Das
beispielsweise in herkömmlichen
Kommunikationssystemen gemäß Standard
IEEE 802.11 verbreitet eingesetzte dezentrale Vielfachzugriffsverfahren
mit Kollisionsvermeidung (CSMA/CA, Carrier Sense Multiple Access
with Collision Avoidance) ist zwar einfach zu implementieren, beinhaltet
aber relativ viel Signalisierungsoverhead sowie für jeden
einzelnen Teilnehmer unbestimmte Verzögerungszeiten („best effort
service"), wodurch
die Effizienz derartiger herkömmlicher
Verfahren beschränkt
ist.
Der
Standard IEEE 802.11 spezifiziert insbesondere das Vielfachzugriffsverfahren
(MAC, Medium Access Control) sowie die physikalischen Charakteristika
für so
genannte WLAN-Kommunikationssysteme (Wireless Local Area Network).
Hierbei unterstützt
eine sogenannte Mediumzugriffssteuereinheit die Komponenten einer
physikalischen Schicht (physical layer) abhängig von einer Verfügbarkeit
des Spektrums hinsichtlich ihrer Zugangsberechtigung zum Übertragungsmedium.
Prinzipiell
stehen zwei Koordinationsmöglichkeiten
für den
Zugriff zur Verfügung,
nämlich
die zentral und die dezentral organisierte Zugriffsfunktionalität. Bei der
zentral organi sierten Zugriffsfunktionalität (PCF, Point Coordination
Function) ist die Koordinationsfunktionslogik nur in einer Station
eines Kommunikationssystems aktiv, so lange das Netzwerk in Betrieb
ist. Demgegenüber
ist bei einer dezentral organisierten Zugriffsfunktionalität (DCF,
Distributed Coordination Function) die gleiche Koordinationsfunktionslogik
in jeder Station des Kommunikationssystems aktiv, so lange des Netzwerk
in Betrieb ist.
Zur
Veranschaulichung einer dezentral organisierten Vielfachzugriffsfunktionalität auf ein Übertragungsmedium
wird zunächst
an Hand der 1 und 2 eine beispielhafte Konfiguration
nach dem Standard IEEE 802.11 beschrieben.
1 zeigt hierbei eine vereinfachte
Darstellung zur Veranschaulichung einer räumlichen Verteilung bzw. einer
Topologie einer Vielzahl von Stationen S1 bis S5 innerhalb eines
derartigen Kommunikationssystems. Hierbei stellt die Station S2
eine Sendestation bzw. einen Sender und S1 eine Empfangsstation
bzw. einen Empfänger
dar, welcher in der Funkreichweite von der Sendestation S2 liegt. Ferner
liegen eine Station S3 in einer Funkreichweite von der Sendestation
S2 und eine Station S4 innerhalb einer Funkreichweite der Empfangsstation
S1. Die Station S5 liegt in der Topologie gemäß 1 außerhalb
einer Funkreichweite der Sendestation S2 und der Empfangsstation
S1.
Die 2 zeigt eine vereinfachte
Datenrahmenstruktur für
den Datenaustausch eines dezentral organisierten Vielfachzugriffsystems
(DCF) nach dem Standard IEEE 802.11. Es sei daher an dieser Stelle
explizit auf diesen Standard hingewiesen, in dem sich alle für die Erfindung
wesentlichen Begriffe sowie Abkürzungen
hinsichtlich ihrer Bedeutung und Funktionalität wieder finden.
Gemäß 2 wird nach einer ersten
Wartezeit DIFS (DCF Interframe Space) von der Sendestation S2 an
das Netz bzw. die übrigen
Stationen des Kommunikationssystems ein Sendbereitschaftssignal
RTS (Ready To Send) gesendet. Hinsichtlich des Aufbaus dieses Sendebereitschaftssignals
RTS wird wiederum auf den Standard verwiesen. Für die Erfindung wesentlich
ist lediglich eine Netzwerkzugriffsvektor-Information NI, die sich
innerhalb des Sendebereitschaftssignals RTS in einem so genannten "Duration"-Block befindet und
eine Reservierung eines aktuellen Senderechts mit einer vorbestimmten Zeitdauer
ermöglicht.
Nach einer kurzen zweiten Wartezeit SIFS (Short Interframe Space)
sendet die von der Sendestation S2 ausgewählte Empfangsstation S1 zum
Anzeigen einer Empfangsbereitschaft ein Empfangsbereitschaftssignal
CTS (Clear To Send), in dem wiederum innerhalb eines so genannten "Duration"-Blocks eine Netzwerkzugriffsvektor-Information
NI enthalten sein kann. Nach einer weiteren kurzen zweiten Wartezeit
SIFS sendet die Sendestation S2 ein Nutzdatenpaket Data von der Sendestation
S2 zur Empfangsstation S1, in dem wiederum innerhalb eines "Duration"-Blocks die Netzwerkzugriffsvektor-Information NI enthalten
sein kann. Nach der Übertragung
der Daten im Datenpaket Data wird nach einer weiteren kurze zweite
Wartezeit SIFS der Erhalt des Nutzdatenpakets Data von der Empfangsstation
S1 mittels eines Bestätigungssignals
ACK (Acknowledge) bestätigt.
Die
insbesondere in den Sende- und Empfangsbereitschaftssignalen RTS
und CTS enthaltene Netzwerkzugriffsvektor-Information NI setzt hierbei in den
anderen sich in Reichweite der Sende- oder Empfangsstation S2 und
S1 befindlichen Stationen S3 und S4 des Kommunikationsnetzwerks
einen so genannten Netzwerkzugriffsvektor NAV (Network Allocation
Vector), der angibt, wie lange eine Übertragung auf das Funkmedium
bzw. das Übertragungsmedium
von der jeweiligen Station nicht durchgeführt werden kann. Genauer gesagt
wird den weiteren in Hörreichweite
liegenden Stationen S3 und S4 für
die durch die Netzwerkzugriffsvektor-Information NI festgelegte
Zeitdauer ein Sendeverbot zugewiesen. Der Zugriff auf das Kommunikationssystem
bzw. das Übertragungsmedium
ist erst nach Ablauf dieser Zeitdauer wieder möglich. In dem anschließenden Wettbewerbsfenster
(Contention Window) findet zur Vermeidung einer Kollision eine weitere
Verzögerung um
eine zufällige "Backoff"-Zeit statt. Die
Backoff Zeit ist hierbei üblicherweise
eine Zufallsgröße, die
für jeden
Nutzer unterschiedlich ist und nach einem erfolgreichen Zugriff
auf das Medium von dem jeweiligen Nutzer immer wieder neu „gewürfelt" bzw. zufällig bestimmt
wird.
Wie
bereits einleitend dargelegt wurde, ergibt sich insbesondere aufgrund
des hohen Signalisierungsoverheads durch die Sende- und Empfangsbereitschaftssignale
RTS und CTS sowie durch die wiederholten Wartezeiten SIFS und DIFS
eine nur geringe Effizienz dieses herkömmlichen Verfahrens insbesondere
bei kurzen Datenpakten. Ein weiterer Nachteil insbesondere des dargestellten
dezentralen Zugriffssystems (Distributed Coordinated Function) als
spezielle CSMA/CA-Realisierungsform liegt in der mangelnden Unterstützung eines
so genannten „Quality
of Service" (QoS).
Während der
im CSMA/CA-Verfahren verankerte ständig wiederkehrende Wettbewerb
um Ressourcen bzw. Übertragungskanäle auf der
Luftschnittstelle zwar für
burstartigen Verkehr wie z.B. FTP (File Transfer Protocol) durchaus
noch angebracht ist, ergeben sich jedoch insbesondere für isochronen
Datenverkehr, wie z.B. Sprache oder Videostreaming, Nachteile hinsichtlich
seiner Effizienz. Normalerweise assoziiert man unter isochronen
Datenverkehr spezifische Applikationen, die in regelmäßigen Abständen Daten
liefern. Tatsächlich
kann man auch „Bursty
traffic" unter Verwendung
entsprechender „Queues" sowie entsprechendem
Scheduling für
ein gewisses Zeitintervall in quasi-isochronen Datenverkehr konvertieren
und dann auch dieselben Mechanismen anwenden.
Bei
herkömmlichen
Verfahren werden daher zur Effizienzsteigerung des CSMA/CA-Verfahrens beispielsweise
der RTS-/CTS-Mechanismus
entweder vollständig
weggelassen oder mehrere Bestätigungssignale
ACK zusammengefasst. Andererseits kann zur Verbesserung einer Unterstützung des „Quality
of Service" eine
so genannte Priorisierung unterschiedlicher "Traffic"-Klassen über dedizierte AIFS
(Arbitrary Interframe Spaces), sowie dedizierte Backoff-Einstellungen
ermöglicht
werden (siehe IEEE 802.11e). Auch ist ein so genanntes Polling der verschiedenen
Stationen von einer zentralen Einheit möglich.
Demgegenüber liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Senden von
Datensignalen in einem Kommunikationssystem mit dezentral organisiertem
Vielfachzugriff auf ein Übertragungsmedium
zu schaffen, welches eine verbesserte Effizienz und gleichzeitig
eine verbesserte Unterstützung
eines "Quality of
Service" (QoS) ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Maßnahmen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Insbesondere
durch das Senden einer zusätzlichen
Netzwerkzugriffsvektor-Information (Future NAV Information) zum
Reservieren eines zukünftigen
Senderechts der Sendestation zu einem reservierten Zeitpunkt für eine reservierte
Zeitdauer kann insbesondere bei einem isochronen oder quasi-isochronen
Datenverkehr eine wesentliche Effizienzsteigerung und eine erweiterte
Unterstützung
eines "Quality of
Service" erreicht
werden.
Vorzugsweise
werden die Netzwerkzugriffsvektor-Informationen von der Empfangsstation
in ihrem Empfangsbereitschaftssignal wiederholt, wodurch sich eine
räumliche
Reichweite der Vorreservierung vergrößert und so genannte „Hidden
Nodes" vermieden
werden.
Ferner
kann die Sendestation in einer Initialisierungsphase Übertragungsparameter
für den
gewünschten
isochronen Datenverkehr an die Empfangsstation senden, wobei die
Empfangsstation in Abhängigkeit
von einer Analyse dieser Übertragungspa rameter
und/oder seiner Ressourcensituation den isochronen Datenverkehr
freigibt. Auf diese Weise können
bereits vorgenommene Reservierungen in der Umgebung der Empfangsstation,
die der Sendestation noch nicht bekannt sind (weil sie von Stationen
stammen, die in der „hörreichweite" des Empfängers aber
nicht des Sender liegen), berücksichtigt
werden.
Vorzugsweise
kann die im Sendebereitschafts- und/oder Empfangsbereitschaftssignal
gesendete zusätzliche
Netzwerkzugriffsvektor-Information nochmals im Nutzdatenpaket wiederholt
werden, wodurch sich eine lückenlose
Reservierung der Senderechte realisieren lässt.
Ferner
kann zum Reservieren eines weiteren zukünftigen Senderechts eine weitere
zusätzliche Netzwerkzugriffsvektor-Information
im Bestätigungssignal
der Empfangsstation gesendet werden, wobei insbesondere unter Berücksichtigung
der Analyse der Übertragungsparameter
und/oder der Ressourcensituation in der Empfangsstation eine flexible
Anpassung des Systems ermöglicht
ist. Das Bestätigungssignal
kann hierbei ferner zur Kanalidentifikation verwendet werden.
Die
von der zusätzlichen
Netzwerkzugriffsvektor-Information festgelegten Zeitabstände der Nutzdatenpakete
im eingeschwungenen Zustand werden vorzugsweise als ganzzahlige
Vielfache einer gemeinsamen Zeitkonstante des Kommunikationssystems
festgelegt, wodurch das Multiplexen mehrere unabhängiger Datenströme auf der
Basis des beschriebenen Reservierungsmechanismus wesentlich effizienter
gestaltet werden kann.
In
den weiteren Unteransprüchen
sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.
Die
Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
beschrieben.
Es
zeigen:
1 eine
vereinfachte Darstellung einer räumlichen
Topologie von Stationen in einem Kommunikationssystem;
2 eine
Signalisierungsstruktur zur Veranschaulichung eines herkömmlichen
Verfahrens zum Senden von Datensignalen in einem Kommunikationssystem
mit dezentral organisiertem Vielfachzugriff auf ein Übertragungsmedium
auf der Basis eines CSMA/CA; und
3 eine
Signalisierungsstruktur zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Senden von Datensignalen in einem Kommunikationssystem mit dezentral
organisiertem Vielfachzugriff auf ein Übertragungsmedium.
3 zeigt
eine vereinfachte Darstellung einer Signalisierungsstruktur zur
Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Vielfachzugriffsverfahrens mit
Kollisionsvermeidung für
isochronen Datenverkehr, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder
entsprechende Elemente oder Phasen wie in 2 bezeichnen
und auf eine wiederholte Beschreibung nachfolgend verzichtet wird.
Zur
Definition eines isochronen Datenverkehrs sei zunächst festgestellt,
dass eine Verbindung dann isochron ist, wenn in einem TDMA-System
(Time Division Multiple Access) die zur Verfügung stehenden Slots bzw. Zeitschlitze
nicht in festen periodischen Zeiten einem jeweiligen Kanal zugeteilt
sind, wie beispielsweise bei einer synchronen Verbindung, sondern
die Zeiten zwischen den Slots bzw. Zeitschlitzen unterschiedlich
lang sind. Obwohl man demzufolge unter isochronen Datenverkehr üblicherweise
spezifische Applikationen versteht, die in regelmäßigen Abständen Daten
liefern, kann man auch burstartigen Datenverkehr „Bursty
traffic" unter Verwendung
entsprechender „Queues" sowie entsprechendem „Scheduling" für ein gewisses
Zeitintervall in einen quasi-isochronen Datenverkehr konvertieren,
wodurch die erfindungsgemäßen Mechanismen auch
auf derartigen quasi-isochronen Datenverkehr angewendet werden kann.
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird daher eine Modifikation des in 2 dargestellten
herkömmlichen
CSMA/CA-Verfahrens für isochronen
Datenverkehr in der Art vorgeschlagen, dass die notwendigen Ressourcen
(in diesem Fall Zeitressourcen) für ein jeweiliges nachfolgendes Nutzdatenpaket
bereits beim Senden eines aktuellen Nutzdatenpakets vorreserviert
wird. Dies entspricht im Wesentlichen einer impliziten Priorisierung
des isochronen Datenverkehrs gegenüber einem so genannten burstartigen
Datenverkehr. Diese Möglichkeit
der Vorreservierung von Nutzdatenpaketen erlaubt demzufolge neben
einer verbesserten Unterstützung
eines so genannten „Quality
of Service" (QoS)
insbesondere im Hinblick auf eine Einhaltung von zusätzlichen
Verzögerungszeiten
auch eine Verringerung insbesondere des CSMA/CA-Signalisierungsoverheads,
was nachfolgend im Einzelnen beschrieben wird. Unter „Quality
of Service" (QoS)
werden hierbei alle Faktoren verstanden, welche im weitesten Sinne
die Güte
eines Dienstes oder einer Dienstleistung beeinflussen. QoS wird
oftmals auch als Dienstgüte
oder Dienstqualität
bezeichnet.
Gemäß 3 weist
die erfindungsgemäße Signalisierungsstruktur
eine Initialisierungsphase zum Initialisieren der Datenverbindung
für den
isochronen oder quasi-isochronen Datenverkehr sowie einen eingeschwungenen
Zustand auf, bei dem eine Datenverbindung für den isochronen oder quasi-isochronen
Datenverkehr installiert ist. Hinsichtlich der räumlichen Topologie bzw. der
räumlichen
Verteilung der einzelnen Stationen innerhalb des Kommunikationsnetzwerks
wird beispielhaft wieder auf eine Verteilung verwiesen, wie sie
in 1 dargestellt ist.
In
einer Initialisierungsphase werden gemäß 3 von der
Sendestation S2, welche isochronen Datenverkehr für einen
gewissen Zeitraum absetzen möchte,
zunächst
die Übertragungsparameter ÜP für diesen
isochronen Verkehr, wie z.B. eine mittlere Datenrate, zulässige Verzögerungszeiten
usw., an die mögliche
Empfangsstation S1 weitergeleitet. Zusätzlich könnten Informationen über eine
bereits bestehende Belegung des Kanals mit isochronem oder quasi-isochronem
Datenverkehr aus Sicht der Sendestation S2 und/oder ein FNI-Vorschlag
für eine
zusätzliche
Netzwerkzugriffsvektor-Information FNI übertragen werden. Diese Übertragungsparameter ÜP des isochronen
Datenverkehrs können
beispielsweise an ein Sendebereitschaftssignal RTS der Sendestation
S2 angehängt
werden. Sie können
jedoch auch z.B. im Vorgriff mittels einer herkömmlichen CSMA/CA-basierten
Kommunikation (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)
oder auf sonstige Art und Weise mit der Empfangsstation S1 ausgetauscht
werden.
Auf
der Grundlage dieser Information, d.h. der angeforderten Übertragungsparameter ÜP für die isochrone
oder quasi-isochrone Verbindung, sowie der bekannten (durch Auswertung
der Datenpakete auf der Luftschnittstelle) und/oder über einem
Zeitfenster gemessenen Kanalbelegung kann die Empfangsstation S1
zunächst
entscheiden, ob der angeforderte Dienst, d.h, isochroner oder quasi-isochroner
Datenverkehr mit den angeforderten Parametern ÜP, überhaupt unterstützt werden
kann. Sofern ein Dienst für
die isochrone Datenverbindung von der Empfangsstation unterstützt werden
kann, werden von der Empfangsstation S1 beispielsweise freie Ressourcen
ermittelt, wobei insbesondere bereits aktive isochrone Datenverbindungen
in seiner unmittelbaren Umgebung (beispielsweise zwischen den Stationen
S4 und S5) zu berücksichtigen
sind. Genauer gesagt kann die Empfangsstation S1 in Abhängigkeit von
einer Analyse der von der Sendestation S2 übertragenen Übertragungsparameter
und/oder seiner lokalen Ressourcensituation den isochronen oder
quasi-isochronen Datenverkehr freigeben oder aber eine Verschiebung
des vom Sender vorgeschlagenen Reservie rungsfensters für die Übertragung
des ersten Paketes initiieren.
Zur
Vereinfachung dieser Prozedur sind die Zeitabstände zwischen zwei Reservierungen,
d.h. zwischen zwei Nutzdatenpaketen data oder zwei Bestätigungssignalen
ACK (sofern vorhanden) vorzugsweise als ganzzahlige Vielfache einer
gemeinsamen Zeitkonstante des Kommunikationssystems festgelegt.
Auf diese Weise lassen sich mehrere isochrone oder quasi-isochrone
Datenverkehrsströme
zwischen benachbarten Stationspaaren ineinander verschachteln, ohne
dass es, zumindest bei Einhaltung gewisser Maximalvorgaben für die Paketlänge, zu Kollisionen
bzw. der Notwendigkeit einer Umorganisation kommt.
Gemäß 3 wird
demzufolge zunächst
ein Sendebereitschaftssignal RTS zum Anzeigen einer Sendebereitschaft
mit einer aktuellen Netzwerkzugriffsvektor-Information NI zum Reservieren
eines aktuellen Senderechts mit einer vorbestimmten Zeitdauer von
einer Sendestation S2 an das Netz gesendet. Demzufolge wird durch
die aktuelle Netzwerkzugriffsvektor-Information NI des Sendebereitschaftssignals
RTS ein Sendeverbot für
alle Stationen erteilt, die die Sendestation S2 hören können bzw.
in deren Reichweite liegen, wie beispielsweise eine Station S3.
Durch
die zusätzliche
Netzwerkzugriffsvektor-Information FNI eine Reservierung eines Senderechts
für die
Sendestation S2 bei allen Stationen bezüglich einem Zeitpunkt t1 für
eine Zeitdauer Δt1 bewirkt, die wiederum die Station S2 hören können.
Gemäß 3 kann
die Empfangsstation S1 als Ergebnis der Anfrage mittels der Übertragungsparameter ÜP von der
Sendestation S2 eine dem FNI-Vorschlag entsprechende oder modifizierte
zusätzliche
Netzwerkzugriffsvektor-Information FNI an das von ihr zu sendende
Empfangsbereitschaftssignal CTS für das zukünftige Nutzdatenpaket der Sendestation
S2 anhängen.
Durch
die zusätzliche
Netzwerkzugriffsvektor-Information FNI wird eine Reservierung eines Senderechts
für die
Sendestation S2 bei allen Stationen, die wiederum die Station S2
hören können (z.B. Station
S4), für
eine Zeitdauer Δt1 bewirkt, die nach einer Verzögerungszeitdauer
t1 nach Absetzen des Empfangsbereitschaftssignal
CTS beginnt. In ähnlicher
Weise kann auch die herkömmliche
aktuelle Netzwerkzugriffsvektor-Information
NI (NAV Information) im Empfangsbereitschaftssignal CTS unverändert oder
verändert
wiederholt werden, wodurch sich insbesondere eine Reichweite für die Reservierung des
Senderechts erhöht.
Genauer gesagt wird dadurch auch die Station S4 hinsichtlich der
Reservierung des Senderechts für
die Station S1 informiert, wobei alle Stationen des Kommunikationsnetzwerks, die
die Empfangsstation S1 hören
können
bzw. in deren Reichweite liegen, ein Sendeverbot erhalten. Da die
Station S5 außerhalb
der Reichweite der Sendestation S2 und der Empfangsstation S1 liegt,
würde diese
Station gemäß 1 dadurch
unbeeinflusst bleiben.
Wie
bereits angedeutet, kann die Empfangsstation S1 eine Überprüfung bzw.
Analyse der Kanalbelegung dahingehend durchführen, ob die vorgeschlagene
Belegung mit den insbesondere isochronen oder quasi-isochronen Verkehrsströmen an seinem
lokalen Standort vereinbar ist. Falls dies nicht der Fall ist, könnte die
Empfangsstation S1 derartige Informationen über die Belegung des Kanals
aus ihrer lokalen Sicht heraus an die Sendestation S2 weiterleiten,
damit die Sendestation S2 beispielsweise neue für beide Stationen passendere
Ressourcen belegt bzw. neue Übertragungsparameter ÜP festlegt.
Falls
jedoch, wie in 3 dargestellt, die von der Sendestation
S2 vorgeschlagene Belegung mit den Verkehrsströmen der Empfangsstation S1
vereinbar ist, würde
die Empfangsstation S1 die zusätzliche
Netzwerkzugriffsvektor-Information FNI unverändert wiederholen, damit auch
alle Stationen, wie z.B. die Station S4, in Reichweite dieser Empfangsstation
S1, aber außerhalb
der Reichweite von der Sendestation S2, diese Ressourcen als belegt
markieren. Genauer gesagt erfolgt eine Reservierung eines zukünftigen
Senderechts FNAV(CTS) für
die Station S1 nach einer Verzögerungszeitdauer
t1 und für eine
reservierte zusätzliche
Zeitdauer Δt1. Für
diese zukünftige
Reservierung erhalten alle weiteren Stationen, die die Empfangsstation
S1 hören
können,
wiederum ein Sendeverbot.
Daraufhin
erfolgt die Übertragung
eines Nutzdatenpakets data von der Sendestation S2 zur Empfangsstation
S1, wobei wiederum entweder die im Empfangsbereitschaftssignal CTS
oder im Sendebereitschaftssignal RTS gesendeten Netzwerkzugriffsvektor-Informationen
NI und/oder FNI im Nutzdatenpaket data wiederholt werden könne. Diese
optionale zusätzliche
Wiederholung der Netzwerkzugriffsvektor-Informationen NI und/oder
FNI dient daher im Wesentlichen einer räumlichen Erweiterung zur Reservierung
der Senderechte.
Bei
der in 3 dargestellten Wiederholung der zusätzlichen
Netzwerkzugriffsvektor-Information FNI im Nutzdatenpaket data kann
darüber
hinaus auch eine in der Empfangsstation S1 durchgeführte Modifikation
dieser Information an alle in Reichweite der Sendestation S2 liegenden
Stationen, wie beispielsweise Station S3, weitergereicht werden.
Demzufolge
kann die zusätzliche
Netzwerkzugriffsvektor-Information
FNI von der Empfangsstation S1 in Abhängigkeit von einer durchgeführten Analyse
hinsichtlich der Übertragungsparameter und/oder
seiner Ressourcensituation angepasst werden, wobei eine derartig
modifizierte bzw. angepasste Netzwerkzugriffsvektor-Information
auch im Nutzdatenpaket data wiederholt werden kann. Genauer gesagt
erfolgt eine Reservierung eines zukünftigen Senderechts FNAV(DATA)
für die
Station S3 nach einer Verzögerungszeitdauer
t1' nach
dem Nutzdatenpaket data und für
eine reservierte zusätzliche
Zeitdauer Δt1. Für
diese zukünftige
Reservierung erhalten alle weiteren Stationen, die die Sendestation
S2 hören
können,
wiederum ein Sendeverbot.
Im
nachfolgenden eingeschwungenen Zustand kann gemäß 3 die Empfangsstation
S1 beispielsweise mit einem positiven oder negativen Bestätigungssignal
ACK zum Bestätigen
des Erhalts des Nutzdatenpakets Data antworten. Wiederum kann zum
Reservieren eines weiteren zukünftigen Sendrechts
eine weitere zusätzliche
Netzwerkzugriffsvektor-Information FNI im Bestätigungssignal ACK gesendet
werden, wobei entweder die ursprüngliche
zusätzliche
Netzwerkzugriffsvektor-Information FNI wiederholt oder eine aufgrund
einer Analyse modifizierte zusätzliche
Netzwerkzugriffsvektor-Information festgelegt wird. Wiederum erfolgt
eine Reservierung eines zukünftigen
Senderechts FNAV(ACK) für
die Station S4 nach einer Verzögerungszeitdauer
t2 nach dem Bestätigungssignal ACK und für eine reservierte
zusätzliche
Zeitdauer Δt2. Genauer gesagt kann unmittelbar nach dem
Senden des Bestätigungssignals
ACK eine zeitliche Belegung in Form der zusätzlichen Netzwerkzugriffsvektor-Information
FNI für
das übernächste Nutzdatenpaket
data übermittelt
werden. Wiederum erfolgt eine Reservierung eines zukünftigen
Senderechts FNAV(DATA) für
die Station S3 nach einer Verzögerungszeitdauer
t2' nach
dem Nutzdatenpaket data und für
eine reservierte zusätzliche
Zeitdauer Δt2.
Die
Positionierung einer derartigen ACK-Signalisierung unmittelbar vor
einem neuen Nutzdatenpaket data hat den Vorteil, dass damit auch
eine Kanalidentifikation in der Sendestation S2 durchgeführt werden
kann, auf dessen Basis eine zeitnahe Adaption der Parameter der
physikalischen Schicht (PHY-Parameter)
möglich
ist. Die Sendestation S2 kann diese zusätzliche Netzwerkzugriffsvektor-Information
FNI wiederholen und daran je nach Zustand des Bestätigungssignals
ACK entweder noch einmal die (offensichtlich fehlerhaft übertragene)
alte Datenfolge anhängen
oder eine neue Datenfolge als Nutzdatenpaket data senden.
Dieser
Vorgang wiederholt sich so lange, bis der isochrone Datenverkehrsstrom
versiegt ist oder ein ACK-Signalisierungs paket vom Sender S2 nicht mehr
richtig empfangen wird. Im letzteren Fall muss die isochrone Datenverbindung
wieder neu aufgebaut werden (neue Initialisierung).
Da
auch isochroner oder quasi-isochroner Datenverkehr eine gewisse
Dynamik aufweisen kann, besteht die Möglichkeit, die Reservierungsparameter
der zusätzlichen
Netzwerkzugriffsvektor-Information FNI, d.h. die reservierten Zeitdauern Δt1 und Δt2 sowie die Verzögerungszeitdauern t1, t1' und t2,
t2' der
Belegung anzupassen. Eine derartige Anpassung zwischen den Stationen
könnte
beispielsweise über
die höheren
Schichten eines ISO-Schichtenmodells abgewickelt werden. Für eine einfachere Verwaltung
der Ressourcen ist es sinnvoll, dass die Bestätigungssignale ACK immer im
identischen Abstand t1 = t2 =
... = tx folgen und immer gleich lang sind (wovon man i.a. bei IEEE
802.11 ausgehen kann). Die Länge
der Zeitintervalle Δt1, Δt2, ... kann durchaus variieren, was jedoch
eine Variation der Zeitintervalle t1', t2', ... impliziert
.
Es
sei darauf hingewiesen, dass die Darstellungen gemäß 2 und 3 nicht
maßstabsgetreu
sind, da in Wirklichkeit die Sende- und Empfangsbereitschaftssignale
RTS und CTS sowie das Bestätigungssignal
ACK üblicherweise
viel kürzer sind
als die Nutzdatenpakete data. Darüber hinaus ist die Anordnung
einer Signalisierung innerhalb eines jeweiligen Pakets nahezu beliebig
gewählt.
Ferner
sei darauf hingewiesen, dass die Lage der zusätzlichen Netzwerkzugriffsvektor-Information
FNI innerhalb des Nutzdatenpaketes data oder des Bestätigungssignals
ACK im eingeschwungenen Zustand prinzipiell egal ist, vorzugsweise
aber auch am Anfang platziert werden kann, damit die anderen Stationen
nicht erst das gesamt Datenpaket auswerten müssen, sondern die Auswertung
des Paketes frühzeitig
abbrechen können,
wenn sie alle für sich
relevanten Informationen gesammelt haben.
Ferner
sei darauf hingewiesen, dass jedes Bestätigungssignal ACK und Nutzdatenpaket
data neben der zusätzlichen
Netzwerkzugriffsvektor-Information FNI selbst auch noch mal die
aktuellen Netzwerkzugriffsvektor-Information NI enthalten kann.
Die
Erfindung wurde vorstehend an Hand eines Vielfachzugriffsverfahrens
mit Kollisionsvermeidung für
isochronen Datenverkehr gemäß Standard IEEE
802.11 beschrieben. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt und
umfasst in gleicher Weise auch alternative dezentrale Vielfachzugriffsverfahren.
Ferner
wurden die Netzwerkzugriffsvektor-Informationen an vorbestimmten
Stellen innerhalb der jeweiligen Datenpakete angeordnet. Diese Anordnung
ist jedoch nur beispielhaft und kann in gleicher Weise auch anderen
Stellen erfolgen.