TWI384805B - 無線區域網路用之橋接裝置及通信路徑之確保方法 - Google Patents

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Description

無線區域網路用之橋接裝置及通信路徑之確保方法 【相關申請案的交互參照】
本申請案係基於先前之日本專利申請案第2008-078002號，申請日期為2008年3月25日，並由該申請案主張優先權。該申請案的整體內容藉由參考文獻方式合併於此。
本發明係關於一種無線區域網路(Local Area Network,LAN)用之橋接裝置。
已知一種在例如日本公開專利公報第05-091093號中說明、作為關於無線區域網路(wireless LAN)與有線區域網路(wired LAN)用之橋接裝置之間之連接的技術。日本公開專利公報第05-091093號中所揭露之技術欲在對應至存取點之連接單元(1)中，提供連接至二有線區域網路傳輸線路(9及10)其中一者的開關(6)。利用此技術的配置，若在已連接之有線區域網路傳輸線路上發生錯誤，則將連接切換至另一傳輸線路的連接。
然而，實際上難以如日本公開專利公報第05-091093號所述般指配複數個有線區域網路傳輸線路至一存取點。再者，若該等複數線路係連接至相同的較高階集線裝置，且在此較高階集線裝置發生錯誤，終將無法進行從存取點經由有線區域網路傳輸線路之通信。
因此，本發明之目的為提供即使在橋接裝置與有線區域網路之間的路徑上發生錯誤，仍將用戶端裝置連接至有線區域網路的技術。
依據本發明之一態樣的方法為一種利用無線區域網路用之橋接裝置確保用戶端裝置之通信路徑的方法，該無線區域網路用之橋接裝置連接該用戶端裝置至有線區域網路，該方法包含：監測橋接裝置與有線區域網路之間的連接；若橋接裝置與有線區域網路之間的連接不正常，則發送表示作為存取有線區域網路之代理連接節點之請求的入口請求至鄰近橋接裝置，且在鄰近橋接裝置與用戶端裝置之間進行作為中繼節點的處理；以及在橋接裝置接收來自鄰近橋接裝置之入口請求的情況下，若橋接裝置與有線區域網路之間的連接正常，則進行由從鄰近橋接裝置發送之入口請求所表示的作為代理連接節點之處理。
依據本發明之另一態樣的橋接裝置為一種連接用戶端裝置至有線區域網路之無線區域網路的橋接裝置，包含：區域網路監測單元，其監測橋接裝置與有線區域網路之間的連接；中繼處理單元，若橋接裝置與有線區域網路之間的連接不正常，其發送表示作為存取有線區域網路之代理連接節點之請求的入口請求至鄰近橋接裝置，且在鄰近橋接裝置與用戶端裝置之間進行作為中繼節點的處理；以及入口處理單元，在橋接裝置接收來自鄰近橋接裝置之入口請求的情況下，若橋接裝置與有線區域網路之間的連接正常，則其進行由發送自鄰近橋接裝置之入口請求所表示的作為代理連接節點之處理。
依據本發明，即使在橋接裝置與有線區域網路之間的路徑上發生錯誤，仍可將用戶端裝置連接至有線區域網路。
實施例之說明
圖1顯示依據本發明之實施例之系統的配置。依據實施例之系統100包含連接至有線區域網路(wired LAN)基礎架構40的橋接裝置41、44及47。
用戶端裝置42係連接至橋接裝置41，且橋接裝置41係經由路徑43連接至有線區域網路基礎架構40。用戶端裝置45係連接至橋接裝置44，且橋接裝置44係經由路徑46連接至有線區域網路基礎架構40。用戶端裝置48係連接至橋接裝置47，且橋接裝置47係經由路徑49連接至有線區域網路基礎架構40。
將橋接裝置41、44及47分別配置成可互相進行無線通信。橋接裝置41所偵測之最高場強度為橋接裝置44之場強度，且次高場強度為橋接裝置47之場強度。應注意依據本發明，橋接裝置44及47之每一者係對應至橋接裝置41之鄰近橋接裝置。
圖2顯示橋接裝置41、44及47之每一者的功能性配置。橋接裝置41、44及47之每一者包含區域網路監測單元40a、中繼處理單元40b及入口處理單元40c。為了便利起見，將同時參照橋接裝置41來說明這些組成單元40a、40b及40c的功能。
橋接裝置41之區域網路監測單元40a包含以下之功能：監測橋接裝置41與有線區域網路基礎架構40之間之連接情形(亦即監測在路徑43上是否發生錯誤)；以及監測周圍的橋接裝置之場強度。區域網路監測單元40a利用橋接裝置41可適當地在作為鄰接橋接裝置之周圍的橋接裝置之間進行無線通信的特性，來辨識橋接裝置。
中繼處理單元40b包含以下的功能：在錯誤發生於路徑43期間作為網狀存取點；以及對鄰近橋接裝置44或47發送將鄰近橋接裝置44或47作為網狀存取點入口的請求。依據本發明，「網狀存取點」係對應至中繼節點，且「網狀存取點入口」係對應至代理連接節點。再者，依據本發明，「網狀存取點入口之請求」係對應至入口請求。
若中繼處理單元40b作為網狀存取點(中繼節點)，則其進行連接用戶端裝置42至有線區域網路基礎架構40之中繼處理。
當由鄰接橋接裝置44或47接收入口請求時，若路徑43之狀態為正常，則入口處理單元40c回應入口請求。亦即，入口處理單元40c以所請求之代理連接節點的形式進行處理。代理連接節點為代替中繼節點存取有線區域網路基礎架構40的節點。
操作說明
參照圖3之流程圖及圖4，將說明由橋接裝置41所進行之有關入口請求的操作。橋接裝置41規律地檢查路徑43之狀態(步驟41)。若偵測到路徑43發生通信錯誤時(步驟S2：否)，橋接裝置41發送入口請求51至具有最高場強度之橋接裝置44(步驟S3)。
接收入口請求51(步驟S11)之橋接裝置44檢查連接橋接裝置44之路徑46的通信狀態(步驟S12)。若檢查的結果路徑46之通信狀態中並無錯誤(步驟S13：是)，當對於入口請求作出確認時，橋接裝置44回應確認(以下簡稱為“ACK”)52至橋接裝置41(步驟S14)。
發送ACK 52之橋接裝置44係作為網狀存取點，並作為代理連接節點而進行處理(步驟S15)。另一方面，接收ACK 52(步驟S4)之橋接裝置41作為網狀存取點(亦即中繼節點)而在用戶端裝置42與橋接裝置44之間進行中繼處理(步驟S5)。
由於以上所述之程序，用戶端裝置42與有線區域網路基礎架構40之間的通信係經由橋接裝置41在由用戶端裝置42至橋接裝置44的路徑上持續地進行。
同時，被連接至負責代理連接節點之橋接裝置44的用戶端裝置45，可照常經由此橋接裝置44繼續與有線區域網路基礎架構40通信。
現將參照圖5來說明錯誤亦發生在連接至接收入口請求之橋接裝置44的路徑46上之實例。若在接收到來自橋接裝置41之入口請求71時偵測到路徑46上之錯誤(圖3中之步驟S13：否)，橋接裝置44發送否定確認(negative acknowledgment,以下簡稱為“NAK”)72至橋接裝置41，作為對於入口請求71之否定的確認(圖3中之步驟S16)。近似於橋接裝置41，發送NAK 72之橋接裝置44作為用戶端裝置42與有線區域網路基礎架構40之間的中繼節點。
另一方面，從橋接裝置44接收NAK 72之橋接裝置41發送新入口請求73至具有對於橋接裝置44為次高之場強度的橋接裝置47。接收此入口請求73之橋接裝置47檢查連接橋接裝置47的路徑49之通信狀態。若在通信狀態上無錯誤發生，則橋接裝置47回應ACK 74至橋接裝置41作為對於入口請求73的確認。
發送ACK 74之橋接裝置47作為代理連接節點。接收ACK 74之橋接裝置41無線地連接至類似於橋接裝置41作為中繼節點之橋接裝置44。再者，橋接裝置44無線地連接至作為代理連接節點之橋接裝置47。
因此，被連接至橋接裝置41之用戶端裝置42可經由作為中繼節點之橋接裝置41及44，以及經由作為代理連接節點之橋接裝置47，而繼續與有線區域網路基礎架構40通信。
被連接至橋接裝置44之用戶端裝置45可經由作為中繼節點之橋接裝置44，以及經由作為代理連接節點之橋接裝置47，而繼續與有線區域網路基礎架構40通信。
被連接至橋接裝置47之用戶端裝置48可經由橋接裝置47，而照常繼續與有線區域網路基礎架構40通信。
將參照圖6之流程圖來說明若有線區域網路由錯誤修復時由系統100實施之操作。首先將參照圖7，來說明連接橋接裝置41之路徑43在橋接裝置44作為代理連接節點的狀態中由錯誤修復的實例。
現下作為中繼節點之橋接裝置41監測發生錯誤且連接橋接裝置41之路徑43的狀態(步驟S21)。若偵測到路徑43由錯誤修復(步驟22：是)，橋接裝置41便發送復原通知61至橋接裝置44，以使發送至橋接裝置44之入口請求無效(步驟23)。
接收復原通知61(步驟31)之橋接裝置44回應關於復原通知61之ACK 62至橋接裝置41(步驟S32)。當橋接裝置44作為代理連接節點時(步驟S33：「代理」)，橋接裝置44在發送ACK 62之情況下停止作為代理連接節點之程序(步驟S34)。
接收ACK 62(步驟S24)之橋接裝置停用橋接裝置41與44之間的無線連接(步驟S25)，且以中繼節點的形式停止程序(步驟S26)。因此，在連接橋接裝置41的路徑43發生通信錯誤之前，將橋接裝置41修復至操作狀態。
將參照圖8來說明若橋接裝置41及44作為中繼節點且橋接裝置47作為代理連接節點時，由系統100實施之復原操作。在此假設由於連接橋接裝置41之路徑43的復原，而使復原通知81及關於復原通知81之ACK 82類似上述步驟在橋接裝置41與44之間通信。
在本實例中，由於在連接橋接裝置44之路徑46上發生錯誤，所以橋接裝置44以中繼節點的形式操作(圖6中之步驟S33：「中繼」)。在發送ACK 82至橋接裝置41之後，橋接裝置44檢查連接橋接裝置44之路徑46是否由錯誤修復(步驟S35)。因此，若路徑46尚未由錯誤中復原(步驟S36：否)，則橋接裝置44繼續作為中繼節點的處理，並繼續無線地連接至作為代理連接節點之橋接裝置47。
現將參照圖9之流程圖來說明若連接橋接裝置44之路徑46由錯誤修復時(圖6中之步驟S36：是)，由系統100所實施之操作。若偵測到路徑46由錯誤中修復，橋接裝置44發送復原通知83(圖8)至作為代理連接節點之橋接裝置47(步驟S41)
接收復原通知83(步驟S51)之橋接裝置47回應ACK 84至橋接裝置44(步驟S52)且以代理連接節點之形式停止程序(步驟S53)。另一方面，從橋接裝置47接收ACK 84(步驟S42)之橋接裝置44停用橋接裝置44與47之間的無線連接，並停止作為中繼節點之程序(步驟S43及S44)。橋接裝置44及47藉此分別返回其原始操作狀態。
依據目前所述之實施例，當在有線區域網路基礎架構40與橋接裝置其中一者(例如橋接裝置41)之間的路徑上發生連接錯誤時，複數個橋接裝置形成網狀網路。藉此可在不使用發生錯誤之路徑的情況下，橋接在連接至橋接裝置41之用戶端裝置42與有線區域網路基礎架構40之間的通信。
再者，即使在有線區域網路路徑43、46或49上發生錯誤，仍不改變直接連接至用戶端裝置42、45或48的橋接裝置41、44或47，該用戶端裝置42、45或48係連接至錯誤路徑43、46或49。由此，可避免通信品質因漫遊導致之場強度降低而造成衰退。
本發明並不限於上述實施例，但可適當地在由以下的申請專利範圍所定義之本發明的範疇內變化實施例。例如，在參照圖5說明之步驟中，若在連接橋接裝置44之路徑46上發生錯誤，橋接裝置41發送新入口請求73至橋接裝置47。另外，橋接裝置44可發送入口請求至橋接裝置47。在此情形中，例如在發送NAK 72至橋接裝置41的情況下，橋接裝置44發送入口請求至其他橋接裝置47。在此方面，藉由在橋接裝置之間分程傳遞入口請求直到決定代理連接節點，而可避免傳送來自發送者(亦即橋接裝置41)之入口請求複數次。
在另一變化例中，於圖5中，發送NAK 72之後，橋接裝置44可不以中繼節點的形式操作而保持原始操作狀態，亦即經由路徑46連接用戶端裝置45至有線區域網路基礎架構40的狀態。在此情形中，用戶端裝置42係在經由橋接裝置41及47之路徑上連接至有線區域網路基礎架構40。
仍在另一變化例中，橋接裝置41及44可分別發送不同的入口請求至橋接裝置47。
亦即，在系統100中，只要一或複數個中繼節點及一代理連接節點可形成網狀網路，則入口請求發送方法即不限於包含上述步驟之方法。
本發明可以電腦程式之形式加以實施，以造成橋接裝置41、44或47如上述或以記錄程式之記錄媒體的形式操作。
即使錯誤係發生在例如零售方案中之有線區域網路，本發明亦適用於必須連續地提供服務的企業用途。
儘管如上述說明了本發明之示範性實施例，吾人應瞭解仍可在不悖離由所附之申請專利範圍所界定之本發明的精神與範疇之情況下，來實施各種變更、替代例及變化例。更進一步地，即使申請專利範圍在審查期間受到更改，發明人仍意圖涵蓋所申請之發明的所有均等物。
40．．．有線區域網路基礎架構
40a．．．區域網路監測單元
40b．．．中繼處理單元
40c．．．入口處理單元
41．．．橋接裝置
42．．．用戶端裝置
43．．．路徑
44．．．橋接裝置
45．．．用戶端裝置
46．．．路徑
47．．．橋接裝置
48．．．用戶端裝置
49．．．路徑
51．．．入口請求
52．．．確認(ACK)
61．．．復原通知
62．．．ACK
71．．．入口請求
72．．．否定確認(NAK)
73．．．入口請求
74．．．ACK
81．．．復原通知
82．．．ACK
83．．．復原通知
84．．．ACK
100．．．系統
圖1為依據本發明之實施例的系統配置圖；
圖2為顯示依據本發明之實施例的橋接裝置之功能性配置的方塊圖；
圖3為關於依據本發明之實施例的入口請求之操作流程圖；
圖4為關於依據本發明之實施例的入口請求之操作示範圖；
圖5為關於依據本發明之實施例的入口請求之操作示範圖；
圖6為關於依據本發明之實施例的復原通知之操作流程圖；
圖7為關於依據本發明之實施例的復原通知之操作示範圖；
圖8為關於依據本發明之實施例的復原通知之操作示範圖；以及
圖9為關於依據本發明之實施例的復原通知之操作流程圖。
40．．．有線區域網路基礎架構
41．．．橋接裝置
42．．．用戶端裝置
43．．．路徑
44．．．橋接裝置
45．．．用戶端裝置
46．．．路徑
47．．．橋接裝置
48．．．用戶端裝置
49．．．路徑
100．．．系統

Claims (9)

  1. 一種利用無線區域網路用之橋接裝置確保一用戶端裝置之通信路徑的方法，該無線區域網路用之橋接裝置連接該用戶端裝置至一有線區域網路，該方法包含：監測該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接；若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接不正常，則發送表示作為存取該有線區域網路之一代理連接節點之請求的一入口請求至一鄰近橋接裝置，且在該鄰近橋接裝置與該用戶端裝置之間進行作為一中繼節點之一處理；在該橋接裝置接收來自該鄰近橋接裝置之一入口請求的情況下，若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接正常，則進行由從該鄰近橋接裝置發送之該入口請求所表示的作為一代理連接節點之一處理；在該橋接裝置接收來自該鄰近橋接裝置之該入口請求的情況下，若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接不正常，則回應表示拒絕來自該鄰近橋接裝置之該入口請求的一否定確認；及若該橋接裝置接收來自該鄰近橋接裝置之一否定確認，則傳送一新入口請求至其他鄰近橋接裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項之利用無線區域網路用之橋接裝置確保一用戶端裝置之通信路徑的方法，其中在該橋接裝置回應該否定確認時，該橋接裝置傳送一入口請求至其他鄰近橋接裝置，並在該其他鄰近橋接裝置與接收該否定確認之該鄰近橋接裝置之間進行作為一中繼節點之一處理。
  3. 如申請專利範圍第1項之利用無線區域網路用之橋接裝置確保一用戶端裝置之通信路徑的方法，更包含：若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接被修復，則傳送使該被傳送之入口請求失效之一復原通知至該鄰近橋接裝置，並停止進行作為該中繼節點之該處理；以及 若該橋接裝置接收到對應至該已接收之入口請求的一復原通知，則停止進行作為該代理連接節點之該處理。
  4. 如申請專利範圍第2項之利用無線區域網路用之橋接裝置確保一用戶端裝置之通信路徑的方法，其中在該橋接裝置接收到使被傳送之入口請求失效之一復原通知的情況下，若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接不正常，則該橋接裝置繼續在該其他鄰近橋接裝置與接收該否定確認之該鄰近橋接裝置之間進行作為該中繼節點之該處理。
  5. 一種連接用戶端裝置至有線區域網路之無線區域網路的橋接裝置，包含：一區域網路監測單元，其監測該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接；一中繼處理單元，若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接不正常，其傳送表示作為存取該有線區域網路之一代理連接節點之請求的一入口請求至一鄰近橋接裝置，且在該鄰近橋接裝置與該用戶端裝置之間進行作為一中繼節點之一處理；以及一入口處理單元，在該橋接裝置接收來自該鄰近橋接裝置之一入口請求的情況下，若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接正常，則其進行由發送自該鄰近橋接裝置之該入口請求所表示的作為一代理連接節點之一處理，其中在該橋接裝置接收來自該鄰近橋接裝置之該入口請求的情況下，若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接不正常，則該入口處理單元回應表示拒絕來自該鄰近橋接裝置之該入口請求的一否定確認；且若該橋接裝置接收來自該鄰近橋接裝置之一否定確認，則該中繼處理單元傳送一新入口請求至其他鄰近橋接裝置。
  6. 如申請專利範圍第5項之連接用戶端裝置至有線區域網路之無 線區域網路的橋接裝置，其中在該橋接裝置回應該否定確認時，該中繼處理單元傳送一入口請求至其他鄰近橋接裝置，且在該其他鄰近橋接裝置與接收該否定確認之該鄰近橋接裝置之間進行作為一中繼節點之一處理。
  7. 如申請專利範圍第5項之連接用戶端裝置至有線區域網路之無線區域網路的橋接裝置，其中：若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接被修復，則該中繼處理單元傳送用以使該被傳送之入口請求失效之一復原通知至該鄰近橋接裝置，並停止進行作為該中繼節點之該處理；且若該橋接裝置接收到對應至該已接收之入口請求的一復原通知，則該入口處理單元停止進行作為該代理連接節點之該處理。
  8. 如申請專利範圍第7項之連接用戶端裝置至有線區域網路之無線區域網路的橋接裝置，其中在該橋接裝置接收到用以使被傳送之入口請求失效之一復原通知的情況下，若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接不正常，則該中繼處理單元繼續在該其他鄰近橋接裝置與接收該否定確認之該鄰近橋接裝置之間進行作為該中繼節點之該處理。
  9. 一種已在其中儲存一程式之電腦可讀式媒體，該程式使得作為連接用戶端裝置至一有線區域網路之無線區域網路用之橋接裝置的一電腦執行以下步驟：監測該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接；若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接不正常，則傳送表示作為存取該有線區域網路之一代理連接節點之請求的一入口請求至一鄰近橋接裝置，且在該鄰近橋接裝置與該用戶端裝置之間進行作為一中繼節點之一處理；在該橋接裝置接收來自該鄰近橋接裝置之一入口請求的情況下，若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接正常，則進行由 發送自該鄰近橋接裝置之該入口請求所表示的作為一代理連接節點之一處理；在該橋接裝置接收來自該鄰近橋接裝置之該入口請求的情況下，若該橋接裝置與該有線區域網路之間的連接不正常，則回應表示拒絕來自該鄰近橋接裝置之該入口請求的一否定確認；及若該橋接裝置接收來自該鄰近橋接裝置之一否定確認，則傳送一新入口請求至其他鄰近橋接裝置。
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