DE60222282T2

DE60222282T2 - Verfahren zum mehrsprung-routing für verteilte wlan-netzwerke

Info

Publication number: DE60222282T2
Application number: DE60222282T
Authority: DE
Inventors: Jan Lindskog; Gunnar Rydnell; Peter Larsson
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2022-09-12
Also published as: ES2292847T3; WO2003028315A1; EP1433291A1; US20050013253A1; US7443822B2; JP2005504484A; CN100521648C; CN1557076A; JP4184964B2; ATE372632T1; EP1433291B1; DE60222282D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verteilte, drahtlose, lokale Netzwerke, und insbesondere auf ein Verfahren für effizienteres Übertragen von Daten innerhalb eines drahtlosen, lokalen Netzwerksystems, das einen Mehrfachsprung (Englisch: Multihop)-Mechanismus verwendet.
Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
Das IEEE (802.11) drahtlose, lokale Netzwerk (WLAN) System ermöglicht Kommunikation zwischen Stationen (STAs) und einem Zugangspunkt (AP, Englisch: Access Point) in einem Infrastruktursystem oder einem infrastrukturlosen System (auch unabhängiges BSS oder ad hoc Netzwerkmodus genannt). Das IEE 802.11 WLAN System ermöglicht eine Einfachsprung (Englisch: Single-Hop)-Kommunikation zwischen STAs im IBSS (Independent Basic Service Set, Deutsch: unabhängige Basisdienstmenge)-Modus. Der Zugangsmechanismus ist ein verteilter Mechanismus, der verteilte Koordinationsfunktion (DCF, Englisch: Distributed Coordination Function) genannt wird, und beruht auf CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance, deutsch: Trägererkennungsmehrfachzugang/Kollisionsvermeidung). Zusätzlich zu einem physikalischen CS (Carrier Sense, Deutsch: Trägererkennung) wird ein virtueller CS Mechanismus verwendet, so dass ein Zeitdauerwert die Länge der Übertragung für jedes übertragene Paket anzeigt.
Es sei angemerkt, dass ein Paket aus einem oder mehreren Fragmenten zusammengesetzt sein kann, um das Risiko der erneuten Paketübertragung im Fall von, beispielsweise, Interferenz, zu verringern, wobei jedes Fragment eines Pakets gesendet wird nach einem SIFS (Short Interframe Space, Deutsch: kurzer Zwischenraum zwischen Datenrahmen) nach einer Empfangsbestätigung vom Empfänger, die den erfolgreichen Empfang des vorhergehenden Fragments anzeigt. Der in einem Fragment gesendete Zeitdauerwert deckt die Zeit ab, zum Übertragen des nachfolgenden Fragments, falls vorhanden, plus seine entsprechende ACK.
Stationen, die den Zeitdauerwert empfangen, sollen in einem drahtlosen Medium während einer Zeitdauer, die gleich dem in einem Zeitdauerfeld gespeicherten Zeitdauerwert ist, nicht übertragen. Um das Problem des sogenannten versteckten Endgeräts zu bearbeiten, wird ein RTS/CTS Mechanismus verwendet.
Derzeit ist für 802.11 IBSS Netzwerke (ad hoc Netzwerke) eine Mehrfachsprung-Unterstützung (Englisch: Multihop Support) nicht verfügbar. Mehrfachspringen ermöglicht es, Stationen, die in einer direkten Reichweite voneinander sind, zu kommunizieren, durch Weiterreichen von Datenpaketen über zwischengeschaltete Stationen. Ein zusätzlicher Vorteil von Mehrfachsprung-Unterstützung besteht darin, dass beim Unterteilen eines Abstands in mehrere Sprünge jeder Sprung dank des Leistungsgesetz-Ausbreitungsmodells eine signifikant verbesserte Signalempfangsqualität erfährt. Dieses kann ausgenutzt werden durch die Verwendung einer höheren Verbindungsrate, was unter bestimmten Bedingungen sogar die End-zu-Endverzögerung verringern kann.
Während das 802.11 Protokoll das Mehrfachspringen nicht inherent unterstützt, schließt es nicht aus, dass Protokolle höherer Schichten mit Mehrfachsprung-Unterstützung über einem existierenden 802.11 Protokoll angeordnet werden. Gegenwärtig arbeitet die MANET WG in IETF an Erweiterungen zu den TCP/IP Protokoll-Sätzen für mobile ad hoc Netzwerke mit Mehrfachsprung-Fähigkeiten. Mehrere MANET Protokolle, wie etwa AODV und DSR, sind mit dem im IBSS Modus betriebenen 802.11 Protokoll getestet worden.
Wenn jedoch dieses Wegfindungs- bzw. Routing-Protokolle über dem 802.11 Protokoll benutzt werden, um in dem ad hoc Netzwerk Mehrfachsprung-Routing bereitzustellen, jegliche Verbindung mit dem Funkzugangsprotokoll, dann werden Probleme mit der Leistungsfähigkeit auftreten. Beispielsweise, wenn ein Paket mehrere Sprünge zwischen drahtlosen Stationen zurücklegen muss, um einen Zielort zu erreichen, dann können aufgrund der Natur des drahtlosen Protokolls ernsthafte Verzögerungen auftreten. Kollisionen können auch auf jeder Verbindung auftreten, und die Zugangszögerungen in jedem Sprung können sich aufsummieren. Um einen höheren Durchsatz zu erzielen für TCP Transaktionen, die von dem Endbenutzer erfahren werden, wird die Verzögerung einen vitalen Faktor umfassen. Folglich sollte das Ermöglichen der Steuerung von Mehrfachsprung-Paketen innerhalb des 802.11 Protokolls die Gesamtnetzwerkleistungsfähigkeit stark verbessern.
Die Druckschrift aus dem Stand der Technik "Hiper LAN/2 Multi-hop Ad Hoc Communication by Multiple-Frequency Forwarding (Deutsch: Hyper LAN/2 Mehrfachsprung ad hoc Kommunikation durch Mehrfachfrequenz-Weiterleitung") (Jörg Peetz, Pub.: Rhodos, Griechenland (Mai 2001), Vehicular Technology Conference, Seiten 2118-2122, IEEE, 2001), zeigt eine HIPERLAN Mehrfach-Sprung-Netzwerktopologie für Home- bzw. Heimat-Umgebungen unter Benutzung von Mehrfachfrequenz-Weiterleitungstechniken. Weil jedes Teilnetz über seinen Betriebsfrequenzkanal gemäß einer Interferenz-Minimalisierung auf der Grundlage einer dynamischen Frequenzauswahl bestimmt, wird ein Weiterleitungskonzept dargelegt, das in Betracht zieht, Teilnetze in verschiedenen Frequenzkanälen zu überlappen. Diese Druckschrift bildet den Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Druckschrift aus dem Stand der Technik "An Adaptive Multi-rate IEEE 802.11 Wireless LAN" (Deutsch: "Ein adaptives, drahtloses IEEE 802.11 Mehrfachraten-LAN") von Jean-Lien C. Wu et al., Information Networking, 2001, Proceedings, 15'th International Conference, Seiten 411-418, 31. Jan.-2. Febr. 2001, IEEE, 2001, untersucht ein 802.11 Mehrfach-Raten WLAN (Wireless Local Area Network, Deutsch: drahtloses, lokales Netzwerk), welches die Datenrate an die Übertragungsqualität gemäß eines detektierten SNR (Signal to Noise Ratio, Deutsch: Signal zu Rausch Verhältnis) anpasst. Vorgeschlagen wird eine modifizierte MAC (Media Access Control layer, Deutsch: Medienzugangssteuerungs-Schicht)-Übertragungsprozedur, die ein modifiziertes NAV (Network Allocation Vector, Deutsch: Netzwerkzuweisungsvektor) Reservierungsschema benutzt. Diese Druckschrift behandelt keine einzige Mehrfachsprungtopologie bzw. ein derartiges Verfahren.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung überwindet die vorgenannten und andere Probleme durch ein Verfahren für Mehrfachsprung-Paketübertragungen in einem drahtlosen Netzwerk, gemäß dem die eine Vielzahl von Sprüngen umfassende Route in dem drahtlosen Netzwerk anfänglich eingerichtet wird. Übertragungsprotokollparameter, die der Mehrfachsprung-Route zugewiesen sind, werden abgeändert, um Verzögerungen für Paketübertragungen über die Mehrfachsprung-Route zu minimieren. Datenpakete werden über die Mehrfachsprung-Route entsprechend der abgeänderten Übertragungsprotokollparameter übertragen.
In einer ersten Ausführungsform umfasst der Schritt des Abänderns der Übertragungsprotokollparameter das Einstellen eines NAV Werts an jedem Knoten über die Mehrfachsprung-Route während der Dauer der Paketübertragungen über die Mehrfachsprung-Route. In einem alternativen Verfahren werden Mehrfachsprung-Datenpakete über die Mehrfachsprung-Route gemäß eines höheren QoS Werts übertragen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen, die beigefügt werden, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, und die in dieser Beschreibung eingebaut sind und ein Teil dieser bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung, die zusammen mit der Beschreibung dazu dienen, die Prinzipien der Erfindung zu erklären. In den Zeichnungen gilt:
1 veranschaulicht die Einrichtung einer Mehrfachsprung-Verbindung zwischen einer ersten Einheit und einer zweiten Einheit in einem separatem IBSS;
2 ist ein Ablaufdiagramm, das das Verfahren zum Implementieren eines reaktiven Routingprotokolls gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3 veranschaulicht eine Implementierung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der eine Vorhersage darüber, wann Daten übertragen werden sollen, eingesetzt wird; und
6 veranschaulicht noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine Zugangskonfiguration mit hoher Priorität verwendet.
Ausführliche Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen
Es wird nun auf die Zeichnungen verwiesen, und insbesondere auf 1, in der eine Anzahl von STAB 10 innerhalb von drei separaten IBSSs 15 veranschaulicht sind. 1, veranschaulicht eine Mehrfachsprung-Verbindung zwischen STA A und STA B. Die Verbindung umfasst schlussendlich drei Sprünge zwischen STA A und STA B unter Benutzung von zwei anderen STAs 10, zum Einrichten der Verbindung. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Zusatz zu dem IEEE 802.11 Protokoll vorgeschlagen. In diesem Vorschlag werden die NAV Werte bei STA Knoten innerhalb von Mehrfachsprung-Routen erweitert, um eine Kette bzw. Aufeinanderfolge von Sprüngen zwischen mehreren STAs abzudecken, statt dass nur eine einzige Verbindung abgedeckt wird. Auf diese Weise wird, wenn einmal eine Mehrfachsprung-Route zwischen zwei STAs 10 eingerichtet worden ist, die Verzögerungen zum Übertragen der Nutzlast relativ kurz.
Durch Erweitern des NAV Werts, zum Addieren mehrerer Verbindungen wird die Gesamtkapazität des Systems aufgrund der Tatsache verringert, dass ein größerer Teil der BSS Bandbreite einer Paketübertragung für eine längere Zeitdauer zugewiesen wird. In den meisten Fällen können jedoch nur zwei oder drei Sprünge für eine Übertragung erforderlich sein, so dass die Kapazitätsverringerung nicht für eine erweiterte Zeitdauer andauert.
Mit Verweis nun auch auf 2 wird ein Ablaufdiagramm veranschaulicht, das das Verfahren zum Implementieren des Routenfindungs- bzw. Routing-Protokolls nach der vorliegenden Erfindung unter Benutzung des abgeänderten NAV Werts wie oben beschrieben, beschreibt. Anfänglich muss STA A ein Paket an STA B senden im Schritt 30. Im Schritt 35 wird eine Routenanforderungsnachricht von STA A an eine nächstgelegene STA 10 in einem ersten Sprung einer Mehrfachsprung-Verbindung übertragen. Im Schritt 40 wird die Routenanfragenachricht an eine zweite STA 10 übertragen, und im Schritt 45 wird eine Bestimmung des kürzesten Pfads von der derzeitigen STA 10 zurück zu der STA A durchgeführt. Die Bestimmung des kürzesten Pfades wird mit einer vorbestimmten Kostenmetrik gemessen, wie etwa der Anzahl der Sprünge, dem aufakkumulierten Pfadverlust, dem erfahrenen bzw. gefühlten Interferenzwiderstand, der Verzögerung aufgrund eines besetzten drahtlosen Mediums, usw. Zusätzlich wird im Schritt 50 der reziproke Wert der Verbindungsverzögerung entlang des Pfads akkumuliert, weil die Verbindungsrate über jeden Sprung zwischen STA A und STA B unterschiedlich sein kann.
Im Schritt 55 wird in der dritten Sprungverbindung die Routenanfragenachricht an STA B weitergeleitet. Die bereitgestellte Routenanfragenachricht enthält akkumulierte Information bezüglich der Anzahl der dazwischen liegenden Knoten zwischen STA A und STA B (in diesem Fall zwei), dem kürzesten Pfad zurück zu STA A, genauso wie die gesamte End-zu-End-Verbindungsrate, die von der möglichen Verbindungsrate über jeden Sprung zwischen STA A und STA B akkumuliert worden ist. STA B benutzt die in der Routenanfragenachricht empfangene, akkumulierte Information, um im Schritt 60 einen Zeitdauerwert zu berechnen, der die Übertragungszeit für ein Datenpaket von STA A nach STA B repräsentiert. Der Zeitdauerwert repräsentiert die Zeit, um eine Mehrfachsprung-Übertragung zu vervollständigen. STA B gibt im Schritt 65 eine Routingantwortnachricht zurück, die innerhalb eines Zeitdauerfelds den berechneten Zeitdauerwert enthält. Das Zeitdauerfeld kann auch ein Wiederholungsintervall und eine Pfadbestimmungszeit enthalten. Das Wiederholungsintervall und die Pfadbestimmungszeit ermöglichen, dass für Datenverkehr mit sich wiederholender Struktur, wie etwa Sprache, ein Pfad in einer wiederholten Weise errichtet bzw. eingerichtet wird. Damit die Routenantwortnachricht eine angemessene Zeitdauer und Wiederholungswerte übermittelt, trägt die Routenanforderungsnachricht Information über die Paketlänge, Parameter für jegliche sich wiederholende Struktur. Zusätzlich stellt eine jeweilige STA sicher, dass das Medium verfügbar sein wird, wie das angefordert wird in einer Routenanfragenachricht, die beispielsweise Parameter (oder mehrere Parameter) für eine wiederholte Benutzung des Mediums enthält, weil die Wiederholung anderer Medien durch benachbarte STAB ausgeführt werden kann.
Im Schritt 70 wird die Routingantwortnachricht von der ersten zwischengeschalteten STA 10 weitergeleitet an die nächste STA 10 entlang der vorhergehend benutzten Mehrfachsprung-Route. STAB innerhalb der Mehrfachsprung-Route benutzen den Zeitdauerwert, um im Schritt 75 den NAV Wert an jede STA 10 innerhalb der Mehrfachsprung-Verbindung einzustellen. Dies bewirkt, dass eine STA 10 davon absieht, während einer durch den Zeitdauerwert angezeigten Zeitdauer zu übertragen. Weil der Zeitdauerwert die Zeit zum Vervollständigen der Paketübertragung von STA A darstellt, verhindert der NAV Wert die Übertragung für Mehrfachsprünge und nicht nur für einen einzigen Sprung. Die Routingantwortnachricht wird im Schritt 80 zurück an STA A weitergeleitet, und STA A überträgt das Paket oder die Pakete, die durch die NAV Werteinstellungen an jeder STA 10 geschützt sind, zurück an STA B.
Mit Verweis nun auf 3 wird ferner das mit Verweis auf 2 beschriebene Verfahren veranschaulicht, wobei ein Datenpaket gemäß des Verfahrens der vorliegenden Erfindung von STA A an STA B über eine Vier-Sprung-Verbindung unter Benutzung von drei dazwischen liegenden STAs 10 übertragen wird. Wie vorhergehend in den Schritten 35, 40 und 55 beschrieben, wird die Routenanfragenachricht 100 über die Mehrfachsprung-Verbindung 105 an STA B übertragen. Die Routenantwortnachricht 110 wird von STA B über Mehrfachsprung-Verbindungen 115 zurück an STA A übertragen. Um die Pfadeinrichtungszeit zu verringern und die Verzögerungsvariation zu minimieren, können in einer weiteren Ausführungsform eine mit hoher Priorität versehene Routenanfrage und ein Routenantwortnachrichtprotokoll in Bezug auf die anfänglichen Übertragungen zwischen STA A und STA B benutzt werden.
In einer jeweiligen STA, einschließlich STA B, von der die Routenantwortnachricht entstammt, wird der Zeitdauerwert innerhalb des Zeitdauerfeldes benutzt, um den NAV Wert für die STA für die Zeitdauer, die zum Übertragen des Datenpakets von STA A an STA B notwendig ist, einzustellen. Sobald die Routenantwort 110 zurück bei STA A empfangen worden ist, und die NAV Einstellungen 120 für eine jeweilige dazwischen liegende STA 10 eingestellt worden sind, können das Paket oder die Pakete von STA A an STA B übertragen werden. Die Übertragung erfolgt von STA zu STA in einem Datenübertragungs- und Bestätigungsprozess 125. Folglich werden das Paket oder die Pakete anfänglich von STA A über den ersten Sprung zu der ersten STA 10a übertragen, und STA A empfängt eine Empfangsbestätigung für das Datenpaket oder die Datenpakete. Dieser Prozess setzt sich fort, bis die Datenpakete schließlich von der STA B empfangen und bestätigt werden. Schließlich sendet STA B eine ETE Bestätigungsnachricht 130 zurück an STA A, um den Empfang des Pakets oder der Datenpakete an STA B anzuzeigen. Nach dem Empfang der Bestätigungsnachricht 130 bei STA A werden die NAV Einstellungen auf normal zurückkehren und die STAB 10 können ihre Übertragungen fortsetzen.
In einem zusätzlichen Schritt kann der NAV Wert entlang des Pfads zwischen STA A und STA B zurückgesetzt werden, wenn die Übertragung von STA A an STA B aus demselben Grund nicht vervollständigt werden kann oder wenn die Übertragung vorzeitig abgeschlossen wird. In diesem Fall kann eine zusätzliche Rücksetznachricht von STA A an STA B übertragen werden, um einen jeweiligen der NAV Werte innerhalb der STA 10 zurückzusetzen.
In einer weiteren Alternative zu dem in 2 beschriebenen Verfahren, kann die Route in einem früheren Routenbestimmungsprozess bestimmt werden, anstatt dass die Route von STA A nach STA B während der Übertragung der Routenanforderungsantwort auf die Nachricht 100 bestimmt wird. In diesem Fall würde die einzige Aufgabe der Routenanforderungsnachricht 100 darin bestehen, ein Medium entlang der Mehrfachverbindungspfads zwischen STA A und STA B für eine spezifische Zeit durch Einstellen des NAV Werts zuzuweisen, und es wäre nicht erforderlich, die Pfadroute zu bestimmen.
In einer weiteren Alternative kann das gesamte Wissen der End-zu-Endverzögerungen zwischen STA A und STA B aus einem früheren Routenbestimmungsprozess benutzt werden, und die Routenanforderungsnachricht kann einen Zeitdauerwert enthalten, der die Zeitdauer der gesamten Kommunikation zwischen STA A und STA B einschließlich der Übertragung der Routenanforderung, der Routenantwort, der Datenbestätigung und der Bestätigungsnachrichten abdeckt.
In einer weiteren, in 4 veranschaulichten Ausführungsform kann die erste Routenanforderung 100 einen Zeitdauerwert benutzen, der auf einer früheren Messung der Zeitdauer von STA A an STA B basiert, oder der auf einer Vorhersage der Hin- und Herreisezeit von STA A nach STA B beruht. Diese Information wird benutzt, um den NAV Wert an dazwischen liegenden STAs während der Übertragung der Routenanforderungsnachricht einzustellen, um eine schnellere Rückgabeübertragung der Routenantwortnachricht 115 von STA B nach STA A zu ermöglichen. Der Rest dieses Vorgangs wird in derselben Weise betrieben, wie in Bezug auf 3 beschrieben. Die Routenanforderungsnachricht 100 kann immer Verzögerungen erfahren aufgrund eines besetzten, drahtlosen Mediums auf einer Verbindung auf dem Weg nach STA B. Entlang des Verbindungspfads 105 nach STA B wird der Zeitdauerwert benutzt, um den NAV Wert, der die Übertragung in dem derzeitigen IBSS verhindert, einzustellen. Wenn der Zeitdauerwert lang genug ist, wird die Routenantwortnachricht 115 auf dem Rückkehrpfad keine besetzten Medien erfahren, und die Latenz für die Datenablieferung von STA A nach STA B verringern.
In noch einer weiteren in 5 veranschaulichten Ausführungsform wird die Routenanfragenachricht 100 von STA A an STA B über eine Mehrfachsprung-Verbindung 105 übertragen, wie mit Verweis auf 3 beschrieben. Jedoch wird die Information über den Zeitdauerwert innerhalb der Routenantwortnachricht 110 über die Mehrfachsprung-Verbindung 115 in einer leicht verschiedenen Weise benutzt. Anstatt dass die NAV Werteinstellungen eingestellt werden zum Verhindern von Übertragungen von einer STA von dem Punkt, von der die Routenantwortnachricht 110 empfangen worden ist, an eine STA 10 bis zur Vervollständigung einer Übertragung der Daten von STA A und dem Empfang der ETE Bestätigungsnachricht 130, wird Information innerhalb des Zeitdauerwerts benutzt, um eine Abschätzung zu machen von dem Punkt, an dem das Datenpaket oder die Pakete in einer bestimmten STA 10 über die Mehrfachsprung-Verbindung empfangen werden, und der NAV Wert wird an diesem Punkt bis zur Vervollständigung der Übertragung nur gesetzt. Dies ermöglicht, dass die IBSS für die Übertragung von anderen Daten benutzt werden kann, bis Daten vom STA A tatsächlich bei STA 10 empfangen werden. Folglich können in Hinsicht auf die Übertragungsverbindung zwischen STA 10b und STA B Daten während der gesamten Zeitperiode 165 übertragen werden, bis die NAV Wert-Einstellungen am Punkt 170 eingestellt worden sind. Sobald die Daten- und Bestätigungsprozedur 125 zwischen zwei bestimmten STAs beginnt, ist das Verfahren dasselbe, wie in Bezug auf 3 beschrieben.
Die Idee ist daher, die Zeit zu benutzen, bis das Paket in dem Mehrfachsprung-Fluss den Sprung zwischen beispielsweise 10b und STA B erreicht.
Die Gesamtverzögerung für die RREQ Nachricht besteht aus einer Konkurrenzzeit, um Zugang zu der Luft- bzw. Funkverbindung zu gewinnen, einer Übertragungszeit (einschließlich einer möglichen erneuten Übertragung), einer "Weiterreichungszeit" für jede STA 10, bis diese bereit ist, die Ausführung bzw. den Wortstreit (Englisch: Contention) zu beginnen, und so weiter entlang des Mehrfachsprung-Flusses. Um vorherzusagen, wann das Datenpaket die STA 10b erreicht, muss ausführliche Information von jedem Sprung in der RREQ und RRESP enthalten sein. Es ist dann eine Frage, ob die Ausführungs- bzw. Wettbewerbsverzögerung für einen Sprung vorhanden sein wird oder nicht, und ob eine "Weiterleitungs"-Verzögerung aufgrund einer vorübergehend Belastung einer STA 10 auf den Verarbeitungsteilen vorhanden war. Es könnte sein, dass jede STA ihre eigene typische "Weiterleitungs"-Verzögerung in die RREQ einfügen konnte. So kann zumindest eine minimale Zeit abgeschätzt werden. Folglich sind Einzelheiten von jedem Sprung, einschließlich Luft- bzw. Funkverbindungsverzögerungen und STA Verzögerungsverarbeitungszeiten, in der RREQ und der RRESP Nachricht enthalten. Dann wird bei jeder STA 10 eine Abschätzung gemacht, wann die Daten zum frühesten Zeitpunkt eintreffen können.
In noch einer weiteren, in Bezug auf das Ablaufdiagramm in 6 veranschaulichten Ausführungsform würde das Protokoll anfänglich eine Route zwischen STA A und STA B einrichten, indem im Schritt 180 eine Routenanforderungsnachricht von STA A an STA B übertragen wird, und im Schritt 185 die Routenantwortnachricht 110 von STA B an der STA A empfangen wird. Als nächstes bestimmt das Protokoll im Schritt 190, ob das von STA A an STA B zu übertragende Datenpaket eine Mehrfachsprung-Übertragung ist, die die Benutzung eines Zusatzmechanismus mit hoher Priorität erfordert oder nicht. Die Bestimmung, ob ein Paket mit mehreren drahtlosen Sprüngen zu übertragen ist, kann in eine Anzahl von Weisen ausgeführt werden, die umfassen, jedoch nicht begrenzt sind auf, das Analysieren der vier Adressfelder des MAC Nachrichtenkopfs des Datenpakets, um zu bestimmen, ob die Quelle und die Zielortadressen Mitglieder desselben IBSS sind oder nicht. Mitglieder einer verschiedenen IBSS Basis würden den Zugangsmechanismus mit hoher Priorität benutzen. Alternativ könnte ein neues Informationsfeld in dem MAC Nachrichtenkopf eingefügt werden, das anzeigt, dass das Datenpaket eine Mehrfachsprung-Übertragung ist, die eine höhere QoS Klasse erfordert.
Die Bestimmung wird jedoch ausgeführt, sobald bestimmt ist, dass eine Mehrfachsprung-Übertragung des Datenpakets erforderlich ist, und dem Datenpaket wird im Schritt 200 eine höhere QoS Klasse verliehen als die, die normalerweise in dem Fall eines Datenpakets ohne Mehrfachsprung eingestellt werden würde. Dies ermöglicht, dass das Datenpaket schneller über die Mehrfachsprung-Verbindung übertragen werden kann. Andernfalls verbleibt der QoS unverändert und das Datenpaket wird in der normalen Weise im Schritt 205 übertragen.

Claims

Ein Verfahren zum Übertragen von Mehrfachsprung (Englisch: Multi-Hop)-Paketübertragungen in einem drahtlosen Netzwerk, umfassend die Schritte: Einrichten (30-80) einer Mehrfachsprung-Route (105; 115) durch ein drahtloses Netzwerk; Übertragen (125) von mindestens einem Paket über die Route (105; 115); gekennzeichnet durch Verändern (50; 60; 65; 75) eines Übertragungsprotokollparameters; und Übertragen (125) von mindestens einem Paket über die Route (105; 115) gemäß dem geänderten Übertragungsprotokollparameter.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Änderns (50; 60; 65; 75) ferner den folgenden Schritt umfasst: Einstellen (75) eines Netzwerkzuweisungsvektor (NAV, Englisch: Network Allocation Vector)-Wertes an jedem Knoten der Route (105; 115) für eine Dauer der Paketübertragungen über die Route.
Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Errichtens (30-80) ferner die folgenden Schritte umfasst: Übertragen einer Routenanforderungsnachricht (100; 25), die die Mehrfachsprung-Route von einem ersten Knoten (STA A) an einen zweiten Knoten (STA B) anfordert; Sammeln von Routen (105; 115)-Daten, die sich beziehen auf die Route, die die Routenanforderungsnachricht (100; 25) von dem ersten Knoten zu dem zweiten Knoten ablegt; und Übertragen einer Routenantwortnachricht (110; 65) von dem zweiten Knoten (STA B) zurück an den ersten Knoten (STA A).
Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Änderns (50; 60; 65; 75) ferner die folgenden Schritte umfasst: in Antwort auf die gesammelten Routendaten, Berechnen (60) eines Zeitdauerwertes, der eine Zeitdauer anzeigt, die notwendig ist, um die Mehrfachsprung-Paketübertragung zu vervollständigen; Einschließen des Zeitdauerwerts in der Routenantwortnachricht (110; 65); und wobei der Netzwerkzuweisungsvektor (NAV)-Wert in Antwort auf den Zeitdauerwert an jedem Knoten (10) der Mehrfachsprung-Route eingestellt wird (75; 120) und für eine Zeitperiode, die durch den Zeitdauerwert angezeigt ist, gesetzt verbleibt.
Das Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend den folgenden Schritt: Zurücksetzen des Netzwerkzuweisungsvektor (NAV)-Werts nach dem Vervollständigen der Übertragung.
Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Übertragens (125) von mindestens einem Paket über die Route ausgeführt wird, während der Netzwerkzuweisungsvektor (NAV)-Wert eingestellt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend den folgenden Schritt: Zurücksetzen des Netzwerkzuweisungsvektor (NAV)-Werts, wenn die Übertragung vor einer durch den Zeitdauerwert angezeigten Zeit endet.
Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Einrichtens (30-80) ferner den folgenden Schritt umfasst: Bestimmen der Mehrfachsprungroute aus einer vorhergehenden Routenbestimmung.
Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Zeitdauerwert aus einer vorhergehenden Übertragung bestimmt wird und in der Routenanforderungsnachricht (35) eingeschlossen wird.
Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Schritte des Übertragens (125) gemäß einem Zugangsmechanismus mit hoher Priorität (200) ausgeführt werden.
Das Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend die Schritte: Bestimmen eines zweiten Zeitdauerwerts, wobei der zweite Zeitdauerwert gleich einer bestimmten Übertragungszeit von dem ersten Knoten an den zweiten Knoten ist; und Einstellen des Netzwerkzuweisungsvektor (NAV)-Werts in Antwort auf den zweiten Zeitdauerwert, bis zur Vervollständigung der Routenantwortnachricht (65; 110).
Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Netzwerkzuweisungsvektor (NAV)-Wert nur einmal gesetzt wird, wenn ein Knoten damit beginnt (165), eine Paketübertragung zu empfangen.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Änderns (75) ferner den folgenden Schritt umfasst: Einrichten (200) einer höheren Dienstqualitäts (QoS, Englisch: Quality of Serve)-Klasse für ein Mehrfachsprung-Paket.
Das Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend den Schritt des Bestimmens, ob ein Paket ein Mehrfachsprung-Paket ist.
Das Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Bestimmens ferner den folgenden Schritt umfasst: Analysieren eines Adressfelds in einem Medienzugangssteuerung (MAC, Englisch: Media Access Control)-Nachrichtenkopf des Pakets, um zu bestimmen, ob eine Quelle und eine Zieladresse in einer selben unabhängigen Basisdienstmenge (IBSS, Englisch: Independent Basic Service Set) sind.
Das Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Bestimmens ferner den folgenden Schritt umfasst: Identifizieren eines Datenfelds in einem Medienzugangssteuerung (MAC, Englisch: Media Access Control)-Nachrichtenkopf des Pakets, das ein Mehrfachsprung-Paket anzeigt.