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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für das Übertragen eines Pakets von
einer Quelle zu einem Ziel auf der Basis eines IP-Datenkopfes in
einem Paketnetz, das ein IP-Protokoll verwendet.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im
GPRS-Netz (General Packet Radio System) werden Daten beispielsweise
in Datenpaketen übertragen.
Datenübertragungsnetze
verwenden verschiedene Protokolle, wie das TCP/IP (Transmission
Control Protocol/Internet Protocol), um Gateways beispielsweise
von einem Mobiltelefon zu verschiedenen Paketdatennetzen auszubilden.
Die paketvermittelte Datenübertragung
hat die Bedeutung, dass jedes Paket an seine Zieladresse auf einer
getrennten Route übertragen
werden kann, unabhängig
von der Route, auf der das vorherige Paket übertragen wurde.
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Ein
zu übertragendes
IP-Paket umfasst einen Datenkopf, der aus einer Vielzahl von Feldern
besteht, die darstellen: IP-Protokoll-Versionsnummer (Versionsfeld),
Datenkopflänge
(IHL-Feld); Diensttyp (differenzierter Dienstkodepunkt, DSCP); Gesamtpaketgröße (Gesamtlängenfeld);
einzelne Kennungen (Identifikationsfeld); Fragmentierung (Flagfeld);
Fragmentierungsgröße (Fragmentierungsfeld);
Paketlebensdauer (Lebensdauerfeld); Nutzdatenprotokollnummer (Protokollfeld);
Prüfsumme
(Datenkopfprüfsummenfeld); IP-Adresse
des Senders (Quelladressenfeld); IP-Adresse des Empfängers (Zielfeld);
Optionen (Optionsfeld), sofern es welche gibt; und das Füllen des
Kopfes (Füllfeld),
wenn es benötigt
wird.
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Die
Kopfgröße kann
beispielsweise 20 Oktette betragen, was 160 Bits entspricht. Die
Datenkopffelder können
einer Komprimierung unterworfen werden, um eine zusätzliche Kapazität für die Nutzdaten
zu liefern. Komprimierungsverfahren sind jedoch nicht für eine Verwendung
in jeder Umgebung optimal, da die Netzausrüstung nicht notwendigerweise
fähig ist,
komprimierte Datenkopffelder in einer gewünschten Weise zu verarbeiten.
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In
ATM-Netzen (Asynchroner Übertragungsmodus)
basiert die Datenübertragung
auf Paketen von 53 Bytes. Jedes Paket enthält fünf Bytes, die für das ATM-Adressfeld
reserviert sind, wie VPI (Virtuelle Pfadkennung) und VCI (Virtuelle
Kanalkennung) Datenkopffelder. Zusammen definieren diese Datenkopffelder
das was als eine virtuelle Verbindung bekannt ist, auf der Daten übertragen
werden. Die Datenkopffelder umfassen Kennungsparameter, deren Werte
von Zeit zu Zeit mittels der Signalisierung geändert werden.
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Die
Netze wenden unterschiedliche Verfahren für das Übertragen von IP-Paketen von
einem Ort zu einem anderen an. Eines der Verfahren ist das Routing,
in welchem ein IP-Paket, das von einem IP-Router in einer OSI-Schicht
drei (Open System Interconnection), das ist eine Netzschicht, empfangen
wird, zuerst auf die Schicht zwei kompiliert wird, möglicherweise
von einer Anzahl von Rahmen, und dann aufwärts im Protokollstapel zur
Schicht drei vermittelt wird. In der Netzschicht prüft das IP-Protokoll
die IP-Adresse des Paketempfängers
und sucht eine Routingtabelle für
den nächsten
Knoten, zu dem das Paket zu übertragen
ist. IP-Adressen
sind global eindeutig.
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In
leitungsvermittelten Netzen kann eine sogenannte Kennzeichnungsvermittlung
(label switching) und eine IP-Vermittlung
verwendet werden, um die Übertragung
von IP-Paketen zu
unterstützen.
Die Vermittlung wird direkt in der Schicht zwei des OSI-Modells
ausgeführt,
so dass statt sie aus Rahmen der Schicht zwei kompiliert werden,
die empfangenden IP-Pakete durch die Schicht auf der Basis einer
physikalischen Adresse, die in einem Rahmen eingeschlossen ist,
gesendet werden. In einer breiten Bedeutung kann die Kennzeichnung
jede lokale Kanalkennung eines Übertragungsknotens
sein. Die
EP 0982909 offenbart
eine Lösung
für die
Internetprotokoll-Flussdetektion.
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Ein
Problem bei Paketnetzen, die eine Kennzeichnungsvermittlung verwenden,
ist das, dass die Vermittlung eine relativ große Konfiguration und eine Übertragung
der Konfigurationsdaten erfordert. Zusätzlich benötigen die Netze eine ziemlich
große
Menge von Signalisierung zwischen den Netzelementen. Die Übertragung
der obigen Daten nimmt Kapazität
von den Nutzdaten weg.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren und eine
Ausrüstung,
die das Verfahren implementiert, zu liefern, um es zu ermöglichen,
dass die obigen Probleme gelöst
werden. Insbesondere zielt die Erfindung darauf, Probleme zu lösen, die
sich aus der großen
Datenkopffeldgröße von Paketnetzen
und der komplexen Konfiguration der Leitungsvermittlung ergeben.
Dies wird mit einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff erzielt,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass es die Schritte des Fallenlassens
von zumindest einem Teil des IP-Datenkopfes auf eine niedrigere
Protokollschicht und des Übertragens
des Pakets zum Ziel auf der Basis des fallengelassenen Teils umfasst.
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Die
Aufgabe wird auch durch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff erzielt,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass der IP-Datenkopf eine Zieladresse
umfasst, von der ein Hostteil auf eine niedrigere Protokollschicht
fallengelassen wird, dass eine Kennzeichnung aus dem Hostteil der
Zieladresse gebildet wird, um das Paket zu kennzeichnen, und dass
das Paket zum Ziel, das durch die Kennzeichnung angezeigt wird, übertragen
wird.
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Die
Erfindung bezieht sich ferner auf ein Paketnetz, das ein IP-Protokoll
anwendet, für
das Übertragen eines Pakets
von einer Quelle zu einem Ziel auf der Basis eines IP-Datenkopfes.
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Das
Paketnetz der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Paketnetz
ein erstes Mittel umfasst, das ausgebildet ist, um mindestens einen
Teil einer Zieladresse, die im IP-Datenkopf enthalten ist, auf eine
niedrigere Protokollschicht fallen zu lassen, um als eine Kennzeichnung
zu dienen, und ein zweites Mittel, das ausgebildet ist, um das Paket
zum Ziel zu übertragen,
das durch die Kennzeichnung angegeben ist.
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Zusätzlich ist
das Paketnetz der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Paketnetz
ein erstes Mittel umfasst, das ausgebildet ist, um mindestens einen
Teil der Zieladresse, die im IP-Datenkopf eingeschlossen ist, auf
eine niedrigere Protokollschicht fallen zu lassen, ein drittes Mittel,
das ausgebildet ist, um eine Kennzeichnung von einem Hostteil der
Zieladresse zu bilden, um das Paket zu kennzeichnen, und ein zweites
Mittel, das ausgebildet ist, um das Paket zum Ziel zu übertragen,
das durch die Kennzeichnung angegeben ist.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist die, dass ein Teil der
IP-Zieladresse auf eine niedrigere Protokollschicht fallen gelassen
wird, und dass eine Kennzeichnung aus dem fallengelassenen Adressteil
gebildet wird, um das zu übertragende
Paket zu kennzeichnen.
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Das
Verfahren und das Paketnetz der Erfindung liefern eine Anzahl von
Vorteilen. In der Erfindung wird eine Kennzeichnung aus der IP-Zieladresse
gebildet, die als Zieladresse beim Transfer der Pakete zu verwenden
ist. Die Kennzeichnung belegt weniger Platz als eine IP-Adresse
voller Länge,
und der gesparte Platz kann somit für andere Zwecke verwendet werden,
beispielsweise für
die Übertragung
von Nutzdaten. Der Platz, der von der Zieladresse benötigt wird,
wird reduziert, ohne dass eine zusätzliche Netzkonfiguration oder
Signalisierung benötigt
wird. Die Erfindung ermöglicht
eine schnelle Übertragung
von Paketen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nachfolgend
wird die Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen
und unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
eines Netzes;
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2 zeigt
einen Protokollstapel an verschiedenen Punkten des Netzes;
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3 zeigt
eine zweite Ausführungsform
des Netzes;
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4 zeigt
das Netz detaillierter.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Unter
Bezug auf 1 umfasst ein Netz 50 Netzelemente 100, 200, 300 und 400.
Zusätzlich
umfasst das Netz einen Paketnetzbereich 150, in welchem
die Datenübertragung
schmalbandig ist, und sie unter Verwendung einer Paketvermittlung
und einer Leitungsvermittlung ausgeführt wird. Weiterhin umfasst
das Netz einen Netzbereich 350, in welchem die Datenübertragung
breitbandig ist. Wie in der Figur gezeigt ist, sind die Netzelemente 100, 200 im
Netzbereich 150 angeordnet. Die Figur zeigt auch, dass
der Breitbandnetzbereich 350 zwischen dem Netzelement 300 und
dem Netzelement 400 liegt.
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Das
in 1 gezeigte Netz kann beispielsweise ein IPRAN
(Internet Protocol Radio Access Network, Internetprotokoll-Funkzugangsnetz)
sein. Die Datenübertragung im
Breitbandbereich basiert auf der Verwendung von beispielsweise optischen
Fasern, wohingegen sie im schmalbandigen Bereich auf der Verwendung von
beispielsweise Funksignalen im Mikrowellenbereich basiert. Die Erfindung
ist jedoch nicht auf IPRANs alleine beschränkt, sondern sie kann beispielsweise
in allen IP-Netzen angewandt werden, die gewisse Bedingungen erfüllen. Eine
der Bedingungen ist die, dass das Netz mit einer spezifischen Art
eines Unternetzes versehen sein muss. Insbesondere muss das Unternetz
beispielsweise mit CIDR-Adressen (Classless Interdomain Routing)
versehen sein. Ein und dasselbe Adressenpräfix wird im Gebiet des Unternetzes
verwendet, wobei das Präfix
genauer, das ist länger,
wird, wenn sich das Verfahren im Netz von einer höheren Netzschicht zu
einer niedrigeren Netzschicht nach unten bewegt.
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Beispielsweise
kann das Netzelement 100 ein LBTS (Leaf Base Transceiver
Station, Blatt-Basis-Sendeempfänger-Station)
sein, das Netzelement 200 kann ein IBTS (Intermediate BTS,
Zwischen-BTS) sein, und das Netzelement 300 kann ein LMGS-Element (Last Mile
Gateway, Gateway der letzten Meile) sein. Vom Betrachtungspunkt
der Datenübertragung
dienen die Netzelemente als sogenannte Knotenpunkte, die alle eine getrennte
IP-Adresse aufweisen. Die Netzelemente können das Vermitteln in der
Protokollschicht zwei ausführen.
Präziser
gesagt, können
sie es beispielsweise auf der Basis einer VPI/VCI-Kennung ausführen.
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Eine
IP-Adresse ist aus einem Nummernpaar zusammengesetzt, ein erstes
Element des Paares umfasst einen Netzteil, und ein zweites Element
einen Hostteil. IP-Adressen sind 32-Bit-Nummern, die typischerweise
in Form von Dezimalzahlen, die durch Punkte getrennt sind, dargestellt
werden. Dies ist als punktierte Dezimalnotation bekannt, in welcher
jede Zahl durch den numerischen Wert eines Oktetts, das ist eine
Gruppe von acht Bits, in einer Dezimalform dargestellt wird. Beispielsweise
bezeichnet eine Adresse 131.11.9.3 eine IP-Adresse, bei der 131.11
der Netzteil und 9.3 der Hostteil ist.
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2 zeigt
einen Protokollstapel an verschiedenen Punkten des Netzes. Die Schichten
unter jedem der Netzelemente LBTS, IBTS und LMGW zeigen die jeweiligen
Protokollstrukturen der Netzelemente. Beispielsweise umfasst der
Protokollstapel unter dem LBTS-Element eine IP-Schicht, eine komprimierte IP-Schicht,
eine LIP/LPS-Schicht (Kennzeichenvermitteltes IP/Kennzeichenvermittelter
Pfad) und eine L1-Schicht.
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Das
Netzelement 100 und das Netzelement 300 können IP-Datenkopffelder komprimieren.
Die Komprimierung ermöglicht
es, dass eine IP-Adresse modifiziert wird, um Bandbreite zu sparen,
aber zur gleichen Zeit geht die Möglichkeit, ein IP-Routing anzuwenden,
verloren. Damit ein Netzelement IP-Datenkopffelder komprimieren kann, muss
es in einer Netzstruktur erscheinen, in welcher sich ein zweites
komprimierendes Netzelement in einer Distanz von präzise einer
Teilstrecke (hop) vom ersten Netzelement entfernt befindet. Dies
ist erforderlich, da in einer Konfiguration mit mehreren Teilstrecken,
das Netzelement 200, das sich zwischen den Netzelementen 100, 300 befindet,
keine Routingentscheidung auf der Basis eines komprimierten Datenkopfes
treffen kann. Das Erfordernis der einen Teilstrecke in Bezug auf
das Netz wird wegen der IP-Schicht benötigt. Um diese Erfordernis
zu erfüllen,
sind die Netzelemente, die eine Komprimierung ausführen, mit
demselben physikalischen Übertragungspfad
verbunden. Ein anderer Weg, das Erfordernis zu erfüllen, besteht
darin, für
die IP-Schicht eine "Ansicht" einer Teilstrecke
zu konstruieren, mittels einer Vermittlung in einer niedrigeren
Schicht, das ist eine virtuelle Leitung.
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Das
Netz kann beispielsweise so implementiert werden, dass die komprimierenden
Netzelemente mit demselben physikalischen Übertragungspfad verbunden sind.
Ein anderer Weg, das Netz zu implementieren, besteht darin, eine
Vermittlung einer niedrigen Schicht, das ist eine virtuelle Verbindung
zu verwenden, um eine Netzkonfiguration des Einteilstreckentyps
für die
IP-Schicht auszubilden. In der Praxis bedeutet dies, dass in einer
Lösung
gemäß der 2 das
Netzelement 2 keine Routingentscheidung auf der Basis eines komprimierten
IP-Datenkopfes ausführen
kann, sondern es die Pakete auf der Basis einer Kennzeichnung, die
in einer niedrigeren Schicht erzeugt wurde, vermittelt.
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3 zeigt
eine zweite Ausführungsform
des Netzes. Das Netz umfasst Netzelemente 40, 41, 42, 43, 44, 45 und
einen IP-Netzteil 46. Die Netzelemente 40, 43 sind
LMGW-Elemente, und
die Netzelemente 42, 45 BSGW-Elemente. Genauer
gesagt sind die Netzelemente 40, 42, 44 beispielsweise
Basisstationen. 3 zeigt, dass das IP-Netz mindestens
teilweise die Netzelemente 40 und 41, die Netzelemente 41 und 43,
die Netzelemente 42 und 43, die Netzelemente 43 und 45 und
die Netzelemente 44 und 45 verbindet.
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Das
Netzelement 40 ist auch fähig, LMGW-Funktionen auch lokal
auszuführen,
wohingegen das Netzelement 42 durch einen Übertragungspfad
mit dem Netzelement 43 am entfernten Ende über das
BSGW-Element 45 verbunden ist. Wie in der Figur gezeigt
ist, wird das IP-Protokoll nicht auf den Übertragungspfad angewandt,
der das Netzelement 44 und das BSGW-Element 45 verbindet.
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4 zeigt
das Netz 50 genauer, wobei das Netz ein erstes Mittel 10,
ein zweites Mittel 20 und ein drittes Mittel 30 umfasst.
Jedes der oben erwähnten
Netzelemente kann die Mittel 10, 20, 30 umfassen.
Das erste Mittel 10 ist ausgebildet, um mindestens einen
Teil der Zieladresse, die im Adressenfeld gegeben ist, auf eine
Protokollschicht unter der einen, die vom Adressenfeld verwendet
wird, fallen zu lassen. Beispielsweise bewegt das erste Mittel 10 von
einer Zieladresse 131.11.10.2 den Hostteil 10.2 auf eine niedrigere Protokollschicht,
das heißt
von der Protokollschicht drei zur Protokollschicht zwei.
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In
der Praxis bedeutet das Fallenlassen eines Adressenteils, dass Kennzeichnungen
einer niedrigeren Schicht von der IP-Adresse abgeleitet werden,
und somit eine Signalisierung auf der niedrigeren Schicht nicht notwendig
ist. Die Topologieinformation, die durch das IP-Routing befördert wird,
kann somit verwendet werden, wenn virtuelle Schaltungen ausgebildet
werden. Das Fallenlassen des Adressenteils und die Komprimierung
können
als getrennte Funktionen oder als eine einzige Funktion ausgeführt werden.
Wenn jedoch ein IP-Datenkopf-Overhead und eine Signalisierung auf
der Schicht zwei vermieden werden sollen, werden eine Komprimierung
und das Fallenlassen des Adressenteils erforderlich. Das Fallenlassen
des Adressenteils unterstützt
die Komprimierung insbesondere in einem Netz des IPRAN-Typs.
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Das
zweite Mittel ist ausgelegt, um die fallengelassene Adresse zu verwenden,
um das Paket an das Ziel in einem Unternetz zu übertragen oder zu senden. Mit
anderen Worten, es wird in diesem Fall nicht die gesamte IP-Adresse für das Übertragen
des Pakets benötigt.
Die Adressenfeldteile, die zur niedrigeren Protokollschicht vom
ersten Mittel 10 fallengelassen wurden, stellen die niederwertigsten
Bits dar. Das erste Mittel 10 kann beispielsweise 16 niederwertigste
Bits vom Adressenfeld zur niedrigeren Protokollschicht fallen lassen.
Zusätzlich
ist das zweite Mittel 20 ausgelegt, um Paketroutinginformation
zu verwenden, um virtuelle Leitungen in der unteren Schicht für das Übertragen
der Pakete an ihre Zieladressen zu liefern.
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Das
dritte Mittel 30 ist ausgebildet, um eine Kennzeichnung
vom Hostteil der Zieladresse auszubilden, wobei die Kennzeichnung
für das
Kennzeichnen des Pakets, bevor es gesandt wird, verwendet wird.
Die Kennzeichnung, die durch das dritte Mittel 30 gebildet
wird, umfasst eine VPI/VCI-Kennung.
Andere mögliche
Kennzeichnungen sind eine PCM/TSL- Kennung einer TDM-Vermittlung, eine
MPLS-(Multiprotokoll-Kennzeichnungsvermittlung)-Routerkennzeichnung
oder die Daten des DLCI (Data Link Connection Identifier) Feldes
einer Rahmenvermittlung (Frame Relay switch). Wenn die Pakete gekennzeichnet
wurden, überträgt sie das zweite
Mittel 20 zum Ziel, das durch die Kennzeichnung angegeben
ist. Die Funktionen der Mittel 10, 20, 30 können im
Prinzip in ein und dasselbe Mittel integriert werden, und sie können vorzugsweise
durch Software ausgeführt
werden.
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Das
Weitergeben von IP-Adressen basiert auf eine Unternetzvermittlung,
bei der alle Hosts oder Vorrichtungen, die sich im Unternetz befinden,
einen gemeinsamen Anfangsadressenteil verwenden, wohingegen die
Hostteile der Unternetzadressen sich für die verschiedenen Vorrichtungen
unterscheiden. Die unten stehende Tabelle 1 zeigt ein mögliches
Adressenschema an, das im Paketnetz der Erfindung verwendet werden kann. Tabelle 1
| Element | IP-Adresse | IP-Unternetz | IP-Hostadresse |
| LMGW | 192.168.10.2 | 192.168.0.0/16 | 10.2 |
| IBTS | 192.168.8.4 | 192.168.0.0/16 | 8.4 |
| LBTS | 192.168.9.3 | 192.168.0.0/16 | 9.3 |
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Tabelle
1 zeigt, dass die Unternetzadresse aus 16 höchstwertigsten Bits einer 32-Bit-IP-Adresse
besteht. Beispielsweise werden die höchstwertigsten Bits in der
Unternetzadresse des LMGW-Elements durch den Adressenteil 131.11
ausgebildet. Alle Hosts, die sich im selben Unternetz befinden,
teilen dieselbe Unternetzadresse. Die Hostadresse besteht aus den
16 niederwertigsten Bits der Adresse. Innerhalb des Unternetzes
ist die Hostadresse eine individuelle Adresse und kann somit als
eine Kennzeichnung bei der Vermittlung in der Schicht 2 verwendet
werden.
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Die Übertragung
eines IP-Pakets basiert auf Information über das Unternetzadressensystem,
die Unternetztopologie und die Standardrouten der Unternetze. Man
nehme an, dass die Standardroute durch das LMGW-Element hindurch
läuft.
Das IBTS-Element in den Netzen der
1 und
2 kann
somit die Pakete beispielsweise gemäß der unten stehenden Übertragungstabelle
2 weiterleiten, die man auf der Basis der Netztopologieinformation,
die vom IP-Routing geliefert wird, erhält. Tabelle 2
| IP-Zieladresse | nächste IP-Adresse | Ausgangsgate |
| 192.168.10.2 | 192.168.10.2 | IBTS → LMGW |
| 192.168.8.4 | eigener
Host | - |
| 192.168.9.3 | 192.168.9.3 | IBTS → LBTS |
| andere | 192.168.10.2 | IBTS → LMGW |
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Die Übertragungstabelle
zeigt, dass jedes IP-Paket mit der Zieladresse 192.168.9.3 vom IBTS-Element
zum LBTS-Element übertragen
wird. Die Tabelle zeigt auch, dass IP-Pakete, deren Zieladresse 192.168.8.4
ist, vom IBTS-Element nicht weiter übertragen werden, sie aber
im IBTS-Element verarbeitet werden. Weiterhin zeigt die Tabelle,
dass IP-Pakete,
die IP-Adressen aufweisen, die sich von den obigen zwei unterscheiden,
vom IBTS-Element zum LMGW-Element gesandt werden.
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Das
Paketnetz kann beispielsweise eine ATM-Technik anwenden, wobei in
diesem Fall die IP-Fluss-Vermittlung auf der Basis der getrennten
VPINCI-Kennung oder einer virtuellen ATM-Leitung, die für den Fluss
bestimmt ist und auf der Basis der ATM-Zellenvermittlung arbeitet,
stattfindet. Im Verfahren der Erfindung wird die untere Schicht,
wo die Adresse fallengelassen wird, um virtuelle Leitungen auf der
Basis der Topologieinformation zu bilden, von der IP-Vermittlung
und nicht auf beispielsweise der Basis der ATM-Signalisierung geliefert.
In einer Ausführungsform
umfasst das IBTS-Element eine ATM-Vermittlung, die konfiguriert sein
kann, um alle Zellen, die mit einer spezifischen Kennzeichnung versehen
sind, zum LMGW-Element zu vermitteln, ohne die Adressenfelder zu ändern. In
der beschriebenen Lösung
werden die Zellen, die eine Kennzeichnung tragen, bei der VPI =
10, VCI = 2, zum LMGW-Element ohne eine Änderung der Adressfelder vermittelt.
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Die
folgende Tabelle zeigt eine mögliche
ATM-Vermittlungskonfiguration,
die beispielsweise im IBTS-Element verwendet werden kann: Tabelle 3
| Eingangsgate | Eingang
(VPI, VCI) | Ausgangsgate | Ausgang
(VPI, VCI) |
| LBTS – IBTS | (10,
2) | IBTS – LMGW | (10,
2) |
| LMGW – IBTS | (9,
3) | IBTS – LBTS | (9,
3) |
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In
einem leitungsvermittelten Netz ändern
sich die Kennzeichenwerte, das sind die VPI- und VCI-Werte in den
dazwischen liegenden Vermittlungen, die beispielsweise im IBTS-Element
angeordnet sind, nicht. Eine weitere Eigenschaft des offenbarten
Paketnetzes ist die, dass die Werte von den IP-Hostadressen abgeleitet
werden können.
Da sich die Kennzeichenwerte nicht ändern, können sie für eine unzweideutige Angabe verschiedener
Punkte im Unternetz verwendet werden.
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Das
Paketnetz 150 der 1 ist ausgelegt,
eine Eins-zu-Eins-Abbildung zwischen der Unternetz-IP-Adresse und den
Unternetz-Kennzeichenwerten auszuführen. Der Sender des Pakets
kann somit die Ziel-IP-Adresse immer durch eine Kennzeichnung ersetzen,
oder die Kennzeichnung der Ziel-IP-Adresse hinzufügen. Zwischen der Quelle und
dem Ziel gibt es sogenannte dazwischen liegende Knoten, die eine ATM-Vermittlungstabelle
auf der Basis der IP-Übertragungstabelle
bilden können.
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Die
in Tabelle 3 gezeigte ATM-Vermittlungskonfiguration
erhält
man unter Verwendung der Information, die durch die Übertragungstabelle
2 geliefert wird. Insbesondere werden die VPI/VCI-Kennungen in Tabelle 2
aus den zwei letzten Oktetten der IP-Zieladressen in Tabelle 3 ausgebildet.
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Wenn
das offenbarte Paketnetz beispielsweise ein ATM-Netz ist, so kann eine MPLS-Vermittlung
frei im Netz verwendet werden, und somit können gekennzeichnete Werte
frei gewählt
werden. Dies bedeutet, dass es eine andere Tabelle für die Abbildung
gibt, wobei die Tabelle zwischen den IP-Unternetzen und den Kennungen angewandt
wird. Mit anderen Worten, es können
zumindest zwei frei wählbare
Werte in der Kennzeichnung verwendet werden.
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Zwischen
dem IP-Datenkopffeld und der Kennzeichnung der Schicht 2 muss es
eine Eins-zu-Eins-Korrespondenz geben, die in diesem Fall eine mathematische
Bijektion darstellt. Eine Eigenschaft einer Bijektion ist die, dass
eine Funktion eine inverse Funktion hat, die es erlaubt, den ursprünglichen
Wert der Funktion zu berechnen. Dieses mathematische Verfahren wird
verwendet, um fähig
zu sein, den IP-Adressenteil,
der für das
Ausbilden der Kennzeichnung der Schicht 2 verwendet wurde, aus einer
entsprechenden Kennzeichnung in einer unzweideutigen Weise zu rekonstruieren.
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Die
Tabelle 4 unten zeigt die Beziehung zwischen dem IP-Datenkopf und
der Kanalkennung. Die Tabelle 4 nimmt an, dass die Erfindung unter
Verwendung der acht niederwertigsten Bits (der Host-Adresse) und dem
DSCP-Feld, das in der Zieladresse eingeschlossen ist, die im IP-Datenkopf
angegeben wird, implementiert wird. Es wird ferner angenommen, dass
die virtuellen ATM-Kanäle
in der Schicht 2 verwendet werden. Wie durch die Tabelle 4 gezeigt
ist, werden die IP-Adresse und die Kanalkennung als spezifische
Nummernteile präsentiert.
Ein erster Nummernteil umfasst die IP-Adresse und das DSCP-Feld des Ziels, und
ein zweiter Nummernteil umfasst die VPINCI-Kennungen. Tabelle 4
| Funktion | Wert | Verwendung |
| f(IP-Host, DSCP) | (VPI,
VCI) | Ein
Station, die an eine Adresse (IP-Host,
DSCP) sendet, stellt die virtuelle ATM-Leitungskennung auf. Die
ATM-Zellen werden durch ATM-Vermittlungen,
die zwischen den Zellen angeordnet sind, vermittelt, und nur im
Endteil der Verbindung an die IP-Schicht
gegeben. |
| f1 (VPI, VCI) | (IP-Host, DSCP) | Die
Station, die von der virtuellen ATM-Leitung empfängt, leitet die Werte der IP-Host-
und DSCP-Felder direkt aus der Kanalkennung ab. Die Werte können mittels
Komprimierung aus dem IP-Datenkopf
entfernt werden |
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Das
Festlegen der virtuellen ATM-Leitung bedeutet, dass ein IP-Datagramm,
das heißt
ein IP-Paket, in ATM-Zellen segmentiert wird, und dass die VPI/VCI-Kennungen
als Kennungen für
den virtuellen Kanal der Zelldatenköpfe festgelegt werden. Die
ATM-Vermittlung, auf die in Tabelle 4 Bezug genommen wird, kann
beispielsweise im IBTS angeordnet sein, und sie wird für das Vermitteln
der Zellen zwischen LMGW und LBTS verwendet.
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Zusätzlich zur
Beschreibung, die sich auf den IP-Datenkopf und die Kanalkennung bezieht,
ist es erforderlich, dass die Verbindungsschicht keine Kanalkennungen
auf der Basis des IP-Datenkopfs aller ihrer Netzverbindungen reserviert.
Beispielsweise kann die ATM-Vermittlung eine VC-Zelle (Virtueller Kanal) eines Kanals,
der durch ein Gate ankommt, übertragen.
Es wird somit angenommen, dass die Zelle, die über den Übertragungspfad empfangen wird,
eine spezifische Kanalkennung trägt.
Bei einer normalen ATM-Vermittlung ändert sich
jedoch der Wert der Kanalkennung, aber im Verfahren der Erfindung
ist die ATM-Vermittlung so konfiguriert, dass sich die Kennung nicht
notwendigerweise ändert.
Stattdessen ist es in einer Ausführungsform
der Erfindung notwendig, dass das Ausgangsgate ebenfalls dieselbe
Kanalkennung verwendet. Mit anderen Worten, in diesem Fall bleiben
die VPINCI-Kennungen unverändert,
wenn sich das Paket durch die Vermittlung bewegt.
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Obwohl
die Erfindung oben unter Bezug auf ein Beispiel gemäß den begleitenden
Zeichnungen beschrieben ist, ist es offensichtlich, dass die Erfindung
nicht darauf beschränkt
ist, sondern dass sie auf viele Arten innerhalb der erfinderischen
Idee, die in den Ansprüchen
offenbart ist, variieren kann.