通常，WLAN接入点设备在WLAN与有线网络之间建立连接。基于该 功能，WLAN接入点设备向有线网络系统传送来自WLAN系统的以太网分 组，并将来自有线网络系统的以太网分组转换为无线以太网分组。
典型的WUSB主控器(host)接口功能是基于UWB的无线技术与基于 便利且常用的有线USB的有线USB技术的结合技术。WUSB主控器接口功 能包括有线USB的功能以及安全功能，而且增加了由无线条件提供的便利 性。WUSB主控器与目标设备建立点对点直接连接，创建星形拓扑结构。
图1示出传统WUSB主控器和WUSB设备的示范性电信连接配置图。
WUSB设备102、103、104、105、106、和107根据WUSB方案的WiMedia 以星形拓扑结构与WUSB主控器101建立无线接口。WUSB主控器101被 称为“主控器有线适配器(HWA)”，而WUSB设备102至107被称为“设 备有线适配器(DWA)”。
将该单个WUSB主控器101和多个WUSB设备102至107称为“群集 (cluster)”。与有线USB系统不同，该WUSB系统在WUSB主控器101与 WUSB设备102至107之间的连接结构中没有集线器。WUSB主控器101 可以将大约127个设备彼此逻辑地相连，启动与群集的WUSB设备102至 107的数据传输，提供调度，并向各个WUSB设备102至107分配时隙和带 宽。几个WUSB群集可以在同一个无线小区内共存，因为可以以最小的干 扰将所述群集彼此空间叠加。
典型的WUSB使用WiMedia UWB信号作为无线传输媒介。UWB允许 在3.1GHz与10.6GHz之间的频带上53.3Mbps到480Mbps的高速传输， 消耗更少的功率，防止窃听，而且提供良好的安全性和准确的位置识别。典 型WUSB的目标功率在初始阶段和最后阶段分别小于300mW和100mW。 因而，WUSB电信系统需要能够在睡眠模式期间应请求唤醒并在处于空闲状 态时停止功率耗散的功率管理系统。
在实现用于设备连接的WUSB系统时，一个目标是允许容易的安装和 操作。为此，设置WUSB系统的标准以支持下面的特性。
首先，为了向下兼容，WUSB系统具有与已经使用的大约10亿有线USB 的完全的向下兼容性。同样，WUSB系统与当前的USB驱动程序和固件兼 容，而且担当允许有线USB设备与有线USB主控器之间的无线电信连接的 中介。
第二，为了高性能，在启动期间，WUSB系统通过提供与有线USB 2.0 标准兼容的480Mbps的最大传输速度而允许数字多媒体帧的无线传送。
第三，为了简单而且划算的实现，WUSB系统可以缩短开发期并遵循尽 可能多的有线USB连接模型，以提供成本效益和易用性。
第四，为了易于传输，WUSB系统保留与有线USB系统中所使用的相 同的实用模型和结构，使得WUSB系统能够提供容易的传输通路。
第五，为了主控器到设备结构，WUSB系统在主控器与设备之间建立点 对点连接。WUSB系统采用非对称的基于主控器的模型，其中将复杂性限于 主控器以提供便利的使用。
图2示出WLAN中的简化的接入点配置。
传统WLAN接入点包括射频(RF)块201、调制解调器202、无线媒介 访问控制(MAC)引擎212、以及有线和无线处理器213。RF块201与无线 信道彼此接口连接。调制解调器202调制或解调已经无线接收或将要无线发 送的那些信号。无线MAC引擎212是控制对媒介的访问的MAC设备。有 线和无线处理器213向线缆214发送从无线MAC引擎212输出的那些分组， 并无线发送从线缆214输入的那些分组。一般而言，将RF块201和调制解 调器202一起称为物理层。
无线MAC引擎212包括物理层接口单元203、存储器单元204、微处理 器单元205、以及主控器总线接口单元206。物理层接口单元203将物理层 与其它目标单元或设备接口连接。微处理器单元205配置有执行MAC的逻 辑和包含微处理器的微处理器逻辑。存储器单元204是微处理器单元205执 行编程代码必需的。主控器总线接口单元206提供微处理器单元205与主控 器系统之间的接口。
无线MAC引擎212具有以下功能。通常，由于WLAN系统的多个用户 共享单个无线信道，如果未能适当地控制用户之间的传输，则多条用户信息 常常在无线信道上碰撞。结果，将不能允许信息传输，否则无线信道的性能 可能恶化。
控制使用由多个用户共享的传输媒介的授权的技术称为MAC。
在由IEEE 802.11工作组设定的WLAN标准化规范中，MAC层控制多 个终端以最小的干扰和最佳的性能有效地使用共享的信道。更详细地，MAC 层控制在从共同源(例如共享的信道)输出数据时常常发生的竞争，并检测 传输通路中的缺陷。
由IEEE 802.11工作组设定的MAC的访问方法包括分布协调功能 (DCF)，其被称为“带有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)”。需 要在全部台站中实现DCF。希望发送帧的台站感测媒介以检查是否其它台站 在发送帧。如果媒介不繁忙，则开始发送操作。
在相继发送的帧之间设置不允许任何台站使用媒介的最小时段。根据 IEEE 802.11标准化规范，该最小时段称为“帧间距(IFS)”。如果媒介被使 用，则延迟台站直到完成当前传输。在延迟之后，再次以随机的时段延迟台 站。后一延迟称为随机退避推后延迟(random back off defer delay)。在发送 数据帧之前，可以交换诸如请求发送(RTS)和清除发送(CTS)的短控制 帧以避免传输期间的冲突。
CSMA/CA协议被设计为在访问媒介的台站可能遇到传输冲突时减少冲 突的可能性。典型地，当媒介从繁忙状态改变为空闲状态时更容易发生冲突， 因为媒介正在被使用，全部要发送数据的台站都在等待媒介的空闲状态。因 此，WLAN采用随机退避推后延迟以避免冲突。
基于物理机制和虚拟机制实现感测是否其它台站正在使用媒介的载波 侦听(CS)功能。虚拟载波侦听机制使用一种预先通知其它台站使用媒介的 时间的预约功能。可以通过将其包含于在实际数据帧传输之前交换的RTS 和CTS帧内来发送该预约信息。
更具体地，RTS和CTS帧包括其上记录有发送实际数据帧以及接收对 实际数据帧传输的响应帧的时间的持续时间字段，并发送该预约信息。在发 送台站发送RTS帧以及接收台站发送CTS帧的频率范围内的那些台站可以 接收RTS和CTS帧。因而，除RTS和CTS帧的发送台站和接收台站之外的 那些台站在由持续时间字段指定的时间期间不使用媒介。于是，可以以期望 的持续时间预约媒介。该操作被称为虚拟载波侦听机制。
数据帧通常包括用于预约信息的持续时间字段。持续时间字段的值是接 收对发送的数据帧的响应的时间段。由于RTS和CTS帧通常比数据帧短， 可以通过交换RTS和CTS帧来迅速感测到潜在的冲突，而且可以快速感测 到传输通路。然而，如果数据帧比RTS和CTS帧短，则RTS和CTS帧的交 换可成为一开销。该情况下，不发生RTS和CTS帧的交换。对具有多个目 的地的广播/组播帧，不应用前述的RTS/CTS机制。
使用分布控制方法作为基本控制方法，可选地还使用基于轮询的中央控 制方法。特别地，支持多种高速多媒体服务的WLAN系统可以具有高速处 理速率，而且装备有功率控制功能，以有效使用功率和长期使用移动终端。
通常需要多个软件和硬件来实现无线MAC引擎212的上述功能。图2 中所示的微处理器单元205提供多个软件和硬件的所需配置。无线MAC引 擎212的某些可以用软件实现的功能依赖于微处理器的功能。
有线和无线处理器213将无线MAC引擎212改变为有线网络。有线和 无线处理器213包括另一个主控器总线接口单元207、另一个微处理器单元 209、另一个存储器单元208、有线媒介接口单元210、以及收发器211。另 一个主控器总线接口单元207建立与无线MAC引擎212的主控器总线接口 单元206的接口。另一个微处理器单元209将来自无线MAC引擎212的无 线分组改变为有线分组，或操作其它应用软件。另一个存储器单元208是运 行另一个微处理器单元209的编程代码所必需的。有线媒介接口单元210通 过线缆214将有线和无线处理器213与诸如路由器的其它设备接口连接。与 收发器211建立接口的线缆214被连接到互联网网络。
图3示出使用典型的WUSB和WLAN的网络的配置图。
诸如膝上计算机和桌面计算机的个人计算机(PC)303、307、和315 与WLAN台站306和317以及WUSB主控器308和314建立相应的接口。 利用WiMedia UWB无线接口309和316将WUSB主控器308和314与WUSB 设备310、311、312、和313接口连接。个人计算机307、315、和303可以 向或从WUSB设备310至313发送或接收信息/数据。同样，基于由IEEE 802.11工作组设定的WLAN接口方法，个人计算机307、315、和303通过 WLAN台站306和317与WLAN接入点(AP)301执行数据通信。WLAN AP 301被连接到外部互联网网络302。结果，连接到互联网网络302的另一个 个人计算机303依次通过互联网网络302和WLAN AP 301与个人计算机307 和315通信。
图4示出传统WLAN AP系统的软件配置图。
传统WLAN AP系统将无线物理层401的接口与有线物理层408的接口 相连。在用户应用层406中，运行用于控制分组的协议。用户应用层406管 理连接到WLANAP的无线终端。
对于数据流程409，当在相应的无线终端与无线物理层401之间建立接 口时，将相应的分组传输到无线MAC层402，并接着依次通过设备驱动程 序层403、内核层404、以及内核网络层405到达用户应用层406。基于控制 操作将分组从用户应用层406依次通过内核网络层405、内核层404、以及 设备驱动程序层403传输到有线MAC层407。接着将分组传输到有线物理 层408并随后到达有线互联网网络。有线到无线分组传输操作是上述数据流 程409的反向流程。
图5示出传统WUSB系统的软件配置图。
WUSB系统包括WiMedia UWB物理层501、WiMedia UWB MAC层 502、以及用于与上层协议匹配所必需的聚集层503。
聚集层503的上层协议可以包括无线USB协议504、IP(WiNet)协议 505、无线1394协议507、以及其它应用506。
作为一个示范性现有技术，在2003年3月7日提交的题为“Wireless LAN System and Method of Using the Same(无线LAN系统及使用其的方法)”的 韩国专利申请No.10-2003-0014274中，无线LAN系统包括接入点以及至少 一个ISCM设备。所述ISCM设备收集与周边无线网络中使用的信道有关的 信道信息，并向目标设备传输所述信道信息。所述AP包括基于所接收的信 道信息与当前设置的信道之间的比较结果将当前设置的信道调整到位于其 它频带的信道的模块。所引入的该配置可以避免发生与位于周边区域内的其 它无线LAN系统的频率干扰和交叉。
另外，2003年2月28日提交的题为“Method for Time Merge of GPS to WLAN Access Point(将GPS时间融合到WLANAP接入点的方法)”的韩国 专利申请No.10-2003-0012889讲授一种基于用作为CDMA系统的时钟基准 的全球定位系统(GPS)时间来将GPS融合到WLAN AP的方法。根据该方 法，与AP接口连接的各种应用具有时间一致性。对于该时间融合方法，利 用传统CDMA系统中采用的GPS提取时间信息并接着将其传输到能够与 CDMA系统和IP网络接口连接的PDSN。利用该时间信息，WLAN系统的 AP可以在与AP接口连接的台站卡(station card)处使用准确的GPS时间。 除台站卡之外该方法还可以应用于IEEE 1394、蓝牙以及家庭自动化系统。
此外，在2002年12月16日提交的题为“System for Linking of Wireless and Cellular Network and Method thereof，its Program Storing Recording Medium(链接无线和蜂窝网络的系统及其方法、程序存储记录介质)”的韩 国专利申请No.10-2002-0080313中，将WLAN系统应用于与关键网络(key network)和移动或无线终端建立有组织(organic)连接的蜂窝网络的无线接 口网络。所述蜂窝网络的无线接口网络包括接口控制设备以及多个接口设 备。所述多个接口设备在无线接口网络中利用相同的接口建立接口连接，并 借助利用WLAN规范与无线终端无线接口连接来输出数据和控制信号。接 口控制设备与多个接口设备连接。通过该连接，接口控制设备接收来自多个 接口设备的数据和控制信号，并向关键网络发送所接收的数据和控制信号。 接口控制设备建立与关键网络和无线网络相同的接口。对于WLAN系统， 根据IEEE 802.11物理层以及服务质量改进的802.11e MAC协议操作无线接 口间隔。该操作允许支持到WLAN和蜂窝网络的移动服务以及选择性链接。 作为选择性链接的结果，可以支持双重模式。而且，可以实时发送用于设置 呼叫的控制信号，并可以获得与用户关联的业务有关的服务质量的期望的水 平。
上述传统方法主要关注于WLAN的功能以及用于支持WLAN功能的 WLAN AP的功能。通常，传统WLAN AP不具有基于WiMedia UWB的 WUSB功能，而且无线USB功能也不具有WLAN AP功能。
上述传统方法仅仅关注于发送和从连接到WUSB主控器的WUSB设备 接收数据的功能。然而，大多数个人计算机可以与互联网网络连接而且具有 WLAN接口。因此，在基于互联网的电信连接期间，例如，当一台个人计算 机尝试与另一台个人计算机的WUSB主控器建立接口连接时，可能出现诸 如用户的认证的到达的与安全有关的不足、以及与隐私有关的不足。而且， 可能不便于使用通常被设计为共同使用的WUSB设备。

技术问题
本发明的一个目的是提供能够容纳WUSB接口块和WLAN AP的功能 的电信中继接口设备和方法，以及提供所述设备的软件层结构。
本发明的另一个目的是提供能够容纳WUSB接口块和WLAN AP的功 能、而且被配置为使得个人计算机用户可以轻松地访问WUSB设备的电信 中继接口设备和方法，以及提供所述设备的软件层结构。
本发明的另一个目的是提供能够通过将无线AP的功能与基于WiMedia UWB的WUSB接口块匹配而在无线条件下提供AP和USB的综合功能的电 信中继接口设备和方法，以及提供所述设备的软件层结构。
技术方案
为了实现上述目的，在一个实施例中，本发明提供一种组合接入点(AP) 设备，包括：无线局域网(WLAN)AP块，提供有线和无线电信接口；以 及无线通用串行总线(WUSB)块，与WLANAP块配置在一个整体结构内， 并利用WiMedia超宽带(UWB)接口模式提供与WUSB设备之间的基于 UWB的无线接口。
在另一个实施例中，本发明还提供一种组合AP设备，包括：USB无线 接口块，用于基于WiMedia UWB的电信接口；LAN无线接口块，用于在有 线LAN与无线LAN之间通过WLAN的物理层接口；以及有线接口块，能 够与有线网络互锁(interlock)。
在另一个实施例中，本发明还提供一种包括WUSB接口块和WLAN AP 的组合AP设备的软件层结构，该软件层结构包括：下层，包括WiMedia UWB 物理层、WLAN物理层、和有线物理层；MAC层，包括位于WiMedia UWB 物理层之上的WiMedia UWB MAC层、位于WLAN物理层之上的WLAN MAC层、和位于有线物理层之上的有线MAC层；设备驱动程序层，位于 MAC层之上；内核层，位于设备驱动程序层之上；内核网络层，位于内核 层之上；以及用户应用层，位于内核网络层之上。
在另一个实施例中，本发明提供一种配置用于利用WiMedia USB与 WUSB块建立接口的基于WLAN的组合AP设备中的WUSB接口的方法， 该方法包括：如果个人计算机需要通过WLAN使用共享的WUSB设备，则 与预定软件层结构的WLAN物理层建立接口，并与该预定软件层结构的 WLAN MAC层建立接口；如果要发送数据，则从该预定软件层结构的设备 驱动程序层向其WiMedia UWB MAC层发送所述数据；以及如果要发送一 条控制信息，则向该预定软件层结构的内核层、内核网络层、和用户应用层 发送该条控制信息。该方法进一步包括：如果个人计算机需要通过有线接口 块使用共享的WUSB设备，则与预定软件层结构的有线物理层建立接口， 并与该预定软件层结构的有线MAC层建立接口；如果要发送数据，则从该 预定软件层结构的设备驱动程序层向其WiMedia UWB MAC层发送所述数 据；以及如果要发送一条控制信息，则向该预定软件层结构的内核层、内核 网络层、和用户应用层发送该条控制信息。
有益效果
根据本发明的各种实施例，通过将WLAN AP的功能与基于WiMedia UWB的WUSB接口块匹配而配置的组合AP设备可以提供由WUSB块和 WLAN AP提供的双重功能，而且允许个人计算机用户轻松地访问用于共享 目的的WUSB设备。
为组合AP设备配置WLAN AP和基于WiMedia UWB的WUSB接口的 综合功能使得可以提高成本效益和用户的便利性。
组合AP设备被配置为在安装有WUSB设备和WLAN台站的个人计算 机之间提供容易的信息交换而无需利用典型的聚集层。从而，组合AP设备 在数据量和速度方面进行调解(mediate)，结果，安装有WLAN台站的计算 机可以共享各种WUSB设备。
附图说明
通过参照附图描述其优选实施例，本发明的以上目的、其它特征和优点 将变得显而易见，其中：
图1示出传统WUSB主控器和WUSB设备的示范性电信连接配置图；
图2示出WLAN系统中的接入点的配置图；
图3示出使用传统WUSB和WLAN的网络的配置图；
图4示出传统WLAN AP系统的软件配置图；
图5示出传统WUSB系统的软件配置图；
图6示出根据本发明的实施例的使用包含WUSB块和WLAN块的组合 AP设备的网络的配置图；
图7示出根据本发明的实施例的图6中所示的组合AP设备的详细配置 图；以及
图8示出根据本发明的实施例的使用WUSB块和WLAN块的组合AP 设备的软件配置图。

以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例。应当注意，即便在不同 的附图中也以类似的引用数字表示类似的元素。当确定描述会不必要地使本 发明的范围和精神含糊不清时，将略去已知功能或结构的详细描述。
图6示出根据本发明的实施例的使用包含WUSB块和WLAN块的组合 AP设备的网络的配置图。
使用组合AP设备的网络配置不限于图1。该网络配置可以通过使用包 含至少两个不同的WUSB和WLAN接口块的组合AP或网关而应用于其它 配置。
如图所示，基于WUSB和WLAN的组合AP设备601具有三个无线接 口块。
所述三个无线接口块是用于WiMedia UWB的无线接口块602、用于 IEEE 802.11相关的物理层的WLAN接口块603、以及能够与有线网络互锁 的有线接口块618。
个人计算机609通过互联网接口块608与互联网网络610建立连接，并 通过组合AP设备601的有线接口块618与组合AP设备601建立连接。可 共同使用的WUSB设备605、606、和607根据基于UWB的无线接口模式 604通过无线接口块602与组合AP设备601建立接口。
组合AP设备601执行临时数据存储功能(即，缓冲功能)以减少因基 于互联网的数据速度与基于USB的数据速度之间的差异造成的数据丢失。 另一台个人计算机613利用WLAN台站WLAN STA的接口块与组合AP设 备601的WLAN接口块603建立接口，以便与个人计算机609通信。另一 台个人计算机613与WLAN接口块603之间的该接口是基于由IEEE 802.11 相关的物理层定义的无线接口模式611。从而，另一台个人计算机613可以 通过与组合AP设备601接口连接而通过互联网网络610传输数据。
图7示出根据本发明的实施例的图6中所示的组合AP设备601的详细 配置图。
组合AP设备601(参见图6)包括WLAN块724和WUSB块723。
更详细地，WUSB块723包括天线701、WiMedia UWB物理层702、 WiMedia UWB MAC单元703、缓冲器和存储器单元704、以及控制逻辑和 通路单元705。WiMedia UWB MAC单元703管理与WiMedia UWB物理层 702建立接口的设备的MAC。缓冲器和存储器单元704缓冲数据发送和接收 活动。控制逻辑和通路单元705控制WiMedia UWB物理层702、WiMedia UWB MAC单元703、以及缓冲器和存储器单元704。
WLAN块724具有与本领域已知的基本相同的配置。然而，通过有线和 无线处理器719将WLAN块724连接到WUSB块723。通过有线接口721 将WLAN块724连接到互联网。WLAN接口天线707接收并发送数据。RF 单元708和调制解调器709配置用于数据发送和接收活动。无线MAC引擎 715执行与WLAN块724接口连接的其它台站的MAC，并通过主控器总线 接口单元713和714与微处理器单元717建立连接。微处理器单元717担当 组合AP设备601的中央处理器控制WUSB块723。
WLAN块724的未描述的单元和元件与图2中描述的单元的元件基本 相同，而且执行与图2中描述的基本相同的功能。因此，将略去其详细描述。
图8示出根据本发明的实施例的使用WUSB块和WLAN块的组合AP 设备601的软件配置图。
图7中所示的微处理器单元717执行与下列有关的操作：设备驱动程序 层809；作为操作系统的内核层810；与内核层810互锁的网络层811；以及 使用上面列出的层的用户应用层812。
如果图6中所示的另一台个人计算机613要通过WLAN块使用图6中 所示的共享的WUSB设备605、606、和607，则该另一台个人计算机613 与WLAN接口块813建立接口。对于已经通过WLAN MAC层805传递的 数据，所述数据被从设备驱动程序层809发送到WiMedia UWB MAC层803。 控制信息被依次发送到包括内核层810、网络层811(更具体地，内核网络 层811)、以及用户应用层812的上层。
当通过有线接口层806发送数据时，通过设备驱动程序层809发送所述 数据，并向上层发送控制信息。数据传输直接通过设备驱动程序层809发生 而不需使用图5中所示的传统的聚集层503。于是，可以有效地完成数据传 输。
虽然已经为了解释说明的目的而公开本发明的优选实施例，但是本领域 技术人员应当理解，可以作出各种修改、添加、和替换而不背离由所附权利 要求书限定的本发明的范围和精神。