CN1154325C - 不兼容节点通过虚网络的无线耦合 - Google Patents

Abstract

提供一种用来在标准化和非标准化信息装置之间建立无线通信的方法和设备。与标准化信息装置的网络相联系，形成一个虚网络，后者包括代表每一个非标准化信息装置的虚节点。

Description

不兼容节点通过虚网络的无线耦合

本发明涉及信息系统中的无线耦合，具体地说，涉及标准化信息装置到非标准化信息装置的无线耦合。

若干出版物中已经描述了信息装置的无线耦合。例如，公开的PCT申请第WO 97/29605号描述了一种无线虚拟局域网(LAN)，它可以在不改变物理布线的情况下重新定义工作组成员资格。这对，例如，简化相隔遥远的LAN之间的通信，尤其是允许一组便携式计算机联网，特别有用。

这种已知的无线耦合的安排是非常有用的，但是它们限于标准化信息装置，亦即适合于按照公共标准彼此进行通信的信息装置的耦合。典型的例子是适合于通过公共信息总线进行通信的计算机网络。但是还有许多其它应用希望能够在标准化信息装置和非标准化信息装置，亦即不适合于按照公共标准进行通信的信息装置之间建立无线通信。非标准化信息装置既包括可标准化的信息装置、诸如尚不适合于按照公用标准进行通信的计算机，又包括不可标准化的信息装置，亦即不具备足够的智能来适应标准化的信息装置。对无线通信有着特殊意义的典型的不可标准化信息装置的例子是保安装置、音频和视频装置、电话装置等。尽管可以使系统中的每一种非标准化信息装置配备有足够的硬件、使之能够按照公共标准进行通信，但这样做成本高，而且往往是一个不可行的解决方案。它会要求对系统中的每一种非标准化信息装置进行重大的修改。

本发明的一个目的是提供一种使标准化节点和非标准化节点之间建立经济的无线通信成为可能的方法和设备。这里所用的：

·“节点”意味着能够产生、处理或利用信息的任何装置；

·“标准化节点”意味着适合于按照公共标准与其它节点进行通信的节点；

·“非标准化节点”意味着不适合于按照公共标准与其它节点进行通信的节点；

·“无线通信”意味着通过对要互换的信息可行的任何能量传播方式，例如，射频(RF)、红外线(IR)和声能传播方式来交换信息。

本发明的另一个目的是提供这样一种方法和设备，它自动适应于把标准化节点和非标准化节点两者加入无线通信系统和从其中去除。

在按照本发明的方法中，在一个包括标准化节点和非标准化节点的系统中，通过以下方法实现无线通信：

·建立虚网络，它包括代表每一个非标准化节点的相应的虚节点；

·以与非标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个非标准化节点和相应的虚节点之间交换信息；

·以与标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个虚节点和标准化节点之间交换信息。

在按照本发明的设备中，形成无线通信系统，它包括：

·具有至少一个用于无线通信的收发器的非标准化节点；

·标准化网络，它包括用来在连接到该总线的任何标准化节点之间传送信息的总线；

·无线电台，它包括用来与所述至少一个非标准化节点进行无线通信的收发器；

·虚网络，它与所述无线电台耦合，并包括控制器和存储器，后者互相合作以便执行以下操作：

·在所述存储器中建立代表每一个非标准化节点的虚节点；

·以与所述非标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个所述非标准化节点和相应的虚节点之间交换信息；

·以与所述标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个所述虚节点和每一个标准化节点之间交换信息。

图1是举例说明按照本发明进行通信的信息系统的实施例的示意图；以及

图2是举例说明图1信息系统一部分的实施例的方框图。

图1的信息系统包括：实网络，它具有标准化节点h，p，q和本身是标准化节点的半桥A；多个非标准化节点x，y，z；虚网络10，后者具有虚半桥B和虚节点x’，y’，z’；以及无线电台T。例如，这种类型的实际信息系统包括：

·办公室计算机系统，它具有：一些标准化节点，包括个人计算机h，p，q，它们有线地连接以便通过公共信息总线彼此通信并且与半桥A通信；和非标准化节点，包括打印机x，、硬盘驱动器y和图像扫描仪z；

·住宅娱乐和保安系统，它具有：一些标准化节点，它们包括数字电视(TV)h、数字录像机(VCR)p和数字立体声系统q，它们有线地连接以便通过公共信息总线彼此通信并且与半桥A通信；以及非标准化节点，包括保安系统x，无线电话y，和扬声器系统z。

半桥A可控地在实网络和虚网络之间传送信息。根据半桥的设计，它还可以控制实网络中节点h，p，q之间信息的传送。

除特定类型的信息装置以外，非标准化节点x，y，z中的每一个都包括收发器，用来与无线电台T进行无线通信。这些节点中的每一个还至少包括最小智能(minimal intelligence)，以便在本地协调相应的信息装置和收发器之间的信息流。根据特定信息装置固有的复杂性，这种最小智能可以采取各种各样形式中的任何一种，例如，在已有的处理器或微处理器、专用微处理器或专用逻辑硬件内的附加逻辑硬件和/或软件。

无线电台T包括：本机收发器，用来与节点x，y，z的收发器进行无线通信；以及无线链路，用来协调该本机收发器和虚网络之间的信息流。无线电台和非标准化节点x，y，z中的每一个都还包括各自的传感器，用来传播为无线通信而选择的能量方式。在图1示出的实施例中，所示天线用来传播RF能量。

虚网络10是一个参照标准化半桥A和非标准化节点x，y，z而形成的模型。把虚半桥B设计成与实半桥A互补，使得半桥A和B合起来形成一个标准化的全桥。把虚节点x’，y’，z’设计成代表相应的非标准化节点x，y，z，但加以修改以便按照与实节点h，p，q和实半桥A通信时所用的相同的标准与虚半桥B通信。

图2举例说明用来形成半桥A、虚网络10和无线电台T的子系统的示范的实施例。这个子系统包括在结合图1的描述时提到的桥式接口装置20、虚智能装置30和无线电台T。

无线电台T包括收发器12和无线链路14。收发器是传统的装置，收发器的类型取决于为无线通信所选择的传播方式。无线链路14也是传统装置，用来执行以下功能：

·把通过收发器12从非标准化节点x，y，z接收的信号转换成与虚智能装置30兼容的格式；

·把从虚智能装置接收的信号转换成与收发器以及非标准化节点兼容的格式；和

·与虚智能装置交换定时和控制信号，以便进行仲裁，亦即协调往来于非标准化节点的信息传输。

可以利用例如微处理器和执行格式转换的软件来实现无线链路。作为另一方案，若为与非标准化节点通信而选择的格式并未如此复杂以致需要扩充的硬件，则无线链路可以利用逻辑电路构造。例如，见1988年10月6日公开的PCT申请WO 88/07794中所描述的无线链路。

虚智能装置30包括控制器32、程序存储器34和数据存储器36。通过总线耦合到无线电台T和桥式接口装置20的控制器可以是，例如，微处理器、微控制器或数字信号处理器。控制器在程序存储器中的指令的指引下，具有与无线电台T合作以进行以下工作的能力：

·检测当前能够与虚网络进行无线通信的任何非标准化节点(例如，节点x，y，z)的存在；

·通过把对每一个实节点(x，y，z)的描述和从各自节点接收的或要传输到各自节点的数据存入数据存储器来形成代表检测出来的节点的虚节点(例如，节点x’，y’，z’)；

·与无线电台协调，以便在虚节点(x’，y’，z’)和实节点(x，y，z)之间交换信息。

应该指出，各种各样的信息都可以与虚节点相关地存入程序和数据存储器中，这些信息包括，例如：

·无线电台T与之建立通信的每一个无线节点独有的格式化信息；

·用来执行关于从无线节点接收的或准备发往这些节点的数据的操作的算法；

·关于与各个无线节点通信的相对优先权。

还应指出，虚智能装置容易适应于按照虚网络与之通信的非标准化节点的类型改变。与新类型的非标准化节点通信所必须的信息，例如，程序指令和描述性的数据，可以容易地加到虚智能装置的程序和数据存储器中去。

桥式接口装置20和虚智能装置30合作形成包括两个半桥A和B的桥。半桥A必须按照它们的公共标准与节点h，p，q通信。而半桥B则必须以它们各自的格式通用地与虚节点x’，y’，z’通信。半桥可以以对每一个都是公共的任何格式彼此通信。

在图2所示的示范性实施例中，为具有节点h，p，q和半桥A的实网络选择的标准是IEEE 1394标准。这种标准在出版物IEEE Std 1394-1995，“高性能串行总线的IEEE标准”(1996年8月30日)中有详细描述，所述出版物被包括在本文中作为参考。这是一种对于计算机外围设备与消费电子设备高性能总线互连，包括高速数字视频数据传输特别有用的标准。

半桥A的一部分是由桥式接口装置形成的，该桥式接口装置包括1394标准物理层22和1394标准链路层24。这两层都是功能逻辑元件，它们在IEEE出版物P1394.1草案0.03“P1394.1高性能串行总线桥标准草案”(1997年10月18日)中就操作方面作了描述，所述出版物被包括在本文中作为参考。物理层22包括用于物理连接到公共总线的示范的端口1，2，3，1394标准节点、例如节点h、p、q通过该公共总线进行通信；通过提供仲裁服务保证一次只有一个节点在该公共总线上传输信息；并且把从链路层24接收的信息转换为1394标准。链路层把从物理层接收的通信格式化为标准化的数据报，后者加上地址并成帧，以便传输到当前正在与无线电台T通信的非标准化节点，亦即节点x，y，z中预定的一个。

虚智能装置30形成半桥A的剩余部分，并形成虚半桥B。更具体地说，控制器32连同程序存储器34和数据存储器36一起形成：

·耦合两个半桥的公共1394.1标准开关结构(内部结构)；以及

·链接到当前的虚节点(x’，y’，z’)的半桥B的剩余部分。

Claims (5)

1.一种在包括具有至少一个标准化节点(h，p，q，A)的第一网络和具有至少一个非标准化节点(x，y，z)的第二网络的系统中进行无线通信的方法，它包括以下步骤：

a，建立包括代表每一个所述非标准化节点的相应的虚节点(x’，y’，z’)的虚网络；

b.以与所述非标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个所述非标准化节点和所述相应的虚节点之间交换信息；

d.以与所述标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个所述虚节点和所述至少一个标准化节点之间交换信息。

2.权利要求1的方法，其特征在于：所述每一个标准化节点包括用来与所述第一网络中的其它标准化节点(h，p，q)通信的实半桥(A)；以及所述虚网络包括一个虚半桥(B)，用来以与所述标准化节点兼容的通信格式/协议与所述实半桥和所述虚节点(x’，y’，z’)通信。

3.一种在包括至少一个标准化节点(h，p，q，A)和至少一个非标准化节点(x，y，z)的系统中进行无线通信的方法，它包括以下步骤：

a.确定每一个非标准化节点的识别符，并且选择与每一个所述非标准化节点兼容的通信格式/协议；

b.建立代表每一个所述非标准化节点的虚节点(x’，y’，z’)；

c.以与所述非标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个所述非标准化节点和相应的虚节点之间交换信息；

d.以与所述标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个所述虚节点和所述至少一个标准化节点之间交换信息。

4.一种无线通信系统，它包括

a.至少一个具有无线通信用的收发器的非标准化节点(x，y，z)；

b.标准化网络，它包括一条总线，后者用来在连接到该总线上的任何标准化节点(h，p，q，A)之间传送信息；

c.无线电台(T)，它包括用于与所述至少一个非标准化节点进行无线通信的收发器(12)；

d.虚网络，它耦合到所述无线电台(T)，并包括控制器(32)和存储器(34，36)，它们互相合作以便执行以下操作：

i.在所述存储器中建立代表每一个所述非标准化节点的虚节点；

ii以与所述非标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个所述非标准化节点和相应的虚节点之间交换信息；

iii.以与所述标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个所述虚节点和每一个所述标准化节点之间交换信息。

5.一种用于权利要求4中所要求的无线通信系统的通信节点(10)，所述通信节点包括：

a.实半桥(A)，用来与标准化网络中的标准化节点(h，p，q)通信，所述标准化网络包括一根总线，用来在连接到该总线的任何标准化节点(h，p，q，A)之间进行通信；所述通信是按照与所述标准化节点兼容的标准化通信格式/协议进行的；和

b.虚网络，它耦合到无线电台(T)，后者包用来与具有无线通信用的收发器的至少一个非标准化节点(x，y，z)进行无线通信的收发器(12)；所述虚网络包括控制器(32)和存储器(34，36)，它们互相合作以便执行以下操作：

i.在所述存储器中建立代表所述每一个非标准化节点的虚节点；

ii以与所述非标准化节点兼容的通信格式/协议在每一个所述非标准化节点和相应的虚节点之间交换信息；

所述虚网络还包括虚半桥(B)，用来以标准化通信格式/协议与所述实半桥(A)以及所述虚节点(x’，y’，z’)通信。

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