[发明专利]无线家庭网格网络桥接适配器

说明书

技术领域

本发明总地涉及无线设备连通性的领域。更具体而言，本发明的一个或多个实施例涉及用于在(i)第一模式中工作并且在与具有访问限制的无线家庭网格网络(wireless home mesh network)的通信期间作为无线网格节点出现和/或(ii)在第二模式中工作并且还作为其他无线非网格节点的接入点出现以使得非网格节点能够加入无线家庭网格网络的方法和装置。

背景技术

无线网络可提供灵活的数据通信系统，这种系统可以取代或扩展有线网络。利用射频(RF)技术，无线网络在没有有线线缆的情况下穿过墙壁、天花板、甚至水泥建造物在空气中发送和接收数据。例如，无线局域网(WLAN)提供了诸如以太网和令牌环之类的传统LAN技术的所有特征和益处，但却没有被线缆束缚在一起的限制。这提供了更大的自由和更高的灵活性。

当前，根据电气与电子工程师学会(IEEE)802.11标准(例如IEEE Std.802.11a/b/g/n)工作的无线网络可被配置成两种工作模式之一：基础设施模式和自组织模式。截至今日，大多数安装的无线网络被配置成基础设施模式并在基础设施模式中工作，其中一个或多个接入点(AP)被配置为对有线分布网络(例如以太网)的接口。在基础设施模式中，具有无线连通性的移动设备(例如具有无线电网络接口卡“NIC”的膝上型计算机)能够与AP建立通信并与AP相关联，从而，这些设备的用户能够访问与有线网络相连的服务器内的内容。

然而，作为一个可选的特征，IEEE 802.11标准规定了自组织模式，其允许每个无线设备内的无线电NIC在独立基本服务集(IBSS)网络配置中工作。因此，无线设备相互间执行对等通信，而不是利用AP来支持这种无线通信。自组织模式还允许用户自发地形成无线LAN。例如，拥有被实现有IEEE 802.11无线芯片集的膝上型计算机的一组雇员可以聚集在一咖啡店并且通过将其NIC切换到自组织模式来形成小的WLAN。结果，这些雇员可以共享演示图表和电子数据表，而不需要线缆或AP。

一类自组织网络被称为网格网络，其允许通过从一个设备“跳”到另一设备直到到达目的地，来进行绕过断开或阻塞的路径的连续连接和重配置。网格网络与其他网络的不同之处在于，设备全都可以在没有基础设施(例如AP)的情况下经由多跳相互连接，并且这些设备可以是移动的或静止的。与网格网络相关地，移动自组织网络(MANET)是移动路由器的自配置网络，其中路由器可以自由重定位。

网格网络(和MANET)的主要优点之一是其能够扩展无线网络的范围。例如，建筑物一侧的用户可以发送以远超过遵从IEEE 802.11的AP的点到点范围的该设施的另一侧的另一用户为目的地的分组，其方式是通过使无线电信号从一个移动设备跳到另一移动设备，直到无线电信号到达其设定的目的地为止。取决于无线用户的集中度，这可以将WLAN的范围从数百英尺扩展到数英里。

随着近来集成电路方面技术的进步，以及多输入多输出(MIMO)系统方面的突破，无线数字通信已经进入了允许无线联网应用具有更快速度的新时代。诸如智能电话、音乐/电影播放器、个人数字助理、游戏设备等等之类的移动设备正产生对新的无线通信和联网技术的需求，以允许家庭网络内的无线移动设备的无缝连接，这种家庭网络不仅支持诸如高清晰度(HD)视频之类的高带宽需求应用，而且依赖于无线设备之间的制造商兼容性来减轻入侵者和欺骗性网络活动。结果，需要一种网络桥接适配器，其使得未由特定制造商提供或认可的无线和有线设备能够加入利用该特定制造商的专有信息形成的无线家庭网格网络。

附图说明

在附图中以示例方式而非限制方式图示了本发明，附图中：

图1是图示出三层级无线自组织家庭网格网络(WHMN)的实施例的框图。

图2是图示出WHMN内的层级2节点的实施例的框图。

图3是图示出无线家庭网格网络协议体系结构的实施例的框图。

图4是图示出被配置为实现WHMN的无线家庭电子设备的实施例的框图。

图5图示出根据本发明一个实施例的通用WHMN消息分组格式。

图6图示出根据一个实施例的通用WHMN消息分组格式的实现方式(使用以太网分组)的实施例。

图7A图示出关注第一无线电单元为了使能访问WHMN而进行的认证和关联操作的消息流程图的实施例。图7B图示出关注第二逻辑无线电单元进行的认证和关联操作的消息流程图的实施例。它们一起示出无线非网格节点如何访问WHMN。

具体实施方式