CN1981481A - 无线节点设备以及多跳无线局域网系统 - Google Patents

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Abstract

公开了通过与树形局域网类似地在无线节点之间传送分组不需要使用路由节点，以提供无线节点之间的有效通信。根据该技术，包括桥传送装置(101)，其中在激活时确定其是否是路由节点。如果是，则向要连接的无线节点通知状态信息。否则，向要连接的候选无线节点发送用于获取状态信息的请求。然后，选择和连接要基于状态信息进行连接的较高等级基站无线节点。其后，如果无线节点被认为是候选的，则该无线节点向无线节点通知状态信息来形成多跳(multihop)无线局域网，并且作为较高等级基站进行连接，这样的无线节点的分组被传送到较高等级基站无线节点或作为较高等级基站连接的无线节点。以这种方式，较高等级基站无线节点的分组被传送到作为较高级基站连接的无线节点。

Description

无线节点设备以及多跳无线局域网系统
技术领域
本发明涉及无线节点设备，和在诸如可以确保其中的ad-hoc互通信的无线局域网之类的网中实现无线节点设备之间的通信的多跳无线局域网系统。
背景技术
现今用于无线局域网的标准技术IEEE 802.11定义了两种模式作为无线局域网模式。一种是ad hoc模式，其中由这样无线节点(下面也称为无线节点设备)形成组，并且无线电波直接到达这些节点来确保直接通信，而不受特定基站(下面也称为AP(接入点))的干涉；另一种是使用AP的infra模式，而在来自AP的无线电波到达范围内的无线节点(下面也称为STA(台))以星状模式连接到AP，并且可以相互通信。使用这样的无线局域网技术可以允许无线节点来以ad hoc模式参与或离开通信和执行移动通信。然而，那些通信要求无线电波应该以ad hoc模式直接到达通信目的地，并且无线电波应该以infra模式直接到达AP，禁止了仅使用无线链路无线电波不能直接到达的各方通信。
在下述专利文档1中公开了无线局域网的前景，即加速无线通信。将在多个无线节点间构建多跳无线网络的方法说明为扩展如下系统中的服务提供区的一种手段，在该系统中基站(AP)通信区域要比PDC(个人数字蜂窝)等等的移动通信范围小。在下面的专利文档中公开的发明目的仅在于允许每个无线节点与星状网络上的基站通信，使得每个无线节点仅需要建立到基站的中继路径，并且建立这样的配置：将该基站分级为基站和无线节点间的最高等级站，并且每个无线节点具体确定较高等级的无线节点。进一步公开了这样的系统，其中最高等级站(基站)不完全控制星状多跳无线网络的建立，而是通过每个无线节点基于从基站的跳数选择具有到基站的最小跳数的较高等级无线节点来作为要连接的最佳无线节点，以自主地实现多跳无线网络。
专利文档1：日本专利申请公开No.2001-237764(图1)。
与专利文档1公开的发明相同，在具有树形结构的多跳无线网络中，在该系统中将基站分级为最高，并且每个无线节点仅将从较低等级的无线节点接收的分组中继到较高等级的无线节点，但是总是将从每个无线节点传输的分组传送到基站，而禁止无线节点间的直接通信。例如，如图10所示，如果属于同一叶(leaf)的无线节点(无线节点1001和无线节点1002)尝试在多跳无线网络上相互通信，则基站1000应该接收分组一次，而该分组应该被返回到多跳无线网络。这引起了不仅延迟时间增加，而且浪费了带宽，由此浪费无线资源的问题。
发明内容
已经做出本发明来克服以上问题，并且本发明目的在于提供无线节点设备和多跳无线局域网系统，其能够如在树形局域网中那样在无线节点间传送分组，而不干涉根节点，以获得无线节点间的有效通信，其中根节点是树的源头。
为了实现这个目的，根据本发明，提供用在具有树形结构的多跳无线局域网中的无线节点设备，其中所述多跳无线局域网含有多个无线节点设备，而至少某些无线节点设备成为中继设备来确保多跳通信，通过下述方式构建多跳无线局域网：当激活时允许多跳无线局域网中的任意无线节点设备确定该任意无线节点设备本身是否是位于多跳无线局域网的顶端的根无线节点设备；和当确定无线节点设备是根无线节点设备时，允许任意无线节点设备来向要连接的无线节点设备通知存储在本地存储器装置中的、包括连接状态的状态信息；和当确定不是根无线节点设备时，允许任意无线节点设备请求要作为较高等级基站的连接候选的其它无线节点设备，以获得状态信息，从要作为较高等级基站的连接候选的其它无线节点设备中选择要被连接的较高等级基站无线节点设备，并且基于响应于该请求而获得的状态信息来连接到较高等级基站无线节点设备，并且当任意无线节点设备随后被当作是较高等级基站的连接候选时，将任意无线节点设备的状态信息通知到做出获取状态信息的获取请求的另一些其它无线节点设备；在构建多跳无线局域网的情况下，包括桥传送装置的无线节点设备从作为较高等级基站连接的另一些其它无线节点设备向较高等级基站无线节点设备或作为较高等级基站连接的另一些其它无线节点设备传送分组，或者从较高等级基站无线节点设备向作为较高基站连接的另一些其它无线节点设备传送分组。该配置可以在连接的多跳无线网络中建立层2的局域网以确保相互通信。
在本发明的无线节点设备中，最好在选择要作为较高等级基站连接的无线节点设备的情况下，当状态消息包括自根无线节点设备的跳数、可连接到候选较高等级基站的无线节点设备的最大数量的最大连接数和作为连接到候选较高等级基站的无线节点设备的当前数量的当前连接数时，应该从其当前连接数没有达到最大连接数的那些无线节点设备中选择具有最少跳数的无线节点设备。该配置可以建立围绕根无线节点设备的树形网络，同时避免连接集中在根无线节点设备附近的无线节点。
在本发明的无线节点设备中，最好在选择要作为较高等级基站连接的无线节点设备的情况下，应该进一步选择其当前连接数是最少的无线节点设备。该配置可以防止具有自根无线节点设备相同跳数的无线节点间连接数不平均。
最好在向除了本地无线节点设备之外的无线节点设备发送分组的情况下，在本发明的无线节点设备中的桥传送装置应该这样封装分组：在第一预定字段中使用具有要作为下一中继设备的无线节点设备的地址的第二MAC头部来封装具有指示最终目的地地址和第一源地址的第一MAC头部，并且在第二预定字段中封装当前正在中继的本地无线节点设备的地址。该配置可以确保分组传送到任何无线节点。
最好一旦接收到经封装的分组，本发明的无线节点设备中的桥传送装置应该将第二MAC头部的第一预定字段中的地址重写为要作为下一中继设备的无线节点设备的地址，并且将在第二MAC头部的第二预定字段中的地址重写为本地无线节点设备的地址。该配置可以确保传送到任何无线节点。
最好一旦接收到经封装的分组，本发明的无线节点设备中的桥传送装置应该将第一MAC头部的源地址和第二MAC头部中的第二预定字段中的地址彼此相关联地存储。该配置可以确保有效的多跳传送。
根据本发明，提供具有树形结构、具有多个无线节点设备的多跳无线局域网系统，其中至少某些无线节点设备成为中继设备来确保多跳通信，通过下述方式构建多跳无线局域网：当激活时允许多跳无线局域网中的任意无线节点设备确定该任意无线节点设备本身是否是位于多跳无线局域网的顶端的根无线节点设备，并且当确定无线节点设备是根无线节点设备时，允许任意无线节点设备来向要连接的无线节点设备通知存储在本地存储器装置中的、包括连接状态的状态信息，并且当确定该无线节点设备不是根无线节点设备时，允许任意无线节点设备请求要作为较高等级基站的连接候选的其它无线节点设备，以获得状态信息，从要作为较高等级基站的连接候选的其它无线节点设备中选择较高等级基站无线节点设备，并且基于响应于该请求而获得的状态信息来连接到较高等级基站无线节点设备，并且当该任意无线节点设备随后被当作是较高等级基站的连接候选，以将任意无线节点设备的状态信息通知到做出获取状态信息的获取请求的另一些其它无线节点设备时，在构建多跳无线局域网的情况下，该任意无线节点设备从作为较高等级基站连接的另一些其它无线节点设备向较高等级基站无线节点设备或作为较高等级基站连接的另一些其它无线节点设备传送分组，或者从较高等级基站无线节点设备向作为较高基站连接的另一些其它无线节点设备传送分组。该配置可以在连接的多跳无线网络中建立层2的局域网以确保互通信。
在本发明的多跳无线局域网系统中，最好在选择要作为较高等级基站连接的无线节点设备的情况下，当状态消息包括自根无线节点设备的跳数、可连接到候选较高等级基站的无线节点设备的最大数量的最大连接数和作为连接到候选较高等级基站的无线节点设备的当前数量的当前连接数时，应该从其当前连接数没有达到最大连接数的那些无线节点设备中选择具有最少跳数的无线节点设备。该配置可以建立围绕根无线节点设备的树形网络，同时避免连接集中在根无线节点设备附近的无线节点。
在本发明的多跳无线局域网系统中，最好在选择要作为较高等级基站连接的无线节点设备的情况下，应该进一步选择其当前连接数是最少的无线节点设备。该配置可以防止具有自根无线节点设备的相同跳数的无线节点间连接数不平均。
最好在向除了本地无线节点设备之外的无线节点设备发送分组的情况下，在本发明的多跳无线局域网系统中的任意无线节点设备应该这样封装分组：在第一预定字段中使用具有要作为下一中继设备的无线节点设备的地址的第二MAC头部来封装具有指示最终目的地地址和第一源地址的第一MAC头部，并且在第二预定字段中封装当前正在中继的本地无线节点设备的地址。该配置可以确保分组传送到任何无线节点。
最好一旦接收到经封装的分组，本发明的多跳无线局域网系统中的任意无线节点设备应该将第二MAC头部的第一预定字段中的地址重写为要作为下一中继设备的无线节点设备的地址，并且将在第二MAC头部的第二预定字段中的地址重写为本地无线节点设备的地址。该配置可以确保传送到任何无线节点。
最好一旦接收到经封装的分组，本发明的多跳无线局域网系统中的任意无线节点设备应该将第一MAC头部的源地址和第二MAC头部中的第二预定字段中的地址彼此相关联地存储。该配置可以确保有效的多跳传送。
本发明的无线节点设备和多跳无线局域网系统具有上述配置，并且在围绕一个无线节点构建树形多跳无线网络的情况下，可以确保如在树形局域网中那样在无线节点间传送分组，而不干涉根节点，以获得无线节点间的有效通信，其中根节点是要作为树的源头的无线节点。
附图说明
图1是显示根据本发明实施例的无线节点设备的配置的配置图。
图2是显示根据本发明实施例的多跳无线局域网系统的方框图。
图3是用于解释当根据本发明实施例的无线节点设备被激活时的处理的流程图。
图4是用于解释根据本发明实施例的无线节点设备在连接到较高等级无线节点之前的顺序的顺序图。
图5是用于解释在根据本发明实施例的无线节点设备中要作为扫描(SCAN)确认而接收的格式的图。
图6是用于解释在根据本发明实施例的无线节点设备中的AP选择处理的流程图。
图7是用于解释在根据本发明实施例的无线节点设备中的数据帧的格式的图。
图8A是用于解释要由根据本发明实施例的无线节点设备接收和传输的分组的头部细节的图。
图8B是显示在根据本发明实施例的无线节点设备中由IEEE 802.11定义的单独地址字段中的值的图。
图9是用于解释用于改变要由根据本发明实施例的无线节点设备接收和传输的分组的头部的表结构的图。
图10是显示在常规多跳无线局域网中的无线节点间的通信的图。
具体实施方式
将在下面参照附图1到9来描述根据本发明实施例的无线节点设备和多跳无线局域网系统。图1是显示根据本发明实施例的无线节点设备的配置的配置图。图2是显示根据本发明实施例的多跳无线局域网系统的方框图。图3是用于解释当根据本发明实施例的无线节点设备被激活时的处理的流程图。图4是用于解释根据本发明实施例的无线节点设备在连接到较高等级无线节点之前的顺序的顺序图。图5是用于解释在根据本发明实施例的无线节点设备中要作为SCAN确认而接收的格式的图。
图6是用于解释在根据本发明实施例的无线节点设备中的AP选择处理的流程图。图7是用于解释在根据本发明实施例的无线节点设备中的数据帧的格式的图。图8A是用于解释要由根据本发明实施例的无线节点设备接收和传输的分组的头部细节的图。图8B是显示在根据本发明实施例的无线节点设备中由IEEE 802.11定义的各个地址字段中的值的图。图9是用于解释用于改变要由根据本发明实施例的无线节点设备接收和传输的分组的头部的表结构的图。
首先，将参照图2解释根据本发明实施例的多跳无线局域网系统上的无线节点执行的通信。各个无线节点具有相同的功能，并且不要求作为基站运行的特定设备。在多跳无线局域网系统(下面简称为网络)中，在设置为根节点的无线节点周围构建具有树形结构的网络。除了根节点仅在树的顶部之外，根节点不具有关于分组传送的专门功能。如图2所示，当沿路径200输出来自寻址到节点11的无线节点(下面还简称为节点)8的分组时，节点5检查从其自身的叶(树的较低层)接收的分组的地址，并且当确定所接收的分组被寻址到超过作为节点5的另一叶的节点9的节点时，将分组传送到节点9，而不是较高等级节点。即，每个节点执行与层2的操作类似的操作。本发明的实施例假定已经事先手动设置了根节点，并且只有一个无线节点被设置为无线局域网系统上的根节点。
由于每个节点检查分组的地址，并且不仅较高等级节点和较低等级节点执行分组传送，而且较低等级设备之间也执行分组传送，因此与将分组传送到根节点然后将其返回以进行通信的系统相比，这可以使延迟时间更短，并且更有效地利用通信带宽。此外，根据本发明实施例的多跳无线局域网系统在层2实现这样的树形结构。这使得可以不依赖于层3而构建网络。将在下面解释无线节点的配置和构建树的方法。
将参照图1解释根据本发明实施例的无线节点设备。该图图解了使用由IEEE 802.11定义的MAC和PHY的配置实例。无线节点设备100包括两个MAC单元103、104、连接它们的桥单元101、设置它们的功能和对它们进行控制的控制单元102、连接到桥单元101和运行应用程序等的主机单元105和要作为无线物理层的PHY 106a、106b。两个MAC单元是MAC-STA单元103和MAC-AP单元104。MAC-STA单元103和MAC-AP单元104执行不同操作。MSC-STA单元103以IEEE 802.11的infra模式运行为终端(STA：台)，而MAC-AP单元104运行为基站(AP：接入点)。虽然在本发明的实施例中，不同的PHY分别连接到两个MAC单元，但是可以采用具有连接到单一PHY的两个MAC单元的配置。
当MAC-STA单元103尝试作为终端台连接到AP时，MAC-STA单元103请求用作AP的无线节点来获取作为AP的无线节点的状态信息。然后，MAC-STA单元103建立与由控制单元102指定的专用AP的连接关系，并且仅通过它自己和AP之间的无线链路来执行通信。当MAC-AP单元104作为基站连接时，MAC-AP104将存储在MAC-AP单元104的未示出的预定存储器中的状态消息通知给要连接的无线节点。然后，MAC-AP单元104建立与尝试连接到作为AP的MAC-AP单元104的多个无线节点的STA的连接关系，这形成了以MAC-AP单元104为中心的星状结构。由于MAC-AP单元104本身在其周围采用星状结构，并且该星状结构通过MAC-STA单元103连接到较高等级无线节点，所以可以最终构建根节点周围的树形网络。
桥单元101运行为层2的桥。桥单元101将MAC-STA单元103和MAC-AP单元104连接在一起，将从较高等级无线节点接收到的分组，即由MAC-STA单元103接收的分组传送到MAC-AP单元104，并且将从较低等级无线节点接收的分组，即由MAC-AP单元104接收的分组传送到MAC-STA单元103或再次传送到MAC-AP单元104。为了进行传送，桥单元101获知所接收的分组的地址，并且构建如图9所示的、将在后面描述的表。
将参照图3解释根据本发明实施例的无线节点设备激活时的处理。如图3所示，当无线节点设备100在激活时被设置为根节点时(步骤S301中的“是”)，无线节点设备100运行为AP，以便激活能够保持多个无线节点的MAC-AP单元104，并且将S＝1设置到作为状态信息之一的状态位(S)上(步骤S303)。当无线节点设备100在激活时没有被设置为根节点时(步骤S301中的“否”)，激活能够连接到单一AP的MAC-STA单元103(步骤S302)。这里，状态位(S)指示自根节点的层级，并且指示跳数，其中根节点为S＝1。
参照图4给出从节点3新激活的顺序，在节点3连接到较高等级无线节点时至多只激活图2中的节点1和节点2。由于没有设置节点3以便作为根节点运行，所以当节点3激活时激活MAC-STA单元103。控制单元102使MAC-STA单元103做出扫描(SCAN)请求来获得可连接的无线节点的状态。相应地，节点3的MAC-STA单元103广播SCAN请求的帧。在已经接收到该帧的无线节点中，只有其MAC-AP单元104已经激活的那些无线节点以图5所示的帧应答。以后将论述该帧的格式。在一定时间过去后，MAC-STA单元103将所接收的所有无线节点的状态的信息作为SCAN确定提供到控制单元102。
控制单元102基于那些状态的信息执行后述的图6所示的AP选择处理。当AP选择成功时，控制单元102执行关于所选择的AP的验证(authentication)和关联处理。当完成了直到关联的处理时，控制单元102设置通过对状态位(S)的值加1而获得的值来作为其状态位(S)，然后激活MAC-AP单元104。由于只有连接在较高等级的无线节点激活它们的MAC-AP单元104，因此如在图3的激活处理中已经解释的那样，只有根节点激活MAC-AP单元104。因此，构建了具有使用居于中心的根节点顺序构建的叶的树。
参照图5，下面将描述已经接收到SCAN请求的、其MAC-AP单元104已经激活的无线节点将其状态的消息作为SCAN确认进行通知的消息格式。在本发明的实施例中，扩展IEEE 802.11的信标帧以通知新信息。该信息包括三种信息，状态位、最大连接数和当前连接数。最大连接数指示单一无线节点的MAC-AP单元104可以连接的终端(STA)的最大值，并可以独立地设置该值。当前连接数指示连接到MAC-AP单元104的终端(STA)数。
将参照图6解释上述AP选择处理。图6图解基于关于在接收SCAN确认时的状态的信息来选择要连接的较高等级无线节点的控制单元102中的处理流程。首先，使用通过SCAN确认而获得的关于所有AP的状态信息中的状态位、最大连接数和当前连接数来检测是否存在可连接的AP。控制单元102确定是否所有的AP都具有最大连接数(步骤S601)，当确定只有具有最大连接数的AP时，理解为不存在可连接的AP，并且执行重新扫描处理(步骤S602)。由于可以以这种方式为每个无线节点设置最大可连接数，因此可以根据无线链路的带宽来限制连接数。这使得可以防止过多的无线节点连接到一个AP，否则会增加接入控制的开销和降低通信效率。
当控制单元102确定连接数不是最大时，控制单元102比较可连接的AP的状态位(S)，其每一个指示自根节点起的跳数，并且确定是否仅存在一个其状态位是最小的AP(步骤S603)。当存在两个或更多具有最小状态位的AP时，控制单元102比较满足以上条件的AP上所连接的无线节点的数量(当前连接数)，并且确定是否仅有一个具有最小连接数的AP(步骤S604)。当存在两个或多个具有最小连接数的AP时，控制单元102在接收SCAN确认时比较满足以上条件的AP的接收强度，并且选择具有最强接收强度的一个(步骤S605)。由于以这种方式，不仅以跳数，而且以连接数顺序组成叶，因此，可以以这样的方式构建树：整个网络有效地利用带宽，而不是由单一的AP支配。
接下来，将解释具有树结构的网络上传送分组的方法。在根据本发明的无线节点设备100中，将IEEE 802.11用作无线接入技术。因此使用IEEE802.11的MAC头部来传送和接收分组。然而，由于IEEE 802.11不包括多跳原理，在infra模式下通常在MAC头部中使用目的地MAC地址、源MAC地址和指示AP的BSSID。通常地，BSSID是AP的MAC地址。让我们考虑图2中的节点8向节点11传送分组的情况。
当节点8输出具有目的地MAC地址＝节点11的MAC地址、源MAC地址＝节点8的MAC地址和BSSID＝节点5的MAC地址的分组时，节点5的MAC-AP单元104认为除了连接到节点5的节点的MAC地址之外的MAC地址是不连接到节点5的链路目的地的那些节点的MAC地址，并且将分组传送到由IEEE 802.11定义的DS(目的地系统)以及该实施例的桥单元101。即使桥单元101识别出节点11不在较高等级无线节点方，而是在较低等级方，并且将分组再次传送到MAC-AP单元104，也不存在接收输出分组的无线节点，并且当目的地MAC地址＝节点11的MAC地址时，不能将分组传送到节点11。
当通过节点9执行多跳时，需要将从节点5的MAC-AP单元104输出的分组设置为目的地MAC地址＝节点9的MAC地址。因此，在本实施例中，使用图7所示的IEEE 802.11 MAC头部来封装IEEE 802.3以太网(注册商标)帧。在IEEE 802.3 MAC头部中，将最终无线节点的MAC地址用作目的地MAC地址，并且将发送者本身的MAC地址用作源MAC地址。根据IEEE802.11 MAC头部，执行传送，同时将每个地址转换为与本地节点直接通信的无线节点的地址。在图8A和8B中显示头部的细节。
如图8A所示，IEEE 802.3 MAC头部总是具有目的地MAC地址(DstMAC)＝节点11的MAC地址，并且源MAC地址(Src MAC)＝节点8的MAC地址。由于为节点11设置IEEE 802.11 MAC地址(地址3)，因此，已经接收到分组的MAC-AP单元104将分组传送到桥单元101。接下来，桥单元101从IEEE 802.3 MAC头部中的目的地MAC地址中确定传送目的地，替代用于将分组传送到无线节点9的头部，并且将分组再次传送到MAC-AP单元104。从无线节点5到无线节点9的分组的IEEE 802.11头部具有目的地MAC地址＝STA 9的MAC地址、源MAC地址＝节点8的MAC地址，并且BSSID＝AP 5的MAC地址。
由于目的地MAC地址以这种方式指示STA 9，无线节点9可以接收分组，并且MAC-STA单元103接收分组。通过默认设置将由MAC-STA单元103接收的分组发送到桥单元101。桥单元101通过使用IEEE 802.3头部中的目的地MAC地址的节点11的MAC地址来替代IEEE 802.11头部，并且将分组发送到MAC-AP单元104。因此，最终从无线节点9向无线节点11发送具有如下头部的帧：目的地MAC地址＝STA 11的MAC地址，源MAC地址＝节点8的MAC地址，和BSSID＝AP 9的MAC地址，并且该帧到达无线节点11。应该注意的是，图8B图解由IEEE 802.11定义的每个地址字段的值，DA代表目的地地址，而SA代表源地址。
接下来，将参照图9解释桥单元101的操作，图9图解桥单元101使用来确定传送目的地和替代头部的表的结构。图9是无线节点5的表的实例。在接收分组时，与常规以太网(注册商标)桥相同，桥单元101获知目的地MAC地址(IEEE 802.3)。此时，如图9所示，与常规以太网(注册商标)桥配置接收端口和MAC地址的表的情况相比，使用关于进行哪种MAC类型的接收的信息，即关于从MAC-STA单元103还是MAC-AP单元104做出接收的消息以及所接收的分组的IEEE 802.11头部的地址来配置本发明实施例中的表。
关于IEEE 802.11头部的地址，桥单元101在从MAC-AP单元104进行接收的情况下获知SA，或者在从MAC-STA单元103进行接收的情况下获知BSSID。这是IEEE 802.11地址2的值，并且当关于由获知的IEEE 802.3头部的目的地MAC地址指示的节点而执行传送时变成要输入到IEEE 802.11地址1的值。例如，无线节点1到4、6和7在无线节点5的较高等级方，并且在向那些无线节点传送分组时，MAC-STA单元103将分组传送到无线节点5所连接的、作为较高等级无线节点的无线节点2。
因此，将AP2的MAC地址用作IEEE 802.11 MAC地址。关于较低等级节点，桥单元101辨别并保存分别连接在与本节点连接的无线节点8、9之前的那些无线节点。通过在接收分组时获知源地址来配置图9显示的表，基于该表搜索目的地MAC地址，并且通过结合IEEE 802.11头部的地址转换也可以进行多跳传送。
通常通过作为集成电路和LSI来实现用于解释本实施例的每个功能块。可以将这些功能块分离地集成为单一芯片，或者可以以包括某些或所有功能块的方式集成在单一芯片中。可以根据集成程度的差异而将LSI称为IC、系统LSI、超大规模LSI或超级LSI。
集成模式不限于LSI，并且可以通过专用电路或通用目的处理器实现。可以使用在LSI制造之后可编程的FPGA(场可编程门阵列)或能够重新配置LSI中的电路单元的连接和设置的可重新配置处理器。
此外，如果由于半导体技术的进步出现了替代LSI的集成技术，或出现了源自半导体技术的另一技术，则需要说明的是可以使用该技术来集成功能块。例如，可以使用生物技术的应用。
工业适用性
由于根据本发明的无线节点设备和多跳型无线局域网系统如树形局域网那样的在无线节点间传送分组，而不受作为树的源头的无线节点的根节点的干扰，以获得无线节点间的有效通信，该装置和系统对于实现诸如无线局域网之类的、能够进行特别(ad-hoc)互通信的网络中的无线节点设备间的通信的无线节点设备和多跳型无线局域网系统是有效的。

Claims (12)

1.一种用在具有树形结构的多跳无线局域网中的无线节点设备，其中所述多跳无线局域网含有多个无线节点设备，而至少某些无线节点设备成为中继设备来确保多跳通信，通过下述方式构建多跳无线局域网：
当激活时允许所述多跳无线局域网中的任意无线节点设备确定该任意无线节点设备本身是否是位于所述多跳无线局域网的顶端的根无线节点设备；
当确定无线节点设备是所述根无线节点设备时，允许所述任意无线节点设备来向要连接的无线节点设备通知存储在本地存储器装置中的、包括连接状态的状态信息；
当确定无线节点设备不是所述根无线节点设备时，允许所述任意无线节点设备请求要作为较高等级基站的连接候选的其它无线节点设备，以获得状态信息，从要作为较高等级基站的连接候选的所述其它无线节点设备中选择要连接的较高等级基站无线节点设备，并且基于响应于该请求而获得的所述状态信息来连接到较高等级基站无线节点设备，而当所述任意无线节点设备随后被当作是较高等级基站的连接候选时，将任意无线节点设备的状态信息通知到做出获取状态信息的获取请求的另一些其它无线节点设备；和
在正在构建多跳无线局时，包括桥传送装置的无线节点设备从作为较高等级基站连接的另一些其它无线节点设备向较高等级基站无线节点设备或作为较高等级基站连接的另一些其它无线节点设备传送分组，或者从较高等级基站无线节点设备向作为较高基站连接的另一些其它无线节点设备传送分组。
2.如权利要求1所述的无线节点设备，其中在选择要作为所述较高等级基站连接的无线节点设备的情况下，当所述状态消息包括自根无线节点设备起的跳数、作为可连接到所述候选较高等级基站的无线节点设备的最大数量的最大连接数和作为连接到所述候选较高等级基站的无线节点设备的当前数量的当前连接数时，从其当前连接数没有达到最大连接数的那些无线节点设备中选择具有最少跳数的无线节点设备。
3.如权利要求2所述的无线节点设备，其中在选择要作为所述较高等级基站连接的无线节点设备的情况下，进一步选择其当前连接数是最少的无线节点设备。
4.如权利要求1所述的无线节点设备，其中在向除了本地无线节点设备之外的无线节点设备发送所述分组的情况下，所述桥传送装置这样封装分组：使用第二MAC头部来封装具有指示最终目的地地址和第一源地址的第一MAC头部，该第二MAC头部在第一预定字段中具有要作为下一中继设备的无线节点设备的地址，并且在第二预定字段中具有当前正在中继的本地无线节点设备的地址。
5.如权利要求4所述的无线节点设备，其中一旦接收到所述经封装的分组，所述桥传送装置将所述第二MAC头部的第一预定字段中的所述地址重写为要作为下一中继设备的无线节点设备的所述地址，并且将在所述第二MAC头部的所述第二预定字段中的地址重写为本地无线节点设备的地址。
6.如权利要求4所述的无线节点设备，其中一旦接收到经封装的分组，桥传送装置将第一MAC头部的源地址和第二MAC头部中的第二预定字段中的地址彼此相关联地存储。
7.一种具有树形结构的多跳无线局域网的多跳无线局域网系统，在该系统中，无线局域网具有多个无线节点设备，而至少某些无线节点设备成为中继设备来确保多跳通信，通过下述方式构建多跳无线局域网：
当激活时允许多跳无线局域网中的任意无线节点设备确定该任意无线节点设备本身是否是位于多跳无线局域网的顶端的根无线节点设备；
当确定无线节点设备是根无线节点设备时，允许任意无线节点设备来向要连接的无线节点设备通知存储在本地存储器装置中的、包括连接状态的状态信息；
当确定无线节点设备不是根无线节点设备时，允许任意无线节点设备请求要作为较高等级基站的连接候选的其它无线节点设备，以获得状态信息，从要作为较高等级基站的连接候选的其它无线节点设备中选择较高等级基站无线节点设备，并且基于响应于该请求而获得的状态信息来连接到较高等级基站无线节点设备，并且当该任意无线节点设备随后被当作是较高等级基站的连接候选时，将任意无线节点设备的状态信息通知到做出获取状态信息的获取请求的另一些其它无线节点设备；和
在正在构建的多跳无线局域网时，该任意无线节点设备从作为较高等级基站连接的另一些其它无线节点设备向较高等级基站无线节点设备或作为较高等级基站连接的另一些其它无线节点设备传送分组，或者从较高等级基站无线节点设备向作为较高基站连接的另一些其它无线节点设备传送分组。
8.如权利要求7所述的多跳无线局域网系统，其中在选择要作为较高等级基站连接的无线节点设备的情况下，当状态消息包括自根无线节点设备的跳数、作为可连接到候选较高等级基站的无线节点设备的最大数量的最大连接数和作为连接到候选较高等级基站的无线节点设备的当前数量的当前连接数时，从其当前连接数没有达到最大连接数的那些无线节点设备中选择具有最少跳数的无线节点设备。
9.如权利要求8所述的多跳无线局域网系统，其中在选择要作为较高等级基站连接的无线节点设备的情况下，进一步选择其当前连接数是最少的无线节点设备。
10.如权利要求7所述的多跳无线局域网系统，其中在向除了本地无线节点设备之外的无线节点设备发送分组的情况下，任意无线节点设备这样封装分组：在第一预定字段中使用具有要作为下一中继设备的无线节点设备的地址的第二MAC头部来封装具有指示最终目的地地址和第一源地址的第一MAC头部，并且在第二预定字段中封装当前正在中继的本地无线节点设备的地址。
11.如权利要求10所述的多跳无线局域网系统，其中一旦接收到经封装的分组，任意无线节点设备将第二MAC头部的第一预定字段中的地址重写为要作为下一中继设备的无线节点设备的地址，并且将在第二MAC头部的第二预定字段中的地址重写为本地无线节点设备的地址。
12.如权利要求10所述的多跳无线局域网系统，其中一旦接收到经封装的分组，任意无线节点设备将第一MAC头部的源地址和第二MAC头部中的第二预定字段中的地址彼此相关联地存储。
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