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[Gebiet der Anmeldung]
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Die
vorliegende Anmeldung betrifft eine Datenelementverarbeitungsentität in einem
Datenelementübertragungsnetz
und ein Kontrollverfahren für eine
solche Datenelementverarbeitungsentität.
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[Allgemeiner Stand der Technik]
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Im
Feld der Datenkommunikation ist bekannt, Datenelementübertragungsnetze
bereitzustellen. Daten, die über
solch ein Datenelementübertragungsnetz
transportiert werden müssen,
werden in einzelne Datenelemente unterteilt und jedes Datenelement
trägt eine
Routing-Adresse, die von Netzknoten zum Senden des Datenelements
an dessen beabsichtigtes Ziel verwendet wird. Die Handhabung solcher
Datenelemente wird in der Regel gemäß einem adäquaten Protokoll, z. B. dem
Internetprotokoll, durchgeführt.
Es wird angemerkt, dass solche Datenelemente unterschiedliche Namen
im Zusammenhang mit unterschiedlichen Protokollen tragen können, wie
Paket, Protokolldatenelement, Segment, Datenrahmen usw. In der vorliegenden
Beschreibung und den vorliegenden Ansprüchen wird der Ausdruck „Datenelement" generisch verwendet,
um ein beliebiges derartiges Datenfragment zu beschreiben, das über ein
adäquates
Netz transportiert wird.
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Wenn
alle Netzknoten eines Datenelementübertragungsnetzes unbeweglich
sind und stets über dieselben
Verbindungen mit dem gesamten Netz verbunden ist, gibt es beim Routen
von Datenelementen an beabsichtigte empfangende Knoten kein Problem, da
die Routing-Adresse sowohl zum Identifizieren als auch zum Lokalisieren
des empfangenden Knotens dient. Die Situation wird jedoch komplizierter,
wenn mindestens einige Knoten über
mehr als eine Verbindung auf das Datenelementübertragungsnetz zugreifen können. Zum
Beispiel könnte
ein Knoten sich bewegen oder je nach der Position über verschiedene Verbindungen
auf das Netz zugreifen. Ein solcher Knoten, der über mehr als eine Verbindung
auf das Netz zugreifen kann, wird daher in der vorliegenden Beschreibung
und den vorliegenden Ansprüchen
als ein beweglicher Knoten bezeichnet. Es muss jedoch angemerkt
werden, dass der Ausdruck „beweglicher Knoten" sich auf einen beliebigen
Knoten bezieht, der über
mehr als eine Verbindung auf das Netz zugreifen kann, ungeachtet
dessen, ob der Knoten tatsächlich
physikalisch beweglich ist. Anders ausgedrückt, der Ausdruck „beweglicher
Knoten" umfasst auch
Knoten, die weder physikalisch beweglich sind noch sich bewegen,
solange sie über
mehr als eine Verbindung Zugriff erlangen können. Als ein Beispiel könnte folglich
ein beweglicher Knoten ein stationärer Computer sein, der mit
einer drahtgebundenen LAN-Verbindung, einer drahtlosen LAN-Kapazität und einer
GPRS-Funkkapazität
ausgestattet ist, so dass er über
diese drei unterschiedlichen Verbindungen auf ein Netz (z. B. das
Internet) zugreifen könnte.
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Die
Situation von Knoten, die über
mehr als eine Verbindung auf ein Netz zugreifen können, erfordert
zusätzliche
Routing-Kapazitäten.
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In
Verbindung mit der Arbeit am Erweitern der Kapazitäten des
Internet-Protokolls beschreibt die Kommentaraufforderung (request
for comments) 3220, die sich auf Version 4 des Internet-Protokolls (IPv4)
bezieht, die Verwendung von zwei Arten von Routing-Adressen, einer
so genannten Heimadresse zum Identifizieren eines Knotens und einer
so genannten Care-of-Adresse zum Weiterleiten von Datenelementen
an bewegliche Knoten. Die Heimadresse (home address, HoA) ist ein
Beispiel des allgemeinen Konzepts einer Identifizierungsadresse
(IA), und die Care-of-Adresse (CoA) ist ein Beispiel des allgemeinen
Konzepts einer Weiterleitungsadresse (forwarding address, FA).
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Der
Ausdruck „beweglicher
Knoten" betrifft folglich
solche Knoten, die gleichzeitig mehrere Weiterleitungsadressen haben
können.
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In
einem verallgemeinerten Netz, das gemäß einem adäquaten Routing-Protokoll (RP)
arbeitet, sind die Netzknoten derart angeordnet, um zwischen den
IAs und den FAs in einem weiterzuleitenden Datenelement zu unterscheiden.
Es wird angemerkt, dass der Ausdruck „Routing-Protokoll" (RP), wie in der
vorliegenden Beschreibung und den vorliegenden Ansprüchen verwendet,
generisch ist, um ein beliebiges Protokoll zu beschreiben, das zum
Ermöglichen
des Routens von Datenelementen über
mehrere Netzknoten geeignet ist. IP ist ein Beispiel eines solchen
allgemeinen Routing-Protokolls.
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In
einem Datenelementübertragungsnetz, das
Identifizierungsadressen und Weiterleitungsadressen verwendet, können spezielle
Datenelementverarbeitungsentitäten
oder -agenten bereitgestellt werden, die eine Entscheidungsoperation
zum Bestimmen einer Weiterleitungsadresse auf Grundlage einer Identifikationsadresse
durchführen.
Es wird angemerkt, dass sich der Ausdruck „Entität" oder „Agent", wie in der vorliegenden Spezifikation
und den vorliegenden Ansprüchen
verwendet, auf ein Funktionselement bezieht, das eine bestimmte
Funktion durchführen
kann. Eine Entität
oder ein Element kann in einem einzigen Ort angeordnet sein, z.
B. in einem Knoten, kann jedoch auch über mehrere Positionen verteilt
sein, z. B. mehrere Knoten oder andere Netzelemente.
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Die
Datenelementverarbeitungsentität
dieser Art umfasst einen Entscheidungsteil zum Einstellen einer
Weiterleitungsadresse in einem empfangenen Datenelement in Abhängigkeit
von der in dem empfangenen Datenelement eingestellten Identifikationsadresse,
indem auf einen Speicher zugegriffen wird, der Entscheidungsdaten
enthält,
wobei die Entscheidungsdaten eine oder mehrere Weiterleitungsadressen
umfassen, die mit der Identifikationsadresse in Verbindung stehen.
Als ein Beispiel wird in den vorliegenden Vorschlägen zur
Entwicklung des IP, d. h. für
Version 6 (IPv6), die Verwendung eines so genannten Heimagenten
vorgeschlagen. Ein Heimagent empfängt Datenelemente, die die
Heimadresse (d. h. die Identifizierungsadresse) enthalten, und führt auf
Grundlage von Regeln und Parametern, die in einem so genannten Bindungscache
gespeichert sind, eine so genannte Bindeoperation, d. h. er bestimmt
die Care-of-Adresse für
die gegebene Heimadresse. In der vorliegenden Diskussion zum weiteren Entwickeln
von IP-Netzen unter Verwendung beweglicher Knoten, d. h. in der
Diskussion über „Mobile IPv6" (MIPv6), wird in
Erwägung
gezogen, dass der bewegliche Knoten mehrere Care-of-Adressen haben
kann. Er kann zwischen verschiedenen Care-of-Adressen umleiten,
indem er adäquaten
Agenten in dem Netz anzeigt, welche Care-of-Adresse zu verwenden ist.
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Das
Verfahren zum Verwalten der Entscheidungsdaten wird durchgeführt, indem
der bewegliche Knoten so genannte Bindungsaktualisierungen an den
Heimagenten oder an die so genannten entsprechenden Knoten senden
gelassen wird. Ein entsprechender Knoten ist ein Knoten, mit dem
der bewegliche Knoten in Kommunikation steht, und der bewegliche
Knoten kann im Lauf dieser Kommunikation dem entsprechenden Knoten
einfach anzeigen, welche Care-of-Adresse zu verwenden ist. Das Grundprinzip
besteht darin, dass der Heimagent und die entsprechenden Knoten
nur eine Care-of-Adresse haben können,
die in dem Bindungscache aufgeführt ist.
Es ist der bewegliche Knoten, der entscheidet, an welche Care-of-Adresse Daten,
die für
die Heimadresse bestimmt sind, (über
den Heimagenten) geleitet werden, und er kann für jeden entsprechenden Knoten
bestimmen, an welche Care-of-Adresse
der entsprechende Knoten senden sollte. Das Prinzip besteht daher
darin, dass jeder Heimagent oder entsprechende Knoten nur eine der
möglichen
Care-of-Adressen hat, die in seinem Bindungscache aufgeführt sind.
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In
Verbindung mit „Mobile
IPv6" wurde ein System
namens NOMADv6 vorgeschlagen, das Filter für „Mobile IPv6"-Bindungen umfasst.
NOMAD ermöglicht
einem beweglichen Knoten, der mehrere Care-of-Adressen hat, mehrere
Bindungsaktualisierungen an einem adäquaten Bindungsagenten (z.
B. Heimagenten, entsprechenden Knoten oder einem so genannten Mobilitätsankerpunkt)
zu registrieren und diese unterschiedlichen Bindungen mit einem Filter
zu assoziieren. Der Filter ermöglicht
es, verschiedene Ströme
auf Grundlage des „Verkehrsklasse"-Felds (Traffic Class)
im IPv6-Paketkopf, des „Flussmarke"-Felds (Flow Label)
im IPv6-Paketkopf, des „Protokollerweiterung"-Felds (Protocol
Extension) im IPv6-Paketkopf,
das die Art des verwendeten Protokoll einer höheren Schicht identifiziert,
der Ursprungsadresse (Source Address) (oder dem Ursprungsadressenpräfix), einer
Reihe von Ursprungsport-(Source Port) oder Zielportnummern (Destination
Port) im Protokollpaketkopf oder dem Wert eines bestimmten Datenbereichs
im IPv6-Paket an verschiedene Care-of-Adressen zu leiten.
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Ein
weiteres Konzept, das in Verbindung mit „Mobile IPv6" bekannt ist, ist
die Verwendung von Bicasting, d. h. einem Heimagenten ermöglichen,
vorübergehend
Bindungen zu zwei Care-of-Adressen für dieselbe Heimadresse zu haben.
Während
solche Bindungen gleichzeitig aktiv sind, wird jedes Paket repliziert
und eine Kopie wird an jede Care-of-Adresse gesendet.
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WO03/047183 beschreibt
ein System, das gemäß der „Mobile
IPv6"-Architektur
arbeitet und einen beweglichen Knoten umfasst, der einen assoziierten
Heimagenten zum Führen
von Kommunikation mit einem entsprechenden Knoten über ein
IP-Netz aufweist.
Dieses Dokument befasst sich mit dem Problem, dass generische IP-Netze
die Auswahl unidirektionaler Verbindungen nicht spezifisch unterstützen. Das
Dokument schlägt
vor, eine Erfassung einer unidirektionalen Schnittstelle in dem
beweglichen Knoten bereitzustellen und dann eine Bindungsaktualisierung
an den Heimagenten zu übertragen,
die eine Care-of-Adresse anzeigt, die die erfasste unidirektionale
Schnittstelle identifiziert, so dass Pakete dann über die
unidirektionale Schnittstelle geroutet werden können.
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[Aufgabe der Erfindung]
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Kapazitäten eines Systems zu verbessern,
das Identifizierungsadressen und Weiterleitungsadressen verwendet.
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[Kurzdarstellung der Erfindung]
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Die
Aufgabe wird von einer wie in Anspruch 1 beschriebenen Datenelementverarbeitungsentität und einem
wie in Anspruch 8 beschriebenen Verfahren zum Kontrollieren einer
Datenelementverarbeitungsentität
erfüllt.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind
in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält die
Datenelementverarbeitungsentität
einen Managementteil, der einer Netzkontrollfunktion Zugriff auf
den Entscheidungsdatenspeicher bereitstellt, der von jeglichem Zugriff
unabhängig
ist, der einem oder mehreren beweglichen Knoten bereitgestellt wird.
In der Regel wird der Managementteil außerdem eine Schnittstelle zu
den Entscheidungsdaten für
bewegliche Knoten bereitstellen, dies ist jedoch nicht erforderlich.
Anders ausgedrückt,
die Entscheidungsdaten, die von einem Entscheidungsteil der Datenelementverarbeitungsentität zum Auswählen einer
Weiterleitungsadresse auf Grundlage einer Identifizierungsadresse,
die in einem Datenelement enthalten ist, verwendet werden, können von
einer Netzkontrollfunktion unabhängig
von den Änderungen,
die von beliebigen beweglichen Knoten oder auf Anforderung beliebiger
beweglicher Knoten durchgeführt werden
können,
geändert
werden.
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Dieses
Konzept stellt hervorragende Vorteile bereit. Es ermöglicht die
Kombination von Mobilitätsmanagement
auf Ebene des Routing-Protokolls (RP) des Datenelementübertragungsnetzes
mit Netzkontrolloperationen, die Parameter und Anforderungen, die
beim Management des gesamten Netzes angewendet werden, berücksichtigen.
Zum Beispiel, wenn die beweglichen Knoten sich über eine Vielfalt von Funkverbindungen
mit dem Datenelementübertragungsnetz
verbinden, kann die Verwaltung von Funkverbindungen mit dem Mobilitätsmanagement
in Verbindung gebracht werden, das von der Datenelementverarbeitungsentität durchgeführt wird,
die auf Grundlage einer Identifizierungsadresse eine Weiterleitungsadresse
bestimmt. Anders ausgedrückt,
Aspekte des Funkverbindungsmanagements, wie Nutzung, Überlastung,
Stauungen usw., können
von einer Netzkontrollfunktion berücksichtigt werden, die wiederum
Zugriff auf den Entscheidungsdatenspeicher der Datenelementverarbeitungsentität hat, um die
Entscheidungsdaten entsprechend zu aktualisieren. Zum Beispiel ist
es möglich,
dass, während
ein beweglicher Knoten der Datenelementverarbeitungsentität angezeigt
hat, dass er wünscht,
Datenelemente über
eine Weiterleitungsadresse zu empfangen, die mit einer Funkverbindung
von mehreren verfügbaren
Funkverbindungen assoziiert ist, kann die Netzkontrollfunktion diese
Anforderung außer
Kraft setzen, indem sie eine andere Weiterleitungsadresse in die
Entscheidungsdaten schreibt, z. B. weil die Funkverbindung, die
mit der Weiterleitungsadresse assoziiert ist, die von dem beweglichen
Knoten ausgewählt
wurde, überlastet
ist, während
eine andere verfügbare
Funkverbindung unterausgelastet ist. Mit dem Konzept der vorliegende
Erfindung ist es insbesondere möglich,
einen vom Netz kontrollierten Handover-Vorgang für einen gegebenen beweglichen Knoten
durchzuführen,
d. h. einen Handover-Vorgang, bei dem das Netz den Handover (Leitungsübergabe)
initiiert und/oder die anfänglichen
und die endgültigen
Kommunikationsverbindungen festlegt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung stellt der Managementteil unabhängigen Zugriff auf die Entscheidungsdaten
für mehrere Kontrollfunktionen
bereit. Dies hat den besonderen Vorteil einer dezentralisierten
Kontrolle über
die Verwaltung der Entscheidungsdaten und folglich über den
Entscheidungsvorgang selbst. Alle der verschiedenen Kontrollfunktionen
verfügen über zumindest Teilzugriff
auf die Entscheidungsdaten, so dass jede der Kontrollfunktionen
am Kontrollvorgang zum Einstellen von Weiterleitungsadressen beteiligt
ist. Dies stellt eine hohe Flexibilität und viele neue Freiheitsgrade
bei der gesamten Handhabung von Datenelementen im Vergleich zu einem
zentralisierten System wie im Stand der Technik bereit, bei dem
nur eine Kontrollfunktion die Entscheidungsdaten kontrolliert.
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[Kurzbeschreibung der Figuren]
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische
detaillierte Ausführungsformen,
die nicht einschränkend
sein sollen, und unter Bezugnahme auf Figuren beschrieben, in denen
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1 eine
schematische Darstellung eines Datenelementübertragungsnetzes zeigt, das
mehrere Knoten umfasst;
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2 eine
schematische Darstellung eines Datenelements zeigt, das eine Identifizierungsadresse
und eine Weiterleitungsadresse trägt;
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3 ein
weiteres Beispiel eines Datenelements zeigt, das eine Identifizierungsadresse
und eine Weiterleitungsadresse trägt;
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4 ein
schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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5 ein
Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels eines Entscheidungsvorgangs
zum Einstellen einer Weiterleitungsadresse auf Grundlage einer Identifizierungsadresse
zeigt;
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6 ein
Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Managementvorgangs zum Verwalten
des Entscheidungsdatenspeichers zeigt;
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7 ein
Ablaufdiagramm eines weiteren Beispiels eines Managementvorgangs
zum Verwalten des Entscheidungsdatenspeichers zeigt und
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8 ein
schematisches Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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[Ausführliche
Beschreibung von Ausführungsformen]
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In
der folgenden Beschreibung und den detaillierten Ausführungsformen
wird manchmal auf das Internetprotokoll (IP) und gegenwärtig diskutierte
Modifikationen dieses, wie IP Version 6 (IPv6) und „Mobile
IPv6" (MIPv6), Bezug
genommen. Das Internetprotokoll und dessen Modifikationen sind eine
bevorzugte Anwendung der Konzepte der vorliegenden Erfindung, die
vorliegende Erfindung ist jedoch keineswegs auf IP oder dessen Modifikationen
oder sogar Netzschichtprotokolle allgemein beschränkt. Viel eher
kann die vorliegende Erfindung im Zusammenhang eines beliebigen
Datenelementübertragungsnetzes
angewendet werden, das Identifizierungsadressen und Weiterleitungsadressen
verwendet. Zum Beispiel kann die Erfindung auch im Zusammenhang
mit MPLS (Multi Protocol Label Switching) angewendet werden, bei
dem es sich um ein Protokoll handelt, das sich unter dem IP, d.
h. unter der Vermittlungsschicht, in der Tat jedoch über der
Verbindungsschicht befindet.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Datenelementübertragungsnetzes 10,
das Netzknoten 101-112 umfasst. Unter diesen Netzknoten
gibt es Routing-Knoten 101-109, die dazu eingerichtet
sind, Datenelemente über
das Datenelementübertragungsnetz 10 gemäß einem
adäquaten
Routing-Protokoll, das generisch als RP abgekürzt wird, zu routen. Wie oben
angedeutet, kann das Routing-Protokoll RP ein beliebiges adäquates Vermittlungsschichtprotokoll
sein, kann jedoch auch ein Routing-Protokoll sein, das sich in einer
anderen Schicht befindet, wie MPLS.
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Das
Netz 10 umfasst weiterhin Endknoten 110, 111 und 112,
d. h. Knoten, bei denen es sich um Endstellen des Netzes handelt.
Die Knoten 110 und 111 sind bewegliche Knoten,
die mit entsprechenden Zugangsknoten 106, 108 oder 109 auf
drahtlose Art und Weise kommunizieren. Andererseits ist der Endknoten 112 ein
ortsfester Knoten, der ortsfest mit dem Knoten 107 verbunden
ist, z. B. mittels einer feststehenden drahtgebundenen Verbindung.
Es wird wiederum angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht
auf eine spezifische Art von beweglichem Knoten beschränkt ist.
Als solche können
die beweglichen Knoten auf das Datenelementübertragungsnetz in einer beliebigen
Art und Weise zugreifen, die zur Kommunikation über mehrere Zugangsverbindungen geeignet
ist, z. B. Funk-, Infrarot- oder sogar mittels (möglicherweise
beweglicher) drahtgebundener Verbindungen.
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Zum
Beispiel ist es möglich,
dass ein beweglicher Knoten über
eine Mobiltelefonverbindung eines ersten Typs (z. B. über GSM),
eine Mobiltelefonverbindung eines zweiten Typs (z. B. über UMTS)
und ein drahtloses Lokalnetz (wireless local area network, W-LAN)
auf das Datenelementübertragungsnetz
zugreifen kann. Jede dieser verschiedenen Zugriffsmöglichkeiten
wird dann mit seiner eigenen Weiterleitungsadresse assoziiert, obwohl
der bewegliche Knoten nur eine Identifizierungsadresse hat. In der Regel
werden die einzelnen Weiterleitungsadressen auch mit ihrem eigenen
Zugangsknoten assoziiert, z. B. wenn das Beispiel von 1 in
Betracht gezogen wird, wird der Netzknoten 108 Datenelemente
handhaben, die eine erste Weiterleitungsadresse für den beweglichen
Knoten 111 tragen, während
der Zugangsknoten 106 Datenelemente handhaben wird, die
eine andere Weiterleitungsadresse für den beweglichen Knoten 111 tragen.
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Die
Netzknoten 101-112 können zwischen einer Identifizierungsadresse
IA und einer Weiterleitungsadresse (forwarding address) FA in Datenelementen,
die über
das Netz 10 übertragen
werden, unterscheiden. Dies kann in einer beliebigen geeigneten
oder wünschenswerten
Art und Weise erzielt werden, z. B. indem für eine spezifische Struktur
der Datenelemente gesorgt wird, so dass die Identifizierungsadresse
und die Weiterleitungsadresse in jeweils vorgesehenen Feldern der
Datenelemente zu finden sind. Dies soll mit den Beispielen von 2 und 3 erläutert werden.
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2 zeigt
schematisch ein Datenelement 20, das aus einem allgemeinen
Datenelement 21 besteht, das seinen eigenen Header (Kopf) 23 aufweist. Zum
Beispiel kann dieses allgemeine Datenelement 21 ein Standard-IP-Paket
sein, wobei der Header 23 ein Feld 24 für die Standard-IP-Adresse
enthält.
In diesem Fall ist die Standard-IP-Adresse die Identifizierungsadresse.
Gemäß dem eingesetzten
Routing-Protokoll RP kann ein weiterer Header 22 hinzugefügt werden,
der ein vorgesehenes Feld 25 für eine Weiterleitungsadresse
umfasst.
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3 zeigt
ein anderes Schema, in dem ein Datenelement 30 einen einzigen
Header 31 aufweist, der ein erstes Feld 32 zum
Aufbewahren der Identifizierungsadresse IA und ein zweites Feld 33 zum
Aufbewahren der Weiterleitungsadresse FA umfasst.
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In
jedem Fall können
die Netzknoten 101-112 die Datenelemente adäquat lesen
und die jeweiligen Adressen identifizieren.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Die Bezugsziffer 4 bezieht sich auf die Datenelementverarbeitungsentität, die einen
Entscheidungsteil 41, einen Entscheidungsdatenspeicher 42 und
einen Managementteil 43 umfasst. Der Entscheidungsteil 41 ist
dazu eingerichtet, eine Weiterleitungsadresse FA in einem empfangenen
Datenelement einzustellen. Der Arbeitsablauf des Entscheidungsteils 41 hängt von
der Identifizierungsadresse, die in dem empfangenen Datenelement,
das weitergeleitet werden soll, eingestellt ist, und von den Entscheidungsdaten
ab, die in Assoziation mit der gegebenen Identifizierungsadresse
im Entscheidungsdatenspeicher 42 gespeichert sind. Die
Entscheidungsdaten umfassen eine oder mehrere Weiterleitungsadressen
FA, die der Entscheidungsteil auswählen kann.
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Der
Managementteil 43 ist dazu eingerichtet, eine Schnittstelle
zu dem Entscheidungsdatenspeicher 42 zum Modifizieren der
darin gespeicherten Entscheidungsdaten bereitzustellen. Die Schnittstelle
ist dazu eingerichtet, einem oder mehreren beweglichen Knoten Zugriff
auf den Entscheidungsdatenspeicher 42 zum Aktualisieren
der Entscheidungsdaten bereitzustellen. Im Beispiel von 4 stellt
die Bezugsziffer 47 einen beweglichen Knoten dar, der eine
Kontrollfunktion 50 umfasst, die mit dem Managementteil 43 kommunizieren
kann, um die im Entscheidungsdatenspeicher 42 gespeicherten
Entscheidungsdaten zu modifizieren. Zum Beispiel kann die Kontrollfunktion 50 Aktualisierungsanfragen
an den Managementteil 42 senden, die anzeigen, dass der
bewegliche Knoten 47 von einer Weiterleitungsadresse FA1,
die mit einer Funkverbindung 52 assoziiert ist, zu einer
anderen Weiterleitungsadresse FA2, die mit einer Funkverbindung 52 assoziiert
ist, wechseln möchte.
Im Beispiel von 4 bezieht sich die Bezugsziffer 45 auf
einen ersten Zugangsknoten, den der bewegliche Knoten 47 einsetzen
kann, und die Bezugsziffer auf einen zweiten Zugangsknoten, den
der bewegliche Knoten 47 einsetzen kann. Die Bezugsziffer 44 ist
ein gegebener Knoten, der RP-Datenelemente an den beweglichen Knoten 47 sendet.
Zum Beispiel kann er ein entsprechender Knoten gemäß IPv6 sein.
Die Datenelementverarbeitungsentität 4 ist ein adäquater Agent
zum Identifizieren und Einfügen
von Weiterleitungsadressen. Als solcher kann er mit einem gegebenen
Knoten, wie dem Knoten 44, assoziiert sein oder er kann
sich an einem spezifischen Knoten befinden, der mit dem beweglichen
Knoten 47 assoziiert ist, d. h. als eine Art Heimagent
am Knoten, der Datenelemente empfängt, die nur die Identifizierungsadresse
IA des beweglichen Knotens 47 trägt, so dass diese Datenelemente
eine Weiterleitungsadresse FA empfangen können, die ein Routen der Datenelemente
zu dem beabsichtigten Ziel, d. h. dem beweglichen Knoten 47,
ermöglicht.
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Ebenso
kann die Datenelementverarbeitungsentität 4 an einem vorgesehenen
Knoten des Netzes bereitgestellt werden, d. h. einem Art Mobilitätsankerpunkt,
das heißt,
dazu vorgesehen, Datenelemente zu handhaben, denen eine Weiterleitungsadresse
fehlt.
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Im
Beispiel von 4 kommunizieren die Entitäten auf
Ebene des Routing-Protokolls RP, d. h. sie sind Peers (Gleichrangige)
dieses Protokolls. Wie angegeben, sind die Zugangsknoten 45 und 46 ebenfalls
Peers, das zugrunde liegende Verbindungsprotokoll (link protocol)
LP ist für
die zwei verschiedenen Mobilzugangsarten jedoch unterschiedlich.
Zum Beispiel kann die Verbindung 52 von einem Verbindungsschichtprotokoll
für eine
Mobiltelefonverbindung (z. B. für
GSM, GPRS oder UMTS) bestimmt werden, während die Verbindung 43 von
einem Verbindungsprotokoll für
W-LAN bestimmt werden kann.
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Gemäß der vorliegende
Erfindung stellt der Managementteil 43 weiterhin eine Schnittstelle
für eine
Netzkontrollfunktion 51 bereit, so dass die Netzkontrollfunktion 51 auf
die Entscheidungsdaten im Entscheidungsdatenspeicher 42 zugreifen
kann, unabhängig
von jeglichem Zugriff, der einem oder mehreren beweglichen Knoten,
wie dem beweglichen Knoten 47, bereitgestellt wird.
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Die
Funktion 51 kann eine beliebige Art von Netzkontrollfunktion
sein, z. B. eine Funkressourcenmanagementfunktion für Funkverbindungen.
Zu diesem Zweck kann die Netzkontrollfunktion 51 mit Funkkontrollfunktionen 48, 49 kommunizieren,
die jeweils mit den Funkverbindungen 52 und 53 assoziiert sind.
In dieser Art und Weise kann die Netzkontrollfunktion 51 z.
B. eine MRRM-Funktion (MRRM = multi-radio resource management, Mehrfachfunkressourcenmanagement)
sein.
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Eine
solche Anordnung hat den besonderen Vorteil, dass eine koordinierende
Verwaltung von Funkressourcen für
unterschiedliche Zugriffstechnologien mit dem Mobilitätsmanagement
auf Ebene des Routing-Protokolls RP kombiniert werden kann. Es wird
angemerkt, dass einer der entscheidenden Gesichtspunkte des allgemeinen
Routing auf Ebene des Routing-Protokolls RP darin besteht, dass
es von jeglicher bestimmter zugrunde liegender Zugriffstechnologie
unabhängig
ist.
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In 4 sind
die Verbindungen zwischen der Netzkontrollfunktion 51 und
dem Managementteil 43 als eine gestrichelte Linie gezeigt,
genauso wie die Verbindungen zwischen en Kontrollfunktionen 48, 48 und
der Netzkontrollfunktion 51. Die Verbindungen zwischen
den Kontrollfunktionen und zwischen einer Kontrollfunktion und dem
Managementteil können in einer
beliebigen geeigneten oder wünschenswerten Art
und Weise bereitgestellt werden. Anders ausgedrückt, sie können Datenelemente nutzen,
die sich das Routing-Protokoll RP einhalten, oder die Verbindungen
können über separate,
dedizierte Kontrollzeichengabeverbindungen bestehen. In dieser Art
und Weise kann die Netzkontrollfunktion 51 in einem oder mehreren
der Netzknoten bereitgestellt werden oder sie kann separat von den
Netzknoten in einer dedizierten Kontrollarchitektur bereitgestellt
werden.
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Es
wird angemerkt, dass, obwohl die Kontrollfunktionen 48 und 49,
die in 4 gezeigt sind, mit der Netzkontrollfunktion 51 kommunizieren,
die wiederum über
die Schnittstelle des Managementteils 43 auf den Entscheidungsdatenspeicher 42 zugreifen
kann, es ebenso möglich
ist, dass die Kontrollfunktionen 48, 49 direkt
mit dem Managementteil 43 kommunizieren. Dies ist in der
Ausführungsform von 8 gezeigt,
die dieselben Bezugsziffern wie 4 verwendet,
so dass eine wiederholte Beschreibung der entsprechenden Elemente
nicht erforderlich ist.
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Im
Beispiel von 8 haben die Kontrollfunktionen 48, 49, 50 und 51 jeweils
unabhängigen Zugriff
auf die Entscheidungsdaten. Folglich ist jede am Entscheidungsvorgang
zum Bestimmen von Weiterleitungsadressen auf Grundlage einer Identifizierungsadresse
beteiligt. Dies führt
zu einer sehr flexiblen, dezentralisierten Kontrollstruktur für die Verwaltung
der Weiterleitungsadressen auf Ebene des RP.
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Im
Allgemeinen ist die Datenelementverarbeitungsentität der vorliegenden
Erfindung derart, dass die Schnittstelle, die vom Managementteil 43 bereitgestellt
wird, mehreren Kontrollfunktionen Zugriff auf den Entscheidungsdatenspeicher 42 bereitstellt.
Eine oder mehrere dieser mehreren Kontrollfunktionen können sich
in einem der beweglichen Knoten befinden, wie die Kontrollfunktion 50,
die sich in dem beweglichen Knoten 47 befindet.
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5 zeigt
ein Beispiel eines Entscheidungsvorgangs, der eine Weiterleitungsadresse
in einem empfangenen Datenelement, das weitergeleitet werden soll,
einstellt. In Schritt S51 wird die Identifizierungsadresse IA in
dem empfangenen Datenelement gelesen. Dann schaut der Entscheidungsvorgang
in Schritt S52 in den Entscheidungsdatenspeicher 42, um
die Entscheidungsdaten abzurufen, die mit der Identifizierungsadresse
IA assoziiert sind. Die abgerufenen Entscheidungsdaten werden anschließend verarbeitet,
um eine Weiterleitungsadresse FA zu erlangen. Schließlich wird
die erlangte Weiterleitungsadresse FA in dem Datenelement eingestellt, siehe
Schritt S53.
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Es
wird angemerkt, dass die Entscheidungsdaten eine beliebige geeignete
oder wünschenswerte
Form aufweisen können.
Vorzugsweise umfassen die Entscheidungsdaten Entscheidungsregeln
und Entscheidungsparameter. Diese Entscheidungsregeln und Entscheidungsparameter
können
in Assoziation mit einer Identifizierungsadresse gespeichert sein,
z. B. in Form von Tabellen, auf die über die Identifizierungsadresse
IA Bezug genommen wird.
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Die
Entscheidungsregeln können
z. B. eine einfache Implikationsform aufweisen, wie „wenn Protokoll
einer höheren
Schicht X ist, dann wähle
Weiterleitungsadresse FA 1" und „wenn Protokoll
einer höheren
Schicht Y ist, dann wähle
Weiterleitungsadresse FA 2".
Zum Beispiel kann X für
UDP und Y für
TCP stehen. Die Entscheidungsparameter können Werte sein, auf die die
Regeln Bezug nehmen, wie „wenn Datenelementgröße unter
Parameter Z liegt, dann wähle
Weiterleitungsadresse FA 1, ansonsten FA 2", wobei „Parameter Z" eine Variable ist,
die sich auf einen Wert bezieht, der in dem Entscheidungsdatenspeicher
gespeichert ist, und der Managementteil 43 kann die externen
Kontrollfunktionen ermöglichen, um
diesen Parameter zu aktualisieren. Ein anderes Beispiel für Regeln
ist, dass sie von solchen Parametern wie der Übertragungsgeschwindigkeit
oder der Verzögerung
entlang einer gegebenen Verbindung abhängen, wie „wenn Verzögerung Th auf Verbindung mit
FA 2 übersteigt,
dann stelle ausgewählte Weiterleitungsadresse
FA 3 ein", wobei
die „Verzögerung" von einer Kontrollfunktion
bereitgestellt wird, die mit der Verbindung mit FA 2 assoziiert
ist, und „Th" ein einstellbarer
Schwellwertparameter ist.
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Die
Regeln können
auch ausgeklügelter sein,
z. B. von einer oder mehreren vorherbestimmten Kostenfunktionen
abhängen.
Eine Regel könnte dann
z. B. „Stelle
Weiterleitungsadresse so ein, dass Cost function A Minimum ist", wobei „Cost function
A" eine vorherbestimmte
Kostenfunktion ist. Die Kostenfunktionen können die „Kosten" in Bezug auf den Geldwert, die Energie,
die Netzbelegung, die Verzögerung,
den Durchsatz, die Übertragungsgeschwindigkeit,
die Dienstgüte
(quality of service, QoS) und/oder ein beliebiges anderes geeignetes
oder wünschenswertes
Maß bewerten.
Solche Maße
können
spezifisch mit Verbindungsressourcen assoziiert sein und sich auf
Zeitschlitze, Codes, Frequenzen, Träger, Übertragungsleistung usw. beziehen.
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Die
Regeln können
auch vom Benutzerverhalten abhängen,
zum Beispiel dem Mobilitätsverhalten
des Benutzers eines beweglichen Knotens, der sich bewegt. Wenn z.
B. bestimmt wird, dass sich ein Benutzer schnell oder beständig bewegt,
wie mittels eines adäquaten
Parameters gemessen, könnte
eine Regel zum Vermeiden des Einstellens einer Weiterleitungsadresse
vorhanden sein, die sehr bald einen erwarteten Handover erfordern
würde,
z. B. eine Weiterleitungsadresse, die mit einer Mikrozelle assoziiert ist,
von der erwartet werden kann, dass ein sich schnell bewegender Benutzer
sie bald verlassen wird. Anders ausgedrückt, „wenn motion_parameter Th_m übersteigt,
dann stelle nicht FA 4 ein",
wobei „motion_parameter" einen Parameter
darstellt, der den Grad der Bewegung des Benutzers anzeigt, und „Th_m" ein einstellbarer
Schwellwert ist.
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Der
Zugriff auf den Entscheidungsdatenspeicher kann derart sein, dass
nur die Parameter oder nur die Regeln aktualisiert werden, es ist
jedoch bevorzugt, dass der Zugriff derart ist, dass sowohl die Regeln
als auch die Parameter geändert
werden können.
Zum Beispiel könnte
der Zugriff im Zusammenhang des Beispiels von 8 derart
sein, dass die Kontrollfunktionen 48, 49 nur auf
die Parameter (wie z. B. Verzögerungs-
und Übertragungsgeschwindigkeitswerte,
die mit ihren Verbindungen assoziiert sind) zugreifen und diese ändern, wohingegen
die Kontrollfunktion 51 nur auf die Regeln zugreift und diese
modifiziert. Der Kontrollfunktion 50 könnte wiederum ermöglicht sein,
auf alle Regeln, Parameter zuzugreifen, die den beweglichen Knoten
betreffen, nicht jedoch auf Parameter, die z. B. die Verbindungen 52, 53 betreffen.
Dieses Beispiel stellt den Vorteil eines Kontrollschemas bereit,
in dem die möglicherweise
sehr unterschiedlichen zeitlichen Rahmen unterschiedlicher Kontrollfunktionen
sehr einfach integriert werden. Die Kontrollfunktionen 48, 49 werden nämlich in
der Regel aufgrund der sich möglicherweise
schnell ändernden
Umständen
bei diesen Verbindungen Aktualisierungsanfragen viel öfter senden
als der bewegliche Knoten. Dennoch führt dies nicht zu etwaigen
Problemen.
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Zusammengefasst
sind eine oder mehrere der mehreren Kontrollfunktionen, mit denen
der Managementteil 43 kommuniziert, Netzressourcenmanagementfunktionen,
z. B. zum Verwalten von Funkressourcen.
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Die 6 und 7 zeigen
Beispiele von Managementvorgängen
zum Ändern
der Entscheidungsdaten im Entscheidungsdatenspeicher 42.
In 6 beginnt der Vorgang mit Schritt S61, in dem bestimmt
wird, ob eine Aktualisierungsanfrage (AA) von einem beweglichen
Knoten (BK) empfangen wurde. Eine solche Aktualisierungsanfrage
kann von einer beliebigen der Kontrollfunktionen stammen, die mit
dem Managementteil 43 kommunizieren können. Wenn dies der Fall ist,
verarbeitet Schritt S62 die Aktualisierungsanfrage, d. h. die angeforderten
Aktualisierungen werden durchgeführt,
z. B. eine oder mehrere Regeln oder ein oder mehrere Parameter werden
geändert.
Der Vorgang fährt
dann mit Schritt S63 fort, in dem bestimmt wird, ob eine Aktualisierungsanfrage
von der Netzkontrollfunktion (NKF) 51 empfangen wurde.
Wenn dies der Fall ist, wird diese Aktualisierungsanfrage in Schritt
S64 verarbeitet. Der Vorgang fährt
dann mit Schritt S65 fort, um entweder eine Schleife zum Beginn
zu laufen oder um zu enden.
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Wie
im Beispiel von 6 zu sehen ist, werden die Aktualisierungsanfragen
nach den Entscheidungsdaten, die von dem beweglichen Knoten (z.
B. von der Kontrollfunktion 50 am beweglichen Knoten) und
von der Kontrollfunktion 51 des Netzes empfangen werden,
unabhängig
voneinander abgewickelt.
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Im
einfachen Beispiel, das in 6 gezeigt ist,
haben sowohl der bewegliche Knoten als auch die Netzkontrollfunktion
Vollzugriff, d. h. können
eine beliebige Regel oder einen beliebigen Parameter aktualisieren.
Es ist jedoch auch möglich,
dass der Managementteil 43 den Zugriff der Netzkontrollfunktion und/oder
des beweglichen Knotens begrenzt. Zum Beispiel ist es möglich, dass
die Netzkontrollfunktion 51 Vollzugriff erhält, während der
bewegliche Knoten nur Zugriff auf bestimmte Parameter und/oder bestimmte
Regeln erhält.
Zum Beispiel kann der Zugriff des beweglichen Knotens auf Parameter,
die Benutzerpräferenzen
anzeigen, und Regeln für „weiche" Entscheidungen begrenzt
sein, der bewegliche Knoten erhält
jedoch keinerlei Zugriff auf Regeln für „harte" Entscheidungen (wie zwingend notwendige
Handover-Entscheidungen).
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Es
ist auch möglich,
dass der Zugriff, der verschiedenen Kontrollfunktionen bereitgestellt
wird, unterschiedliche Prioritäten
erhält.
Ein Beispiel dafür
ist in 7 gezeigt. Der Vorgang von 7 startet
mit Schritt S71, in dem bestimmt wird, ob eine Aktualisierungsanfrage
von der Netzkontrollfunktion 51 empfangen wurde. Falls
dies der Fall ist, wird die Aktualisierungsanfrage in Schritt S72
verarbeitet. In Anschluss an Schritt S72 wird in Schritt S73 ein
Zeitgeber zurückgesetzt.
Der Vorgang geht dann zu Schritt S74 über, in dem bestimmt wird,
ob eine Aktualisierungsanfrage von einem beweglichen Knoten empfangen
wurde. Falls dies der Fall ist, bestimmt Schritt S75, ob der Zeitgeber
abgelaufen ist oder nicht. Nur wenn der Zeitgeber abgelaufen ist,
wird der Vorgang mit Schritt S76 fortfahren, in dem die Aktualisierungsanfrage
von dem beweglichen Knoten verarbeitet wird. Anderweitig wird Schritt
S76 übersprungen.
Der Vorgang fährt
dann mit Schritt S77 fort, um entweder eine Schleife zum Beginn
zu laufen oder um abzuschließen.
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Aufgrund
der Verwendung des Zeitgebers besteht die Priorität des Vorgangs
darin, die Aktualisierungsanfrage von der Netzkontrollfunktion 51 zu verarbeiten,
wohingegen die Aktualisierungsanfrage von dem beweglichen Knoten
(z. B. von der Kontrollfunktion 50 des beweglichen Knotens)
nur verarbeitet wird, wenn genügend
Zeit verstrichen ist, seitdem die letzte Aktualisierungsanfrage
von der Netzkontrollfunktion 51 empfangen wurde.
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Es
wird angemerkt, dass die in den 6 und 7 gegebenen
Beispiele Aktualisierungsanfragen als eine Schnittstelle zum Zugreifen
auf den Entscheidungsdatenspeicher verwenden. Die Erfindung ist
jedoch keineswegs auf eine solche Technik beschränkt, da die Schnittstelle in
einer beliebigen geeigneten oder wünschenswerten Art und Weise bereitgestellt
werden kann.
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Es
wird des Weiteren angemerkt, das die von der Netzkontrollfunktion 51 empfangenen
Aktualisierungsanfragen in der Regel häufiger sein werden als die
von dem beweglichen Knoten empfangenen. Dies wiederum unterstreicht
den Gesichtspunkt des unabhängigen
Zugriffs und zeigt einen der wichtigen Vorteile der Erfindung an.
Indem mehreren unabhängigen
Kontrollfunktionen Zugriff auf den Entscheidungsdatenspeicher bereitgestellt
wird, kann nämlich eine
sehr flexible Verwaltung der Entscheidungsdaten durchgeführt werden,
z. B. gemäß der möglicherweise
sehr unterschiedlichen zeitlichen Rahmen, die für die einzelnen Kontrollfunktionen
relevant sind. Es wird auch hervorgehoben, dass der Zugriff auf
den Entscheidungsdatenspeicher 42 durch die zwei Kontrollfunktionen 51 und 50,
wie in 4 gezeigt, nur ein Beispiel ist und eine beliebige
Anzahl von Kontrollfunktionen kann über den Managementteil 43 unabhängigen Zugriff
auf die Entscheidungsdaten haben.
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Der
Entscheidungsteil 41 und der Entscheidungsvorgang S51-S53 agieren dynamisch
dahingehend, eine Weiterleitungsadresse FA aus den Entscheidungsdaten
auszuwählen,
die im Entscheidungsdatenspeicher 42 gespeichert sind.
Vorzugsweise ist diese dynamische Auswahl derart, dass sie für jedes
einzelnes weiterzuleitendes Datenelement durchgeführt wird.
Anders ausgedrückt,
der Entscheidungsvorgang arbeitet vorzugsweise nicht gleichzeitig
für eine
Gruppe oder einen Block von Datenelementen, sondern wird individuell
für jedes empfangene
Datenelement, das weitergeleitet werden soll, durchgeführt.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mittels bevorzugter Beispiele beschrieben
wurde, dienen diese nur dazu, dem Fachmann ein vollständigeres
Verständnis
der Erfindung zu vermitteln, sollen aber keineswegs einschränkend sein.
Die Erfindung wird von den angefügten
Ansprüchen
definiert, wobei die Bezugsziffern nur dazu dienen, die Ansprüche lesbar
zu machen, aber keinen einschränkenden
Effekt haben.