[發(fā)明專利]無(wú)線節(jié)點(diǎn)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810216737.1
• 申請(qǐng)日: 2008-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN101729335A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃帆波;曾小云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市華訊盈通訊技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/28
• 分類號(hào): H04L12/28;H04L12/56
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務(wù)所 44275
• 代理人: 張明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別是涉及無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)Mesh網(wǎng)絡(luò)(WMN，wirelessMesh?Network)。

背景技術(shù)

無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是基于IP協(xié)議的無(wú)線寬帶接入技術(shù)，它融合了無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN，Wireless?LAN)和Adhoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，支持多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有自組網(wǎng)、自修復(fù)、多跳級(jí)聯(lián)、節(jié)點(diǎn)自我管理等智能優(yōu)勢(shì)以及移動(dòng)寬帶、無(wú)線定位等特點(diǎn)，是一種大容量、高速率、覆蓋范圍廣的網(wǎng)絡(luò)，成為寬帶接入的一種有效手段。從某種意義上講，Mesh網(wǎng)絡(luò)更主要的是一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)思想，主要功能體現(xiàn)在無(wú)中心、自組網(wǎng)、多級(jí)跳接和路由判斷選擇等。

在采用Mesh技術(shù)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)中，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呈格柵狀，典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由無(wú)線接入點(diǎn)(AP)、無(wú)線路由器(WR)、終端設(shè)備(CLIENT)組成。其中，一個(gè)AP能在幾十至上百米的范圍內(nèi)連接多個(gè)WR，AP的主要作用是將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入核心網(wǎng)，其次將各個(gè)與WR相連的終端設(shè)備連接在一起，使裝有無(wú)線網(wǎng)卡的終端設(shè)備能通過AP共享核心網(wǎng)的資源。此外，所述AP可由智能接入點(diǎn)(IAP)替換，IAP是在AP的基礎(chǔ)上增加了Adhoc路由選擇功能的設(shè)備。另外，AP/IAP還具有網(wǎng)管功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的控制和管理，將傳統(tǒng)的智能性分散到接入點(diǎn)(AP/IAP)中，大大節(jié)省骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本，提高網(wǎng)絡(luò)的可延展性。作為IAP下層配置的WR，其功能是為底層的終端設(shè)備(即用戶)提供分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能，并且從IAP下載并實(shí)現(xiàn)無(wú)線廣播軟件更新。根據(jù)當(dāng)時(shí)可使用的節(jié)點(diǎn)配置臨時(shí)決定轉(zhuǎn)發(fā)分組信息的路由，即實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)路由。在該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，通過使用WR可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端設(shè)備與AP間通信范圍的彈性延展。而終端設(shè)備則兼?zhèn)渲鳈C(jī)和路由器兩種角色。一方面，終端設(shè)備作為主機(jī)運(yùn)行相關(guān)的應(yīng)用程序；另一方面，終端設(shè)備作為路由器需要運(yùn)行相關(guān)的路由協(xié)議，參與路由發(fā)現(xiàn)、路由維護(hù)等常見的路由操作。

在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，任何無(wú)線設(shè)備節(jié)點(diǎn)都可同時(shí)作為路由器，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能發(fā)送和接收信號(hào)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能與一個(gè)或多個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接通信。這種結(jié)構(gòu)的最大好處在于：如果最近的AP由于流量過大而導(dǎo)致?lián)砣脑?，?shù)據(jù)可以自動(dòng)重新路由到一個(gè)通信流量較小的鄰近節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸。依此類推，數(shù)據(jù)包還可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況，繼續(xù)路由到與之最近的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸，直到到達(dá)最終目的地為止。這樣的訪問方式即為多跳訪問。

在進(jìn)行本發(fā)明創(chuàng)造過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)至少存在以下問題：

針對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的路由協(xié)議不可用于移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)，主要問題是無(wú)線鏈路的不可靠性。選擇距離最短的通道通常不是這些移動(dòng)無(wú)線協(xié)議最重要的特性。諸如快速路由匯聚、高反應(yīng)能力、鏈路可靠性、避免擁塞、負(fù)載平衡、限制每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須進(jìn)行的處理、電池性能和傳輸功率(自干擾)等才是無(wú)線移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)更重要的特性。

對(duì)最初找到連接至對(duì)端的路由時(shí)的延遲及當(dāng)前路由發(fā)生故障時(shí)找到另一個(gè)替代路由時(shí)的延遲來說，路由設(shè)置時(shí)延非常重要，它與蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的越區(qū)切換類似。較低路由成本對(duì)最大限度提高用戶系統(tǒng)的吞吐量非常重要。網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性會(huì)受路由成本的影響，因?yàn)橐坏┻_(dá)到允許的路由成本限值，就不能再擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。此外，移動(dòng)性支持在無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行越區(qū)切換以及在有線網(wǎng)橋必須進(jìn)行的上下文切換。但當(dāng)終端設(shè)備從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)的路由設(shè)置，終端設(shè)備需要進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)切換以及上下文切換會(huì)在通信中產(chǎn)生很大的延遲，甚至使得通信中斷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施方式要解決的技術(shù)問題是提供一種無(wú)線節(jié)點(diǎn)，可以保障網(wǎng)絡(luò)切換時(shí)通信的連續(xù)性和可靠性。

提供一種無(wú)線節(jié)點(diǎn)，包括天線，用于無(wú)線連接本無(wú)線節(jié)點(diǎn)與其他無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；第一無(wú)線網(wǎng)卡，用于與本無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他無(wú)線節(jié)點(diǎn)以及本無(wú)線節(jié)點(diǎn)覆蓋的終端設(shè)備進(jìn)行無(wú)線通信；第二無(wú)線網(wǎng)卡，連接所述第一無(wú)線網(wǎng)卡，用于通過所述天線將本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他無(wú)線節(jié)點(diǎn)及本無(wú)線節(jié)點(diǎn)覆蓋的終端設(shè)備連接至所述其他無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

較佳實(shí)施方式中，所述天線無(wú)線連接本無(wú)線節(jié)點(diǎn)與其他無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的其他無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是指其他無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線節(jié)點(diǎn)。

較佳實(shí)施方式中，所述天線是定向天線，其無(wú)線發(fā)射與接收的角度正對(duì)所述其他無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線節(jié)點(diǎn)。

較佳實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括功放，用于將所述天線需要進(jìn)行發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行放大。

較佳實(shí)施方式中，所述第一無(wú)線網(wǎng)卡與第二無(wú)線網(wǎng)卡通過處理單元連接，所述處理單元還連接雙數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、閃速存儲(chǔ)器、設(shè)備的小型多協(xié)議串行端口以及RS-232端口。