JP4408496B2

JP4408496B2 - 複数のサブネットワーク間でデータを伝送するためのブリッジ端末を有するローカルエリアネットワーク

Info

Publication number: JP4408496B2
Application number: JP29882099A
Authority: JP
Inventors: ドゥーヨンガン; ヘルマンクリストフ; ペーターマイクラオス
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: DE59914364D1; EP0996257A2; EP0996257A3; EP0996257B1; US20030123467A1; US6556576B1; JP2000151682A; US7457298B2; DE19848340A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤレス媒体を通じて少なくとも２つのサブネットワークの端末間でデータを伝送するために設けられる少なくとも１つのブリッジ端末を含むローカルエリアネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のサブネットワークを含むかかるローカルエリアネットワークは、ドイツ国特許第１９６３７０２６Ａ１号明細書より知られている。サブネットワークは、非同期転送モードで発生されたセルを無線伝送媒体（ワイヤレス媒体）を通じて交換する複数の端末を含む。データはブリッジ端末を通じて２つのサブネットワーク間で伝送される。上記文献では、かかるブリッジ端末の中でデータがどのように処理されるかは詳述されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ローカルエリアネットワークの中で少なくとも２つのサブネットワークを接続するための費用効果的なブリッジ端末を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、ブリッジ端末が、データを交換するために交互にサブネットワークに接続され、ブリッジ端末が、接続されていないサブネットワークのための受信されたデータを一時的に記憶するために設けられた中間データ記憶装置を含むことにより、冒頭の段落に定義される種類のローカルエリアネットワークによって達成される。
【０００５】
本発明によれば、ブリッジ端末はデータ交換のためのタイムスロット中に１つのサブネットワークにのみ接続される。他のサブネットワークのためのデータは中間記憶装置に記憶され、ブリッジ端末が次のタイムスロット中の他のサブネットワークに接続されるまで読み出されない。常に１つのサブネットワークのみがブリッジ端末に接続されるようブリッジ端末を配置することは、更なる構成要素が省かれることを意味する。ローカルエリアネットワーク内で伝送されるデータは、パケット転送方法に従って発生されうる。パケットは、更なるデータが加えられた後、全体として又はサブパケットとしてワイヤレス媒体を通じて伝送されうる。ワイヤレス媒体は、無線、赤外線、ウルトラシェル伝送等を意味すると理解される。パケット転送方法としては、例えばセルと称される固定長のパケットを発生する非同期転送モード（ＡＴＭ）が使用されうる。
【０００６】
請求項２は、中間記憶装置からの読出し過程を記載する。データは、中間記憶装置へ書き込まれた順で中間記憶装置から読み出される。
請求項３は、ブリッジ端末から２つの異なるサブネットワークへのコネクションへの終了及び開始の処理を記載する。
ブリッジ端末は２つのサブネットワーク間だけでデータを交換するわけにはいかない。Ｍの（Ｍ∈Ｎ，Ｍ≧２）のサブネットワークでのデータ交換のための要件は請求項４に記載される。
【０００７】
ブリッジ端末の構造は請求項６に記載される。
ブリッジ端末が他の搬送周波数で作動することは請求項７に記載される。
本発明は更に、ワイヤレス媒体を通じてローカルエリアネットワークの少なくとも２つのサブネットワークの端末間でデータを伝送するためのブリッジ端末に関する。ブリッジ端末は、データを交換するためにサブネットワークに交互に接続され、接続されていないサブネットワークのための受信されたデータを一時的に記憶するために設けられる中間記憶装置を含む。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の上述及び他の面は、以下説明される実施例を参照することにより明らかとなろう。図１は、夫々が複数の端末４乃至１６を有する３つのサブネットワーク１乃至３を有する非同期転送モード（ＡＴＭ）で動作するローカルエリアネットワークの一例を示す図である。サブネットワーク１の部分は端末４乃至９で形成され、サブネットワーク２の部分は端末４及び１０乃至１２で形成され、サブネットワーク３の部分は端末５及び１３乃至１６で形成される。夫々のサブネットワークに属する端末は無線リンクを通じてデータを交換する。図１に示される楕円は、殆ど問題なしにサブネットワークに属する端末への無線伝送が可能であるようなサブネットワーク（１乃至３）の無線伝達範囲を示す。
【０００９】
端末４及び５は、２つのサブネットワーク１と２との間、及び、１と３との間のデータ交換を夫々可能とするため、ブリッジ端末と称される。ブリッジ端末４はサブネットワーク１と２との間のデータトラフィックを可能とし、ブリッジ端末５はサブネットワーク１と３との間のデータトラフィックを可能とする。
ローカルエリアネットワークのサブネットワーク１乃至３は、例えばテーブルの回りに座っている加入者の端末が無線によって接続されて形成されるネットワークといった、アドホックなネットワークでありうる。かかる端末は、例えば、文書、画像等の無線交換用の通信装置であり得る。アドホックなネットワークは、構造及び加入者の数が所定の限界値の中にないことを特徴とする。例えば、加入者の通信装置は、ネットワークから除去されてもよく、又はネットワーク内に含まれてもよい。
【００１０】
図１に示されるローカルエリアネットワークの端末４乃至１６は、移動式又は固定式通信装置でありえ、例えば、図２に示されるように、少なくとも１つの局１７、接続制御装置１８、及びアンテナ２０を有する無線装置１９を含む。局１７は例えば、携帯型コンピュータ、電話機等でありうる。接続制御装置１８は例えばドイツ国特許第１９６３９８４５Ｃ１号明細書より知られており、ＡＴＭコネクション（仮想コネクション）を交換するため、及び、ＡＴＭセルを分配するために使用される。セルは典型的には、５バイトのヘッダフィールドと４８バイトの情報フィールドとを含む。セルのヘッダフィールドに含まれるデータは、特にアドレス指定及び交換機能の実行のために使用される。セルは、接続制御装置１８の中に含まれる制御器によって及び局１７によって発生され、無線装置１９によって受信される。
【００１１】
例えば第１の端末の局１７によって所望される第２の端末の局１７への仮想コネクションは、第１及び第２の端末の接続制御装置１８によって形成される。これは、ユニキャストコネクションである。ユニキャストコネクション即ちエンド・ツー・エンドコネクションでは、第１の端末のユーザ（例えば携帯型コンピュータ上で実行されているプログラム）から第２の端末のユーザ（例えばプログラムによってアクセスされるデータベース）の端末への仮想コネクションがある。２つ以上の種類のコネクションは区別されうる。マルチキャストコネクション即ちポイント・ツー・マルチポイントコネクションでは、複数の端末のユーザは相互接続される。ブロードキャスト接続の場合、端末のユーザは情報フィールド中に同じ内容を有するセルを全ての端末の他のユーザへ送出する。
【００１２】
端末６乃至１６の無線装置１９もまた、ドイツ国特許第１９６３９８４５Ｃ１号明細書より知られており、図３に示されるように、アンテナ２０に加え、高周波回路２１、モデム２２、及びプロトコル装置２３を含む。プロトコル装置２３は接続制御装置１８によって受信されたＡＴＭセルストリームからパケットユニットを形成する。パケットユニットは少なくともＡＴＭセルの部分及びプロトコル装置２３によって形成される追加的な制御データを含む。プロトコル装置はＬＬＣ（論理リンク制御）層及びＭＡＣ（媒体アクセス制御）層のためのプロトコルを使用する。ＭＡＣ層は無線伝送媒体への端末の多重アクセスを制御し、ＬＬＣ層はフロー及び誤り制御を行う。
【００１３】
サブネットワーク１乃至３では、或る端末は制御及び管理機能を有し、コントローラと称される。コントローラは更に、例えばドイツ国特許第１９６３９８４５Ｃ１号明細書に記載されるように、関連するサブネットワークの中の通常の端末として作動する。コントローラは、例えば、サブネットワークの中でスイッチオンされている端末の登録、無線伝送媒体中の少なくとも２つの端末間のコネクションの確立、無線伝送媒体中の資源管理及びアクセス制御といった役目を担う。例えば、登録後、及び、伝送のための要求の通知後、サブネットワークの端末はコントローラによってデータ伝送能力（パケットユニット）を割り当てられる。
【００１４】
ローカルエリアネットワークでは、データはＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）、ＦＤＭＡ（周波数分割多重アクセス）、又はＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）方法によって端末間で交換されうる。方法はまた、組み合わされうる。ローカルエリアネットワークの各サブネットワーク１乃至３は、チャネル群と称される多数の或るチャネルを割り当てられる。チャネルは、周波数範囲、時間範囲、及び例えば、ＣＤＭＡ方法では、拡散する符号によって決定される。
【００１５】
例えば、ｆ_iを搬送周波数とし、Δｆ_iを帯域幅とすると、各サブネットワーク１乃至３へのデータ交換のために、ｆ_i−Δｆ_i／２乃至ｆ_i＋Δｆ_i／２の或る異なった周波数範囲が使用可能とされうる。かかる周波数範囲では、例えば、データはＴＤＭＡ方法で伝送されうる。すると、サブネットワーク１には搬送周波数ｆ₁及び帯域幅Δｆ₁が割り当てられ、サブネットワーク２には搬送周波数ｆ₂及び帯域幅Δｆ₂が割り当てられ、サブネットワーク３には搬送周波数ｆ₃及び帯域幅Δｆ₃が割り当てられる。
【００１６】
ブリッジ端末４は、一方ではｆ₁−Δｆ₁／２乃至ｆ₁＋Δｆ₁／２の周波数範囲でサブネットワーク１の他の端末とのデータ交換を実行するために動作し、他方ではｆ₂−Δｆ₂／２乃至ｆ₂＋Δｆ₂／２の周波数範囲でサブネットワーク２の他の端末とのデータ交換を実行するために動作する。ローカルエリアネットワークの中に含まれ、サブネットワーク１と３との間でデータを伝送する第２のブリッジ端末５は、一方ではｆ₁−Δｆ₁／２乃至ｆ₁＋Δｆ₁／２の周波数範囲で動作し、他方ではｆ₃−Δｆ₃／２乃至ｆ₃＋Δｆ₃／２の周波数範囲で動作する。
【００１７】
図４は、ブリッジ端末の第１の実施例を示すブロック図である。ブリッジ端末は、第１のサブネットワークの端末との通信用の第１の無線回路２４と、第２のサブネットワークの端末との通信用の第２の無線回路２５とを含む。無線装置を形成する無線回路２４及び２５は、夫々、プロトコル装置２６，２７、モデム２８，２９、高周波回路３０，３１、及びアンテナ３２，３３をを含む。無線交換装置３４は、一方では２つの無線回路２４及び２５に結合され、他方では接続制御装置３５に接続される。接続制御装置３５に接続される１つ以上の局は、図４に図示しない。データは無線回路２４のアンテナ３２を通じて第１のチャンネル群へ伝送され、データは無線回路２５のアンテナ３３を通じて第２のチャンネル群へ伝送される。
【００１８】
接続制御装置３５から来るデータは、アドレス情報に依存して無線交換装置３４によってプロトコル装置２６及び／又は２７へ運ばれる。更に、無線交換装置３４はプロトコル装置２６又は２７からのデータを、接続制御装置３５へ、及び／又は、夫々の他のプロトコル装置２６又は２７へ運ぶ。少なくとも１つの局が接続制御装置３５に接続されている場合、ブリッジ端末は２つのサブネットワーク間でデータを交換するためだけでなく、また通常の端末としても動作する。この第１の実施例の利点は、データがいつでもサブネットワークと交換されうることである。
【００１９】
或いは、実際はブリッジ端末が２つ以上のサブネットワークを接続するときに、ブリッジ端末が２つ以上の無線回路２４及び２５を含むことが可能である。無線回路の数はすると、結合されるべきサブネットワークの数に対応する。
図５は、ブリッジ端末の第２の実施例を示すブロック図である。このブリッジ端末の無線交換装置は、単一のプロトコル装置３６、単一のモデム３７、及びアンテナ３９を有する単一の高周波回路３８のみを含む。プロトコル装置３６は無線交換装置４０に接続され、この無線交換装置４０は更に接続制御装置４１及び中間記憶装置４２へ接続される。本実施例の中間記憶装置４２は、記憶セルを含み、データをバッファリングするために使用され、またＦＩＦＯ（先入れ先出し）モジュールとして、即ちデータが書き込まれた順に中間記憶装置から読み出されるよう配置される。図５に示される端末もまた通常の端末として動作しうる。接続制御装置４１に接続され図５に図示されない局は次に、接続制御装置４１を通じてデータを無線交換装置４０へ供給する。
【００２０】
図５に示されるブリッジ端末は、第１及び第２のサブネットワークに交互に同期されうる。同期は、サブネットワークの中の端末をデータの交換に含むことによる集合的な過程であると理解されるべきである。ブリッジ端末が第１のサブネットワークと同期されると、ブリッジ端末はこの第１のサブネットワークの全ての端末及びコントローラとデータを交換しうる。接続制御装置４１がデータを無線交換網４０へ供給し、このデータのうち、宛先が第１のサブネットワークの端末又はコントローラを宛先であるか、又は第１のサブネットワークを通じて到達されうる他のサブネットワークの端末又はコントローラであれば、無線交換装置はこれらのデータをプロトコル装置３６へ直接運ぶ。プロトコル装置３６では、データは、コントローラによって決定される伝送タイムスロットが到達されるまで、バッファリングされる。接続制御装置４１によって生成されるデータが、端末へ、又は第２のサブネットワークのコントローラへ、又は第２のサブネットワークを通じて到達されうる他のサブネットワークへ送信されるとき、無線伝送はブリッジ端末が第２のサブネットワークと同期されたタイムスロットまで遅延されるべきである。従って、無線交換装置は、第２のサブネットワークの中の宛先を有するデータ又は第２のサブネットワークによって到達されうる宛先を有するデータを、ブリッジ端末が第２のサブネットワークと同期されるまでデータをバッファリングする中間記憶装置４２へ運ぶ。
【００２１】
データがブリッジ端末によって第１のサブネットワークの端末又はコントローラから受信されたとき、及びその宛先が第２のサブネットワークの端末又はコントローラ、又は第２のサブネットワークを通じて到達されるべき他のサブネットワークの端末又はコントローラである場合、これらのデータもまた第２のサブネットワークとの同期まで中間記憶装置４２の中にバッファリングされる。ブリッジ端末の局を宛先として有するデータは、無線交換装置４０を通じて接続制御装置４１へ直接転送され、この制御装置は次に受信されたデータを所望の局へ運ぶ。その宛先がブリッジ端末の局でも第２のサブネットワークの端末又はコントローラでもないデータは、無線交換装置４０によって消去される。もはや第２のサブネットワークによって運ばれるべきでないデータもまた消去される。
【００２２】
ブリッジ端末の同期が第１のサブネットワークから第２のサブネットワークへ変更された後、中間記憶装置４２の中に存在するデータは、それらが書き込まれた順序で再び中間記憶装置４２から読み出される。続いて、ブリッジ端末が第２のサブネットワークと同期される間、第２のサブネットワークの端末又はコントローラ又は第２のサブネットワークを通じて到達されるべき他のサブネットワークを宛先として有する全てのデータは、無線交換装置４０によって直ぐにプロトコル装置３６へ転送され、第１のサブネットワークの端末又はコントローラ又は第１のサブネットワークを通じて到達されるべき他のサブネットワークを宛先として有するデータのみが中間記憶装置４２の中に記憶される。
【００２３】
第１のサブネットワークの端末又はコントローラのためのデータが、全ての他のデータが読み出された後に中のみ間記憶装置４２の中に記憶されることは絶対的に必要なことではない。データは、伝送のために与えられるタイムスロットまでプロトコル装置３６の中にバッファリングされる。
第１のサブネットワークのためのデータのバッファリングは、第２のサブネットワークのためのデータが読み出されている間に既に行われていてもよい。第１のサブネットワークのために新しく記憶されたデータが、ブリッジ端末が第１のサブネットワークと同期されるまでバッファリングされることだけが確実にされればよい。ブリッジ端末が第１のサブネットワークに接続されるとき、中間記憶装置４２からの第１のサブネットワークのデータのための読出し過程が実行されている間に、第２のサブネットワークのためのデータをバッファリングすることもまた可能である。
【００２４】
受信されたデータの宛先についての無線交換装置４０の（又は図４の無線交換装置３４の）知識は、例えばデータからのアドレス情報から得られる。このアドレス情報は、例えば、端末の識別番号である。無線交換装置４０に到着するデータの宛先がブリッジ端末の局、又はサブネットワークの端末又はコントローラであるとき、無線交換装置は、例えば、無線交換装置に接続されるテーブルメモリの中に記憶される比較用データに頼る。テーブルメモリは、比較用データを含み、無線交換装置はそのメモリから受信されたデータがどこへ伝達されねばならないかを導出する。端末がサブネットワークの中に登録された後、端末は、端末の識別番号を含むブロードキャストメッセージを送信する。このブロードキャストメッセージを受信するブリッジ端末は、テーブルメモリの中に、識別番号、及び、例えば、ブロードキャストメッセージの発生したブリッジ端末接続サブネットワークを特徴付ける番号を記憶する。例えば他のサブネットワークによってブリッジ端末に供給され、アドレス情報として端末の識別番号を含むデータは、ブロードキャストメッセージが発生したサブネットワークへ伝達される。
【００２５】
テーブルメモリは更に、ブリッジ端末に接続される局のための接続装置４１の比較用データを含み、それにより或る入来データはブリッジ端末の接続制御装置へ印加されうる。ブロードキャストメッセージを受信するブリッジ端末は、このブロードキャストメッセージを夫々の他のサブネットワークへ運ぶ。
データが無線交換装置４０に到着するとき、データのアドレス情報は比較用データと比較される。比較に依存して、無線高価の装置は夫々の交換動作を行う。例えば、図１のサブネットワーク３の端末１４からのデータは、ブリッジ端末５、サブネットワーク１、及びブリッジ端末４を通じて端末１１へ到着するべきである。ブリッジ端末５は、そのテーブルメモリの中に、データがサブネットワーク１を通じてサブネットワーク２へ到達することを示す、比較用データを含むべきである。かかる比較用データは、例えば、端末１４がサブネットワーク３の中に登録された後にブリッジ端末４及び５の中に記憶される。端末１４は、登録後に、端末の識別番号を含むブロードキャストメッセージを送信する。ブリッジ端末４及び５がこのブロードキャストメッセージを受信すると、テーブルメモリの中にこの端末のための比較用データを記憶する。続いて、このブロードキャストメッセージは、更にブリッジ端末４，５によって夫々伝達され、それによりローカルエリアネットワーク全体に分配される。端末又はコントローラがかかるブロードキャストメッセージを受信すると、メッセージは消去される。ブロードキャストメッセージは、ブロードキャストメッセージが通過したブリッジ端末の識別番号を加えることによって更に補足される。これは、２回目に端末のブロードキャストメッセージを受信するブリッジ端末がもはやこのブロードキャストメッセージを処理する必要がなく、これを消去することを達成する。
【００２６】
ブリッジ端末のためにプロトコル装置３６、モデム３７、及び高周波回路３８を有する単一の無線回路のみを使用する利点は、一方では高価な構成要素を有する更なる無線回路を回避し、他方では２つの無線回路のクロストークを抑制するためのフィルタの使用を回避することを含む。１つの無線回路を有するブリッジ端末が２つ以上のサブネットワークを接続する場合、中間記憶装置の中に更なるメモリ要素が必要となり、サブネットワークとの同期のために更なるタイムスロットが提供される。ブリッジ端末がＭ個（Ｍ∈Ｎ，Ｍ≧２）のサブネットワークを接続する場合、中間記憶装置の中のメモリ場所の数及びタイムスロットの数は少なくともＭ−１であるべきである。有利には、記憶セルの数はＭに設定され、それにより２つのサブネットワークのコネクションの変更の場合は、データは常に同じ記憶セルの中に書き込まれる。これは、中間記憶装置のメモリ場所への書込み及び読出し過程の制御を簡単化する。
【００２７】
ローカルエリアネットワークの中の２つのサブネットワークを接続する全てのブリッジ端末が分散され、それによりループがないとき、ブリッジ端末の中のデータの転送は簡単化されうる。ループは、サブネットワークが１つ以上のブリッジ端末から他のサブネットワークからのデータを常に受信しうることを意味する。ブリッジ端末が、第１のサブネットワークの端末又はコントローラからデータを受信し、そのデータの宛先が第２のサブネットワークを通じて達成されうるとき、無線交換装置３４又は４０は直接（図４に示される実施例）又はバッファリングの後（図５に示される実施例）、データを第２のサブネットワークへ送信しうる。第１のサブネットワークの端末又はコントローラによって送信され、ブリッジ端末の局をそれらの宛先として有するデータは、無線交換装置３４又は４０によって、接続制御装置３５又は４１へ交換され、そこから所望の局へ交換される。第１のサブネットワークの端末又はコントローラから受信され、それらの宛先として第１のサブネットワークの端末又はコントローラを有するか又はブリッジ端末によって伝達されるべきでないデータは、無線交換装置によって消去される。
【００２８】
ブリッジ端末が第２のサブネットワークの端末又はコントローラからデータを受信すれば、そのデータの宛先は第１のサブネットワークを通じて到達されえ、これらのデータは直接（図４に示される実施例）又はバッファリングの後（図５に示される実施例）第１のサブネットワークへ送信される。第２のサブネットワークの端末又はコントローラによって送信され、それらの宛先としてブリッジ端末の局を有するデータは、無線交換装置３４又は４０によって接続制御装置３５又は４１へ転送され、そこから所望の局へ転送される。第２のサブネットワークの端末又はコントローラから受信され、それらの宛先として第２のサブネットワークの端末又はコントローラを有し、ブリッジ端末によって転送されえないデータは、無線交換装置によって消去される。
【００２９】
２つのサブネットワークのみを接続し、ループが形成されることなくローカルエリアネットワークの中に含まれるブリッジ端末は、データを転送するために追加的なシグナリング情報を必要としない。データの宛先がデータが発生したサブネットワークを通じて到達されうる場合、これらのデータは消去される。夫々の他のサブネットワークを通じて到達されうる宛先を有するデータは、その他のサブネットワークへ転送される。これは、ブリッジ端末は、２つの接続されたネットワークのうちのどちらを通ってデータの受信器が到達されうるかを知るだけでよいことを意味する。受信器の実際の宛先及びこの宛先への伝送路についての知識は必要でない。
【００３０】
以下、図６を参照して、時間の関数として、図５に示されるブリッジ端末の第１及び第２のサブネットワークとの同期を説明する。第１及び第２のサブネットワークのＭＡＣ層のフレーム（ＭＡＣフレーム）は、時間に対してプロットされている。図６中、第１のサブネットワークの連続するＭＡＣフレームは、Ｆ（ｉ＋１），Ｆ（ｉ＋２），．．．，Ｆ（ｉ＋６）として参照番号が付され、第１のサブネットワークの連続するＭＡＣフレームは、Ｆ（ｊ＋１），Ｆ（ｊ＋２），．．．，Ｆ（ｊ＋６）として参照番号が付されている。第１のサブネットワークに対するブリッジ端末の同期又は接続の持続時間は、参照番号Ｃ１が付され、第２のサブネットワークに対するブリッジ端末の同期又は接続の持続時間は、参照番号Ｃ２が付されている。夫々のフレームＦ（ｉ＋１），Ｆ（ｉ＋２），．．．，Ｆ（ｉ＋６）及びＦ（ｊ＋１），Ｆ（ｊ＋２），．．．，Ｆ（ｊ＋６）は異なった持続時間を有しうる。
【００３１】
時間軸ｔに対して様々な時点ｔ₁，ｔ₂，．．．，ｔ₁₃がプロットされている。図６に示される例では、ブリッジ端末の同期又は接続はフレームＦ（ｉ＋１）中の時点ｔ₁において開始し、フレームＦ（ｉ＋３）中の時点ｔ₄において終了する。この時間期間中、即ち時点ｔ₁から時点ｔ₄までの間、ブリッジ端末は第１のサブネットワークに対して作動モードにあり、第２のサブネットワークに対してスリープモードにある。スリープモード中、ブリッジ端末からサブネットワークへのコネクションはない。第１のサブネットワークの作動モードが終了する前、ブリッジ端末は時点ｔ₂（ｔ₂＜ｔ₄）において第１のサブネットワークのコントローラへスリープ要求メッセージＳＲを送信する。このスリープ要求メッセージＳＲはどの時点においてスリープモードが開始するか、又は作動モードが終了するか（時点ｔ₄）のための提案を含み、スリープモードの持続時間のための指示を含む。第１のサブネットワークのコントローラは、スリープ確認メッセージＳＣを送信することによって時点ｔ₃（ｔ₂＜ｔ₃＜ｔ₄）におけるスリープ要求を承認する。スリープ確認メッセージＳＣは、スリープモードが開始する正確な時点を示す。コントローラはここで、第１のサブネットワークに対するブリッジ端末のスリープモードの開始時点ｔ₄を承認する。
【００３２】
時点ｔ₄の後、ブリッジ端末は第２のサブネットワークとの同期を試みる。同期は次に第２のサブネットワークのコントローラを通じて行われる。ブリッジ端末は、第２のサブネットワークのコントローラから第２のサブネットワークの端末とのデータ交換を実現するための全ての必要なシステム及び同期情報を受信する。同期の後、ブリッジ端末は、第２のネットワークのフレームＦ（ｊ＋３）中の時点ｔ₅において第２のサブネットワークのコントローラへウェイクアップ要求メッセージＷＲを送信する。このウェイクアップ要求メッセージＷＲは、ブリッジ端末の第２のサブネットワークとの作動モードの開始のための提案と、作動モードの持続時間の指示とを含む。コントローラは、作動モードが開始する正確な時点を示すウェイクアップ確認メッセージＷＣで時点ｔ₆においてこのウェイクアップ要求メッセージＷＲに応答する。時点ｔ₇（ｔ₆＜ｔ₇）において、ブリッジ端末の第２のサブネットワークとの作動モードが開始し、それにより第２のサブネットワークの端末のデータ交換が適切に開始する。
【００３３】
第１のサブネットワークの作動モードの終了のため、又はブリッジ端末の第２のサブネットワークとのスリープモードの開始のための上述の過程は、夫々、時点ｔ₈において第２のサブネットワークのためのスリープ要求メッセージＳＲによって実行される。時点ｔ₉において、ブリッジ端末は第２のサブネットワークのコントローラからウェイクアップ確認メッセージを受信し、ブリッジ端末の第２のサブネットワークとの作動モードは時点ｔ₁₀において終了する。続いて、ブリッジ端末は再び第１のサブネットワークのコントローラと同期し、同期の後に時点ｔ₁₁において第１のサブネットワークのコントローラへウェイクアップ要求メッセージＷＲを送信する。時点ｔ₁₂において、ブリッジ端末はウェイクアップ確認メッセージＷＣを受信し、時点ｔ₁₃において第１のサブネットワークの端末との通信を開始する。
【００３４】
様々なメッセージの形成のために、プロトコル装置３６は、例えばマイクロプロセッサとして配置される制御装置を含む。プロトコル装置３６は上述のように、ＭＡＣ及びＬＬＣ層に対して、場合に応じて無線伝送媒体の更なる制御動作を行う（ドイツ国特許第１９６３９８４５Ｃ１号と比較のこと）。
上述の段落では、複数のサブネットワークを有するローカルエリアネットワークの構造及び複数のネットワークを接続するブリッジ端末の構造が説明された。以下において、ローカルエリアネットワークの中でそれらの動作を実行する１つ以上のブリッジ端末の自動コンフィギュレーションを説明する。
【００３５】
ローカルエリアネットワークの中のブリッジ端末が２つ以上のサブネットワークを接続する場合、ブリッジ端末どのサブネットワークを接続するかを決定すること、即ち自動コンフィギュレーションが開始されることが必要である。自動コンフィギュレーションにより、ブリッジ端末はまずどのサブネットワークが到達されうるか、達成されうるサブネットワークによってどのチャネル群が使用されるかを試験する。サブネットワークの中のチャネル群を使用することは、データを伝送するために或るチャネル群がこのサブネットワークの端末及びコントローラを使用することを意味すると理解される。ブリッジ端末は、ローカルエリアネットワークの中の各使用可能なチャネル群について、受信品質を試験する。これは、ブリッジ端末がサブネットワークのコントローラと同期することを試みることを意味する。同期の後、高周波回路及びモデムによって変調されたコントローラの制御データは、ブリッジ端末のプロトコル装置によって復号化され、品質を検査するために評価される。
【００３６】
サブネットワークによって使用される全てのチャネル群は、作動チャネル群ｋ₁，ｋ₂，．．．，ｋ_pとして参照番号が付される。２つのサブネットワークを接続するブリッジ端末のプロトコル装置は、ｋ_i≠ｋ_jの場合の作動チャネル群対（ｋ_i，ｋ_j）のリストを確立する。例えば、４つの作動チャネル群ｋ₁，ｋ₂，ｋ₃及びｋ₄が検出されていれば、チャネル群対（ｋ₁，ｋ₂）、（ｋ₁，ｋ₃）、（ｋ₁，ｋ₄）、（ｋ₂，ｋ₃）、（ｋ₂，ｋ₄）及び（ｋ₃，ｋ₄）が形成される。これらのチャネル群対は次に或る規準によってソートされる。例えば、各チャネル群対のために、割り当てられたサブネットワークの受信された平均エネルギー値の総和が形成されうる。モデムは次に各データビットについて決定されたエネルギーを測定し、これをプロトコル装置へ供給し、プロトコル装置は様々なビットが受信された後に平均エネルギー値を計算する。
【００３７】
チャネル群対は計算された総和の降順に従ってソートされる。これは、第１のチャネル群対が第２のチャネル群対よりも大きい総和を有し、第２のチャネル群対は第３のチャネル群対よりも大きい総和を有し、以下同様であることを意味する。或いは、各チャネル群対がコントローラによって送信された割り当てられたサブネットワークの制御メッセージの受信品質を決定し、受信品質の降順に従ってチャネル群対をソートすることが可能である。受信品質は、例えば、受信された信号のビット誤り率に基づいてプロトコル装置によって決定されうる。現時の端末では、かかるビット誤り測定はチャネル符号化中に行われる。ブリッジ端末は次にソートされたリストの第１のチャネル群対のチャネル群に２つのサブネットワークを接続する。
【００３８】
上述のように、ブリッジ端末はどのサブネットワークが接続されるべきかを決定するために自動コンフィギュレーションを行いうる。どのサブネットワークがブリッジ端末によって接続されるかについて、固定されて所定とされる更なる可能性がある。ブリッジ端末が上述のいずれかの方法（自動又は所定のコンフィギュレーション）に従って動作可能とされた後、ローカルエリアネットワーク全体の中にループが形成されているかが更に試験されうる。上述のように、ループを回避することは、１つのサブネットワークが或るブリッジ端末からのみ他のサブネットワークのデータを受信しうることを意味する。図７，８及び９は、ループを含む複数のサブネットワークを有するローカルエリアネットワークを夫々示す図である。図７は、２つのブリッジ端末４５及び４６を通じて接続される２つのサブネットワーク４３及び４４を示す図である。ブリッジ端末４５及び４６は２つのサブネットワークを夫々接続する。このローカルエリアネットワークの中で、データは２つのブリッジ端末４５及び４６を通じてサブネットワーク４３及び４４間で伝送されうる。ループはこのようにサブネットワーク４３と４４との間で形成される。
【００３９】
図８は３つのサブネットワーク４７乃至４９を有するローカルエリアネットワークを示す図である。ブリッジ端末５０はサブネットワーク４７及び４８を接続し、ブリッジ端末５１はサブネットワーク４８及び４９を接続し、ブリッジ端末５２はサブネットワーク４７及び４９を接続する。このローカルエリアネットワークでは、例えば、サブネットワーク４７は、ブリッジ端末５０を通じて、又はブリッジ端末５１及び５２並びにサブネットワーク４９を通じて、サブネットワーク４８からデータを受信しうる。
【００４０】
図９は４つのサブネットワーク５３乃至５６を示す図である。サブネットワーク５３はブリッジ端末５７を通じてサブネットワーク５４に接続され、サブネットワーク５４はブリッジ端末５８を通じてサブネットワーク５５に、ブリッジ端末５９を通じてサブネットワーク５６に接続される。ブリッジ端末６０は更にサブネットワーク５５及び５６を接続する。また図９に示されるローカルエリアネットワークでは、ループはブリッジ端末５８乃至６０によって形成される。
【００４１】
ループのかかる形状が許される場合、データを送信する端末とデータを受信する端末との間にはっきりした伝送路はない。この場合、情報は伝送路を通じて全ての受信器に対して使用可能となる。例えば、図８に示されるローカルエリアネットワークでは、サブネットワーク４７の端末はそのデータをブリッジ端末５０を通じてサブネットワーク４８の端末へ送信し、ブリッジ端末５１及び５２並びにサブネットワーク４９を通じてサブネットワーク４８の端末へ送信するのではないことが決定されるべきである。この追加的な情報の伝達は、しかしながら、ループが形成されないときは回避されうる。
【００４２】
以下、例えばチャネル群対（ｋ_i，ｋ_j）が選択された後、及び試験されるべきブリッジ端末を通じてチャネル群ｋ_i及びｋ_jによってサブネットワークが接続された結果の後に、いかにしてループが形成されたか否かが検出されるかを説明する。試験されるべき（試験はプロトコル装置３６によって行われる）ブリッジ端末は、試験されるべきブリッジ端末が接続される２つのサブネットワークへループ試験メッセージを送信する。ループ試験メッセージは、試験されるべきブリッジ端末を特徴付ける識別番号ＩＤと、０にセットされるサブネットワーク計数ＨＣとを含む。ループ試験メッセージが送信された後、時間カウンタＴＣが開始される。
【００４３】
ループ試験メッセージは、１つのブリッジ端末によってのみ処理される。ブリッジ端末が、ループ試験メッセージを受信するブリッジ端末の識別番号を含まないループ試験メッセージを受信する場合、ブリッジ端末はサブネットワーク計数ＨＣをインクリメントし（ＨＣ＝ＨＣ＋１）、サブネットワーク計数ＨＣが記憶されたシステムパラメータＴＳを超過するかどうか検査される。記憶されたたシステムパラメータＴＳは、ローカルエリアネットワークのサブネットワークの最大許容可能数を示す。サブネットワーク計数ＨＣがシステムパラメータＴＳを超過したとき（ＨＣ＞ＴＳ）、ローカルエリアネットワークを恐らく誤っているメッセージによって負荷しないよう、ループ試験メッセージは消去される。或いは、ループ試験メッセージはブリッジ端末の他のサブネットワークへ供給される。サブネットワーク計数ＨＣにより、ループ試験メッセージが誤ったメッセージによる伝送誤りの結果としてローカルエリアネットワークを通って永遠に流れ続けることが防止される。
【００４４】
ブリッジ端末がそれ自体によって送信されたループ試験メッセージを受信する場合、即ちループ試験メッセージがブリッジ端末自体の識別番号を含む場合、ループがある。
ローカルエリアネットワークの中で動作するブリッジ端末の自動コンフィギュレーションがループが生じない条件下で実現される場合、ループが見出されなければコンフィギュレーションは終了しない。その場合、自動コンフィギュレーションは、リスト上で最も近傍にあるチャネル群対を有する２つのチャネル群を見つけることによって実行されるべきである。
【００４５】
特定の時間期間内に、試験されるべきブリッジ端末へ伝送されるループ試験メッセージが戻されなければ、即ち、時間計数ＴＣが所定の値を超過すれば、試験されるべき端末はループがないことを検出する。信頼性のため、ループ試験はランダムな時間間隔の後、数回実行されうる。全ての試験が成功した場合のみ、コンフィギュレーションは終了する。
【００４６】
このように、ループ試験が成功しなかったことが検出されたとき、ソートリストの次のチャネル群対が選択され、ループ試験はこの対に対して行われる。これはループ試験が成功する間で、又は全てのチャネル群対が試験されるまで続けられる。その場合、ブリッジ端末は使用され得ない、又はその位置は新しい自動コンフィギュレーションを開始するために移動される。
【図面の簡単な説明】
【図１】夫々が無線伝送用に設けられた３つのサブネットワークを有するローカルエリアネットワークを示す図である。
【図２】図１に示されるローカルエリアネットワークの端末を示す図である。
【図３】図２に示される端末の無線装置を示す図である。
【図４】２つのサブネットワークを接続するためのブリッジ端末の第１の実施例を示す図である。
【図５】２つのサブネットワークを接続するためのブリッジ端末の第２の実施例を示す図である。
【図６】図５に示されるブリッジ端末の２つのサブネットワークとの同期を説明するタイミング図を示す図である。
【図７】ブリッジ端末を通じて接続され望ましくないループを形成する複数のサブネットワークを示す図である。
【図８】ブリッジ端末を通じて接続され望ましくないループを形成する複数のサブネットワークを示す図である。
【図９】ブリッジ端末を通じて接続され望ましくないループを形成する複数のサブネットワークを示す図である。
【符号の説明】
３６プロトコル装置
３７モデム
３８高周波回路
３９アンテナ
４０無線交換装置
４１接続制御装置
４２中間記憶装置

Claims

ワイヤレス媒体を通じて少なくとも２つのサブネットワークの端末間でデータを伝送するために設けられる少なくとも１つのブリッジ端末を含むローカルエリアネットワークであって、
上記ブリッジ端末は、データを交換するために交互に上記サブネットワークに接続され、
上記ブリッジ端末は、接続されていないサブネットワークのための受信されたデータを一時的に記憶するために設けられた中間データ記憶装置を含み、
上記ブリッジ端末は、スリープ要求メッセージが送信され、サブネットワークの中の少なくとも管理機能を果たすコントローラと称される端末からスリープ確認メッセージが受信された後に、このサブネットワークへのコネクションを終了し、ウェイクアップ要求メッセージが送信され、他のサブネットワークのコントローラからウェイクアップ確認メッセージが受信された後に、この他のサブネットワークへのコネクションを開始することを特徴とする、ローカルエリアネットワーク。
上記ブリッジ端末は、サブネットワークのために上記中間記憶装置の中に記憶されたデータをこのサブネットワークが接続された後に書き込まれた順序で送信し、上記ブリッジ端末に接続されていないサブネットワークのための受信されたデータを上記中間記憶装置の中にバッファリングするために設けられることを特徴とする、請求項１記載のローカルエリアネットワーク。
上記ブリッジ端末がＭのサブネットワークとデータを交換するよう配置される場合、上記中間記憶装置は、少なくともＭ−１（Ｍ∈Ｎ，Ｍ≧２）のメモリ場所を含み、
各メモリ場所は上記ブリッジ端末に接続されていない単一のサブネットワークのデータをバッファリングするために設けられることを特徴とする、請求項１記載のローカルエリアネットワーク。
中間記憶装置は、受信されたパケットを記憶するために設けられることを特徴とする、請求項１記載のローカルエリアネットワーク。
ブリッジ端末は、高周波回路、モデム、及びプロトコル装置を有する無線装置と、無線交換装置と、少なくとも１つの局に結合された接続制御装置とを含み、
上記無線交換装置は、上記接続制御装置、上記無線装置、及び上記中間記憶装置とデータを交換するために設けられることを特徴とする、請求項１記載のローカルエリアネットワーク。
上記ブリッジ端末とデータを交換するサブネットワークは異なる搬送周波数を有することを特徴とする、請求項１記載のローカルエリアネットワーク。
ワイヤレス媒体を通じてローカルエリアネットワークの少なくとも２つのサブネットワークの端末間でデータを伝送するためのブリッジ端末であって、
上記ブリッジ端末は、データを交換するために交互に上記サブネットワークに接続され、
上記ブリッジ端末は、接続されていないサブネットワークのための受信されたデータをバッファリングするために設けられた中間記憶装置を含み、
上記ブリッジ端末は、スリープ要求メッセージが送信され、サブネットワークの中の少なくとも管理機能を果たすコントローラと称される端末からスリープ確認メッセージが受信された後に、このサブネットワークへのコネクションを終了し、ウェイクアップ要求メッセージが送信され、他のサブネットワークのコントローラからウェイクアップ確認メッセージが受信された後に、この他のサブネットワークへのコネクションを開始することを特徴とする、ブリッジ端末。