DE60118261T2

DE60118261T2 - Datenübertragung nach und von einem Mobil-Endgerät in einem Netzwerk

Info

Publication number: DE60118261T2
Application number: DE2001618261
Authority: DE
Inventors: Lion's Mansion Okurayama II-212 Shinya Yokohama-shi Kimura; Yutaka Sakura-shi Kobayashi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2021-01-06
Also published as: EP1117225A3; US6957262B2; DE60118261D1; US20020133595A1; JP3717733B2; EP1117225A2; JP2001197558A; EP1117225B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Systeme, die eine Datenkommunikation mit Mobil-Endgeräten ausführen, und spezieller betrifft sie ein System, das Kommunikationsvorgänge unter Verwendung eines von IETF (Internet Engineering Task Force) standartisierten, als Mobil-IP (Internet Protocol) bezeichneten Protokolls ausführt.
Beschreibung der hintergrundbildenden Technik
In jüngerer Zeit fanden Mobil-Endgeräte einschließlich Mobiltelefonen und persönlichen digitalen Assistenten (PDA), die Datenkommunikation drahtlos ausführen, weite Verbreitung. Um eine derartige Datenkommunikation über Netzwerke zu ermöglichen, bestimmt jedes Mobil-Endgerät vorab sein ihm primär zugewiesenes Netzwerk. Das Mobil-Endgerät führt die Datenkommunikation über eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung (nachfolgend "Kommunikationsvorrichtung"), die im vorbestimmten Netzwerk enthalten ist, aus.
Das durch IETF standartisierte Mobil-IP ist ein Kommunikationsprotokoll, das dann verwendet wird, wenn sich ein Mobil-Endgerät außerhalb des Kommunikationsbereichs der in seinem vorbestimmten Netzwerk enthaltenen Kommunikationsvorrichtung enthält. Dieses Mobil-IP ermöglicht es dem Mobil-Endgerät, selbst dann zu kommunizieren, wenn es in ein anderes Netzwerks als das vorbestimmte Netzwerk bewegt wurde, ohne dass es erforderlich wäre, seine es selbst kennzeichnende IP-Adresse zu ändern.
Nun wird ein Netzwerksystem zum Realisieren von Kommunikationsvorgängen von Mobil-Endgeräten unter Verwendung dieses Mobil-IP beschrieben. Wie es in der 1 dargestellt ist, verfügt das Netzwerk über Folgendes: mehrere Heimnetzwerke 100; einen Server (nachfolgend "ISP") 200, der mit den mehreren Heimnetzwerken 100 verbunden ist und durch einen Internet-Diensteprovider (Providerfirma) betrieben wird; einen Fremdrouter 300; ein Fremdnetzwerk 400, wie ein Ortsgebiets-Netzwerk (LAN); ein Datenkommunikations-Endgerät 500, das mit dem Fremdrouter 300 verbunden ist; und ein öffentliches IP-Netzwerk 600, das unter Verwendung von IP-Paketen kommuniziert. Der ISP 200, der Fremdrouter 300 und das Fremdnetzwerk 400 sind mit dem öffentlichen IP-Netzwerk 600 verbunden.
Das Heimnetzwerk 100 verfügt über Folgendes: einen Heimgatewayrechner 110 mit Routingfunktion, der Pakete zwischen Routern weiterleitet; einen Mobilknoten 160 als Mobil-Endgerät, das sich zwischen dem Heimnetzwerk und dem Fremdnetzwerk bewegt; und einen Zugangspunkt (nachfolgend "AP" 150, der mit dem Heimgatewayrechner 110 verbunden ist und über diesen empfangene Daten drahtlos an den Mobilknoten 160 überträgt. Der Heimgatewayrechner 110 verbindet das Heimnetzwerk 100 mit einem anderen Netzwerk als dem Heimnetzwerk 100. Der Heimgatewayrechner 110 hat Agentenfunktion. Für den Mobilknoten 160 wird immer ein Heimnetzwerk mit dem Heimgatewayrechner 110 als zugehöriger Heimagentenfunktion eingestellt. Ein Netzwerk kann für mehrere Mobilknoten 160 als deren Heimnetzwerke eingestellt werden.
Der ISP 200 verbindet das öffentliche IP-Netzwerk 600 mit mehreren Heimnetzwerken 100 und Fremdnetzwerken 400. Über den ISP 200 kann ein Mobilknoten 160 am Heimnetzwerk (z. B. dem Heimnetzwerk eines Benutzers) 100 Daten vom Datenkommunikations-Endgerät 500 empfangen.
Das Fremdnetzwerk 400 verfügt über dieselbe Konfiguration wie das Heimnetzwerk 100, jedoch mit der Ausnahme, dass es mit einem Fremdrouter 300 versehen ist, während das Heimnetzwerk 100 mit dem Heimgatewayrechner 110 versehen ist.
Das öffentliche IP-Netzwerk 600 verwendet IP-Pakete zum Realisieren von Kommunikationsvorgängen zwischen z. B. dem Mobilknoten 160 und dem Datenkommunikations-Endgerät 500.
Gemäß der 2 verfügt der Heimgatewayrechner 110 über Folgendes: eine Steuerungseinheit 120 zu seiner Steuerung; eine Speichereinheit 130 zum Speichern verschiedener Arten von Daten; und eine Kommunikationsschnittstelle 140 für Kommunikation mit im Heimnetzwerk 100 enthaltenen Vorrichtungen sowie mit dem ISP 200. Die Steuerungseinheit 120 ist mit Folgendem versehen: einer Routingschaltung 122, die IP-Pakete zwischen Routern weiterleitet; und einer Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 124, die eine Agentenankündigungsmeldung überträgt. In der Praxis ist die Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 124 häufig in der Routingschaltung 122 enthalten. Die Speichereinheit 130 speichert eine Ortsverwaltungstabelle (die den Zustand der Mobilitätsbindung repräsentiert) 132, die auf Grundlage einer Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung vom Mobilknoten 160 erzeugt wird. Der Mobilknoten 160 sendet diese Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung auf die durch die Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 124 übertragene Agentenankündigungsmeldung hin. Die Agentenankündigungsmeldung und die Ortsverwaltungstabelle werden unten detailliert beschrieben.
Gemäß der 3 verfügt der ISP 200 über Folgendes: eine Steuerungseinheit 210 zum Steuern des ISP 200; eine Speichereinheit 220 zum Speichern verschiedener Arten von Daten; und eine Kommunikationsschnittstelle 230 für Kommunikation mit dem Heimgatewayrechner 110 und dem öffentlichen IP-Netzwerk 600. Die Steuerungseinheit 210 verfügt über Folgendes: eine Routingschaltung 212, die IP-Pakete zwischen Routern weiterleitet, und eine Serverschaltung 214 z. B. zum Übertragen von Daten an einen Mobilknoten 160 als Dateiserver.
Gemäß der 4 verfügt der Fremdrouter 300 über eine Konfiguration, die identisch mit der des Heimgatewayrechners 110 ist. Die Steuerungseinheit 310 des Fremdrouters 300 entspricht der Steuerungseinheit 120 des Heimgatewayrechners 110. Die Speichereinheit 320 des Fremdrouters 300 entspricht der Speichereinheit 130 des Heimgatewayrechners 110. Die Kommunikationsschnittstelle 330 des Fremdrouters 300 entspricht der Kommunikationsschnittstelle 140 des Heimgatewayrechners 110. Die Routingschaltung 312, die Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 314 und die Ortsverwaltungstabelle 322 des Fremdrouters 300 entsprechen der Routingschaltung 122, der Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 124 bzw. der Ortsverwaltungstabelle 132 des Heimgatewayrechners 110.
Gemäß der 5 ist der Mobilknoten 160 mit Folgendem versehen: einer Steuerungseinheit 162 zum Steuern des Mobilknotens 160; einer Anzeigeschaltung 164 zum Anzeigen empfangener Daten von z. B. einem Datenkommunikations-Endgerät 500; einer Eingangsschaltung 166, die von einem Benutzer zur Eingabe einer Datenanforderung oder dergleichen verwendet wird; eine Speicherschaltung 168 zum Speichern verschiedener Arten von Daten einschließlich Ortsinformationsdaten, eine Audiodaten-Eingabe/Ausgabe-Einheit 170, die von einem Benutzer zur Eingabe und/oder Ausgabe von Audiodaten verwendet wird; und eine drahtlose Kommunikationsschaltung 172 für drahtlose Kommunikation mit dem AP 150. Nachfolgend werden die Ortsinformationsdaten detailliert beschrieben.
Die 6 zeigt ein Beispiel der Ortsverwaltungstabelle. Die Ortsverwaltungstabelle wird auf Grundlage der vom Mobilknoten 160 gelieferten Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung erzeugt. Wie es in der 6 dargestellt ist, speichert die Ortsverwaltungstabelle, für jeden Mobilknoten 160, eine Heimadresse (IP-Adresse), die den Mobilknoten 160 spezifiziert, und eine Adresse (Care-of-Adresse) des Fremdrouters 300 oder des Heimgatewayrechners 110 eines Netzwerks, in dem sich der Mobilknoten 160 aktuell befindet.
Die 7 zeigt ein Beispiel für die im Mobilknoten 160 gespeicherten Ortsinformationsdaten. Wie es in der 7 dargestellt ist, beinhalten die Ortsinformationsdaten das Folgende: eine IP-Adresse zum eindeutigen Spezifizieren eines Mobilknotens unter mehreren Mobilknoten, eine Heimagentenadresse des Mobilknotens 160 sowie dessen aktuelle Adresse. Die Heimagentenadresse ist die Adresse des Heimgatewayrechners 110. Die aktuelle Adresse ist die Adresse des Heimgatewayrechners 110 oder des Fremdrouters 300 in einer Agentenankündigungsmeldung, wie sie vom Heimgatewayrechner 110 oder vom Fremdrouter 300 empfangen wird.
Die 8 zeigt ein Beispiel für die von Agentenankündigungs-Ubertragungsschaltungen 124, 314 gelieferten Agentenankündigungsmeldungen. Die Agentenankündigungsmeldung ist eine vom Heimgatewayrechner 110 oder vom Fremdrouter 300 zum Mobilknoten 160 geschickten Meldung. Wie es in der 8 dargestellt ist, beinhaltet die Agentenankündigungsmeldung einen Kommunikationskopf sowie eine Adresse des Heimgatewayrechners oder des Fremdrouters. Wenn der Mobilknoten 160 diese Agentenankündigungsmeldung empfängt, vergleicht er die in seiner Speichereinheit 168 gespeicherte Heimagentenadresse mit der in der empfangenen Agentenankündigungsmeldung enthaltenen Adresse, um zu ermitteln, ob er sich in seinem Heimnetzwerk oder in einem Fremdnetzwerk befindet.
Gemäß der 9 wird die Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung vom Mobilknoten 160 an den Heimgatewayrechner 110 geliefert, wenn der Mobilknoten 160 ermittelt, dass er sich in ein Fremdnetzwerk bewegt hat. Die Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung beinhaltet das Folgende: einen Kommunikationskopf, eine Adresse des Heimgatewayrechners 110 als Ziel; eine IP-Adresse des Mobilknotens 160 als Sender; und eine Adresse des Heimgatewayrechners 110 oder des Fremdrouters 300, die in der empfangenen Agentenankündigungsmeldung des Mobilknotens enthalten war.
Unter Bezugnahme auf die 10 wird nun ein Betriebsablauf dieses Kommunikationssystems für den Fall beschrieben, dass sich der Mobilknoten 160 von seinem Heimnetzwerk 100 in ein Fremdnetzwerk 400 bewegt. Als Erstes befindet sich der Mobilknoten 160 im Heimnetzwerk 100, und die Ortsverwaltungstabelle 132 im Heimgatewayrechner 110 speichert keine diesem Mobilknoten 160 entsprechende Care-of-Adresse.
Es sei angenommen, dass sich der Mobilknoten 160 in diesem Zustand in das Fremdnetzwerk 400 bewegt. Dann empfängt der Mobilknoten 160 eine Agentenankündigungsmeldung von der Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 314 des Fremdrouters 300. Die Agentenankündigungsmeldungen werden durch die Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 314 periodisch übertragen (durch gleichzeitige Übertragung an mehrere Teilnehmer oder durch Rundübertragung). Der Mobilknoten 160 erkennt, dass die in der empfangenen Agentenankündigungsmeldung enthaltene Adresse des Fremdrouters 300 verschieden von der Heimagentenadresse in den in der Speicherschaltung 168 gespeicherten Ortsinformationsdaten ist. So liefert der Mobilknoten 160 eine Ortsregistrierungsanforderung an den Heimgatewayrechner 110. Wenn der Heimgatewayrechner 110 die Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung vom Mobilknoten 160 empfangen hat, speichert er die darin enthaltene Adresse des Fremdrouters 300 als Care-of-Adresse des relevanten Mobilknotens 160.
Es sei angenommen, dass das Datenkommunikations-Endgerät 500 in diesem Zustand für den Mobilknoten 160 bestimmte Daten sendet. Genauer gesagt, schickt das Datenkommunikations-Endgerät 500 die Daten über den ISP 200 an den Heimgatewayrechner 110, der im Heimnetzwerk des Mobilknotens 160 enthalten ist. Dabei enthält ein IP-Kopf, der das Ziel der Daten anzeigt, die Adresse des Heimgatewayrechners 110 und die Adresse des Mobilknotens 160. Der Heimgatewayrechner 110 fügt, unter Bezugnahme auf die Ortsverwaltungstabelle 132 in der Speichereinheit 130 die Care-of-Adresse des Mobilknotens 160 (d.h. die Adresse des Fremdrouters 300) zum IP-Kopf hinzu, und er leitet die Daten an den Fremdrouter 300 weiter. Nachdem der Fremdrouter 300 die Daten empfangen hat, entfernt er die Care-of-Adresse aus ihnen, und er liefert die Daten über den AP 150 an den Mobilknoten 160. Auf diese Weise ist es möglich, Daten an das Mobilknoten 160 zu schicken, das sich aus seinem Heimnetzwerk in ein Fremdnetzwerk bewegt hat.
Nun wird unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in der 11 ein vom Heimgatewayrechner 110 ausgeführter Prozess beschrieben.
In einem Schritt (S) 100 ermittelt die Steuerungseinheit 120, ob vom Mobilknoten 160 eine Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung, wie sie in der 9 dargestellt ist, empfangen wurde. Wenn eine derartige Meldung empfangen wurde (JA in S100), geht der Prozess zu S102 weiter. Andernfalls (NEIN in S100) geht der Prozess zu S106 weiter.
In S102 speichert die Steuerungseinheit 120 in der Ortsverwaltungstabelle 132 eine Adresse des Fremdrouters 300, wie sie in der empfangenen Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung enthalten ist, als Care-of-Adresse des Mobilknotens 160, von dem die Anforderung herrührt, ab. Es sei darauf hingewiesen, dass der Heimgatewayrechner 110 an Stelle der Adresse des Fremdrouter 300 eine Adresse eines Heimgatewayrechners 110 eines anderen Heimnetzwerks als seines eigenen Heimnetzwerks empfangen kann. Dies geschieht dann, wenn sich der Mobilknoten 160 in ein anderes Heimnetzwerk als sein eigenes Heimnetzwerk bewegt hat.
In S104 überträgt die Steuerungseinheit 120 eine Ortsregistrierung an dem Mobilknoten 160. In S106 ermittelt die Steuerungseinheit 120, ob für den Mobilknoten 160 bestimmte Daten vom ISP 200 empfangen wurden. Dies können Daten sein, wie sie vom Datenkommunikations-Endgerät 500 an den Mobilknoten 160 gesendet werden. Wenn derartige Daten vom ISP 200 empfangen wurden (JA in S106), geht der Prozess zu S108 weiter. Andernfalls (NEIN in S106) kehrt der Prozess zu S100 zurück.
In S108 ermittelt die Steuerungseinheit 120, ob eine Care-of-Adresse in der Ortsverwaltungstabelle 132 für den Mobilknoten 160 als Ziel der gesendeten Daten eingetragen wurde. Wenn die Care-of-Adresse eingetragen wurde (JA in S108) geht der Prozess zu S110 weiter. Andernfalls (NEIN in S108) geht der Prozess zu S114 weiter.
In S110 erfasst die Steuerungseinheit 120 die Care-of-Adresse aus der Ortsverwaltungstabelle 132, und sie fügt einen neuen Kopf, der diese Care-of-Adresse als Zieladresse enthält, zu den Daten hinzu (Verkapselung). In S112 leitet die Steuerungseinheit 120 die Daten an die Care-of-Adresse (durch Tunnelung) weiter. Der Fremdrouter 300 entfernt, nachdem er die Daten empfangen hat, den Kopf, und er schickt die Daten über den im Fremdnetzwerk 900 enthaltenen AP 150 an den Mobilknoten 160.
Diese Weiterleitungsfunktion des Heimgatewayrechners 110, durch die Daten über einen Tunnel zu einem Fremdrouter 300 eines Fremdnetzwerks, in dem sich der Mobilknoten 160 nun befindet, weitergeleitet werden, wird als Heimagentenfunktion bezeichnet. Die Weiterleitungsfunktion des Fremdrouters 300, durch den die durch die Heimagentenfunktion weitergeleiteten Daten an den Mobilknoten 160 geliefert werden, wird als Fremdagentenfunktion bezeichnet.
In S114 überträgt die Steuerungseinheit 120 die Daten an die spezifizierte Adresse ohne die Care-of-Adresse zu berücksichtigen. In S116 ermittelt die Steuerungseinheit 120, ob der Prozess im Heimgatewayrechner 110 zu beenden sei. Diese Entscheidung erfolgt dadurch, dass geprüft wird, ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Wenn sich in S116 JA ergibt, endet der Prozess. Andernfalls (NEIN in S116) kehrt der Prozess zu S100 zurück.
Wenn der Mobilknoten 116 Daten überträgt, während er sich z. B. im Fremdnetzwerk 400 befindet, werden diese unter Verwendung des Fremdrouters 300 des Fremdnetzwerks 400 an eine spezifizierte Adresse übertragen.
Beim oben beschriebenen System ist für jedes Heimnetzwerk 100 eine Heimgatewayrechner 110 vorhanden, und die Ortsverwaltung des Mobilknotens 160 erfolgt durch jeden Heimgatewayrechner 110. Wenn die Anzahl der Heimnetzwerke 100 ansteigt, tritt die Situation auf, dass das Funktionsvermögen der Ortsverwaltung des Mobilknotens 160 von einer großen Anzahl von Heimgatewayrechnern 110 abhängt.
Wenn sich bei einem derartigen System ein Mobilknoten 160 in einem Fremdnetzwerk befindet, sollte als Erstes auf seine in der Ortsverwaltungstabelle im Heimgatewayrechner 110 eingetragene Care-of-Adresse Bezug genommen werden, damit eine Routingschaltung des Heimgatewayrechners 110 Pakete an das rele vante Fremdnetzwerk weiterleiten kann. Unabhängig vom aktuellen Ort des Mobilknotens 160 werden die Pakete ohne Ausnahme an den Heimgatewayrechner 110 weitergeleitet, was die Kommunikation redundant macht. In ähnlicher Weise ist es, hinsichtlich der Ortsregistrierung, erforderlich, die Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung an den Heimgatewayrechner 110 zu schicken, was erneut redundante Kommunikationsvorgänge verursacht. Derartige redundante Kommunikation erhöht den Verkehr, was die Kommunikationsreaktion des Netzwerks beeinträchtigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das Dokument "IP addressing and routing in a local wireless network" von von Cohe D. et al. in IEEE, USA, Band 2, Conf. 11, 4. Mai 1992, Seiten 626–632, SP010062192 offenbart ein Kommunikationsverfahren, bei dem ein Gatewayrechner eine Abbildung zwischen permanenten IP-Adressen und aktuellen IP-Adressen der Elemente eines Mobilnetzwerks unterhält. Auf Grundlage dieser Abbildung werden an ein Mobilelement geschickte Daten unter Durchlaufen des Gatewayrechners an den neuen Ort dieses Mobilelements geleitet.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Netzwerksystem, das Daten an ein Mobil-Endgerät übertragen kann, einen Server zur Verwendung in einem derartigen System sowie ein Verfahren zum Übertragen von Daten an ein Mobil-Endgerät zur Verwendung in einem derartigen Server zu schaffen.
Das erfindungsgemäße Netzwerksystem verfügt über einen Server und mehrere mit diesem verbundene Netzwerke. Jedes Netzwerk verfügt über Folgendes: ein Mobil-Endgerät, das so ausgebildet ist, dass es Daten empfängt und die empfangenen Daten ausgibt, eine Kommunikationsvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie vom Server empfangene Daten drahtlos an das Mobil-Endgerät schickt, und eine Erfassungsvorrichtung, die jedes Mobil-Endgerät erfasst, das sich innerhalb eines Bereichs befindet, in dem Kommunikationsfähigkeit mit der Kommunikationsvorrichtung besteht. Das Mobil-Endgerät bewegt sich nun zwischen den mehreren Netzwerke. Das Mobil-Endgerät verfügt über ein primär zugewiesenen Netzwerk, das als sein Heimnetzwerk eingetragen ist. Der Server verfügt über eine Kommunikationsschaltung, die mit der Kommunikationsvorrich tung und der in jedem Netzwerk enthaltenen Erfassungsvorrichtung kommuniziert, eine mit der Kommunikationsschaltung verbundene Speicherschaltung zum Speichern einer Ortsverwaltungstabelle sowie eine Steuerschaltung, die mit der Kommunikationsschaltung und der Speicherschaltung verbunden ist, um die Kommunikationsschaltung zu steuern. Die Ortsverwaltungstabelle beinhaltet Folgendes: für jedes Mobil-Endgerät Information, die das Netzwerk spezifiziert, in dem sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, die auf Grundlage von von der Erfassungsvorrichtung empfangener Information bestimmt wird, und Information, die das Heimnetzwerk spezifiziert. Die Steuerschaltung empfängt Daten und Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten angibt, und sie steuert, auf Grundlage der empfangenen Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten angibt, und der in der Ortsverwaltungstabelle gespeicherten Information in solcher Weise, dass die Kommunikationsschaltung die empfangenen Daten an das Mobil-Endgerät als Ziel derselben schickt.
Wenn sich das Mobil-Endgerät von seinem Heimnetzwerk in ein anderes Netzwerk bewegt, spezifiziert der Server das Netzwerk, in dem sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, auf Grundlage der von der Erfassungsvorrichtung empfangenen Information. Der Server speichert, für jedes Mobil-Endgerät, Information, die das Heimnetzwerk kennzeichnet, und Information, die das spezifizierte Netzwerk kennzeichnet, in einer Ortsverwaltungstabelle. Der Server empfängt Daten mit Information, die das Mobil-Endgerät als ziel der Daten anzeigt. Der Server ermittelt auf Grundlage der Ortsverwaltungstabelle, in welchem Netzwerk sich das Mobil-Endgerät als Ziel aktuell befindet, und er schickt die Daten an eine im relevanten Netzwerk enthaltene Kommunikationsvorrichtung. So es ist selbst dann, wenn sich das Mobil-Endgerät von seinem Heimnetzwerk in ein anderes Netzwerk bewegt hat, möglich, den aktuellen Ort des Mobil-Endgeräts zu ermitteln, und zwar nicht unter Verwendung des Heimnetzwerks, sondern unter Verwendung des Servers, der das Heimnetzwerk einheitlich verwaltet. Genauer gesagt, kann die Datenweiterleitungsadresse unter Verwendung einer Ortsverwaltungstabelle ermittelt werden, die nicht in einem Heimgatewayrechner einer niedrigeren Hierarchieebene gespeichert ist, sondern die in einem Server der zugehörigen oberen Ebene gespeichert ist. Da es überflüssig ist, eine Kommunikation mit dem Heimgatewayrechner der unteren Ebene auszuführen, um aus diesem die Datenweiterleitungsadresse abzurufen, können die Daten über einen kürzeren Kommunikationsweg geliefert werden. Dies verringert redundante Kommunikation, und demgemäß den Kommunikationsverkehr, wodurch die Kommunikationsreaktion des Netzwerks verbessert ist. Durch die Verbesserung der Kommu nikationsreaktion wird die Datenverzögerung bei Echtzeit-Kommunikationsvorgängen für Audiodaten, Bilddaten und dergleichen eingeschränkt, so dass ein Netzwerk realisiert werden kann, das eine Qualitätsbeeinträchtigung verhindern kann.
Vorzugsweise verfügt der Server ferner über eine Verbindungsschaltung, die eine Verbindung zu einem anderen Ende herstellt. Der Server empfängt die Daten und die Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, von einer mit dem anderen Netzwerk verbundenen Vorrichtung.
Ein Mobil-Endgerät, das sich aus seinem Heimnetzwerk in anderes Netzwerk bewegt hat, kann Daten, die über ein öffentliches Netzwerk über das mit dem Server verbundene Internet übertragen werden, unter Verwendung eines kürzeren Kommunikationswegs empfangen.
Der Server gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein solcher, wie er in einem System mit einem Server und mehreren mit diesem verbundenen Netzwerken verwendet wird. Der Server verfügt über Folgendes: eine Kommunikationseinrichtung, die mit der Kommunikationsvorrichtung und der Erfassungsvorrichtung in jedem Netzwerk kommuniziert; eine Speichereinrichtung, die mit der Kommunikationseinrichtung zur Speicherung einer Ortsverwaltungstabelle verbunden ist; und eine Steuerungseinrichtung, die mit der Kommunikationseinrichtung und der Speichereinrichtung verbunden ist, um die Kommunikationsschaltung zu steuern. Die Ortsverwaltungstabelle beinhaltet, für jedes Mobil-Endgerät, Information, die das Netzwerk, in dem sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, spezifiziert, wobei sie auf Grundlage von Information bestimmt wird, wie sie von der Erfassungsvorrichtung empfangen wird, sowie Information, die das Heimnetzwerk spezifiziert. Die Steuerungseinrichtung empfängt Daten und Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, und sie steuert, auf Grundlage der empfangenen Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, und der in der Ortsverwaltungstabelle gespeicherten Information in solcher Weise, dass die Kommunikationsschaltung die empfangenen Daten an das Mobil-Endgerät als Ziel derselben schickt.
Der Server speichert, wie jedes Mobil-Endgerät, die das Heimnetzwerk kennzeichnende Information sowie die das spezifizierte Netzwerk kennzeichnende Information in der Ortsverwaltungstabelle. Der Server empfängt die Daten mit der das Mobil-Endgerät als Ziel derselben kennzeichnenden Information. Der Server ermittelt das Netzwerk, in dem sich das Mobil-Endgerät als Ziel aktuell befindet, auf Grundlage der Ortsverwaltungstabelle, und er schickt die Daten an eine im relevanten Mobil-Endgerät enthaltene Kommunikationsvorrichtung. Demgemäß kann selbst dann, wenn sich das Mobil-Endgerät aus seinem Heimnetzwerk in ein anderes Netzwerk bewegt hat, sein aktueller Ort bestimmt werden, und zwar nicht unter Verwendung des Heimnetzwerks, sondern unter Verwendung des Servers, der das Heimnetzwerk in einheitlicher Weise verwaltet. Demgemäß ist ein Server vorhanden, der in einem Netzwerk verwendet wird und der redundante Kommunikation und demgemäß den Kommunikationsverkehr verringern kann, um dadurch die Kommunikationsreaktion zu verbessern.
Das Kommunikationsverfahren gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist ein solches, das in einem System mit einem Server und mehreren mit diesem verbundenen Netzwerken arbeitet. Jedes Netzwerk verfügt über ein Mobil-Endgerät, das so ausgebildet ist, dass es Daten empfängt, und weiterhin so ausgebildet ist, dass es die empfangenen Daten ausgibt, eine Kommunikationsvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie vom Server empfangene Daten drahtlos an das Mobil-Endgerät schickt, und eine Erfassungsvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie jedes Mobil-Endgerät erfasst, das innerhalb eines Bereichs vorhanden ist, in dem Kommunikationsfähigkeit mit der Kommunikationsvorrichtung besteht. Das Mobil-Endgerät bewegt sich zwischen den mehreren Netzwerken. Das Mobil-Endgerät verfügt über ein primär zugewiesenes Netzwerk, das als sein Heimnetzwerk eingetragen ist. Das Kommunikationsverfahren beinhaltet den Schritt des Speicherns einer Ortsverwaltungstabelle sowie den Schritt des Empfangens von Daten und Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, und auf Grundlage der empfangenen Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel kennzeichnet, und der in der Ortsverwaltungstabelle gespeicherten Information werden die empfangenen Daten an das Mobil-Endgerät als Ziel derselben geschickt. Die Ortsverwaltungstabelle beinhaltet für jedes Mobil-Endgerät Information, die das Netzwerk spezifiziert, in den sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, wobei diese auf Grundlage von von der Erfassungsvorrichtung empfangener Information bestimmt wird, sowie das Heimnetzwerk spezifizierende Information.
Wenn sich das Mobil-Endgerät aus seinem Heimnetzwerk in ein anderes Netzwerk bewegt, wird das Netzwerk, in dem sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, auf Grundlage der von der Erfassungsvorrichtung empfangenen Information spezifiziert. Im Schritt des Speicherns der Ortsverwaltungstabelle werden die das spezifizierte Erfassungsvorrichtung kennzeichnende Information und die das Heimnetzwerk kennzeichnende Information für jedes Mobil-Endgerät gespeichert. Bei Empfang der Daten gemeinsam mit der Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel derselben kennzeichnet, wird, im Schritt des Schickens der Daten an das Mobil-Endgerät, das Netzwerk, in dem sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, auf Grundlage der Ortsverwaltungstabelle bestimmt, und die Daten werden an eine im relevanten Netzwerk enthaltene Kommunikationsvorrichtung geschickt. Demgemäß kann selbst dann, wenn sich das Mobil-Endgerät aus seinem Heimnetzwerk in ein anderes Netzwerk bewegt hat, sein aktueller Ort bestimmt werden, und zwar nicht unter Verwendung des Heimnetzwerks, sondern unter Verwendung des Servers, der das Heimnetzwerk einheitlich verwaltet. Demgemäß ist ein Kommunikationsverfahren realisiert, das redundante Kommunikation und demgemäß den Kommunikationsverkehr verringert, und das die Kommunikationsreaktion des Netzwerks verbessert.
Durch die Erfindung ist ferner ein auf einem Computer-lesbaren Medium gespeichertes Computerprogramm geschaffen, mit einer Computerprogrammcode-Einrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie alle Schritte eines Kommunikationsverfahrens ausführt, wenn das Programm auf einem Server abgearbeitet wird, der Teil eines Systems ist, das den Server und mehrere mit diesem verbundene Netzwerke enthält. Jedes Netzwerk verfügt über ein Mobil-Endgerät, das so ausgebildet ist, dass es Daten empfängt, und das so ausgebildet ist, dass es die empfangenen Daten ausgibt, eine Kommunikationsvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie vom Server empfangene Daten drahtlos an das Mobil-Endgerät schickt, und eine Erfassungsvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie jedes Mobil-Endgerät erfasst, das sich innerhalb eines Bereichs befindet, in dem Kommunikationsfähigkeit mit der Kommunikationsvorrichtung besteht. Das Mobil-Endgerät bewegt sich zwischen den mehreren Netzwerken. Das Mobil-Endgerät verfügt über ein primär zugewiesenes Netzwerk, das als sein Heimnetzwerk eingetragen ist. Das Kommunikationsverfahren beinhaltet den Schritt des Speicherns einer Ortsverwaltungstabelle sowie den Schritt des Empfangens von Daten und Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, und die empfangenen Daten werden, auf Grundlage der empfangenen Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel kennzeichnet, und der in der Ortsverwaltungstabelle gespeicherten Information, an das Mobil-Endgerät als Ziel derselben geschickt. Die Ortsverwaltungstabelle beinhaltet, für jedes Mobil-Endgerät, die Information, die das Netzwerk spezifiziert, in der sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, was auf Grundlage von von der Er fassungsvorrichtung empfangener Information bestimmt wird, und das Heimnetzwerk spezifizierende Information.
Wenn sich das Mobil-Endgerät von seinem Heimnetzwerk in ein anderes Netzwerk bewegt, wird das Netzwerk, in dem sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, auf Grundlage der von der Erfassungsvorrichtung empfangenen Information spezifiziert. Im Schritt des Speicherns der Ortsverwaltungstabelle werden die das spezifizierte Netzwerk kennzeichnende Information und die das Heimnetzwerk kennzeichnende Information für jedes Mobil-Endgerät gespeichert. Bei Empfang der Daten gemeinsam mit der Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel derselben kennzeichnet, wird, im Schritt des Schickens der Daten an das Mobil-Endgerät, das Netzwerk, in dem sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, auf Grundlage der Ortsverwaltungstabelle bestimmt, und die Daten werden an eine im relevanten Netzwerk enthaltene Kommunikationsvorrichtung geschickt. Demgemäß kann selbst dann, wenn sich das Mobil-Endgerät aus seinem Heimnetzwerk in ein anderes Netzwerk bewegt wird, der aktuelle Ort des Mobil-Endgeräts bestimmt werden, und zwar nicht unter Verwendung des Heimnetzwerks, sondern unter Verwendung des Servers, der das Heimnetzwerk einheitlich verwaltet. Demgemäß ist es möglich, ein Computer-lesbares Aufzeichnungsmedium zur Verwendung beim Aufzeichnen eines Programms zum Realisieren eines Kommunikationsverfahrens, das redundante Kommunikation und den Kommunikationsverkehr verringern kann, zu schaffen, um dadurch die Kommunikationsreaktion des Netzwerks zu verbessern.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Konfiguration eines Netzwerksystems gemäß dem Stand der Technik.
2 ist ein Steuerungsblockdiagramm eines Heimgatewayrechners gemäß dem Stand der Technik.
3 ist ein Steuerungsblockdiagramm eines durch einen Internet-Diensteprovider bereitgestellten Servers gemäß dem Stand der Technik.
4 ist ein Steuerungsblockdiagramm eines Fremdrouters gemäß dem Stand der Technik.
5 ist ein Steuerungsblockdiagramm eines Mobilknotens gemäß dem Stand der Technik.
6 zeigt eine Datenkonfiguration einer Ortsverwaltungstabelle gemäß dem Stand der Technik.
7 zeigt Ortsinformationsdaten gemäß dem Stand der Technik.
8 zeigt eine Agentenankündigungsmeldung gemäß dem Stand der Technik.
9 zeigt eine Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung gemäß dem Stand der Technik.
10 veranschaulicht den Betrieb eines Netzwerksystem gemäß dem Stand der Technik.
11 ist ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Prozesses, wie er durch einen Server gemäß dem Stand der Technik ausgeführt wird.
12 zeigt eine Konfiguration eines Netzwerksystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
13 ist ein Steuerungsblockdiagramm eines Heimgatewayrechners gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
14 ist ein Steuerungsblockdiagramm eines von einem Internet-Diensteprovider bereitgestellten Servers gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
15 ist eine Außenansicht eines Computers als Beispiel des durch einen Internet-Diensteprovider bereitgestellten Servers gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
16 ist ein Steuerungsblockdiagramm des Computers als Beispiel des Servers gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
17 zeigt eine Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
18 ist ein erstes Diagramm zum Veranschaulichen eines Betriebsablaufs eines Netzwerksystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
19 ist ein erstes Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Prozesses, wie er durch einen Server gemäß der Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
20 ist ein zweites Diagramm zum Veranschaulichen eines Betriebsablaufs eines Netzwerksystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
21 ist ein zweites Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Prozesses, wie er durch einen Server gemäß der Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der ganzen folgenden Beschreibung und den Zeichnungen sind dieselben Komponenten mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und auch ihre Namen und Funktionen sind dieselben. So wird eine zugehörige detaillierte Beschreibung nicht wiederholt, wo dies zweckdienlich ist.
Unter Bezugnahme auf die 12 wird das Netzwerksystem gemäß der Erfindung beschrieben. In der 12 repräsentieren dieselben Bezugszeichen wie in der 1 dieselben Konfigurationen, und eine detaillierte zugehörige Beschreibung wird hier nicht wiederholt.
Wie in der 12 dargestellt ist, ist das Netzwerksystem gemäß der Erfindung mit Folgendem versehen: mehreren Heimnetzwerken 1100, einem mit den mehreren Heimnetzwerken 1100 verbundenen ISP 1200, einem Fremdrouter 300, einem Fremdnetzwerk 400 wie einem LAN, einem Datenkommunikations-Endgerät 500, das mit dem Fremdrouter 300 verbunden ist, und einem öffentlichen IP-Netzwerk 600, das unter Verwendung von IP-Paketen Kommunikationsvorgänge ausführt. Das Netzwerk in der 12 unterscheidet sich vom Netzwerk in der 1 in den Konfigurationen des Heimnetzwerks und des ISP. Das Heimnetzwerk 1100 verfügt über einen Heimgatewayrechner 1110, dessen Konfiguration sich von der des Heimgatewayrechners 110 in der 1 unterscheidet. Nun werden die zugehörigen Unterschiede beschrieben.
Gemäß der 13 verfügt der Heimgatewayrechner 1110 über eine Steuerungseinheit 120 zu seiner Steuerung, eine Speichereinheit 1130 zum Speichern verschiedener Arten von Daten sowie eine Heimnetzwerksschnittstelle 170 für Kommunikation mit im Heimnetzwerk 1100 enthaltenen Vorrichtungen und dem ISP 1200. Die Steuerungseinheit 120 verfügt über eine Routingschaltung 122 und eine Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 129. Die Speichereinheit 1130 verfügt über eine Speicherschaltung 1132, die verschieden Arten von Daten speichert. Die Speichereinheit 1130 unterscheidet sich von der Speichereinheit 130 des in der 2 dargestellten Heimgatewayrechners 110 dadurch, dass sie keine Ortsverwaltungstabelle speichert.
Gemäß der 14 verfügt der ISP 1200 über eine Steuerungseinheit 210 zu seiner Steuerung, eine Speichereinheit 1220 zum Speichern verschiedener Arten von Daten sowie eine Kommunikationsschnittstelle 230 für Kommunikation mit dem Heimgatewayrechner 1110 und dem öffentlichen IP-Netzwerk 600. Die Steuerungseinheit 210 verfügt über eine Routingschaltung 212 und eine Serverschaltung 214. Die Speichereinheit 1220 speichert eine Ortsverwaltungstabelle 132. Die Speichereinheit 1220 unterscheidet sich von der Speichereinheit 220 des in der 3 dargestellten ISP 200 dadurch, dass sie die Ortsverwaltungstabelle 132 speichert.
Der durch den ISP 1200 der Erfindung ausgeführte Prozess wird durch Hardware eines Computers wie eines PC oder einer Workstation sowie der darauf ausgeführten Software realisiert.
Die 15 zeigt einen Computer als Beispiel des ISP 1200. Gemäß der 15 verfügt der Computer 1300 über einen Computer-Hauptkörper 1302, der mit einem Disketten(FD)laufwerk 1306 und einem Kompaktplatten-Festwertspeicher(CD-ROM)-Laufwerk 1308, einem Monitor 1304, einer Tastatur 1310 und einer Maus 1312 versehen ist.
Die 16 zeigt eine Konfiguration des Computers 1300 als Blockdiagramm. Wie es in der 16 dargestellt ist, verfügt der Computer-Hauptkörper 1302, zusätzlich zum oben genannten FD-laufwerk 1306 und CD-ROM-Laufwerk 1308, über eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 1320, einen Arbeitsspeicher 1322, eine Festplatte 1324 und eine Kommunikationsschnittstelle 1326, die mit dem öffentlichen IP-Netzwerk 600 und dem Heimnetzwerk 1100 verbunden ist, wobei alle über einen Bus miteinander verbunden sind. Im FD-Laufwerk 1306 wird eine FD 1316 untergebracht, und im CD-ROM-Laufwerk 1308 wird eine CD-ROM 1318 untergebracht.
Wie bereits beschrieben, wird der ISP 1200 durch Computerhardware und durch die CPU 1320 ausgeführte Software realisiert. Im Allgemeinen wird derartige Software in solcher Form verteilt, dass sie auf einem Aufzeichnungsmedium wie der FD 1316, der CD-ROM 1318 oder dergleichen gespeichert wird, wobei sie durch das FD-Laufwerk 1306, das CD-ROM-Laufwerk 1308 oder dergleichen vom Aufzeichnungsträger gelesen wird und vorübergehend auf der Festplatte 1324 gespeichert wird. Dann wird die Software zur Ausführung durch die CPU 1320 von der Festplatte 1324 in den Arbeitsspeicher 1322 ausgelesen. Da die Hardware selbst des in den 15 und 16 dargestellten Computers von herkömmlichem Typ ist, besteht das wesentlich Merkmale der Erfindung in der Software, wie sie auf dem Aufzeichnungsträger wie der FD 1316, der CD-ROM 1318, der Festplatte 1324 oder dergleichen aufgezeichnet ist.
Der Betrieb des in den 15 und 16 dargestellten Computers ist gut bekannt, so dass hier eine zugehörige detaillierte Beschreibung nicht wiederholt wird.
Die 17 zeigt ein Beispiel für die Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung gemäß der Erfindung. Diese rührt von einem Mobilknoten 160 her, wenn dieser erkennt, dass er sich in ein Fremdnetzwerk, das nicht sein Heimnetzwerk ist, bewegt hat, und sie wird an den ISP 1200 geschickt. Die Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung beinhaltet Folgendes: einen Kommunikationskopf; eine Adresse des ISP 1200 als Zieladresse; eine IP-Adresse des Mobilknotens 160 als Quelladresse; und eine Adresse des Heimgatewayrechners 110 oder des Fremdrouters 300, die der Mobilknoten empfangen hat.
Unter Bezugnahme auf die 18 wird der Betrieb des Kommunikationssystems für den Fall beschrieben, dass sich der Mobilknoten 116 aus dem Heimnetzwerk 1100 in das Fremdnetzwerk 400 bewegt. Der Mobilknoten 160 existiert zunächst im Heimnetzwerk 1100. In der Ortsverwaltungstabelle 132 des ISP 1200 ist keine dem Mobilknoten 160 entsprechende Care-of-Adresse gespeichert.
Es sei angenommen, dass sich der Mobilknoten 160 in diesem Zustand in das Fremdnetzwerk 400 bewegt. Dann empfängt der Mobilknoten 160 von der Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 314 im Fremdrouter 300 eine Agentenankündigungsmeldung. Der Mobilknoten 160 erkennt, dass die in der empfangenen Agentenankündigungsmeldung enthaltene Adresse des Fremdrouters 300 verschieden von der Heimagentenadresse in den in der Speicherschaltung 168 abgespeicherten Ortsinformationsdaten ist. So schickt der Mobilknoten 160 eine Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung an den ISP 1200. Der ISP 1200 speichert die in der vom Mobilknoten 160 empfangenen Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung enthaltene Adresse des Fremdrouters 300 als Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung des relevanten Mobilknotens 160 ab.
Es sei angenommen, dass das Datenkommunikations-Endgerät 500 in diesem Zustand Daten sendet, die für den Mobilknoten 160 bestimmt sind. Zu diesem Zeitpunkt schickt das Datenkommunikations-Endgerät 500 die Daten an den ISP 1200. Der ISP 1200 nimmt auf die Ortsverwaltungstabelle 132 in der Speichereinheit 1220 Bezug, und er leitet die Daten an die Care-of-Adresse des Mobilknotens 160 (d.h. an den Fremdrouter 300) weiter. Der Fremdrouter 300 empfängt die Daten, und er liefert sie über den AP 150 des Fremdnetzwerks 400 an den Mobilknoten 160. So wird es möglich, Daten an den Mobilknoten 160 zu schicken, der sich aus seinem Heimnetzwerk in ein Fremdnetzwerk bewegt hat, ohne dass es erforderlich ist, dieselben über den Heimgatewayrechner 1110 weiterzuleiten.
Nun wird unter Bezugnahme auf das in der 19 dargestellte Flussdiagramm ein durch den ISP 1200 ausgeführter Prozess zur Ortsregistrierung beschrieben.
In S1000 ermittelt die CPU 1320, ob sie vom Mobilknoten 160 eine Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung, wie sie in der 17 dargestellt ist, empfangen hat. Wenn eine Anforderungsmeldung vom Mobilknoten 160 empfangen wurde (JA in S1000), geht der Prozess zu S1002 weiter. Andernfalls (NEIN in S1000), geht der Prozess zu S1006 weiter.
In S1002 speichert die CPU 1320, in der Ortsverwaltungstabelle 132, die in der empfangenen Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung enthaltene Adresse des Fremdrouters 300 als Care-of-Adresse des Mobilknotens 160, von dem die Anforderung herrührt. Es sei darauf hingewiesen, dass der Fall existiert, dass der ISP 1200 an Stelle der Adresse des Fremdrouters 300 eine Adresse eines Heimgatewayrechners 1110 eines anderen Heimnetzwerks als seines eigenen Heimnetzwerks empfängt.
In S1004 schickt die CPU 1320 eine Ortsregistrierung-Abschlussmeldung an den Mobilknoten 160. In S1006 ermittelt die CPU 1320, ob sie vom Datenkommunikations-Endgerät 500 irgendwelche für den Mobilknoten 160 bestimmte Daten empfangen hat. Wenn derartige Daten empfangen wurden (JA in S1006), geht der Prozess zu S1008 weiter. Andernfalls (NEIN in S1006), kehrt der Prozess zu S1000 zurück.
In S1008 ermittelt die CPU 1320, ob in der Ortsverwaltungstabelle 132 für den Mobilknoten 160 als Ziel der Daten eine Care-of-Adresse eingetragen ist. Wenn eine Care-of-Adresse existiert (JA in S1008), geht der Prozess zu S1010 weiter. Andernfalls (NEIN in S1008), geht der Prozess zu S1014 weiter.
In S1010 erfasst die CPU 1320 die Care-of-Adresse aus der Ortsverwaltungstabelle 132, und sie fügt zu den Daten einen neuen Kopf hinzu, der diese Care-of-Adresse als Zieladresse enthält. In S1012 leitet die CPU 1320 die Daten an die Care-of-Adresse weiter. Der Fremdrouter 300 empfängt die Daten, und er entfernt den Kopf. Die Daten mit nun aus ihnen entferntem Kopf werden über den AP 150 an den Mobilknoten 160 geliefert.
In S1014 schickt die CPU 1320 die Daten ohne Hinzufügung einer Care-of-Adresse an die spezifizierte Adresse. In S1016 ermittelt die CPU 1320, ob im ISP 1200 das Ende des Prozesses vorliegt. Wenn dies der Fall ist (JA in S1016), endet der Prozess. Andernfalls (NEIN in S1016), kehrt der Prozess zu S1000 zurück.
Unter Bezugnahme auf die 20 wird nun der Betrieb des Kommunikationssystems für den Fall beschrieben, dass der Mobilknoten 160, der sich aus dem Heimnetzwerk 1100 in das Fremdnetzwerk 400 bewegt hat, in das Heimnetzwerk 1100 zurückkehrt. Als Erstes existiert der Mobilknoten 160, der sich aus dem Heimnetzwerk 1100 herausbewegt hat, im Fremdnetzwerk 400. In der Ortsverwaltungstabelle 132 des ISP 1200 wurde die Adresse des Fremdrouters 300 als diesem Mobilknoten 160 entsprechende Care-of-Adresse gespeichert.
Es sei angenommen, dass der Mobilknoten 160 in diesem Zustand in das Heimnetzwerk 1100 zurückkehrt. Dann empfängt der Mobilknoten 160 eine Agentenankündigungsmeldung von der Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 124 des Heimgatewayrechners 1110. Er erkennt, dass die in der empfangenen Agentenankündigungsmeldung enthaltene Adresse des Heimgatewayrechners 1110 dieselbe wie die Heimagentenadresse in den in der Speicherschaltung 168 gespeicherten Ortsinformationsdaten ist. So schickt der Mobilknoten 160 eine Endregistrierungsanforderung an den ISP 1200. In Antwort darauf löscht der ISP 1200 die Care-of-Adresse, die entsprechend dem relevanten Mobilknoten 160 gespeichert wurde, aus der Ortsverwaltungstabelle 132.
Es sei angenommen, dass das Datenkommunikations-Endgerät 500 in diesem Zustand für den Mobilknoten 160 bestimmte Daten sendet. Dabei schickt das Datenkommunikations-Endgerät 500 die Daten an den ISP 1200. Der ISP 1200 nimmt auf die Ortsverwaltungstabelle 132 in der Speichereinheit 1220 Bezug. Da für den Mobilknoten 160 keine Care-of-Adresse mehr eingetragen ist, leitet der ISP 1200 die Daten an den Heimgatewayrechner 1110 weiter. Nachdem der Heimgatewayrechner 1110 diese Daten empfangen hat, liefert er sie über den AP 150 des Heimnetzwerks 1100 an den Mobilknoten 160. So wird es möglich, Daten an den Mobilknoten 160 zu schicken, der in sein Heimnetzwerk zurückgekehrt ist.
Nun wird unter Bezugnahme auf das in der 21 dargestellte Flussdiagramm ein vom ISP 1200 ausgeführter Prozess zur Endregistrierung beschrieben.
In S1200 ermittelt die CPU 1320, ob sie vom Mobilknoten 160 Endregistrierungs-Anforderungsdaten empfangen hat. Wenn solche Daten empfangen wurden (JA in S1200), geht der Prozess zu S1202 weiter. Andernfalls (NEIN in S1200), geht der Prozess zu S1206 weiter.
In S1202 löscht die CPU 1320 die in der Ortsverwaltungstabelle 132 als Care-of-Adresse des Mobilknotens 160, von dem die Endregistrierungs-Anforderungsdaten herrührten, registrierte Adresse.
In S1204 schickt die CPU 1320 die Ortsendregistrierungs-Abschlussmeldung an den Mobilknoten 160. In S1206 ermittelt die CPU 1320, ob der Prozess im ISP 1200 zu beenden sei. Diese Entscheidung erfolgt abhängig davon, ob eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Wenn dies der Fall ist (JA in S1206), endet der Prozess. Andernfalls (NEIN in S1206), kehrt der Prozess zu S1200 zurück.
Nun wird der Betrieb des Netzwerkssystems gemäß den oben beschriebenen Konfigurationen und Flussdiagrammen beschrieben.
Betrieb zur Ortsregistrierung
Es wird der Fall beschrieben, dass sich der Mobilknoten 160 aus seinem Heimnetzwerk 1100 in ein Fremdnetzwerk 300 bewegt.
Der Mobilknoten 160 empfängt von der Agentenankündigungs-Üertragungsschaltung 319 des Fremdrouters 300 eine Agentenankündigungsmeldung. Der Mobilknoten 160 erkennt, dass er sich in ein anderes Netzwerk als sein Heimnetzwerk bewegt hat, da die in der empfangenen Agentenankündigungsmeldung enthaltene Adresse verschieden von der Heimagentenadresse in den in der Speicherschaltung 168 abgespeicherten Ortsinformationsdaten ist. So schickt der Mobilknoten 160 eine Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung an den ISP 1200.
Nachdem der ISP 1200 die Ortsregistrierungs-Anforderungsmeldung vom Mobilknoten 160 empfangen hat (JA in S1000), speichert er die empfangene Adresse als Care-of-Adresse des relevanten Mobilknotens 160 in der Ortsverwaltungstabelle 132 in der Speichereinheit 1220 ab (S1002). Dann schickt der ISP 1200 die Ortsregistrierungs-Abschlussmeldung an den Mobilknoten 160 (S1004).
Betrieb zum Weiterleiten von Daten
Wenn das Datenkommunikations-Endgerät 500 die für den Mobilknoten 160 bestimmten Daten sendet, empfängt der ISP 1200 dieselben (JA in S1006). Der ISP 1200 nimmt auf die Ortsverwaltungstabelle 132 in der Speichereinheit 1220 Bezug, um zu ermitteln, ob für den Mobilknoten 160 als Ziel der Daten eine Care-of-Adresse eingetragen wurde (S1008). Wenn dies der Fall ist (JA in S1008), fügt der ISP 1200 zu den Daten einen Kopf hinzu, der die Care-of-Adresse als Zieladresse enthält (S1010). Dann leitet der ISP 1200 die Daten an den durch die Care-of-Adresse spezifizierten Fremdrouter 300 weiter.
Nachdem der Fremdrouter 300 die Daten empfangen hat, entfernt er den Kopf. Die Daten, aus denen nun der Kopf entfernt ist, werden über den im Fremdnetzwerk 400 enthaltenen AP 150 an den Mobilknoten 160 geliefert.
Betrieb zur Entregistrierung
Nun wird der Fall beschrieben, dass der Mobilknoten 160, der sich aus dem Heimnetzwerk 1100 in das Fremdnetzwerk 400 bewegt hat, in sein Heimnetzwerk 1100 zurückkehrt.
Der Mobilknoten 160 empfängt eine Agentenankündigungsmeldung von der Agentenankündigungs-Übertragungsschaltung 124 im Heimgatewayrechner 1110. Der Mobilknoten 160 erkennt, dass er in sein Heimnetzwerk zurückgekehrt ist, da die in der empfangenen Agentenankündigungsmeldung enthaltene Adresse mit der Heimagentenadresse in den in der Speicherschaltung 168 abgespeicherten Ortsinformationsdaten übereinstimmt. So schickt der Mobilknoten 160 Entregistrierungs-Anforderungsdaten an den ISP 1200.
Nachdem der ISP 1200 die Entregistierungs-Anforderungsdaten vom Mobilknoten 160 empfangen hat (JA in S1200), löscht er die als Care-of-Adresse für den relevanten Mobilknoten 160 in der Ortsverwaltungstabelle 132 in der Speichereinheit 1220 eingetragene Adresse (S1202). Dann schickt der ISP 1200 die Ortsentregistrierungs-Abschlussmeldung an den Mobilknoten 160 (S1204).
Wie oben erläutert, speichert, beim erfindungsgemäßen Netzwerksystem, wenn sich der Mobilknoten 160 aus dem Heimnetzwerk 1100 in ein Fremdnetzwerk 400 bewegt, der ISP 1200 in seiner Ortsverwaltungstabelle eine Care-of-Adresse des Mobilknotens 160, der sich bewegt hat. Nachdem der ISP 1200 die für den Mobilknoten 160 empfangenen Daten empfangen hat, ermittelt er, in welchem Fremdnetzwerk 400 sich der das Ziel bildende Mobilknoten 160 aktuell befindet, auf Grundlage der in ihm selbst abgespeicherten Ortsverwaltungstabelle. Dann leitet der ISP 1200 die Daten an das relevante Fremdnetzwerk 400 weiter. Demgemäß ist es, entsprechend der Ortsverwaltungstabelle, die nicht im Heimgatewayrechner 1110 einer Ebene mit niedrigerer Hierarchie gespeichert ist, sondern im ISP 1200 der zugehörigen oberen Ebene gespeichert ist, möglich, zu ermitteln, wohin die Daten weitergeleitet werden sollten. Dies beseitigt das Erfordernis, mit dem Heimgatewayrechner der niedrigeren Ebene zu kommunizieren, um von dort die Datenweiterleitungsadresse abzurufen. Daher wird Datenübertragung mit kürzerem Kommunikationsweg ermöglicht.

Claims

Netzwerksystem mit einem Server (1200) und mehreren mit diesem verbundenen Netzwerken (1100); – wobei jedes dieser Netzwerke Folgendes aufweist: – ein Mobil-Endgerät (160), das so ausgebildet ist, dass es Daten empfängt und die empfangenen Daten ausgibt; – eine Kommunikationsvorrichtung (140), die so ausgebildet ist, dass sie vom Server empfangene Daten drahtlos an das Mobil-Endgerät sendet; und – eine Erfassungsvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie jedes Mobil-Endgerät erkennt, das sich innerhalb eines Bereichs befindet, in dem Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung möglich ist, wobei sich das Mobil-Endgerät zwischen den mehreren Netzwerken bewegt und für es ein primär zugewiesenes Netzwerk als Heimat-Netzwerk eingestellt ist; – und wobei der Server Folgendes aufweist: – eine Kommunikationseinrichtung (230) für Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung und der Erfassungsvorrichtung in jedem der Netzwerke; – eine Speichereinrichtung (1220), die mit der Kommunikationseinrichtung verbunden ist und eine Verwaltungstabelle (132) speichert, die, für jedes Mobil-Endgerät, Information beinhaltet, die das Netzwerk spezifiziert, in dem sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, wie es auf Grundlage der von der Erfassungsvorrichtung erfassten Information sowie das Heimat-Netzwerk spezifizierender Information ermittelt wird; und – eine Steuerungseinrichtung (210), die mit der Kommunikationseinrichtung und der Speichereinrichtung verbunden ist, um Daten und Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten angibt, zu empfangen und um, auf Grundlage der empfangenen Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten angibt, und der in der Verwaltungstabelle gespeicherten Information eine solche Steuerung auszuführen, dass die Kommunikationseinrichtung die empfangenen Daten an das Mobil-Endgerät als Ziel für diese sendet.
Netzwerksystem nach Anspruch 1, bei dem die Erfassungsvorrichtung Folgendes aufweist: – eine erste Sendeeinrichtung zum Senden von Abfrageinformation an das Mobil-Endgerät, um abzufragen, ob es sich im Bereich befindet, in dem Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung ausführbar ist; – eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von zoneninterner Information, wie sie auf die Abfrageinformation durch das Mobil-Endgerät, das sich innerhalb des Bereichs befindet, in dem Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung erfolgen kann, gesendet wird; und – eine zweite Sendeeinrichtung, die mit der Empfangseinrichtung verbunden ist, um an den ersten Server erste Kennungsinformation, die das Mobil-Endgerät spezifiziert, die die zoneninterne Information gesendet hat, und zweite Kennungsinformation zu senden, die das Netzwerk spezifiziert, in der die Erfassungsvorrichtung enthalten ist; – wobei die Speichereinrichtung eine Einrichtung zum Speichern einer Verwaltungstabelle enthält, die, für jedes durch die erste Kennungsinformation gekennzeichnete Mobil-Endgerät die empfangene zweite Kennungsinformation und die das Heimat-Netzwerk spezifizierende Information speichert; – wobei die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnende Kennungsinformation durch die erste Kennungsinformation repräsentiert ist; – und wobei die Steuerungseinrichtung Folgendes aufweist: – eine Einrichtung zum Lesen der zweiten Kennungsinformation, die der durch die Daten empfangenen ersten Kennungsinformation entspricht, aus der Verwaltungstabelle; – eine Einrichtung zum Vergleichen der gelesenen zweiten Kennungsinformation und der das Heimat-Netzwerk spezifizierenden Information, und – eine Einrichtung zum Ausführen einer solchen Steuerung, dass dann, wenn die gelesene zweite Kennungsinformation und die das Heimat-Netzwerk spezifizierende Information voneinander verschieden sind, die Kommunikationseinrichtung die empfangenen Daten an die Kommunikationsvorrichtung im Netzwerk sendet, die durch die gelesene zweite Kennungsinformation gekennzeichnet ist.
Netzwerksystem nach Anspruch 1, bei dem – der Server ferner über eine Verbindungseinrichtung für Verbindung mit einem anderen Netzwerk verfügt; – der Server so ausgebildet ist, dass er die Daten und die das Mobil-Endgerät als Ziel derselben kennzeichnende Information von einer mit dem anderen Netzwerk verbunden Vorrichtung empfängt.
Netzwerksystem nach Anspruch 3, bei dem – das andere Netzwerk das Internet ist; und – die Verbindungseinrichtung über eine Einrichtung für Verbindung mit dem Internet über ein öffentliches Netzwerk verfügt.
Netzwerksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Kommunikationseinrichtung eine Kommunikationsschaltung ist, die Speichereinrichtung eine Speicherschaltung ist und die Steuerungseinrichtung eine Steuerungsschaltung ist.
Kommunikationsverfahren zum Betreiben in einem System mit einem Server (1200) und mehrere mit diesem verbundenen Netzwerken (1100); – wobei jedes dieser Netzwerke Folgendes aufweist: ein Mobil-Endgerät (160), das so ausgebildet ist, dass es Daten empfängt und die empfangenen Daten ausgibt; eine Kommunikationsvorrichtung (140), die so ausgebildet ist, dass sie vom Server empfangene Daten drahtlos an das Mobil-Endgerät sendet; und eine Erfassungsvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie jedes Mobil-Endgerät erfasst, das sich in einem Bereich befindet, in dem Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung erfolgen kann, wobei sich das Mobil-Endgerät zwischen mehreren Netzwerken bewegt und für es ein primär zugewiesenes Netzwerk als Heimat-Netzwerk eingestellt ist; – wobei dieses Kommunikationsverfahren die folgenden Schritte aufweist: – Speichern einer Verwaltungstabelle (132), die, für jedes Mobil-Endgerät, Information enthält, die das Netzwerk spezifiziert, in dem sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, das auf Grundlage von von der Kommunikationsvorrichtung empfangener Information und das Heimat-Netzwerk spezifizierender Information ermittelt wird; und – Empfangen von Daten und Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, und Senden, auf Grundlage der empfangenen Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, und der in der Verwaltungstabelle gespeicherten Information, der empfangenen Daten an das Mobil-Endgerät als Ziel derselben.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 6, – bei dem die Erfassungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine erste Sendeeinrichtung zum Senden von Abfrageinformation an das Mobil-Endgerät, um abzufragen, ob es sich im Bereich befindet, in dem Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung ausführbar ist; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von zoneninterner Information, wie sie auf die Abfrageinformation durch das Mobil-Endgerät, das sich innerhalb des Bereichs befindet, in dem Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung erfolgen kann, gesendet wird; und eine zweite Sendeeinrichtung, die mit der Empfangseinrichtung verbunden ist, um an den ersten Server erste Kennungsinformation, die das Mobil-Endgerät spezifiziert, die die zoneninterne Information gesendet hat, und zweite Kennungsinformation zu senden, die das Netzwerk spezifiziert, in der die Erfassungsvorrichtung enthalten ist; – wobei der Schritt des Speicherns der Verwaltungstabelle den Schritt des Speicherns einer solchen Verwaltungstabelle beinhaltet, die, für jedes durch die erste Kennungsinformation gekennzeichnete Mobil-Endgerät, die empfangene zweite Kennungsinformation und die das Heimat-Netzwerk spezifizierende Information enthält; – wobei die Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, durch die erste Kennungsinformation repräsentiert ist; – und wobei der Schritt des Sendens der empfangenen Daten an das Mobil-Endgerät als Ziel derselben die folgenden Schritte beinhaltet: – Lesen der zweiten Kennungsinformation aus der Verwaltungstabelle, die der mit den Daten empfangenen ersten Kennungsinformation entspricht; – Vergleichen der gelesenen zweiten Kennungsinformation und des das Heimat-Netzwerk spezifizierenden Information; und – wenn die gelesene zweite Kennungsinformation und die das Heimat-Netzwerk spezifizierende Information voneinander verschieden sind, Senden der empfangenen Information an die Kommunikationsvorrichtung im Netzwerk, das durch die gelesene zweite Kennungsinformation gekennzeichnet ist.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 6, bei dem – der Server mit einem anderen Netzwerk verbunden ist und – der Server die Daten und die Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, von einer mit dem anderen Netzwerk verbundenen Vorrichtung empfängt.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 8, bei dem – das andere Netzwerk das Internet ist und – der Server über ein öffentliches Netzwerk mit dem Internet verbunden ist.
Computer-lesbares Medium, das ein Computerprogramm speichert, mit einer Computerprogrammcodeeinrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie alle Schritte eines Kommunikationsverfahrens ausführt, wenn das Programm auf einem Server (1200) abgearbeitet wird, der Teil eines Systems ist, das den Server und mehrere mit diesem verbundene Netzwerke (1100) enthält; – wobei jedes dieser Netzwerke Folgendes aufweist: ein Mobil-Endgerät (160), das so ausgebildet ist, dass es Daten empfängt und die empfangenen Daten ausgibt; eine Kommunikationsvorrichtung (140), die so ausgebildet ist, dass sie vom Server empfangene Daten drahtlos an das Mobil-Endgerät sendet; und – eine Erfassungsvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie jedes Mobil-Endgerät erfasst, das sich in einem Bereich befindet, in dem Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung erfolgen kann, wobei sich das Mobil-Endgerät zwischen mehreren Netzwerken bewegt und für es ein primär zugewiesenes Netzwerk als Heimat-Netzwerk eingestellt ist; – wobei dieses Kommunikationsverfahren die folgenden Schritte aufweist: – Speichern einer Verwaltungstabelle (132), die, für jedes Mobil-Endgerät, Information enthält, die das Netzwerk spezifiziert, in dem sich das Mobil-Endgerät aktuell befindet, das auf Grundlage von von der Kommunikationsvorrichtung empfangener Information und das Heimat-Netzwerk spezifizierender Information ermittelt wird; und – Empfangen von Daten und Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, und Senden, auf Grundlage der empfangenen Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, und der in der Verwaltungstabelle gespeicherten Information, der empfangenen Daten an das Mobil-Endgerät als Ziel derselben.
Computerprogramm nach Anspruch 10, – bei dem die Erfassungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine erste Sendeeinrichtung zum Senden von Abfrageinformation an das Mobil-Endgerät, um abzufragen, ob es sich im Bereich befindet, in dem Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung ausführbar ist; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von zoneninterner Information, wie sie auf die Abfrageinformation durch das Mobil-Endgerät, das sich innerhalb des Bereichs befindet, in dem Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung erfolgen kann, gesendet wird; und eine zweite Sendeeinrichtung, die mit der Empfangseinrichtung verbunden ist, um an den ersten Server erste Kennungsinformation, die das Mobil-Endgerät spezifiziert, die die zoneninterne Information gesendet hat, und zweite Kennungsinformation zu senden, die das Netzwerk spezifiziert, in der die Erfassungsvorrichtung enthalten ist; – wobei der Schritt des Speicherns der Verwaltungstabelle den Schritt des Speicherns einer solchen Verwaltungstabelle beinhaltet, die, für jedes durch die erste Kennungsinformation gekennzeichnete Mobil-Endgerät, die empfangene zweite Kennungsinformation und die das Heimat-Netzwerk spezifizierende Information enthält; – wobei die Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, durch die erste Kennungsinformation repräsentiert ist; – und wobei der Schritt des Sendens der empfangenen Daten an das Mobil-Endgerät als Ziel derselben die folgenden Schritte beinhaltet: – Lesen der zweiten Kennungsinformation aus der Verwaltungstabelle, die der mit den Daten empfangenen ersten Kennungsinformation entspricht; – Vergleichen der gelesenen zweiten Kennungsinformation und der das Heimat-Netzwerk spezifizierenden Information; und – wenn die gelesene zweite Kennungsinformation und die das Heimat-Netzwerk spezifizierende Information voneinander verschieden sind, Senden der empfangenen Information an die Kommunikationsvorrichtung im Netzwerk, das durch die gelesene zweite Kennungsinformation gekennzeichnet ist.
Computerprogramm nach Anspruch 10, bei dem – der Server mit einem anderen Netzwerk verbunden ist und – der Server die Daten und die Information, die das Mobil-Endgerät als Ziel der Daten kennzeichnet, von einer mit dem anderen Netzwerk verbundenen Vorrichtung empfängt.
Computerprogramm nach Anspruch 12, bei dem – das andere Netzwerk das Internet ist und – der Server über ein öffentliches Netzwerk mit dem Internet verbunden ist.