專利名稱：介質(zhì)到不同介質(zhì)跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此處說明的構(gòu)思涉及在不同介質(zhì)如有線、無線和光纖之間傳送數(shù)據(jù)的混合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
背景技術(shù)：
非常大型的網(wǎng)絡(luò)，包括通信網(wǎng)絡(luò)和電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，受到很多限制，包括對傳輸點或網(wǎng)絡(luò)端正在發(fā)生的事具有可見性的能力，以及在傳輸點或那些網(wǎng)絡(luò)端傳送高速數(shù)據(jù)的能力。提供商開發(fā)了非常有效的核心，那些網(wǎng)絡(luò)提供商在其中設(shè)置了非常好的可見性和控制機制。提供商可以被迅速通知其網(wǎng)絡(luò)中的問題，如故障交換機或熔斷的變壓器，并可迅速采取措施來重新設(shè)置網(wǎng)絡(luò)以克服這些問題。
但是，如上所述，提供商對在用戶使用實際資源的網(wǎng)絡(luò)端或傳輸點正在發(fā)生的事具有非常有限的可見性或沒有可見性。這些傳輸點可以是家庭、鄰近地區(qū)、公寓或辦公建筑物，或其他類型的電力或通信網(wǎng)絡(luò)端點。除了別的以外，這種缺乏可見性的一些原因是這些端點處的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施通常是簡單和啞(dumb)的，以及如辦公室或公寓建筑物的結(jié)構(gòu)實際可包含差不多數(shù)英里的布線?，F(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，如電力網(wǎng)中的銅線、開關(guān)、變壓器和電源出口以及通信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的雙絞線、5類線纜等，對提供服務(wù)非常有效，但是只能將有關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的用戶端點實際正在發(fā)生的很少的信息提供給提供商。
在這些網(wǎng)絡(luò)中提供智能是困難的任務(wù)。試圖使用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，如使用電力線在建筑物中承載數(shù)據(jù)是有問題的。電力線固有地有很大的噪聲和損耗，使得傳送所需量信息所需的高速數(shù)據(jù)的傳送不可能進行。而且，在辦公建筑物中，一個樓層或一組樓層通常具有其自己的變壓器，所述變壓器隔離用于該樓層或該組樓層的電力線。變壓器作為傳遞高速信息的障礙。建筑物的物理結(jié)構(gòu)使得難以或不可能使用無線網(wǎng)絡(luò)。建筑物中使用的金屬阻礙無線信號任何距離的傳播。在網(wǎng)絡(luò)中提供智能的唯一可靠的方法需要進行與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)并行的附加布線以連接傳感器、處理器和其他設(shè)備，從而提供對網(wǎng)絡(luò)的可見性。
如果不必以結(jié)構(gòu)化布線改進建筑物以承載如HDTV、有線業(yè)務(wù)，基礎(chǔ)設(shè)施的這些同樣的問題阻礙了高速數(shù)據(jù)如HDTV、有線業(yè)務(wù)等的傳輸。在現(xiàn)有建筑物中，這會是個令人氣餒且費用浩大的建議，因為提供可見性、智能和傳輸高速數(shù)據(jù)需要涉及數(shù)英里的布線以及物理地進行結(jié)構(gòu)化布線的花銷。

發(fā)明內(nèi)容
此處所述的構(gòu)思說明了混合網(wǎng)絡(luò)或跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(hopping meshnetwork)，所述網(wǎng)絡(luò)使用網(wǎng)絡(luò)端點如辦公建筑物中的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施來傳送高速數(shù)據(jù)流量，其部分地使用建筑物的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施來提供可見性、智能和高速數(shù)據(jù)傳輸。該網(wǎng)絡(luò)的一個實施例使用連接到兩個或多個不同介質(zhì)的智能設(shè)備以通過該網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)。智能設(shè)備可針對數(shù)據(jù)的目的地而選擇最合適的介質(zhì)，且可在介質(zhì)之間交換數(shù)據(jù)以針對被傳送的數(shù)據(jù)采用最有效和最合適的介質(zhì)。在一個實施例中也可使用不同介質(zhì)來橋接網(wǎng)絡(luò)之間的縫隙，所述縫隙不容易利用這些網(wǎng)絡(luò)中所用的介質(zhì)來連接。
在另一實施例中，網(wǎng)絡(luò)中使用的每一不同介質(zhì)配置為承載兩個或多個信息信道。每個智能設(shè)備不僅可在介質(zhì)間選擇，而且可在介質(zhì)中的信道間選擇?？墒褂媒橘|(zhì)的信道化來克服與特定介質(zhì)相關(guān)的噪聲和損耗問題。
在另一實施例中，通過跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)傳送的數(shù)據(jù)被打包并封裝成通用的或與協(xié)議無關(guān)(protocol neutral)的包裝。所述通用包裝使得網(wǎng)絡(luò)能在網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)包而不考慮所述包的特定協(xié)議格式。這簡化了網(wǎng)絡(luò)的操作，因為該網(wǎng)絡(luò)中使用的每一不同介質(zhì)可能使用特定的協(xié)議或協(xié)議組產(chǎn)生包，所述包將需要轉(zhuǎn)換以便在不同介質(zhì)上傳輸。通過采用通用的、協(xié)議無關(guān)的包裝，網(wǎng)絡(luò)可在跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中傳送任何類型的數(shù)據(jù)包，以及在所述包在外部網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送之前去除該包裝。
上述已經(jīng)非常寬泛地概述了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點，以便隨后對本發(fā)明的詳細說明可被更好地理解。下面將說明本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點，所述另外的特征和優(yōu)點形成本發(fā)明的權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，所公開的構(gòu)思和具體實施例易于用作修改或設(shè)計實現(xiàn)與本發(fā)明相同目的的其他結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)認識到這些等同構(gòu)造不背離所附權(quán)利要求所述的本發(fā)明的精神和范圍。當結(jié)合附圖考慮時，通過下面的描述，被認為是本發(fā)明特有的關(guān)于其組織和操作方法的新特征以及進一步的目的和優(yōu)點將得到更好地理解。但是，應(yīng)該明確地理解，每個附圖僅用于圖示和說明的目的，并不是要形成對本發(fā)明的限制。


為了更完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將結(jié)合附圖進行以下說明，其中圖1所示為根據(jù)此處所述構(gòu)思的跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一個實施例的簡化框圖；圖2所示為根據(jù)此處所述構(gòu)思的跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中使用的異類傳輸和多介質(zhì)傳輸?shù)囊粋€實施例的簡化框圖；圖3所示為根據(jù)此處所述構(gòu)思的跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中使用的多功能傳輸?shù)囊粋€實施例的簡化框圖；
圖4所示為圖1所示的LCU的一個實施例的簡化框圖；圖5所示為來自圖1的智能設(shè)備或“modbot”的一個實施例的簡化框圖；圖6A所示為根據(jù)此處所述構(gòu)思的跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中使用的通用的協(xié)議無關(guān)包包裝的一個實施例的示圖；以及圖6B所示為圖6A的通用包包裝的操作的簡化框圖。
具體實施例方式
此處所述的構(gòu)思涉及一種系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法使得建筑物或其他端點網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施能夠迅速構(gòu)成自創(chuàng)建的、自維持的、充分集成的、容錯的、冗余的、跨介質(zhì)的、協(xié)議無關(guān)的、跳躍網(wǎng)狀的或混合、寬帶、兆帶寬(megaband)或超寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，以提供和維持一個或多個建筑物或其他端點網(wǎng)絡(luò)之中和之間的高性能通信、監(jiān)視設(shè)備操作和控制，一個或多個建筑物或其他端點網(wǎng)絡(luò)能夠在鄰近數(shù)據(jù)分配終端直接連接到大型導(dǎo)向式(guided)介質(zhì)數(shù)字數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(包括電力線、同軸線纜、光纖、以太網(wǎng)、DSL和DSL的變種和其他雙絞介質(zhì)以及FireWire)并與之直接安全地通信。
根據(jù)此處所述的構(gòu)思的系統(tǒng)和方法的一個實施例能夠使用多種智能設(shè)備將不同的專有系統(tǒng)、設(shè)備和裝置統(tǒng)一成由多個不同的設(shè)備和裝置組成的單用戶操作、控制和監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)，所述智能設(shè)備可以是物理設(shè)備、邏輯設(shè)備、芯片或芯片組。每一智能設(shè)備自動地自配置和互連，功耗低，并能夠進行有線、無線、電力線、光纖和其他形式的雙向高速通信。所述系統(tǒng)和方法的一個實施例還包括與建筑物電力系統(tǒng)、其他建筑物系統(tǒng)和建筑物裝置中的其他硬件設(shè)備通信的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
所述系統(tǒng)和方法的一個實施例使用無線和導(dǎo)向式介質(zhì)在硬件設(shè)備連接到的的硬件設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)以及裝置之間、建筑物之間通信。所述系統(tǒng)和方法的實施例在特定(ad-hoc)、機會主義、按需和可用的基礎(chǔ)上確定使用哪一介質(zhì)通信。使得智能硬件設(shè)備得以確定哪一介質(zhì)最適合用來創(chuàng)建混合網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其中當數(shù)據(jù)從硬件設(shè)備傳送到硬件設(shè)備以及傳送到網(wǎng)關(guān)時，數(shù)據(jù)在介質(zhì)之間跳躍。
所述系統(tǒng)和方法的一個實施例還說明了使用通用的協(xié)議無關(guān)的通信系統(tǒng)來鏈接硬件設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)和裝置，其中根據(jù)此處所述的構(gòu)思，現(xiàn)有的依賴協(xié)議的通信以通用包裝來封裝。在系統(tǒng)中針對通信使用通用包裝允許數(shù)據(jù)在信道和介質(zhì)之間傳送而不必進行協(xié)議轉(zhuǎn)換—如果不使用通用包裝則必須進行協(xié)議轉(zhuǎn)換。這還允許硬件通過任何介質(zhì)自動地自配置、互連以及在所述硬件之間和所述硬件與其他系統(tǒng)、設(shè)備和裝置進行安全地通信。
所述系統(tǒng)和方法的又一實施例描述一種為所述跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的用戶提供通過使用集成軟件的硬件監(jiān)視器和控制設(shè)備的系統(tǒng)，從跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中或從跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)外部對網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)中任何或所有系統(tǒng)、設(shè)備和裝置進行監(jiān)視、分析以及控制的能力的機制。
圖1所示為根據(jù)此處所述構(gòu)思的跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)10的一個實施例。在圖1的實例中，網(wǎng)絡(luò)10工作在樓層11和樓層12之中并跨這兩個樓層。在樓層11上，多個智能設(shè)備，可以是模塊化機器人(“modbot”)MB-3-1到MB-3-N，使用硬連線(有線)網(wǎng)絡(luò)15和無線網(wǎng)絡(luò)14來互連。另外，便攜式modbot MBP-3-1到MBP-3-N僅使用無線網(wǎng)絡(luò)14來互連，便攜式modbot MBP-3-1通過modbot MB-3-3連接到網(wǎng)絡(luò)。
也使用無線網(wǎng)絡(luò)14和有線網(wǎng)絡(luò)15在網(wǎng)絡(luò)中互連的是本地控制單元(“LCU”)13，其可以是智能服務(wù)指示器(“ISD”)。LCU13可以是中央網(wǎng)關(guān)，用于連接到它的智能設(shè)備和連接到其他LCU的智能設(shè)備之間的通信，并用于與外部網(wǎng)絡(luò)的通信。LCU13還能夠組合和維護駐地(premise)環(huán)境的數(shù)字拷貝?？赡軙杏糜谔囟ńㄖ锘騿蝹€LCU的幾個水平的中間分配點，所述具體建筑物或單個LCU連接到中央控制器或中間分配點。
LCU例如通過使用冗余電力線通信和/或900兆赫ISM頻帶RF通信等與智能設(shè)備通信。在一個實施例中可即插即用的modbot產(chǎn)生網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，允許信息在modbot和它可直接或間接與之通信的LCU之間跳躍(hop)和跳過(skip)。同樣，LCU可使用modbot進行跳躍和跳過以在網(wǎng)絡(luò)中找到任何具體的modbot。這在基于單個通信介質(zhì)或多個介質(zhì)的簡單組合的具體通信方法(例如，其中RF和電力線通信都不能直接到達特定modbot)的情況下執(zhí)行。如果需要，可使用兩個或多個modbot的組合來與具體的modbot通信。
例如，樓層12上的智能設(shè)備modbot MB-4-1到MB-4-N通過modbotMB-3-2到MB-3-N連接到LCU13。具體地，在所示的實例中，modbotMB-4-1使用有線網(wǎng)絡(luò)15上的modbot MB-3-2連接到LCU13，而modbotMB-4-4通過無線網(wǎng)絡(luò)14上的modbot MB-3-N連接到LCU13。樓層12上的所有智能設(shè)備或modbot通過有線網(wǎng)絡(luò)15和無線網(wǎng)絡(luò)14彼此互連。
作為所述系統(tǒng)的功能性的實例，在一個實施例中，可使用該系統(tǒng)來提供高速數(shù)據(jù)接入如內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)連接。在建筑物中，如果需要，如果駐地還沒有高速互聯(lián)網(wǎng)接入，則LCU可提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入。LCU還可提供很多其他特征和服務(wù)。
盡管有線網(wǎng)絡(luò)15可采用任何類型的物理網(wǎng)絡(luò)傳輸線路或其他導(dǎo)向式介質(zhì)，一個實施例使用電力線來提供設(shè)備之間的物理互連。
現(xiàn)在參考圖2，描述在圖1的智能設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)的方法和機制的實施例。同類介質(zhì)傳輸20示出了在單個介質(zhì)中使用信道，不論該介質(zhì)是有線、電力線、無線或其他介質(zhì)。待在介質(zhì)上發(fā)送的打包數(shù)據(jù)被調(diào)制并放在多個可用信道之一中，如同類介質(zhì)傳輸20實例中的A信道和B信道所示。當在智能設(shè)備或modbot的信道上收到打包數(shù)據(jù)時，modbot中的傳輸層，示出為傳輸層22或23，在A信道或B信道上接收打包數(shù)據(jù)。打包數(shù)據(jù)通過信道接口傳送，所述信道接口可用于調(diào)制和解調(diào)所述信道，以在合適的信道上放置和去除打包數(shù)據(jù)。接下來，打包數(shù)據(jù)經(jīng)過包交換機，所述交換機選擇合適的信道以便重傳(retransmission)，且可包括包泵(packet pump)以保證承載打包數(shù)據(jù)的信號的信號強度處于合適的水平。然后，打包數(shù)據(jù)通過輸出信道接口被發(fā)送。輸出側(cè)取決于數(shù)據(jù)傳播的方向，輸出側(cè)的信道接口然后將數(shù)據(jù)放到一信道上，該信道可能不同于接收數(shù)據(jù)的信道。在同類介質(zhì)傳輸20的實例中，A信道上接收的數(shù)據(jù)可以在B信道上重傳，反之亦然。
上述信道交換的目的是用于補償與傳輸介質(zhì)相關(guān)的噪聲和損耗。具體地，電力線對高速數(shù)據(jù)傳輸具有很大的噪聲和損耗，且僅能在短距離上維護信號強度。如上所述，通過使智能設(shè)備具有相對短間隔的傳輸層，以及采用信道交換，數(shù)據(jù)可沿圖1的混合網(wǎng)絡(luò)10中的任何介質(zhì)，非常高速地有效傳輸。作為實例，在正常條件下，在信號的信號強度由于特定介質(zhì)的噪聲和損耗而損耗得非常多以至不能使用之前，特定介質(zhì)能將信號傳輸距離X。雖然可以間隔地使用設(shè)備來增強信號，但這種設(shè)備是昂貴且復(fù)雜的。然而，使用設(shè)置在信號路徑中的簡單便宜的設(shè)備中所包含的同類傳輸20的傳輸機制，將允許信號無限地傳輸，因為每次信號從信道A交換到信道B時信號強度都被恢復(fù)。雖然當采用兩個信道時，該配置確實使介質(zhì)帶寬減半，但是它允許本來不合適的有噪聲和損耗的介質(zhì)用于傳輸高速數(shù)據(jù)。
雖然圖2所示的同類介質(zhì)傳輸20的實施例描述了一種克服混合網(wǎng)絡(luò)10中單個介質(zhì)內(nèi)的噪聲和損耗的機制，但是同類介質(zhì)傳輸20不解決網(wǎng)絡(luò)中不同介質(zhì)之間，如，例如，在電力線和無線之間的交換。
結(jié)合異類多介質(zhì)傳輸21來說明多介質(zhì)傳輸?shù)膶嵤├?。異類多介質(zhì)傳輸21提供了在不同介質(zhì)間傳送數(shù)據(jù)的機制。雖然多介質(zhì)傳輸21示出了兩個介質(zhì)，A介質(zhì)和B介質(zhì)，但是可適應(yīng)任何數(shù)目的不同介質(zhì)。除了信道接口被介質(zhì)接口替換，多介質(zhì)傳輸層24和25以與傳輸層22和23相同的方式工作。不是在調(diào)制載波上選擇信道，針對打包數(shù)據(jù)的目的地，所述介質(zhì)接口將數(shù)據(jù)放在由包交換機所確定的合適介質(zhì)上。
現(xiàn)在參考圖3，示出了組合圖2的同類傳輸20和多介質(zhì)傳輸21的傳輸機制的一個實施例。通過各個智能設(shè)備中的傳輸層形成多功能傳輸30，如傳輸層31和32所示。每一傳輸層，如傳輸層31和32，可用于接收一種或多種介質(zhì)類型上的傳輸。傳輸層31和32示出為接收介質(zhì)33和34上的傳輸。多功能傳輸30可擴展為包括附加介質(zhì)類型如介質(zhì)35。在每個介質(zhì)中，打包數(shù)據(jù)被放在介質(zhì)上所傳輸?shù)膬蓚€或多個信道之一上，如參考圖2的同類介質(zhì)傳輸20所說明的。
多功能傳輸30中每一傳輸層包括用于在特定介質(zhì)中將打包數(shù)據(jù)信道化的信道接口，還包括在跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中在可用介質(zhì)類型之間進行選擇的包交換機。一旦數(shù)據(jù)被接收，就從其特定信道中被取出，經(jīng)過信道接口和包交換機被傳送以將所述數(shù)據(jù)放在所需介質(zhì)上，且然后被重新信道化到所述介質(zhì)類型中的一個信道。此外，盡管圖3示出了具體數(shù)目的介質(zhì)類型和每個介質(zhì)的信道數(shù)，但任何數(shù)目的信道和介質(zhì)類型可結(jié)合在所述智能設(shè)備的傳輸層中，而不背離此處所述構(gòu)思的范圍。
圖4所示為本地控制系統(tǒng)(LCU)如系統(tǒng)40-1的一個實施例40，所述系統(tǒng)40-1，如以上所述，經(jīng)由一個或多個中間分配點向中央控制器提供系統(tǒng)40-1所覆蓋的駐地的數(shù)字拷貝。LCU具有幾個PCI連接器(如連接器401)，例如，經(jīng)由天線442，所述PCI連接器用于任何數(shù)目的PCI卡，所述PCI卡可有效地作為對LCU功能的插入式擴展。這種通信的一個實例可以是用于與本地分配點通信的802.11標準，所述本地分配點作為多個LCU的聚合點。另一個實例是可與本地LAN或WAN(部件421)網(wǎng)絡(luò)(部件404和405)或與計算機如計算機420或計算機423的USB端口(部件407)一起使用的基于IP的語音技術(shù)。其他電路提供各種其他模式的通信，如傳真和/或電話，用于數(shù)據(jù)連接故障時作為通信的備份。如果需要，可連接照相機。而且，如果需要，可提供RJ45(或其他類型)模塊以允許到其他設(shè)備的傳統(tǒng)連接。
應(yīng)該理解LCU可以獨立而不與任何其他LCU通信，或者，如果需要，LCU 40-1可與一個或多個其他LCU直接通信。
處理器412為RF收發(fā)器413和414到modbot以及modbot到RF收發(fā)器413和414提供控制，以及操縱傳感器(如第三方傳感器)。收發(fā)器413和414是例如900兆赫ISM收發(fā)器。一個可用于常規(guī)通信，而另一個可在modbot或其他設(shè)備需要立即與LCU進行通信的情況下設(shè)置成接收模式以用于應(yīng)急通信。存儲器409由易失性和非易失性存儲器組成，并保存用于控制器408和/或處理器415和412合作以控制LCU的數(shù)據(jù)、設(shè)置和應(yīng)用。
如果存在程序升級，LCU可通過其廣域連接或通過端口411而升級，并且LCU從本地分配點或中間分配點或從用戶接受程序升級。通過電源410供電，且用于連接到駐地中的modbot的AC電力線通信由電路403控制。如果必要，CDMA或GSM模塊402用于廣域連接或其他連接。處理器415提供通信控制以輔助CPU 408。如果需要，此功能可由處理器408或每個通信設(shè)備內(nèi)部的處理器操縱。CPU 408是系統(tǒng)的主處理器并包括隨機數(shù)發(fā)生器430、加密引擎431和其他多個功能432。在一個實施例中，該處理器操縱所有設(shè)備中的通信，如果必要，包括中斷以及所有編程。
圖5所示為單個控制部件如插入式modbot的一個實施例50。在modbot 50內(nèi)部是主處理器51，以及存儲器53和功率處理器52。modbot50可經(jīng)由LCU(圖1和4)利用程序升級進行遠程升級，所述LCU又從中間分配點接收其信息。顯示器54以可視格式向設(shè)備用戶顯示必需的重要信息。這樣，用戶可以“看見”統(tǒng)一的整體并可采取任何所需的行動。該信息包括時鐘45，以及很多其他顯示內(nèi)容。電力線通信由電路56控制(其與圖4的部件426或其等同形式進行通信)，而900兆赫茲收發(fā)器47還經(jīng)由圖4的部件413和414與LCU通信。功率測量由電路58控制，且所述測量包括電參數(shù)，如功率使用、電流、電壓、阻抗和功率因數(shù)。然而，除了如modbot 50中的實例所示的將是電力線通信和900MHz無線通信的多介質(zhì)連接，可適應(yīng)任何類型的介質(zhì)，傳感器可包含在modbot中，如部件59所示。
現(xiàn)在參考圖6A和6B，每個modbot和LCU可配置成在圖1所示的跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的實施例上具有唯一的內(nèi)部或?qū)Ｓ玫刂?。實施例的這種內(nèi)部地址在初始化過程中自動分配，且內(nèi)部地址設(shè)計優(yōu)選地包括指定用于modbot和LCU的包的地址。內(nèi)部地址可用在通用或協(xié)議無關(guān)的頭中以封裝數(shù)據(jù)報，例如，以外部網(wǎng)絡(luò)原生格式(native format)的包，如圖6A中的數(shù)據(jù)報602所示。封裝頭，用于形成圖6A所示的通用包裝的頭601，優(yōu)選地由帶有FEC和理想字節(jié)的modbot和/或LCU地址組成。實施例理想字節(jié)的目的是允許硬件確定數(shù)據(jù)報而無需緩沖該數(shù)據(jù)報，從而促進簡化modbot的使用。
應(yīng)該理解，該實施例的LCU可以在很多用戶當中共享，且因此比一些其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備顯示出較少的成本敏感性(cost sensitivity)。而且應(yīng)該理解，采用相當大數(shù)目的優(yōu)選實施例的modbot集線器導(dǎo)致較大的成本敏感性。因此，本發(fā)明的實施例使用所述通用包裝和/或?qū)Ｓ脤ぶ贩桨福允沟胢odbot簡化。具體地，使用分配給各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通用包裝和專用地址，可采用modbot在硬件實現(xiàn)中提供必要水平的包路由/交換。除了與使用典型的軟件路由/交換技術(shù)相比，減少了與數(shù)據(jù)包傳輸相關(guān)的等待時間之外，這種實現(xiàn)提供相對簡單和高度可靠的配置。因此，使用上述通用包裝和專用地址的優(yōu)選實施例配置允許更復(fù)雜的操作且因此允許待布置在LCU和modbot中的更復(fù)雜的模塊，同時允許使用相對簡單的modbot配置。此優(yōu)選實施例提供了基本被動的這種LCU和/或modbot之間的網(wǎng)絡(luò)鏈接。
跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的通用包裝架構(gòu)可以與以太網(wǎng)或基于IP包的架構(gòu)類似，除了此實施例的LCU優(yōu)選地利用每個包前的設(shè)備標識號或其他唯一頭來封裝包，如圖6A所示。因此，modbot和LCU可優(yōu)選地基于用戶目的地路由頭來實時地選擇正確的包，如圖6B所示。換言之，不再包括在IP交換的情況下通常包括的緩沖器。
內(nèi)部地址信息優(yōu)選地由位于跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)邊緣的邊緣設(shè)備從包中除去。所述邊緣設(shè)備可以是在跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間通信的LCU或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因此邊緣設(shè)備可在外部接口提供其原生形式的包。因此，本發(fā)明的實施例提出了對耦合到它的外部系統(tǒng)透明的通信網(wǎng)絡(luò)。通過在邊緣設(shè)備和/或LCU提供標準化的接口協(xié)議，耦合到邊緣設(shè)備和/或LCU的系統(tǒng)可使用通常可用的數(shù)據(jù)通信接口，而無需針對經(jīng)由實施例跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信進行特殊的適應(yīng)。當然，應(yīng)該理解本發(fā)明不限于在其所有外部接口使用相同的接口協(xié)議。例如，邊緣設(shè)備和/或LCU可提供在諸如Gbit以太網(wǎng)、100Mbit以太網(wǎng)、10Mbit以太網(wǎng)、SONET、ATM等的各種接口之間的仲裁，以便因此實現(xiàn)使用不同通信協(xié)議的系統(tǒng)之間的通信的橋接。
雖然已詳細說明了本發(fā)明及其優(yōu)點，應(yīng)該理解此處可做出各種改變、替換和變更而不背離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。而且，本申請的范圍并不是想限于本說明書中所述的過程、機器、制造、物體的組成、手段、方法和步驟的特定實施例。從本發(fā)明的公開中，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地理解，根據(jù)本發(fā)明，可使用執(zhí)行與此處所述的對應(yīng)實施例基本相同功能或獲得基本相同結(jié)果的現(xiàn)有或以后開發(fā)的過程、機器、制造、物體的組成、手段、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求意欲將這些過程、機器、制造、物體的組成、手段、方法或步驟包括在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)，包括用于傳送數(shù)據(jù)的第一介質(zhì)；用于傳送數(shù)據(jù)的第二介質(zhì)；以及連接到所述第一介質(zhì)和所述第二介質(zhì)的至少兩個智能設(shè)備，所述至少兩個智能設(shè)備中的每一個包括一傳輸層，所述傳輸層可用于根據(jù)需要在所述第一和第二介質(zhì)之間反復(fù)交換數(shù)據(jù)以傳送所述數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1的網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一介質(zhì)由建筑物中的電力線組成。
3.如權(quán)利要求1的網(wǎng)絡(luò)，其中所述第二介質(zhì)是無線介質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1的網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一和第二介質(zhì)中的每一個包括用于傳送所述數(shù)據(jù)的兩個信道。
5.如權(quán)利要求1的網(wǎng)絡(luò)，其中為了在所述網(wǎng)絡(luò)上傳送，所述數(shù)據(jù)被封裝在協(xié)議無關(guān)的包裝中。
6.如權(quán)利要求5的網(wǎng)絡(luò)，還包括連接在所述網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間的邊緣設(shè)備，所述邊緣設(shè)備能在將數(shù)據(jù)在所述外部網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送之前從所述數(shù)據(jù)去除所述包裝。
7.如權(quán)利要求1的網(wǎng)絡(luò)，還包括連接到所述至少兩個智能設(shè)備的第三介質(zhì)。
8.如權(quán)利要求1的網(wǎng)絡(luò)，其中所述網(wǎng)絡(luò)部分地使用建筑物中的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施而形成。
9.一種在網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的方法，包括接收數(shù)據(jù)；使用與第一介質(zhì)相關(guān)的第一信道在所述第一介質(zhì)上發(fā)送所述數(shù)據(jù)；在連接到所述第一介質(zhì)的第一智能設(shè)備處接收所述數(shù)據(jù)；使用所述第一智能設(shè)備在與所述第一介質(zhì)相關(guān)的第二信道上重發(fā)所述數(shù)據(jù)；在連接到所述第一介質(zhì)的第二智能設(shè)備處接收所述數(shù)據(jù)；以及在與連接到所述第二智能設(shè)備的第二介質(zhì)相關(guān)的第一信道上重發(fā)所述數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9的方法，還包括將所述數(shù)據(jù)封裝在協(xié)議無關(guān)的包裝中。
11.如權(quán)利要求9的方法，還包括連接到所述第一和第二智能設(shè)備的第三介質(zhì)。
12.如權(quán)利要求9的方法，其中所述第一介質(zhì)由建筑物中的電力線組成。
13.如權(quán)利要求9的方法，其中所述第一介質(zhì)是無線介質(zhì)。
14.如權(quán)利要求9的方法，其中所述第一介質(zhì)是光纖介質(zhì)。
15.如權(quán)利要求9的方法，其中所述第一介質(zhì)是雙絞線介質(zhì)。
16.如權(quán)利要求9的方法，其中所述第一和第二智能設(shè)備中的每一個具有專用網(wǎng)絡(luò)地址。
17.一種網(wǎng)絡(luò)，包括用于在兩個或多個信道上傳送數(shù)據(jù)的第一介質(zhì)；用于在兩個或多個信道上傳送數(shù)據(jù)的第二介質(zhì)；以及連接到所述第一介質(zhì)和所述第二介質(zhì)的至少兩個智能設(shè)備，所述至少兩個智能設(shè)備中的每一個包括一傳輸層，所述傳輸層可用于在所述第一和第二介質(zhì)之間和與所述介質(zhì)相關(guān)的所述信道之間交換數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求17的網(wǎng)絡(luò)，還包括用于封裝所述數(shù)據(jù)以便在所述第一或第二介質(zhì)上傳輸?shù)耐ㄓ冒b。
19.如權(quán)利要求17的網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一介質(zhì)是導(dǎo)向式介質(zhì)。
20.如權(quán)利要求17的網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一介質(zhì)是非導(dǎo)向式介質(zhì)。
21.如權(quán)利要求17的網(wǎng)絡(luò)，其中所述介質(zhì)是無線介質(zhì)。
22.一種跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，用于部分地與建筑物中的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施一起使用，所述網(wǎng)絡(luò)包括由電力線組成的第一介質(zhì)，所述第一介質(zhì)用于傳送打包網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；不同于所述第一介質(zhì)的第二介質(zhì)，所述第二介質(zhì)用于傳送打包網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；連接到所述第一和第二介質(zhì)的第一和第二智能設(shè)備，所述第一和第二智能設(shè)備中的每一個可用于將所述打包數(shù)據(jù)封裝于在所述跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中使用的通用包裝中，且所述第一和第二智能設(shè)備還可用于使用所述通用包裝在所述第一和第二介質(zhì)之間傳送所述打包數(shù)據(jù)。
23.如權(quán)利要求22的跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一和第二介質(zhì)中的每一個包括兩個或多個信道，所述兩個或多個信道中的每一個能夠用于傳送所述打包網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。
全文摘要
描述了一種跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其采用兩種或多種不同介質(zhì)將多個智能設(shè)備連接到能夠傳送高速數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)中。每個智能設(shè)備能夠基于用于在介質(zhì)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來選擇最合適的介質(zhì)，且可以在數(shù)據(jù)傳輸期間根據(jù)需要在不同介質(zhì)之間交換數(shù)據(jù)。每一介質(zhì)被配置為包含多個信道，所述信道由智能設(shè)備使用以在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)。還可以在所述跳躍網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中使用通用的協(xié)議無關(guān)的包裝，以允許多協(xié)議傳輸而無需在協(xié)議之間轉(zhuǎn)換。
文檔編號H04L12/46GK101053209SQ200580022426
公開日2007年10月10日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者羅蘭·舍特勒, 彼得·?！獭? 蘇爾亞·庫盧爾 申請人:最優(yōu)許可公司