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Hintergrund der Erfindung
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1. Feld der Erfindung
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Ein
System und Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf ein kabelloses Local Area Network-System (Nahbereich-Netzwerksystem),
und im Speziellen auf ein kabelloses Local Area Network-System und
auf ein Betriebsverfahren hierfür,
bei welchem das System Zugangspunkte (access points, APs) aufweist,
welche geeignet sind, um die Mobilität eines Hostcomputers zu unterstützen.
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2. Beschreibung des technischen
Feldes
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Mit
dem schnellen Verbreiten von kabelloser Kommunikation und dem Wachstum
des Internet ist die Nachfrage nach Internetdiensten in kabellosen Umgebungen
stark angestiegen, und demgemäß wollen
Benutzer das Internet mittels kabelloser Kommunikationsdienste benutzen,
durch welche die Mobilität
garantiert werden kann. Kabellose Kommunikationstechnologien, wie
beispielsweise kabelloses LAN, mobiles IP, MANET, usf. haben aktuelle
aktive Forschung und Entwicklung gefödert.
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Unter
den Kommunikationsnetzwerken hat das kabellose Local Area Network
(WLAN) den Vorteil des Unterstützens
von Diensten eines gewissen Standards, hat aber einen Nachteil darin,
dass die Benutzung auf eine bestimmte Reichweite begrenzt ist.
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Ein
allgemeiner kabelloser IPv6-Hostcomputer ohne einen mobilen IPv6-Stapel
(stack) hat das Problem einer schlechten Kontinuität der Dienste, welche
auftritt, wenn der Host zu einem Zugangspunkt (AP) für einen
anderen Router bewegt.
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1 ist
eine Darstellung, welche schematisch ein herkömmliches allgemeines kabelloses
Local Area Netzwerksystem veranschaulicht.
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Ein
kabelloses Local Area Network 100, welches ein Netzwerk
in einem Unternehmen oder ein Netzwerk in einem Campus sein kann,
hat einen Gateway 10, welcher mit dem Internet 200 verbunden
ist, welches ein externes Netzwerk ist, wobei der Gateway 10 beispielsweise über mehrere
Zugangsrouter (access routers, ARs) 20 und 30,
welche hiermit verbunden sind, verfügt, und ein Zugangsrouter AR1 20 verfügt über mehrere
Zugangspunkte (APs) 21, 22, ..., und 31,
welche mit diesem verbunden sind, wobei jeder dieser mit mobilen
Hosts (MH) innerhalb einer bestimmten Reichweite in Verbindung steht.
Hier sind den mobilen Hosts unter dem Zugangsrouter AR1 20 IP-Adressen
zugewiesen, welche auf Präfixinformationen
(Präfix:
A) der Zugangsrouter AR1 basieren.
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Jedoch
hat solch ein herkömmliches
kabelloses Local Area Network die folgenden Beschränkungen
der Mobilitätsunterstützung für die mobilen Hosts.
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Zum
Beispiel, wenn ein mobiler Host (MH), welcher mit einem AP AP1_1 21 assoziiert
ist und mit dem ersten Zugangsrouter AR1 20 verbunden ist, sich
in einen Bereich bewegt der von einem anderen Zugangspunkt AP1_2 22 behandelt
wird, welcher mit dem ersten Zugangsrouter AR1 20 verbunden
ist, wird der mobile Host (MH) von dem Zugangspunkt AP1_2 22 versorgt.
Das heißt,
dass die Zugangspunkte AP1_1 21 und AP12 22, welche
mit dem ersten Zugangsrouter AR1 20 verbunden sind, miteinander
durch das Inter Access Point-Protokoll (IAPP) kommunizieren können. Demnach
kann, wenn der mobile Host (MH), welcher mit dem Internet 200 unter Benutzung
des Zugangspunktes AP1_1 21 kommuniziert, sich in ein Gebiet
bewegt, welches durch den Zugangspunkt AP1_2 22 abgedeckt
ist, der mobile Host kontinuierlich mit Diensten durch das IAPP
versorgt werden.
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Jedoch,
wenn sich der mobile Host (MH) in ein Gebiet eines Zugangspunktes
AP2 31, welcher mit einem zweiten Zugangsrouter AR2 30 verbunden ist,
bewegt, wird dem mobilen Host (MH) eine neue Internetprotokoll (IP)-Adresse
durch den Zugangspunkt AP2 zugewiesen und, basiert zu dieser Zeit
die Präfixinformation
der IP-Adresse auf der Präfixinformation
(Präfix:
B) des zweiten Zugangsrouters AR2 30.
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Demnach
wird der mobile Host (MH) als ein neues Netzwerk erkannt und dieser
wird einem neuen Assoziierungsprozess unterworfen, so dass dieser
nicht kontinuierlich Dienste empfangen kann.
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US
2002/126642 A1 bezieht sich auf ein Kommunikationsverarbeitungs-System
und -Verfahren und ein Kommunikationsendgerät. In einem Kommunikationssystem
für einen
mobilen Knoten gemäß IPv6 ist
ein virtueller Netzwerkpräfix
konfiguriert als ein Präfix,
welcher spezifisch für
einen mobilen Knoten in einer Domäne ist, welche eine Vielzahl von
Unternetzwerken aufweist. In der Domäne wird ein Paket an dem mobilen
Knoten gesendet, durch hostbasiertes Routing über eine IPv6-Adresse, welche
aus dem virtuellen Netzwerkpräfix
und einer Schnittstellen-ID gebildet wird. Das Kommunikationsverfahren
mit dem mobilen Knoten, welcher kein virtuelles Netzwerkpräfix identifizieren
kann, wird unter Benutzung eines physikalischen Netzwerkpräfix gemäß IPv6 durchgeführt.
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Demnach
können
Knoten in der Domäne
koexistieren, welche entweder einen virtuellen Netzwerkpräfix identifizieren
können
oder auch nicht. Ein Netzwerkpräfix
ist jedem Unternetzwerk zugewiesen. Der Knoten benutzt den Netzwerkpräfix, um
eine Adresse gemäß einer
zustandslosen Autokonfiguration zu konfigurieren. Ein Heimagent
inkorporiert (kapselt) einen IPv6-Header, in welchem die IPv6-Adresse,
welche auf dem virtuellen Netzwerkpräfix basiert, zugewiesen wird,
an die Zieladresse, in ein Datenpaket, welche an die Heimadresse
des mobilen Knotens gerichtet ist, welche von dem Endgerät empfangen
wurden, und sendet (transferiert) das resultierende Paket an den
mobilen Knoten über
das Internet. Ein mobiler Knoten erzeugt eine Adresse gemäß zustandsloser
Autokonfiguration, in welcher der virtuelle Netzwerkpräfix platziert
wird in den oberen 65 Bits und die Schnittstellen-ID wird in den
unteren 64 Bits platziert. Die IPv6-Verbindungslokaladresse ist
spezifiziert als ein standardmäßiger Router
des Mobilknotens.
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S.
Thomson et al: "Ipv6
Stateless Address Autokonfiguration" IETF – RFC 2462, Dezember 1998,
Seiten 1 bis 25, bezieht sich auf die zustandslose IPv6-Adressenautokonfiguration.
Die zustandslose Autokonfiguration benötigt keine manuelle Konfiguration
der Hosts. Der zustandslose Mechanismus erlaubt es einem Host, seine
Heimadresse unter Benutzung einer Kombination von lokal verfügbaren Informationen
und Informationen, welche durch Router bekannt gegeben werden, zu
generieren. In der zustandsbehafteten Autokonfiguration erhält der Host eine
Schnittstellenadresse und/oder Konfigurationsinformation und Parameter
von einem Servercomputer. Das zustandsbehaftete Protokoll ermöglicht es einem
Host Adressen, andere Konfigurationsinformationen oder beides von
einem Server zu erhalten. Die zustandslose und zustandsbehaftete
Autokonfiguration sind zueinander komplementär. Die zustandsbehaftete Autokonfiguration
für IPv6
ist die Aufgabe von zukünftiger
Arbeit.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kabelloses Local
Area Netzwerksystem und ein Betriebsverfahren zur Verfügung zu
stellen, in welchem das System Zugangspunkte aufweist, welche geeignet
sind, die Mobilität
von mobilen Hostrechnern verbessert zu unterstützen.
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Diese
Aufgabe ist gelöst
durch den Gegenstand der unabhängigen
Ansprüche.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind in den anhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Illustrative
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können,
aber müssen
nicht, die obigen und/oder andere Probleme lösen. Es ist ein beispielhafter
Aspekt der vorlie genden Erfindung, ein kabelloses Local Area Netzwerksystem
und ein Betriebsverfahren hierfür
zur Verfügung
zu stellen, in welchem das System Zugangspunkte (APs) aufweist,
welche geeignet sind, die Mobilität der mobilen Hostrechner zu
unterstützen.
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Um
den obigen Aspekt zu erreichen, beinhaltet ein kabelloses Local
Area Netzwerksystem gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Gateway (Netzübergangsrechner),
welcher Funktionen eines Heimagenten (Home Agent; HA) in einer mobilen
kabellosen Kommunikationsumgebung ausführt und sendet Präfixinformationen;
und Zugangspunkte, von denen jeder in der Lage ist, eine Internetprotokoll (IP)-Adresse
einem mobilen Host innerhalb dessen Bereiches unter Benutzung der
Präfixinformation
des Gateway zuzuweisen, wobei jeder Zugangspunkt eine Bindungsaktualisierungsliste
(Bindingupdate-Liste) entsprechend dem mobilen Host erzeugt und
an den Gateway sendet.
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Wenn
ein Paket von einem korrespondierenden Knoten an den mobilen Host
gesendet wird, kapselt der Gateway einen Kopfzeilenanteil (Headeranteil)
des Paketes mit einer Quelladresse und einer Zieladresse, und die
Zugangspunkte entkapseln jeweils das gekapselte Paket, welches von
dem Gateway gesendet wurde.
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Wenn
ein Paket von dem mobilen Host zu einem korrespondierenden Knoten
gesendet wurde, kapseln die Zugangspunkte jeweils einen Headerteil des
Paketes mit einer Zieladresse und einer Herkunftsadresse und senden
das gekapselte Paket.
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Bevorzugterweise,
aber nicht notwendigerweise, verwaltet der Gateway mindestens ein
oder mehrere Zugangsrouter, die Zugangsrouter ihrerseits verwalten
ein oder mehrere Zugangspunkte, und die Zugangspunkte verwalten
jeweils ein oder mehrere mobile Hosts, und IP-Adressen für die mobilen
Hosts haben hierbei die gleiche Präfixinformation. Des Weiteren
dient eine IP-Adresse für
jeden Zugangspunkt als eine Care-of-Adresse (CoA) für jeden
verwalteten mobilen Host.
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Die
Zugangspunkte beinhalten jeweils eine IP-Adressenerzeugungsbaugruppe
zum Erzeugen der IP-Adresse für
einen mobilen Host in dem Verwaltungsbereich durch das Kombinieren
der Präfixinformation
und eine MAC-Adresse des mobilen Host; einen Bindungsspeicher (Binding
Cache) zum Speichern von Informationen über die zugewiesene IP-Adresse
und den zugeordneten mobilen Host; und eine Bindungsaktualisierungs
(Bindingupdate, BU)-Übertragungsbaugruppe
für das
Senden der erzeugten Bindungupdateliste für den mobilen Host an den Gateway.
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Des
Weiteren haben die Zugangspunkte jeweils eine Entkapselungsbaugruppe
für das
Entkapseln einer Herkunftsadresse und einer Zieladresse, welche
mit einem Kopfzeilenteil eines Paketes gekapselt sind, welches von
einem korrespondierenden Knoten gesendet wurde und eine Kapselungsbaugruppe
zum Kapseln eines Kopfzeilenteiles eines Paketes, welches an einen
korrespondierenden Knoten gesendet werden soll, mit einer Herkunftsadresse (Quelladresse;
Source Address) und einer Zieladresse.
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Ein
Betriebsverfahren für
ein kabelloses Local Area Networksystem gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst die Schritte des Sendens von Präfixinformationen gemäß einer
Anfrage eines mobilen Host, wobei ein Gateway Funktionen eines Heimagenten
in einer mobilen kabellosen Kommunikationsumgebung durchführt; des
Zuweisens einer Internetprotokoll (IP)-Adresse an den mobilen Host
unter Benutzung der Präfixinformation
und Assoziieren des mobilen Host; und des Erzeugens einer Bindingupdateliste
für den
assoziierten Host und Senden der Bindingupdateliste an den Gateway.
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Das
Betriebsverfahren beinhaltet des Weiteren, wenn ein Paket von einem
korrespondierenden Knoten an den mobilen Host gesendet wird, die Schritte
des Kapselns eines Kopfzeilenteiles des Paketes von dem Gateway
mit einer Herkunftsadresse und einer Zieladresse und Senden des
gekapselten Paketes; und des Entkapselns eines Kopfzeilenteiles von
dem gekapselten Paket, welches von dem Gateway gesendet wurde.
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Des
Weiteren beinhaltet das Betriebsverfahren des Weiteren, wenn ein
Paket von dem mobilen Host zu einem korrespondierenden Knoten gesendet wurde,
die Schritte des Kapselns eines Kopfzeilenteiles eines Paketes mit
einer Herkunftsadresse und einer Zieladresse und des Sendens des
gekapselten Paketes.
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Bevorzugterweise,
aber nicht notwendigerweise, verwaltet der Gateway ein oder mehrere
Zugangsrouter, die Zugangsrouter verwalten jeweils ein oder mehrere
Zugangspunkte, die Zugangspunkte verwalten jeweils ein oder mehrere
mobile Knoten und IP-Adressen für
die mobilen Knoten haben die gleiche Präfixinformation. Des Weiteren
dient eine IP-Adresse für
jeden Zugangspunkt als eine Care-of-Adresse (CoA) für jeden
verwalteten mobilen Host.
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Der
Schritt der Assoziierung des mobilen Host beinhaltet die Schritte
des Erzeugens der IP-Adresse für
einen mobilen Host in den Verwaltungsbereich durch das Kombinieren
der Präfixinformation
und einer MAC-Adresse des mobilen Host; des Speicherns von Information
der zugewiesenen IP-Adresse und des mobilen Host, und des Erzeugens einer
Bindingupdateliste des zugewiesenen mobilen Host; und des Sendens
der erzeugten Bindingupdateliste für den mobilen Host an den Gateway.
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Demnach
können
mobile Hosts in einem kabellosen Local Area Netzwerk mit Mobilität unterstützt werden,
und die Mobilität
kann für
alle mobilen Hosts mit oder ohne einem mobilen IPv6-Stack (Stapelspeicher)
unterstützt
werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird im Detail in Bezug auf die folgenden Zeichnungen
beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Elemente
beziehen, und wobei:
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1 eine
schematische Darstellung für
das Erklären
eines herkömmlichen
kabellosen Local Area Netzwerksystems ist;
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2 eine
schematische Darstellung für
das Erklären
eines kabellosen Local Area Networksystemes ist, welches in der
Lage ist, Mobilität
für mobile Hosts
gemäß einer
illustrativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu unterstützen;
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3 ein
detailliertes Blockdiagramm für das
Veranschaulichen eines Zugangspunktes (AP) 300 der 2 ist;
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4 eine
Darstellung für
das Veranschaulichen eines Formates einer IP-Adresse ist, welche mobile
Hosts durch den Zugangspunkt (AP) der 2 zugewiesen
wurde;
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5 eine
Darstellung ist für
das Veranschaulichen von Betriebsflüsse für einen Prozess für das Erzeugen
von mobilen Host-IP-Adressen der 4;
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6 eine
Darstellung ist für
das Veranschaulichen von Betriebsflüssen für einen Prozess für das Zuweisen
mobiler Hosts gemäß einer
illustrativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine Darstellung zum Veranschaulichen von Betriebsflüssen für einen
ersten Paketübertragungsprozess
(ein korrespondierender Knoten → ein
mobiler Host) gemäß einer
illustrativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8A und 8B sind
Darstellungen für das
Veranschaulichen eines gekapselten Datenpaketformates und eines
Formates für
ein Bindingupdate, welches zu einem Gateway gesendet wurde gemäß einer
illustrativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 eine
Darstellung ist für
das Veranschaulichen für
Betriebsflüssen
für einen
zweiten Paketübertragungsprozess
(korrespondierender Knoten → mobiler
Host) gemäß einer
illustrativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10 eine
Darstellung ist für
das Veranschaulichen eines Formates eines an einen mobilen Host übertragenen
Paketes in dem zweiten Paketübertragungsprozess
der 9; und
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11 ist
eine Darstellung für
das Veranschaulichen von Betriebsflüssen für einen Wiederzuweisungsprozess
in einem Fall, dass ein mobiler Host (MH), welcher mit einem Zugangspunkt
(AP) verbunden ist, sich in dem Bereich eines anderen Zugangspunktes
AP2 bewegt gemäß einer
illustrativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der illustrativen Ausführungsformen
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Hiernach
wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
im Detail beschrieben.
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2 ist
eine schematische Darstellung für das
Erklären
eines kabellosen Local Area Netzwerksystemes gemäß einer illustrativen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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Ein
kabelloses Local Area Networksystem verfügt über einen Gateway GW/HA für das Durchführen von
Kommunikationsverbindungen mit einem externen Netzwerk, mehrere
Zugangsrouter AR1 und AR2, welche mit dem Gateway GW/HA verbunden sind,
mehrere Zugangspunkte AP1 und AP2, welche durch die Zugangsrouter
AR1 und AR2 jeweils gesteuert werden und mobile Hosts (MH), welche
von den Zugangspunkten AP1 und AP2 jeweils versorgt werden.
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Der
Gateway GW/HA ist mit einem externen Netzwerk verbunden, und dient
als ein Gateway für das
Kommunizieren von Paketen von oder zu dem externen Netzwerk und
die Gatewayfunktion führt eine
mobile IPv6-basierte Heimagentenfunktion aus.
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Die
Heimagentenfunktion, welche mobile IPv6-basierte Mobilität unterstützt, gibt
es beispielsweise eine Funktion für das Kapseln von Paketen in einer
Heimverbindung, welche gerichtet an eine IP-Adresse eine mobilen
Hosts (MH) ist, während
der mobile Host (MH) von seinem Heim(netz) entfernt ist und für das Tunneln
zu einer Care-of-Adresse (CoA), welche mit dem mobilen Host (MH)
verbunden ist. Des Weiteren gibt es Funktionen für das Verwalten einer Liste
von Bindungsaktualisierungen (Bindingupdates; BU), welche die IP-Adressen
der mobilen Host mit den Care-of-Adressen verbindet, usf.
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Eine
oder mehrere Zugangsrouter AR1 sind mit dem Gateway GW/HA verbunden,
und jeder Zugangsrouter AR1 verbindet Netzwerkschichten miteinander
durch eine Vorrichtung, welche getrennte Netzwerke unter Benutzung
des gleichen Übertragungsprotokolles
verbindet.
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Die
Funktion des Zugangsrouters AR1, zusätzlich zu der Funktion, die
eine Bridge (Netzwerkbrücke)
hat, entscheidet ein mobiler Knoten, d. h. ein mobiler Host (MH)
in einem anderen Netzwerk oder in einem Selbst-Netzwerk (Self Network),
abhängig von
einer Pfadzuweisungstabelle und wählt dementsprechend den effizientesten
Pfad aus zahlreichen Pfaden aus und sendet Pakete durch den ausgewählten Pfad.
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Der
Zugangspunkt AP1 ist mit dem Zugangsrouter AR1 verbunden, und einer
oder mehrere Zugangspunkte AP1 sind mit einem Zugangsrouter AR1 verbunden.
Hier verarbeitet der Zugangspunkt AP1 eine Netzwerkschicht, um die
Mobilität
des mobilen Host (MH) zu unterstützen,
wenn diesem eine IP-Adresse von dem Zugangsrouter AR1 zugewiesen
ist. Die zugewiesene IP-Adresse des Zugangspunktes AP1 dient als
eine CoA für
alle mobilen Hosts (MH), welche mit dem Zugangspunkt (AP) verbunden
sind.
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Der
Zugangspunkt (AP) für
das Unterstützen der
Mobilität
eines mobilen Host gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in Bezug auf das Blockdiagramm des Zugangspunktes
(AP) 300, welches in 3 gezeigt
ist im Detail beschrieben.
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Der
Zugangspunkt (AP) 300 hat eine Netzwerk-Eingabe/-Ausgabe-Baugruppe 303,
eine MAC-Speicherbaugruppe 307, eine IP-Adresserzeugungsbaugruppe 310,
einen Bindungsspeicher 330, eine Kapselungsbaugruppe 350,
eine Entkapselungsbaugruppe 370 und eine Bindingupdate (BU)-Übertragungsbaugruppe 390.
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Die
Netzwerkeingabe/-ausgabebaugruppe 303 ist mit Geräten in einem
Netzwerk in einer kabellosen Weise verbunden und gibt Daten ein
und aus, welche durch ein Netzwerkprotokoll übertragen wurden.
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Die
MAC-Speicherbaugruppe 307 speichert Software zum Durchführen von
diversen Funktionen des Zugangspunktes (AP) 300 und speichert
des Weiteren Media Access Control (MAC)-Adressen, welche Adressen
für die
Standarddatenschichten sind, welche notwendig für alle Ports oder Geräte, welche
mit einem LAN verbunden sind, sind.
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Die
IP-Adresserzeugungsbaugruppe 310 erzeugt eine IP-Adresse
für einen
mobilen Host (MH), welcher mit dem Zugangspunkt (AP) verbunden werden
soll. Die IP-Adresse des mobilen Host (MH) hat ein Format, welches
in 4 gezeigt ist. Die mobilen Hosts (MHs) in allen
Netzwerken, welche von dem Gateway GW/HA gesteuert sind, haben alle
den gleichen Präfix
zusätzlich
zu einer mobilen Host-ID, welches eine MAC-Adresse ist.
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5 ist
eine Darstellung für
das Erklären
eines Prozesses zum Erzeugen einer IP-Adresse.
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Zuerst
sendet der Zugangspunkt (AP) eine mobile Hostpräfixanforderungsnachricht an
den Gateway GW/HA (5-1). Der Gateway, welcher die Präfixanforderungsnachricht
empfangen hat, antwortet mit einer Präfixankündigungsnachricht (5-2).
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Die
Routerankündigungsnachricht
des Zugangsrouters (AR), welche auf der Präfixankündigungsnachricht des Gateway
GW/HA basiert, wird zu dem Zugangspunkt (AP) gesendet. Demnach erkennt
der Zugangspunkt (AP) einen Präfix
des Gateway GW/HA, übersetzt
die Präfixinformation
des Gateway GW/HA in einen Präfix
des mobilen Host (MH) und sendet den übersetzten Präfix zu dem
mobilen Host (MH) (5-3). Hier ist die Ankündigungsnachricht
eine Nachricht, worin der Gateway GW/HA, Zugangsrouter (AR) oder
eine ähnliche
Einrichtung, benachbarte Geräte über deren
Existenz auf eine kabellose Weise benachrichtigen.
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Demnach,
selbst wenn der mobile Host (MH) sich in dem Bereich eines jeden
Zugangspunktes (AP) bewegt, hat der mobile Host (MH) den gleichen Präfix, welcher
der Präfix
des Gateway GW/HA ist. Deshalb dient die IP-Adresse des Zugangspunktes (AP)
als eine Care-of-Adresse (CoA) für
alle mobile Hosts (MHs), welche mit dem Zugangspunkt (AP) verbunden
sind.
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Der
Bindungs(cache)speicher 330 verwaltet Informationen über mobile
Hosts (MHs), welche in einem Bereich eines Zugangspunktes (AP) existieren, um
zu ermöglichen,
dass die mobilen Hosts und Gateway GW/HA miteinander kommunizieren.
Des Weite ren, in dem Fall, dass ein neuer mobiler Host mit dem Verbindungspunkt
assoziiert wird, erzeugt der Bindungscachespeicher 330 eine
Bindingupdateliste.
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Die
Kapselungsbaugruppe 350 kapselt einen Paketheader (Paketkopfzeilen)
mit einer Herkunftsadresse und einer Zieladresse, um ein Paket direkt durch
Tunneln von einem Zugangspunkt (AP) zu einem externen korrespondierenden
Knoten (CN) zu senden, in dem Fall, dass ein mobiler Host (MH) das Paket
zu dem korrespondierenden Knoten (CN) sendet. Hier ist die Herkunftsadresse
die IP-Adresse des Zugangspunktes (AP) und die Zieladresse ist die IP-Adresse
des korrespondierenden Knotens (CN).
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Die
Entkapselungsbaugruppe 370 entkapselt die Herkunftsadresse
und die Zieladresse von dem Kopfzeilenteil des gekapselten Paketes,
um das Paket an einen Zugangspunkt (AP) weiterzuleiten, in welchem
der mobile Host (MH) von dem Gateway GW/HA existiert.
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Die
Bindingupdate (BU, Bindungsaktualisierung)-Übertragungsbaugruppe 390 sendet
eine Bindingupdateliste an das Gateway GW/HA. Hierfür gibt es
zwei beispielhafte Fälle,
wie im Folgenden beschrieben.
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Im
ersten Fall werden die mobilen Hosts, welche in dem Bereich eines
Zugangspunktes (AP) existieren, einem Gateway GW/HA zugeordnet.
Im zweiten Fall wird ein optimierter Pfad durch das Assoziieren
einer Bindingupdateliste von dem Zugangspunkt (AP) zu einem korrespondierenden
Knoten (CN) fertig gestellt.
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Danach
wird ein Zugangspunktbetriebsprozess gemäß der vorliegenden Erfindung
in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben.
- (1) Ein Prozess für das Verknüpfen eines mobilen Host (MH)
mit einem Zugangspunkt (AP), wenn ein mobiler Host (MH) sich in
einen Bereich eines Zugangspunktes (AP) bewegt (6-1), wird
in Bezug auf 6 beschrieben.
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Der
mobile Host (MH) sendet eine Verknüpfungsanforderungsnachricht
an den Zugangspunkt (AP) (6-2), und der Zugangspunkt (AP)
sendet eine Antwortnachricht auf die Verknüpfungsanforderung (6-3)
an den mobilen Host (MH).
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Zu
dieser Zeit wird eine MAC-Adresse mac1 des mobilen Host (MH) zu
dem Zugangspunkt (AP) gesendet, und der Zugangspunkt (AP) benutzt
die MAC-Adresse mac1 und produziert dann eine einzigartige IP-Adresse
MN.mac1 des mobilen Host (MH).
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Das
heißt,
die IP-Adressenerzeugungsbaugruppe 310, wie in 4 gezeigt,
kombiniert ein Präfix
MN::, welches von dem Gateway GW/HA zugewiesen ist und die MAC-Adresse
mac1 des mobilen Host (MH) und erzeugt eine einzigartige IP-Adresse MN.mac1
des mobilen Host (MH).
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Der
Bindungsspeicher 330 benutzt die erzeugte IP-Adresse MN.mac1
des mobilen Host (MH) als eine Heimadresse HoA (home address) und
die IP-Adresse des Zugangspunkts (AP) als eine Care-of-Adresse (CoA),
und erzeugt eine Binding-Update-Liste. Danach sendet die BU-Übertragungsbaugruppe 330 die
erzeugte Bindingupdateliste für
den mobilen Host (MH) (6-4) an den Gateway GW/HA.
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Zu
dieser Zeit erzeugt der Gateway GW/HA einen Bindungscacheeintrag
(BCE) entsprechend der Heimadresse HoA des mobilen Host (MH), wie bei „Mobile
IPv6" üblich.
- (2) Ein Zugangspunktbetriebsvorgang, wenn ein Paket
von einem korrespondierenden Knoten (CN) an einen mobilen Host (MH)
gesendet wird, wird jetzt beschrieben.
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Zuerst
wird der Fall, dass es keinen Eintrag für einen mobilen Host (MH) in
dem Bindungscache eines korrespondierenden Knotens (CN) gibt, in
Bezug auf 7 beschrieben.
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Da
der korrespondierende Knoten (CN) keinen Eintrag für den mobilen
Host (MH) hat, benutzt der korrespondierende Knoten (CN) eine IP-Adresse CN.mac4
des korrespondieren Knotens (CN) als eine Quelladresse und eine
IP-Adresse MN.mac1 des mobilen Host (MH) als eine Zieladresse und
sendet ein Paket an den Gateway GW/HA (7-1). Der Gateway
GW/HA, welcher das Paket empfangen hat, erhält ein CoA, welches ein HoA
als eine IP-Adresse des mobilen Host (MH) hat, in Bezug auf einen
Bindungsspeicher, welcher der Gateway GW/HA selber hat. Hier ist
die CoA eine IP-Adresse AP.mac2 des Zugangspunktes (AP), in welchem
der mobile Host (MH) existiert. Der Gateway GW/HA kapselt den Paketkopfzeilenteil
unter Benutzung der erhaltenen CoA (eine IP-Adresse des AP) und
einer IP-Adresse HA.mac3 des Gateway GW/HA. 8 ist
eine Darstellung zum Veranschaulichen eines gekapselten Datenpaketformates.
Wie in 8 gezeigt, sendet der Gateway
GW/HA das gekapselte Paket an den Zugangspunkt (AP) unter Benutzung
der IP-Adresse HA.mac3 des Gateway GW/HA als eine Quelladresse und
der IP-Adresse AP.mac2 des Zugangspunktes (AP) als eine Zieladresse
(7-2).
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Das
gekapselte Paket wird an den Zugangspunkt (AP) gesendet, welcher
das Ziel ist, und die Entkapselungsbaugruppe 370 des Zugangspunktes (AP)
entkapselt die Kopfzeilenteile der gekapselten Pakete und sendet
das entkapselte Paket an den mobilen Host (MH) (7-3). Zu
dieser Zeit sendet die BU-Übertragungsbaugruppe 390 des
Zugangspunktes (AP) ein Bindingupdate an einen korrespondierenden
Knoten (CN), welches die IP-Adresse MN.mac1 des mobilen Host (MH)
als ein HoA und die IP-Adresse AP.mac2 des Zugangspunktes (AP) als ein
CoA hat. 8A zeigt ein Bindingupdateformat, welches
gesendet wird. Dadurch erkennt der korrespondierende Knoten (CN),
dass der aktuelle mobile Host (MH) in einem Bereich des Zugangspunktes (AP)
existiert.
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Als
nächstes
wird eine Beschreibung in Bezug auf 9 gemacht
für den
Fall, in dem es einen Eintrag für
einen mobilen Host in dem Bindingcache des korrespondierenden Knotens
(CN) gibt.
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Der
korrespondierende Knoten (CN) sendet an den Gateway GW/HA ein Paket,
welches eine IP-Adresse CN.mac4 des korrespondierenden Knotens (CN)
als eine Quelladresse, ein CoA (eine IP-Adresse eines AP) als eine
Zieladresse und eine IP-Adresse MN.mac1 eines mobilen Host als ein
HoA in dem Kopfzeilenteil hat, basierend auf der Bindungsinformation
in dem Bindingcache (9-1). Das Paket erreicht den Zugangspunkt
(AP) ohne jeglichen zusätzlichen
Prozess (9-2) und der Zugangspunkt (AP) übersetzt
die Zieladresse (die CoA-Adresse) des Kopfzeilenanteils in die HoA,
die IP-Adresse MN.mac1 des mobilen Host und sendet das Paket an den
mobilen Host (MH) (9-3).
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Demnach
empfängt
der mobile Host (MH) das Paket, welches die IP-Adresse des korrespondierenden
Knotens (CN) als eine Quelladresse und die IP-Adresse von sich selbst
als eine Zieladresse hat. Zu dieser Zeit zeigt 10 ein
Nachrichtenpaketformat, welches gesendet wird.
- (3)
Ein Zugangspunkt (AP)-Betriebsprozess wird im Folgenden beschrieben
für den
Fall, dass ein Paket von einem mobilen Host (MH) an einen korrespondierenden
Knoten (CN) gesendet wird.
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Wenn
ein Paket von einem Zugangspunkt (AP) zu einem korrespondierenden
Knoten (CN) gesendet wird, sucht der Zugangspunkt (AP), ob eine IP-Adresse
des korrespondierenden Knotens (CN) als eine Zieladresse in einem
HoA-Eintrag der Bindingupdateliste in dem Bindingcache 330 existiert, und,
wenn vorhanden, entscheidet dass der korrespondierende Knoten (CN)
in dem Basic Service Set (BSS) seiner selbst ist. In diesem Fall
kapselt der Zugangspunkt (AP) den Kopfzeilenteil des Paketes mit einer
MAC-Adresse des korrespondierenden Knotens (CN), und sendet das
gekapselte Paket.
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In
der Zwischenzeit, wenn die IP-Adresse des korrespondierenden Knotens
(CN) als eine Zieladresse nicht in der Binding-Update-Liste in dem
Bindungsspeicher (Bindingcache) 330 existiert, kapselt die
Kapselungsbaugruppe 350 den Kopfzeilenteil des Paketes
mit einer Quelladresse und einer Zieladresse. Das heißt, der
Zugangspunkt (AP) sendet das Paket, welches eine IP-Adresse AP.mac2
des Zugangspunktes (AP) als eine Quelladresse und eine IP-Adresse
CN.mac4 des korrespondierenden Knotens (CN) als eine Zieladresse
hat, durch Tunneln an den korrespondierenden Knoten (CN).
- (4) Ein Betriebsprozess für einen anderen Zugangspunkt
(AP2) wird im Folgenden beschrieben, wenn ein mobiler Host (MH),
welcher mit einem Zugangspunkt (AP) verknüpft ist, sich in einen Bereich
des anderen Zugangspunktes (AP2) begibt (11-1) in Bezug
auf 11.
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Der
mobile Host (MH), welcher sich in einem Bereich des anderen Zugangspunktes
(AP2) bewegt hat, führt
eine Wiederverknüpfung
mit dem neuen Zugangspunkt (AP2) durch. Der Vorgang der Wiederverknüpfung ist
der gleiche wie der zuvor beschriebene Verknüpfungsprozess zwischen einem
mobilen Host (MH) und einem Zugangspunkt (AP).
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Das
heißt,
dass der mobile Host (MH) eine Wiederverknüpfung mit dem neuen Zugangspunkt (AP2)
anfordert (11-2), und der neue Zugangspunkt (AP2) sendet
eine Antwort auf die Wiederverknüpfungsanfrage
(11-3) für
die Wiederverknüpfung
an den mobilen Host (MH). Zu dieser Zeit erzeugt die IP-Adressenerzeugungsbaugrppe 310 des
neuen Zugangspunktes (AP2) eine IP-Adresse des mobilen Host (MH),
und der Bindingcache 330 erzeugt eine Bindingupdateliste.
Die BU-Übertragungsbaugruppe 390 sendet
die Bindingupdateliste an den Gateway GW/HA (11-4).
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Zu
dieser Zeit aktualisiert der Gateway GW/HA eine Eintrag, welcher
der HoA in dem Bindingcache des Gateway GW/HA entspricht, basierend
auf der Bindingupdateliste, welche von dem neuen Zugangspunkt (AP2)
gesendet wurde.
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Durch
die obigen Prozeduren werden Daten zwischen den korrespondierenden
Knoten (CN) und dem mobilen Host (MH), welcher mit dem neuen Zugangspunkt
(AP2) verknüpft
ist, verarbeitet mit einer CoA als IP-Adresse des neuen Zugangspunktes (AP2).
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Die
Kommunikationsvorgänge
für den
Datenprozess sind die gleichen wie diejenigen, welche basierend
auf dem Zugangspunkt (AP) beschrieben wurden, so dass die ausführliche
Beschreibung der Kommunikationsvorgänge ausgelassen wird.
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Der
Gateway GW für
ein kabelloses Network gemäß der vorliegenden
Erfindung hat „mobile IPv6"-basierte Heimagentenfunktionen,
und der Zugangspunkt (AP) kann einen Teil der mobilen IPv6-basierten
Heimagentenfunktionen durchführen. Demnach
wird ein Präfix
des Gateway als ein Präfix der
IP-Adresse des mobilen Host zugewiesen, so dass der mobile Host
den gleichen Präfix
zu jeder Zeit hat, unabhängig
von den Bewegungen des mobilen Host. Demnach wird die IP-Adresse
des Zugangspunktes in einen Bereich, in welchem sich der mobile
Zugang bewegt zur CoA des mobilen Host, so dass die Beweglichkeit
des mobilen Host unterstützt werden
kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Mobilität
des mobilen Host in einem kabellosen Local Area Netzwerk unterstützt.
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Zusätzlich kann
die Mobilität
für alle
mobilen Hosts mit oder ohne einen mobilen IPv6-Stack unterstützt werden.
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Demnach
kann die Mobilität
von mobilen Hosts unterstützt
werden in einer Umgebung, in welcher das kabellose Local Area Netzwerksystem
und das mobile IPv6 zusammen existieren.
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Die
Erfindung wurde gezeigt und beschrieben in Bezug auf zahlreiche
illustrative Ausführungsformen
von dieser und es ist dem Fachmann klar, dass zahlreiche Änderungen
in Form und Detail gemacht werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung
abzuweichen, wie dieser durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.