DE102006035098A1 - Verfahren zur Übertragung eines Datenpakets und Netzwerkknoten - Google Patents

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Abstract

Es werden ein Verfahren und ein Netzwerkknoten angegeben, bei denen eine Übertragungs-Priorität für ein Datenpaket oder eine Verbindung, die eine QoS-Anforderung aufweist, anhand eines Metrikwerts eines Pfades für das Datenpaket bestimmt wird. Weist der Pfad anhand des Metrikwerts eine geringe Übertragungsqualität auf, wird eine hohe Übertragungs-Priorität vergeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie einen Netzwerkknoten zur Übertragung eines Datenpakets.
  • Ein Netzwerk ermöglicht das Übermitteln von Datenpaketen zwischen seinen Knoten. In einem Netzwerk sind nicht alle Knoten des Netzwerks mit allen weiteren Knoten direkt verbunden. Eine Nachricht von einem sendenden Knoten zu einem empfangenden Knoten muss daher oftmals über einen oder mehrere Zwischenknoten weitergeleitet werden, um vom sendenden Knoten zum empfangenden Knoten zu gelangen. Der Weg vom sendenden Knoten über die Zwischenknoten zum empfangenden Knoten wird dabei als Pfad oder Route bezeichnet.
  • Die Datenpakete können von verschiedenen Typen von Verbindung stammen, die eine unterschiedliche Anforderung an eine Verbindungsqualität stellen. Eigenschaften der Verbindungsqualität sind bspw. Durchsatz, Paketverlustrate, Jitter und Delay. Die Verbindungsqualität wird auch als Quality of Service, QoS, bezeichnet.
  • Verbindungen, die eine QoS-Anforderung besitzen, sind bspw. Voice over IP, VoIP-Verbindungen. Um bei diesen eine akzeptable Sprachqualität zu bieten, ist es unter anderem erforderlich, eine Anforderung bzgl. des Delay zu erfüllen, bspw. eine maximale Verzögerung bei der Paketübermittlung von 150 ms. Üblicherweise muss weiterhin auch eine Anforderung bezüglich der Paketverlustrate erfüllt sein, bspw. eine Paketverlustrate kleiner als 3% oder kleiner als 5%. Auch der Daten-Durchsatz für die VoIP-Verbindung muss eine Anforderung erfüllen. Bspw. kann für eine VoIP-Verbindung ein Daten-Durchsatz von 100 kBit/s erforderlich sein.
  • Es ist bekannt, anhand des Typs der Verbindung den Datenpaketen der Verbindung eine Priorität zuzuordnen. Diese kann zum einen dafür sorgen, dass ein Netzwerkknoten des Netzwerks Datenpakete dieser Verbindung bevorzugt überträgt. Zum anderen kann die Priorität bedeuten, dass ein Netzwerkknoten einen bevorzugten Zugriff auf ein für das Netzwerk verwendetes Übertragungsmedium erhält, bspw. auf eine Luftschnittstelle in einem WLAN- oder Adhoc-Netzwerk.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, ein Verfahren und einen Netzwerkknoten anzugeben, mit denen eine höhere Qualität für Verbindungen mit einer Anforderung an die Verbindungsqualität ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale von Anspruch 1 und hinsichtlich des Netzwerkknotens durch die Merkmale von Anspruch 9 gelöst.
  • Bei dem Verfahren zur Übertragung eines Datenpakets über einen Pfad in einem Netzwerk wird für wenigstens einen Teil des Pfades ein Metrikwert ermittelt und anhand des Metrikwerts ein Übertragungs-Prioritätswert für das Datenpaket bestimmt.
  • Bei dem Netzwerk kann es sich um ein kabelgebundenes, bspw. Ethernet-Netzwerk handeln oder um ein drahtloses Netzwerk. Beispiele für drahtlose Netzwerke sind ein Adhoc-Netzwerk wie bspw. ein WLAN-Netzwerk gemäß dem Standard IEEE 802.11 oder ein Mesh-Netzwerk, z.B. gemäß dem Standard IEEE 802.11s.
  • Bei dem Pfad in dem Netzwerk kann es sich um einen Link, d.h. die direkte Verbindung zwischen zwei Netzwerkknoten des Netzwerks handeln. Es kann sich auch um eine Folge aus zwei oder mehr Links handeln.
  • Der Metrikwert ist Maß zur Bewertung des Pfades. Diese Bewertung kann bspw. die Länge des Pfades sein, bspw. im Sinne einer Anzahl von Links des Pfades, des sog. Hop-Counts. Sie kann auch alternativ oder zusätzlich in einer Bewertung einer Übertragungsqualität des Pfades bestehen. Weitere Bewertungen, die in den Metrikwert eingehen können, bestehen bspw. in einem Delay, einem Jitter, einer Paketankunftswahrscheinlichkeit und einer erwarteten Paketwiederholungsrate.
  • Der Metrikwert kann bspw. in einer Zahl bestehen, die das Maß zur Bewertung des Pfades ist. Je nach Art einer Berechnung und/oder Ermittlung des Metrikwerts bedeutet eine niedrige Zahl bspw. einen Pfad mit hoher Übertragungsqualität und eine hohe Zahl einen Pfad niedriger Übertragungsqualität. Es kann aber auch eine hohe Zahl eine hohe Übertragungsqualität bedeuten und eine niedrige Zahl eine geringe Übertragungsqualität. Obwohl beide Möglichkeiten bestehen, wird im Folgenden davon ausgegangen, dass ein hoher Metrikwert eine geringe Übertragungsqualität bedeutet.
  • Anhand des Metrikwerts wird ein Übertragungs-Prioritätswert bestimmt. Dies kann bspw. dadurch geschehen, dass Wertebereiche für den Metrikwert bestimmt werden, denen jeweils ein Übertragungs-Prioritätswert zugeordnet ist. Fällt ein Metrikwert für eine Übertragungsstrecke in einen Bereich, wird der zugeordnete Übertragungs-Prioritätswert verwendet. Es besteht auch die Möglichkeit, bspw. eine festlegbare Funktion zu verwenden, um aus dem Metrikwert den Übertragungs-Prioritätswert zu bestimmen.
  • Der Übertragungs-Prioritätswert wiederum gibt eine Priorität für die Versendung des Datenpakets an. Die Priorität des Datenpakets kann bspw. dafür sorgen, dass das Datenpaket gegenüber anderen Datenpaketen mit anderer Priorität bevorzugt oder benachteiligt versendet wird. So besteht bspw. die Möglichkeit, Datenpakete höherer Priorität grundsätzlich vor Datenpaketen geringerer Priorität zu versenden. Weiterhin kann die Priorität des Datenpakets auch bspw. dafür sorgen, dass ein Netzwerkknoten, durch den das Datenpaket versendet werden soll, eine geringere oder höhere Wahrscheinlichkeit hat, Zugriff auf ein verwendetes Übertragungsmedium zu erhalten. Ein Beispiel für den Übertragungs-Prioritätswert ist eine sog. IEEE 802.11e-Access category. Ein weiteres Beispiel ist das sog. Type-of-Service-Byte (TOS-Byte), das im Header eines IP-Pakets (IP = Internet Protocol) untergebracht ist. Ein weiteres Beispiel ist das Differentiated Service Code Point (DSCP) Feld, das ebenfalls Teil des IP-Headers ist. Ein weiteres Beispiel ist die skb-Priorität (Socket Buffer).
  • Es besteht hier die Möglichkeit, dass ein hoher Übertragungs-Prioritätswert eine geringe Priorität für das Datenpaket bedeutet. Im Folgenden wird aber davon ausgegangen, dass ein hoher Übertragungs-Prioritätswert eine hohe Priorität für das Datenpaket bedeutet, d.h. ein Paket mit einem hohen Übertragungs-Prioritätswert wird bevorzugt gegenüber einem Datenpaket mit geringem Übertragungs-Prioritätswert.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, dass eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Zuordnung von Ü-bertragungs-Prioritätswerten zu Datenpaketen und somit zu Verbindungen durchgeführt wird. Ferner wird dadurch eine insgesamt erhöhte Übertragungsqualität im Netzwerk erreicht.
  • Bevorzugt wird als Übertragungs-Prioritätswert ein erster Wert bestimmt, wenn der Metrikwert einen Schwellwert überschreitet, während im anderen Fall als Übertragungs-Prioritätswert ein zweiter Wert bestimmt wird. Bevorzugt ist der erste Wert größer als der zweite Wert.
  • Es ist zweckmäßig, dem Datenpaket eine hohe Priorität zu geben, wenn der Metrikwert eine geringe Verbindungsqualität für den Pfad oder Teil des Pfades angibt. Überschreitet daher der Metrikwert den Schwellwert, so wird ein höherer Übertragungs-Prioritätswert bestimmt, d.h. das Datenpaket wird bevorzugt. Unterschreitet der Metrikwert hingegen den Schwellwert, so wird zweckmäßig ein geringerer Übertragungs-Prioritätswert für das Datenpaket bestimmt.
  • Hierdurch entsteht der Vorteil einer verbesserten Verbindungsqualität vor allem für Verbindungen über solche Pfade, die einen schlechten Metrikwert aufweisen. Dies kommt dadurch zustande, dass Verbindungen, die von einer erhöhten Priorität profitieren, bspw. solche mit einem schlechten Metrikwert, bevorzugt werden, während andere Verbindungen hierdurch keinen oder nur einen geringen, verkraftbaren Nachteil erleiden, bspw. solche mit einem guten Metrikwert.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Übertragungs-Prioritätswert bestimmt, wenn das Datenpaket oder wenn eine Verbindung, zu der das Datenpaket gehört, wenigstens eine festlegbare Anforderung an eine Verbindungsqualität, insbesondere eine QoS, Quality of Service, aufweist.
  • Beispiele für Verbindungen, die eine Anforderung aufweisen, sind VoIP-Verbindungen, Videotelefonie, Video-On-Demand, oder Streaming-Verbindungen. Durch eine Beschränkung einer Bestimmung des Übertragungs-Prioritätswerts auf Verbindungen oder Datenpakete, die die Anforderung aufweisen, wird vorteilhaft eine weitere Bevorzugung solcher Verbindungen oder Datenpakete erreicht. Verbindungen ohne die Anforderung, sogenannte Best-effort-Verbindungen, werden benachteiligt. Für benachteiligte Verbindungen ergibt sich hierdurch ein Qualitätsverlust, der bspw. in einer Verringerung der durchschnittlichen Übertragungsrate oder einem erhöhten Delay bestehen kann. Der Qualitätsverlust wirkt sich jedoch bei den benachteiligten Best-effort-Verbindungen nicht so stark aus oder wird eher von einem Nutzer der Verbindung toleriert. Besteht eine benachteiligte Verbindung bspw. für den Download einer Web-Seite aus dem Internet, so besteht der Qualitätsverlust in einer erhöhten Zeit, die für den Download der Seite benötigt wird. Der zeitliche Unterschied muss jedoch nicht groß sein und ist die Seite fertig geladen, besteht kein Nachteil mehr.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ermittelt ein sendender Netzwerkknoten, der das Datenpaket erzeugt hat, den Metrikwert und bestimmt den Übertragungs-Prioritätswert, wobei das Datenpaket mit dem Übertragungs-Prioritätswert über den gesamten Pfad übertragen wird. In dieser Ausgestaltung wird also der Übertragungs-Prioritätswert lediglich einmal von dem sendenden Netzwerkknoten bestimmt. Das Datenpaket legt dann den Pfad mit dem so bestimmten Übertragungs-Prioritätswert zurück und wird von weiteren Netzwerkknoten, die an der Übertragung bspw. zur Weiterleitung beteiligt sind, bzgl. des Übertragungs-Prioritätswerts nicht verändert.
  • In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ermittelt wenigstens ein weiterer Netzwerkknoten, der das Datenpaket weiterleitet, für wenigstens einen Teil des Pfades den Metrikwert und bestimmt den Übertragungs-Prioritätswert, wobei das Datenpaket mit diesem Übertragungs-Prioritätswert wenigstens von dem weiteren Netzwerkknoten versendet wird. In dieser Variante der Erfindung wird der Übertragungs-Prioritätswert also von einem oder mehreren weiteren Netzwerkknoten neu bestimmt. Bevorzugt wird der Metrikwert und der Übertragungs-Prioritätswert von allen weiteren Netzwerkknoten, die das Datenpaket weiterleiten, ermittelt und bestimmt.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Metrikwert wenigstens für einen vorangehenden Link des Pfades ermittelt, über den das Datenpaket bereits übertragen wurde. Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass ein weiterleitender Netzwerkknoten auch die Historie eines Datenpakets berücksichtigen kann bei der Bestimmung des Übertragungs-Prioritätswerts. So kann bspw. ein Netzwerkknoten darauf reagieren, dass ein Datenpaket auf seinem Weg bereits eine große Verzögerung erfahren hat (Delay), und durch die Bestimmung eines hohen Übertragungs-Prioritätswerts für eine bevorzugt Weiterleitung des Datenpakets sorgen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Metrikwert für einen nächsten Link des Pfades ermittelt, über den das Datenpaket übertragen werden soll. Dadurch wird eine genaue Kontrolle über die Bestimmung des Übertragungs-Prioritätswerts erreicht.
  • Bevorzugt wird als Metrikwert eine Anzahl von Links der Übertragungsstrecke, insbesondere ein Hop-Count, verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird der Metrikwert basierend auf einem Linkmetrikwert wenigstens eines Links des Pfades bestimmt, wobei der Linkmetrikwert ein Maß für die Übertragungsqualität des Links ist.
  • Hierzu kann bspw. eine Vorschrift zur Bestimmung des Metrikwerts wie ETX (ETX = Expected Transmission Count) verwendet werden. Der Vorteil der Verwendung einer solchen Vorschrift liegt in einer genauen Bestimmung der Übertragungsqualität über den oder die Links und somit in einer genauen Kontrolle über die Bestimmung des Übertragungs-Prioritätswerts. Das führt wiederum zu einer Verbesserung der Qualität für Verbindungen, vor allem für solche Verbindungen, die über Links mit schlechtem Metrikwert führen.
  • Der Netzwerkknoten weist eine Prozessiereinrichtung auf, die derart ausgestaltet ist, dass für wenigstens einen Teil eines Pfades in einem Netzwerk, über den ein Datenpaket zu übertragen ist, ein Metrikwert ermittelt wird und anhand des Metrikwerts ein Übertragungs-Prioritätswert für das Datenpaket bestimmt wird. Weiterhin weist der Netzwerkknoten eines Sende/Empfangseinrichtung auf, die derart ausgestaltet ist, dass das Datenpaket unter Berücksichtigung des Übertragungs-Prioritätswerts versendet wird.
  • Ein solcher Netzwerkknoten kann bspw. ein VoIP-fähiges Telefon, ein Laptop, ein Mobiltelefon, ein PDA oder ein Drucker sein. Weitere Möglichkeiten bestehen in einem Router oder einem Gateway.
  • Das Netzwerk weist wenigstens einen erfindungsgemäßen Netzwerkknoten auf. Bevorzugt ist es ausgestaltet als Adhoc-Netzwerk oder als Mesh-Netzwerk, bspw. gemäß dem Standard IEEE 802.11g oder IEEE 802.11s.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen
  • 1 ein Mesh-Netzwerk mit einem Gateway;
  • 2 einen schematischen Verfahrensablauf.
  • Das in 1 dargestellte Mesh-Netzwerk enthält einen ersten bis fünften Netzwerkknoten K1 ... 5 und ein Gateway G. Die Netzwerkknoten K1 ... 5 und das Gateway G stehen drahtlos miteinander in Verbindung. Hierzu existiert ein erster Link L1 zwischen dem Gateway G und dem ersten Netzwerkknoten K1, ein zweiter Link L2 zwischen dem zweiten Netzwerkknoten K2 und dem ersten Netzwerkknoten K1, ein dritter Link L3 zwischen dem ersten Netzwerkknoten K1 und dem dritten Netzwerkknoten K3, ein vierter Link L4 zwischen dem Gateway G und dem vierten Netzwerkknoten K4 sowie ein fünfter Link L5 zwischen dem dritten und fünften Netzwerkknoten K3, 5.
  • Das in 1 dargestellte Netzwerk ist ein Mesh-Netzwerk. Die Links L1 ... L6 sind daher Verbindungen über die Luftschnittstelle. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch unabhängig von der Art der verwendeten Links L1 ... L6. So ist es auch verwendbar, wenn einer oder mehrere oder alle Links L1 ... L6 nicht Verbindungen über die Luftschnittstelle, sondern leitungsgebundene Verbindungen, beispielsweise elektrische oder optische Verbindungen sind.
  • Bei den Netzwerkknoten K1 ... 5 handelt es sich um Telefone, die bspw. Sprachverbindungen per Voice-over-IP (VoIP) aufbauen können.
  • Im gegebenen beispielhaften Mesh-Netzwerk soll nun eine erste VoIP-Verbindung zwischen dem fünften und vierten Netzwerkknoten K4, 5 bestehen. Die erste VoIP-Verbindung führt dazu, dass Datenpakete vom fünften Netzwerkknoten K5 zum vierten Netzwerkknoten K4 und in umgekehrter Richtung versendet wer den. Die Datenpakete enthalten die Sprachinformationen der ersten VoIP-Verbindung.
  • Im gegebenen Mesh-Netzwerk erfordert die Versendung von Datenpaketen vom fünften Netzwerkknoten K5 zum vierten Netzwerkknoten K4 eine Weiterleitung der Datenpakete durch den dritten und ersten Netzwerkknoten K3, 1. Dabei wird zur Versendung der fünfte, dritte und sechste Link L5, 3, 6 verwendet.
  • Des Weiteren soll zwischen dem dritten Netzwerkknoten K3 und dem Gateway G eine Verbindung zur Datenübertragung bestehen. Hierbei soll es sich um eine so genannte Best-effort-Verbindung handeln, d.h. um eine Verbindung, bei der Datenpakete nur dann übertragen werden, wenn freie Kapazitäten bei den übertragenden Netzwerkknoten K1 ... 5 bestehen, d.h. wenn keine Datenpakete einer höheren Priorität vorliegen. Die Datenpakete der Verbindung zur Datenübertragung werden über den ersten und dritten Link L1, 3 versendet, d.h. der erste Netzwerkknoten K1 muss die Datenpakete weiterleiten.
  • Für die beispielhaften Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Folgenden eine Vorschrift zur Berechnung eines Metrikwerts für einen Pfad aus Linkmetrikwerten für die Links des Pfades betrachtet. Die Linkmetrikwerte geben dabei jeweils eine Übertragungsqualität über den jeweiligen Link L1 ... 6 an. Der Metrikwert ergibt sich aus der Addition der Linkmetrikwerte.
  • Im hier gegebenen beispielhaften Netzwerk gibt ein Linkmetrikwert von 100 einen fehlerfreien Link L1 ... 6 an, d.h. einen Link L1 ... 6 mit perfekter Übertragungsqualität. Größere Werte stehen für eine verschlechterte Übertragungsqualität des Links L1 ... 6.
  • Im Mesh-Netzwerk gemäß 1 sollen die Links L1 ... 6 folgende Linkmetrikwerte aufweisen:
    Erster Link L1 110
    Zweiter Link L2 105
    Dritter Link L3 123
    Vierter Link L4 110
    Fünfter Link L5 250
    Sechster Link L6 230
  • Soll ein Datenpaket einer VoIP-Verbindung versendet werden, so wird überprüft, ob der Metrikwert für den Pfad, den das Datenpaket zurücklegen muss, einen Schwellwert überschreitet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird als Schwellwert 150 verwendet. Ist der Metrikwert also größer als 150, so erhält das Datenpaket einen Übertragungs-Prioritätswert, im Folgenden mit Priorität bezeichnet, von 7. Andernfalls erhält das Datenpaket eine Priorität von 1. Datenpakete von Best-effort-Verbindungen erhalten hingegen immer die Priorität 0.
  • In einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Priorität durch eine Festlegung der so genannten TOS-Byte-Priorität durchgeführt. Durch die Festlegung der TOS-Byte-Priorität wird das Datenpaket, das eine hohe Priorität erhalten hat, bei der Versendung in einem Netzwerkknoten K1 ... 5 bevorzugt gegenüber anderen Datenpaketen mit geringerer Priorität behandelt.
  • Eine alternative, zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurch, dass anstelle der TOS-Byte-Priorität die IEEE 802.11e-Access category verwendet wird. Dadurch wird dem entsprechenden Netzwerkknoten K1 ... 5 für die Versendung des entsprechenden Datenpakets eine erhöhte Wahrscheinlichkeit zum Zugriff auf die Luftschnittstelle eingeräumt. In einer dritten alternativen Ausführungsform der Erfindung werden beide Prioritäten gemeinsam benutzt.
  • Die im IEEE 802.11e-Standard definierte IEEE 802.11e-Access categories weist lediglich die vier Werte 0 ... 3 auf. Beispielsweise kann folgende Umsetzung des gewünschten Priori tätswertes in die IEEE 802.11e-Access category vorgenommen werden:
    Priorität IEEE 802.11e-Access-category
    0,1 0
    2,3 1
    4,5 2
    6,7 3
  • Für die Umsetzung der Priorität beispielsweise auf das TOS-Byte oder DSCP Feld gibt es aus dem Stand der Technik bekannte Empfehlungen in den Standards.
  • Somit kann der Prioritätswert verschiedenste Dinge definieren: TOS, skb, DSCP, 802.11 Access category, etc.
  • Im gegebenen beispielhaften Mesh-Netzwerk gemäß 1 soll eine zweite VoIP-Verbindung zwischen dem zweiten und ersten Netzwerkknoten K2, 1 bestehen. Datenpakete dieser zweiten VoIP-Verbindung müssen nur über den zweiten Link L2 versendet werden. Eine Weiterleitung durch einen weiteren Netzwerkknoten K1 ... 5 ist nicht notwendig. Im gegebenen Mesh-Netzwerk soll der Linkmetrikwert des zweiten Links L2, und somit der Metrikwert für den Pfad der zweiten VoIP-Verbindung, 105 betragen. Datenpakete der zweiten VoIP-Verbindung erhalten daher, da der Metrikwert kleiner als 150 ist, eine Priorität von 1. Datenpakete der ersten VoIP-Verbindung zwischen dem fünften und vierten Netzwerkknoten K5, 4 hingegen erhalten eine Priorität von 7. Dies liegt am Metrikwert des Pfades, der sich für die erste VoIP-Verbindung aus dem fünften, sechsten und dritten Link L5, 3, 6 ergibt und über den die Datenpakete übertragen werden müssen. Der Metrikwert beträgt 603, also mehr als 150.
  • In der ersten und dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, d.h. bei Verwendung der TOS-Byte-Priorität, werden die Datenpakete der ersten VoIP-Verbindung bei der Versendung im ersten Netzwerkknoten K1 bevorzugt gegenüber denen der zweiten VoIP-Verbindung behandelt. Bei Verwendung der zweiten oder dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, d.h. bei Verwendung der IEEE 802.11e-Access category, erhalten diejenigen Netzwerkknoten K1, 3, 4, 5, die an der ersten VoIP-Verbindung beteiligt sind, für die Versendung eines Datenpakets der ersten VoIP-Verbindung eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für den Zugriff auf die Luftschnittstelle.
  • Eine weitere, vierte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn anstelle des Metrikwerts für die Festlegung der Priorität lediglich der Linkmetrikwert für denjenigen Link L1 ... 6 betrachtet wird, über den das Datenpaket als nächstes versendet werden soll. Die vierte Ausführungsform lässt sich beliebig mit jeder der drei bisherigen Ausführungsformen kombinieren. Bei den in diesem Beispiel betrachteten zwei VoIP-Verbindungen führt das dazu, dass die Datenpakete der ersten VoIP-Verbindung nur eine Priorität von 7 erhalten bei der Übertragung über den fünften und sechsten Link L5, 6, da der Linkmetrikwert dieser Links L5, 6 größer als 150 ist. Der Linkmetrikwert des dritten Links L3 ist mit 123 hingegen kleiner als 150. Bei der Übertragung über den dritten Link L3 erhalten die Datenpakete daher eine Priorität von 1.
  • Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, die mit der vierten kombinierbar ist, ergibt sich, wenn der Linkmetrikwert für denjenigen Link L1 ... 6 oder diejenigen Links L1 ... 6, über die das Datenpaket bereits übertragen wurde, für die Ermittlung des Metrikwerts berücksichtigt wird.
  • Schließlich ergibt sich eine weitere, sechste Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass die Ermittlung des Metrikwerts und die Bestimmung der Priorität ausschließlich vom sendenden Netzwerkknoten durchgeführt werden, d.h. von demjenigen Netzwerkknoten, der die Datenpakete erzeugt. Im gegebenen Beispiel sind das der vierte und fünfte Netzwerkknoten K4, 5 für die erste VoIP-Verbindung und der erste und zweite Netzwerkknoten K1, 2 für die zweite VoIP-Verbindung. Die weiteren Netzwerkknoten K1, 3, die die Datenpakete der ersten VoIP-Verbindung lediglich weiterleiten, bestimmen keine neuen Prioritätswerte für die Datenpakete. Bei der sechsten Ausführungsform der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn der sendende Netzwerkknoten den Metrikwert für den gesamten Pfad ermittelt.
  • Bei einer Kombination der ersten und vierten Ausführungsform, d.h. bei Verwendung der TOS-Byte-Priorität und dem Linkmetrikwert für den nächsten Link L1 ... 6 ergibt sich beim ersten Netzwerkknoten K1 folgende Behandlung. Datenpakete der zweiten VoIP-Verbindung und Datenpakete der ersten VoIP-Verbindung, die über den dritten Link L3 übertragen werden, werden beim ersten Netzwerkknoten K1 gleich behandelt. Datenpakete der zweiten VoIP-Verbindung hingegen, die über den sechsten Link L6 übertragen werden sollen, werden beim ersten Netzwerkknoten K1 bevorzugt gegenüber den vorigen Datenpaketen behandelt.
  • Als Alternative zu der in den vier Ausführungsformen verwendeten Art der Linkmetrikwerte kann auch eine andere Form der Bewertung der Links L1 ... 6 und somit des Pfades zum Einsatz kommen. Ein Beispiel hierfür, das sich für die ersten drei Ausführungsformen der Erfindung eignet, ist die Verwendung der Anzahl der Links L1 ... 6 eines Pfades als dessen Metrikwert, der sog. Hop-Count. Dies entspricht dem obigen Vorgehen, wenn man den Linkmetrikwert jedes Links L1 ... 6 auf 1 festsetzt. Als Schwellwert ist bspw. ein Wert von 1 zweckmäßig. Das führt im gegebenen Beispiel dazu, dass die Datenpakete der zweiten VoIP-Verbindung, die nur über den zweiten Link L2 führt, eine Priorität von 1 erhalten, während die Datenpakete der ersten VoIP-Verbindung eine Priorität von 7 erhalten, da die erste VoIP-Verbindung über die drei Links L3, 5, 6, d.h. insbesondere über mehr als einen Link führt.
  • In allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gewährleistet, dass die Datenpakete der ersten VoIP-Verbindung, die einen Pfad mit höherem Metrikwert zu überwin den haben, bevorzugt behandelt werden gegenüber Datenpaketen einer VoIP-Verbindung mit besserem Metrikwert. Die Verbindungsqualität der ersten VoIP-Verbindung wird hierdurch gesteigert, wobei eine moderate, verkraftbare Verschlechterung der Übertragungsqualität der zweiten VoIP-Verbindung in Kauf genommen wird. Beide Verbindungen können ihre QoS-Anforderungen dabei erfüllen.
  • 2 stellt schematisch eine beispielhafte Umsetzung des Verfahrens dar. In einem ersten Schritt S1 erhält ein Netzwerkknoten K1 ... 5 ein Datenpaket zur Versendung über einen Link L1 ... 6.
  • In einem zweiten Schritt des Verfahrens ermittelt der Netzwerkknoten K1 ... 5, ob das Datenpaket einer Verbindung entstammt, die eine QoS-Anforderung, d.h. eine Anforderung an eine Quality of Service stellt, bspw. eine VoIP-Verbindung. Ist das nicht der Fall, so legt der Netzwerkknoten K1 ... 5 in einem ersten Festlegungsschritt SF1 für das Datenpaket eine Priorität von 0 fest.
  • Im anderen Fall ermittelt der Netzwerkknoten K1 ... 5 in einem dritten Schritt S3 einen Metrikwert für den Pfad oder einen Teil des Pfades, über den das Datenpaket übertragen werden muss und prüft in einem vierten Schritt 54, ob der Metrikwert den Schwellwert überschreitet. Ist das der Fall, so legt der Netzwerkknoten K1 ... 5 in einem zweiten Festlegungsschritt SF2 für das Datenpaket eine Priorität von 7 fest, ansonsten in einem dritten Festlegungsschritt SF3 eine Priorität von 1.
  • Abschließend wird in einem fünften Schritt S5 das Datenpaket versandt.
  • Wie bereits weiter oben beschrieben, bestehen für die Durchführung des dritten Schritts S3, d.h. der Ermittlung des Metrikwerts, verschiedene Möglichkeiten, von denen ein Teil in der ersten bis vierten Ausführungsform der Erfindung beispielhaft dargestellt sind.
  • Es besteht die Möglichkeit, dass der Pfad, den ein Datenpaket zurücklegen muss, nur teilweise innerhalb des Netzwerks verläuft. Ein Beispiel dafür ist, wenn eine Verbindung von einem der Netzwerkknoten K1 ... 5 über das Gateway G in das angeschlossene Internet besteht. In diesem Fall kann der Metrikwert für den gesamten Pfad ermittelt werden. Es ist aber auch möglich, lediglich den Teil des Pfades zu betrachten, der innerhalb des Netzwerks liegt, also bspw. vom Netzwerkknoten K1 ... 5 zum Gateway G. Letzteres ist zweckmäßig, wenn bspw. eine Ermittlung des Metrikwerts für Links außerhalb des Netzwerks nicht möglich ist.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Übertragung eines Datenpakets über einen Pfad in einem Netzwerk, wobei – für wenigstens einen Teil des Pfades ein Metrikwert ermittelt wird (S3); – anhand des Metrikwerts ein Übertragungs-Prioritätswert für das Datenpaket bestimmt wird (SF1 ... 3).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei – als Übertragungs-Prioritätswert ein erster Wert bestimmt wird, wenn der Metrikwert einen Schwellwert überschreitet (SF2); – im anderen Fall als Übertragungs-Prioritätswert ein zweiter Wert bestimmt wird (SF3).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Wert größer als der zweite Wert ist.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Übertragungs-Prioritätswert bestimmt wird, wenn das Datenpaket oder wenn eine Verbindung, zu der das Datenpaket gehört, wenigstens eine festlegbare Anforderung an eine Verbindungsqualität, insbesondere eine QoS, Quality of Service, aufweist (S2).
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein sendender Netzwerkknoten (K1 ... 5), der das Datenpaket erzeugt hat, den Metrikwert ermittelt (S3) und den Übertragungs-Prioritätswert bestimmt (SF1 ... 3), wobei das Datenpaket mit dem Übertragungs-Prioritätswert über den gesamten Pfad übertragen wird (S5).
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem wenigstens ein weiterer Netzwerkknoten (K1 .. 5), der das Datenpaket weiterleitet, für wenigstens einen Teil des Pfades den Metrikwert ermittelt (S3) sowie den Übertragungs-Prioritätswert bestimmt (SF1 ... 3), wobei das Datenpaket mit diesem Übertragungs-Prioritätswert wenigstens von dem weiteren Netzwerkknoten versendet wird (S5).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Metrikwert wenigstens für einen vorangehenden Link (L1 ... 6) ermittelt wird, über den das Datenpaket bereits übertragen wurde, wobei ein Link (L1 ... 6) eine direkte Verbindung zweier Netzwerkknoten (K1 ... 5) ist.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Metrikwert für einen nächsten Link (L1 ... 6) des Pfades ermittelt wird (S3), über den das Datenpaket übertragen werden soll.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei als Metrikwert eine Anzahl von Links (L1 ... 6) des Pfades, insbesondere ein Hop-Count, verwendet wird (S3).
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Metrikwert basierend auf einem Linkmetrikwert wenigstens eines Links (L1 ... 6) des Pfades bestimmt wird (S3), wobei der Linkmetrikwert ein Maß für die Übertragungsqualität des Links (L1 ... 6) ist.
  11. Netzwerkknoten (K1 ... 5) mit einer Prozessiereinrichtung, die derart ausgestaltet ist, dass für wenigstens einen Teil eines Pfades in einem Netzwerk, über den ein Datenpaket zu übertragen ist, ein Metrikwert ermittelt wird (S3) und anhand des Metrikwerts ein Übertragungs-Prioritätswert für das Datenpaket bestimmt wird (SF1 ... 3), sowie mit einer Sende/Empfangseinrichtung, die derart ausgestaltet ist, dass das Datenpaket unter Berücksichtigung des Übertragungs-Prioritätswerts versendet wird (S5).
  12. Netzwerk mit wenigstens einem Netzwerkknoten (K1 ... 5) gemäß Anspruch 9.
  13. Netzwerk nach Anspruch 10, ausgestaltet als Adhoc-Netzwerk oder als Mesh-Netzwerk.
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