CN1578314A - 构建异类终端的多跳网络的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在异类终端之间进行通信的装置及方法。一种用于建立多跳网络的方法，包括：访问在其上安装了第一协议栈的第一终端；访问在其上安装了第二协议栈的第二终端；接收来自第一终端的对第一协议栈格式化的数据包；将该数据包的格式转换为第二协议栈的格式；并且将转换后的数据包发送到第二终端。该装置及方法能够使多个传统上不能互相直接通信的异类终端形成其中它们能够互相自由地通信的多跳网络。

Description

构建异类终端的多跳网络的装置及方法
本申请要求于2003年7月11日提交到韩国知识产权局的第2003-47410号韩国专利申请的优先权，在这里该申请全部公开以资参考。
                       技术领域
本发明涉及一种在异类终端之间建立通信的装置及方法，尤其涉及一种在无线LAN终端和蓝牙终端之间进行通信的装置及方法。
                       背景技术
由于互联网的引入，世界变得日益网络化。随着近来无线技术的发展，使用多种技术，如码分多址(CDMA)、无线LAN、红外数据联合(IrDA)技术和蓝牙技术的无线互联网也已经发展起来并且被普通用户广泛使用。此外，通过使用无线通信方法，不用将异类终端连接到互连网上就能够互相连接异类终端以形成多跳(ad-hoc)网络。在这种情况下，每个无线通信方法使用其自己的协议栈，并且因为这个出现使用异类通信方法的终端不能够互相通信的问题，。
现在将参考附图评述现有技术的无线局域网(LAN)协议栈和现有技术的蓝牙协议栈。
图1是现有技术的无线LAN协议栈的结构图。
参考图1，从底层以射频(RF)层11、802.11a/b媒体访问控制(MAC)层12、逻辑链路控制(LLC)层13、互连网协议(IP)层14、发送控制协议(TCP)/用户数据报协议(UDP)层15和套接(socket)层16的顺序来分层地构建无线LAN协议栈。
射频层11相应于在开放系统互连(OSI)参考模型的作为最底层的物理层，并且802.11a使用5GHz频段，而802.11b使用2.4GHz频段。使用二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、16进制正交幅度调制(QAM)、和64进制正交频分复用(OFDM)作为调制方法。
该802.11a/b MAC层12相应于OSI参考模型中的数据链路层的两个子层的下层，并且是用于多个共享发送信道的终端以有效使用共享发送信道的协议。该802.11是用于由IEEE工作组发展的无线LAN的一套标准。所有802.11标准使用作为以太网协议的载波侦听多路访问(CSMA)/碰撞避免(CA)，以共享信道。
由于当产品从工厂装运时，以世界上唯一的号码将MAC地址分配给产品，所以它能够是所说的硬件装置的地址。在作为普通LAN的以太网中，所有连接到单个LAN段的终端能够基于它们的MAC地址与上层协议如TCP/IP通信。
该LLC层13相应于OSI参考模型中的数据链路层中的两个子层的上层，并且处理差错控制、流控制、帧处理、和MAC子层寻址。
该IP层14相应于OSI参考模型中的网络层，并且是用来将数据在互联网上从一个终端发送到另一个终端的协议。在互联网上的每个终端至少具有一个或者更多唯一的地址，从而它能够与其他的终端相区别。当用户发送或者接收数据如电子邮件或者网页时，数据被分割成预定的作为包的小片。这些包中的每个包括发射端的IP地址和接收端的IP地址。
由于该数据被分割成多个包，每个包可以通过不同的路由发送，并且可以以与发送顺序不同的顺序到达。这个由另外的协议TCP来处理。该TCP层15相应于OSI参考模型中的发送层，并且是将该包重新排列成正确顺序的协议。
该UDP层15与TCP层相应于OSI参考模型中的传输层，并且是当数据使用IP在网络的终端之间交换时提供受限的服务的协议。然而，与TCP层不同，UDP层不提供如将消息分割成包(数据报)，或者重组，并且重新排列到达的数据包的服务。即，使用UDP的应用程序应该确认全部消息已经以正确的顺序到达。
套接层16相应于作为OSI参考模型中的最高层的应用层，并且是在网络上客户机程序和服务器程序之间的通信方法。
图2是示出现有技术的蓝牙协议栈的结构图。
参照图2，蓝牙协议栈是从底层以RF层21、基带层22、主控制器接口(HCI)层23、逻辑链路控制与适配协议(L2CAP)层24、服务搜索协议(SDP)层25、蓝牙网络封装协议(BNEP)层26、IP层27、TCP/IP层28和套接层29的顺序分层构建的。
该RF层21相应于作为OSI参考模型中的最底层的物理层，并且以正常1mW输出和在工业上、科学上、医疗上(ISM)不需要许可的2.4-2.4835GHz的频带来执行79信道的1600次跳率。该调制方法是高斯频移键控(G-FSK)，并且为了全双工通信使用了时分双工(TDD)方法。
基带层22相应于作为OSI参考模型中的最底层如RF层的物理层。7个蓝牙终端被连接到一个微微网。七个终端中的一个变成控制微微网的主机，并且执行如产生跳频模式的任务。剩余终端作为从机被连接到主机终端。
该HCI层23相应于OSI参考模型中的数据链路层，并且是作为中继工作并连接蓝牙终端和主机的协议。蓝牙标准包括如HCI的接口方法的原因是当置换产品的蓝牙硬件模块时，通过完全地分离硬件和软件不需要置换软件。
该L2CAP层24相应于OSI参考模型中的数据链路层，并且是用于接口下层协议和上层应用的协议。该L2CAP执行与互连网协议的TCP相似的任务。
该L2CAP层24被置于刚好在HCI层23的上面，并且允许上层协议或者应用程序交换高至64MB的数据包。
该BNEP层26相应于OSI参考模型中的数据链路层，并且是用于在蓝牙终端之间发送控制包和数据包的协议。个人区域网络(PAN)分布是在蓝牙终端之间传递IP业务的规则。通过使用BNEP将以太网包封装在L2CAP包中。为了形成多跳网络而将一个蓝牙终端连接到另外一个蓝牙终端。此时，执行根据基带查询和SDP25的搜索。然而，在这之前，蓝牙终端应该使用服务搜索(SD)数据库注册由终端提供的服务。一旦连接后，蓝牙终端产生用于BNEP的L2CAP信道，使用BNEP命令来初始化BNEP连接，并且设置用于其他网络包的类型的过滤。剩余的层IP27、TCP/UDP28和套接29层与在无线LAN中的那些层相同，并且省略了对他们的解释。
如上所述，传统的无线LAN终端具有用于无线LAN通信的协议栈，并且传统的蓝牙终端具有用于蓝牙通信的协议栈。即，基于无线LAN协议栈，无线LAN终端与其他无线LAN终端形成多跳网络，而基于蓝牙协议栈，蓝牙终端与其他蓝牙终端形成多跳网络。因此，在传统技术中，存在一个问题：在其上安装了蓝牙模块的终端的情况下，该终端能够与其他的其上安装了蓝牙模块的终端通信，并且在其上安装了无线LAN模块的终端的情况下，该终端能够与其他的其上安装了无线LAN模块的终端通信。另外，由于传统的在蓝牙终端和无线LAN终端之间的通信是不可能的，因此存在一个问题：不能够建立包括作为异类终端的蓝牙终端和无线LAN终端的多跳网络。
                       发明内容
本发明提供了一种通过其实现了传统上不能够互相通信的异类终端之间的通信装置及方法，并且另外提供了在其中多个异类终端能够互相自由通信多跳网络，和使得在作为典型异类终端的无线LAN终端和蓝牙终端之间能够通信的装置及方法。
根据本发明的一个方面，提供了一个建立多跳网络的方法，包括：访问在其上安装了第一协议栈的第一终端；访问在其上安装了第二协议栈的第二终端；接收来自第一终端的为第一协议栈而格式化的数据包；将该接收到的数据包的格式转换为第二协议栈的格式；和将转换后的数据包发送到第二终端。
根据本发明的另一个方面，提供了一个在异类协议之间的通信的方法，包括：在第一协议栈中的最底层接收数据包；将接收到的数据包传递到转换层；和将传递到转换层的数据包的第一协议包格式转换为第二协议包格式。
根据本发明的另一个方面，提供了一个混合的协议栈，包括：单层部分，其通过统一第一协议栈和第二协议栈共同的上层来获得；双层部分，其通过将低层分离来获得，该低层在第一协议栈与第二协议栈之间不同；转换层，其在第一协议包格式与第二协议包格式之间转换格式，并且被置于单层部分和双层部分之间。
根据本发明的另一个方面，提供了一个其上具有上述用于建立多跳网络的方法的计算机程序的计算机可读记录介质。
根据本发明的另一个方面，提供了一个其上具有上述用于异类协议之间通信的方法的计算机程序的计算机可读记录介质。
                       附图说明
通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1是现有技术的无线LAN协议栈的结构图；
图2是现有技术的蓝牙协议栈的结构图；
图3是根据本发明实施例的无线LAN/蓝牙混合协议栈的结构图；
图4是显示遵循IEEE 802.11标准的包的格式的图形；
图5是显示遵循蓝牙标准的包的格式的图形；
图6是根据本发明实施例的用于建立多跳网络的装置的结构图；
图7是根据本发明实施例的无线LAN→蓝牙通信装置的结构图；
图8是根据本发明实施例的蓝牙→无线LAN通信装置的结构图；
图9是显示根据本发明实施例的无线LAN/蓝牙混合终端的实现模式的图形；
图10A和10B是根据本发明实施例的基于用于建立多跳网络(ad-hocnetwork)的方法执行的步骤的流程图；
图11是根据本发明实施例的用于无线LAN→蓝牙通信的方法执行的步骤的流程图；和
图12是根据本发明实施例的用于蓝牙→无线LAN通信的方法执行的步骤的流程图。
                       具体实施方式
现在参照附图对本发明进行更充分的描述，本发明的示例性实施例表示在附图中。
参照图3，无线LAN/蓝牙混合协议栈分级构成，从左侧底层依次为RF层311、802.11a/b媒体访问控制(MAC)层312和逻辑链路控制(LLC)层313，从右侧底层依次为RF层321、基带层322、主控制器接口(HCI)层323、逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)层324和蓝牙网络封装协议(BNEP)层325。然后，在LLC313和BNEP325之上依次构成转换层33、IP34、TCP/UDP35、和套接层36。
无线LAN/蓝牙混合协议栈将无线LAN协议栈和蓝牙协议栈共同的上层统一为数个称为单层部分的单层。也就是说，从底层依IP层34、TCP/UDP层35、和套接层36的次序构成单层部分。
无线LAN/蓝牙混合协议栈将彼此不同的无线LAN协议栈和蓝牙协议栈的低层分为称为双层部分的两个不同级(左侧分支包括无线LAN协议栈的低层，右侧分支包括蓝牙协议栈的低层)。也就是说，双层部分分成蓝牙协议栈侧和无线LAN协议栈侧。在无线LAN协议栈侧，从底部依次将RF层311、802.11a/b MAC层312和LLC层313堆栈，而在蓝牙协议栈侧，从底部依次将RF层321、基带层322、HCI层323、L2CAP层324和BNEP层325堆栈。
无线LAN/蓝牙混合协议栈包括转换层33，用于在单层和双层之间将无线LAN包格式转换为蓝牙包格式，反之亦然。
使用传统技术不能在无线LAN终端和蓝牙终端之间进行通信的主要原因是无线LAN标准和蓝牙标准的格式彼此不同，即使由另一个从一个接收到包，该包也无法被识别，并因此无法对该包进行内部处理。
为了解决这个问题，转换层将符合无线LAN标准的包格式转换为符合蓝牙标准的包格式，反之亦然。以下，将符合无线LAN标准的包格式称为无线LAN包格式，将符合蓝牙标准的包格式称为蓝牙包格式。
图4是显示符合IEEE 802.11标准(无线LAN标准)的包的格式的图形。
参照图4，符合IEEE 802.11标准的包包括帧控制字段、持续时间/ID字段、地址1字段、地址2字段、地址3字段、序列控制字段、目的地服务接入点(DSAP)字段、源服务接入点(SSAP)字段、控制字段、组织代码字段、以太类型字段、帧体字段和帧校验序列(FCS)字段。帧控制字段、持续时间/ID字段、地址1字段、地址2字段、地址3字段、序列控制字段是与MAC首标相关的字段。目的地址被写入到地址1字段中，源地址被写入到地址2字段中。DSAP字段、SSAP字段、和控制字段与LLC相关，组织代码字段和以太类型字段与子网接入协议(SNAP)相关。以太网包的类型被写入到以太类型字段中。在帧体字段中，写入希望由用户发送的实际数据。FCS字段是通过执行循环冗余校验(CRC)来校验除FCS字段以外所有字段中的错误的字段。
图5是显示符合蓝牙标准的包的格式的图形。
参照图5，符合蓝牙标准的包包括BNEP类型字段、扩展字段E、目的地址字段、源地址字段、连网协议类型字段和净荷字段。在净荷字段之前，可加入扩展首标字段。
在BNEP类型字段中，写入BNEP首标的类型。在扩展字段中，写入一个或更多的扩展首标字段是否被加入到净荷字段之前。目的地址被写入到目的地址字段中；源地址被写入到源地址字段中；连网协议类型被写入到连网协议类型字段中；和希望由用户发送的实际数据被写入到净荷字段中。根据蓝牙标准，与以太网包类型匹配的值被写入到连网协议类型字段中。
转换层将蓝牙包格式的源地址字段转换为无线LAN包格式的源地址字段，反之亦然；将蓝牙包格式的目的地址字段转换为无线LAN包格式的目的地址字段(地址1字段)，反之亦然；将蓝牙包格式的连网协议类型字段转换为无线LAN包格式的以太类型字段，反之亦然；将蓝牙包格式的净荷字段转换为无线LAN包格式的帧体字段，反之亦然。每个作为相互转换对象的字段是在其中写入实际数据比如源地址、目的地址、格式类型、或净荷数据的字段。一旦将这些字段的格式转换，那么即使在异类终端之间也可发送要将其发送到希望目的地的数据。其他剩下的字段包含形式信息，必要时，可由接收端产生该信息。当数据不必要时，可将其丢弃。
现在将解释用于当接收无线LAN信号时将无线LAN信号转换为蓝牙信号的处理。如果无线LAN信号与作为无线LAN/蓝牙混合协议栈的左侧分支的最底层的RF层311匹配，则该信号通过该层。无线LAN协议栈侧中的RF层311使用5GHz频带用于802.11a和2.4GHz频带用于802.11b。传统上在802.11中使用的调制方法是相移键控(PSK)。因此，使用这些频带之一和这种调制方法的无线LAN信号通过RF层311。通过RF层311的无线LAN信号到达802.11a/b MAC层312。如果无线LAN信号与802.11a/b MAC层312匹配，则该信号通过该层。传统上，如果在无线LAN信号上加载的MAC地址与接收无线LAN信号的终端的MAC地址匹配，则该信号通过802.11a/b MAC层312。否则，接收到的信号被发送到具有匹配MAC地址的终端。然而，根据本发明，在终端上安装无线LAN/蓝牙混合协议栈(“无线LAN/蓝牙混合终端”)。因此，无线LAN信号的格式被转换为蓝牙信号的格式，即使当无线LAN信号的MAC地址和接收终端不匹配时，信号也被传递到转换层33。
通过802.11a/b MAC层312的无线LAN信号到达LLC层313。如果无线LAN信号与LLC层313匹配，则该信号通过该层。通过LLC层313的无线LAN信号到达转换层33。如果无线LAN信号的目的地是无线LAN/蓝牙混合终端，则该信号通过转换层，并被传递到上层，以使终端上的应用程序可以获得加载于无线LAN信号上的数据。然而，如果无线LAN信号的目的地是另一个蓝牙终端，则重要信息，比如目的地址、源地址和数据，在转换层中不被修改并且包格式被转换，以使该信号可被没有变化地发送到异类终端。然后，该被转换为蓝牙包格式的无线LAN信号(严格地讲，在转换之前，这是无线LAN信号，但是在转换之后，这是蓝牙信号)通过BNEP层325、L2CAP层324、HCI层323、基带层322和RF层321，并变成被发送到目的蓝牙终端的完全的蓝牙信号。因此，建立了一种环境，在其中无线LAN终端可与蓝牙终端连接并可通过无线LAN/蓝牙混合终端与蓝牙终端通信。
当接收到蓝牙信号时，用于将蓝牙信号转换为无线LAN信号的处理与上述处理相反，因此在这里忽略对其详细的解释。
图6是根据本发明实施例的用于建立多跳网络的装置的结构示图。
参照图6，用于建立多跳网络的装置5包括第一连接单元51、第二连接单元52、用于异类终端之间通信的第一单元53、和用于异类终端之间通信的第二单元54。用于建立多跳网络的装置5安装于异类混合终端5中。
首先，现在将解释由在其上安装了第一协议栈的第一终端1发送的第一数据包被发送到在其上安装了第二协议栈的第二终端3的情形。
第一连接单元51将异类混合终端5连接到第一终端1。异类混合终端5包括：单层部分，通过统一对异类协议栈共同的上层来获得；双层部分，通过将不同的低层分开来获得；和转换层，用于将具有用于一种协议栈的格式的包转换为具有用于另一种协议栈的格式的包，并被置于单层部分和双层部分之间。第一协议栈安装于第一终端1上。尽管能够获得包括如图3中所示的单层部分和双层部分，异类混合终端5还能包含根据除无线LAN或蓝牙以外的协议的单层和双层部分。
第二连接单元52将异类混合终端5连接到其上安装了第二协议栈的第二终端因此3。因此，第一终端1和第二终端3分别使用不同的协议栈进行通信。也就是说，由于第一终端1和第二终端3使用不同的通信方法，所以第一终端1和第二终端3不能直接彼此通信。
用于异类终端之间通信的第一单元53从第一终端1接收第一数据包。如果写入到包括在第一数据包中的目的地址字段中的地址不是异类混合终端的地址，也就是说，如果第一数据包的目的地不是异类混合终端5，则在转换层中第一数据包的第一协议栈包格式被转换为第二协议栈包格式，并且转换为第二协议栈包格式的第一数据包被发送到连接的第二终端3。如果写入到包括在第一数据包中的目的地址字段中的地址是异类混合终端的地址，也就是说，如果第一数据包的目的地是异类混合终端5，则第一数据包被传递到异类混合协议栈的单层。异类混合终端不仅将信息转送到异类终端，而且用作具有自己地址的独立终端。因此，如果第一数据包的目的地是异类混合终端5，则接收到的数据包被传递到最高层，以便根据其目的适当地处理该包。如果第一数据包的目的地不是异类混合终端5，则在转换层中第一数据包的第一协议栈包格式被转换为第二协议栈包格式，并且转换为第二协议栈包格式的第一数据包被发送到连接的第二终端3。这里，第一协议栈包格式代表与第一协议栈匹配的包格式，第二协议栈包格式代表与第二协议栈匹配的包格式。由于异类协议栈使用彼此不同的包格式，所以为了使异类终端彼此通信，发送的格式必须被转换为接收终端可用的格式。
然后，现在将解释由第四终端4发送的第二数据包被发送到异类混合终端5或第三终端2的情形。
第一协议栈安装于第三终端2，第二协议栈安装于第四终端4。第一连接单元51连接异类混合终端5和第三终端2。第二连接单元52连接异类混合终端5和第四终端4。
用于异类终端之间通信的第二单元54从连接的第四终端4接收第二数据包。如果写入到包括在第二数据包中的目的地址字段中的地址不是异类混合终端5的地址，也就是说，如果第二数据包的目的地不是异类混合终端5，则在转换层中第二数据包的第二协议栈包格式被转换为第一协议栈包格式，并且转换为第一协议栈包格式的数据包被发送到连接的第三终端2。如果写入到包括在第二数据包中的目的地址字段中的地址是异类混合终端的地址，也就是说，如果第二数据包的目的地是异类混合终端5，则第二数据包被传递到异类混合协议栈的单层部分。
通常，当考虑现在主要使用的通信方法时，第一协议栈是无线LAN协议栈；第二协议栈是蓝牙协议栈；第一终端1和第三终端2是无线LAN终端；第二终端3和第四终端4是蓝牙终端；和异类混合终端是无线LAN/蓝牙混合终端。在这种情况下，根据IEEE 802.11标准的扫描(scanning)、授权(authorization)和相联(association)处理，第一连接单元51连接无线LAN/蓝牙混合终端5、第一终端1和第三终端2。当无线LAN终端(IEEE 802.11标准中的数据终端)希望连接无线LAN/蓝牙混合终端时，无线LAN终端需要从无线LAN/蓝牙混合终端获得连接信息，例如同步信息。
根据IEEE 802.11标准，可以使用下面两种方法中的任一种连接无线LAN终端和无线LAN/蓝牙混合终端。首先，在被动扫描方法中，为了建立多跳网络，无线LAN/蓝牙混合终端设置独立基本服务集(IBSS，Independent basicservice set)模式，并且周期性地发送包含连接信息比如同步信息的信标帧。无线LAN端等待接收由无线LAN/蓝牙混合终端周期性地发送的信标帧。如果无线LAN终端接收信标帧，则其通过使用包含在信标帧中的连接信息来连接无线LAN/蓝牙混合终端。然后，在主动扫描方法中，无线LAN终端通过发送探查请求帧尝试连接无线LAN/蓝牙混合终端。如果接收到探查请求帧，无线LAN/蓝牙混合终端发送包含连接信息比如同步信息的探查响应帧。如果无线LAN终端接收探查响应帧，则无线LAN终端通过使用包含在探查响应帧中的连接信息来连接无线LAN/蓝牙混合终端。通过授权和相联处理及其他，无线LAN终端和无线LAN/蓝牙混合终端可以彼此传递数据包。
根据蓝牙标准的个人区域网络(PAN，personal area network)分布处理，第二连接单元52连接无线LAN/蓝牙混合终端5、第二终端3和第四终端4。分布是用于在终端中使用蓝牙协议栈的规则，并且PAN分布定义关于IP业务的规则。通过使用PAN分布，可以建立多跳网络。根据蓝牙标准，很多蓝牙终端中的任一个可以进行连接尝试。当已连接时，进行连接的终端变成主机，被动连接的终端或多个终端变成从机。此时，如果发送蓝牙终端预先知道接收蓝牙终端的地址，则通过发送页消息来进行建立连接的尝试。如果预先不知道地址，则通过发送查询消息(更严格地讲，基带查询消息)来进行建立连接的尝试。
通过使用这些消息，确认在发送终端附近是否有蓝牙终端，如果确认有蓝牙终端，则通过使用SDP来确认该蓝牙终端是否提供PAN分布。由于无线LAN/蓝牙混合终端提供PAN分布，所以根据PAN分布中写入的程序，初始化L2CAP，发送和接收BNEP命令，以便连接BNEP层。
一旦通过上述处理建立连接，如果无线LAN/蓝牙混合终端希望从蓝牙终端接收数据包，则发送数据包的蓝牙终端应该是主机，接收数据包的无线LAN/蓝牙混合终端应该是从机。因此，应执行主机/从机切换。
图7是根据本发明实施例的无线LAN→蓝牙通信装置的结构图。
参照图7，无线LAN→蓝牙通信装置包括无线LAN最底层数据包接收单元71、无线LAN最底层→转换层传递单元72、无线LAN→蓝牙格式转换单元73、转换层→蓝牙最底层传递单元74、蓝牙最底层数据包发送单元75和转换层→IP层传递单元76。无线LAN→蓝牙通信装置接收无线LAN数据包，独立将其处理，或将其转换为蓝牙数据包，以发送到蓝牙终端。
如前所述，无线LAN/蓝牙混合协议栈包括：单层部分，用于通过统一对无线LAN协议栈和蓝牙协议栈共同的上层来获得；双层部分，用于通过将不同的低层分开来获得；和转换层，用于将无线LAN包格式转换为蓝牙包格式，反之亦然，并被置于单层部分和双层部分之间。无线LAN最底层数据包接收单元71在作为输入端的无线LAN协议栈侧中的最底层中接收无线LAN数据包。也就是说，其用作为输入端的无线LAN协议栈的RF层接收由无线LAN终端发送的数据包。
然后，无线LAN最底层→转换层传递单元72将接收到的数据包传递到转换层。在转换层中，确定将数据包传递到上层还是转换包格式并将其发送到外部蓝牙终端。因此，一旦接收到的数据包与所有层比如LLC层匹配，则该包应该通过，所有接收到的数据包被传递到转换层。也就是说，在无线LAN协议栈侧的RF层中接收到的数据包经802.11a/b MAC和LLC层到达转换层。
如果写入到包括在传递到转换层的数据包中的目的地址字段中的MAC地址不是安装有无线LAN/蓝牙混合协议栈的无线LAN/蓝牙混合终端的MAC地址，则在转换层中无线LAN→蓝牙包格式转换单元73将数据包的无线LAN包格式转换为蓝牙包格式。在本发明中，由于通过使用不是软件驱动的IP地址而是硬件地址的MAC地址来确定目的地，所以不用参照OSI参考模型的网络层就可由硬件对其进行处理，因此，可增加整个处理速度并降低系统的负载。
现在将更详细地解释从无线LAN到蓝牙的包格式转换。参照图4和5，无线LAN包格式的源地址字段(图4中所示的地址2字段)被转换为蓝牙包格式的源地址字段。无线LAN包格式的目的地址字段(图4中所示的地址1字段)被转换为蓝牙包格式的目的地址字段。无线LAN包格式的以太类型字段被转换为蓝牙包格式的连网协议类型字段。无线LAN包格式的帧体字段被转换为蓝牙包格式的净荷字段。
转换层→蓝牙最底层传递单元74经蓝牙协议栈的上层将在转换层中被转换为蓝牙包格式的数据包传递到无线LAN/蓝牙混合协议栈的双层中的蓝牙协议栈侧的最底层。也就是说，经BNEP、L2CAP、HCI、和基带层将数据包从转换层传递到RF层。
然后，蓝牙最底层数据包发送单元75发送数据包。也就是说，使用2.4GHz频带、跳频方法、G-FSK方法、和TDD方法将具有蓝牙信号形式的包发送到外部。
返回到原始接收到的传递到转换层的无线LAN数据包，如果写入到包括在该数据包中的目的地址中的MAC地址是无线LAN/蓝牙混合终端的MAC地址，那么转换层→IP层传递单元76将该数据包传递到IP层，该IP层是无线LAN/蓝牙混合协议栈的单层部分的最底层。此后，传递到IP层的数据包通过TCP/UDP和套接层到达了相应的应用程序，并且根据其目的适当地处理。
图8是根据本发明实施例的蓝牙→无线LAN通信装置的结构的图解。
参照图8，该蓝牙→无线LAN通信装置包括蓝牙最底层数据包接收单元81、蓝牙最底层-转换层传递单元82、蓝牙→无线LAN格式转换单元83、转换层→无线LAN最底层传递单元84、无线LAN最底层数据包发送单元85和转换层→IP层传递单元86。该蓝牙→无线LAN通信装置接收蓝牙数据包并且将其独立地处理或转换为无线LAN数据包，以被发送到无线LAN终端。
在无线LAN/蓝牙混合协议栈的双层部分中，蓝牙最底层数据包接收单元81在作为输入端的蓝牙协议栈一侧中的最底层中接收数据包。即，其在作为输入端的蓝牙协议栈一侧中的RF层中接收由蓝牙终端发送的数据包。
然后蓝牙最底层-转换层传递单元82将接收到的数据包传递到转换层。在转换层中，确定数据包是否被传递到上层，或者包格式是否被转换并发送到外部无线LAN终端。因此，一旦接收到的数据包匹配所有层，例如该包应该经过的BENP层，那么该接收到的数据包被传递到转换层。即，在作为输入端的蓝牙协议侧中的RF层中接收到的数据包通过基带、HCI、L2CAP和BENP层到达转换层。
如果写入到包括在传递到转换层的数据包中的目的地址中的MAC地址不是在其上安装了无线LAN/蓝牙混合协议栈的无线LAN/蓝牙混合终端的MAC地址，那么蓝牙→无线LAN格式转换单元83在转换层中将数据包的蓝牙包格式转换为无线LAN包格式。如上所述，由于通过使用不是软件-驱动IP地址而是硬件地址的MAC地址来确定目的地，所以能够不参照OSI参考模型的网络层，由硬件处理，并由此，能够提高整个处理速度并降低系统的负载。
现在将详细解释从蓝牙到无线LAN的包格式转换。参照图4和图5，蓝牙包格式的源地址字段被转换为无线LAN包格式的源地址字段(在图4中显示的地址2字段)。蓝牙包格式的目的地址字段被转换为无线LAN包格式的目的地址字段(在图4中显示的地址1字段)。蓝牙包格式的连网协议类型字段被转换为无线LAN包格式的以太类型字段。蓝牙包格式的净荷字段被转换为无线LAN包格式的帧体字段。
转换层→无线LAN最底层传递单元84通过无线LAN协议栈的上层，将在转换层中转换为无线LAN包格式的数据包传递到在无线LAN/蓝牙混合协议栈的双层中的无线LAN协议栈侧中的最底层。即，从转换层传递的数据包通过LLC和802.11a/b MAC层到达RF层。
然后无线LAN最底层数据包发送单元85发送该数据包。即，使用2.4GHz频带、二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、16进制正交幅度调制(QAM)和64进制正交频分复用(OFDM)，以无线LAN信号的形式将该包发送到外部。
返回到原始接收到的传递到转换层的蓝牙数据包，如果写入到包括在该数据包中的目的地址中的MAC地址是无线LAN/蓝牙混合终端的MAC地址，那么转换层→IP层传递单元86将该数据包传递到IP层，该IP层是无线LAN/蓝牙混合协议栈的单层部分的最底层。此后，传递到IP层的数据包通过TCP/UDP和套接层到达相应的应用程序，并且根据其目的适当地处理。
图9是显示无线LAN/蓝牙混合终端的实现模型的图解。
参照图9，该无线LAN/蓝牙混合终端的实现模型包括无线LAN模块91、蓝牙模块92、无线LAN/蓝牙混合协议栈93、CPU 94、输入和输出装置95和存储器96。
无线LAN模块91具有嵌入部件，其允许无线LAN/蓝牙混合终端操作无线LAN终端。蓝牙模块92具有嵌入部件，其允许无线LAN/蓝牙混合终端操作蓝牙终端。在无线LAN/蓝牙混合协议栈93中，存储如图3所示的协议栈。CPU 94控制无线LAN模块91和蓝牙模块92，并且处理接收到的数据包。输入和输出装置95接收来自用户的数据并将这些数据传递到CPU 94，或者如果输出到用户的数据包括在数据包中，那么输入和输出装置95接收来自CPU 94的数据并将其输出到用户。存储器96接收来自CPU 94的数据并且存储这些数据。
通过以上描述的这些部件的各自的有组织的操作，实现了根据本发明示例性的实施例的用于建立多跳网络的装置、无线LAN-蓝牙通信装置和蓝牙-无线LAN通信装置。
图10A和图10B是根据本发明实施例的基于用于建立多跳网络的方法而执行的步骤的流程图。
参照图10A和图10B，现在将解释用于建立多跳网络的方法。
首先，现在将解释由在其上安装了第一协议栈的第一终端发送的第一数据包被发送到异类终端或者在其上安装了第二协议栈的第二终端的情形。
异类混合终端包括通过统一对异类协议栈共同的上层而获得的单层部分、通过将不同的低层分离而获得的双层部分、和将对一个协议栈格式化的包转换成对另一个协议栈格式化的包，并被置于单层部分和双层部分之间转换层。在步骤101中，异类混合终端连接到在其上安装了第一协议栈的第一终端。在步骤102中，异类混合终端连接到在其上安装了第二协议栈的第二终端。在步骤103中，接收来自第一终端的第一数据包。在步骤104中，如果写入到包括在第一数据包中的目的地址字段中的地址不是异类混合终端的地址，那么在步骤105中，在转换层中将第一数据包的第一协议栈包格式转换为第二协议栈包格式，并且将已经转换为第二协议栈包格式的第一数据包发送到连接的第二终端。在步骤104中，如果写入到包括在第一数据包中的目的地址字段中的地址是异类混合终端的地址，那么在步骤106中，将第一数据包传递到异类混合协议栈的单层部分。
接着，现在将解释由在其上安装了第二协议栈的第四终端发送的第二数据包被发送到异类终端或者在其上安装了第一协议栈的第三终端的情形。
在步骤107中，将异类混合终端连接到在其上安装了第一协议栈的第三终端。在步骤108中，将异类混合终端连接到在其上安装了第二协议栈的第四终端。然后在步骤109中，接收来自连接的第四终端的第二数据包。
在步骤1010中，如果写入到包括在第二数据包中的目的地址字段中的地址不是异类混合终端的地址，那么在步骤1011中，在转换层中将第二数据包的第二协议栈包格式转换为第一协议栈包格式，并且将已经转换为第一协议栈包格式的第二数据包发送到连接的第三终端。如果写入到包括在第二数据包中的目的地址字段中的地址是异类混合终端的地址，那么在步骤1012中，将第二数据包传递到异类混合协议栈的单层部分。
根据本实施例，如果第一协议栈是无线LAN协议栈，第二协议栈是蓝牙协议栈，第一终端和第三终端是无线LAN终端，第二终端和第四终端是蓝牙终端，并且异类混合终端是无线LAN/蓝牙混合终端，那么在步骤101中，根据IEEE 802.11标准的扫描、授权和相联处理将异类混合终端和第一终端连接；在步骤102中，根据蓝牙标准的PAN分布处理将异类混合终端和第二终端连接；在步骤107中，根据IEEE 802.11标准的扫描、授权和相联处理将异类混合终端和第三终端连接；和在步骤108中，根据蓝牙标准的PAN分布处理将异类混合终端和第四终端连接。
图11是根据本发明实施例的由用于无线LAN→蓝牙通信的方法执行的步骤的流程图。
参照图11，现在将解释无线LAN→蓝牙通信方法。
在步骤111中，在无线LAN/蓝牙混合协议栈的双层部分中，在作为输入端的无线LAN协议栈侧的最底层中接收数据包。然后在步骤112中，将接收到的数据包传递到转换层。在步骤113中，如果写入到包括在传递到转换层的数据包中的目的地址中的MAC地址不是在其上安装了无线LAN/蓝牙混合协议栈的无线LAN/蓝牙混合终端的MAC地址，那么在步骤114中，在转换层中将数据包的无线LAN包格式转换为蓝牙包格式。此时，将无线LAN包格式的源地址字段转换为蓝牙包格式的源地址字段。将无线LAN包格式的目的地址字段转换为蓝牙包格式的目的地址字段。将无线LAN包格式的以太类型字段转换为蓝牙包格式的连网协议类型字段。将无线LAN包格式的帧体字段转换为蓝牙包格式的净荷字段。
然后在步骤115中，在无线LAN/蓝牙混合协议栈的双层部分中，将已经在转换层中被转换为蓝牙包格式的数据包传递到无线LAN协议栈侧的最底层。然后在步骤116中，由作为输出端的最底层发送该数据包。在步骤113中，如果写入到包括在数据包中的目的地址中的MAC地址是无线LAN/蓝牙混合终端的MAC地址，那么在步骤117中，将该数据包传递到作为无线LAN/蓝牙混合协议栈的单层的最底层的IP层。
图12是根据本发明实施例的由用于蓝牙→无线LAN通信的方法执行的步骤的流程图。
参照图12，现在将解释蓝牙→无线LAN通信方法。
在步骤121中，在无线LAN/蓝牙混合协议栈的双层部分中，在作为输入端的蓝牙协议栈侧的最底层中接收数据包。然后在步骤122中，将接收到的数据包传递到转换层。在步骤123中，如果写入到包括在传递到转换层的数据包中的目的地址中的MAC地址不是在其上安装了无线LAN/蓝牙混合协议栈的无线LAN/蓝牙混合终端的MAC地址，那么在步骤124中，在转换层中将数据包的蓝牙包格式转换为无线LAN包格式。此时，将蓝牙包格式的源地址字段转换为无线LAN包格式的源地址字段。将蓝牙包格式的目的地址字段转换为无线LAN包格式的目的地址字段。将蓝牙包格式的连网协议类型字段转换为无线LAN包格式的以太类型字段。将蓝牙包格式的净荷字段转换为无线LAN包格式的帧体字段。然后在步骤125中，在无线LAN/蓝牙混合协议栈的双层部分中，将已经在转换层中被转换为无线LAN包格式的数据包传递到无线LAN协议栈侧的最底层。接着在步骤126中，由作为输出端的最底层发送该数据包。在步骤123中，如果写入到包括在数据包中的目的地址中的MAC地址是无线LAN/蓝牙混合终端的MAC地址，那么在步骤127中，将该数据包传递到作为无线LAN/蓝牙混合协议栈的单层部分的最底层的IP层。
根据本发明的一个方面，中继不能彼此传统地通信的异类终端，从而能够允许异类终端之间的通信。通过建立异类终端之间的通信，能够建立在其中多个异类终端能够自由通信的多跳网络。更具体地讲，根据本发明，通过中继作为典型异类终端的无线LAN终端和蓝牙终端，允许无线LAN终端和蓝牙终端之间的通信，并且能够建立在其中多个异类终端能够彼此自由通信的多跳网络。特别地，由于通过使用是硬件地址而不是软件-驱动IP地址的MAC地址来确定目的地，所以能够不参照OSI参考模型的网络层而由硬件处理。因此，能够提高处理速度并降低系统的负载。
根据本发明的一个方面，上述实施例能够被写为计算机程序，并且能够在通用计算机中实现，该通用计算机执行来自计算机可读记录介质的程序。
可以通过多种方法将在本发明上述实施例中描述的数据结构记录到计算机可读记录介质中。
计算机可读记录介质的例子可以包括但不限于：磁存储介质(例如ROM、软盘、硬盘等)，光学记录介质(例如CD-ROM、DVD)，和存储介质如载波(例如通过互连网的发送)。
虽然本发明是参照其示例性的实施例来特别显示和描述的，但是本领域的普通技术人员应该理解，本发明并不限于所描述的示例性的实施例，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变和修改。所描述的实施例仅仅是起描述作用的，而不是为了限制的目的。因此，本发明的范围不限于所附权利所描述的范围。

Claims (19)

1、一种建立多跳网络的方法，包括：
访问在其上安装了第一协议栈的第一终端；
访问在其上安装了第二协议栈的第二终端；
接收来自第一终端对第一协议栈格式化的数据包；
将该数据包的格式转换为第二协议栈的格式；和
将转换后的数据包发送到第二终端。
2、如权利要求1所述的方法，还包括：
确定写入到包括在数据包中的目的地址字段中的地址是否是执行建立多跳网络的方法的装置的地址，
其中，如果写入到包括在数据包中的目的地址字段中的地址不是执行建立多跳网络的方法的装置的地址，那么执行转换。
3、如权利要求1所述的方法，还包括：
确定写入到包括在数据包中的目的地址字段中的地址是否是执行建立多跳网络的方法的装置的地址；和
如果写入到包括在数据包中的目的地址字段中的地址是执行建立多跳网络的方法的装置的地址，那么将该数据包传递到安装在执行建立多跳网络的方法的装置的协议栈的上层。
4、如权利要求1所述的方法，其中，第一协议栈是无线局域网(LAN)协议栈，并且第二协议栈是蓝牙协议栈。
5、如权利要求4所述的方法，其中，在访问第一终端时，根据IEEE802.11标准的扫描、鉴别和组合处理来执行该访问。
6、如权利要求4所述的方法，其中，在访问第二终端时，根据蓝牙标准的个人区域网络(PAN)分布处理来执行该访问。
7、一种异类协议之间的通信方法，包括：
在第一协议栈的最底层中接收数据包；
将该接收到的数据包传递到转换层；和
将传递到转换层的数据包的第一协议栈的格式转换为第二协议栈的格式。
8、如权利要求7所述的方法，还包括：
确定写入到包括在数据包中的目的地址字段中的媒体访问控制(MAC)地址是否是执行通信方法的装置的MAC地址；
如果写入到包括在数据包中的目的地址字段中的MAC地址不是执行通信方法的装置的MAC地址，那么执行转换。
9、如权利要求7所述的方法，其中，在转换包格式时，
将第一协议包格式的源地址字段转换为第二协议包格式的源地址字段；和
将第一协议包格式的目的地址字段转换为第二协议包格式的目的地址字段。
10、如权利要求7所述的方法，还包括：
将转换为第二协议包格式的数据包传递到第二协议栈的最底层；和
发送传递到第二协议栈的最底层的数据包。
11、如权利要求7所述的方法，其中，
第一协议栈是蓝牙协议栈；
第一协议包格式是蓝牙包格式；和
第二协议包格式是无线LAN包格式。
12、如权利要求11所述的方法，其中，在转换包格式时，
将蓝牙包格式的连网协议类型字段转换为无线LAN包格式的以太类型字段；和
将蓝牙包格式中的净荷字段转换为无线LAN包格式中的帧体字段。
13、如权利要求11所述的方法，还包括：
如果写入到包括在传递到转换层的数据包中的目的地址字段中的MAC地址是执行通信方法的装置的MAC地址，那么将数据包传递到安装在执行通信的方法的装置上的协议栈的IP层。
14、一种混合协议栈，包括：
单层部分，其通过统一对第一协议栈和第二协议栈共同的上层来获得；
双层部分，其通过将低层分离来获得，该低层在第一协议栈与第二协议栈之间不同；和
转换层，其在第一协议包格式与第二协议包格式之间转换数据包的格式，并且被置于单层部分和双层部分之间。
15、如权利要求14所述的混合协议栈，其中，该单层部分包括：从底部顺序堆栈的互联网协议(IP)层、传输控制协议(TCP)/用户数据报协议(UDP)层、和套接层。
16、如权利要求14所述的混合协议栈，其中，
第一协议栈是无线LAN协议栈；
第二协议栈是蓝牙协议栈；
第一协议包格式是无线LAN包格式；和
第二协议包格式是蓝牙包格式。
17、如权利要求16所述的混合协议栈，其中，
双层部分被分割成蓝牙协议栈侧和无线LAN协议栈侧；
该无线LAN协议栈侧包括从底部顺序堆栈的射频(RF)层、IEEE802.11a/b MAC层和逻辑链路控制(LLC)层；和
该蓝牙协议栈侧包括从底部顺序堆栈的RF层、基带层、主控制器接口(HCI)层、逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)层和蓝牙网络封装(BNEP)层。
18、一种其上具有用于建立多跳网络的方法的计算机程序的计算机可读记录介质，其中，该方法包括：
访问在其上安装了第一协议栈的第一终端；
访问在其上安装了第二协议栈的第二终端；
接收来自第一终端的对第一协议栈格式化的数据包；
将该数据包的格式转换为第二协议栈的格式；和
将转换后的数据包发送到第二终端。
19、一种其上具有用于异类协议之间通信的方法的计算机程序的计算机可读记录介质，该方法包括：
在第一协议栈中的最底层中接收数据包；
将接收到的数据包传递到转换层；和
将传递到转换层的数据包的第一协议包格式转换为第二协议包格式。
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