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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft allgemein
Funknetze und insbesondere ein Mittel zum Verbinden von Funkverbindungsknoten
oder lokalen Funknetzen mit drahtgebundenen lokalen Netzen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Lokale Netze (LANs) bestanden früher aus Knoten,
die durch Telekommunikationsmedien (z. B. Koaxialkabel, verdrillte
Doppelleitungen oder Lichtwellenleiter) physisch miteinander verbunden
sind. Solche LANs sollen im Folgenden als drahtgebundene LANs bezeichnet
werden.
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Heute erscheinen immer mehr drahtlose (Funk-)
LANs auf dem Markt, deren Knoten nicht durch ein physisches Medium
miteinander verbunden werden. Diese drahtlosen LANs stehen über Infrarot-
(IR), Funk- oder andere Signale miteinander in Verbindung. Einer
der Vorteile der Nutzung von drahtlosen LANs besteht darin, dass
sie nicht verkabelt sein müssen.
Dies stellt für
mobile Netzknoten wie Laptop- und Notebook-Computer, PDAs (personal digital assistents,
persönliche
digitale Assistenten) und Ähnliches
ein besonders nützliches
Merkmal dar. Wenn der mobile Netzknoten mit einem geeigneten Funkadapter
(zu dem ein Sender/Empfänger
und eine Steuerkarte gehören)
wie einem drahtlosen IR-Adapter ausgestattet ist, kann er sich hin- und
herbewegen und dabei mit dem Netz verbunden bleiben, solange er
sich in dessen Empfangsbereich befindet.
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Ein Verfahren zur Realisierung eines
drahtlosen LAN ähnelt
dem System eines Mobiltelefonnetzes. Bei diesen Verfahren stehen
mobile Netzknoten nicht direkt miteinander in Verbindung, sondern
senden alle Signale an eine zentrale Basisstation, welche dann die
Signale zum Zielnetzknoten sendet.
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In bestimmten Situationen ist es
jedoch von Vorteil, wenn alle drahtlosen Netzknoten direkt mit anderen
Netzknoten in Verbindung treten können, wie dies bei den meisten
drahtgebundenen LANs der Fall ist. Bei einem drahtlosen LAN, in
dem dies möglich
ist, übertragen
der Funkadapter und die Steuersoftware Datenpakete, die alle Netzknoten
innerhalb des Empfangsbereichs hören
können.
Auf diese Weise können
Pakete gesendet werden, die von allen Netzknoten außer dem/denjenigen,
an den/die sie gerichtet sind, empfangen aber ignoriert werden. Dies
ist ähnlich
wie bei den Paketübertragungssystemen
mit Funk-LAN-Protokollen wie dem Ethernet der Fall. Somit kann für ein solches
drahtloses LAN eine Betriebssystemsoftware für die obere Netzwerkebene,
die auf einem Paketübertragungssystem
wie NETWARE von Novell Corporation beruht, verwendet werden (NETWARE
ist ein eingetragenes Warenzeichen von Novell Corp.). Solche drahtlosen
LANs werden im Folgenden als Peer-to-Peer-Funk-LANs bezeichnet.
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Peer-to-Peer-Funk-LANs besitzen eine
wichtige physikalische Eigenschaft, durch die sie schwieriger als
ein drahtgebundenes LAN zu einem zuverlässigen Netzwerk aufgebaut werden
können.
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Bei einem drahtgebundenen LAN ist
jeder Netzknoten physisch mit dem Netzwerk verbunden und kann daher
auf den gesamten Datenverkehr des Netzwerks zugreifen. Das ist bei
drahtlosen LANs oft nicht der Fall. Jeder Netzknoten steht mit anderen Netzknoten
mittels bestimmter elektromagnetischer Signale in Verbindung, deren
Reichweite begrenzt ist. Jeder Netzknoten besitzt eine Versorgungszone, die
durch Faktoren wie Signaltyp, Signalstärke, Hindernisse innerhalb
der Reichweite usw. begrenzt wird. Beim drahtlosen LAN kann nicht
garantiert werden, dass jeder Netzknoten, der wahrscheinlich Teil desselben
drahtlosen Netzwerks ist, den gesamten Datenverkehr des Netzes hören kann.
Wenn beispielsweise die Knoten A, B und B mit demselben drahtlosen
Netz verbunden sind, kann es sein, dass A in der Lage ist, die von
B gesendeten Daten zu hören,
nicht aber die von C gesendeten Daten. In diesem Fall stellt C in
Bezug auf A einen "verborgenen Netzknoten" dar. Wenn C den
Netzknoten B, aber nicht A hören
kann, ist A in Bezug auf C ein verborgener Netzknoten.
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Damit ein drahtloses LAN richtig
genutzt werden kann, ist es wünschenswerterweise
auch in der Lage, mit einem drahtgebundenen LAN in Verbindung zu
treten. Bei drahtlosen LANs mit Basisstationen kann die Basisstation
eine solche Verbindung herstellen. Es besteht jedoch ein Bedarf
nach einem System, das Netzwerkverbindungsdienste zwischen einem
Peer-to-Peer-Funk-LAN
und einem drahtgebundenen LAN bereitstellen kann.
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In Proceedings of the IEEE, Bd. 66,
Nr. 11, November 1978, S. 1468 bis 1495, wird auf S. 1477 ein Funkverbindungsknoten
zur Verwendung in einem Netz beschrieben, das ein Mittel zum Senden und
Empfangen von Daten von anderen Funkverbindungsknoten umfasst. Jeder
Knoten erzeugt eine Nachbarknotentabelle, in der Einzelheiten zu
den anderen erreichbaren Knoten enthalten sind, und sendet diese
an einen Steuerknoten. Der Steuerknoten ermittelt dann geeignete
Leitwege von jedem der drahtlosen Knoten zu sich selbst und verteilt
diese Leitweginformationen an alle anderen drahtlosen Knoten.
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In Proceedings of the IEEE, Bd. 75,
Nr. 1, Januar 1987, S. 21 bis 32, wird auf S. 23 bis 24 eine durch
jeden drahtlosen Knoten erzeugte Nachbarknotentabelle erzeugt. In
dieser Tabelle sind auch Informationen enthalten, die die Qualität der Verbindung
von dem Knoten zu jedem seiner Nachbarn betreffen.
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Bei einem drahtlosen LAN kommt es
zu verschiedenen Problemen, durch die die Realisierung einer einfachen
Brücke
als Mittel zur Verbindung eines drahtlosen LANs mit einem drahtgebundenen LAN
erschwert wird. Die Hauptfunktion einer solchen Vorrichtung besteht
darin, abgehörte
Daten des drahtlosen LAN, die für
einen drahtgebundenen Knoten bestimmt sind, erneut in das drahtgebundene LAN
zu senden und umgekehrt. Je nach dem gewählten Funkmedium besitzt jede
derartige Vorrichtung normalerweise eine begrenzte Reichweite. Um eine
ordentliche Versorgung zu gewährleisten,
wäre eine
Vielzahl von Vorrichtungen erforderlich, die sich jeweils um einen
bestimmten Bereich überlappen. Dies
führt normalerweise
zu einer Vervielfachung der Nachrichten, die durch die Knoten in
den Überlappungsbereichen
bzw. in dem drahtgebundenen LAN von solchen Knoten empfangenen werden.
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Es besteht ein Bedarf an einem System, durch
das diese sowie weitere damit zusammenhängende Probleme gelöst werden.
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In der folgenden Beschreibung werden
die folgenden Begriffe gebraucht.
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Als Netzwerkverbindungsdienste werden Dienste
bezeichnet, durch die Systeme miteinander in Verbindung treten können, die
anders dazu nicht in der Lage sind. Typische Netzwerkverbindungsdienste
sind das Weiterleiten von Nachrichten von einem drahtlosen Knoten
zu einem anderen, das erneute Senden von Nachrichten von einem drahtgebundenen
LAN zu einem drahtlosen Knoten und das erneute Senden von Nachrichten
von einem drahtlosen Knoten an ein drahtgebundenes LAN.
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Der Netzwerkverbindungsknoten, der
solche Netzwerkverbindungsdienste bereitstellt, wird als Zugangspunkt
(Access Point, AP) bezeichnet. Der AP ist eine physische Einheit,
die zur Ausführung
sämtlicher
Netzwerkverbindungsdienste über
einen drahtgebundenen Netzwerkadapter und einen Funknetzwerkadapter
verfügt.
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Der physische Bereich, in dem sich
ein Funkverbindungsknoten befinden muss, damit er in der Reichweite
des AP liegt, heißt
Grundservicebereich des AP (Basic Service Area, BSA). Wenn sich
ein mobiler Netzwerkknoten innerhalb des BSA eines bestimmten AP
befindet, ist dieser Funkverbindungsknoten in der Lage, vom AP gesendete
Daten zu empfangen.
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Jeder Funkverbindungsknoten besitzt
auch eine begrenzte Reichweite, innerhalb derer er erreichbar ist.
Diese Reichweite wird in der vorliegenden Beschreibung als Dynamischer
Servicebereich (Dynamic Service Area, DSA) bezeichnet. Andere Knoten
innerhalb des DSA eines Funkverbindungsknotens sind normalerweise
in der Lage, Daten von dem Funkverbindungsknoten zu empfangen.
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Wenn der Funkverbindungsknoten denselben
Adapter wie die APs verwendet, hat er bei sonst gleichen Bedingungen
dieselbe Reichweite wie die APs. Zwischen der BSA-Reichweite des
AP und der DSA-Reichweite eines Funkverbindungsknoten kann es jedoch
zu Unterschieden kommen. Erstens sind die Funkverbindungsknoten
ortsveränderlich.
Dadurch dürfte
sich ihre Reichweite ändern,
je nachdem, wie ihre Signale während
der Ortsveränderung durch
Hindernisse beeinflusst werden. Zugangspunkte, die mit einem drahtgebundenen
LAN physisch verbunden sind, sind auch mit einer Stromversorgung
verbunden. Daher kann der in einem AP verwendete Sender leistungsfähiger als
die batteriegespeisten Sender der Funkverbindungsknoten sein. Wenn
dies der Fall ist, übersteigt
die BSA-Reichweite eines Zugangspunkts normalerweise die DSA-Reichweite
eines Funkverbindungsknotens.
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In der vorliegenden Beschreibung
wird zwischen dem BSA eines AP und dem DSR eines Funkverbindungsknotens
unterschieden, auch dann, wenn sich die beiden Reichweiten nicht
unterscheiden. In der vorliegenden Beschreibung gilt ein Funkverbindungsknoten
als fähig,
eine zweite Mobilstation zu "hören", wenn er sich innerhalb
des DSA des zweiten Knotens befindet, sodass er von dem zweiten
Knoten gesendete Signale empfangen kann. Entsprechend kann ein Funkverbindungsknoten
einen AP "hören", wenn er sich innerhalb
des BSA des AP befindet, und ein AP kann einen Funkverbindungsknoten "hören", wenn sich der AP innerhalb des DSA dieses
Knotens befindet.
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Eine "Multicast"-Nachricht ist eine Form einer Rundsendenachricht,
die durch einen drahtgebundenen oder einen Funkverbindungsknoten
gesendet wird und an andere Knoten mit derselben speziellen Gruppenadresse
gerichtet ist. Alle anderen drahtgebundenen oder Funkverbindungsknoten
ignorieren diese Nachricht.
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HESCHREIBUNG DER FRFINDUNG
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Die Erfindung stellt ein Mittel zum
Bereitstellen von Netzwerkverbindungsdiensten für Funkverbindungsknoten bereit.
Die Erfindung stellt einen Netzwerkverbindungsknoten bereit, der
eine Nachricht entweder direkt von einem Funkverbindungsknoten zu
einem anderen Funkverbindungsknoten weiterleiten oder solche Nachrichten
indirekt weiterleiten kann, indem er diese zuerst an einen anderen solchen
Netzwerkverbindungsknoten sendet, der die Nachricht wiederum zu
anderen Funkverbindungsknoten sendet. Die Netzwerkverbindungseinheiten selbst
sind in der Lage, die Verbindung über das Funkmedium herzustellen.
Vorzugsweise sind die Netzwerkverbindungseinheiten mittels eines
drahtgebundenen LANs untereinander verbunden.
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Aus der Sicht eines Benutzers erscheinen solche
Funkverbindungsknoten wie beispielsweise eines drahtlosen LAN und
ein drahtloses LAN durch die Erfindung wie ein einziges logisches
LAN. Die Erfindung ermöglicht
die Einbindung von Funkverbindungsknoten in vorhandene drahtgebundene LAN-basierte Netzbetriebssysteme
und Netzwerkanwendungen, indem sie jeden Funkverbindungsknoten den
anderen drahtgebundenen Netzknoten als drahtgebundenen Netzknoten
erscheinen lässt, wenn
ein Funkverbindungsknoten Datenpakete an einen drahtgebundenen Netzknoten
sendet. Wenn andererseits ein Funkverbindungsknoten Teil eines drahtlosen
LAN ist, sorgt die Erfindung dafür,
dass ein drahtgebundener Netzknoten den anderen Funkverbindungsknoten
als Funkverbindungsknoten erscheint, wenn der drahtgebundene Netzknoten
Datenpakete an den Funkverbindungsknoten sendet.
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Die Erfindung stellt ein Mittel bereit,
mittels dessen ein oder mehrere AP als Netzwerkverbindungseinheiten
verwendet werden können,
um ein drahtgebundenes LAN und Funkverbindungsknoten innerhalb der
Reichweite jedes AP miteinander zu verbinden und um festzulegen,
wann jeder AP mit der Datenübertragung
zwischen dem drahtgebundenen LAN und den Funkverbindungsknoten beginnen
soll.
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Die Hauptfunktionen jedes AP sind
im jeweiligen Falle, i) Datenpakete von einem Funkverbindungsknoten
erneut an das drahtgebundene LAN zu senden, wenn die Datenpakete
ihr Ziel anders nicht erreichen können (z.
B. wenn sie für
einen drahtgebundenen Knoten oder für einen Funkverbindungsknoten
außerhalb
des DSA des sendenden Knotens bestimmt sind); und ii) Datenpakete,
die an einen Funkverbindungsknoten adressiert sind, erneut von dem
drahtgebundenen LAN an den Funkverbindungsknoten zu senden. Bei
der bevorzugten Ausführungsart
ist der Funkverbindungsknoten Teil eines drahtlosen LAN. Der AP,
der sowohl über
einen drahtgebundenen Netzwerkadapter als auch über einen Funknetzwerkadapter
verfügt,
kann die Verbindung herstellen, indem er entweder das Paketübertragungssystem
des drahtgebundenen Mediums oder das Paketübertragungssystem des drahtlosen Mediums
verwendet. Außerdem
ist der AP in der Lage, ein Datenpaket von einem System auf das
andere anzupassen.
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Vorzugsweise leiten die APs Informationen zwischen
zwei Funkverbindungsknoten weiter, die sich zwar beide innerhalb
der Reichweite des AP befinden, aber untereinander nicht erreichbar
sind. Die Erfindung ermöglicht
dies auch dann, wenn der AP nicht mit einem drahtgebundenen LAN
verbunden ist.
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Um diese Funktionen auszuführen, muss
jeder AP ermitteln, ob die Datenpakete für eine Adresse innerhalb seines
eigenen BSA bestimmt sind oder ob er für die Weiterleitung zuständig ist.
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Zur Ausführung dieser Funktionen bedienen sich
die APs eines Registrierungsprozesses (zur Registrierung der Funkverbindungsknoten).
Jeder Funkverbindungsknoten innerhalb der Reichweite mindestens
eines AP wird nur durch einen einzelnen AP registriert, auch wenn
er sich innerhalb der Reichweite von mehr als einem AP befindet.
Sobald ein AP einen Funkverbindungsknoten registriert hat, beginnt er
Daten zu und von dem Funkverbindungsknoten weiterzuleiten.
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Wenn beispielsweise ein AP ein an
einen Funkverbindungsknoten adressiertes in dem drahtlosen LAN und
gesendetes Paket abhört,
prüft der
AP, ob der Funkverbindungsknoten bei ihm registriert ist. Wenn dies
der Fall ist, leitet der AP das Datenpaket an den Knoten weiter.
Ansonsten ignoriert der AP das Paket. Ebenso sendet ein AP, wenn
er ein Nachrichtenpaket in dem drahtgebundenen LAN abhört, das Paket
an alle bei ihm registrierten Funkverbindungsknoten.
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Jeder Funkverbindungsknoten sendet
an alle in regelmäßigen Abständen Informationen über sich.
Durch diese Informationen werden die übrigen Knoten innerhalb der
Reichweite über
die Anwesenheit des rundsendenden Knotens informiert. Die Rundsendenachricht
ist jedoch für
die APs und die Funkverbindungsknoten unterschiedlich. Ein AP sendet
an alle eine Kennung, die seine Netzadresse angibt. Durch diese
Stationskennung erfahren die Funkverbindungsknoten innerhalb des
BSA, dass sich der AP innerhalb der Reichweite befindet. Funkverbindungsknoten
senden an alle eine Topologienachricht, in der sowohl ihre eigene
Netzadresse als auch die Adressen anderer Knoten einschließlich APs
enthalten sind, die sie während
des Zeitraums gehört
haben, seitdem sie eine letzte Topologienachricht gesendet haben
(d. h. die Adressen von Knoten des drahtlosen Netzes, die während des
Zeitraums seit der letzten Nachricht dem sendenden Knoten nicht
verborgen waren).
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Gemäß der Erfindung benutzt jeder
AP diese Informationen, um festzustellen, welcher Funkverbindungsknoten
sich innerhalb seiner Reichweite befindet, welche anderen Knoten
sich innerhalb der Reichweiten dieser Funkverbindungsknoten befinden
und welche Funkverbindungsknoten er registrieren wird.
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Ein umfassender Aspekt der Erfindung
stellt einen Netzwerkverbindungsknoten bereit, der ein Mittel zum
Senden von Daten an Funkverbindungsknoten und zum Empfangen von
Daten von Funkverbindungsknoten; ein Mittel zum Erkennen und Speichern
empfangener Daten, welche Nachrichten von mindestens einem Funkverbindungsknoten
enthalten, in denen Informationen zur Netzadresse eines solchen
Knotens sowie anderer Knoten enthalten sind, von denen der Funkverbindungsknoten
Daten empfangen kann; und ein Mittel umfasst, durch das das Sendemittel
veranlasst wird, periodisch an alle Informationen zur Netzadresse
des Netzwerkverbindungsknotens zu senden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Netzwerkverbindungsknoten ferner Folgendes umfasst: ein
Mittel zum Abhören
der Datenübertragungen
von einem ersten Funkverbindungsknoten zu einem zweiten Funkverbindungsknoten;
ein Mittel zum Zugreifen auf gespeicherte Nachrichten von dem zweiten
Funkverbindungsknoten; ein Mittel zum Feststellen anhand der gespeicherten
Nachrichten, ob der zweite Funkverbindungsknoten innerhalb eines
vorgegebenen Zeitraums vor dem letzten Rundsenden einer Nachricht durch
den zweiten Knoten Daten von dem ersten Knoten empfangen hat; und
ein Mittel zum Weiterleiten der Datenübertragungen mittels des Netzwerkverbindungsknotens,
wenn durch die Nachricht angezeigt wird, dass der zweite Knoten
während
eines solchen vorgegebenen Zeitraums keine Daten von dem ersten
Knoten empfangen hat.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsart
speichert jeder AP die Topologieinformationen, die er in Form der
durch ihn empfangenen "Topologie-Rundsende-"Nachrichten gesammelt
hat. APs senden auch besondere "Stationskennungs-"Nachrichten, die
Teil der Topologieinformation werden. APs nutzen das Vorhandensein
oder das Fehlen anderer AP-Adressen des drahtlosen Netzes in der
Topologieinformation, um Registrierungsprozeduren auszuführen.
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Durch Registrierungsprozeduren wird
sichergestellt, dass alle Knoten des drahtlosen Netzes bei mindestens
einem AP registriert werden. Eine derartige Prozedur besteht darin,
die Netzadresse des AP zur Feststellung zu benutzen, um zu ermitteln,
welcher AP den Funkverbindungsknoten registrieren muss, wenn sich
der Funkverbindungsknoten innerhalb der Reichweite von mehr als
einem AP befindet. wenn sich ein Knoten beispielsweise innerhalb
der Reichweite von mehr als einem AP befindet, wird der Knoten durch
den AP mit der niedrigsten Netzadresse registriert. APs benutzen
die Topologieinformation zusammen mit der Registrierungsinformation,
um zu ermitteln, welche Aufgaben sie bei der Datenübertragung
in ihre oder aus ihren jeweiligen BSAs wahrzunehmen haben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird im Folgenden lediglich
als Beispiel unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 schematisch
eine Konfiguration von Funkverbindungsknoten um ein drahtgebundenes LAN
herum veranschaulicht, wobei 2 APs als Brücken fungieren und der DSA
jedes Funkverbindungsknotens nur angedeutet ist;
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2 schematisch
dieselbe Konfiguration wie in 1 veranschaulicht,
wobei der BSA jede APs dargestellt ist;
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3 schematisch
für dieselbe
Konfiguration wie in 2 veranschaulicht,
wie die bevorzugte Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden kann, eine Nachricht
von B nach A, von A nach D und von A nach X weiterzuleiten;
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4 schematisch
für dieselbe
Ausgangskonfiguration wie in 2 veranschaulicht,
wie der Knoten A aus dem BSA von AP1 in den BSA von AP2 weiterleitet;
und
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5 ein
Beispiel der durch die APs von 1 und 2 für die bevorzugte Ausführungsart der
Erfindung verwalteten Topologietabelle ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSART
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Die bevorzugte Ausführungsart
wird unter Bezug auf eine beispielhafte Realisierung unter Verwendung
von drahtlosen Infrarot-(IR)-LANs und drahtgebundenen ETHERNET-LANs
erörtert
und veranschaulicht. Es ist klar, dass die Erfindung nicht auf drahtlose
IR-LANs oder drahtgebundene ETHERNET-LANs beschränkt ist und ebenso auch in anderen
drahtlosen LANs und/oder drahtgebundenen LANs realisiert werden
kann.
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1 und 2 veranschaulichen jeweils eine
Konfiguration von Funkverbindungsknoten A, B, C, D und E, ein drahtgebundenes
LAN 50, einen drahtgebundenen Knoten X und die APs AP1
und AP2. Jeder AP ist eine physische Einheit, die über einen
drahtgebundenen Netzadapter sowie über einen drahtlosen Netzadapter
verfügt.
Jeder AP kann ein spezieller Netzwerkverbindungsknoten sein, der
zwei Adapter, ein Verarbeitungsmittel und Steuersoftware umfasst.
Alternativ kann der AP zum Beispiel ein Computer oder eine Workstation
eines Benutzers sein, die die beiden Adapter enthält und in
der die Steuersoftware im Hintergrund läuft.
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Entsprechend der internationalen
Standardterminologie ISO/CCITTOSI verhält sich der AP wie eine Datenverbindungseinheit
der Ebene 2, die eine "Überbrückung" zwischen dem drahtlosen
LAN und dem drahtgebundenen LAN herstellt. Anders ausgedrückt, der
AP versteht sowohl das Protokoll des drahtlosen LRN als auch das
Protokoll des drahtgebundenen LAN. Er leitet den Datenverkehr so
von dem drahtlosen LAN zu dem drahtgebundenen LAN, dass der Datenverkehr
von den drahtgebundenen Netzknoten in dem drahtgebundenen LAN zu
kommen scheint. Er ist auch in der Lage, den Datenverkehr so von
dem drahtgebundenen LAN zu dem drahtlosen LAN zu leiten, dass der
Datenverkehr von Netzknoten in dem drahtlosen LAN zu kommen scheint.
Jeder AP fungiert als transparente MAC-Brücke (wie dem Fachmann bekannt
ist, heißt
MAC Medium Access Control (Medienzugriffssteuerung)), die die drahtlosen
IR-Knoten mit dem drahtgebundenen Ethernet-LAN verbindet.
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Bei den erörterten Beispielen wird sowohl
für die
APs als auch für
die Funkverbindungsknoten derselbe Funkadapter verwendet. Daher
sind die BSA-Reichweiten der APs den DSA-Reichweiten der Funkverbindungsknoten
identisch, wobei die Wirkung von Hindernissen unbeachtet bleibt.
Wie oben erwähnt,
könnte
der AP, der physisch mit einer Stromversorgung verbunden ist, einen
leistungsfähigeren
Sender mit einer größeren BSA-Reichweite unterstützen.
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Die 1 und 2 unterscheiden sich nur
dadurch, dass 1 die
DSA-Reichweiten der Funkverbindungsknoten veranschaulicht, während 2 die BSA-Reichweiten der
APs veranschaulicht. In 1 weist
der Funkverbindungsknoten A einen DSA 10, der Funkverbindungsknoten
B einen DSA 20, der Funkverbindungsknoten C einen DSA 30,
der Funkverbindungsknoten D einen DSA 40 und der Funkverbindungsknoten
einen DSA 45 auf.
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Bei dem drahtlosen IR-LAN kann nicht
gewährleistet
werden, dass jeder Netzknoten, der voraussichtlich Teil desselben
drahtlosen Netzes ist, sämtlichen
Datenverkehr des Netzes hören
kann. In 1 kann der
Funkverbindungsknoten E zwar die durch den Funkverbindungsknoten
B gesendeten Daten, nicht jedoch die durch den Funkverbindungsknoten
C gesendeten Daten hören,
da sich der Funkverbindungsknoten E innerhalb des DSA 20 von
B, aber außerhalb
des DSA 30 von C befindet. In diesem Fall ist der Knoten
E vor C verborgen. Ebenso ist der Knoten C vor E verborgen, da C
außerhalb
des DSA 45 von E liegt.
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Bei bestimmten Situationen ist es
möglich, dass
ein IR-Funkverbindungsknoten
durch einen anderen Funkverbindungsknoten gesendete Daten empfangen,
aber keine Daten an diesen Knoten senden kann. Zum Beispiel könnte der
(nicht gezeigte) Knoten Y die durch den (nicht gezeigten) Knoten
Z gesendeten Daten hören,
aber Z könnte
die durch den Knoten Y gesendeten Daten nicht empfangen. Diese Situation
wird als Asymmetrie bezeichnet.
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Der BSA von AP1 in 2 ist durch den Kreis 60 veranschaulicht,
während
zum AP2 der BSA 70 gehört.
Die Funkverbindungsknoten A, B und E liegen innerhalb des BSA 60 von
AP1. Der Funkverbindungsknoten B liegt ebenso wie der Funkverbindungsknoten
D innerhalb des BSA 70 von AP2. Der Funkverbindungsknoten
C liegt innerhalb der Reichweite keines der Zugangspunkte.
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Es ist zu beachten, dass der Knoten
B innerhalb der Reichweite beider APs liegt, so dass das drahtgebundene
LAN Nachrichten ungewollt mehrfach empfängt, wenn eine Nachricht von
B an das drahtgebundene LAN sowohl durch AP1 als auch durch AP2
weitergeleitet wird, ebenso empfängt
der Knoten B Nachrichten ungewollt mehrfach, wenn eine Nachricht
von dem drahtgebundenen LAN an B sowohl durch AP1 als auch durch
AP2 weitergeleitet wird.
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Um eine solche Mehrfachübertragung
zu vermeiden, stellt die Erfindung einen Auswahlmechanismus bereit,
damit für
einen bestimmten Funkverbindungsknoten mit Sicherheit nicht mehr
als ein AP in Aktion tritt, indem sichergestellt wird, dass jeder Funkverbindungsknoten
bei nicht mehr als einem AP "registriert" wird.
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Die bevorzugte Ausführungsart
der Erfindung führt
diesen Auswahlmechanismus auf folgende Weise durch. Der AP erkennt
die Topologie der Knoten des drahtlosen Netzes durch Verarbeitung der
durch die Funkverbindungsknoten rundgesendeten "Topologienachrichten". Dann führt jeder AP einen "Registrierungs-"Prozess durch. Dieser "Registrierungs-"Prozess versetzt jeden AP in die Lage
zu entscheiden, ob er die Daten in dem drahtlosen LAN abhören und
an das drahtlose LAN weitersenden oder die Datenpakete zu einem
anderen Ziel in demselben drahtlosen LAN "vermitteln" soll. Der AP wird auch in die Lage
versetzt zu entscheiden, ob er Daten in dem drahtgebundenen LAN
abhören
und an einen Funkverbindungsknoten innerhalb seines BSA weitersenden
soll.
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Mit anderen Worten, jeder AP stellt
durch Verarbeitung der Topologie-Rundsendenachrichten der anderen
Knoten fest, ob er in Aktion treten, d. h. ein Paket an die gewünschte Adresse
weiterleiten kann. Durch den Registrierungsprozess stellt jeder handlungsfähige AP
fest, ob er in Aktion treten oder untätig bleiben soll und die Aufgabe
einem anderen AP überlässt.
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"Topologie-Rundsendenachricht"
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Jeder Knoten eines drahtlosen Netzes
außer dem
AP sendet in einem vorgegebenen zeitlichen Abstand, zum Beispiel
alle 5 Sekunden, eine spezielle Rundsendenachricht aus, die als "Topologie-Rundsendenachricht" bezeichnet wird.
Der Inhalt der Rundsendenachricht enthält zumindest die Netzadresse
des Netzknotens, der die Rundsendenachricht sendet.
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Auch jeder AP sendet in einem vorgegebenen
zeitlichen Abstand, z. B. alle 5 Sekunden, eine spezielle Rundsendenachricht
aus, die in diesem Fall als "Stationskennung" bezeichnet wird.
Der Inhalt einer AP-Stationskennung
besteht aus der Funkadresse des AP.
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Jeder Funkverbindungsknoten verwaltet eine
Liste der Netzadressen der innerhalb seiner Reichweite befindlichen
Funkverbindungsknoten (im Folgenden als Knotenadressliste bezeichnet).
Sobald ein Funkverbindungsknoten die Rundsendenachricht von einem
anderen Funkverbindungsknoten (dem Sender) hört, erkennt der Funkverbindungsknoten,
dass er sich innerhalb der Reichweite des Senders befindet. Deshalb
entnimmt ein Netzknoten, sobald er eine "Topologie-Rundsendenachricht" oder eine "Stationskennung" empfängt, die Netzadresse des Netzknotens,
der die Rundsendenachricht gesendet hat, und trägt sie in seine Knotenadressliste
ein.
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Die durch jeden Funkverbindungsknoten
gesendete Topologie-Rundsendenachricht
enthält
auch die Netzadressen der in dessen Knotenadressliste gespeicherten
Knoten. Mit anderen Worten, die durch jeden Funkverbindungsknoten
gesendete Topologie-Rundsendenachricht
teilt jedem Netzknoten sowohl die Adresse des Senders als auch die
Adressen der Knoten mit, die er selbst hören kann. Bei dem in 2 veranschaulichten Szenario
ist AP1 der einzige Funkverbindungsknoten innerhalb der Reichweite
des Knotens A, während
die Knoten E, C, AP1 und AP2 innerhalb der Reichweite (des DSA)
des Knotens 8 liegen. Folglich enthält die durch den Netzknoten
A gesendete "Topologie-Rundsendenachricht" die Netzadresse
des Knotens A selbst sowie die Netzadresse des Zugangspunkts AP1,
während die
durch den Knoten B gesendete "Topologie-Rundsendenachricht" die Netzadressen
der Knoten B, C, E und der Zugangspunkte AP1 und AP2 enthält.
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Diese Knotenadresslisten müssen oft
aktualisiert werden, da Funkverbindungsknoten ortsveränderlich
sind und sich in die Reichweite anderer Knoten oder aus ihr heraus
bewegen können.
Bei der bevorzugten Ausführungsart
setzt jeder Funkverbindungsknoten seine eigene "Knotenadressliste" zurück
(d. h. löscht
sie), nachdem er seine Rundsendenachricht gesendet hat.
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Der Funkverbindungsknoten stellt
dann seine Knotenadressliste wieder anhand der von anderen Knoten
empfangenen Topologie-Rundsendenachricht
her, die er dann hört.
Deshalb gelangen in die "Knotenadressliste" eines bestimmten
Knotens während
des Zeitraums von beispielsweise 5 Sekunden zwischen den Rundsendenachrichten
nur die Netzadressen von anderen Netzknoten, die der Netzknoten
während
dieses Zeitraums empfangen hat.
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Durch Empfangen der von anderen Funkverbindungsknoten
gesendeten Topologie-Rundsendenachrichten erstellt jeder AP eine "Topologietabelle", die die Topologie
des umgebenden drahtlosen Netzes beschreibt. Anhand dieser Topologietabelle
lässt sich
auch verfolgen, welche anderen Knoten sich innerhalb der Reichweite
jedes Knotens innerhalb des BSA des AP befinden.
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Jede AP-Tabelle enthält zwei
Spalten zum Verfolgen der anderen Funkverbindungsknoten des Netzes,
die als erster Stapel bzw. als zweiter Stapel bezeichnet werden.
Der erste Stapel enthält
die Adressen von Funkverbindungsknoten, die der AP hören kann.
Der zweite Stapel enthält
die Adressen derjenigen Funkverbindungsknoten, welche durch die
Funkverbindungsknoten des ersten Stapels empfangen werden können. Mit
anderen Worten, im zweiten Stapel werden für jeden Funkverbindungsknoten im
ersten Stapel die Adressen gespeichert, die der Funkverbindungsknoten
des ersten Stapels in seiner Knotenadressliste speichert und als
seine Topologie-Rundsendenachricht
sendet.
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5 veranschaulicht
die "Topologietabellen" von AP1 und AP2
für diese
Ausführungsart
entsprechend der Netzanordnung in den 1 und 2.
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Man beachte, dass in dem Stapel der
ersten Spalte der "Topologietabelle" keine AP-Adresse
auftaucht. Ein AP sendet keine Knotenadressliste, da eine solche
Information für
andere APs nicht von Nutzen ist. Deshalb enthält bei der bevorzugten Ausführungsart
die durch jeden AP gesendete Stationskennung nur seine eigene Adresse
in dem drahtlosen Netzwerk. Diese Stationskennung ist für einen
anderen AP nicht von Nutzen und wird daher durch die APs, die die
Stationskennungen von anderen APs empfangen, nicht verarbeitet.
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Die Topologietabellen dienen auch
dazu, dass jeder AP verfolgen kann, ob bei ihm ein Funkverbindungsknoten
registriert ist. Wie ein AP ermittelt, ob er einen Funkverbindungsknoten
registrieren soll, wird im Folgenden erläutert.
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Ein weiterer Vorteil der Topologie-Rundsendenachrichten
besteht darin, dass sie der Diagnose des Netzwerks dienen können. Zum
Beispiel kann man aus der "Topologie-Rundsendenachricht" relativ einfach
ermitteln, welche Netzknoten im Netzwerk "vital" sind und welche Netzknoten vor anderen
Netzknoten verborgen sind.
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Registrierung
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Jedem AP ist eine unverwechselbare
Netzadresse mit einem einheitlichen Präfix für seine drahtlose LAN-Verbindung
zugeordnet. Zum Beispiel kann die Netzadresse "IRAP0001" lauten, wobei IRAP der einheitliche
Präfix
für alle
Funknetzadressen des AP ist. Dieser einheitliche Präfix ist
keinem Funkverbindungsknoten des Netzes außer einem AP zugeordnet.
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Jedem AP ist auch eine drahtgebundene Netzgruppenadresse
für seine
drahtgebundene LAN-Verbindung zugeordnet. Die Gruppenadresse dient
dem Rundsenden der "Multicast- Nachrichten". Wenn eine "Multicast-Nachricht", eine Form einer Rundsendenachricht,
an die Netzgruppenadresse des AP in dem drahtgebundenen LAN gesendet
wird, empfangen alle APs, aber nur die APs, diese Nachricht. Alle
anderen drahtgebundenen Knoten des Netzes ignorieren diese Nachricht.
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Sobald ein AP eine Topologie-Rundsendenachricht
von einem Funkverbindungsknoten empfängt, aktualisiert der AP seine
Topologietabelle. Er sucht im ersten Stapel seiner Topologietabelle
nach dem Eintrag dieses Knotens. Wenn der Knoten bereits in dem
Stapel enthalten ist, ersetzt der AP die in diesem Eintrag enthaltenen
Netzadressen des zweiten Stapels durch die in der Topologie-Rundsendenachricht
des Knotens enthaltenen Netzadressen (d. h. die Knotenadressliste
für den
sendenden Funkverbindungsknoten). Wenn der Knoten nicht in der Liste enthalten
ist, wird er in die Liste eingetragen.
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Dann ermittelt der AP, ob der sendende Netzknoten
andere AP außer
ihm selbst hören
kann. Der empfangende AP erreicht das, indem er ermittelt, ob in
der Rundsendenachricht die Funknetzadresse von anderen APs enthalten
ist. Dies lässt
sich entweder direkt aus der Rundsendenachricht oder durch Durchsuchen
des aktualisierten zweiten Stapels ermitteln.
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Wenn sich in der "Topologie-Rundsendenachricht" keine Netzadresse
eines anderen AP befindet, schließt der AP daraus, dass der
sendende Netzknoten nun bei ihm registriert ist. Wenn der sendende
Netzknoten zum Empfangszeitpunkt der "Topologie-Rundsendenachricht" bereits registriert war, d. h. wenn
die Spalte "registriert" in Figur "JA" anzeigt, bleibt
der sendende Netzknoten in der Tabelle registriert, und der AP unternimmt
nichts. war der sendende Netzknoten zum Empfangszeitpunkt der "Topologie-Rundsendenachricht" nicht "registriert", vermutet der AP,
dass der sendende Netzknoten bei einem anderen AP registriert worden
sein kann. Um die Möglichkeit
einer Mehrfachregistrierung auszuschließen, sendet der AP daher eine "Multicast-Nachricht" in das drahtgebundene
LAN, um alle anderen APs darüber
zu informieren, dass der sendende Netzknoten gerade bei ihm registriert
worden ist. Diese Multicast-Nachricht wird als "Registrierungsmitteilung" bezeichnet. Wenn
ein AP eine Registrierungsmitteilung empfängt, löscht der AP den in der Registrierungsmitteilung
angegebenen mobilen Netzknoten aus seiner Topologietabelle, falls
dieser vorher bei ihm registriert war. Das heißt, der AP ändert in seiner Topologietabelle
den diesem Netzknoten entsprechenden Wert der Spalte "registriert" auf "NEIN".
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Wenn in der "Topologie-Rundsendenachricht" des Funkverbindungsknotens
Netzadressen anderer APs enthalten sind, bedeutet dies, dass sich der
Funkverbindungsknoten innerhalb der Reichweite von mehr als einem
AP befindet. Daher wird ein Mechanismus benötigt, um festzustellen, bei
welchem AP der Knoten registriert werden soll. Bei der bevorzugten
Ausführungsart
wird der Funkverbindungsknoten bei dem AP mit der niedrigeren Netzadresse
registriert. Zum Beispiel ermittelt jeder AP aus seiner Topologietabelle,
ob die Funknetzdresse eines der anderen APs höher als die eigene Funknetzadresse
ist. Lautet die Antwort NEIN, registriert der AP den Netzknoten,
falls er dies nicht schon getan hat, und sendet wie oben beschrieben
eine "Registrierungsmitteilung" in das drahtgebundene
LAN. Lautet die Antwort JA, löscht
der AP normalerweise den Netzknoten nach dem Empfang der "Registrierungsmitteilung" von dem AP mit der
niedrigeren Adresse, falls der Funkverbindungsknoten vorher bereits
bei dem AP mit der höheren
Adresse "registriert" war.
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Wenn ein AP nach Ablauf eines vorgegebenen
Zeitraums die Topologie-Rundsendenachricht von dem Netzknoten nicht
empfängt,
korrigiert er außerdem
seine Topologietabelle entsprechend. Bei der in Figur veranschaulichten
Ausführungsart
löscht der
AP den Eintrag des Netzknotens aus seiner "Topologietabelle".
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Bei den Beispielen der 2 und 3 empfangen sowohl AP1 als auch AP2 die
Topologie-Rundsendenachricht von dem Funkverbindungsknoten B. Beide
APs sind in der Lage festzustellen, dass der Knoten B sowohl AP1
als auch AP2 hören
kann. Da AP1 eine niedrigere Adresse als AP2 hat, wird der Knoten
B bei AP1 registriert. AP2, der die höhere Adresse hat, versucht
nicht, den Knoten B zu registrieren. Wenn der Knoten B vorher bereits
bei AP2 registriert war (d. h., der Knoten B hat sich näher zu AP1
bewegt), entfernt AP2 den Knoten B aus seiner Topologietabelle,
nachdem er von AP1 eine Registrierungsmitteilung empfangen hat.
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Zum Ermitteln, welcher aus einer
Vielzahl von APs innerhalb der Reichweite eines Funkverbindungsknotens
diesen registrieren soll, können
auch anderen Mechanismen verwendet werden. Zum Beispiel kann ein
auf der Stärke
des Signals basierender Mechanismus verwendet werden.
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Um mögliche Fehler bei der Funkübertragung
auszugleichen, verlangen drahtlose Paketübertragungssystem üblicherweise,
dass die empfangenden Knoten eine besondere Bestätigung an den sendenden Knoten
senden, um den Empfang jedes Datenpakets zu bestätigen. Wenn zum Beispiel der Funkverbindungsknoten
A ein Paket an den Funkverbindungsknoten B sendet, sendet B wiederum
ein Paket an A, um den Empfang der Nachricht von A zu bestätigen. Diese
Empfangsbestätigungen
werden bei Paketübertragungssystemen
in drahtgebundenen LANs wegen der niedrigen Übertragungsfehlerrate in solchen
Netzen normalerweise nicht benötigt.
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Um vorhandene drahtlose Paketübertragungssysteme
zu nutzen, verkörpern
die APs in der bevorzugten Ausführungsart
der Erfindung zum Zweck dieser Empfangsbestätigungen die sendenden und
die empfangenden Knoten. Wenn ein AP als Vermittler fungiert und
ein Paket von einem sendenden (mobilen) Knoten an einen Zielknoten
(Funkverbindungsknoten) weiterleitet, verkörpert der AP bezüglich der
Empfangsbestätigung
an den sendenden Knoten (der vom Zielknoten eine solche Bestätigung erwartet),
den Zielknoten. Der AP verkörpert
dann bezüglich
der Weitersendung des Pakets an den Zielknoten den sendenden Knoten.
Der Zielknoten sendet dann eine Bestätigung an den AP, wenn die Übertragung
an den Zielknoten erfolgreich war. Der AP der bevorzugten Ausführungsart
informiert den sendenden Knoten nicht darüber, ob die Übertragung
an den Zielknoten erfolglos war. Die bevorzugte Ausführungsart überlässt es vielmehr
der Betriebssystemsoftware der oberen Ebene (die eine weitere Bestätigungsschicht
benutzt), um derartige Übertragungsfehler
zu beheben.
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Durch den Registrierungsprozess wird
verhindert, dass mehrere APs die Pakete desselben Funkverbindungsknotens über das
LAN weiterleiten, so dass es nicht zur Mehrfachübertragung kommt. Nur der AP,
bei dem der Funkverbindungsknoten registriert ist, übernimmt
diese Pakete. Außerdem
ist der AP auf folgende Weise in der Lage festzustellen, ob die
Nachricht ohne sein Eingreifen zugestellt wird. Wenn ein AP eine
Nachricht abhört,
die von einem der in seinem ersten Stapel registrierten Funkverbindungsknoten
zu einem anderen in seinem ersten Stapel registrierten Funkverbindungsknoten
gesendet wird, durchsucht der AP seine Topologietabelle, um zu ermitteln,
ob die Nachricht empfangen wird. Der AP geht davon aus, dass die
Nachricht ohne das Eingreifen des AP geliefert wird, wenn der sendende Netzknoten
den empfangenden Netzknoten hören kann
und umgekehrt. Wenn dies der Fall ist, unternimmt der AP nichts.
Wenn hingegen ein asymmetrischer Zustand vorliegt, wenn zum Beispiel
C zwar B, aber B nicht C hören
kann, schaltet sich der AP ein, um die Datenpakete weiterzuleiten.
Man beachte, dass der AP ermitteln kann, ob ein asymmetrischer Zustand
vorliegt, indem er die Einträge
der beiden Knoten in seiner Topologietabelle miteinander vergleicht.
Wenn sich der Zielknoten jedoch nicht in der Topologietabelle des
AP befindet, kann der AP nicht ermitteln, ob ein asymmetrischer
Zustand vorliegt. Dann geht er davon aus, dass der Zustand symmetrisch
ist, d. h., dass der AP nicht eingreift, wenn der sendende Knoten
den Zielknoten hören
kann.
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Wenn gemäß dem Beispiel in 3 der Knoten B eine Nachricht
an den Knoten C sendet, überprüfen sowohl
AP1 als auch AP2 ihre Topologietabellen. Da der Knoten B nicht bei
AP2 registriert ist, unternimmt dieser nichts. Somit sendet AP2
die Nachricht von B nicht über
das LAN weiter. AP1 überprüft den Eintrag
für den
Knoten B in seiner in 5 gezeigten
Topologietabelle. Die Spalte "registriert" zeigt an, dass der
Knoten B bei AP1 registriert ist, was wiederum bedeutet, dass in
diesem Fall AP1 der zuständige
AP ist, der bei Bedarf eingreifen muss. AP1 überprüft daher den Rest des Eintrags.
Da der Knoten C in der Spalte des zweiten Stapels für diesen Eintrag
enthalten ist, zeigt die Tabelle an, dass der Knoten B den Knoten
C hören
kann. Daher unternimmt AP1 nichts, da ein Eingreifen nicht erforderlich ist.
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Ein weiteres Beispiel wird anhand
der 3 und 5 erläutert; wenn der Knoten B eine
Nachricht an den Knoten A sendet, hören sowohl AP1 als auch AP2
die Nachricht ab und überprüfen ihre "Topologietabellen". Da der Knoten B
bei AP2 nicht "registriert" ist, unternimmt
AP2 nichts. Nachdem AP1 den Eintrag von Knoten B überprüft hat,
stellt er fest, dass der Knoten B "registriert" ist und Knoten A sich nicht in der
Spalte des zweiten Stapels für
diesen Eintrag befindet. Der Knoten A befindet sich jedoch in der Spalte
des ersten Stapels in der Tabelle. Der AP überprüft den Eintrag des Knotens
A und findet, dass sich der Knoten B nicht in der Spalte des zweiten
Stapels in diesem Eintrag befindet. Daraus schließt AP1, dass
ein Eingreifen erforderlich ist, da er sowohl den Knoten A als auch
den Knoten B hören
kann, während
der Knoten B den Knoten A, und umgekehrt, nicht hören kann.
Deshalb leitet AP1 die Nachricht an den Knoten A weiter. Der Pfad
des Datenpakets wird durch die Pfeile 120 und 125 gezeigt.
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Wenn einen AP eine Nachricht abhört, die von
einem "registrierten" Netzknoten im ersten
Stapel zu einem anderen Netzknoten gesendet wird, überprüft er, ob
der sendende Netzknoten den empfangenden Netzknoten hören kann,
indem der seine "Topologietabelle" überprüft. Wenn der sendende Netzknoten
den empfangenden Netzknoten nicht hören kann und der empfangende
Netzknoten nicht in dem ersten Stapel enthalten ist, geht der AP
dazu über,
die Nachricht über
das drahtgebundene LAN weiterzusenden. Mit anderen Worten, wenn ein
AP einen Zielknoten in seiner Topologietabelle nicht finden kann,
sendet er automatisch alle an einen solchen Knoten gerichteten Nachrichten über das
drahtgebundene LAN weiter.
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Ein Beispiel soll anhand von 3 und 5 erläutert
werden; wenn der Knoten A eine Nachricht an den Knoten X sendet, überprüfen wie
in 5 veranschaulicht,
sowohl AP1 als auch AP2 ihre "Topologietabellen". Da der Knoten A
nicht bei AP2 "registriert" ist, unternimmt
AP2 nichts. Wenn AP1 seine "Topologietabelle" nach dem Eintrag
für den
Knoten A durchsucht, stellt er fest, dass der Knoten A bei AP1 "registriert" ist und sich der
Knoten X nicht in der Spalte des zweiten Stapels für den Knoten
A befindet. Daraus erkennt AP1, dass er eingreifen muss. AP1 überprüft seinen
ersten Stapel, um zu ermitteln, ob der Knoten X ein Funkverbindungsknoten
ist, der sich innerhalb seiner Reichweite befindet. AP1 findet für X keinen derartigen
Eintrag. AP1 geht daher davon aus, dass sich der Knoten x in dem
drahtgebundenen LAN befindet und geht dazu über, die Nachricht über das drahtgebundene
LAN weiterzusenden. Der Pfad des Datenpakets wird durch die Pfeile 100 und 105 veranschaulicht.
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Ein weiteres Beispiel wird anhand
der 3 und 5 erörtert; es wird angenommen,
dass der Knoten A, der bei AP1 registriert ist, ein Datenpaket zu dem
Knoten D senden will, der bei AP2 registriert ist. Das von A gesendete
Paket wird wie durch den Pfeil 130 gezeigt durch AP1 abgehört. Da sich
der Knoten A nicht innerhalb des DSA von D befindet, ist D nicht in
dem Eintrag des zweiten Stapels für den Knoten A in der Topologietabelle
von AP1 enthalten. Daher sendet AP1 das Datenpaket wie durch den
Pfeil 135 gezeigt über
das drahtgebundene LAN weiter. AP2 hört dieses Datenpaket ab, stellt
fest, dass der Knoten D bei ihm registriert ist und sendet das Datenpaket
wie durch den Pfeil 140 gezeigt direkt an D.
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4 veranschaulicht,
wie sich ein ortsveränderlicher
Funkverbindungsknoten in die BSAs verschiedener APs hineinbewegen
oder aus ihnen herausbewegen kann. Wenn sich ein Funkverbindungsknoten
zwischen den BSAs von APs weiterbewegt, wird seine Registrierung
bei dem einen AP aufgehoben, und er wird bei einem anderen AP registriert.
Die von dem Funkverbindungsknoten an das drahtgebundene LAN gesendeten
Datenpakete werden durch verschiedene APs weitergesendet, je nachdem,
wo sich der Funkverbindungsknoten befindet und bei welchem AP der
Funkverbindungsknoten registriert ist. Ebenso werden Datenpakete,
die für
den Funkverbindungsknoten bestimmt sind, durch verschiedene APs
weitergesendet, je nachdem, wo sich der Funkverbindungsknoten befindet
und bei welchem AP der Funkverbindungsknoten registriert ist.
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Wenn ein Knoten seinen Ort verändert, kann er
sich unter Umständen
aus der Reichweite aller APs entfernen. Der Funkverbindungsknoten
wird dann so lange von dem drahtgebundenen LAN getrennt, bis er
wieder durch einen AP registriert wird. Natürlich kann ein sich bewegender
Knoten erst dann bei einem AP registriert werden, wenn dieser vom Vorhandensein
des Funkverbindungsknotens Kenntnis erlangt (d. h., wenn er entweder
die Topologie-Rundsendenachricht des Funkverbindungsknotens oder
die eigentliche Übertragung
abhört).
Um die Zeit zwischen dem Eindringen des Funkverbindungsknotens in
den BSA eines AP und dem Wahrnehmen des Funkverbindungsknotens durch
den AP zu verkürzen,
könnte
jeder Funkverbindungsknoten bereits dann seine Topologie-Rundsendenachricht erstellen,
wenn er einen AP erstmals abhört.
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Ein weiteres Beispiel wird unter
Bezug auf 4 beschrieben;
ein ursprünglich
am Ort 200 befindlicher Funkverbindungsknoten A ist bei
AP1 registriert. Er steht daher über
AP1 mit dem Knoten X des drahtgebundenen Netzwerks in Verbindung. Wenn
sich A in einen Bereich hineinbewegt, der durch keinen AP erreicht
wird, was durch den Ort 210 veranschaulicht wird, wird
er vom Netzwerk getrennt. Seine Verbindung zu X ist so lange gestört, bis
er durch einen anderen AP registriert wird. Das ändert sich, wenn sich A in
den BSA von AP2 hineinbewegt, was durch den Ort 220 gezeigt
wird, und durch AP2 abgehört
wird. An dieser Stelle kann A wieder mit X in Verbindung treten,
und zwar diesmal über
AP2. AP2 sendet eine Registrierungsmitteilung über das drahtgebundene LAN,
um die anderen APs, in diesem Fall AP1 davon zu informieren, dass
AP2 soeben den Knoten A registriert hat und dass AP1 die Registrierung
aufheben soll. AP1 kann die Registrierung von A möglicherweise
bereits aufgehoben haben, wenn AP1 nach einer vorgegebenen Zeitspanne A
nicht empfangen hat. Geht man davon aus, das ein gesamtes Gebiet
ausreichend durch APs versorgt wird, kann sich A in diesem Gebiet
bewegen und dabei ständig
mit dem Netzwerk verbunden sein.
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Es ist anzumerken, dass die beiden
APs, obwohl dies vorzuziehen ist, nicht durch eine Leitung miteinander
verbunden sein oder Teil eines drahtgebundenen LANs müssen, um
(bis auf die Verbindung mit dem Knoten X) die in den obigen Beispielen
veranschaulichten Netzwerkverbindungsdienste bereitzustellen. Anstatt
Signale über
das drahtgebundene LAN weiterzusenden, können sich die APs über das drahtlose
Medium miteinander verständigen,
sofern sie sich gemeinsam innerhalb ihrer Reichweiten befinden.
Wenn die APs zum Beispiel für
die Verbindung zwischen dem Knoten A und dem Knoten D in 3 verwendet werden, wie
durch die Pfeile 130, 135 und 140 veranschaulicht
wird, soll angenommen werden, dass AP1 und AP2 nicht durch eine
Leitung miteinander verbunden, sondern so konfiguriert sind, dass
sie drahtlos miteinander kommunizieren können. In diesem Fall sendet
AP1 das Paket über
das Funkmedium direkt an einen innerhalb der Reichweite liegenden
AP (z. B. AP2). AP2 sendet dann das Paket an den Knoten D weiter.
In diesem Fall ist kein Adapter für ein drahtloses Netzwerk erforderlich.