Уровень техники
В сети, имеющей множество станций, могут возникать проблемы со связью. В ячеистых сетях проблемы со связью, такие как заблокированные каналы, ведущие к одной или нескольким станциям сети или оконечным модулям, могут быть решены путем использования другого канала или каналов связи посредством, например, одной или нескольких станций в ячеистой сети. Однако даже в ячеистых сетях могут возникать ситуации, в которых связь с одной или несколькими станциями заблокирована по меньшей мере некоторое время. Такая ситуация нежелательна, особенно когда для одной или более станций важна постоянная и надежная связь.
Раскрытие изобретения
Предлагается способ связи, включающий множество физических сред. Сеть связи содержит первую физическую среду, соединенную со множеством узлов, и по меньшей мере одну дополнительную физическую среду, причем по меньшей мере некоторые из узлов соединены по меньшей мере с одной из указанных дополнительных физических сред.
Узел в сети связи содержит множество модулей физического уровня, при этом каждый из по меньшей мере некоторых модулей физического уровня соединен с одной из множества разных физических сред и одним из различных модулей управления доступом к среде, при этом модули физического уровня предназначены для передачи данных между указанными соответствующими физическими средами и соответствующими модулями управления доступом к среде.
Узел дополнительно содержит канальный уровень, содержащий уровень управления доступом к среде, содержащий множество модулей управления доступом к среде, каждый из которых соединен с одним из модулей физического уровня и одним модулем управления логическим каналом, при этом модули управления доступом к среде предназначены для управления связью с соответствующими модулями физического уровня. Канальный уровень также содержит уровень управления логическим каналом, содержащий один модуль управления логическим каналом, соединенный с модулями управления доступом к среде и модулем связи для поддержки передачи данных между модулем связи и модулями управления доступом к среде, при этом модуль управления логическим каналом дополнительно предназначен для обеспечения механизмов управления потоком, подтверждения и восстановления при ошибках с указанием того, какие механизмы подлежат использованию для адресации других узлов сети по указанной сети связи, а также для пересылки сообщений, передаваемых между другими узлами указанной сети связи.
Узел также содержит уровень связи, содержащий модуль связи, соединенный с модулем управления логическим каналом для поддержки сетевого уровня, транспортного уровня, сеансового уровня, уровня представления и прикладного уровня иерархической модели связи. Модуль связи узла использует разные физические среды сети связи прозрачным образом.
Краткое описание чертежей
Объект изобретения подробно описан и заявлен в заключительной части описания. Однако структуру и принцип работы предлагаемого изобретения, а также объекты, признаки и преимущества изобретения проще всего раскрыть со ссылкой на последующее подробное описание с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 представляет собой функциональную схему оконечного устройства в сети связи, модель которой соответствует вариантам осуществления изобретения; и
фиг.2 представляет собой схему ячеистой сети, имеющей множество сред, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Понятно, что для простоты и ясности описания элементы, показанные на чертежах, могут быть изображены не в масштабе. Например, для ясности размеры некоторых элементов могут быть увеличены относительно других элементов. Кроме того, при необходимости ссылочные номера позиций на чертежах могут повторяться для указания на соответствующие или аналогичные элементы.
Осуществление изобретения
Для полного раскрытия изобретения в последующем подробном описании приведено множество характерных особенностей изобретения. Однако специалистам в данной области техники понятно, что настоящее изобретение может быть реализовано без указанных характерных особенностей. В других случаях подробное описание хорошо известных способов, процедур и компонентов опущено, чтобы не усложнять понимание настоящего изобретения.
Система связи, как правило, может включать повторяющийся узел или узлы для покрытия заданного участка или заданную группу оконечных модулей с другими каналами связи. Так как каждый оконечный модуль по своему характеру имеет возможности связи, каждый оконечный модуль можно использовать в качестве ретранслятора, который может передавать данные и/или контент и т.п. в другой оконечный модуль, например, посредством установления обходного канала. Примером такой структуры является ячеистая сеть.
Но даже при использовании ячеистой сети и осуществлении передачи между всеми модулями возникают ситуации, когда модуль заблокирован и не может осуществлять связь с каким-либо другим модулем, например, из-за отказов физической среды, которые могут вызывать временные или постоянные помехи связи. Указанные помехи могут иметь различные характеристики и могут проявляться по-разному в зависимости от каждой физической среды. Высокие уровни модели связи могут устранять некоторые ошибки, но, когда требуемая способность преодоления существующей проблемы связи превышает внутреннюю способность исправления, не существует мер, которые сеть может принять автоматически для преодоления проблемы связи в верхних уровнях.
Известные системы связи используют одну физическую среду для передачи данных. Система в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может содержать более одного физического уровня. Изменение базового уровня (физического уровня и канального уровня) модели взаимодействия открытых систем (OSI, Open Systems Interconnection), реализованной в узлах сети, позволяет обеспечить дополнительное (третье) измерение связи в гибридных ячеистых сетях и тем самым создать новый подход к реализации сети. Варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечить новый уровень надежности при передаче данных. Варианты осуществления изобретения позволяют использовать множество физических сред в системе связи. Указанные разные физические среды не только повышают запас надежности базового уровня модели связи, но также обеспечивают существенное совершенствование канального и сетевого уровней.
На фиг.1 показана функциональная схема оконечного устройства 5 в сети связи в системе 10 связи, в которой реализована модель связи в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Оконечное устройство 5 может представлять собой любой компонент сети связи, например ячеистой сети. Кроме того, оконечное устройство 5 может содержать интерфейсные средства (не показаны), обеспечивающие прием и/или передачу данных и/или сигналов управления из/в один или несколько периферийных модулей, в том числе электрический счетчик, счетчик воды, счетчик газа, счетчик энергии, счетчик тепла и т.п. Оконечное устройство 5 может содержать модуль 10 связи, предназначенный для осуществления и управления связью с оконечным устройством 5. Модуль 10 связи может содержать блок 8 связи, который может являться частью модуля 10 связи или может осуществлять текущую связь с модулем 10 связи. Модуль 10 связи оконечного устройства 5 может реализовывать один или несколько уровней модели связи, которая может по существу соответствовать стандартным иерархическим моделям связи, например модели OSI. В одном варианте осуществления, показанном на фиг.1, может быть предусмотрен по меньшей мере один модуль 9 связи для реализации высокоуровневой и многоуровневой части 12 модели связи, поддерживающей несколько уровней модели связи, например, сетевого уровня, транспортного уровня, сеансового уровня, уровня представления и прикладного уровня, подобно тому, как это реализовано, например, в уровнях с сетевого по прикладной в модели OSI. Блок 8 связи может реализовывать нижние уровни модели связи. Блок 8 связи может реализовывать канальный уровень 14, который может функционировать под высокоуровневой и многоуровневой частью 12. В соответствии с вариантами осуществления изобретения уровень 14 данных может содержать модуль 15 подуровня управления логическим каналов (LLC, Media Access Control), входящего в состав или связанного с модулем 8 связи, для реализации подуровня LLC и по меньшей мере два модуля 16А и 16В управления доступом к среде (MAC, Media Access Control), каждый из которых связан с модулем 15 LLC. Блок 8 связи может дополнительно содержать один модуль 18А, 18В физического уровня для каждого модуля 16А, 16В МА, осуществляющий связь соответственно с модулями 16А и 16В MAC.
Физический уровень
Модули 18А и 18В физического уровня могут быть выполнены с возможностью передачи запросов связи, принятых из канального уровня 14, реализованного блоком 8 связи, и, более конкретно, из модулей 16А и 16В MAC, для выполнения аппаратных операций и обеспечения передачи или приема электронных сигналов. Модули 18А и 18В физического уровня могут быть выполнены с возможностью поддержки высокоуровневых функций в модуле 10 сети связи. Модули 18А и 18В физического уровня могут быть выполнены с возможностью определения средств для передачи необработанных битов, а не логических пакетов данных, через физическую среду, соединяющую узлы сети.
Каждый модуль 18А, 18В физического уровня может иметь свои собственные характеристики электрического, механического и процедурного интерфейса с соответствующей физической средой TMA, TMB и свой собственный вид электрических соединителей, частот, схем модуляции и т.п. Эти параметры могут определять характеристики конкретного физического уровня, поэтому они также могут определять возможные помехи и проблемы иного вида, которые могут возникать в конкретной реализации в соответствующей физической среде. Использование нескольких физических сред таким образом, чтобы существовало более одного типа физической среды, позволяет физическому уровню оконечного модуля продолжать передавать данные, запрошенные канальным уровнем, несмотря на отказ его нескольких физических сред, например одной физической среды из числа физических сред в примере на фиг.1, путем использования, например, оставшейся одной или нескольких физических сред. Таким образом, в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.1, модуль 10 связи может для одного узла сети поддерживать практически две физические среды А и В с использованием одного модуля связи. Следует отметить, что представление модуля 10 связи двумя физическими каналами А и В выполнено в качестве примера, и одно или несколько оконечных устройств 5 может поддерживать и эксплуатировать больше физических сред.
Когда один узел сети или оконечное устройство использует более одной физической среды, разные характеристики каждой физической среды могут ограничить влияние помех, которые зависят от конкретной физической среды, на другие доступные физические среды. Например в системе ячеистой сети, в которой используются и проводная, и беспроводная физические среды, ожидается, что радиопомехи не повлияют на проводную передачу, а в другом случае, при повреждении или обрыве провода, ожидается, что работа среды, основанной на радиосвязи, не изменится.
Канальный уровень
Канальный уровень блока 8 связи может быть выполнен с возможностью передачи данных между узлами одной и той же локальной вычислительной сети. Блок 8 связи, реализующий канальный уровень 14, может обеспечивать функциональные и процедурные средства для передачи данных между узлами сети и может обеспечивать средства для обнаружения и исправления ошибок, которые могут возникать на физическом уровне. Канал передачи данных может обеспечивать передачу данных по физическому каналу.
Однако такая передача в некоторых случаях может быть ненадежной. Канальный уровень 14 может рассматриваться как содержащий подуровень 16 управления доступом к среде (MAC) и подуровень 15 управления логическим каналом (LLC).
Подуровень управления логическим каналом (LLC)
Модуль 15 подуровня управления логическим каналом (LLC) может мультиплексировать протоколы, действующие над канальным уровнем, например в высокоуровневой многоуровневой части 12, и может обеспечивать управление потом данных, подтверждение и восстановление при ошибках. Модуль 15 подуровня LLC может указывать на то, какой механизм должен использоваться для адресации объектов сети в физической среде и для управления обменом данными между сетевыми узлом-источником и узлом-получателем. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения модуль 15 подуровня LLC может быть модифицирован для поддержки передачи данных в более чем одной физической среде. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения каждый узел в сети связи может быть соединен с более чем одной физической средой, и поэтому каждый узел может иметь более одного физического адреса, по одному на каждую физическую среду. Несмотря на то, что такая структура может создавать конфликт, для существующих вариантов осуществления моделей связи настоящего изобретения этот конфликт может быть разрешен, таким образом указанные варианты осуществления могут обеспечить более высокий уровень потока данных в сети благодаря множеству физических сред.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения некоторые функции, который обычно реализуются посредством канального уровня 14, который обеспечивает адресацию и идентификацию объектов в сети, могут быть перенесены из модулей подуровня MAC, например модулей 16А и 16В, в более высокие логические уровни сети. Все данные могут передаваться из каждого узла в смежные узлы на физическом уровне без определенного адреса, назначаемого подуровнем MAC. Путем переноса функций локальной адресации из физического подуровня MAC, например модулей 16А и 16В, в более высокие уровни, для узла сети может быть создан единственный и уникальный логический адрес, необходимый для обеспечения управления сетью в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Каждый узел может быть выполнен с возможностью осуществления связи с другим узлом путем использования для адресации логического адреса узла. В соответствии с этим вариантом осуществления сообщение связи, принимаемое посредством множества высших уровней 12, может одновременно передаваться через множество физических сред, соединенных с узлом сети, например через физические среды TMA, TMB, показанные на фиг.1.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения может поддерживаться множество физических адресов и множество массивов данных, например таблиц, таких как таблицы соответствия, могут администрироваться таким образом, чтобы хранить величины преобразования из физического адреса в логический адрес и обратно. Пример таблицы 1 адресации:
Для модуля MAC A:
Таблица для модуля MAC В может иметь следующий вид:
В соответствии с приведенными выше таблицами сообщение для узла Н.Н.Н.Н будет передаваться физическим уровнем А по физическому адресу 1.1.1.1 в физической среде А. Физический уровень В не распознает физический адрес этого узла сети и продолжит работу в соответствии с реализуемым алгоритмом (например, передаст запрос ARP для определения узла в этой физической среде или проигнорирует это сообщение). Сообщение для узла D.D.D.D будет передаваться физическим уровнем А по физическому адресу 2.2.2.2 в физической среде А, и одновременно физический уровень В будет передавать сообщение по физическому адресу 9.9.9.9 в физической среде В. В этом случае узел D.D.D.D имеет два разных физических адреса: 2.2.2.2, назначенный модулем MAC А, и 9.9.9.9, назначенный модулем MAC В.
Каждый кадр из верхнего уровня может быть преобразован, например модулями MAC 16A, 16В, во множество кадров, содержащих данных из исходного кадра и имеющих соответствующие преобразованные физические адреса. Указанные кадры могут передаваться одновременно в двух или более соответствующих физических средах.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения подуровень 15 LLC может одновременно использовать несколько подуровней 16A, 16В MAC и т.п. Каждый модуль подуровня MAC, например подуровни 16A, 16В MAC, может управлять связью со своей соответствующей физической средой, тем самым модулю 15 подуровня LLC остается учитывать различия между разными интерфейсами модулей подуровня MAC и обеспечивать использование разных физических сред прозрачным образом верхними уровнями модуля 10 связи и использование сети связи, в которой действует модуль связи.
В вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается механизм обнаружения и исправления ошибок. Модуль 15 подуровня LLC может передавать кадры данных на более чем одном физическом уровне, например в две разные физические среды TMA, TMB, посредством физических подуровней 18А и 18В и подуровней 16А и 16В MAC соответственно. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в дополнение к известным механизмам обнаружения и исправления ошибок модуль 15 подуровня LLC может разделять кадр данных на порции данных. Модуль 15 подуровня LLC может присоединять к каждой порции выражение проверки целостности с образованием таким образом нового кадра данных. Новый кадр данных может передаваться в доступные модули подуровня MAC одновременно для физической передачи. Например:
Исходный кадр:
Разделенный кадр:
Кадр, отправляемый модулем MAC A:
Кадр, отправляемый модулем MAC В:
Каждый кадр из байтов передается в разной физической среде, при этом каждая физическая среда может иметь свою собственную сигнализацию, модуляцию и представление битов, что вызвано различием механизмов, которые используются для преобразования цифровых данных в аналоговые сигналы в разных физических средах.
В вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается еще один механизм для обнаружения и исправления ошибок в дополнение к используемым характерным для физической среды механизмам и механизмам, указанным выше. Модуль 15 подуровня LLC может принимать входные данные от более чем одного физического уровня, например из двух разных физических сред TMA, TMB, посредством модулей 18А и 18В физического подуровня и модулей 16А и 16В подуровня MAC. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения вместо игнорирования кадров с ошибками данные могут буферизироваться в модуле 15 подуровня LLC в течение заданного периода времени, даже если обнаружены ошибки в пользовательских данных. Кадры данных, которые приняты из более чем одного модуля подуровня MAC, могут быть синхронизированы. Каждый кадр данных состоит из порций данных, которые включают указатель целостности. Модуль 15 подуровня LLC может проверять целостность данных для каждой порции данных. Подуровень 15 LLC может осуществлять быстрое сравнение при восстановлении исходного кадра с использованием правильных порций, принятых из модулей 16А и 16В подуровня MAC независимо от физической среды, предоставившей данные. Это может позволить модулю 15 подуровня LLC восстановить один правильный кадр из нескольких ошибочных кадров на основании, например, правильных порций кадров данных. Как показано и описано выше, исходный кадр данных может быть восстановлен несмотря на ошибки, вызванные, например, помехами в одной или нескольких разных физических средах, и затем может быть передан в следующий сетевой уровень. Это позволяет увеличить вероятность правильной передачи кадра и тем самым улучшить характеристики сети, например пропускную способность сети.
Пример исправления ошибок уровнем LLC:
Кадр, принимаемый модулем MAC A:
Кадр, принимаемый модулем MAC В:
Буферизированный кадр:
Окончательный кадр:
Высшие уровни
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может использоваться канальный уровень 14, обеспечивающий использование предлагаемого коммуникационного решения в широком диапазоне задач.
Ниже приведены примеры.
Домашние сети Интернет
Домашняя сеть Интернет, как правило, использует одну физическую среду, например Wi-Fi, Х-10, Ethernet и т.п. Варианты осуществления настоящего изобретения позволяют соединить каждый компьютер или подобное оконечное устройство с одним устройством связи, которое может быть соединено с двумя или более физическими средами. Такие устройства могут быть выполнены в соответствии с вариантами осуществления, описанными выше со ссылкой на модуль 10 связи, так чтобы включать модифицированный модуль 15 подуровня LLC, обеспечивающий в соответствии с приведенным выше примером физическое соединение Wi-Fi, и физическое соединение Х-10, представляющие собой среду TMA и среду TMB, показанные на фиг.1, в результате чего значительно повышается надежность канала связи и расширяется существующий диапазон каждой из физических сред.
Устройства сигнализации/безопасности
В дополнение или в альтернативном варианте варианты осуществления настоящего изобретения могут предотвращать блокировку датчиков и других устройств безопасности, когда одна из физических сред в сети, имеющей множество физических сред, повреждена, например подверглась воздействию радиоподавления, оборван коаксиальный кабель и т.п.
Пример автоматического считывания показаний счетчика
В ячеистой сети связи, соединенной в оконечных устройствах со множеством периферийных модулей, например электрическим счетчиком, счетчиком воды, счетчиком газа, счетчиком энергии, счетчиком тепла и т.п., варианты осуществления настоящего изобретения позволяют добавление блока связи, выполненного и функционирующего в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, к каждому периферийному модулю, с образованием намного более надежной, простой в установке автоматической системы считывания показателей счетчика (AMR, Automatic Meter Reading) с более широким покрытием.
Ячеистая топология
В ячеистой сети каждый из узлов сети или оконечных модулей может быть соединен с одним или несколькими другими оконечными устройствами ячеистой сети. Такое взаимное соединение может быть выполнено посредством выделенного соединения между каждым узлом или посредством общей физической среды. Это позволяет обеспечить распределенную передачу, даже если возник отказ или переход в неактивный режим одного или нескольких соединений между узлами. Ниже для ясности описаны лишь случай частично соединенных ячеистых сетей. Специалистам в данной области техники очевидно, что для других случаев неисправных ячеистых сетей принципы и варианты осуществления, описанные ниже относительно частично соединенной ячеистой сети, могут быть легко модифицированы соответствующим образом. Последующее описание и примеры включают как управляемые, так и неуправляемые ячеистые сети.
В управляемой ячеистой сети каждое устройство, как правило, использует свой логический идентификатор при маршрутизации сообщения из одной точки в другую, поэтому передающее устройство должно идентифицировать весь маршрут, по которому должно пройти сообщений для достижения адресата. Полный маршрут может формироваться динамически другим устройством на маршруте. Как правило, в ячеистой топологии узел-отправитель может иметь более одного доступного маршрута, по которому можно достигнуть узла-получателя. Сетевой уровень или более высокие уровни в модели связи должны определять эти маршруты и могут реализовывать алгоритм для оптимизации использования топологии. При реализации управляемой сети в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения одно оконечное устройство может быть определено как ведущее устройство. Это устройство может формировать полное дерево маршрутов связи в сети с использованием, например, алгоритма минимального связующего дерева (MST, Minimum Spanning Tree) и может использовать это дерево в качестве топологии маршрутов по умолчанию для всех других оконечных устройств в ячеистой сети. Как только определен отказ или неисправность соединения, ведущее устройство может изменить минимальное связующее дерево маршрутов связи для перекрытия или компенсации неисправного соединения.
В неуправляемых ячеистых сетях каждая оконечная точка может автоматически повторно маршрутизировать сообщения, которые она принимает, во все смежные оконечные точки в сети, так что сообщение маршрутизируется одновременно по множеству маршрутов по направлению к адресату. Это может обеспечить очень надежную передачу данных. В этом способе отсутствует конкретный маршрут доставки сообщения к адресату. Сетевому уровню не требуется осуществлять адресацию или маршрутизацию. Сетевой уровень и канальный уровень 14 могут отвечать за распространение и доставку каждого сообщения, отправляемого каким-либо устройством, во все другие устройства в сети. Нижний физический уровень и канальный уровень могут полностью осуществлять управление физической средой, при этом сетевой уровень просто повторно передает все принимаемые кадры.
Известные ячеистые системы могут работать в одной плоскости или двух измерениях, то есть связь может осуществляться между оконечными точками только по одной общей физической среде. Все узлы могут располагаться в этой физической среде, а пакеты данных могут передаваться по ней между ближайшими модулями. Путем выбора другого маршрута в той же плоскости можно устранить помехи в маршруте связи. Однако известные ячеистые системы не обеспечивают решение для оконечной точки, которая утратила соединение со всех сторон, или для соединений в физической среде.
Ячеистая система связи в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может использовать ячеистую сеть со множеством плоскостей или множеством сред. Соответственно, ячеистая сеть связи в соответствии с вариантами осуществления изобретения может добавлять одну или несколько дополнительных физических сред, которые могут рассматриваться как параллельные первой среде. В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения каждая из физических сред ячеистой сети может быть чувствительна к определенным типам возмущений, которые могут отличаться от одной физической среды к другой. Некоторые или все оконечные точки ячеистой сети в соответствии с настоящим изобретением могут быть соединены с или действовать в более чем одной из физических сред и могут осуществлять связь друг с другом посредством более чем одной физической среды и предпочтительно посредством всех доступных физических сред. Если определенная оконечная точка становится недоступна посредством одной физической среды, может быть осуществлен обход проблемы, вызвавшей указанную недоступность, посредством альтернативной физической среды. Соединение между одной физической средой и другой физической средой может осуществляться в каждой оконечной точке, которая может служить в качестве соединительной точки для всех физических сред, доступных для данной оконечной точки. Так как помеха вызывает недоступность одной плоскости для модуля, она не влияет на соединение с другими плоскостями, поэтому модуль остается соединенным со всей сетью.
На фиг.2 показана схема ячеистой сети 20, имеющей множество сред, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Ячеистая сеть 20 может содержать множество оконечных точек 22, 24. По меньшей мере некоторые оконечные точки 22, 24 могут быть выполнены с возможностью осуществления связи посредством по меньшей мере двух физических сред 32, 34 благодаря тому, что, например, их нижние уровни модели связи выполнены с возможностью осуществления связи, например, с физической средой 32, показанной сплошной линией с двумя стрелками, посредством среды TMA и физической средой 34, показанной штриховой линией с двумя стрелками, посредством, например, среды TMB. Такая пространственная топология может называться 3D топологией.
В случае отсоединения оконечной точки 24 от физической среды 32, например, из-за помех в ветвях 32А и 32В сети сообщения из, например, оконечной точки 22А могут передаваться по направлению к оконечной точке 24 ячеистой сети 20 через оконечную точку 22В посредством физической среды 32, с изменением физической среды на 34 в оконечной точке 22В и передачей в оконечную точку 24 посредством физической среды 34, как показано пунктирной линией 36. Специалистам в данной области техники очевидно, что физические среды 32, 34 не обязательно совместно используют все свои оконечные точки друг с другом. Кроме того, очевидно, что ячеистая сеть в соответствии с вариантами осуществления изобретения, например ячеистая сеть 20, может содержать более двух физических сред, которые могут отличаться друг от друга или среди которых могут быть по меньшей мере несколько одинаковых.
Несмотря на то что в настоящем документе описаны определенные признаки изобретения, специалисту в данной области техники очевидны множество модификаций, подстановок, изменений и эквивалентов. Поэтому следует понимать, что прилагаемая формула изобретения включает все подобные модификации и изменения как входящие в сущность изобретения.
Изобретение относится к ячеистой сети связи. Технический результат состоит в устранении ситуаций, в которых связь с одной или несколькими станциями заблокирована по меньшей мере некоторое время. Для этого предлагается сеть связи, содержащая множество физических сред. Физические среды могут быть чувствительны к возмущениям, которые отличаются от одной физической среды к другой, так что отказ в одной физической среде не влияет на связь в другой физической среде в сети связи. Узлы сети связи могут содержать множество пар модулей физического уровня MAC, каждая из которых соединена с разной физической средой. Передача сообщений между узлами сети через указанные разные физические среды осуществляется прозрачным образом посредством верхних уровней модуля связи указанных узлов сети. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 2 ил., 10 табл.
1. Ячеистая сеть связи, содержащая первую физическую среду, соединенную со множеством узлов, и по меньшей мере одну дополнительную физическую среду, причем по меньшей мере некоторые из указанных узлов соединены по меньшей мере с одной из указанных дополнительных физических сред, а характеристики первой физической среды, определяющие возможные помехи указанной первой физической среды, и характеристики указанной по меньшей мере одной дополнительной физической среды, определяющие возможные помехи указанной по меньшей мере одной дополнительной физической среды, ограничивают влияние помех, которые зависят от первой физической среды, на указанную по меньшей мере одну дополнительную физическую среду.
2. Сеть по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере некоторые из указанных узлов не связаны с физическим адресом.
3. Сеть по п. 2, отличающаяся тем, что указанные узлы выполнены с возможностью передачи сообщений в смежные узлы указанной сети связи через указанное множество физических сред.
4. Сеть по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из по меньшей мере некоторых узлов связан с одним или более физическими адресами.
5. Сеть по п. 4, отличающаяся тем, что каждый из физических адресов выполнен с возможностью адресации через одну или более указанных физических сред, с которыми соединен указанный узел.
6. Сеть по п. 1, отличающаяся тем, что первая физическая среда представляет собой проводную физическую среду, а указанная по меньшей мере одна дополнительная физическая среда представляет собой беспроводную физическую среду.
7. Узел в сети связи, реализующей иерархическую модель связи, содержащий:
физический уровень, содержащий множество модулей физического уровня, при этом каждый из по меньшей мере некоторых модулей физического уровня соединен с одной из множества разных физических сред и одним из различных модулей управления доступом к среде, при этом модули физического уровня предназначены для передачи данных между соответствующими физическими средами и соответствующими модулями управления доступом к среде;
канальный уровень, содержащий:
уровень управления доступом к среде, содержащий множество модулей управления доступом к среде, каждый из которых соединен с одним из модулей физического уровня и одним модулем управления логическим каналом, при этом указанные модули управления доступом к среде предназначены для управления связью с соответствующими модулями физического уровня;
уровень управления логическим каналом, содержащий один модуль управления логическим каналом, соединенный с указанными модулями управления доступом к среде и модулем связи для поддержки передачи данных между модулем связи и модулями управления доступом к среде, при этом модуль управления логическим каналом дополнительно предназначен для реализации механизмов управления потоком, подтверждения и восстановления при ошибках с указанием того, какие механизмы подлежат использованию для адресации других узлов сети в указанной сети связи, а также для пересылки сообщений, отправляемых между другими узлами указанной сети связи; и
уровень связи, содержащий указанный модуль связи, соединенный с модулем управления логическим каналом для поддержки сетевого уровня, транспортного уровня, сеансового уровня, уровня представления и прикладного уровня иерархической модели связи.
8. Узел по п. 7, отличающийся тем, что модуль связи выполнен с возможностью использования указанных разных физических сред сети связи прозрачным образом.
9. Узел по п. 7, отличающийся тем, что указанные данные разделены на кадры данных.
10. Узел по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно содержит интерфейсные средства для осуществления связи по меньшей мере с одним периферийным модулем.
11. Узел по п. 10, отличающийся тем, что периферийный модуль представляет собой по меньшей мере один из следующих счетчиков: электрический счетчик, счетчик воды, счетчик газа, счетчик энергии и счетчик тепла.
12. Узел по п. 7, отличающийся тем, что иерархическая модель связи представляет собой модель взаимодействия открытых систем (OSI).
13. Узел по п. 7, отличающийся тем, что механизм восстановления при ошибках включает:
при передаче:
разделение исходных кадров данных на множество порций данных;
присоединение выражения проверки целостности к каждой порции;
создание новых кадров данных, включающих указанные порции данных и указанное выражение проверки целостности указанных порций; и
передачу указанных новых кадров данных по меньшей мере в один другой из указанных узлов через указанное множество разных физических сред;
а при приеме:
прием множества копий указанных новых кадров данных из сети связи через указанное множество разных физических сред, проверку ошибок в пользовательских данных указанных новых кадров данных;
поиск соответствующего нового кадра данных без ошибок, который принят через другие указанные физические среды, если в пользовательских данных нового кадра данных найдена ошибка;
если не найден соответствующий новый кадр данных без ошибок:
буферизацию соответствующих новых кадров данных с ошибками;
проверку целостности данных для каждой из указанных порций данных каждого соответствующего нового кадра данных с ошибками; и
восстановление исходного кадра с использованием правильных порций, принятых через указанное множество разных физических сред.
14. Способ создания ячеистой сети связи путем осуществления связи через первую физическую среду и вторую физическую среду, каждая из которых соединена со множеством узлов сети, включающий:
по меньшей мере для некоторых из указанных узлов сети:
соединение каждого из множества модулей физического уровня одного узла сети с соответствующей физической средой;
управление связью через указанную физическую среду посредством соответствующих модулей физического уровня, модулей управления доступом к среде и модуля управления логическим каналом; и
передачу сообщений между указанными узлами сети через указанные первую физическую среду и вторую физическую среду, при этом
характеристики указанной первой физической среды, определяющие возможные помехи указанной первой физической среды, и характеристики указанной второй физической среды, определяющие возможные помехи указанной второй физической среды, ограничивают влияние помех, которые зависят от указанной первой физической среды, на указанную вторую физическую среду.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что передачу сообщений между узлами сети через первую физическую среду и вторую физическую среду осуществляют прозрачным образом посредством верхних уровней модуля связи указанных узлов сети.
16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что указанный узел не связывают с физическим адресом.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что включает передачу сообщений в смежные узлы в сети связи через первую физическую среду и вторую физическую среду.
18. Способ по п. 14, отличающийся тем, что указанный узел связывают с одним или более физическими адресами.
19. Способ по п. 14, отличающийся тем, что первая физическая среда представляет собой проводную физическую среду, а вторая физическая среда представляет собой беспроводную физическую среду.
20. Способ осуществления связи со множеством узлов сети связи через множество физических сред, включающий:
выполнение аппаратных операций для обеспечения передачи и приема электронных сигналов через указанное множество разных физических сред;
преобразование электронных сигналов, принятых через множество физических сред, в кадры данных;
обеспечение механизмов управления потоком, подтверждения и восстановления при ошибках для указанных кадров данных, отправляемых и принимаемых через указанное множество физических сред;
указание того, какие механизмы подлежат использованию для адресации других узлов сети в указанной сети связи;
пересылку сообщений, отправляемых между другими узлами указанной сети связи; и
поддержку функций сетевого уровня, транспортного уровня, сеансового уровня, уровня представления и прикладного уровня.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что разные физические среды используют посредством функций сетевого уровня, транспортного уровня, сеансового уровня, уровня представления и прикладного уровня прозрачным образом.
22. Способ по п. 20, отличающийся тем, что дополнительно включает осуществление связи по меньшей мере с одним периферийным модулем.
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что периферийный модуль представляет собой по меньшей мере один из следующих счетчиков: электрический счетчик, счетчик воды, счетчик газа, счетчик энергии и счетчик тепла.
24. Способ по п. 20, отличающийся тем, что механизмы восстановления включают:
при передаче:
разделение исходных кадров данных на множество порций данных;
присоединение выражения проверки целостности к каждой порции;
создание новых кадров данных, включающих указанные порции данных и указанное выражение проверки указанных порций;
передачу указанных новых кадров данных по меньшей мере в один другой из указанных узлов через указанное множество разных физических сред;
при приеме:
прием множества копий указанных новых кадров данных из указанной сети связи через указанное множество разных физических сред;
проверку ошибок в пользовательских данных указанных новых кадров данных;
поиск соответствующего нового кадра данных без ошибок, который принят через другие указанные физические среды, если в пользовательских данных нового кадра данных найдена ошибка;
если не найден соответствующий новый кадр данных без ошибок:
буферизацию указанных соответствующих новых кадров данных с ошибками;
проверку целостности данных для каждой из указанных порций данных каждого указанного соответствующего нового кадра данных с ошибками; и
восстановление исходного кадра с использованием правильных порций, принятых через указанное множество разных физических сред.
| Пломбировальные щипцы | 1923 |
|
SU2006A1 |
| ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ СЕАНСА МНОГОАДРЕСНОЙ ПЕРЕДАЧИ | 2002 |
|
RU2273096C2 |
| Пресс для выдавливания из деревянных дисков заготовок для ниточных катушек | 1923 |
|
SU2007A1 |
| Способ обработки целлюлозных материалов, с целью тонкого измельчения или переведения в коллоидальный раствор | 1923 |
|
SU2005A1 |
| Способ приготовления мыла | 1923 |
|
SU2004A1 |
| Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок | 1923 |
|
SU2008A1 |
