的大量资源与服务向无线设备发布，实现相互间的资源共享，拓展无线局域网的应用领域。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种有线设备与无线设备智能组网方法，将由有线设备构建的自组网与由无线设备构建的自组网连接成虚拟网络，实现无线设备与有线设备间的相互发现与资源共享，其特征在于包括以下处理步骤A.每个在线的无线/有线设备以多播方式宣告自身的存在信息，和在自己的网络拓扑映射表上记录当前已接收到的发出存在消息的无线/有线设备并维护网络拓扑映射表，由该表决定各自的无线/有线自组网的范围，存在消息中有设备角色信息的，该设备可为普通角色或能提供某种服务的服务角色；B.由无线/有线自组网中一个具有无线/有线双连接功能的设备，通过申请和竞争过程成为虚拟网关，并向有线/无线自组网发布网关消息，网关消息中的角色为跨网段网关角色；C.接收到网关消息的无线/有线自组网中的设备，在使用虚拟网关时将默认的路由设置为该虚拟网关，和将自身设备的角色改变为使用虚拟网关角色，通过虚拟网关的IP包路由转发与多播转发过程，实现无线/有线自组网络中无线设备与有线设备间的相互发现与资源共享。
所述步骤A中，以多播方式宣告自身的存在信息，包括新设备上线时主动发送自定义的Hello包，已上线的设备以自身的Hello包回应该新设备，和在设备自身的维护周期内定时发送Hello包。
所述步骤A中还包括，在设备离线时主动发送离线消息，收到该离线消息的设备将其从自身的网路拓扑表中删除。
所述步骤B中的申请竞争过程进一步包括B1.具有无线/有线双连接功能的设备，在原无线/有线第一连接的基础上再指定有线/无线第二连接，使同时具有使用无线网卡与有线网卡的功能；B2.启动路由服务功能，建立起IP层通路，使具有IP包转发机制；B3.重新启动维护机制，针对两个连接发送相应的Hello包；B4.设备竞争网关，竞争成功的设备成为虚拟网关，向两个连接进行网关发布，发送作为维护网关和通知网关变化的网关消息。
所述步骤C中，虚拟网关的IP包转发和多播转发，包括无线/有线自建网中的无线/有线设备向虚拟网关发送含有其角色与设备类型的Hello消息；虚拟网关分析Hello消息，在角色为使用虚拟网关的角色且为跨网段的连接时，将该无线/有线设备的Hello消息多播转发给另一网段的有线/无线设备，和对有线连接和无线连接上接收的IP包进行互相转发。
本发明的目的还通过以下技术方案实现一种有线设备与无线设备智能组网方法的拓展应用方法，其特征在于包括a.由多个具有无线连接和可以访问Internet连接的Internet网关，各自向网络发布自身的网关维护消息；b.任意一个无线客户端接收到由多个Internet网关发布的网关维护消息，并缓存这些网关维护消息；c.在无线客户端查询Internet网关时，获得所有Internet网关信息；d.无线客户端选择使用其中的一个Internet网关，将自己的默认网关设置为该选择的Internet网关，并向该Internet网关发送访问Internet网络的请求；e.Internet网关进行地址转换代理上网，访问Internet网络，和进行地址转换将Internet网络返回的网络信息转发给无线客户端。
本发明的有线设备与无线设备智能组网方法，主要包括三个过程简单自组网的实现；跨网段的组网实现；和多种服务智能发布的实现。三个过程相互间的关系是简单自组网是形成跨网段组网的基础，只有先实现了非异构网络的简单自组网，才可以进一步利用第二个连接过程，形成虚拟网关；虚拟网关一旦形成，就可以利用服务的自发布，自维护的特点，由虚拟网关向两个异构网络发布网关信息，基于这种智能发布，用户能便利地查询和设置，并通过虚拟网关转发，从而，实现了跨网段智能组网的目的。
本发明的有线设备与无线设备智能组网的方案，特别适合随身携带笔记本电脑的商务人士使用，无线设备相互之间既可随时自组网，也可方便地接入一个传统的有线局域网环境中，且不受AP接入的限制。该智能网络形成一个异构网络间的信息发布和交流的平台，可以方便地使用此平台上通过整合有线网络提供出来的各种服务，如任何一个无线客户端，可以选择性地使用发布出来的Internet网关访问Internet网络，就是其拓展应用的一个实例。
本发明不仅为有线与无线异构网络间组建自定义的智能网络提供了整套实现方法，还为其它异构网络间的智能组网提供了技术方案参考。
使用本发明的方法构建虚拟网络，在没有AP接入的临时组网环境中，可以使无线自组网的设备通过运行软件，方便的访问有线网络的资源，使有线网络与无线网络实现资源共享和实时交流。同时本发明的拓展应用方法也提供了一个无线客户端访问Internet的共享方案，从而大大便利了用户的使用和拓展了无线局域网的应用领域。
图1是本发明跨网段组网方案的结构示意图；图2是无线自组网中的无线客户端竞争成为虚拟网关的流程框图；图3是无线/有线自组网中的无线/有线客户端连接并使用虚拟网关的流程框图；图4是虚拟网关进行定时维护的流程框图；图5是虚拟网关进行消息接收处理的流程框图；图6是Internet网关发布流程框图；图7是Internet网关使用流程框图；图8是在带有有线和无线双连接的笔记本电脑上，实现虚拟网关功能时的无线网络与有线网络互相访问数据、共享资源的过程示意框图；图9是一个具有无线连接和可以访问Internet连接的笔记本提供Internet网关服务的流程框图。
具体实施例方式
有线设备与无线设备相互连接实现通讯，首先，需要具备物理通路上的连接，并提供相应的包转发机制；其次，需要控制连接双方的路由，以保证彼此都通过指定的物理通路进行连接。
基于上述两个要点，本发明方法通过有线与无线两个双连接，打开路由转发服务和自建的多播转发服务，实现一个简单的全功能网关(虚拟网关)，并发布该虚拟网关；其次，不同设备类型(有线与无线)客户端通过连接到指定的虚拟网关，使得各自默认的路由都指向发布出来的虚拟网关，从而，组成了有线设备与无线设备连接的智能网络。
这种智能网络的结构在建立初期是比较简单的，仅仅是同类型网络的组网，网络内通过多播机制进行相互发现和维护。要使用跨网段的功能时，由简单网络中具有双连接条件的某个设备(人为指定)，先竞争成为虚拟网关，一旦竞争成功，该虚拟网关就可以智能地在两个网段上发布连接网关的信息，两个网段中的任意客户端查询到此信息后，经过改变默认路由和自身角色的设置，成为使用网关的角色，并在其以后发出的Hello包中体现出来。虚拟网关在转发收到的Hello包时，根据包中所带的信息(如角色等)决定是否转发，从而达到智能限定虚拟网络范围的效果，实现了组网的可管理性。虚拟网关整合两个网段的网络资源，对提供出来的服务进行智能发布和维护。
有线设备和无线设备整体的智能组网，从总体来说包括三个实现过程实现简单的自组网；实现跨网段的组网；和实现多种服务智能发布。三者相互间的关系是简单自组网，即自组无线局域网与有线局域网，简单自组网是形成跨网段组网的基础，只有先实现了非异构网络的简单自组网，才可以进一步利用第二个连接(若第一个连接为无线连接时，则第二个连接即为有线连接，反之也一样)，形成虚拟网关；虚拟网关一旦形成，就可利用服务的自发布、自维护特点，向两个异构网络发布网关信息，而正是有了这种智能发布，用户才能便利地查询和设置，从而，实现了跨网段智能组网的目的。通过虚拟网关构建出的虚拟网络，用户就可以根据自身的条件发布出相关的服务，共享给其它用户使用；而其它用户通过虚拟网关构建出的虚拟网络，通过查询和设置，使用发布出的服务。
当通过虚拟网关构建成功虚拟网络之后，即可在相当程度上认为该虚拟网络和一般的跨网关网络是一致的。因为IP层的连接是保证的，所以就可以访问虚拟网络中原本无法访问的网络设备，另外也可以利用平台上的文件共享功能，在访问时勿需考虑其实际的位置，从而形成统一方式的资源共享。
简单自组网是指在非异构的网络上利用多播的机制互相发现、自动维护的对等组网过程。既可应用在基于有线网络的自组网，也可用于基于无线网络的自组网。无线自组网是指无线设备在Ad-Hoc模式下的自组网，自组网的同时可能还含有无线中继。
具体实现简单自组网，包括下述三种过程发现、维护与离线。
用户发现过程当一个新用户上线时，将主动地向网络发Hello包。此时如果网络上有其它设备，则将该新用户添加到自己的网路拓扑映射表中，并通过自己的Hello包对该新上线的设备进行回应，这样新上线的用户也完成了用户发现。
每个设备在运行时都将维护一张全网的网路拓扑映射表，表中存放了当前已发现的所有设备的信息。网路拓扑映射表由两个部分组成，其一是放置直接连接设备的信息；其二是放置间接连接设备的信息(只能通过其它设备转发来发现的设备)。
Hello消息是自组网建立的基础，在新用户上线时发送，在需要对网络上某设备进行响应时发送，和在本身的维护周期内定时发送，即通过Hello包向网络宣告自己的存在，从而，可实现用户的发现和维护。
用户发现通过多播实现，设备发送自定义的Hello包和维护相应的网络拓扑映射表，对于无线设备，为了消除无线单边性的问题，在用户发现时，采取了双边确认的方法，对于网关，则会根据Hello包中带的角色信息，作出是否转发的决定。多播包不遵循路由的规律，路由转发服务也不支持多播转发。所以，多播转发是在应用层实现的，针对虚拟网络构建时用户发现的需要，以及某些数据转发的需要，而进行特定转发。
用户维护过程自组网中的每个设备都定时发送Hello包，一个设备每当收到一个对应设备的Hello包时，就更新自身网路拓扑映射表中的对应设备的维护时间，如果某个设备异常下线，则会在超过一个指定时间后(譬如3个Hello包的发送周期)仍收不到相应Hello包的情况下，认为该用户已经下线。
用户离线过程自组网中的任一个设备离线时，都会主动发送离线消息-Leave消息，使网络中的其它用户能够快速得知此用户下线的变化，自组网中收到此消息的设备将从自己的网路拓扑映射表中删除此设备。
简单自组网正是在这三种过程的相互作用下动态地维护着每个设备上的网络拓扑映射表(但对于无线网络，为了消除单边性，在自组网过程中还加入了双边确认的过程，无线下Hello包会进行转发，以支持无线中继的实现)。
为了避免或减少接收和转发不必要的包，接收时还可加入对用户优先级的判断，和转发判断的优化过程等。
下面结合附图1、2说明实现跨网段的组网过程。
如图1中所示，跨网段组网主要涉及三方简单有线网络11、简单无线网络12和一个虚拟网关13。简单有线网络11由0-N个有线客户端，只使用有线连接组网形成；简单无线网络12由0-M个无线客户端，只使用无线连接组网形成。一个虚拟网关13，在运行时绑定两块网卡(有线网卡和无线网卡)，分别向两个连接(简单无线网络12和简单有线网络11)发送Hello包和转发数据(如图中实线箭头和点划线箭头所示)。
虚拟网关13是连接有线网络中有线设备与无线网络中无线设备的自建网关，具有唯一性，具有提供IP包路由转发服务与多播转发的功能。虚拟网关需要通过竞争过程且竞争成功后才能成为虚拟网关，一旦竞争成功后，通过自我发布过程向两个网络内的用户提供跨网段的网关功能，使得两个各自与自身网络连接的用户设备间能实现资源共享。任何具有双连接条件的设备都可以竞争成为网关，网关不仅要自发布还要自维护。
虚拟网关上应有两块可以使用的网卡，本发明实施例假定无线网卡是主网卡，转第二块网卡时使用有线网卡。在虚拟网关尚未申请竞争网关前，也只是一个简单无线自组网里的一个无线客户端，当申请并经过竞争成功后才能成为虚拟网关。
附图2示出具有两块网卡的一无线客户竞争虚拟网关的过程。
为了保证跨网段组网时网络结构的相对稳定和简单，本发明方法确定虚拟网关具有唯一性。而为了保证此唯一性，虚拟网关的充当必须经过竞争过程，竞争的原则是先申请竞争的优先；发现冲突则全部失效。
步骤201，假定简单无线自组网里的一个具有两块网卡的无线客户端要竞争虚拟网关，首先要进行第二个连接即有线连接的指定，使该无线客户端同时具有使用无线网卡与有线网卡的功能；步骤202，启动路由服务功能。要实现两个网络间的互通，使网关形成转发机制，必须建立起IP层通路以解决虚拟网关的IP包转发问题，这种IP层的转发服务，可以解决从一种连接到另一种连接的包转发。
步骤203，重新启动Hello包维护机制，停止原来无线自组网中单纯的Hello包维护过程，针对两个连接发送相应的Hello包，两个Hello包中存在不同的信息，例如，通过不同的网卡发送出来，所带的IP地址不一样，但对虚拟网关而言，用户信息是唯一的；步骤204至206，开始竞争网关，通过在一个时间段内是否检测到其它设备发出的网关信息来判断是否存在冲突，若在一个时间段内检测到其它设备发出的网关信息时则竞争失败，若两个设备同时竞争网关则全部申请均失效，若已有一个虚拟网关存在，则在后竞争的申请失效。竞争成功的设备成为网关，将进行网关发布，发送GatewayProvider消息，以告知两网段的其它用户，可以将GatewayProvider消息作为网关信息，网关发布作为维护网关的信息，和作为通知网关变化的告知方式。网关信息包括网关IP，网关用户名字等。
虚拟网关建立后，使用虚拟网关的流程可参见附图3。
步骤301，无线/有线网络中的任一个客户可以随时连接网关，连接网关时，首先查询是否有网关，即查询由虚拟网关发布出来的网关信息(网关IP，网关用户名字等)，有网关信息则说明有网关。
步骤302，若决定使用跨网段功能，则连接网关，即将客户端的默认网关设为发布出来的虚拟网关，并改变用户本身的角色，从普通用户角色变为使用跨网段网关的角色。
此处的角色，是指组网时每个设备，无论是在有线网络中的设备，还是在无线网络中的设备，或是虚拟网关，都和一个自身的角色相关联，角色代表了设备当前的使用身份和所对应的功能场景分类。譬如简单自组网下的普通设备的角色是普通角色；虚拟网关是跨网段网关角色；提供某种服务的设备可能是对应服务的角色，如提供Internet网关的角色；使用虚拟网关就是使用网关角色等(通过改变网关信息中的标志位确定)。
该无线/有线网络中的设备通过设置自己的默认网关和进行角色转变后，设备IP包的默认路由将设为虚拟网关。其定时维护发送出来的Hello包中的信息也将会有所更改，供虚拟网关以此来判断是否对其数据进行转发，以使异构网络智能地发生相应变化。
步骤304、305，该无线/有线网络中的设备，通过网络上各设备主动发送的Hello包，可以发现另一个有线/无线网络上的用户终端，看见了原来看不到的设备信息，进而通过信息发布与交互过程，实现彼此间资源共享(由设备软件框定的可以使用用户的范围，实现无差别的访问等)。
虚拟网关对IP包的转发，由IP包转发服务完成，虚拟网关会将有线连接和无线连接上收到的IP包，互相地进行转发，IP包转发服务在驱动层完成，以提高效率。
虚拟网关竞争成功后的自维护、自发布过程是一个动态的过程，在这个过程里，虚拟网关周期性地向两个网段中的用户公布不同的网关连接信息，即在有线网络中的虚拟网关连接信息和在无线网络中的虚拟网关连接信息；同时还要不断检查是否出现网关间的冲突；每当主动取消自己的网关服务时，能快速地通知已使用网关的用户做出相应的响应，或是当已使用网关的用户在外部网络环境发生变化、接收不到虚拟网关的维护消息后，能在一定的时间内发现这种情况并作出相应的响应。以上这些都是虚拟网关智能维护带来的优点。
即使在虚拟网关的申请方面，也可看出网关动态变化的角色，但由于网关有自发布的特点，所以用户的查询机制可以为一致。虚拟网关的自维护由两个并行过程实现，包括网关自维护和网关消息接收处理。其中网关定时维护的流程示于图4，网关消息接收处理流程示于图5。
参见图4，步骤401，任意一个有线/无线客户端在每一个定时的维护周期内进行网关自维护。
步骤402，判断自身是否是网关(通过网关消息中的标志位判断)，是网关则执行步骤403、404，不是网关则执行步骤405至407；步骤403、404，分别向无线网络发送含有连接主网卡的GatewayProvider网关消息，向有线网络发送含有连接第二块网卡的GatewayProvider网关消息。
步骤405至407，检查网关维护间隔是否已超时失效，若已超时则通知设备的上层应用层，网关已不可用。
参见图5，步骤501、502，任意一个接收到GatewayProvider网关消息的有线/无线客户端，首先判断自己是否为网关(通过网关消息中的标志位判断)，是网关则执行步骤503、504、509，不是网关则执行步骤505至509。
步骤503、504、509，判断是否存在网关冲突，存在网关冲突时通知设备的上层应用层，网关存在冲突；不存在网关冲突时则更新网关维护时间。
步骤505至509，在自己不是网关时首先判断自己是否要使用网关，不使用网关时则更新网关维护时间；要使用网关时，则进一步检查网关维护间隔是否已超时失效，若已超时失效，则通知设备上层应用层，设定的网关已不可用，若未超时则更新网关维护时间。
除了利用虚拟网关实现跨网段智能组网外，其它整合有线网络提供出来的服务，也可以利用这种智能发布和维护机制，使不同设备充当同一服务角色，即本发明的有线设备与无线设备智能组网方法的拓展应用方法。譬如多个Internet网关服务的发布和使用。任何一个符合启用Internet网关条件的设备，就可以向其它用户提供Internet网关的服务；当要使用其服务时，可动态地查询出当前有多少个Internet网关，由用户决定使用其中的哪一个，再通过该Internet网关访问Internet网络。图6示意出Internet网关发布过程，图7示意出使用Internet网关服务的过程。
参见图6，步骤601，任意一个无线客户端，被指定为可以访问Internet的连接；步骤602，启用Internet网关；步骤603，该网关向网络发布服务和启动网关自身的维护。
参见图7，步骤701，任意一个无线客户端，查询存在的Internet网关；步骤702，该无线客户端，将自己的默认网关设置为该查询获得的Internet网关，和设置域名服务器(DNS)；步骤703，通过该查询获得的Internet网关访问Internet网络。
图8、图9分别示出两个典型应用实例。其中图8着重说明了跨网关用户发现过程的消息交互过程，图9着重说明了提供一个Internet网关服务的交互过程。
参见图8，在带有有线和无线双连接的笔记本电脑上实现有线网与无线网连接组网的功能，由一个这样的笔记本电脑充当虚拟网关，可以将有线网络上的台式机与其它具有无线功能的设备连接起来，相互之间能够互相访问数据，实现资源共享。
无线网络中无线客户端A的角色是普通角色，无线网络中无线客户端B的角色是使用网关角色，虚拟网关是C(双连接笔记本电脑)，有线网络中有线客户端D(如台式机)的角色是使用网关角色，有线网络中有线客户端E(如台式机)的角色是普通角色。
(1)A向C发送Hello消息，消息中表征A用户是无线用户，且角色为普通角色；(2)B向C发送Hello消息，消息中表征B用户是无线用户，且角色为使用网关角色；(3)C根据Hello消息判断出当前有从无线转发到有线的连接；(4)C向E转发B的Hello消息；(5)C向D转发B的Hello消息；(6)D接收B的Hello消息，发现或维护B；(7)D向C发送Hello消息，消息中表征D用户是有线用户，且角色为使用网关角色；(8)C判断出当前有从有线转发到无线的连接；(9)C向A转发D的Hello消息；(10)C向B转发D的Hello消息；(11)B接收D的Hello消息，发现或维护D。
经过上述过程，C根据Hello消息中设备的角色，确定是否转发B、D是使用网关角色，经过C的转发机制，使D接收B的Hello消息，发现或维护B，使B接收D的消息，发现或维护D。
参见图9，具有无线连接和可以访问Internet连接的笔记本电脑，就可以提供一个Internet网关的服务。有多个具有这样条件的笔记本时，都可以通过发布过程提供一个Internet网关服务。其它无线设备可以有选择地使用其中的一个Internet网关服务，来访问Internet网络。
Internet网关1和Internet网关2是具有无线连接和可以访问Internet网络的笔记本，无线客户端可以选择其中一个来访问Internet网络。
(1)Internet网关1发布的维护消息被无线客户端接收到；(2)无线客户端缓存该Internet网关1的网关消息；(3)Internet网关2发布的维护消息被无线客户端接收到；(4)无线客户端缓存该Internet网关2的网关消息；(5)无线客户端查询Internet网关时，返回所有Internet网关的信息；(6)无线客户端选择使用Internet网关1；(7)无线客户端向Internet网关1发送访问Internet网络的请求；(8)Internet网关1进行地址转化，代理上网；(9)Internet网关1访问Internet网络；(10)Internet网络返回网络信息；(11)Internet网关1进行地址转换，将返回的网络信息转发给无线客户端。
经过上述过程，无线客户端通过选择Internet网关1或Internet网关2，就可访问Internet网络并得到Internet网络的返回信息。
申请人注意到，新近推出的具有移动特性的迅驰笔记本电脑，提供有自身的无线芯片功能，该功能为实现本发明的技术方案提供了硬件条件，本发明可以在其随时可供利用的双连接的基础上，通过增添用户发现、多播转发、路由转发、和网关智能发布等众多机制，将无线自组网和传统的有线网络连成一个智能网络，为免AP的灵活接入方案提供了有效的解决途径。
权利要求
1.一种有线设备与无线设备智能组网方法，将由有线设备构建的自组网与由无线设备构建的自组网连接成虚拟网络，实现无线设备与有线设备间的相互发现与资源共享，其特征在于包括以下处理步骤A.每个在线的无线/有线设备以多播方式宣告自身的存在信息，和在自己的网络拓扑映射表上记录当前已接收到的发出存在消息的无线/有线设备并维护网络拓扑映射表，由该表决定各自无线/有线自组网的范围，存在消息中有设备角色信息的，该设备可为普通角色或能提供某种服务的服务角色；B.由无线/有线自组网中一个具有无线/有线双连接功能的设备，通过申请和竞争过程成为虚拟网关，并向有线/无线自组网发布网关消息，网关消息中的角色为跨网段网关角色；C.接收到网关消息的无线/有线自组网中的设备，在使用虚拟网关时将默认的路由设置为该虚拟网关，和将自身设备的角色改变为使用虚拟网关角色，通过虚拟网关的IP包路由转发与多播转发过程，实现无线/有线自组网络中无线设备与有线设备间的相互发现与资源共享。
2.根据权利要求1所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述步骤A中，以多播方式宣告自身的存在信息，包括新设备上线时主动发送自定义的Hello包，已上线的设备以自身的Hello包回应该新设备，和在设备自身的维护周期内定时发送Hello包。
3.根据权利要求1所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述步骤A中还包括，在设备离线时主动发送离线消息，收到该离线消息的设备将其从自身的网路拓扑表中删除。
4.根据权利要求1或2或3所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述的网路拓扑映射表中存放有直接连接设备的信息，和通过其它设备转发才能发现的间接连接设备的信息。
5.根据权利要求1所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述步骤B中的申请竞争过程进一步包括B1.具有无线/有线双连接功能的设备，在原无线/有线第一连接的基础上再指定有线/无线第二连接，使同时具有使用无线网卡与有线网卡的功能；B2.启动路由服务功能，建立起IP层通路，使具有IP包转发机制；B3.重新启动维护机制，针对两个连接发送相应的Hello包；B4.设备竞争网关，竞争成功的设备成为虚拟网关，向两个连接进行网关发布，发送作为维护网关和通知网关变化的网关消息。
6.根据权利要求5所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述步骤B4中的设备竞争网关，先申请竞争的优先成为虚拟网关。
7.根据权利要求5所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述步骤B4中的竞争成功，包括在一个时间段内检测是否有其它设备发出网关消息；若在一个时间段内没有检测到有其它设备发出网关消息时则竞争成功；若在一个时间段内检测到有其它设备发出网关信息时则判断存在冲突，设备竞争失败；若两个设备同时竞争网关则全部申请均失败。
8.根据权利要求1或5或6或7所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述的网关信息包括网关IP，网关用户名字，跨网段网关角色。
9.根据权利要求1所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述步骤B中的向无线/有线自组网发布网关消息是向无线自组网发送含有连接其无线网卡的网关消息，和向有线自组网发送含有连接其有线网卡的网关消息。
10.根据权利要求1所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述步骤B中还包括虚拟网关的自维护过程，并行进行虚拟网关的定时维护和网关消息接收处理。
11.根据权利要求10所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述的虚拟网关的定时维护包括在定时维护周期到来时，根据网关消息中的标志位判断自身是否是虚拟网关；是则继续向无线/有线自组网发布网关消息；否则检查网关维护间隔是否已超时失效；已超时失效时则通知设备上层应用层，网关已不可用；未超时时则结束虚拟网关的定时维护过程。
12.根据权利要求10所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述的网关消息接收处理包括任意一个接收到网关消息的无线/有线客户端，通过网关消息中的标志位判断自己是否为网关；是网关时进一步判断是否存在网关冲突；存在网关冲突时通知设备的上层应用层，网关存在冲突；不是网关时判断自己是否要使用网关；要使用网关时，则进一步检查网关维护间隔是否已超时失效，若已超时失效，则通知设备上层应用层，设定的网关已不可用；上述步骤中，若不存在网关冲突或不使用网关或网关维护间隔未超时，则更新网关维护时间。
13.根据权利要求1所述的有线设备与无线设备智能组网方法，其特征在于所述步骤C中，虚拟网关的IP包转发和多播转发，包括无线/有线自建网中的无线/有线设备向虚拟网关发送含有其角色与设备类型的Hello消息；虚拟网关分析Hello消息，在角色为使用虚拟网关的角色且为跨网段的连接时，将该无线/有线设备的Hello消息多播转发给另一网段的有线/无线设备，和对有线连接和无线连接上接收的IP包进行互相转发。
14.一种有线设备与无线设备智能组网方法的拓展应用方法，其特征在于包括a.由多个具有无线连接和可以访问Internet连接的Internet网关，各自向网络发布自身的网关维护消息；b.任意一个无线客户端接收到由多个Internet网关发布的网关维护消息，并缓存这些网关维护消息；c.在无线客户端查询Internet网关时，获得所有Internet网关信息；d.无线客户端选择使用其中的一个Internet网关，将自己的默认网关设置为该选择的Internet网关，并向该Internet网关发送访问Internet网络的请求；e.Internet网关进行地址转换代理上网，访问Internet网络，和进行地址转换将Internet网络返回的网络信息转发给无线客户端。
全文摘要
本发明涉及一种有线设备与无线设备智能组网及拓展应用方法，可不受AP接入限制，并充分利用有线设备上有大量资源与服务和无线设备移动的特点。组网包括自建无线/有线自组网；由无线/有线自组网中一个具有无线/有线双连接功能的设备，通过申请和竞争过程成为虚拟网关，并向有线/无线自组网发布网关消息；接收到网关消息的无线/有线自组网中的设备，在使用虚拟网关时将默认的路由设置为该虚拟网关，通过虚拟网关的转发过程，实现跨网段设备间的数据互访与资源共享。其拓展应用方法，包括具有无线连接和可以访问Internet连接的设备，通过发布网关消息成为Internet网关；无线客户端，通过该Internet网关访问Internet网络。
文档编号H04L12/56GK1627716SQ20031011942
公开日2005年6月15日 申请日期2003年12月10日 优先权日2003年12月10日
发明者邓菲 申请人:联想(北京)有限公司