CN104539550A - 利用网关装置使用异质网络传送信息的系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种利用网关装置使用异质网络传送信息的系统及其方法，其利用网络节点使用无线通信技术传送通信信息至网关装置后，网关装置使用与无线通信技术不同的数据传输技术将通信信息传送给不同无线网络胞中的另一个网关装置，使得接收到通信信息的网关装置可以使用无线通信技术将通信信息转送给另一个网络节点的技术手段，可以减少无线通信网络中的交换路径信息所产生的流量，并达成增加无线通信网络中的可用带宽的技术功效。

Description

利用网关装置使用异质网络传送信息的系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种网络架构调整系统及其方法，具体涉及一种利用网关装置使用异质网络传送信息的系统及其方法。

背景技术

无线通信网络(Wireless network)指的是任何型式的无线电计算机网络，是以无线电波作为载波和物理层的网络，不需电缆即可在节点(node)之间相互连结。

在目前部份的无线通信网络中，一个无线通信网络中只会有一个协调装置，同时也会有一个或多个路由装置，其中，协调装置与各个路由装置以及各个路由装置间都会频繁的交换路径信息，藉以保持路径的可靠性与及时性。

然而，一旦路由装置的数量增加，在协调装置与路由装置间以及任意两路由装置间被交换的路径信息将会在无线通信网络中被大量传送，影响无线通信网络的其他节点所使用的带宽，甚至造成无线通信网络接近瘫痪。

综上所述，可知先前技术中长期以来一直存在部份无线通信网络中用来维护路径可靠性与及时性的路径信息将占用大量带宽的问题，因此有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。

发明内容

有鉴于先前技术存在部份无线通信网络中维护网络架构的路径信息可能占用大量带宽的问题，本发明遂揭露一种利用网关装置使用异质网络传送信息的系统及其方法，其中：

本发明所揭露的利用网关装置使用异质网络传送信息的系统，至少包含：多个网络节点，网络节点包含于第一无线网络胞或第二无线网络胞中，且网络节点包含网关装置及路由装置，其中，路由装置依据几何图形被设置于几何图形内，网关装置被设置与几何图形所形成的立体空间中，且无线网络胞中的网关装置与路由装置利用无线通信技术连接并成为相连接的路由装置的父节点，各网关装置利用与无线通信技术不同的数据传输技术连接；目标装置，用以利用无线通信技术与第一无线网络胞中的网络节点连接，并利用第一无线网络胞中的网关装置及第二无线网络胞中的网关装置传送通信信息至第二无线网络胞中的目的节点。

本发明所揭露的利用网关装置使用异质网络传送信息的方法，其步骤至少包括：设置无线网络胞，无线网络胞中包含第一无线网络胞与第二无线网络胞，无线网络胞中包含网络节点，网络节点包含网关装置及路由装置，路由装置依据几何图形被设置于几何图形内，网关装置被设置与几何图形所形成的立体空间中；利用无线通信技术连接无线网络胞中的网关装置与路由装置，使网关装置成为路由装置的父节点；利用与无线通信技术不同的数据传输技术连接各网关装置；利用无线通信技术连接目标装置与第一无线网络胞中的网络节点；目标装置利用第一无线网络胞中的网关装置及第二无线网络胞中的网关装置传送通信信息至第二无线网络胞中的目的节点。

本发明所揭露的系统与方法如上，与先前技术之间的差异在于本发明利用网络节点使用无线通信技术传送通信信息至网关装置后，网关装置使用与无线通信技术不同的数据传输技术将通信信息传送给不同无线网络胞中的另一个网关装置，使得接收到通信信息的网关装置可以使用无线通信技术将通信信息转送给另一个网络节点，藉以解决先前技术所存在的问题，并可以达成增加无线通信网络中的可用带宽的技术功效。

附图说明

图1为本发明所提的利用网关装置使用异质网络传送信息的网络架构图。

图2为本发明所提的利用网关装置使用异质网络传送信息的网络布局示意图。

图3A为本发明所提的利用网关装置使用异质网络传送信息的方法流程图。

图3B为本发明所提的目标装置重新与路由装置联机的详细方法流程图。

组件标号说明：

100    无线通信网络

101    以太网络

120    网关装置

130    路由装置

140    末端装置

150    目标装置

200a   第一无线网络胞

200b   第二无线网络胞

步骤310设置多个无线网络胞，无线网络胞中包含第一无线网络胞与第二无线网络胞，无线网络胞中包含多个网络节点，网络节点包含网关装置及路由装置，路由装置依据几何图形被设置于几何图形内，网关装置被设置与几何图形所形成的立体空间中

步骤320利用无线技术连接无线网络胞中的网关装置与路由装置，使网关装置成为路由装置的父节点

步骤330利用与无线通信技术不同的数据传输技术连接各网关装置

步骤350利用无线通信技术连接目标装置与第一无线网络胞中的网络节点

步骤372第一无线网络胞中的网关装置判断目标装置是否与路由装置直接连接

步骤374第一无线网络胞中的网关装置产生重新联机信息

步骤376第一无线网络胞中的网关装置传送重新联机信息至目标装置

步骤378目标装置于第一无线网络胞中重新选择路由装置连接

步骤380目标装置利用第一无线网络胞中的网关装置及第二无线网络胞中的网关装置传送通信信息至第二无线网络胞中的目的节点

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的特征与实施方式，内容足以使任何熟习相关技艺者能够轻易地充分理解本发明解决技术问题所适用的技术手段并据以实施，藉此实现本发明可达成的功效。

本发明可以在一个无线通信网络中提供多个网关装置，藉以利用网关装置将无线通信网络分割为多个无线网络胞，同时各个网关装置间利用数据传输技术互相连接，当使用无线通信技术与某一网关装置直接或间接连接的目标装置传送通信信息至与另一网关装置直接或间接连接的目的节点时，两网关装置间可以利用数据传输技术传送/接收通信信息，使得通信信息穿过不同的无线网络胞而由目标装置被发送到目的节点。其中，本发明所提的通信信息包含数据或信号，但本发明并不以此为限。

另外，本发明所提的数据传输技术包含但不限于有线或无线通信技术，本发明所提的无线通信技术包含但不限于紫蜂(Zigbee)、蓝牙(BlueTooth)、WiFi等，本发明所提的有线通信技术包含但不限于以太网络(Ethernet)等。

本发明的系统可以适用在无线通信网络100中，如图1的网络架构图所示，无线通信网络100含有多个网络节点，例如，网关装置120、路由装置130、以及可附加的末端装置140等。

网关装置120利用无线通信技术与一个或多个路由装置130连接。在部份的实施例中，网关装置120可以在与路由装置130连接后成为相连接的路由装置130的父节点。

另外，网关装置120之间则是利用与连接路由装置130所使用的无线通信技术不同的数据传输技术相互连接。

路由装置130利用无线通信技术与网关装置120连接。一般而言，路由装置130在同一时间只会连接一个网关装置120。另外，路由装置130可以利用相同的无线通信技术提供一个或多个末端装置140连接。在部份的实施例中，路由装置130在末端装置140连接后可以成为相连接的末端装置140的父节点。

末端装置140可以利用无线通信技术与路由装置130连接。一般而言，末端装置140在同一时间只会连接一个路由装置130。

值得一提的是，网关装置120可以被设置于一个几何图形所形成的立体空间中，多个路由装置130依据同一几何图形的形状被设置在几何图形中，且包含一个网关装置120与多个路由装置130的几何图形被称为「无线网络胞」。如图2的本发明所提的网络节点布局示意图所示，形成无线网络胞(200a/b/c/d)的几何图形为六边形，但本发明并不以此为限，例如，也可以是三角形，矩形等。

另外，每一个无线网络胞的边缘可以是所包含的网关装置120与路由装置130连接所使用的无线通信技术的有效距离，同时，无线网络胞所包含的网关装置120与路由装置130间的距离也可以是上述无线通信技术的有效距离的三分之二，但本发明并不以此为限。

以下继续说明本发明的系统运作。如图1所示，本发明的系统除了含有网关装置120与路由装置130等无线通信网络100中的各个网络节点之外，还包含目标装置150。

网关装置120可以与相连接的路由装置130交换路径信息，路由装置130除了可以与相连接的网关装置120交换路径信息之外，还可以与在同一无线网络胞内的其他路由装置交换路径信息，但不会与不同无线网络胞内的路由装置130交换路径信息，如此，与先前技术相比，明显可以大量减少交换路径信息所产生的流量。

网关装置120负责判断目标装置150是否与路由装置130直接连接，并负责在判断目标装置150没有与路由装置130直接连接时，产生重新联机信息，并传送所产生的重新联机信息给目标装置150。

在部份的实施例中，网关装置120可以依据与网关装置120连接的路由装置130被设置的位置选择一个路由装置130，并可以将被选择的路由装置130的网络地址加入所产生的重新联机信息中，使得所产生的重新联机信息包含被选择的路由装置130的网络地址。

目标装置150负责与无线通信网络100中的任一网络节点连接，藉以在与无线通信网络100中的网络节点连接后加入无线通信网络100。在目标装置150加入无线通信网络100后，目标装置150便成为新的末端装置。一般而言，目标装置150可以侦测周围的网络节点的信号，并优先选择信号最强的网络节点连接。

目标装置150也负责在接收到网关装置120所传送的重新联机信息后，选择同一个无线网络胞中的路由装置130重新连接。在部份的实施例中，目标装置150可以依据重新联机信息中所包含的路由装置130的网络地址重新与被网关装置120选择的路由装置130连接，但本发明并不以此为限，例如，目标装置150也可以判断所侦测的网络节点是否为路由装置130，并在所侦测的网络节点为路由装置130时与所侦测到的网络节点连接，目标装置150也可以任意选择一个所侦测到的网络节点连接，并重复上述接收重新联机信息并再次选择所侦测到的网络节点连接的过程，直到没有接收到重新联机信息为止。

接着以一个实施例来解说本发明的运作系统与方法，并请参照图3A的本发明所提的利用网关装置使用异质网络传送信息的方法流程图。

首先，需要设置无线网络胞(步骤310)。在本实施例中，假设无线网络胞的几何图形为六边形，管理者可以先设置网关装置120，每一网关装置120的距离为网关装置120连接路由装置130所使用的无线通信技术的有效距离(也就是网关装置120至无线网络胞的边缘)的两倍，接着，管理者可以由网关装置120朝向无线网络胞的边缘的三分之二处设置路由装置130，如图2所示。

在完成无线网络胞的设置(步骤310)后，可以利用无线通信技术连接无线网络胞200中的网关装置120与路由装置130，并设置网关装置120为路由装置130的父节点(步骤320)。在本实施例中，假设连接网关装置120与路由装置130的无线通信技术为Zigbee。

同样在完成无线网络胞的设置(步骤310)后，可以利用与连接网关装置120与路由装置130的无线通信技术不同的数据传输技术连接各个无线网络胞200中的网关装置120(步骤330)。在本实施例中，假设各网关装置120间可以利用以太网络101连接，但本发明并不以此为限，例如，各网关装置120间也可以利用WiFi连接。

在各无线网络胞中的网关装置120与路由装置130完成连接，且各无线网络胞中的网关装置120相互连接后，当目标装置150欲加入无线通信网络100时，可以利用与网关装置120连接路由装置130所使用的无线通信技术与无线网络胞中的网络节点连接(步骤350)。在本实施例中，假设目标装置150位于第一无线网络胞200a内，且目标装置150会选择信号最强的路由装置130连接。

在目标装置150加入无线通信网络100后便可以成为无线通信网络100中的末端装置，当目标装置150需要传送通信信息(数据或信号)给第二无线网络胞200b中的另一个末端装置140(在本发明中被称为「目的节点」)时，目标装置150可以利用第一无线网络胞200a中的网关装置120以及第二无线网络胞200b中的网关装置120传送通信信息至第二无线网络胞200b中的目的节点(步骤380)。在本实施例中，目标装置150可以利用Zigbee的技术(也就是目标装置150与路由装置130连接所使用的无线通信技术)传送通信信息至相连接的路由装置130(位于第一无线网络胞200a中)，该路由装置130可以利用Zigbee的技术将所接收到的通信信息转送给第一无线网络胞200a中的网关装置120，第一无线网络胞200a中的网关装置120可以利用以太网络101(也就是第一无线网络胞200a中的网关装置120与第二无线网络胞200b中的网关装置120连接所使用的数据传输技术)转送通信信息至第二无线网络胞200b中的网关装置120，第二无线网络胞200b中的网关装置120可以利用无线通信技术(也就是Zigbee)转送通信信息至与目的节点相连接的路由装置130，接收到通信信息的路由装置130可以利用Zigbee技术将所接收到的通信信息传送给目的节点。其中，第一无线网络胞200a中的网关装置120可以依据目的节点的网络地址选择将通信信息传送至包含目的节点的第二无线网络胞200b中的网关装置120。

如此，利用本发明，无线通信网络100可以被网关装置120分割为多个无线网络胞，使得路径信息只在各个无线网络胞内被交换，而减少了交换路径信息所产生的流量。

另外，在上述的实施例中，也可以如图3B的流程所示，在利用与网关装置120连接路由装置130所使用的无线通信技术连接目标装置150与无线网络胞中的网络节点(步骤350)后，目标装置150所在的第一无线网络胞200a中的网关装置120可以判断目标装置150是否与路由装置130直接连接(步骤372)。在本实施例中，由于目标装置150确实与路由装置130直接连接，因此，网关装置120可以不进行后续动作，也就是不产生重新联机信息。

而若目标装置150目标装置150并非与路由装置130直接连接，例如与末端装置140连接，则第一无线网络胞200a中的网关装置120可以产生重新联机信息(步骤374)，并使用无线通信技术利用路由装置130将所产生的重新联机信息传送到目标装置150(步骤376)。在本实施例中，假设网关装置120可以依据相连接的各个路由装置130(也就是在同一个无线网络胞中的各个路由装置130)被设置的位置选择一个路由装置130，并将被选择的路由装置130的网络地址加入所产生的重新联机信息中。

在目标装置150接收到网关装置120所产生的重新联机信息后，可以在所在的无线网络胞(第一无线网络胞200a)中重新选择一个路由装置130连接(步骤378)。在本实施例中，假设目标装置150可以依据重新联机信息所包含的被网关装置120选择的路由装置130的网络地址，选择与被网关装置120选择的路由装置130连接。

综上所述，可知本发明与先前技术之间的差异在于具有利用网关装置将无线通信网络分割为多个无线网络胞后，网络节点使用无线通信技术传送通信信息至同一无线网络胞中的网关装置，网关装置使用与无线通信技术不同的数据传输技术将通信信息传送给不同无线网络胞中的另一个网关装置，使得接收到通信信息的网关装置可以使用无线通信技术将通信信息转送给相同无线网络胞中的网络节点的技术手段，藉由此一技术手段可以解决先前技术所存在部份无线通信网络中交换维护网络架构的路径信息可能占用大量带宽的问题，进而达成增加无线通信网络中的可用带宽的技术功效。

再者，本发明的利用网关装置使用异质网络传送信息的方法，可实现于硬件、软件或硬件与软件的组合中，亦可在计算机系统中以集中方式实现或以不同组件散布于若干互连的计算机系统的分散方式实现。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，惟所述的内容并非用以直接限定本发明的权利保护范围。任何本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，对本发明的实施的形式上及细节上作些许的更动润饰，均属于本发明的权利保护范围。本发明的权利保护范围，仍须以所附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种利用网关装置使用异质网络传送信息的方法，其特征在于，所述方法至少包含下列步骤：

设置多个无线网络胞，所述多个无线网络胞中包含一第一无线网络胞与一第二无线网络胞，每一所述无线网络胞中包含多个网络节点，所述多个网络节点包含一网关装置及至少一路由装置，所述的路由装置依据一几何图形被设置于所述几何图形内，所述网关装置被设置与所述几何图形所形成的立体空间中；

利用一无线通信技术连接每一所述无线网络胞中的所述网关装置与各所述路由装置，使所述网关装置成为各所述路由装置的父节点；

利用与所述无线通信技术不同的一数据传输技术连接各所述网关装置；

利用所述无线通信技术连接一目标装置与所述第一无线网络胞中的一网络节点；以及所述目标装置利用所述第一无线网络胞中的网关装置及所述第二无线网络胞中的网关装置传送一通信信息至所述第二无线网络胞中的一目的节点。

2.如权利要求1所述的利用网关装置使用异质网络传送信息的方法，其特征在于，连接所述目标装置与所述第一无线网络胞中的网络节点的步骤后，还包含所述第一无线网络胞中的网关装置判断所述目标装置未直接与一所述路由装置连接时产生一重新联机信息，所述目标装置于接收到所述重新联机信息后于所述第一无线网络胞中重新选择一所述路由装置连接的步骤。

3.如权利要求2所述的利用网关装置使用异质网络传送信息的方法，其特征在于，所述第一无线网络胞中的网关装置产生所述重新联机信息的步骤为所述第一无线网络胞中的网关装置依据所述第一无线网络胞中的各所述路由装置所设置的位置选择一所述路由装置，并将所述被选择的路由装置的网络地址加入所述重新联机信息中。

4.如权利要求2所述的利用网关装置使用异质网络传送信息的方法，其特征在于，所述目标装置于所述第一无线网络胞中重新选择一所述路由装置连接的步骤为所述目标装置接收包含一网络地址的一重新联机信息，并选择与使用所述网络地址的路由装置连接，或所述目标装置判断所侦测到的一所述网络节点为一所述路由装置时，与所述被侦测到的路由装置连接。

5.如权利要求1所述的利用网关装置使用异质网络传送信息的方法，其特征在于，所述目标装置利用所述第一无线网络胞中的网关装置及所述第二无线网络胞中的网关装置传送所述通信信息至所述第二无线网络胞中的一目的节点的步骤还包含所述第一无线网络胞中的网关装置依据所述目的节点的网络地址选择转送所述通信信息至所述第二无线网络胞中的网关装置的步骤。

6.一种利用网关装置使用异质网络传送信息的系统，是适用于一无线通信网络中，其特征在于，所述系统至少包含：

多个节点，所述多个节点包含于一第一无线网络胞或一第二无线网络胞中，且所述多个节点包含一网关装置及至少一路由装置，其中，所述的路由装置依据一几何图形被设置于一几何图形，所述网关装置被设置与所述几何图形所形成的立体空间中，且每一所述无线网络胞中的所述网关装置与各所述路由装置利用一无线通信技术连接并成为各所述相连接的路由装置的父节点，各所述网关装置利用与所述无线通信技术不同的一数据传输技术连接；及

一目标装置，用以利用所述无线通信技术与所述第一无线网络胞中的一网络节点连接，并利用所述第一无线网络胞中的网关装置及所述第二无线网络胞中的网关装置传送一通信信息至所述第二无线网络胞中的一目的节点。

7.如权利要求6所述的利用网关装置使用异质网络传送信息的系统，其特征在于，所述第一无线网络胞中的网关装置还用以判断所述目标装置未直接与一所述路由装置间连接时产生一重新联机信息，所述目标装置还用以于接收到所述重新联机信息后于所述第一无线网络胞中重新选择一所述路由装置连接。

8.如权利要求7所述的利用网关装置使用异质网络传送信息的系统，其特征在于，所述第一无线网络胞中的网关装置还用以依据所述第一无线网络胞中的各所述路由装置所设置的位置选择所述第一无线网络胞中的一所述路由装置，并将所述被选择的路由装置的网络地址加入所述重新联机信息中。

9.如权利要求6所述的利用网关装置使用异质网络传送信息的系统，其特征在于，所述目标装置还用以接收包含一网络地址的一重新联机信息，并选择与使用所述网络地址的一所述路由装置连接，或用以判断所侦测到的一所述网络节点为一所述路由装置时，与所述被侦测到的路由装置连接。

10.如权利要求6所述的利用网关装置使用异质网络传送信息的系统，其特征在于，所述第一无线网络胞中的网关装置还用以依据所述目的节点的网络地址选择转送所述通信信息至所述第二无线网络胞中的网关装置。