CN101335563A - 无线网络系统和中继节点 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线网络系统和中继节点。该无线网络系统包括固定节点、中继节点以及移动体。固定节点包括无线电通信部件，其用于发射/接收信息。中继节点包括：无线电通信部件，其用于发射/接收信息；信息记录部件，其用于存储从固定节点接收的信息；以及信息传输部件，其用于确定信息的目的地。移动体移动该中继节点。

Description

无线网络系统和中继节点

技术领域

本发明涉及允许经由无线中继节点在固定安装的无线节点之间进行通信的无线网络系统。

背景技术

无线网络允许使用多个无线节点来发射/接收信息。通常，在无线网络中，在固定安装的并且彼此间的间隔距离超出了每个可通信范围的无线节点(下文称为“固定节点”)之间安装无线中继节点(下文称为“中继节点”)，或者固定节点彼此间有线连接，由此实现在彼此远离的位置处安装的固定节点之间的远距离通信。

图6是解释了使用了固定节点和中继节点作为无线节点的现有技术的无线网络系统的示图。

图6中虚线包围的区域代表无线节点的可通信范围。在可通信范围彼此不重叠的固定节点1和2之间，布置中继节点6a、6b以及6c，使得相邻的无线节点位于每个可通信范围内。

当固定节点1(其有线地或无线地向信息源发射信息/从信息源接收信息)向固定节点2发射信息时，固定节点1首先向位于固定节点1的可通信范围之内的中继节点6a发射信息。然后，中继节点6a向位于其自身节点的可通信范围内的中继节点6b发射信息。以类似的方式，经由中继节点6b和6c，信息被固定节点2接收。因此，可以在通信范围彼此不重叠的的固定节点1和2之间发射/接收信息。

例如，日本未审查专利申请公开No.10-341243公开了一种方法，其中以上述方式安装多个无线节点，从而通过在无线节点之间使用多跳通信，向地理上分布的用户提供宽范围的通信服务。

在如上所述的无线网络系统中，必须根据固定节点之间的距离安装更多的中继节点。因此，可能增加中继节点的安装成本。此外，随着中继节点的数量增加，数据通信的可靠性可能会恶化。

还存在一种已知的方法，其经由通信线缆将固定节点彼此连接。然而，在这种情况下也要考虑通信线缆的安装成本以及工时。

发明内容

本发明的一个目的是提供能够在安装于超出彼此的可通信范围外的固定节点之间传输信息且具有通信简单性和可靠性的的无线网络系统。

在本发明的一方面中，为了覆盖在安装于彼此远离的位置处的固定节点的可通信范围之间的空间，无线网络系统具有这样的特征：允许中继节点在固定节点之间移动。具体地，在本发明的一方面中，通过允许中继节点移动，可以建立固定节点之间具有可靠性的通信，而不需要在固定节点之间布置大量中继节点并且不需要经由通信线缆有线地连接固定节点。

换言之，根据本发明的一方面的无线网络系统包括固定节点、中继节点以及移动体。固定节点包括第一发射/接收装置，其用于发射/接收信息。中继节点包括：第二发射/接收装置，其用于发射/接收信息；存储器装置，其用于存储从固定节点接收的信息；以及确定装置，其用于确定所述信息的目的地。移动装置移动中继节点。在因此而构建的无线网络系统中，从固定节点发射的信息由中继节点接收，以及通过例如安放于汽车上，中继节点能够移动进入另一固定节点的可通信范围，从而向该另一固定节点发射信息。通过重复这样的操作，可以在可通信范围彼此不重叠的固定节点之间实现信息传输。

此处描述为固定节点或中继节点的无线节点均表示位于网络上的计算机、包括具有通信协议处理功能的专用集成电路(IC)的设备、基站等。应注意这些无线节点可以同时属于多个无线或有线网络。

下文描述的无线电通信部件3和4均对应于第一发射/接收装置。下文描述的无线电通信部件7对应于第二发射/接收装置。例如，无线电通信部件3和4均包括：包括天线的无线模块以及无线电发射/接收电路。

下文描述的信息记录部件8对应于存储设备。例如，信息记录部件8包括诸如RAM、硬盘或记录介质的存储器。

下文描述的移动体对应于移动装置。移动体是自身可以移动或者可以通过其他方式移动的对象，即，例如，汽车、电气列车、船、飞机、人或动物。

下文描述的信息传输部件8对应于确定装置。信息传输部件8例如是计算机或具有计算功能的IC。

换言之，根据本发明，可以提供无线网络包括：第一无线节点，其包括第一发射/接收装置，用于发射/接收信息；第二无线节点，其包括第二发射/接收装置，用于发射/接收信息；存储装置，用于存储从第一无线节点接收的信息；以及确定装置，其用于确定信息的目的地；以及移动装置，其用于移动第二无线节点。

应该注意第一无线节点可以是固定安装的。

所述信息可以包含关于目的地的信息。

根据本发明，可以在安装于彼此间的距离超出了每个可通信的范围的位置处的无线节点之间稳定地建立通信，而不需要布置大量的无线信息中继节点。

本发明的上述或其他的目的、特征以及有益效果将通过下文给出的详细描述以及附图而得到更完全的理解，所述附图仅作为示例给出，并因此不被认为是对本发明的限制。

附图说明

图1是解释了根据本发明实施方式的无线网络系统的基本结构的示图；

图2是解释了根据本发明实施方式从固定节点向中继节点发射信息的示图；

图3是解释了根据本发明实施方式从中继节点向固定节点发射信息的示图；

图4A和图4B是解释了根据本发明实施方式的无线网络系统的示图，其中图4A示出了接收信息状态而图4B示出了发射信息状态；

图5A和图5B是解释了根据本发明实施方式的无线网络系统的示图，其中图5A示出了接收信息状态而图5B示出了发射信息状态；以及

图6是解释了现有技术的无线网络系统的示图。

具体实施方式

根据本发明的实施方式的无线网络系统包括多个固定节点、移动体以及中继节点。每个固定节点通过诸如天线模块的无线电通信部件接收来自外界的信息，并向另一无线节点发射信息。移动体在多个固定节点之间移动，并且移动跨越固定节点的可通信范围。中继节点安放于移动体上。

中继节点包括无线电通信部件、信息记录部件、以及信息传输部件。信息传输部件在无线电通信部件和信息记录部件之间传输信息并确定信息的目的地。中继节点通过无线电通信部件接收来自固定节点之一的信息，并通过信息传输部件将接收的信息存储在信息记录部件中。继而，中继节点将存储于信息记录部件中的信息通过无线电通信部件发射到另一固定节点。

用于指定另一固定节点作为信息目的地的信息包含在由作为信息源的固定节点所发射的信息中。中继节点将从固定节点接收的信息临时存储于信息记录部件。当中继节点将信息发射到另一固定节点时，信息传输部件读取存储于信息记录部件的信息，并确定另一固定节点是否是有效目的地。

中继节点安放于诸如汽车的移动体上。当移动体进入特定的固定节点的可通信范围时，中继节点接收来自该固定节点的信息。中继节点的信息传输部件将接收的信息存储在信息记录部件中，并参考接收的信息来将另一固定节点确定作为目的地。当移动体进入作为目的地的另一固定节点的可通信范围时，安放于移动体上的中继节点的信息传输部件操作用于从信息记录部件读取接收的信息。继而，信息传输部件通过无线电通信部件将该信息发射到作为目的地的另一固定节点。该另一固定节点以与作为信息源的特定的固定节点相同的方式操作，并进一步向又一固定节点发射信息。

应该注意，由特定的固定节点所发射的信息的目的地并不必须局限于一个固定节点。换言之，安放于移动体上的中继节点可以向多个固定节点发射相同的信息。类似地，安放于移动体上的中继节点可以携带用于多个固定节点的多条信息。

下文中，给出了对根据本发明实施方式的无线网络系统的特定应用示例的描述。

(应用示例1)

图1是解释了根据本发明应用示例1的无线网络系统的基础结构的示图。图1示出了其中提供两个固定节点的情况。

固定节点1包括无线电通信部件3，其中无线电通信部件3包括天线模块。类似地，固定节点2包括无线电通信部件4，其中无线电通信部件4包括天线模块。固定节点1和2的可通信范围彼此不重叠，这使得它们之间不可能建立直接无线通信。在固定节点1和固定节点2之间移动的移动体5包括安放于其上的中继节点6。中继节点6包括无线电通信部件7、信息传输部件8以及信息记录部件9。应该注意，固定节点1和固定节点2均包括起到所谓基站功能的设备。

图2是解释了根据应用示例1从固定节点1向中继节点6发射信息的示图。图2中虚线包围的区域代表固定节点1的可通信范围。

在固定节点1的可通信范围中，中继节点6通过无线电通信部件3并通过无线电通信部件7从固定节点1接收信息。中继节点6通过信息传输部件8将信息存储于信息记录部件9。该信息包含关于信息目的地的信息，例如，关于固定节点2的位置信息以及用于标识固定节点2的信息。随着移动体5的移动，中继节点6移动进入固定节点2的可通信范围。

图3是解释了根据应用示例1从中继节点6向固定节点2发射信息的示图。图3中虚线包围的区域代表固定节点2的可通信区域。

信息传输部件8的功能允许中继节点6将固定节点2确定作为接收自固定节点1的信息的目的地。当中继节点6移动进入固定节点2的可通信范围时，中继节点6在固定节点2的可通信范围内确认固定节点2的存在，并从信息记录部件9读取信息。继而，中继节点6将信息通过无线电通信部件7并通过无线电通信部件4发射到固定节点2。

然后，如果需要的话，中继节点6从信息记录部件9中删除发射到固定节点2的信息。

应该注意，中继节点6在固定节点2的可通信范围内确认是否存在要发射到固定节点2的信息。当不存在要发射的信息时，则不执行上述处理。

(应用示例2)

图4A和图4B是解释了根据本发明应用示例2的无线网络系统的示图。图4A示出了接收信息状态，而图4B示出了发射信息状态。

汽车10，作为移动体的示例，包括安放于其上的中继节点61，并沿着道路100以60km/h的速度行进。当汽车10进入安装于杆20上的固定节点11的可通信范围时，中继节点61和固定节点11之间开始通信。图4A中由虚线指示了固定节点11以杆20为中心、半径为1千米的可通信范围。在汽车10离开固定节点11的可通信范围之前，完成固定节点11和中继节点61之间的通信。在这种情况下，中继节点61从固定节点11接收指明目的地是固定节点21的目的地信息。

继而，汽车10继续沿着道路100行进并进入安装于建筑物30上的固定节点21的可通信范围。图4B的虚线指示了固定节点21以建筑物30为中心、半径为1千米的可通信范围。此时，安装于汽车10的中继节点61和固定节点21之间开始通信。中继节点61将从固定节点11接收的信息确定为将要发射至固定节点21的信息，并将该信息发射到固定节点21。应该注意，在汽车10离开固定节点21的可通信范围之前完成该发射。

(应用示例3)

图5A和图5B是解释了根据本发明应用示例3的无线网络系统的示图。图5A示出了接收信息状态，而图5B示出了发射信息状态。

电汽列车40，作为移动体的示例，包括安放于其上的中继节点62，并沿着轨道200以100km/h的速度行进。当电汽列车40进入安装于杆80上的固定节点12的可通信范围时，中继节点62和固定节点12之间开始通信。图5A中由虚线指示了固定节点12以杆80为中心、半径为1千米的可通信范围。在电汽列车40离开固定节点12的可通信范围之前完成固定节点12和中继节点62之间的通信。此时，中继节点62从固定节点12接收指明目的地是固定节点22的目的地信息。

继而，电汽列车40继续沿着轨道200行进通过隧道300并进入安装于杆90上的固定节点22的可通信范围。图5B的虚线指示了固定节点22以杆90为中心、半径为1千米的可通信范围。此时，安放于电汽列车40上的中继节点62和固定节点22之间开始通信。中继节点62将从固定节点12接收的信息确定为将要发射至固定节点22的信息，并将该信息发射到固定节点22。应该注意，在电汽列车40离开固定节点22的可通信范围之前完成该通信。

上面通过示出特定应用示例的方式描述了本发明的实施方式，但是本发明不限于这些应用示例。可以在不脱离本发明的发明点的情况下，做出对本发明的设计变化。换言之，本发明包括本领域技术人员通常显然可以做出的任何变化或修改。

Claims (5)

1.一种无线网络系统，包括：

第一无线节点，其包括第一发射/接收装置，用于发射/接收信息；

第二无线节点，其包括：

第二发射/接收装置，用于发射/接收信息；

存储器装置，用于存储从所述第一无线节点接收的信息；以及

确定装置，用于确定所述信息的目的地；以及

移动装置，其用于移动所述第二无线节点。

2.根据权利要求1所述的无线网络系统，其中所述第一无线节点是固定安装的。

3.根据权利要求1所述的无线网络系统，其中所述信息包含关于所述目的地的信息。

4.一种无线网络系统，包括：

源节点，其具有无线电通信功能；

目的地节点，其具有无线电通信功能，并被布置为在地理空间上离所述源节点的距离超出了所述源节点和所述目的地节点之间可能进行直接无线电通信的范围；以及

中继节点，其安放于移动体上，并且中继从所述源节点传送到所述目的地节点的信息，

其中所述中继节点包括：

无线电通信部件，其能够与所述源节点和所述目的地节点进行无线电通信；

信息记录部件；以及

信息传输部件，当所述中继节点被定位于所述源节点的无线电可通信范围内时，所述信息传输部件通过所述无线电通信部件接收来自所述源节点的信息并将所接收的信息存储于所述信息记录部件中，以及随着所述移动体的移动当检测到所述中继节点到达了所述目的地节点的无线电可通信范围时，所述信息传输部件通过所述无线电通信部件来发射从所述信息记录部件读取的信息。

5.一种中继节点，其安放于移动体上，并且中继从源节点传送到目的地节点的信息，其中所述中继节点包括：

无线电通信部件，其能够与所述源节点和所述目的地节点进行无线电通信；

信息记录部件；以及

信息传输部件，当所述中继节点被定位于所述源节点的无线电可通信范围内时，所述信息传输部件通过所述无线电通信部件接收来自所述源节点的信息并将所接收的信息存储于所述信息记录部件中，以及随着所述移动体的移动当检测到所述中继节点到达了所述目的地节点的无线电可通信范围时，所述信息传输部件通过所述无线电通信部件来发射从所述信息记录部件读取的信息。

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