DE60212224T2 - Verbindungsverwaltungseinheit und -verfahren - Google Patents

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DE60212224T2
DE60212224T2 DE2002612224 DE60212224T DE60212224T2 DE 60212224 T2 DE60212224 T2 DE 60212224T2 DE 2002612224 DE2002612224 DE 2002612224 DE 60212224 T DE60212224 T DE 60212224T DE 60212224 T2 DE60212224 T2 DE 60212224T2
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Ichiro Yokohama-shi Okajima
Int. Prop. Dpt. NTT DoCoMo Takehiro Chiyoda-ku Ikeda
Takuya Yokohama-shi Shinozaki
Koji Yokohama-shi Omae
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    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsverwaltungseinheit und ein Verbindungsverwaltungsverfahren zur Verwaltung mehrerer Arten von Verbindungen, die auf einem mobilen Host installiert sind.
  • IN VERBINDUNG STEHENDER STAND DER TECHNIK
  • In jüngeren Jahren haben sich eine Vielzahl von Verbindungsbahnen (nachfolgend als „Verbindungen" bezeichnet), die an das IP (Internet Protokoll) angepasst sind, nacheinander herausgebildet, unbeachtlich von drahtlosen oder leitungsgebundenen Verbindungen und wurden unter verschiedenen Umgebungen zur Verfügung gestellt. Aus diesem Grund wurde es einem beweglichen Host, das heißt einem mobilen Host, möglich, sich zu bewegen, während er Kommunikation aufrechterhielt, von Verbindung zu Verbindung, indem er Gebrauch von IP Mobilitätsprotokollen machte, wie beispielsweise Mobiles IP und anderen. Ferner wurde es machbar, mehrere Arten von Verbindungen an einem bestimmten Ort zu verwenden und einen einzigen mobilen Host gleichzeitig mit mehreren Arten von Verbindungen zu belasten, wegen des Erreichens der kleineren Abmessungen und von niedriger Leistungsaufnahme von Schnittstellen bei diesen Verbindungen (Verbindungsvorrichtungen mit den Verbindungen) und der Implementierung von programmierbaren Schnittstellengeräten durch drahtlose Softwaremittel und ähnliches.
  • Der Artikel „Policy-Enabled Handoffs Across Heterogeneous Wireless Networks", Wang, H.J. et al, Mobile computing systems and Applications, 1999, WMCSA'99, IEEE Computer Soc, US 25 Februar 1999, Seiten 51-60, ISBN 0-7695-0025-0 beschreibt ein System und ein Verfahren zur Auswahl eines besten Netzwerks aus einer Vielzahl von Netzwerken. Die Auswahl wird in Abhängigkeit einer Strategiespezifikation durchgeführt, worin die zur Verfügung stehenden Netzwerke gemäß ihren Eigenschaften bewertet werden. Abhängig von der Strategiespezifikation werden Übergaben zwischen zur Verfügung stehenden Netzwerken durch einen mobilen Host zum Wechsel des verwendeten Netzwerks durchgeführt.
  • EP 1 026 867 A2 beschreibt ein Verzeichnis-basierendes Netzwerk, das benutzeraufrufbare Netzwerkelemente aufweist, wenigstens einen Verzeichnisserver und wenigstens einen Ruf-/Verarbeitungsserver. Der Ruf-/Verarbeitungsserver umfasst verschiedene entkoppelte Engines einschließlich einer Strategie-Engine, welche bei Systeminitialisierung auf Anforderung eine Vielzahl von Policen-Skripten von einem Verzeichnisserver abruft und aus ihnen einen adaptiven Kontext-sensitiven Strategiebaum konstruiert. Bei Ruf eines Benutzers an ein Netzwerk zum Aufruf eines Dienstes leitet ein Agent des Ruf-/Verarbeitungsservers, welcher im Netzwerkelement angeordnet ist, eine Zulässigkeitsanforderung an den Rufverarbeitungsserver weiter, welcher den Strategiebaum im Kontext der Anforderung ausführt und des gegenwärtigen Zustands des Netzwerks, wie es im Verzeichnisserver wiedergespiegelt ist und in den verschiedenen entkoppelten Engines des Ruf-/Verarbeitungsservers. Eine Zulässigkeitsantwort wird an das Netzwerkelement zurückgeschickt, deren Inhalt in Dienste spezifischen Steuerungsblöcken im Netzwerkelement zurückgehalten werden und verwendet werden, um die Ausführung der Anforderung zu steuern. Strategieskripte können einfach eingegeben, gelöscht oder abgewandelt werden und ein neuer Strategiebaum kann unmittelbar aufgebaut werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde erreicht unter solchen Umständen, und eine Aufgabe der Erfindung ist es, komfortable Verbindungsumgebungen für den Anwender eines mobilen Hosts bereitzustellen, indem eine automatische Auswahl einer Verbindung substantiiert wird, die mit einer Zustandsanforderung des Anwenders oder von Anwendungen übereinstimmt, aus einer Vielzahl von Arten von Verbindungen, die auf dem mobilen Host installiert sind.
  • Die zugrunde liegende Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Zur Erreichung der obigen Aufgabe ist eine Verbindungsverwaltungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass sie Detektionsmittel zur Detektion aufweist, welche Verbindung installiert ist; Verwaltungsmittel zur Vorgabe einer Vielzahl von Verbindungsmetriken, die Eigenschaften von jeder detektierten Verbindung angeben und zur Verwaltung von Daten, welche den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen in einer Ta belle; und Auswahlmittel zur Auswahl einer Verbindungsmetrik mit Verbindungsmetriken, die mit einem vorgegebenen Zustand übereinstimmt. Die Verbindungsverwaltungseinheit ist so konfiguriert, dass das Verwaltungsmittel eine Aufzeichnung erzeugt, die aus den Daten besteht, welche den entsprechenden Verbindungsmetriken entsprechen, für jede Verbindung in der Tabelle. Die Verbindungsverwaltungseinheit umfasst Verbindungsmetrikenrang-Zuweisungsmittel zur Zuweisung von Rängen zu den jeweiligen Verbindungsmetriken basierend auf einer vorbestimmten Präferenz; und Datenrang-Zuweisungsmittel zur Zuweisung von Rängen zu den Daten, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen; und so konfiguriert, dass, wenn die vorbestimmte Präferenz vorliegt, das Auswahlmittel eine Verbindung auswählt, die einer Aufzeichnung mit Daten entspricht, die einen höchsten derartigen Rang zugewiesen haben, bei einer Verbindungsmetrik mit einem höchsten Rang. Wenn eine Vielzahl von Aufzeichnungen existieren, die Daten mit höchstem derartig zugewiesenen Rang haben, wählt das Auswahlmittel eine Verbindung aus, die einer Aufzeichnung mit Daten entspricht, die einen höchsten derartigen Rang zugewiesen haben bei einer Verbindungsmetrik mit einem nächsthöheren Rang.
  • Die Verbindungsverwaltungseinheit kann so konfiguriert sein, dass, wenn eine neue Verbindung detektiert wird, die keiner Aufzeichnung entspricht, das Verwaltungsmittel eine Aufzeichnung erzeugt, die der neuen Verbindung entspricht und Daten aufzeichnet, die den Verbindungsmetriken der Verbindung entsprechen, und so, dass, wenn eine Verbindung, die irgendeiner Aufzeichnung entspricht undetektierbar wird, das Verwaltungsmittel die Aufzeichnung löscht.
  • Ein Verbindungsverwaltungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass es einen Detektionsschritt aufweist, zum Detektieren, welche Verbindung installiert ist; einen Verwaltungsschritt, zum Definieren einer Vielzahl von Verbindungsmetriken, die Eigenschaften von jeder detektierten Verbindung angeben und zum Verwalten der Daten, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen, in einer Tabelle; und einen Auswahlschritt zum Auswählen einer Verbindung mit Verbindungsmetriken, die einem gegebenen Zustand entsprechen.
  • Das Verbindungsverwaltungsverfahren weist einen Schritt auf zur Erzeugung einer Aufzeichnung, die aus Daten besteht, die einer jeweiligen Verbindungsmetrik entsprechen, für jede Verbindung in der Tabelle.
  • Das Verbindungsverwaltungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass es einen Schritt aufweist zum Zuweisen von Rängen zu jeweiligen Verbindungsmetriken, basierend auf einer vorbestimmten Präferenz und einen Schritt zum Zuweisen von Rängen zu den Daten, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen; und so konfiguriert, dass der Auswahlschritt einen Schritt aufweist, des, wenn die vorbestimmte Präferenz vorliegt, Auswählens einer Verbindung, die einer Aufzeichnung mit Daten entspricht, die einen derartig höchsten zugewiesenen Rang haben, bei einer Verbindungsmetrik mit einem höchsten Rang. Das Verfahren ist so konfiguriert, dass der Auswahlschritt einen Schritt aufweist des, wenn es eine Vielzahl von Aufzeichnungen gibt, mit Daten mit dem derartig höchsten zugewiesenen Rang, Auswählens einer Verbindung, die einer Aufzeichnung mit Daten entspricht, mit einem höchsten derartig zugewiesenen Rang, bei einer Verbindungsmetrik mit einem nächsthöchsten Rang.
  • Das Verbindungsverwaltungsverfahren kann so konfiguriert sein, dass es einen Schritt aufweist, worin, wenn eine neue Verbindung detektiert wird, die keiner Aufzeichnung entspricht, eine Aufzeichnung, die der neuen Verbindung entspricht, erzeugt wird und Daten, die den Verbindungsmetriken der Verbindung entsprechen aufgezeichnet werden und worin, wenn eine Verbindung, die irgendeiner Aufzeichnung entspricht, undetektierbar wird, diese Aufzeichnung gelöscht wird.
  • Ein Computerprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass es Befehle aufweist, die auf einem Computer ablaufen, daran angepasst, dass es jeden der Schritte gemäß irgendeinem der Ansprüche 3 bis 4 ausführt.
  • Ein Computer-lesbares Medium gemäß der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass es ein Programm, wie vorgegeben in Anspruch 5, speichert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, wird eine Verbindung, die mit einem Zustand übereinstimmt, der durch einen Anwender oder durch Anwendungen angefordert wird, automatisch aus einer Vielzahl von verschiedenen Verbindungen, die in einem mobilen Host installiert sind, ausgewählt, was es erlaubt, komfortable Verbindungsumgebungen für den Anwender des mobilen Hosts bereitzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der detaillierten Beschreibung, die nachfolgend abgegeben wird, verstanden werden und den beigefügten Zeichnungen, welche nur zur Veranschaulichung abgegeben werden und folglich nicht als beschränkend für die vorliegende Erfindung angesehen werden sollen.
  • Der weitere Schutzbereich der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der Beschreibung im einzelnen, die nachfolgend abgegeben wird, ersichtlich werden. Jedoch sollte es verstanden werden, dass die detaillierte Beschreibung und spezielle Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben, nur zur Veranschaulichung abgegeben werden, weil verschiedene Abwandlungen und Veränderungen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung für Fachleute auf dem Gebiet klar werden aus dieser detaillierten Beschreibung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm, das die Platzierung der Verbindungsverwaltungseinheit in einem Protokollstapel zeigt, der in dem mobilen Host bereitgestellt ist.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das die schematische Struktur der Verbindungsverwaltungseinheit zeigt.
  • 3 ist ein Diagramm, das die typischen Verbindungsmetriken zeigt, die verwendet werden, wenn die Verbindungsverwaltungseinheit die Verbindungen verwaltet.
  • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Präferenzen zeigt.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Verbindungsverwaltungseinheit zeigt.
  • 6 ist ein Diagramm, das eine Verbindungsverwaltungstabelle zeigt, die in einem Verbindungsdetektionsprozess verwendet wird.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm eines Verbindungsauswahlprozesses.
  • 8 ist ein Diagramm, das Prioritätsränge der Daten zeigt, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 ist ein Diagramm, das die Platzierung der Verbindungsverwaltungseinheit in einem Protokollstapel zeigt, der im mobilen Host bereitgestellt ist. 2 ist ein Blockdiagramm, das die schematische Struktur der Verbindungsverwaltungseinheit 1 zeigt. Wie in 1 gezeigt, ist die Verbindungsverwaltungseinheit 1 zwischen einer Gruppe von Verbindungen (Verbindung1 bis Verbindungm) angeordnet, die auf dem mobilen Host installiert sind, und einer Gruppe von IP-Mobilitätsprotokollen 2. Die Verbindungsverwaltungseinheit 1 stellt lediglich eine Verbindung bereit, die am meisten mit den Erfordernissen übereinstimmt, die durch den Anwender und/oder Anwendungen abgegeben werden, für die IP-Mobilitätsprotokolle 2, während sie Zustände der jeweiligen Verbindungen verwaltet.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst die Verbindungsverwaltungseinheit 1 Detektionsmittel 20 zur Detektion, welche Verbindung (Verbindung1 bis Verbindungm) installiert ist; Verwaltungsmittel 21 zur Vorgabe einer Vielzahl von Verbindungsmetriken, die Eigenschaften von jeder durch die Detektionsmittel 20 detektierten Verbindung angeben und zur Verwaltung von Daten, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen in einer Tabelle; und Auswahlmittel 22 zur Auswahl einer Verbindung mit Verbindungsmetriken, die mit den vorgegebenen Erfordernissen übereinstimmen und Bereitstellung der derartig ausgewählten Verbindung für die IP-Mobilitätsprotokolle 2. Die Verbindungsverwaltungseinheit 1 umfasst ebenso ein Verbindungsmetrikenrang-Zuweisungsmittel 23 zur Zuweisung von Rängen zu den jeweiligen Verbindungsmetriken basierend auf einer vorbestimmten Präferenz; und Datenrang-Zuweisungsmittel 24 zur Zuweisung von Rängen zu Daten, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen.
  • In 1 führen die IP-Mobilitätsprotokolle 2 eine Mobilitätsverwaltung zur Aufrechterhaltung von Kommunikation durch, wann immer die Verbindungsverwaltungseinheit 1 die Bereitstellung einer zuvor verwendeten Verbindung einstellt (Verbindung1) und stellen stattdessen eine neue Verbindung bereit (Verbindung2).
  • Die Mobilitätsverwaltung über die IP-Mobilitätsprotokolle 2 wird wie folgt durchgeführt. Zum Beispiel, wo eine neue Verbindung von der Verbindungsverwaltungseinheit 1 bereitgestellt wird, während IPv6 (Internetprotokoll Version 6) als ein IP-Mobilitätsprotokoll verwendet wird, bezieht sie eine c/o-Adresse (Care-of Address) von der Verbindung, gibt eine Korrespondenz zwischen einer Heimadresse und der c/o-Adresse in einem Verbindungsaktualisierungspaket ein und sendet es an einen Heimagenten und einen korrespondierenden Host. Hierin stellt die Heimadresse eine Adresse unabhängig von den Verbindungen dar, welche durch Transportprotokolle 3 (Transportprotokolle) und Anwendungen 4 in 1 verwendet wird. Die Transportprotokolle 3 sind zum Beispiel, TCP, UDP, usw. Andererseits ist die c/o-Adresse eine Adresse abhängig von der Verbindung, welche zur Weiterleitung eines an die Heimadresse gerichteten Pakets verwendet wird, an die gegenwärtig verwendete Verbindung. Mobil IPv6 führt wiederholt die Verbindungsverwaltung bei jedem Schalten der durch die Verbindungsverwaltungseinheit 1 bereitgestellten Verbindung durch, um die Kommunikation zwischen dem mobilen Host und dem korrespondierenden Host aufrechtzuerhalten.
  • 3 ist ein Diagramm, das typische Verbindungsmetriken zeigt, die verwendet werden, wenn die Verbindungsverwaltungseinheit 1 die Verbindungen verwaltet. Die Verbindungsmetriken sind Indikatoren, die verschiedene Eigenschaften jeder Verbindung anzeigen und zum Beispiel ist jede der Metriken so vorgegeben, wie in 2 gezeigt. Die Metrik, die „Technologiestandard" genannt wird, ist eine Verbindungsmetrik, die einen Technologiestandard angibt, auf welchem die Verbindung basiert. Die Technologiestandards sind durch verschiedene Standardisierungsorganisationen vorgegeben; zum Beispiel gibt es IMT-2000, IEEE802.11, IEEE802.3z, Bluetooth, usw. Die Metrik genannt „Kosten" ist eine Verbindungsmetrik, die die Kosten angibt, die zur Verwendung der Verbindung anfallen. Die Kosten werden über ein Abrechnungsschema bestimmt und die Kosten pro Abrechnungseinheit. Das Abrechnungsschema ist entweder frei (keine Belastung), Flatrate-Abrechnung (festes Belastungsschema), Zeit-basierende Abrechnung (Zeitbelastungsschema), Verwendungs-basierende Abrechnung (Abrechnungsschema wie verwendet), usw. Die Metrik genannt „Verbindungsart" ist eine Verbindungsmetrik, die angibt, ob die Verbindung eine drahtgebundene oder eine drahtlose Verbindung ist. Die Metrik genannt „tolerierbare Geschwindigkeit" ist eine Verbindungsmetrik, die eine tolerierbare Bewegungsgeschwindigkeit des mobilen Hosts angibt, der in der Lage ist, die Verbindung zu verwenden. Die Metrik genannt „QoS-Unterstützung" ist eine Verbindungsmetrik, die angibt, ob eine Paketübertragung mit Verbindungsniveau QoS unterstützt wird. Die Metrik genannt „Verschlüsselungsunterstützung" ist eine Verbindungsmetrik, die angibt, ob Verbindungsniveau-Paketverschlüsselung unterstützt wird. Die Metrik genannt „Leistungsaufnahme" ist eine Verbindungsmetrik, die die Leistungsaufnahme der Schnittstellenvorrichtung der Verbindung angibt. Die Metrik „Schlafmodusunterstützung" ist eine Verbindungsmetrik, die an gibt, ob ein Niedrigst-Leistungsaufnahmemodus (Schlafmodus) während Perioden keiner Paketübertragung auf der Verbindung zur Verfügung steht. Ein Beispiel des Niedrigst-Leistungsaufnahmemodus ist eine unterbrochene Empfangsaktion, in welcher der Empfänger auf einer drahtlosen Verbindung intermittierend aktiviert wird.
  • Die Metrik genannt „ertüchtigt/nicht ertüchtigt" ist eine Verbindungsmetrik, die angibt, ob der Anwender erzwungenermaßen die Verbindung ertüchtigt hat oder nicht ertüchtigt hat. Die Metrik genannt „Konnektivität" ist eine Verbindungsmetrik, die angibt, ob die Verbindung verbindbar ist. Die Metrik genannt „Durchsatz" ist eine Verbindungsmetrik, die einen gemessenen Wert des Durchsatzes auf der Verbindung angibt. Die Metrik genannt „Paketverlustrate" ist eine Verbindungsmetrik, die einen gemessenen Wert der Paketverlustrate angibt. Die Metrik genannt „Latenz" ist eine Verbindungsmetrik, die einen gemessenen Wert der Paketübertragungslatenz auf der Verbindung angibt.
  • Die Verbindungsmetriken sind unter konstanten und variablen Metriken klassifiziert. Die Metriken des Technologiestandards, der Kosten, der Verbindungsart, der tolerierbaren Geschwindigkeit, von QoS-Unterstützung, von Verschlüsselungsunterstützung, von Leistungsaufnahme, und von Schlafmodusunterstützung sind konstante Metriken, während die Metriken von ertüchtigt/nicht ertüchtigt, Konnektivität, Durchsatz, Paketverlustrate und Latenz variable Metriken darstellen. Weil die konstanten Verbindungsmetriken einzigartig bestimmt werden können, muss die Verbindungsverwaltungseinheit nicht diese Verbindungsmetriken überwachen. Jedoch weil die variablen Verbindungsmetriken mit dem Ablauf der Zeit variieren können, muss die Verbindungsverwaltungseinheit diese Verbindungsmetriken überwachen.
  • Die Diversität der Verbindungsmetriken, wie oben beschrieben macht es für den Anwender oder Anwendung sehr schwierig, individuelle Verbindungsmetriken gemäß den Erfordernissen zu bestimmen. Deswegen, um die Bestimmung der Verbindungsmetriken zu erleichtern, ist die vorliegende Ausführungsform so konfiguriert, dass in Bestimmung der Präzedenz der Verbindungen die Verbindungsverwaltungseinheit ein Muster von Prioritäten von Verbindungsmetriken erstellt, denen Priorität gegeben werden soll, um Priorität zu erteilen und es als Präferenz vorgibt.
  • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Präferenzen zeigt. „Kosten" (Kostenprioritätspräferenz) ist eine Präferenz für solch eine Auswahl einer Verbindung, um die Kosten zu minimieren. „Qualität" (Übertragungsqualitätsprioritätspräferenz) ist eine Präferenz für solch eine Auswahl einer Verbindung, um die Übertragungsqualität zu maximieren.
  • „Sicherheit" (Sicherheitsprioritätspräferenz) ist eine Präferenz für solch eine Auswahl einer Verbindung, um die Sicherheit sicherzustellen. „Kommunikationszeit" (Kommunikationszeitprioritätspräferenz) ist eine Präferenz für solch eine Auswahl einer Verbindung, um die Kommunikation über einen möglichst langen Zeitabschnitt aufrechtzuerhalten.
  • Das Nachfolgende wird den Betrieb der Verbindungsverwaltungseinheit 1 beschreiben, die wie oben beschrieben konstruiert ist. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Verbindungsverwaltungseinheit 1 zeigt. Zunächst führt die Verbindungsverwaltungseinheit 1 eine Verbindungsdetektion (Verbindungsdetektionsablauf) durch (Schritt S1). Dieser Verbindungsdetektionsablauf ist ein Ablauf des Detektierens, welche Verbindungen auf dem mobilen Host installiert sind. Durch diesen Detektionsablauf wird es bestimmt, ob eine neue Verbindung installiert ist oder ob eine zuvor verwendete Verbindung deinstalliert ist.
  • 6 ist ein Diagramm, das eine Verbindungsverwaltungstabelle zeigt, die im Verbindungsdetektionsablauf verwendet wird. Die Verbindungsverwaltungstabelle besteht aus einer Vielzahl von Aufzeichnungen, die den jeweiligen Verbindungen entsprechen. Eine Aufzeichnung enthält Daten, die den Verbindungsmetriken einer Verbindung entsprechen.
  • Wenn eine Verbindung detektiert wird, die keinen der Aufzeichnungen in dieser Verbindungsverwaltungstabelle entspricht, bestimmt die Verbindungsverwaltungseinheit, dass eine neue Verbindung auf dem mobilen Host installiert wurde (Schritt S2), und führt dann eine Aufzeichnungshinzufügung durch (ein Aufzeichnungsadditionsablauf) (Schritt S3). Dieser Aufzeichnungshinzufügungsablauf ist ein Ablauf zur Hinzufügung einer neuen Aufzeichnung zur Verbindungsverwaltungstabelle, um die Verbindungsmetriken der Verbindung aufzuzeichnen. Weil die variablen Verbindungsmetriken in diesem Zustand nicht erlangt werden, werden lediglich die konstanten Verbindungsmetriken aufgezeichnet. Die konstanten Verbindungsmetriken werden über ein Verfahren erhalten, in welchem der Anwender manuell die Verbindungsverwaltungseinheit 1 von den Verbindungsmetriken benachrichtigt, ein Verfahren zur automatischen Benachrichtigung der Verbindungsverwaltungseinheit von den Verbindungsmetriken bei Anbringung der Schnittstelle der Verbindung, usw.
  • Andererseits, wenn eine Verbindung, die als Aufzeichnung in der Verbindungsverwaltungstabelle existiert, undetektierbar wird, bestimmt die Verbindungsverwaltungseinheit, dass die Verbindung deinstalliert wurde (Schritt S4) und führt dann eine Aufzeichnungslöschung durch (einen Aufzeichnungslöschungsablauf) (Schritt S5). Dieser Aufzeichnungslöschungsablauf ist ein Ablauf zum Löschen der zugeordneten Aufzeichnung aus der Verbindungsverwaltungstabelle.
  • Dann führt die Verbindungsverwaltungseinheit 1 eine variable Verbindungsmetrikenüberwachung durch (einen variablen Verbindungsmetrikenüberwachungsablauf) (Schritt S6). Der variable Verbindungsmetrikenüberwachungsablauf ist ein Ablauf zur Überwachung der in der Verbindungsverwaltungstabelle aufgezeichneten variablen Verbindungsmetriken. Die variablen Verbindungsmetriken mit Ausnahme der Metrik „ertüchtigt/nicht ertüchtigt", welches eine Metrik darstellt, die durch den Anwender eingestellt wird, variieren ihre Zustände abhängig von der Bewegung des mobilen Hosts und von anderem. Die Konnektivität kann erhalten werden oder kann nicht erhalten werden von der Schnittstellenvorrichtung der Verbindung. Wenn sie nicht erhalten werden kann, wird die Konnektivität zum Beispiel unter Verwendung eines Routerankündigungspaketes zur Ankündigung von Orten von IPv6 Routern an den mobilen Host detektiert. Weil Routerankündigungspakete periodisch von den Routern an den mobilen Host gesendet werden, kann es bestimmt werden, dass die Verbindung verbindbar ist, solange der mobile Host periodisch Routerankündigungspakete empfangen kann, und dass die Verbindung nicht verbindbar ist, falls der mobile Host dabei versagt, Routerankündigungspakete zu empfangen.
  • Der Durchsatz, die Paketverlustrate, und die Übertragungslatenz können oder können nicht ebenso von der Schnittstellenvorrichtung der Verbindung erhalten werden. Wenn sie nicht erhalten werden können, werden sie zum Beispiel durch Verwendung von Routerankündigungspaketen von IPv6 bestimmt. Der Durchsatz kann aus der Gleichung (Gl. 1) unten berechnet werden, die eine Länge L eines Routerankündigungspaketes verwendet, eine Sendezeit Ts des Routerankündigungspaketes bei einem Router, und eine Empfangszeit Tr des Routerankündigungspaketes beim mobilen Host. Durchsatz [BPS] = L/(Tr – Ts) (Gl. 1)
  • Die Paketverlustrate kann durch die Gleichung (Gl. 2) unten berechnet werden, unter Verwendung der Anzahl P von empfangenen Routerankündigungspaketen und einer maxi malen Sequenznummer Smax und einer minimalen Sequenznummer Smin, die in den Routerankündigungspaketen enthalten ist. Paketverlustrate [%] = P/(Smax – Smin) (Gl. 2)
  • Die Sendelatenz kann durch die Gleichung (Gl. 3) unten berechnet werden basierend auf dem Empfang einer Routerankündigungspaketes, das eine Sendezeit bei einem Router enthält. Sendelatenz [sec] = Tr – Ts (Gl. 3)
  • Falls der Durchsatz, die Paketverlustrate und die Sendelatenz breit variieren, kann jede von ihnen als Mittelwert erhalten werden.
  • Dann bestimmt die Verbindungsverwaltungseinheit 1, ob es eine Veränderung in den variablen Verbindungsmetriken gibt (Schritt S7). Eine Entscheidung wird gefällt, indem das Ergebnis der Überwachung mit den aufgezeichneten Daten in der Verbindungsverwaltungstabelle verglichen wird. Wenn es eine Veränderung in den Verbindungsmetriken gibt, führt die Verbindungsverwaltungseinheit 1 eine Aktualisierung der variablen Verbindungsmetriken durch (einen Verbindungsmetrikenaktualisierungsablauf) (Schritt S8). Dieser Verbindungsmetrikenaktualisierungsablauf ist ein Ablauf zum Aufzeichnen von neuen variablen Verbindungsmetriken in der zugeordneten Aufzeichnung der Verbindungsverwaltungstabelle.
  • Dann führt die Verbindungsverwaltungseinheit eine Verbindungsauswahl durch (einen Verbindungsauswahlablauf) (Schritt S9). Der Verbindungsauswahlablauf ist ein Ablauf zur Auswahl einer am meisten an die durch den Anwender oder die Anwendungen vorgegebene Präferenz angepasste Verbindung. In diesem Ablauf stellt die Verbindungsverwaltungseinheit 1 lediglich die neu ausgewählte Verbindung für das höhere IP-Mobilitätsmanagement (IP-Mobilitätsprotokolle) bereit und schreitet dann weiter zum Verbindungsdetektionsablauf zu Schritt S1 voran.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm des Verbindungsauswahlablaufes bei Schritt S9 von 6. Die Verbindungsverwaltungseinheit sortiert alle Aufzeichnungen in der Verbindungsverwaltungstabelle, die in 6 gezeigt ist, unter Verwendung der Verbindungsmetrik mit der höchsten Priorität in 4 als Schlüssel. Speziell betreffend der Metrik mit der höchsten Priorität wird n = 1 gesetzt (Schritt ST1) und all die Aufzeichnungen werden aus gewählt (Schritt ST2). Hier werden Ränge, die Präzedenzniveaus angeben, den Daten zugeordnet, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen. 8 ist ein Diagramm, das die Prioritätsränge der Daten, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen, zeigt. Zum Beispiel, in Bezug auf die Daten, die der Verbindungsmetrik „Kosten," entsprechen wird „frei" mit der höchsten Priorität ausgestattet und „Zeit-basierend" mit der niedrigsten Priorität. Die in Schritt ST2 ausgewählten Aufzeichnungen werden basierend auf diesen den Daten zugeordneten Prioritäten sortiert (Schritt ST3). Dann wird es bestimmt, ob die Anzahl von Aufzeichnungen mit Daten der höchsten Priorität gleich 1 ist (Schritt ST4). Falls die Anzahl 1 ist, wird die Verbindung, die durch die obere Aufzeichnung bestimmt wird, ausgewählt (Schritt ST5).
  • Andererseits, falls die Anzahl von Aufzeichnungen mit Daten mit der höchsten Priorität nicht 1 ist, wird dann die Aufmerksamkeit auf die Verbindungsmetrik mit der zweithöchsten Priorität fokussiert (Schritt ST6). Es wird n = n + 1 gesetzt (Schritt ST7), und es wird dann bestimmt, ob der Wert von n + 1 gleich der Rangordnung der Verbindungsmetrik mit der niedrigsten Priorität ist (Schritt ST8). Weil die Rangordnung in dieser Stufe immer noch die zweite ist, schreitet die Verbindungsverwaltungseinheit nach Schritt ST3 voran, um die Aufzeichnungen gemäß den Rängen zu sortieren, die den Daten zugeordnet sind, welche der Verbindungsmetrik mit der zweiten Priorität entsprechen (Schritt ST4).
  • Dieser Ablauf wird fortgeführt, bevor die Anzahl von Aufzeichnungen mit Daten mit der höchsten Priorität gleich 1 wird oder bevor die Sortierung mit der Verbindungsmetrik mit dem niedrigsten Rang als Schlüssel beendet wird. Nachdem die Sortierung mit der Verbindungsmetrik mit dem niedrigsten Rang als Schlüssel beendet wird, wählt die Verbindungsverwaltungseinheit die Verbindung aus, die der Aufzeichnung an der obersten Position entspricht (Schritt ST5). Bevor der niedrigste Rang erreicht wird, transferiert die Verbindungsverwaltungseinheit nach Schritt ST3. Weil der niedrigste Rang der 12. in 4 ist, wird es im Schritt ST8 bestimmt, ob die Sortierung mit der 12. Verbindungsmetrik als Schlüssel abgeschlossen ist.
  • Die vorliegende Ausführungsform wurde um den Ablauf beschrieben, der durchgeführt wird, wenn der Anwender oder die Anwendungen eine Präferenz bestimmen und sie bereitstellen für die Verbindungsverwaltungseinheit, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt und erlaubt ebenso einen derartigen Ablauf, dass die Anwendungen eine Vielzahl von Präferenzen bestimmen und die Verbindungsverwaltungs einheit eine Vielzahl von Verbindungen bereitstellt, die mit den Präferenzen übereinstimmen. Die Anwendungen haben manchmal Erfordernisse, die unter Anwendungen verschieden sind, zum Beispiel für die Sendequalität und ähnliches, und es ist folglich wirksam, die verschiedene Präferenzen unter den Anwendungen zu bestimmen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform bestimmte der Anwender oder die Anwendungen die Präferenz, aber die IP-Mobilitätsprotokolle können die Präferenz bestimmen. Weil die IP-Mobilitätsprotokolle manchmal einige Steuerungsmodi haben und verschiedene Steuerungsprozeduren durchführen, können die Erfordernisse für die Verbindung unter den Steuerungsmodi verschieden sein. In diesem Fall ist es wirksam, dass die IP-Mobilitätsprotokolle irgendeine von verschiedenen Präferenzen bestimmen und sie für die Verbindungsverwaltungseinheit bei jedem Schalten des Betriebsmodus bereitstellen.
  • Zum Beispiel wenn detektiert wird, dass keine Übertragung eines Pakets für einen festen Zeitabschnitt auftritt, schalten die IP-Mobilitätsprotokolle den Betriebsmodus von einem Steuerungsmodus, der fortwährende Übertragung von Paketen erlaubt, zu einem Steuerungsmodus, der unterbrochene Übertragung von Paketen erlaubt. Der frühere wird als aktiver Modus bezeichnet werden und der letztere als Schlafmodus. Andererseits, wenn das Bedürfnis für fortwährende Übertragung von Paketen im Steuerungsmodus des Schlafmodus aufkommt, schalten die IP-Mobilitätsprotokolle den Steuerungsmodus zum aktiven Modus um.
  • Wenn der Steuerungsmodus vom aktiven Modus zum Schlafmodus umgeschaltet wird, fordern die IP-Mobilitätsprotokolle die Verbindungsverwaltungseinheit auf, bevorzugt eine Verbindung auszuwählen, wo die Schlafmodusunterstützung aktiv ist. Die Verbindungsverwaltungseinheit wählt eine Verbindung aus, auf der die Schlafmodusunterstützung aktiv ist, in Übereinstimmung mit dieser Anforderung. Bei der Verbindung, auf der die Schlafmodusunterstützung aktiv ist, kann die Leistungsaufnahme zum Beispiel verringert werden, durch unterbrochenen Betrieb des Empfängers.
  • Ferner wurde die vorliegende Ausführungsform über das Verfahren beschrieben, indem der Anwender oder die Anwendungen irgendeine der vorbestimmten Präferenzen auswählten, aber das System kann ebenso so konfiguriert sein, dass der Anwender oder die Anwendungen beliebig eine Reihenfolge von vergleichbaren Prioritäten der Verbindungsmetriken einstellen.
  • Die vorliegende Ausführungsform war so konfiguriert, dass sie lediglich die beste Verbindung auswählte und sie für die IP-Mobilitätsprotokolle bereitstellte, aber eine andere mögliche Konfiguration ist derartig, dass eine vorbestimmte Anzahl von Verbindungen für die Bereitstellung für die IP-Mobilitätsprotokolle ausgewählt werden. In dieser Konfiguration wird es möglich, die Sendeerfolgsrate von Paketen auf solche Weise anzuheben, dass die IP-Mobilitätsprotokolle Kopien von jedem einzelnen Paket erstellen und sie über eine Vielzahl von Verbindungen verschicken, oder um den Durchsatz auf solche Weise zu erhöhen, dass verschiedene Pakete über eine Vielzahl von Verbindungen verschickt werden.
  • Ferner wurde die vorliegende Ausführungsform über den Betrieb beschrieben, der durchgeführt wird, wenn lediglich eine Verbindung von jeder Art auf dem mobilen Host installiert war, aber die vorliegende Erfindung ist ebenso auf Konfigurationen anwendbar, worin eine Vielzahl von Verbindungen der gleichen Art auf dem mobilen Host installiert sind. Zum Beispiel ist in den Fällen, wo in einem zellularen Kommunikationssystem der mobile Host simultan eine Vielzahl von Verbindungen handhaben kann, die bereitgestellt werden durch besuchende und umgebende Basisstationen, ist es der Verbindungsverwaltungseinheit erlaubt, eine Verbindung einer optimalen Basisstation basierend auf der Präferenz auszuwählen.
  • Die Verbindungsverwaltungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass sie das Detektionsmittel zur Detektion aufweist, welche Verbindung installiert ist; das Verwaltungsmittel zur Vorgabe einer Vielzahl von Verbindungsmetriken, die die Eigenschaften von jeder detektierten Verbindung angeben und zur Verwaltung der Daten, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen in der Tabelle; und die Auswahlmittel zur Auswahl einer Verbindung mit den Verbindungsmetriken, die mit dem vorgegebenen Zustand übereinstimmt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird automatisch eine Verbindung, die mit dem Zustand übereinstimmt, die durch einen Anwender oder durch Anwendungen angefordert wird, ausgewählt aus der Vielzahl von verschiedenen Verbindungen, die auf dem mobilen Host installiert sind, was es ermöglicht, einfachere Verbindungsumgebungen für den Anwender des mobilen Hosts bereitzustellen.
  • Aus der derartig beschriebenen Erfindung wird es offensichtlich sein, dass Ausführungsformen der Erfindung auf vielfältige Weise verändert werden können. Solche Veränderungen sind nicht als ein Abweichen vom Schutzbereich der Erfindung anzusehen und alle solche Abwandlungen, die für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein würden, sind dazu bestimmt, im Schutzbereich der vorliegenden Ansprüche enthalten zu sein.

Claims (6)

  1. Eine Verbindungsverwaltungseinheit aufweisend: Detektionsmittel (20) zur Detektion, welche Verbindung installiert ist; Verwaltungsmittel (21) zur Vorgabe einer Vielzahl von Verbindungsmetriken, die Eigenschaften jeder der detektierten Verbindungen angeben und Verwaltung von Daten, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen in einer Tabelle; Auswahlmittel (22) zur Auswahl einer Verbindung, welche Verbindungsmetriken aufweist, die einer gegebenen Vorbedingung genügen, gekennzeichnet durch Verbindungsmetrik-Rangzuweisungsmittel (23) zur Zuweisung von Rängen zu den jeweiligen Verbindungsmetriken, basierend auf einer vorbestimmten Präferenz; und Daten-Rangzuweisungsmittel (24) zur Zuweisung von Rängen zu den Daten, welche den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen, worin, wenn die vorbestimmte Präferenz vorliegt, das Auswahlmittel (23) die Verbindung auswählt, die einer Aufzeichnung entspricht, welche Daten mit einem höchsten derartig zugewiesenen Rang hat, bei einer Verbindungsmetrik mit einem höchsten Rang, und wenn es eine Vielzahl von Aufzeichnungen gibt, die Daten mit einem höchsten derartig zugewiesenen Rang haben, das Auswahlmittel (23) eine Verbindung auswählt, welche einer Aufzeichnung entspricht, mit Daten mit einem höchsten derartig zugeordneten Rang, bei einer Verbindungsmetrik mit einen nächst höchsten Rang.
  2. Die Verbindungsverwaltungseinheit gemäß Anspruch 1, worin, wenn eine neue Verbindung detektiert wird, die keiner Aufzeichnung entspricht, das Verwaltungsmittel (21) eine der neuen Verbindung entsprechende Aufzeichnung erzeugt, und Verbindungsmetriken entsprechende Daten von der Verbindung aufzeichnet, und worin, wenn eine Verbindung, die irgendeiner der Aufzeichnungen entspricht, undetektierbar wird, das Verwaltungsmittel (21) die Aufzeichnung löscht.
  3. Ein Verbindungsverwaltungsverfahren aufweisend: einen Detektionsschritt (S1) zur Detektion, welche Verbindung installiert ist; einen Verwaltungsschritt (S6, S7, S8) zur Vorgabe einer Vielzahl von Verbindungsmetriken, die Eigenschaften jeder detektierten Verbindung angeben und Verwaltung der Daten, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen, in einer Tabelle; und einen Auswahlschritt (S9) zur Auswahl einer Verbindung mit einer Verbindungsmetrik, die einer gegebenen Vorbedingung genügt, gekennzeichnet durch einen Schritt der Zuordnung von Rängen zu jeweiligen Verbindungsmetriken, basierend auf einer vorbestimmten Präferenz; und einen Schritt der Zuordnung von Rängen zu den Daten, die den jeweiligen Verbindungsmetriken entsprechen, worin der Auswahlschritt einen Schritt aufweist, des, wenn die vorgegebene Präferenz vorliegt, Auswählens einer Verbindung, die einer Aufzeichnung entspricht, welche Daten hat, mit einem höchsten derartig zugewiesenen Rang, bei einer Verbindungsmetrik mit einem höchsten Rang, und worin der Auswahlschritt einen Schritt aufweist, des, wenn es eine Vielzahl von Aufzeichnungen mit dem höchsten derartig zugewiesenen Rang gibt, Auswählens einer Verbindung, welche einer Aufzeichnung mit Daten mit einem höchsten derartig zugewiesenen Rang entspricht, bei einer Verbindungsmetrik mit einem nächst höchsten Rang.
  4. Das Verbindungsverwaltungsverfahren gemäß Anspruch 3, worin, wenn eine neue Verbindung detektiert wird, die keiner Aufzeichnung entspricht, in dem Verwaltungsschritt, eine der neuen Verbindung entsprechende Aufzeichnung erzeugt wird, und Daten, die der Verbindungsmetrik der Verbindung entsprechen aufgezeichnet werden (S3) und worin, wenn eine Verbindung, die irgendeiner dieser Aufzeichnungen entspricht, undetetektierbar wird, diese Aufzeichnung gelöscht wird (S5).
  5. Ein Computerprogramm das Befehle enthält, welche auf einem Computer ablaufen, daran angepasst jeden der Schritte entsprechend Ansprüchen 3 oder 4 auszuführen.
  6. Ein computerlesbares Medium, das ein Programm gemäß Anspruch 5 speichert.
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