CN101442343A

CN101442343A - 无间断无线信号传输方法及装置

Info

Publication number: CN101442343A
Application number: CNA200710166785XA
Authority: CN
Inventors: 李羿承; 林俊嘉
Original assignee: SHENGDA ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SHENGDA ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2009-05-27

Abstract

本发明是关于一种无间断无线信号传输方法及装置，所述的装置具有一主元件与一副元件；其中，主元件具有一信号接收器、一信号发送器与一控制单元(MCU)；副元件亦具有一信号接收器、一信号发送器与一控制单元；主元件的信号接收器与副元件的信号接收器接收相同的无线信号；主元件的控制单元与副元件的控制单元依据所接收的无线信号进行相同的处理；并且，副元件通过与主元件交换信号，以判断主元件是否运作；其中，当副元件检测到主元件处于运作状态，副元件的信号发送器即会停止运作；不过，当副元件检测到主元件停止运作时，副元件的信号发送器就会启动。本发明可避免部分网络装置故障所造成的不利影响。

Description

无间断无线信号传输方法及装置

技术领域

本发明是关于一无间断无线信号传输装置，尤其是一种无间断Zigbee无线信号传输方法及装置。

背景技术

ZigBee是一种无线网络协定，主要由ZigBee Alliance制定，底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体存取层与实体层。主要特色有低速、低耗电、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑。相较于传统的无线通讯装置，如蓝牙(bluetooth)等，Zigbee具有低耗电与低成本的特性。Zigbee技术所提供的无线通讯功能通常是应用于居家或办公室环境的感测与控制。

ZigBee协定层从下到上分别为实体层(PHY)、媒体存取层(MAC)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。ZigBee网络装置的角色可分为ZigBee协调者(Coordinator)、ZigBee路由器(Router)、ZigBee终端装置(EndDevice)等三种。ZigBee协调者是最为重要的装置。ZigBee协调者建立整个网络结构，并担任与其他网络相连接的桥梁，并储存与所述的网络相关的数据。因此，每个网络都需要一个ZigBee协调者。ZigBee路由器的功能与一般网络路由器相同，是用以传递数据至其他装置。ZigBee终端装置只需要足够的功能与其上层节点沟通即可。此上层节点可以是一个ZigBee协调者，亦可以是一个ZigBee路由器。ZigBee终端装置亦可由其他装置转传封包。相较于ZigBee协调者与ZigBee路由器，ZigBee终端装置需要的存储器最少，制作成本也最低。

基本上，ZigBee路由器与ZigBee终端装置都需要负责以下工作：加入与离开某个网络、将封包作安全性处理、绕送封包到目标节点、找寻并维护节点间的绕径路线、搜寻邻节点、储存相关邻节点信息。ZigBee协调者还必须负责额外工作如下：发起一个网络、设定各项网络参数、分派网络地址并规范网络地址分发原则。

若是网络装置故障，进行中的所有通讯行为都必须中断。即使此网络装置可以通过重置重行连结至网络，重置前进行中的通讯仍然必须从头来过。其次，由于此重置过程会花费相当的时间，对于一些具有即时性需求的动作，实在是缓不济急。此外，若是网络协调者或是网络路由器故障，影响范围还可能扩及上层与下层节点，甚至于影响整个无线网络的运作。

于是，如何避免网络装置故障所造成的不利影响，是无线通讯领域急欲解决的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无间断无线信号传输装置，不会因为此装置内通讯元件的故障而影响到无线信号的正常传递。

本发明的无间断无线信号传输装置，包括：一主元件与一副元件。其中，主元件具有一信号接收器、一信号发送器与一控制单元(MCU)。副元件亦具有一信号接收器、一信号发送器与一控制单元。主元件的信号接收器与副元件的信号接收器接收相同的无线信号。主元件的控制单元与副元件的控制单元依据所接收的无线信号进行相同的处理。并且，副元件通过与主元件交换信号，以判断主元件是否运作。其中，当副元件检测到主元件处于运作状态，副元件的信号发送器即会停止运作。不过，当副元件检测到主元件停止运作时，副元件的信号发送器就会启动。

依据此无间断无线信号传输装置，本发明亦提供一无间断无线信号传输方法。首先，提供一主元件与一副元件。然后，利用主元件登入或建立一无线网络。此主元件与副元件同时接收并处理来自无线网络的一无线信号。然后，停止副元件发送信号的功能。随后，检测主元件是否运作。若是主元件停止运作，启动副元件发送信号的功能。

本发明可避免部分网络装置故障所造成的不利影响。

附图说明

图1为本发明无间断无线信号传输装置一较佳实施例的方块示意图；

图2为本发明无间断无线信号传输装置一较佳实施例的流程图；以及

图3为本发明无间断无线信号传输装置又一较佳实施例的流程图。

附图标号

无间断无线信号传输装置10

主元件 100

副元件 200

信号接收器 120，220

信号发送器 140，240

控制单元 160，260

具体实施方式

关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

请参照图1所示，该图为本发明的无间断无线信号传输装置10一较佳实施例的方块示意图。如图中所示，此无间断无线信号传输装置10具有一主元件100与一副元件200。其中，主元件100具有一信号接收器120、一信号发送器140与一控制单元(MCU)160。副元件200亦具有一信号接收器220、一信号发送器240与一控制单元260。就一较佳实施例而言，此主元件100与副元件200可以为完全相同的元件，例如两个Zigbee芯片。

当无间断无线通讯装置10通过一网络协定连结至网络，例如使用Zigbee网络协定，无间断无线通讯装置10被赋予一网络地址(address)。传输至此网络地址的无线信号M1同时由主元件100的信号接收器120与副元件200的信号接收器220所接收。主元件100的控制单元160与副元件200的控制单元260亦依据所接收的无线信号M1进行相同的处理，产生相同的信息。不过，仅有主元件100的信号发送器140启动。也就是说，只有主元件100可以传递无线信号M2至其他网络装置，对于无线信号M1作出回应或与上层节点沟通。因此，对于连结至网络的其他网络装置而言，只看得到主元件100，副元件200被隐藏起来。

此无间断无线信号传输装置10内，副元件200通过与主元件100交换信号，以判断主元件100是否运作。进一步来说，副元件200可产生一检测信号T传送至主元件100。主元件100接收到此检测信号T预设会传递一回应信号R至副元件200。在此情况下，副元件200即可依据是否接收有来自主元件100的回应信号R，判断主元件100是否运作。举例来说，副元件200可使用Ping指令来判断主元件100是否运作。Ping指令是通过ICMP(InternetControl Message Protocol)协定的Echo功能，来检查网络连线状态。就一较佳实施例而言，此检测信号T与回应信号R可以是无线射频信号(radiofrequency，RF)或是数字信号。

当副元件200接受有回应信号R，即表示主元件100处于运作状态。此时，副元件200的信号发送器240即保持停止运作的状态。不过，若是副元件200未接收到回应信号R，即表示主元件100停止运作。此时，副元件200的信号发送器240就会启动。副元件200就会接替主元件100进行后续的无线传输动作。

图2为本发明无间断无线信号传输方法一较佳实施例的流程图。首先，如步骤310所示，提供一主元件100与一副元件200。主元件100与副元件200可以是两个完全相同的元件，例如两个Zigbee芯片。随后，如步骤320所示，主元件100登入或者建立网络。基本上，在网络已经存在的情况下，主元件100登入网络。不过，在主元件100是ZigBee协调者的情况下，主元件100亦可建立一Zigbee网络。随后，如步骤330所示，停止副元件200发送信号的功能。因此，虽然主元件100与副元件200同时接收并处理来自无线网络的无线信号，不过，只有主元件100可以传输无线信号至其他网络装置。

随后，如步骤340所示，副元件200产生一检测信号T传送至主元件100。接下来，如步骤350所示，副原件可依据主元件100是否即时产生一回应信号R，自动判断主元件100是否运作。若主元件100停止运作，如步骤360所示，启动副元件200发送信号的功能。若主元件100正常运作，则重复步骤340，持续检测主元件100。

本实施例通过检测主元件100是否即时产生一回应信号R，以判断主元件100是否运作。不过亦不限于此，本发明无间断无线信号传输方法中，副元件200亦可依据是否于一预设时间内接收有来自主元件100的回应信号R，判断主元件100是否运作。

其次，在本实施例中，副元件100预设停止其发送信号的功能(如步骤330所示)。不过亦不限于此。如图3所示，在本发明无间断无线信号传输方法的另一实施例中，于步骤330之前，增加步骤315检测主元件100是否运作。此检测步骤可以采用步骤340与350的方法。若是主元件100处于运作状态，则进入步骤330，停止副元件200发送信号的功能。若是主元件100无法运作，则直接进入步骤360，以副元件200取代主元件100。

其次，本实施例检测主元件100是否运作是通过信号交换的方式，也就是利用软件产生一特定信号传递至主元件100来进行检测。不过，亦不限于利用软件产生检测信号。就硬件设计来说，亦可通过检测流经主元件100的电流或其他方式，来判断主元件100是否运作。

相较于传统的网络装置，由于本发明的无间断无线信号传输装置中，主元件100与副元件200的控制单元160与260是依据相同的外界无线信号进行相同的运作，因此，主元件100与副元件200是同时执行相同的工作内容，并具有相同的信息。主元件100与副元件200的差异仅在于：只有主元件100会传输信号至其他网络装置。因此，当副元件200通过信号交换检测到主元件100故障时，副元件200可以顺利接续主元件100正在进行的工作，而不需要重新登入网络、寻找节点、搜寻绕径路线等。因此，除了可以节省重行登入网络所必须额外花费的时间，还可以节省信号传输中断而必须重行传输所造成的时间与人力成本。

以上所述是利用较佳实施例详细说明本发明，而非限制本发明的范围，而且熟知此类技术的人士皆能明了，适当而作些微的改变及调整，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1.一无间断无线信号传输装置，所述的无间断无线信号传输装置包括：

一主元件，具有一信号接收器、一信号发送器与一控制单元；以及

一副元件，具有一信号接收器、一信号发送器与一控制单元，所述的主元件的信号接收器与所述的副元件的信号接收器接收相同的无线信号，所述的主元件的控制单元与所述的副元件的控制单元依据所述的无线信号进行相同的处理，并且，所述的副元件通过信号交换的方式，判断所述的主元件是否运作；

其中，当所述的副元件检测到所述的主元件处于运作状态，所述的副元件的信号发送器停止运作，当所述的副元件检测到所述的主元件停止运作，所述的副元件的信号发送器启动。

2.如权利要求1所述的无间断无线信号传输装置，其中，所述的主元件为一Zigbee芯片，所述的副元件为一Zigbee芯片。

3.如权利要求1所述的无间断无线信号传输装置，其中，所述的无间断无线信号传输装置为一协调者。

4.如权利要求1所述的无间断无线信号传输装置，其中，所述的无间断无线信号传输装置为一路由器。

5.如权利要求1所述的无间断无线信号传输装置，其中，所述的无间断无线信号传输装置为一终端装置。

6.如权利要求1所述的无间断无线信号传输装置，其中，所述的副元件产生一检测信号传送至所述的主元件，并依据是否接收有来自所述的主元件的一回应信号，判断所述的主元件是否运作。

7.如权利要求6所述的无间断无线信号传输装置，其中，所述的副元件发送ping指令至所述的主元件，以判断所述的主元件是否运作。

8.如权利要求6所述的无间断无线信号传输装置，其中，所述的副元件依据是否于一预设时间内接收有来自所述的主元件的所述的回应信号，判断所述的主元件是否运作。

9.如权利要求6所述的无间断无线信号传输装置，其中，所述的检测信号是一无线射频信号。

10.如权利要求6所述的无间断无线信号传输装置，其中，所述的检测信号是一数字信号。

11.一无间断无线信号传输方法，其特征在于，所述的无间断无线信号传输方法至少包括下列步骤：

提供一主元件与一副元件；

利用所述的主元件登入或建立一无线网络，所述的主元件与所述的副元件同时接收并处理来自所述的无线网络的一无线信号；

停止所述的副元件发送信号的功能；

检测所述的主元件是否运作；以及

若是所述的主元件停止运作，启动所述的副元件发送信号的功能。

12.如权利要求11所述的无间断无线信号传输方法，其中，所述的主元件为一Zigbee芯片，所述的副元件为一Zigbee芯片。

13.如权利要求11所述的无间断无线信号传输方法，其中，检测所述的主元件是否运作的步骤，产生一检测信号传送至所述的主元件，并依据是否接收有来自所述的主元件的一回应信号，判断所述的主元件是否运作。

14.如权利要求13所述的无间断无线信号传输方法，其中，检测所述的主元件是否运作的步骤，依据是否于一预设时间内接收有来自所述的主元件的所述的回应信号，判断所述的主元件是否运作。

15.如权利要求13所述的无间断无线信号传输方法，其中，所述的检测信号是一ping指令。

16.如权利要求13所述的无间断无线信号传输方法，其中，所述的检测信号是一无线射频信号。

17.如权利要求13所述的无间断无线信号传输方法，其中，所述的检测信号是一数字信号。