專利名稱：智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更確切地說是涉及無線設(shè)備互連時(shí)的智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法。
其中的無線設(shè)備網(wǎng)格是指由一組無線設(shè)備及由這些設(shè)備所發(fā)布的服務(wù)組合構(gòu)成的邏輯實(shí)體，在網(wǎng)格內(nèi)部由多個(gè)無線設(shè)備和服務(wù)協(xié)調(diào)工作，一個(gè)網(wǎng)格對(duì)外則表現(xiàn)出一個(gè)統(tǒng)一的行為，用戶可以對(duì)整個(gè)邏輯網(wǎng)格進(jìn)行訪問，而無需了解該網(wǎng)格內(nèi)的設(shè)備或者某個(gè)服務(wù)的細(xì)節(jié)。
該無線設(shè)備是指具有無線射頻發(fā)射和接收功能的設(shè)備，通常具有一個(gè)負(fù)責(zé)處理無線設(shè)備用戶操作和響應(yīng)其它無線設(shè)備接入網(wǎng)格請(qǐng)求的中央處理器。對(duì)于高端的無線設(shè)備還可能同時(shí)具有信息顯示功能和連接其它外設(shè)的能力。比如，手機(jī)、帶有無線網(wǎng)卡或其它無線接入裝置的電腦、帶有無線功能的PDA等。
背景技術(shù)：
隨著無線技術(shù)的深入發(fā)展，各種各樣的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，比如GSM，CDMA，GPRS，3G，藍(lán)牙，802.11，紅外等已經(jīng)漸漸走入人們的生活。特別是近幾年，隨著手機(jī)的爆炸性普及，電信運(yùn)營商已經(jīng)將GSM和CDMA網(wǎng)絡(luò)布設(shè)到大江南北。從去年開始，基于802.11技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)也逐漸得到公眾運(yùn)營市場(chǎng)和行業(yè)用戶認(rèn)同，電信運(yùn)營商還在許多公眾服務(wù)場(chǎng)所中鋪設(shè)了大量無線熱點(diǎn)。另外，無線局域網(wǎng)在高校校園網(wǎng)中的應(yīng)用也成為市場(chǎng)增長的重要推動(dòng)力。無線設(shè)備市場(chǎng)的發(fā)展呈現(xiàn)出跳躍發(fā)展的特點(diǎn)，從發(fā)展初期就達(dá)到較大的規(guī)模，目前的無線應(yīng)用市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入成長期。
在無線應(yīng)用領(lǐng)域，由于沒有線纜的限制，因此用戶可以在不同的地方移動(dòng)上網(wǎng)；由于不需要布線，因此安裝容易，建網(wǎng)時(shí)間可大大縮短；同時(shí)，無線的計(jì)費(fèi)方案也使得用戶在頻繁變動(dòng)辦公地點(diǎn)時(shí)，減少用戶的切換成本和時(shí)間。
雖然無線局域網(wǎng)不能取代有線局域網(wǎng)，但在某些特定區(qū)域，與傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)相比有其不可忽視的優(yōu)勢(shì)。無線局域網(wǎng)是有線局域網(wǎng)有效的延伸和補(bǔ)充，已成為一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。正是由于無線局域網(wǎng)不可替代的優(yōu)勢(shì)，將使未來市場(chǎng)的增長不可逆轉(zhuǎn)。目前中國的無線局域網(wǎng)市場(chǎng)雖然仍以公眾服務(wù)領(lǐng)域?yàn)橹?，但今后一定?huì)有越來越多的企業(yè)用戶使用無線局域網(wǎng)，同時(shí)隨著無線網(wǎng)卡逐漸成為筆記本電腦的標(biāo)準(zhǔn)配置，特別是以intel為代表的迅馳移動(dòng)計(jì)算，會(huì)進(jìn)一步推進(jìn)無線局域網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展。
目前，無線局域網(wǎng)中的每個(gè)無線設(shè)備還都是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的功能實(shí)體，各自具有一些基本的應(yīng)用功能，但彼此間難于進(jìn)行互通，比如，具有無線功能的筆記本電腦無法通過紅外、藍(lán)牙之類的數(shù)據(jù)鏈路與用戶的手機(jī)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。另一方面，各個(gè)廠家生產(chǎn)的手機(jī)、PDA一類的智能無線終端設(shè)備又各成一體，同一類型不同廠商的無線設(shè)備在智能互通時(shí)也必須先經(jīng)過統(tǒng)一的信息格式轉(zhuǎn)換后才能實(shí)現(xiàn)。在這點(diǎn)上，就象每個(gè)設(shè)備雖然都使用相同的發(fā)聲系統(tǒng)，但是由于各說各的方言，彼此間仍然難于理解一樣。有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，雖然使用廠商提供的專有程序可以實(shí)現(xiàn)同一廠商不同設(shè)備間的互通，但是由于設(shè)備與設(shè)備之間沒有統(tǒng)一的協(xié)商機(jī)制，也會(huì)將不功能匹配的數(shù)據(jù)傳入到不該傳入的設(shè)備中，不僅占用了資源還浪費(fèi)了用戶的時(shí)間。另外，由于無線設(shè)備之間難于互相發(fā)現(xiàn)，有時(shí)兩個(gè)持有無線設(shè)備的人近在咫尺，卻需要使用電信運(yùn)營商提供的數(shù)據(jù)鏈路來傳輸數(shù)據(jù)或打電話，造成帶寬的極大浪費(fèi)。
為了解決以上問題，某些無線設(shè)備廠商和軟件開發(fā)平臺(tái)提供商，都提出了自己的實(shí)現(xiàn)無線設(shè)備互連的解決方案。其中比較著名的技術(shù)方案有基于JAVA平臺(tái)的MIDP移動(dòng)計(jì)算技術(shù)和基于微軟NET技術(shù)的微軟移動(dòng)INTERNET套件。這些技術(shù)在使用時(shí)都需要WEB服務(wù)器，即將所有無線設(shè)備都連接到WEB服務(wù)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)變?yōu)闊o線設(shè)備能夠理解的HTML或WML格式進(jìn)行傳送。
這種結(jié)構(gòu)不適于無線設(shè)備臨時(shí)組網(wǎng)的場(chǎng)景，主要原因有以下幾點(diǎn)任何時(shí)候都需要在INTERNET上部署一個(gè)專用的服務(wù)器；無線設(shè)備至少具有連接INTERNET的能力；無線設(shè)備應(yīng)具有WEB瀏覽器，可以處理簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁；無線設(shè)備之間應(yīng)能進(jìn)行協(xié)商，但卻不能協(xié)商；設(shè)備間缺乏相應(yīng)的認(rèn)證機(jī)制。
另外，一部分廠商也提出了面向無線設(shè)備的解決方案，也就是說，通過無線設(shè)備間的某種數(shù)據(jù)通道(如蘭牙、紅外等)，傳輸特定格式的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無線設(shè)備間的數(shù)據(jù)通訊。但這樣的解決方案是建立在某一固定平臺(tái)上的，難于擴(kuò)展到其它平臺(tái)，同一廠商不同型號(hào)的無線設(shè)備也很難實(shí)現(xiàn)直接的數(shù)據(jù)通訊。
綜上所述，一方面，現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中迫切需要一種將多個(gè)無線設(shè)備及其提供的服務(wù)臨時(shí)并任意結(jié)合成一個(gè)統(tǒng)一的邏輯實(shí)體的技術(shù)，即結(jié)合成無線網(wǎng)格的技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備彼此間的資源共享，這種由無線設(shè)備直接連接組成的無線自組網(wǎng)格，無線設(shè)備間的通信不需要通過任何第三方提供的基站進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，甚至，無線設(shè)備彼此間還可以提供路由服務(wù)，由無線設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)；另一方面，該技術(shù)可以在不同的平臺(tái)上使用，能適應(yīng)預(yù)裝了不同操作系統(tǒng)和不同嵌入式硬件環(huán)境的無線設(shè)備，還可以支持通用電腦等。
同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)無線設(shè)備間的智能通訊和數(shù)據(jù)傳輸，還需要解決諸多上述方案無法解決的問題。比如，無線設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆菍?duì)稱性，也就是說在進(jìn)行無線通訊時(shí)源設(shè)備和目的設(shè)備的信號(hào)發(fā)射功率可能不同，因此而造成目的設(shè)備可以收到源設(shè)備發(fā)送來的數(shù)據(jù)包，但是源設(shè)備無法接收到目的設(shè)備反饋信息的現(xiàn)象，即A設(shè)備可以發(fā)現(xiàn)B設(shè)備，但B設(shè)備不能發(fā)現(xiàn)A設(shè)備。在這種情況下，源設(shè)備和目的設(shè)備之間是無法直接通訊的，必須在源設(shè)備和目的設(shè)備之間構(gòu)建數(shù)據(jù)路由，來實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)通訊；無線設(shè)備之間距離有限，當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)需要有無線設(shè)備充當(dāng)中轉(zhuǎn)設(shè)備，但是多個(gè)無線設(shè)備之間無法互相中轉(zhuǎn)，只能實(shí)現(xiàn)直接的數(shù)據(jù)通訊；無線通信標(biāo)準(zhǔn)繁多，無線設(shè)備之間可以通過多種方式通信，而多種不同方式之間卻缺乏協(xié)商機(jī)制；無線設(shè)備的服務(wù)能力有多種多樣，小到手機(jī)，大到筆記本電腦，對(duì)多個(gè)無線設(shè)備協(xié)同完成某項(xiàng)任務(wù)缺乏統(tǒng)一管理；無線設(shè)備間通信存在信息驗(yàn)證和保密的問題，但又缺乏純對(duì)等的認(rèn)證方案等等。為了使無線設(shè)備的使用場(chǎng)景和使用方式不受限制，使無線設(shè)備的推廣應(yīng)用不受限制，必須通過“無限你的無線”的思路來真正解決上述問題，提升無線應(yīng)用的方便性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，針對(duì)目前組建無線局域網(wǎng)中的現(xiàn)狀，提出一種全新的構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，在構(gòu)建的虛擬的無線設(shè)備網(wǎng)格基礎(chǔ)上，組合各無線設(shè)備提供的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)能力的無線設(shè)備之間的無縫數(shù)據(jù)通信，新加入的無線設(shè)備可以和這個(gè)虛擬的無線網(wǎng)格直接進(jìn)行通信，訪問網(wǎng)格提供的相應(yīng)服務(wù)，該方法可以在不同的平臺(tái)上使用，可以廣泛的適應(yīng)預(yù)裝了不同操作系統(tǒng)和不同嵌入式硬件環(huán)境的無線設(shè)備，也可以支持通用的電腦。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的A1.對(duì)每一個(gè)期望加入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備進(jìn)行功能增強(qiáng)，使無線設(shè)備具有設(shè)備間的智能發(fā)現(xiàn)功能、設(shè)備間的智能協(xié)商功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)鏈路檢測(cè)功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、設(shè)備間的安全認(rèn)證及數(shù)據(jù)加密功能；B1.無線設(shè)備通過設(shè)備發(fā)現(xiàn)服務(wù)過程構(gòu)建無線網(wǎng)格，和通過設(shè)備發(fā)現(xiàn)服務(wù)過程加入無線網(wǎng)格，無線設(shè)備間建立起簡(jiǎn)單的連接關(guān)系；C1.建立起簡(jiǎn)單連接關(guān)系的無線設(shè)備通過設(shè)備鏈路協(xié)商過程設(shè)置無線設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)，建立無線設(shè)備間的邏輯數(shù)據(jù)通路；D1.無線設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)和通過服務(wù)能力協(xié)商過程進(jìn)行服務(wù)內(nèi)容發(fā)布，交換要發(fā)布的應(yīng)用層服務(wù)信息；E1.無線設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用層數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)互通。
本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于包括以下處理步驟
A2.對(duì)每一個(gè)期望加入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備進(jìn)行功能增強(qiáng)，使無線設(shè)備具有設(shè)備間的智能發(fā)現(xiàn)功能、設(shè)備間的智能協(xié)商功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)鏈路檢測(cè)功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、設(shè)備間的安全認(rèn)證及數(shù)據(jù)加密功能；B2.準(zhǔn)備加入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備，查詢所支持的所有無線頻段，對(duì)所發(fā)現(xiàn)的無線頻段進(jìn)行是否是功能匹配的無線網(wǎng)格的判斷，在判斷過程中只要確定是功能匹配的無線網(wǎng)格時(shí)就執(zhí)行步驟C2，否則逐個(gè)判斷，直到判斷完畢所發(fā)現(xiàn)的所有無線頻段，仍沒有功能匹配的無線網(wǎng)格時(shí)，或者在未查詢到所支持的所有無線頻段中的任一個(gè)無線頻段時(shí)，僅發(fā)布其服務(wù)的基本信息，等待其它無線設(shè)備加入本設(shè)備網(wǎng)格；C2.無線設(shè)備加入功能匹配的無線網(wǎng)格，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前的格式轉(zhuǎn)換，按判斷正確網(wǎng)格時(shí)協(xié)商設(shè)置的物理鏈路及傳輸參數(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)無線設(shè)備間的資源共享。
步驟B2中的判斷所發(fā)現(xiàn)的無線頻段是否是功能匹配的無線網(wǎng)格，進(jìn)一步包括以下處理步驟b1.對(duì)準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備進(jìn)行設(shè)備安全認(rèn)證，認(rèn)證通過時(shí)執(zhí)行步驟b2，認(rèn)證未通過時(shí)執(zhí)行步驟b6；b2.準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備和網(wǎng)格中的被訪問設(shè)備間進(jìn)行設(shè)備間能力是否匹配的設(shè)備鏈路協(xié)商，鏈路協(xié)商通過時(shí)執(zhí)行步驟b3，鏈路協(xié)商未通過時(shí)執(zhí)行步驟b6；b3.設(shè)置鏈路傳輸參數(shù)，包括傳輸鏈路類型、數(shù)據(jù)傳輸速率和加密方式；b4.準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備發(fā)布所需要的服務(wù)；b5.準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備和網(wǎng)格中的被訪問設(shè)備間進(jìn)行所需要的服務(wù)與所具備的服務(wù)能力是否匹配的服務(wù)能力協(xié)商，能力協(xié)商通過后確定為是功能匹配的無線網(wǎng)格，能力協(xié)商未通過時(shí)執(zhí)行步驟b6；b6.等待其它無線設(shè)備加入本設(shè)備網(wǎng)格。
本發(fā)明的方法，針對(duì)目前無線設(shè)備臨時(shí)組網(wǎng)的需要而提出，首先對(duì)無線設(shè)備進(jìn)行功能增強(qiáng)，使每個(gè)無線設(shè)備具有設(shè)備間智能發(fā)現(xiàn)功能，設(shè)備間智能協(xié)商功能，設(shè)備間數(shù)據(jù)鏈路檢測(cè)功能，設(shè)備間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，設(shè)備間數(shù)據(jù)安全認(rèn)證及數(shù)據(jù)加密功能。在此基礎(chǔ)之上，通過服務(wù)的方式將各設(shè)備提供的應(yīng)用功能進(jìn)行組合。在智能發(fā)現(xiàn)和功能發(fā)布的基礎(chǔ)上，將每個(gè)無線設(shè)備抽象成為不同的邏輯實(shí)體，通過無線設(shè)備間協(xié)商自動(dòng)完成無線設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊。無線設(shè)備通過基礎(chǔ)服務(wù)之間的智能協(xié)商，進(jìn)行智能的資源組合和數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)能力的無線設(shè)備之間的無縫數(shù)據(jù)通訊。同時(shí)，在服務(wù)協(xié)商的基礎(chǔ)上，多個(gè)無線設(shè)備及其提供的服務(wù)結(jié)合在一起，它們整體構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的邏輯實(shí)體，這就是本發(fā)明的無線網(wǎng)格實(shí)體。新加入的無線設(shè)備可以和這個(gè)虛擬的無線網(wǎng)格直接進(jìn)行通信，訪問網(wǎng)格提供的相應(yīng)服務(wù)或?qū)⑵浞?wù)提供給網(wǎng)格使用。
本發(fā)明的方法可以在不同的平臺(tái)上使用，可以廣泛的適應(yīng)所有預(yù)裝不同操作系統(tǒng)和不同嵌入式硬件環(huán)境的無線設(shè)備，也可以支持通用的電腦。
本發(fā)明的有益效果是在本發(fā)明的技術(shù)方案提出之前，用戶普遍的概念是無線設(shè)備組網(wǎng)距離受限，數(shù)據(jù)傳輸不夠安全；由無線設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)是相對(duì)獨(dú)立的，不同鏈路無線設(shè)備之間難于進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；同時(shí)，用于各種場(chǎng)景的無線設(shè)備沒有一個(gè)設(shè)備路由管理和安全管理的功能。這在一定意義上，限制了無線設(shè)備的推廣應(yīng)用。本發(fā)明提出的全新解決方案，通過設(shè)備間自動(dòng)協(xié)商機(jī)制，拓展無線設(shè)備的工作范圍，通過服務(wù)組合和發(fā)布機(jī)制，使無線設(shè)備更容易為普通用戶使用。


圖1是本發(fā)明所稱無線設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是本發(fā)明所稱無線網(wǎng)格的基本結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的無線設(shè)備網(wǎng)格的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是無線設(shè)備在構(gòu)建無線網(wǎng)格時(shí)無線設(shè)備間的交互過程流程框圖；圖5是圖4中的無線設(shè)備發(fā)現(xiàn)過程的流程框圖；圖6是圖4中的無線設(shè)備安全認(rèn)證過程的流程框圖；
圖7是圖4中的無線設(shè)備鏈路協(xié)商過程的流程框圖；圖8是圖4中的無線設(shè)備服務(wù)內(nèi)容發(fā)布和服務(wù)能力協(xié)商過程的流程框圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，圖中示出無線設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所稱的無線設(shè)備是指具有無線射頻發(fā)射和接收功能的設(shè)備，例如手機(jī)、帶有無線網(wǎng)卡或其它無線接入裝置的電腦、帶有無線功能的PDA等。無線設(shè)備通常應(yīng)包括中央處理器11、射頻(RF)收發(fā)單元12和內(nèi)存單元13，此外還可包括輸入/輸出處理單元14及顯示處理單元15，用虛線框出的輸入/輸出處理單元14、顯示處理單元15表示可按需要選配。中央處理器11負(fù)責(zé)處理用戶操作和響應(yīng)其它無線設(shè)備接入無線網(wǎng)格時(shí)的請(qǐng)求。
參見圖2，圖中示出無線網(wǎng)格的基本結(jié)構(gòu)。無線網(wǎng)格21是由若干個(gè)無線設(shè)備，如無線設(shè)備1、無線設(shè)備2、無線設(shè)備3及由這些無線設(shè)備所發(fā)布的服務(wù)，如服務(wù)1、服務(wù)2、服務(wù)3、服務(wù)4組合構(gòu)成的邏輯實(shí)體。其中無線設(shè)備1發(fā)布服務(wù)1、服務(wù)2、服務(wù)3，無線設(shè)備2發(fā)布服務(wù)1、服務(wù)2，無線設(shè)備3發(fā)布服務(wù)1、服務(wù)2、服務(wù)4。在網(wǎng)格內(nèi)部，多個(gè)無線設(shè)備及其發(fā)布的服務(wù)協(xié)調(diào)工作；一個(gè)無線網(wǎng)格對(duì)外則表現(xiàn)統(tǒng)一的行為，供用戶對(duì)整個(gè)無線網(wǎng)格進(jìn)行訪問，此時(shí)用戶無需了解該網(wǎng)格內(nèi)的某一個(gè)無線設(shè)備的細(xì)節(jié)或者由某一個(gè)設(shè)備所發(fā)布的某個(gè)服務(wù)的細(xì)節(jié)。
上述的服務(wù)，可以是無線設(shè)備根據(jù)自身功能發(fā)布的服務(wù)，給無線網(wǎng)格內(nèi)的其它無線設(shè)備共享使用；無線設(shè)備也可以選擇使用其它無線設(shè)備發(fā)布的服務(wù)，和查詢其它無線設(shè)備提供的服務(wù)。
采用通用的IP地址法表示無線網(wǎng)格中的某一個(gè)無線設(shè)備。每個(gè)IP地址為一個(gè)32位的數(shù)字。在本發(fā)明中，采用四字節(jié)表示，每個(gè)字節(jié)范圍為0～255。對(duì)于無線設(shè)備所包含的有效IP地址是從0.0.0.1到223.255.255.255。
參見圖3，為了實(shí)現(xiàn)無線設(shè)備網(wǎng)格智能構(gòu)建及無線設(shè)備間的智能數(shù)據(jù)傳輸，首先必須對(duì)現(xiàn)有無線設(shè)備進(jìn)行功能增強(qiáng)，使其具有設(shè)備間的智能發(fā)現(xiàn)功能、設(shè)備間的智能協(xié)商功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)鏈路檢測(cè)功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)安全認(rèn)證及數(shù)據(jù)加密功能。特別是至少要具備設(shè)備發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的功能，對(duì)于某些功能強(qiáng)大的無線設(shè)備，也可以增加路由管理和安全認(rèn)證的功能。這些增強(qiáng)功能，可以通過上層應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)，也可以通過固化在硬件或BIOS中的固件實(shí)現(xiàn)。
增強(qiáng)功能在實(shí)現(xiàn)時(shí)，一般由四層模塊來具體執(zhí)行。
第一層為系統(tǒng)層模塊，它的功能主要由操作系統(tǒng)和硬件驅(qū)動(dòng)提供，其中的硬件驅(qū)動(dòng)包括TCP/IP，IPX/SPX，GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。
第二層為發(fā)現(xiàn)層模塊，包括路由管理服務(wù)、網(wǎng)格發(fā)現(xiàn)服務(wù)和安全認(rèn)證服務(wù)，發(fā)現(xiàn)層的主要功能是查找無線設(shè)備，并在無線設(shè)備間建立路由并嘗試進(jìn)行安全認(rèn)證，為下一步的數(shù)據(jù)協(xié)商進(jìn)行準(zhǔn)備。
其中的網(wǎng)格發(fā)現(xiàn)服務(wù)是整個(gè)網(wǎng)格構(gòu)建的基礎(chǔ)，主要功能包括定期對(duì)所支持的無線頻段和無線鏈路進(jìn)行遍歷，查找鏈路上其它符合相應(yīng)無線設(shè)備規(guī)范的設(shè)備，對(duì)發(fā)現(xiàn)的無線網(wǎng)格進(jìn)行統(tǒng)一的描述，并對(duì)用戶可能鏈接的無線設(shè)備進(jìn)行嘗試連接，通過安全認(rèn)證服務(wù)(發(fā)現(xiàn)層)、內(nèi)容發(fā)布服務(wù)(協(xié)商層)和數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商服務(wù)(協(xié)商層)過程來判斷是否接入了功能匹配的網(wǎng)格。
其中的路由管理服務(wù)是僅為提供路由功能的無線設(shè)備提供的。路由管理服務(wù)中的路由，是數(shù)據(jù)路由，也即無線設(shè)備間數(shù)據(jù)通信的方法，當(dāng)無線網(wǎng)格內(nèi)部的無線設(shè)備之間不能直接可達(dá)時(shí)，或者當(dāng)某無線網(wǎng)格中的某無線設(shè)備和其它網(wǎng)格的某無線設(shè)備之間不能直接可達(dá)時(shí)(不同IP地址根據(jù)其掩碼可確定其在不同的網(wǎng)段中，不同網(wǎng)段之間無法進(jìn)行直接的數(shù)據(jù)通信)，要實(shí)現(xiàn)無線設(shè)備間的通信，必須通過中間轉(zhuǎn)發(fā)，也即在進(jìn)行中轉(zhuǎn)的路由設(shè)備上，通過在設(shè)備與設(shè)備之間采用某種路由算法來構(gòu)建相應(yīng)的無線設(shè)備通信鏈路，構(gòu)建從源設(shè)備到目的設(shè)備的下一跳IP地址，由此地址代表的無線設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)并到達(dá)目的設(shè)備。路由管理服務(wù)維護(hù)所建立的設(shè)備間路由，在發(fā)現(xiàn)某無線設(shè)備離開無線網(wǎng)格時(shí)，自動(dòng)刪除相關(guān)的設(shè)備路由。
其中的安全認(rèn)證服務(wù)是僅為需要較高安全性等級(jí)的無線網(wǎng)格提供的，此安全認(rèn)證服務(wù)也可以針對(duì)目前無線功能要求的安全性等級(jí)進(jìn)行認(rèn)證。該安全認(rèn)證服務(wù)既可以選擇純對(duì)等的設(shè)備分布式認(rèn)證方案，也可以選擇包含一個(gè)集中認(rèn)證中心的安全認(rèn)證方案。
第三層為協(xié)商層模塊，包括數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商服務(wù)、內(nèi)容發(fā)布服務(wù)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)。協(xié)商層的主要功能是進(jìn)行無線設(shè)備服務(wù)能力的協(xié)商，在無線設(shè)備之間建立起合適的邏輯鏈路，準(zhǔn)備進(jìn)行應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交換，同時(shí)對(duì)待交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，保證數(shù)據(jù)通信的雙邊一致性。
其中的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商服務(wù)發(fā)生在數(shù)據(jù)傳輸開始之前，無線設(shè)備已經(jīng)通過前面幾個(gè)服務(wù)(路由管理服務(wù)、網(wǎng)格發(fā)現(xiàn)服務(wù)和安全認(rèn)證服務(wù))的確認(rèn)，無線設(shè)備之間已經(jīng)建立起簡(jiǎn)單的連接關(guān)系，但是對(duì)于鏈路的類型、數(shù)據(jù)傳輸速率、加密方式等參數(shù)并未進(jìn)行確認(rèn)，數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商服務(wù)主要進(jìn)行各種數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)的確認(rèn)。
內(nèi)容發(fā)布服務(wù)對(duì)無線設(shè)備發(fā)布的服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行規(guī)定，不同于具體的服務(wù)，內(nèi)容發(fā)布服務(wù)給用戶呈現(xiàn)的是一系列服務(wù)的實(shí)體，用戶可以選擇調(diào)用不同的服務(wù)實(shí)體，同時(shí)內(nèi)容發(fā)布服務(wù)還對(duì)各無線設(shè)備的不同邏輯服務(wù)進(jìn)行組合，構(gòu)建成一個(gè)統(tǒng)一的無線網(wǎng)格的功能。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)是在應(yīng)用層服務(wù)注冊(cè)之后生效的服務(wù)，對(duì)所有底層和上層傳輸?shù)姆?wù)內(nèi)容進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)、不同設(shè)備之間數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一。
最后一層是應(yīng)用層模塊，實(shí)施例給出的是文件服務(wù)、多媒體服務(wù)和個(gè)人事務(wù)服務(wù)。應(yīng)用層的主要功能為應(yīng)用，在此層面上可以進(jìn)行各種應(yīng)用功能擴(kuò)展，即除了列舉的文件服務(wù)，多媒體服務(wù)和個(gè)人事務(wù)服務(wù)外，還可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行其它功能的擴(kuò)展。即應(yīng)用層服務(wù)，針對(duì)具體的不同需求可以自由定制。上述文件服務(wù)主要完成對(duì)文件的相關(guān)操作，比如拷貝、刪除、重命名等；多媒體服務(wù)主要完成媒體文件的播放、暫停、快進(jìn)、快退等功能；個(gè)人事務(wù)服務(wù)主要完成個(gè)人日程、通訊簿數(shù)據(jù)等的管理工作。
因?yàn)閼?yīng)用層服務(wù)根據(jù)無線設(shè)備的不同功能而有所不同，所以本發(fā)明方法主要集中在底層的交互過程中，即發(fā)現(xiàn)層、協(xié)商層中的交互過程。
參見圖4，圖中示出無線設(shè)備在加入增強(qiáng)功能后，智能構(gòu)建無線網(wǎng)格時(shí)的無線設(shè)備之間的交互過程。
步驟401，無線設(shè)備準(zhǔn)備加入無線網(wǎng)格，尋找所需要的另一無線設(shè)備。
步驟402，由無線設(shè)備發(fā)現(xiàn)層的網(wǎng)格發(fā)現(xiàn)服務(wù)模塊查詢所支持的所有無線頻段(網(wǎng)格)，對(duì)所支持的無線頻段(如蘭牙、GPRS、紅外、802.11等)進(jìn)行遍歷，查詢有無這些頻段(網(wǎng)格)，發(fā)現(xiàn)有這些頻段則執(zhí)行步驟404，否則執(zhí)行步驟403。
步驟404，保存所查詢到的所有無線網(wǎng)格(頻段)，建立無線網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫。
步驟405，對(duì)所發(fā)現(xiàn)的所有無線網(wǎng)格中的某網(wǎng)格，判斷是否存在對(duì)該網(wǎng)格的最近一次訪問，有則直接執(zhí)行步驟407，否則執(zhí)行步驟406。
步驟406，由發(fā)現(xiàn)層的路由管理模塊查找最優(yōu)鏈路，然后執(zhí)行步驟407，該最優(yōu)鏈路是按照設(shè)定原則確定的，如發(fā)射功率最強(qiáng)，對(duì)用戶而言最經(jīng)濟(jì)等。
步驟407，根據(jù)最近一次訪問，針對(duì)該網(wǎng)格設(shè)置無線工作參數(shù)，如載頻等。
步驟408，判斷該網(wǎng)格是否是功能匹配的無線網(wǎng)格，此判斷過程需經(jīng)過一系列的設(shè)備安全認(rèn)證、設(shè)備鏈路協(xié)商、服務(wù)能力協(xié)商等過程(詳見圖5)，都通過時(shí)才判斷為功能匹配的無線網(wǎng)格，繼續(xù)執(zhí)行步驟409，否則執(zhí)行步驟410。
步驟409、411，由協(xié)商層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)模塊進(jìn)行傳輸格式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)所有底層與上層傳輸間的服務(wù)內(nèi)容的格式轉(zhuǎn)換，使在不同平臺(tái)、不同無線設(shè)備間有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，設(shè)備加入無線網(wǎng)格，至此完成了兩個(gè)無線設(shè)備間的交互過程，構(gòu)建起一個(gè)虛擬的無線網(wǎng)格，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)無線設(shè)備間的資源共享。
步驟410，是否遍歷了保存在無線網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫中所有的無線網(wǎng)格，是則執(zhí)行步驟403，否則返回步驟407，選擇另一個(gè)所保存的無線網(wǎng)格進(jìn)行無線工作參數(shù)設(shè)定，并繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)步驟。
上述過程描述了無線設(shè)備加入一個(gè)存在的無線網(wǎng)格時(shí)，設(shè)備之間的交互過程。無線設(shè)備加入一個(gè)存在的無線網(wǎng)格，必須進(jìn)行無線網(wǎng)格是否功能匹配的判斷過程，即安全認(rèn)證、數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商和服務(wù)能力協(xié)商的過程，在設(shè)備成功加入網(wǎng)格后，將本設(shè)備的服務(wù)發(fā)布到網(wǎng)格中的其它無線設(shè)備上，供用戶調(diào)用。
步驟403、413至415，無線網(wǎng)格是由無線設(shè)備組成的，工作在同一網(wǎng)格中的無線設(shè)備具有相同的頻段。一個(gè)無線設(shè)備可以同時(shí)工作在多個(gè)無線網(wǎng)格中，可以進(jìn)行不同網(wǎng)格之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。在一個(gè)無線設(shè)備未發(fā)現(xiàn)任何無線網(wǎng)格時(shí)，它自己可以成為一個(gè)獨(dú)立的無線網(wǎng)格，即一種最簡(jiǎn)單的設(shè)備網(wǎng)格。此時(shí)該無線設(shè)備不與任何其它無線設(shè)備進(jìn)行交互，僅僅發(fā)布基本服務(wù)信息，等待其它無線設(shè)備的加入(連接)。
發(fā)現(xiàn)層的網(wǎng)格發(fā)現(xiàn)服務(wù)模塊定期地對(duì)所支持的無線鏈路進(jìn)行遍歷，查找無線頻段上其它能與某些無線設(shè)備規(guī)范相符合的無線設(shè)備，構(gòu)建無線網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫，同時(shí)嘗試連接不同的無線網(wǎng)格。采取這種工作方式的主要原因是無線設(shè)備通過不同的工作頻率(載頻)進(jìn)行區(qū)分，一個(gè)無線設(shè)備在某個(gè)時(shí)刻只能處于某個(gè)無線網(wǎng)格內(nèi)，此時(shí)該無線設(shè)備無法和其它工作頻率的無線設(shè)備進(jìn)行通信，因此，必須嘗試建立所有的無線鏈路，并進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn)工作。判定無線網(wǎng)格是否正確，該判定工作由設(shè)備安全認(rèn)證、設(shè)備鏈路協(xié)商和服務(wù)能力協(xié)商模塊完成，即在無線設(shè)備完成安全認(rèn)證、設(shè)備鏈路協(xié)商和服務(wù)能力協(xié)商等步驟后，無線設(shè)備正式加入無線網(wǎng)格。
參見圖5，圖中說明了圖4中的步驟408，即判定功能匹配的無線網(wǎng)格的一個(gè)比較詳細(xì)的過程流程。
步驟407，無線設(shè)備針對(duì)嘗試加入的網(wǎng)格設(shè)置無線工作參數(shù)；
步驟501，由發(fā)現(xiàn)層的路由管理模塊判斷是否可直達(dá)所需的無線設(shè)備，如果不能直達(dá)則執(zhí)行步驟502，否則直接執(zhí)行步驟503；步驟502，由發(fā)現(xiàn)層的路由管理服務(wù)模塊構(gòu)建設(shè)備路由，再執(zhí)行步驟503；步驟503，由發(fā)現(xiàn)層的安全認(rèn)證服務(wù)模塊對(duì)該加入的無線設(shè)備進(jìn)行安全認(rèn)證，能通過安全認(rèn)證則執(zhí)行步驟504，否則返回步驟410執(zhí)行；步驟504，在確認(rèn)傳輸參數(shù)前，先要進(jìn)行設(shè)備鏈路協(xié)商，即兩個(gè)無線設(shè)備之間的能力是否能匹配，例如一個(gè)無線設(shè)備要傳送帶寬很大的視頻圖像且無法降低帶寬，而另一無線設(shè)備因帶寬不夠而沒有接收該視頻圖像的能力，此時(shí)則協(xié)商不成，返回步驟410執(zhí)行，否則協(xié)商通過時(shí)執(zhí)行步驟505；步驟505，由協(xié)商層的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商服務(wù)模塊進(jìn)行傳輸參數(shù)的設(shè)置與確認(rèn)，包括傳輸鏈路的類型、數(shù)據(jù)傳輸速率、加密方式等參數(shù)；步驟506，由協(xié)商層的內(nèi)容發(fā)布服務(wù)模塊發(fā)布一系列所需要的服務(wù)實(shí)體；步驟507，在進(jìn)行應(yīng)用層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換前，協(xié)商層的內(nèi)容發(fā)布服務(wù)模塊還要作服務(wù)能力的協(xié)商，如一個(gè)無線設(shè)備要發(fā)送的是彩色圖片，而另一個(gè)無線設(shè)備只能看黑白圖片時(shí)則服務(wù)能力協(xié)商未通過，返回步驟410執(zhí)行，否則執(zhí)行步驟411，由協(xié)商層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)模塊進(jìn)行傳輸格式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)所有底層與上層傳輸間的服務(wù)內(nèi)容的格式轉(zhuǎn)換，使在不同平臺(tái)、不同無線設(shè)備間有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，至此完成了發(fā)現(xiàn)層的全部功能，無線設(shè)備之間已經(jīng)建立起穩(wěn)定的邏輯數(shù)據(jù)鏈路，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)無線設(shè)備間的資源共享；步驟410，在步驟503、504、507中，若發(fā)生任一項(xiàng)未通過的情況時(shí)，則進(jìn)一步判斷是否遍歷了步驟404中所保存的所有無線網(wǎng)格，若已經(jīng)遍歷了卻仍未通過時(shí)，則執(zhí)行步驟403，構(gòu)建設(shè)備網(wǎng)絡(luò)并等待，若還沒有遍歷，則返回步驟407執(zhí)行，選擇下一個(gè)無線網(wǎng)格重復(fù)執(zhí)行步驟501-507。
圖5流程說明了，至少在完成設(shè)備發(fā)現(xiàn)、設(shè)備鏈路協(xié)商和服務(wù)能力協(xié)商的工作后，才能在新的網(wǎng)格框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同無線設(shè)備間的通信。這一系列的發(fā)現(xiàn)與協(xié)商工作是由無線設(shè)備之間的底層服務(wù)模塊自動(dòng)完成的。
步驟502中，在開始驗(yàn)證無線設(shè)備是否處于功能匹配的無線網(wǎng)格時(shí)，對(duì)于部分無線設(shè)備還需要由路由管理服務(wù)模塊完成路由構(gòu)建的工作。這部分工作主要包含設(shè)備路由的建立和設(shè)備路由的動(dòng)態(tài)維護(hù)。無線設(shè)備路由不同于有線設(shè)備路由，其中一方面是無線非對(duì)稱性問題(如前所述的A設(shè)備能發(fā)現(xiàn)B設(shè)備，而B設(shè)備不能發(fā)現(xiàn)A設(shè)備的問題)，另一方面是無線設(shè)備的動(dòng)態(tài)移動(dòng)問題(有時(shí)還是高速移動(dòng))。這都需要對(duì)路由的建立和維護(hù)采用全新的不同于以往的方法。同時(shí)，此路由構(gòu)建還必須考慮無線信號(hào)強(qiáng)度、無線數(shù)據(jù)流量等諸多因素。涉及動(dòng)態(tài)構(gòu)建無線設(shè)備路由的技術(shù)包括“實(shí)現(xiàn)無線設(shè)備間智能組網(wǎng)的方法”與“無線設(shè)備自組網(wǎng)平衡路由的方法”(相關(guān)技術(shù)方案另案申請(qǐng)專利)。
參見圖6，圖中說明了圖5步驟503的一個(gè)比較詳細(xì)的安全認(rèn)證過程流程。
對(duì)于某些高安全性網(wǎng)格，在設(shè)置了針對(duì)某一無線網(wǎng)格的無線工作參數(shù)、進(jìn)行下一步的操作前還必須完成相應(yīng)的安全認(rèn)證工作。安全認(rèn)證模式可以根據(jù)無線網(wǎng)格的不同，在分布式認(rèn)證和集中式認(rèn)證兩種模式間切換。分布式認(rèn)證是針對(duì)無線設(shè)備臨時(shí)組網(wǎng)的特性提出的，認(rèn)證信息分布在不同的無線設(shè)備上，認(rèn)證數(shù)據(jù)可以在無線設(shè)備之間進(jìn)行傳遞。集中式認(rèn)證是目前比較常見的方案，一般需要專有設(shè)備充當(dāng)認(rèn)證中心，所有的認(rèn)證信息保存在認(rèn)證中心上，由管理人員制定認(rèn)證信息規(guī)則并進(jìn)行維護(hù)。
步驟601，開始對(duì)加入網(wǎng)格的無線設(shè)備進(jìn)行安全認(rèn)證；步驟602，判斷是否需要作安全認(rèn)證，需要時(shí)執(zhí)行步驟603，否則執(zhí)行步驟607，認(rèn)定為通過安全認(rèn)證；步驟603，判斷是否采用集中式認(rèn)證，是則執(zhí)行步驟605，否則執(zhí)行步驟604；步驟604，通過查詢過程進(jìn)行分布式認(rèn)證，分布式認(rèn)證信息可以保存在網(wǎng)格中的多個(gè)設(shè)備上，也可以保存在網(wǎng)格中的某個(gè)設(shè)備上；步驟605，獲得認(rèn)證中心提供的基本認(rèn)證信息；步驟606，根據(jù)步驟604、605的認(rèn)證信息，判斷是否通過安全認(rèn)證，通過則執(zhí)行步驟607，否則執(zhí)行步驟608；步驟607，認(rèn)證成功；步驟608，認(rèn)證失敗。
設(shè)備可以根據(jù)網(wǎng)格的要求加入設(shè)備間的安全認(rèn)證及數(shù)據(jù)加密功能。
參見圖7，圖中示出圖5中步驟504的一個(gè)比較詳細(xì)的設(shè)備鏈路協(xié)商過程。在發(fā)現(xiàn)層的工作完成之后，無線設(shè)備已經(jīng)和無線網(wǎng)格內(nèi)部的其它無線設(shè)備建立了一個(gè)物理上連通的數(shù)據(jù)通路。此時(shí)無線設(shè)備就可以和此網(wǎng)格內(nèi)部的其它無線設(shè)備進(jìn)行鏈路協(xié)商的工作，為其后應(yīng)用層服務(wù)的發(fā)布和調(diào)用進(jìn)行準(zhǔn)備。在協(xié)商層開始工作之前，首先必須進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商服務(wù)的工作。數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商服務(wù)主要就設(shè)備之間的鏈路類型、數(shù)據(jù)傳輸類型、數(shù)據(jù)傳輸速率、加密方式、服務(wù)質(zhì)量、帶寬要求等信息進(jìn)行協(xié)商，在設(shè)備上注冊(cè)不同服務(wù)要求的鏈路信息。鏈路類型是指物理連接方式，比如gprs、bluetooth、802.11、紅外、有線、usb、3G等等。數(shù)據(jù)傳輸類型是指可靠傳輸方式和不可靠傳輸方式，前者主要用于傳輸文件或其它關(guān)鍵數(shù)據(jù)，后者主要用于傳輸語音、視頻等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
步驟701，兩無線設(shè)備間開始進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商；步驟702，協(xié)商傳輸數(shù)據(jù)的有關(guān)參數(shù)；步驟703至707，分別協(xié)商支持的鏈路類型、支持的數(shù)據(jù)傳輸類型、支持的數(shù)據(jù)傳輸速率、支持的加密方式、和支持的服務(wù)質(zhì)量，全部協(xié)商成功時(shí)執(zhí)行步驟708，只要有一項(xiàng)協(xié)商不成功時(shí)則執(zhí)行步驟710；步驟708，協(xié)商成功后則設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)；步驟709，完成數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商服務(wù)工作且協(xié)商成功；步驟710，完成數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商服務(wù)工作但協(xié)商失敗。
參見圖8，圖中比較詳細(xì)地說明了一個(gè)服務(wù)發(fā)布及服務(wù)能力協(xié)商過程。
協(xié)商層的內(nèi)容發(fā)布服務(wù)模塊完成設(shè)備網(wǎng)格的構(gòu)建工作。在開始此服務(wù)時(shí)通過上面的過程已經(jīng)構(gòu)建起設(shè)備之間穩(wěn)定的邏輯數(shù)據(jù)鏈路，設(shè)備之間可以通過此邏輯數(shù)據(jù)鏈路交換要發(fā)布的應(yīng)用層服務(wù)信息。
新加入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備會(huì)向網(wǎng)格中的其它無線設(shè)備發(fā)布服務(wù)，網(wǎng)格中的設(shè)備也會(huì)向新加入的設(shè)備發(fā)布已存在的服務(wù)。設(shè)備服務(wù)之間通過相互的協(xié)商過程，確定每個(gè)設(shè)備呈現(xiàn)給最終用戶的服務(wù)功能。在服務(wù)協(xié)商失敗的條件下，服務(wù)自動(dòng)隱藏，此時(shí)服務(wù)無法進(jìn)行顯示和調(diào)用。同時(shí)，發(fā)布的服務(wù)與相應(yīng)的無線設(shè)備相關(guān)，在設(shè)備退出無線網(wǎng)格之后，它包含的所有服務(wù)自動(dòng)從網(wǎng)格中注銷。
發(fā)布服務(wù)及服務(wù)能力協(xié)商的一般過程是步驟801，新加入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備向網(wǎng)格中的其它無線設(shè)備發(fā)布其基本的服務(wù)信息，網(wǎng)格中的其它無線設(shè)備接收到此服務(wù)信息；步驟802、803，接收到此服務(wù)信息的無線設(shè)備首先查詢本地服務(wù)，并進(jìn)而判斷此服務(wù)此前是否發(fā)布過，如果發(fā)布過，也即已存在相同類型的本地服務(wù)，則直接執(zhí)行步驟809，否則執(zhí)行步驟804；步驟804至806，接收到服務(wù)信息的無線設(shè)備會(huì)進(jìn)一步獲取服務(wù)的基本需求，并通過查詢過程取得本設(shè)備的能力信息，再對(duì)本設(shè)備能力和該服務(wù)的基本需求進(jìn)行匹配，判斷本設(shè)備能力能否滿足該服務(wù)的基本需求，如果能滿足則進(jìn)一步執(zhí)行步驟807至809，否則執(zhí)行步驟810至812；步驟807至808，匹配成功，則進(jìn)一步獲取服務(wù)的詳細(xì)信息，并注冊(cè)此服務(wù)到本地設(shè)備；步驟810至812，匹配不成功，則向?qū)Ψ皆O(shè)備發(fā)送自身的設(shè)備能力，供對(duì)方設(shè)備判斷能否作滿足該服務(wù)需求的匹配轉(zhuǎn)換，若能作匹配轉(zhuǎn)換則更新服務(wù)基本需求，并執(zhí)行步驟809，注冊(cè)此服務(wù)到本地設(shè)備，否則服務(wù)協(xié)商失敗，結(jié)束服務(wù)協(xié)商過程；步驟809，給出相應(yīng)的關(guān)聯(lián)服務(wù)和提供服務(wù)的無線網(wǎng)格設(shè)備，服務(wù)協(xié)商成功，并結(jié)束服務(wù)協(xié)商過程。
舉例說，在手機(jī)接收到提供圖片顯示的服務(wù)需求時(shí)，手機(jī)先取得服務(wù)要求的設(shè)備能力，包括可以顯示圖像，顯示能力為彩色，顯示屏分辨率大于320×200；手機(jī)發(fā)現(xiàn)自身的設(shè)備能力為可以顯示圖像，顯示能力為黑白，顯示屏分辨率為320×240，則將自己的設(shè)備能力發(fā)送給服務(wù)；服務(wù)查詢自己是否具有將彩色圖片轉(zhuǎn)換為黑白圖片的能力，如果有，則匹配成功，手機(jī)可顯示圖片，反之，則匹配失敗，此時(shí)服務(wù)將隱藏，網(wǎng)格中其它設(shè)備用戶將無法顯示和調(diào)用此服務(wù)。
每個(gè)設(shè)備協(xié)商層的內(nèi)容發(fā)布服務(wù)模塊管理其它設(shè)備發(fā)布的服務(wù)信息，同時(shí)內(nèi)容發(fā)布服務(wù)模塊也會(huì)協(xié)商一個(gè)一致的表示行為，這個(gè)表示構(gòu)成了網(wǎng)格呈現(xiàn)給用戶的最終功能。
圖4中步驟409的應(yīng)用層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)是設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前的最后一步，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。先將待發(fā)送的數(shù)據(jù)翻譯成一種設(shè)備雙方都能接受并與平臺(tái)無關(guān)的中間格式，然后再對(duì)該中間格式數(shù)據(jù)進(jìn)行反向轉(zhuǎn)換。這種中間格式可以是一個(gè)xml描述，也可以是雙方都能理解的其它文本格式。
當(dāng)用戶存在于一個(gè)有多臺(tái)無線筆記本電腦、無線PDA、手機(jī)等的無線設(shè)備環(huán)境中時(shí)(這些無線設(shè)備已預(yù)先作了功能增強(qiáng)處理)，若無線筆記本電腦要向手機(jī)獲取保存在手機(jī)上的用戶通訊錄時(shí)，可以采用本發(fā)明的方法通過構(gòu)建無線網(wǎng)格獲得所要的服務(wù)。
無線筆記本電腦通過發(fā)現(xiàn)層的網(wǎng)格發(fā)現(xiàn)服務(wù)模塊遍歷無線網(wǎng)格(頻段)后，可以發(fā)現(xiàn)所有的無線設(shè)備網(wǎng)格，從而可以選擇某個(gè)網(wǎng)格嘗試加入。在通過安全認(rèn)證之后，無線筆記本電腦的發(fā)現(xiàn)層路由管理服務(wù)模塊構(gòu)建起無線筆記本電腦和所發(fā)現(xiàn)的所有無線設(shè)備的數(shù)據(jù)通路。然后，通過手機(jī)與筆記本電腦間的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商過程，手機(jī)會(huì)告訴筆記本電腦下述信息手機(jī)鏈路的最大數(shù)據(jù)傳輸速率為16kb，鏈路類型位gprs，不進(jìn)行加密，服務(wù)質(zhì)量要求始終為高，帶寬必須保證在8kb以上。筆記本電腦發(fā)現(xiàn)它可以滿足此需求并設(shè)置它和手機(jī)間的數(shù)據(jù)鏈路參數(shù)。依據(jù)這些參數(shù)，內(nèi)容發(fā)布服務(wù)模塊在筆記本電腦和手機(jī)間建立起數(shù)據(jù)通路，供傳輸相關(guān)的服務(wù)信息。筆記本電腦這時(shí)會(huì)查詢手機(jī)上個(gè)人事務(wù)服務(wù)，在發(fā)現(xiàn)手機(jī)發(fā)布了此用戶通訊錄服務(wù)之后，個(gè)人事務(wù)服務(wù)開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。雖然筆記本電腦與手機(jī)兩者的硬件平臺(tái)不一致，但是通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)，用戶通訊錄數(shù)據(jù)還是準(zhǔn)確無誤地傳到筆記本電腦上。
權(quán)利要求
1.一種智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于包括以下處理步驟A.對(duì)每一個(gè)期望加入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備進(jìn)行功能增強(qiáng)，使無線設(shè)備具有設(shè)備間的智能發(fā)現(xiàn)功能、設(shè)備間的智能協(xié)商功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)鏈路檢測(cè)功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、設(shè)備間的安全認(rèn)證及數(shù)據(jù)加密功能；B.無線設(shè)備通過設(shè)備發(fā)現(xiàn)服務(wù)過程構(gòu)建無線網(wǎng)格，和通過設(shè)備發(fā)現(xiàn)服務(wù)過程加入無線網(wǎng)格，無線設(shè)備間建立起簡(jiǎn)單的連接關(guān)系；C.建立起簡(jiǎn)單連接關(guān)系的無線設(shè)備通過設(shè)備鏈路協(xié)商過程設(shè)置無線設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)，建立無線設(shè)備間的邏輯數(shù)據(jù)通路；D.無線設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)和通過服務(wù)能力協(xié)商過程進(jìn)行服務(wù)內(nèi)容發(fā)布，交換要發(fā)布的應(yīng)用層服務(wù)信息；E.無線設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用層數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)互通。
2.一種智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于包括以下處理步驟A.對(duì)每一個(gè)期望加入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備進(jìn)行功能增強(qiáng)，使無線設(shè)備具有設(shè)備間的智能發(fā)現(xiàn)功能、設(shè)備間的智能協(xié)商功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)鏈路檢測(cè)功能、設(shè)備間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、設(shè)備間的安全認(rèn)證及數(shù)據(jù)加密功能；B.準(zhǔn)備加入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備，查詢所支持的所有無線頻段，對(duì)所發(fā)現(xiàn)的無線頻段進(jìn)行是否是功能匹配的無線網(wǎng)格的判斷，在判斷過程中只要確定是功能匹配的無線網(wǎng)格時(shí)就執(zhí)行步驟C，否則逐個(gè)判斷，直到判斷完畢所發(fā)現(xiàn)的所有無線頻段，仍沒有功能匹配的無線網(wǎng)格時(shí)，或者在未查詢到所支持的所有無線頻段中的任一個(gè)無線頻段時(shí)，僅發(fā)布其服務(wù)的基本信息，等待其它無線設(shè)備加入本設(shè)備網(wǎng)格；C.無線設(shè)備加入功能匹配的無線網(wǎng)格，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前的格式轉(zhuǎn)換，按判斷正確網(wǎng)格時(shí)協(xié)商設(shè)置的物理鏈路及傳輸參數(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)無線設(shè)備間的資源共享。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于所述步驟A中的功能增強(qiáng)，是通過設(shè)置系統(tǒng)層模塊、發(fā)現(xiàn)層模塊、協(xié)商層模塊和應(yīng)用層模塊實(shí)現(xiàn)的；所述的系統(tǒng)層模塊由操作系統(tǒng)和硬件驅(qū)動(dòng)提供；所述的發(fā)現(xiàn)層模塊包括網(wǎng)格發(fā)現(xiàn)服務(wù)模塊、路由管理服務(wù)模塊和安全認(rèn)證模塊，用于查找被訪問的無線設(shè)備、在訪問與被訪問的無線設(shè)備間建立起路由和進(jìn)行安全認(rèn)證，為協(xié)商層模塊的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商進(jìn)行準(zhǔn)備；所述的協(xié)商層模塊包括數(shù)據(jù)鏈路協(xié)商服務(wù)模塊、內(nèi)容發(fā)布模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)模塊，用于進(jìn)行設(shè)備間能力的協(xié)商，在無線設(shè)備之間建立起邏輯鏈路供進(jìn)行應(yīng)用層數(shù)據(jù)交換，同時(shí)對(duì)待交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，保證無線設(shè)備雙方通信的雙邊一致性；所述的應(yīng)用層用于完成各種應(yīng)用功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于所述步驟B中，還包括對(duì)發(fā)現(xiàn)的所支持的所有無線頻段進(jìn)行保存，建立無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于在判斷所發(fā)現(xiàn)的無線頻段是否是功能匹配的無線網(wǎng)格前，進(jìn)一步包括以下處理步驟對(duì)所發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)格，判斷是否存在對(duì)該網(wǎng)格的最近一次訪問，有則根據(jù)該最近一次訪問直接設(shè)置包括載頻的無線工作參數(shù)，否則按設(shè)定原則查找最優(yōu)鏈路后再設(shè)置無線工作參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于；所述的判斷所發(fā)現(xiàn)的無線頻段是否是功能匹配的無線網(wǎng)格，進(jìn)一步包括以下處理步驟b1.對(duì)準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備進(jìn)行設(shè)備安全認(rèn)證，認(rèn)證通過時(shí)執(zhí)行步驟b2，認(rèn)證未通過時(shí)執(zhí)行步驟b6；b2.準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備和網(wǎng)格中的被訪問設(shè)備間進(jìn)行設(shè)備間能力是否匹配的設(shè)備鏈路協(xié)商，鏈路協(xié)商通過時(shí)執(zhí)行步驟b3，鏈路協(xié)商未通過時(shí)執(zhí)行步驟b6；b3.設(shè)置鏈路傳輸參數(shù)，包括傳輸鏈路類型、數(shù)據(jù)傳輸速率和加密方式；b4.準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備發(fā)布所需要的服務(wù)；b5.準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備和網(wǎng)格中的被訪問設(shè)備間進(jìn)行所需要的服務(wù)與所具備的服務(wù)能力是否匹配的服務(wù)能力協(xié)商，能力協(xié)商通過后確定為是功能匹配的無線網(wǎng)格，能力協(xié)商未通過時(shí)執(zhí)行步驟b6；b6.等待其它無線設(shè)備加入本設(shè)備網(wǎng)格。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于；所述步驟b1的設(shè)備安全認(rèn)證前進(jìn)一步包括判斷準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備是否直接可達(dá)無線網(wǎng)格中的被訪問設(shè)備；不直接可達(dá)時(shí)先構(gòu)建設(shè)備路由；直接可達(dá)時(shí)或者在構(gòu)建了設(shè)備路由后進(jìn)行所述的安全認(rèn)證。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于；所述步驟b1中的設(shè)備安全認(rèn)證，進(jìn)一步包括b11.選擇認(rèn)證方式，認(rèn)證方式包括集中式認(rèn)證和分布式認(rèn)證；b12.選擇集中式認(rèn)證方式時(shí)，從認(rèn)證中心獲取認(rèn)證信息，選擇分布式認(rèn)證方式時(shí)，由分布式查詢認(rèn)證設(shè)備給出認(rèn)證信息；b13.根據(jù)認(rèn)證信息判斷安全認(rèn)證通過或者未通過。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于；所述步驟b2中的設(shè)備間能力是否匹配的設(shè)備鏈路協(xié)商包括逐一協(xié)商傳輸數(shù)據(jù)參數(shù)，包括支持的鏈路類型、支持的數(shù)據(jù)傳輸類型、支持的數(shù)據(jù)傳輸速率、支持的加密方式、和支持的服務(wù)質(zhì)量，其中任一協(xié)商項(xiàng)不匹配，則鏈路協(xié)商未通過，全部協(xié)商項(xiàng)都匹配時(shí)，鏈路協(xié)商通過。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于；所述步驟b5中的所需要的服務(wù)與所具備的服務(wù)能力是否匹配的服務(wù)能力協(xié)商包括b51.準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備向無線網(wǎng)格發(fā)布其所需要的基本服務(wù)信息；b52.無線網(wǎng)格中的無線設(shè)備接收該基本服務(wù)信息，通過查詢其本地服務(wù)，確定是否存在滿足該基本服務(wù)信息的本地服務(wù)，存在本地服務(wù)則服務(wù)能力協(xié)商通過，執(zhí)行步驟b55，不存在本地服務(wù)時(shí)則判斷設(shè)備能力是否滿足所需要的基本服務(wù)信息，滿足時(shí)執(zhí)行步驟b53，不滿足時(shí)執(zhí)行步驟b54；b53.取得服務(wù)詳細(xì)信息并保存到本地，再執(zhí)行步驟b55；b54.無線網(wǎng)格中的無線設(shè)備向準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備發(fā)送自身的設(shè)備能力信息，由準(zhǔn)備接入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備進(jìn)行所需的基本服務(wù)與該設(shè)備能力間匹配的轉(zhuǎn)換判斷，能作匹配轉(zhuǎn)換時(shí)則更新所需的基本服務(wù)并執(zhí)行步驟b53，不能作匹配轉(zhuǎn)換時(shí)則能力協(xié)商未通過；b55.給出關(guān)聯(lián)服務(wù)及提供服務(wù)的無線設(shè)備。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，其特征在于；所述步驟C中的格式轉(zhuǎn)換是先將待發(fā)送數(shù)據(jù)翻譯成設(shè)備雙方都能接受并與平臺(tái)無關(guān)的中間格式，再對(duì)該中間格式進(jìn)行反向轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能構(gòu)建無線設(shè)備網(wǎng)格的方法，通過構(gòu)建虛擬的無線網(wǎng)格，組合多個(gè)無線設(shè)備提供的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間不同服務(wù)能力的無縫數(shù)據(jù)通信。包括對(duì)每一個(gè)期望加入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備進(jìn)行功能增強(qiáng)，使之具有發(fā)現(xiàn)、協(xié)商、數(shù)據(jù)鏈路檢測(cè)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、安全認(rèn)證及數(shù)據(jù)加密等功能；準(zhǔn)備加入無線網(wǎng)格的無線設(shè)備，查詢所支持的所有無線頻段，對(duì)所發(fā)現(xiàn)的無線網(wǎng)格逐一進(jìn)行安全認(rèn)證、鏈路協(xié)商、能力協(xié)商的判斷，都通過時(shí)設(shè)備加入無線網(wǎng)格，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前的格式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)無線設(shè)備間的資源共享；未通過或者未查詢到所支持的所有無線頻段中的任一個(gè)無線頻段時(shí)，僅發(fā)布其服務(wù)的基本信息，等待其它無線設(shè)備加入本設(shè)備的無線網(wǎng)格。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1627717SQ200310119428
公開日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2003年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
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