專利名稱:不兼容節(jié)點通過虛網(wǎng)絡(luò)的無線耦合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及信息系統(tǒng)中的無線耦合,具體地說,涉及標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置到非標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置的無線耦合。
若干出版物中已經(jīng)描述了信息裝置的無線耦合。例如,公開的PCT申請第WO 97/29605號描述了一種無線虛擬局域網(wǎng)(LAN),它可以在不改變物理布線的情況下重新定義工作組成員資格。這對,例如,簡化相隔遙遠(yuǎn)的LAN之間的通信,尤其是允許一組便攜式計算機聯(lián)網(wǎng),特別有用。
這種已知的無線耦合的安排是非常有用的,但是它們限于標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置,亦即適合于按照公共標(biāo)準(zhǔn)彼此進(jìn)行通信的信息裝置的耦合。典型的例子是適合于通過公共信息總線進(jìn)行通信的計算機網(wǎng)絡(luò)。但是還有許多其它應(yīng)用希望能夠在標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置和非標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置,亦即不適合于按照公共標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信的信息裝置之間建立無線通信。非標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置既包括可標(biāo)準(zhǔn)化的信息裝置、諸如尚不適合于按照公用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信的計算機,又包括不可標(biāo)準(zhǔn)化的信息裝置,亦即不具備足夠的智能來適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化的信息裝置。對無線通信有著特殊意義的典型的不可標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置的例子是保安裝置、音頻和視頻裝置、電話裝置等。盡管可以使系統(tǒng)中的每一種非標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置配備有足夠的硬件、使之能夠按照公共標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信,但這樣做成本高,而且往往是一個不可行的解決方案。它會要求對系統(tǒng)中的每一種非標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置進(jìn)行重大的修改。
本發(fā)明的一個目的是提供一種使標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點和非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點之間建立經(jīng)濟的無線通信成為可能的方法和設(shè)備。這里所用的·“節(jié)點”意味著能夠產(chǎn)生、處理或利用信息的任何裝置;·“標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點”意味著適合于按照公共標(biāo)準(zhǔn)與其它節(jié)點進(jìn)行通信的節(jié)點;·“非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點”意味著不適合于按照公共標(biāo)準(zhǔn)與其它節(jié)點進(jìn)行通信的節(jié)點;·“無線通信”意味著通過對要互換的信息可行的任何能量傳播方式,例如,射頻(RF)、紅外線(IR)和聲能傳播方式來交換信息。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種方法和設(shè)備,它自動適應(yīng)于把標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點和非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兩者加入無線通信系統(tǒng)和從其中去除。
在按照本發(fā)明的方法中,在一個包括標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點和非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的系統(tǒng)中,通過以下方法實現(xiàn)無線通信·建立虛網(wǎng)絡(luò),它包括代表每一個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的相應(yīng)的虛節(jié)點;·以與非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點和相應(yīng)的虛節(jié)點之間交換信息;·以與標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個虛節(jié)點和標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點之間交換信息。
在按照本發(fā)明的設(shè)備中,形成無線通信系統(tǒng),它包括·具有至少一個用于無線通信的收發(fā)器的非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點;·標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò),它包括用來在連接到該總線的任何標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點之間傳送信息的總線;·無線電臺,它包括用來與所述至少一個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點進(jìn)行無線通信的收發(fā)器;·虛網(wǎng)絡(luò),它與所述無線電臺耦合,并包括控制器和存儲器,后者互相合作以便執(zhí)行以下操作·在所述存儲器中建立代表每一個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的虛節(jié)點;·以與所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點和相應(yīng)的虛節(jié)點之間交換信息;·以與所述標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個所述虛節(jié)點和每一個標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點之間交換信息。
圖1是舉例說明按照本發(fā)明進(jìn)行通信的信息系統(tǒng)的實施例的示意圖;以及圖2是舉例說明圖1信息系統(tǒng)一部分的實施例的方框圖。
圖1的信息系統(tǒng)包括實網(wǎng)絡(luò),它具有標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點h,p,q和本身是標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的半橋A;多個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點x,y,z;虛網(wǎng)絡(luò)10,后者具有虛半橋B和虛節(jié)點x’,y’,z’;以及無線電臺T。例如,這種類型的實際信息系統(tǒng)包括·辦公室計算機系統(tǒng),它具有一些標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點,包括個人計算機h,p,q,它們有線地連接以便通過公共信息總線彼此通信并且與半橋A通信;和非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點,包括打印機x,、硬盤驅(qū)動器y和圖像掃描儀z;·住宅娛樂和保安系統(tǒng),它具有一些標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點,它們包括數(shù)字電視(TV)h、數(shù)字錄像機(VCR)p和數(shù)字立體聲系統(tǒng)q,它們有線地連接以便通過公共信息總線彼此通信并且與半橋A通信;以及非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點,包括保安系統(tǒng)x,無線電話y,和揚聲器系統(tǒng)z。
半橋A可控地在實網(wǎng)絡(luò)和虛網(wǎng)絡(luò)之間傳送信息。根據(jù)半橋的設(shè)計,它還可以控制實網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點h,p,q之間信息的傳送。
除特定類型的信息裝置以外,非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點x,y,z中的每一個都包括收發(fā)器,用來與無線電臺T進(jìn)行無線通信。這些節(jié)點中的每一個還至少包括最小智能(minimal intelligence),以便在本地協(xié)調(diào)相應(yīng)的信息裝置和收發(fā)器之間的信息流。根據(jù)特定信息裝置固有的復(fù)雜性,這種最小智能可以采取各種各樣形式中的任何一種,例如,在已有的處理器或微處理器、專用微處理器或?qū)S眠壿嬘布?nèi)的附加邏輯硬件和/或軟件。
無線電臺T包括本機收發(fā)器,用來與節(jié)點x,y,z的收發(fā)器進(jìn)行無線通信;以及無線鏈路,用來協(xié)調(diào)該本機收發(fā)器和虛網(wǎng)絡(luò)之間的信息流。無線電臺和非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點x,y,z中的每一個都還包括各自的傳感器,用來傳播為無線通信而選擇的能量方式。在圖1示出的實施例中,所示天線用來傳播RF能量。
虛網(wǎng)絡(luò)10是一個參照標(biāo)準(zhǔn)化半橋A和非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點x,y,z而形成的模型。把虛半橋B設(shè)計成與實半橋A互補,使得半橋A和B合起來形成一個標(biāo)準(zhǔn)化的全橋。把虛節(jié)點x’,y’,z’設(shè)計成代表相應(yīng)的非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點x,y,z,但加以修改以便按照與實節(jié)點h,p,q和實半橋A通信時所用的相同的標(biāo)準(zhǔn)與虛半橋B通信。
圖2舉例說明用來形成半橋A、虛網(wǎng)絡(luò)10和無線電臺T的子系統(tǒng)的示范的實施例。這個子系統(tǒng)包括在結(jié)合圖1的描述時提到的橋式接口裝置20、虛智能裝置30和無線電臺T。
無線電臺T包括收發(fā)器12和無線鏈路14。收發(fā)器是傳統(tǒng)的裝置,收發(fā)器的類型取決于為無線通信所選擇的傳播方式。無線鏈路14也是傳統(tǒng)裝置,用來執(zhí)行以下功能·把通過收發(fā)器12從非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點x,y,z接收的信號轉(zhuǎn)換成與虛智能裝置30兼容的格式;·把從虛智能裝置接收的信號轉(zhuǎn)換成與收發(fā)器以及非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的格式;和·與虛智能裝置交換定時和控制信號,以便進(jìn)行仲裁,亦即協(xié)調(diào)往來于非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的信息傳輸。
可以利用例如微處理器和執(zhí)行格式轉(zhuǎn)換的軟件來實現(xiàn)無線鏈路。作為另一方案,若為與非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點通信而選擇的格式并未如此復(fù)雜以致需要擴充的硬件,則無線鏈路可以利用邏輯電路構(gòu)造。例如,見1988年10月6日公開的PCT申請WO 88/07794中所描述的無線鏈路。
虛智能裝置30包括控制器32、程序存儲器34和數(shù)據(jù)存儲器36。通過總線耦合到無線電臺T和橋式接口裝置20的控制器可以是,例如,微處理器、微控制器或數(shù)字信號處理器??刂破髟诔绦虼鎯ζ髦械闹噶畹闹敢?,具有與無線電臺T合作以進(jìn)行以下工作的能力·檢測當(dāng)前能夠與虛網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信的任何非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(例如,節(jié)點x,y,z)的存在;·通過把對每一個實節(jié)點(x,y,z)的描述和從各自節(jié)點接收的或要傳輸?shù)礁髯怨?jié)點的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲器來形成代表檢測出來的節(jié)點的虛節(jié)點(例如,節(jié)點x’,y’,z’);·與無線電臺協(xié)調(diào),以便在虛節(jié)點(x’,y’,z’)和實節(jié)點(x,y,z)之間交換信息。
應(yīng)該指出,各種各樣的信息都可以與虛節(jié)點相關(guān)地存入程序和數(shù)據(jù)存儲器中,這些信息包括,例如·無線電臺T與之建立通信的每一個無線節(jié)點獨有的格式化信息;·用來執(zhí)行關(guān)于從無線節(jié)點接收的或準(zhǔn)備發(fā)往這些節(jié)點的數(shù)據(jù)的操作的算法;·關(guān)于與各個無線節(jié)點通信的相對優(yōu)先權(quán)。
還應(yīng)指出,虛智能裝置容易適應(yīng)于按照虛網(wǎng)絡(luò)與之通信的非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的類型改變。與新類型的非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點通信所必須的信息,例如,程序指令和描述性的數(shù)據(jù),可以容易地加到虛智能裝置的程序和數(shù)據(jù)存儲器中去。
橋式接口裝置20和虛智能裝置30合作形成包括兩個半橋A和B的橋。半橋A必須按照它們的公共標(biāo)準(zhǔn)與節(jié)點h,p,q通信。而半橋B則必須以它們各自的格式通用地與虛節(jié)點x’,y’,z’通信。半橋可以以對每一個都是公共的任何格式彼此通信。
在圖2所示的示范性實施例中,為具有節(jié)點h,p,q和半橋A的實網(wǎng)絡(luò)選擇的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 1394標(biāo)準(zhǔn)。這種標(biāo)準(zhǔn)在出版物IEEE Std 1394-1995,“高性能串行總線的IEEE標(biāo)準(zhǔn)”(1996年8月30日)中有詳細(xì)描述,所述出版物被包括在本文中作為參考。這是一種對于計算機外圍設(shè)備與消費電子設(shè)備高性能總線互連,包括高速數(shù)字視頻數(shù)據(jù)傳輸特別有用的標(biāo)準(zhǔn)。
半橋A的一部分是由橋式接口裝置形成的,該橋式接口裝置包括1394標(biāo)準(zhǔn)物理層22和1394標(biāo)準(zhǔn)鏈路層24。這兩層都是功能邏輯元件,它們在IEEE出版物P1394.1草案0.03“P1394.1高性能串行總線橋標(biāo)準(zhǔn)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為參考。物理層22包括用于物理連接到公共總線的示范的端口1,2,3,1394標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點、例如節(jié)點h、p、q通過該公共總線進(jìn)行通信;通過提供仲裁服務(wù)保證一次只有一個節(jié)點在該公共總線上傳輸信息;并且把從鏈路層24接收的信息轉(zhuǎn)換為1394標(biāo)準(zhǔn)。鏈路層把從物理層接收的通信格式化為標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)報,后者加上地址并成幀,以便傳輸?shù)疆?dāng)前正在與無線電臺T通信的非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點,亦即節(jié)點x,y,z中預(yù)定的一個。
虛智能裝置30形成半橋A的剩余部分,并形成虛半橋B。更具體地說,控制器32連同程序存儲器34和數(shù)據(jù)存儲器36一起形成·耦合兩個半橋的公共1394.1標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)結(jié)構(gòu)(內(nèi)部結(jié)構(gòu));以及·鏈接到當(dāng)前的虛節(jié)點(x’,y’,z’)的半橋B的剩余部分。
權(quán)利要求
1.一種在包括具有至少一個標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(h,p,q,A)的第一網(wǎng)絡(luò)和具有至少一個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(x,y,z)的第二網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中進(jìn)行無線通信的方法,它包括以下步驟a,建立包括代表每一個所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的相應(yīng)的虛節(jié)點(x’,y’,z’)的虛網(wǎng)絡(luò);b.以與所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點和所述相應(yīng)的虛節(jié)點之間交換信息;d.以與所述標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個所述虛節(jié)點和所述至少一個標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點之間交換信息。
2.權(quán)利要求1的方法,其特征在于所述每一個標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點包括用來與所述第一網(wǎng)絡(luò)中的其它標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(h,p,q)通信的實半橋(A);以及所述虛網(wǎng)絡(luò)包括一個虛半橋(B),用來以所述通信格式/協(xié)議與所述實半橋和所述虛節(jié)點(x’,y’,z’)通信。
3.一種在包括至少一個標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(h,p,q,A)和至少一個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(x,y,z)的系統(tǒng)中進(jìn)行無線通信的方法,它包括以下步驟a.確定每一個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的識別符,并且選擇與每一個所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議;b.建立代表每一個所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的虛節(jié)點(x’,y’,z’);c.以與所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點和相應(yīng)的虛節(jié)點之間交換信息;d.以與所述標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個所述虛節(jié)點和所述至少一個標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點之間交換信息。
4.一種無線通信系統(tǒng),它包括a.至少一個具有無線通信用的收發(fā)器的非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(x,y,z);b.標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò),它包括一條總線,后者用來在連接到該總線上的任何標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(h,p,q,A)之間傳送信息;c.無線電臺(T),它包括用于與所述至少一個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點進(jìn)行無線通信的收發(fā)器(12);d.虛網(wǎng)絡(luò),它耦合到所述無線電臺(T),并包括控制器(32)和存儲器(34,36),它們互相合作以便執(zhí)行以下操作i.在所述存儲器中建立代表每一個所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的虛節(jié)點;ii.以與所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點和相應(yīng)的虛節(jié)點之間交換信息;iii.以與所述標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個所述虛節(jié)點和每一個所述標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點之間交換信息。
5.一種用于權(quán)利要求4中所要求的無線通信系統(tǒng)的通信節(jié)點(10),所述通信節(jié)點包括a.實半橋(A),用來與標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(h,p,q)通信,所述標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)包括一根總線,用來在連接到該總線的任何標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(h,p,q,A)之間進(jìn)行通信;所述通信是按照與所述標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的標(biāo)準(zhǔn)化通信格式/協(xié)議進(jìn)行的;和b.虛網(wǎng)絡(luò),它耦合到無線電臺(T),后者包用來與具有無線通信用的收發(fā)器的至少一個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(x,y,z)進(jìn)行無線通信的收發(fā)器(12);所述虛網(wǎng)絡(luò)包括控制器(32)和存儲器(34,36),它們互相合作以便執(zhí)行以下操作i.在所述存儲器中建立代表所述每一個非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點的虛節(jié)點;ii.以與所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點兼容的通信格式/協(xié)議在每一個所述非標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點和相應(yīng)的虛節(jié)點之間交換信息;所述虛網(wǎng)絡(luò)還包括虛半橋(B),用來以標(biāo)準(zhǔn)化通信格式/協(xié)議與所述實半橋(A)以及所述虛節(jié)點(x’,y’,z’)通信。
全文摘要
提供一種用來在標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置之間建立無線通信的方法和設(shè)備。與標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置的網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)系,形成一個虛網(wǎng)絡(luò),后者包括代表每一個非標(biāo)準(zhǔn)化信息裝置的虛節(jié)點。
文檔編號H04L29/06GK1274501SQ99801275
公開日2000年11月22日 申請日期1999年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月8日
發(fā)明者伊藤隆, S·胡爾雅卡 申請人:皇家菲利浦電子有限公司