專利名稱：一種用于形成無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的中繼設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于數(shù)據(jù)通信的中繼設(shè)備，特別是關(guān)于一種無線中繼設(shè)備，比如路由器。本發(fā)明還涉及無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一種無線主干網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(WMN)因?yàn)槠漭^低的前期成本，靈活的增量部署和易于維護(hù)而被廣泛使用。比如，WMN廣泛應(yīng)用于社區(qū)網(wǎng)絡(luò)，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，視頻監(jiān)視，語音通信和本地化服務(wù)。無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通常被視作為對覆蓋區(qū)域提供兼具成本效益和動態(tài)高寬帶網(wǎng)絡(luò)的第一選擇。無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可被看作是一種特殊基于使用IEEE 802.1 lad-hoc協(xié)議的無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的主干基礎(chǔ)架構(gòu)。無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通常具有更多的計(jì)劃配置信息，而且可在一定的地理區(qū)域內(nèi)提供動態(tài)的兼具成本效益的網(wǎng)絡(luò)。相反，ad-hoc網(wǎng)絡(luò)隨意形成于當(dāng)各無線設(shè)備進(jìn)入彼此的通信范圍之內(nèi)。眾所周知，現(xiàn)有無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)幾乎都運(yùn)行于802.11標(biāo)準(zhǔn)中定義的獨(dú)立基本服務(wù)組模式，即IBSS (也被稱為ad-hoc)。因?yàn)镮BSS的發(fā)展總是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于相同802.11版本的基礎(chǔ)建設(shè)模式，所以現(xiàn)有的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于最新的802.11技術(shù)。當(dāng)需要擴(kuò)展一個(gè)現(xiàn)有的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)展需運(yùn)行于可兼容現(xiàn)有無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)設(shè)定特征的IBBS模式中(IBSS模式甚至被設(shè)置為不能使用新的技術(shù)特征比如HT40)。因此，新技術(shù)完全不能應(yīng)用于現(xiàn)有無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。此外，因?yàn)楝F(xiàn)有多數(shù)無線網(wǎng)狀主干網(wǎng)絡(luò)采用IEEE802.lla/g/n標(biāo)準(zhǔn)并采用ad_hoc協(xié)議使用54Mbps傳輸速率，所以網(wǎng)絡(luò)的吞吐量將被降低至低于54Mbps。因此，無線網(wǎng)絡(luò)adhoc路由協(xié)議的工作專注于可擴(kuò)展的耦合，或在出現(xiàn)有損無線鏈接時(shí)尋找高質(zhì)量路徑。雖然802.1ln標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)建設(shè)模式已經(jīng)使用多年，但市場上并無真正的基于802.1ln的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)，這也導(dǎo)致了無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)性能上的不必要的降低。因此，如能提供一種可減少上述已知缺點(diǎn)的中繼設(shè)備用于WMN將非常有利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于形成無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的中繼設(shè)備，此中繼設(shè)備包括第一無線前端和第二無線前段，第一無線前端與第二無線前端互相通信以實(shí)現(xiàn)第一外部設(shè)備與第二外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，其中第一無線前端與第一外部設(shè)備間之無線通信及第二無線前端與第二外部設(shè)備間的無線通信，均采用IEEE802.11基礎(chǔ)建設(shè)模式傳輸協(xié)議。無線中繼設(shè)備具有用于與外部設(shè)備通過基礎(chǔ)建設(shè)模式進(jìn)行無線通信的第一和第二無線前端是有利的，因?yàn)檫@有利于采用基礎(chǔ)建設(shè)模式的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)主干的建設(shè)。也就是說，主干上的無線路由器將采用基礎(chǔ)建設(shè)模式協(xié)議進(jìn)行路由間通信。用于路由間通信的基礎(chǔ)建設(shè)模式協(xié)議的使用與無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中使用的標(biāo)準(zhǔn)或建立的常規(guī)相反，但具有很大的優(yōu)勢，因?yàn)槿魏螘r(shí)候只要基礎(chǔ)建設(shè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)升級，采用基礎(chǔ)建設(shè)模式協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)即可即時(shí)響應(yīng)，因此，無需等待相應(yīng)的‘a(chǎn)d hoc’協(xié)議。而且現(xiàn)時(shí)基礎(chǔ)建設(shè)模式協(xié)議下的傳輸速度6倍于當(dāng)前市場上采用‘a(chǎn)d hoc’協(xié)議的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)例子中，一個(gè)WMN主干網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)無線中繼設(shè)備，并采用最新IEEE802.1ln基礎(chǔ)建設(shè)模式傳輸協(xié)議作為路由間傳輸協(xié)議，因此此WMN主干網(wǎng)絡(luò)可支持由IEEE802.1ln設(shè)定的傳輸速度，即300Mbps。相對于使用傳統(tǒng)技術(shù)由受限于最新“ad hoc”模式傳輸速度(目前為54Mbps)的無線中繼設(shè)備所組建的無線主干網(wǎng)絡(luò)具有極大的優(yōu)勢。使用基礎(chǔ)建設(shè)模式傳輸協(xié)議作為路由或中繼設(shè)備間傳輸協(xié)議的無線中繼設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)勢是:當(dāng)一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布而且此標(biāo)準(zhǔn)通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于“ad hoc”模式的最新標(biāo)準(zhǔn)，基礎(chǔ)建設(shè)模式即可使用此新的標(biāo)準(zhǔn)。這也意味著只要新的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)公布，本發(fā)明所公開的無線中繼設(shè)備的速度即可提高并運(yùn)行于新的基礎(chǔ)建設(shè)模式協(xié)議所支持的速度。將基礎(chǔ)建設(shè)模式協(xié)議作為WMN中無線路由器的協(xié)議使用與傳統(tǒng)認(rèn)知相反，因?yàn)榛A(chǔ)建設(shè)模式協(xié)議并不被考慮用于一般的“多跳”比如WMN。一般地，802.11定義的基礎(chǔ)建設(shè)模式用于容許一個(gè)或多個(gè)W1-Fi工作站(STA)以單跳的方式接入一個(gè)W1-Fi接入點(diǎn)(AP)，接著接入點(diǎn)順次接入LAN主干，或者最終通過以太電纜接入Internet?；A(chǔ)建設(shè)模式協(xié)議的這種確定應(yīng)用明顯不兼容于支持多跳的WMN運(yùn)作。


下面將結(jié)合附圖對WMN中運(yùn)行的無線路由器實(shí)施例進(jìn)行具體描述，其中:圖1是適用于WMN網(wǎng)絡(luò)的路由器示意圖；圖2是多個(gè)圖1所不路由器運(yùn)行的不意圖；圖3，3A和3B分別是結(jié)合OSI模型包括多個(gè)無線路由器的第一，第二和第三WMN網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)不意圖；圖4和4A分別是第一、第二 WMN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)施例示意圖；圖5是本發(fā)明所公開WMN應(yīng)用實(shí)施例示意圖；以及圖6是一 6-跳WMN的數(shù)據(jù)流示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1中的無線路由器800包括第一無線前端810和第二無線前端820。第一無線前端810包括第一 WiFi無線模塊812，其與第一天線814相連且由微處理器830控制。第二無線前端820包括第二 WiFi無線模塊822，其與第二天線824相連且也由微處理器830控制以增加成本效益。第一無線前端810與第二無線前端820通過路由器板以背靠背的形式彼此連接以使得數(shù)據(jù)可以在第一和第二無線前端之間傳輸。當(dāng)微處理器執(zhí)行存儲于內(nèi)存中的指令時(shí)，在微處理器的控制下由一個(gè)天線接收到的數(shù)據(jù)可經(jīng)由另一個(gè)天線傳輸至周圍。作為第一無線接口的一個(gè)具體實(shí)施例，第一無線前端810用于與一外部無線設(shè)備通過基礎(chǔ)建設(shè)模式路由協(xié)議進(jìn)行通信。類似地，作為第二無線接口的一個(gè)具體實(shí)施例，第二無線前端820適用于與一外部無線設(shè)備也通過基礎(chǔ)建設(shè)模式路由協(xié)議進(jìn)行通信。在路由器的一個(gè)實(shí)施例860中，第一無線前端被配置為接入點(diǎn)，第二無線前端被配置為客戶端。在路由器的另一個(gè)實(shí)施例870中，第一無線前端和第二無線前端都被配置為接入點(diǎn)。而在路由器的另一個(gè)實(shí)施例880中，第一無線前端和第二無線前端都被配置為客戶端。此處所涉及的名稱“客戶端”，“接入點(diǎn)”和“基礎(chǔ)建設(shè)模式”對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言都是熟知的名稱且在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中已定義，被納入本發(fā)明而不失一般性。如圖1所示，無線路由器800包括:第一 WiFi無線模塊812，其被配置為作為第一無線前端運(yùn)行，第二 WiFi無線模塊822，其被配置為作為第二無線前端運(yùn)行，以及一微處理器830，其以背靠背的方式連接第一和第二無線前端以實(shí)現(xiàn)第一和第二無線前端之間的內(nèi)部數(shù)據(jù)通信。第一 WiFi無線模塊812和第二 WiFi無線模塊822分別與第一天線814和第二天線824連接以實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。具體地，在微處理器830的控制下，第一天線814用于與第一 WiFi無線模塊812配合使用且第二天線824用于與第二 WiFi無線模塊822配合使用，以實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備通過基礎(chǔ)建設(shè)模式協(xié)議進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信。為了降低射頻干擾，第一 WiFi無線模塊812和第二 WiFi無線模塊822運(yùn)行于不同的頻段。微處理器830，或簡稱為CPU，包括基于印刷電路板(PCB)的外圍電路形成的本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員公知的CPU模塊或路由器板。通常情況下，WiFi模塊，CPU和外圍電路以及第一和第二天線都安裝于剛性外殼840上以方便布置。在圖2所示的應(yīng)用實(shí)施例中，無線路由器860 (圖2中所示為網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn))以級聯(lián)的方式部署。因?yàn)榈谝缓偷诙?WiFi無線模塊以背靠背的方式部署，因此也將這種路由器稱為Back-N路由器。圖3所示無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例包括置于Sender和Receiver之間以級聯(lián)方式相連的多個(gè)無線路由器860 (WMR-1和WMR-2)。在此級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，各級聯(lián)無線路由器860包括一個(gè)接入點(diǎn)(AP)接口和一個(gè)客戶端(Client)接口。具體地，WMR-1的接入點(diǎn)(AP)接口與發(fā)送端Sender的客戶端(Client)接口連接，WMR-1的客戶端(Client)接口與WMR-2的接入點(diǎn)(AP)接口連接，且WMR-2的客戶端(Client)接口與接收端Receiver的接入點(diǎn)(AP)接口連接以形成一個(gè)級聯(lián)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)用戶打算通過無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)從發(fā)送端Sender發(fā)送數(shù)據(jù)至接收端Receiver時(shí)，發(fā)送端Sender將成為802.11基礎(chǔ)建設(shè)模式中的客戶端(Client)，而且發(fā)送端Sender將使用802.11協(xié)議與路由器WMR-1的接入點(diǎn)(AP)接口建立數(shù)據(jù)連接。當(dāng)發(fā)送端Sender接入路由器WMR-1的接入點(diǎn)(AP)接口，即在發(fā)送端Sender和接收端Receiver之間建立了一個(gè)多跳的W1-Fi連接。在以本發(fā)明所描述的這種方式(Back-N)建立的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)W1-Fi接口均與一個(gè)IP地址關(guān)聯(lián)。圖3所示的實(shí)施例中，作為一個(gè)簡單示例，將以下示范性的IP地址分配給W1-Fi接口:
權(quán)利要求
1.一種用于形成無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的中繼設(shè)備，其特征在于，所述中繼設(shè)備包括第一無線前端和第二無線前端，所述第一無線前端與所述第二無線前端互相通信以實(shí)現(xiàn)第一外部設(shè)備與第二外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，其中，所述第一無線前端與所述第一外部設(shè)備間的無線通信及所述第二無線前端與所述第二外部設(shè)備間的無線通信，均使用IEEE802.11基礎(chǔ)建設(shè)模式傳輸協(xié)議。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼設(shè)備，其特征在于，所述第一無線前端配置運(yùn)行為接入點(diǎn)且所述第二無線前端配置運(yùn)行為客戶端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼設(shè)備，其特征在于，所述第一無線前端和所述第二無線前端都配置運(yùn)行為接入點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼設(shè)備，其特征在于，所述無線前端配置為以150Mbps或以上的速度無線傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼設(shè)備，其特征在于，所述無線前段配置為以300Mbps或以上的速度無線傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的中繼設(shè)備，其特征在于，所述第一無線前端和所述第二無線前端以背靠背的方式進(jìn)行通信以實(shí)現(xiàn)所述第一無線前端和所述第二無線前端之間的數(shù)據(jù)傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼設(shè)備，其特征在于，所述第一無線前端和所述第二無線前端以背靠背的方式進(jìn)行通信以實(shí)現(xiàn)所述第一無線前端和所述第二無線前端之間的數(shù)據(jù)傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼設(shè)備，其特征在于，所述中繼設(shè)備配置為以基礎(chǔ)建設(shè)模式中的路由器。
9.一種無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)包括無線網(wǎng)絡(luò)主干，所述無線網(wǎng)絡(luò)主干包括多個(gè)權(quán)利要求1所述的中繼設(shè)備，用作數(shù)據(jù)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)主干還包括至少I個(gè)權(quán)利要求2所述的中繼設(shè)備。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)主干還包括至少一個(gè)權(quán)利要求3所述的中繼設(shè)備。
12.一種包括多個(gè)無線中繼設(shè)備的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述無線中繼設(shè)備共同形成無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)主干，其中，鄰接的無線中繼設(shè)備使用IEEE802.11基礎(chǔ)建設(shè)傳輸協(xié)議進(jìn)行相互通信。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，至少一個(gè)所述無線中繼設(shè)備包括第一無線前端和第二無線前端，所述第一無線前端與所述第二無線前端互相通信以實(shí)現(xiàn)第一外部設(shè)備與第二外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，其中，所述第一無線前端與所述第一外部設(shè)備間的無線通信及所述第二無線前端與所述第二外部設(shè)備間的無線通信，均使用IEEE802.11基礎(chǔ)建設(shè)模式傳輸協(xié)議。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述至少一個(gè)無線中繼設(shè)備的第一無線前端配置為客戶端且第二無線前端配置為接入點(diǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述至少一個(gè)無線中繼設(shè)備的第一無線前端和第二無 線前端都配置為客戶端。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無 線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述至少一個(gè)無線中繼設(shè)備的第一無線前端和第二無線前端都配置為接入點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的中繼設(shè)備，比如路由器，此中繼設(shè)備包括第一無線前端和第二無線前端，第一無線前端與第二無線前端互相通信以實(shí)現(xiàn)第一外部設(shè)備與第二外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，其中第一無線前端與第一外部設(shè)備無線通信，第二無線前端與第二外部設(shè)備無線通信，均采用IEEE802.11基礎(chǔ)建設(shè)模式傳輸協(xié)議。與傳統(tǒng)觀念相反，這種中繼設(shè)備通過使用基礎(chǔ)建設(shè)模式協(xié)議達(dá)至符合成本效益的高速無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(WMN)建設(shè)。
文檔編號H04W88/08GK103096509SQ20121021611
公開日2013年5月8日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者林柏杰 申請人:林柏杰