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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung
der Paketübertragung,
einen Mobilknoten, einen Steuerungsknoten, ein Verfahren zur Paketkommunikation
und ein System zur Paketkommunikation.
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In Verbindung stehender Stand der Technik
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Herkömmlich wurde
eine Paketkommunikation in der Praxis eingesetzt, in welcher ein
Paket von einem Quellknoten zu einem Zielknoten über eine Vielzahl von Router übertragen
wurde. Unter der Vielzahl von Router, welche auf dem Medium zwischen
den Knoten existieren, kann sich ein Router befinden, der eine nicht
aufgelöste
Adresse für
die Medienzugangssteuerung (MAC) eines Routers besitzt, an welchen
das Paket, welches an den Zielknoten adressiert ist, zu routen ist
(weiterzuleiten ist).
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Der
Router, welcher eine nicht aufgelöste MAC-Adresse aufweist, ist
ein Router unter den Router, welche das Paket durchläuft wenn
es an den Zielknoten übertragen
wird, und dieser Router speichert keine MAC-Adresse eines nachfolgenden
Routing-Zieles des Paketes.
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Der
Router mit der nicht aufgelösten MAC-Adresse
für das
nachfolgende Routingziel (welcher vorläufig als „Router A" bezeichnet werden wird) muss die MAC-Adresse
des Routers, welcher dem nachfolgenden Routingziel entspricht (welches
vorläufig
als der „Router
B" bezeichnet werden
wird) durch Verwendung eines Adressauflösungsprotokolls (ARP) erkennen.
In diesem Fall sendet der Router A ein ARP-Anforderungspaket, welches
eine Internetprotokoll (IP) Adresse des Routers B hat, an eine Verbindung,
mit welcher der Router B verbunden ist. Das gesendete ARP-Anforderungspaket
wird von allen Knoten auf der Verbindung empfangen, und die Inhalte
des ARP-Anforderungspaketes werden analysiert. Von den Knoten auf
der Verbindung bestätigt
der Router B, dass der Router B selbst der Gegenstand der ARP-Anforderung
ist, und sendet an den Router A ein ARP-Antwortpaket mit der MAC-Adresse des
Routers B. Beim Empfang dieser ARP-Antwort erhält der Router A die MAC-Adresse des
Routers B.
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Dokument
US 6307843 offenbart eine ARP-Tabelle,
in welcher IP-Adressen Adressen der Datenverbindungsschicht zugeordnet
werden.
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Die
oben beschriebenen Abläufe
durchgeführt
durch den Router A werden als „MAC-Adressenauflösung" beschrieben werden.
Unterdessen ist ein „Zeitabschnitt,
der für die
Auflösung
der MAC-Adresse benötigt
wird" ein Zeitabschnitt,
der von dem Zeitpunkt an verstreicht, an welchem das ARP-Anforderungspaket
vom Router A gesendet wird, bis der Router A das ARP-Antwortpaket
empfängt
und analysiert und dann die MAC-Adresse des Routers B erhält.
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Falls
eine Vielzahl von Paketen, welche an den gleichen Empfänger adressiert
sind, den Router mit einer nicht aufgelösten MAC-Adresse in einem Bereich
innerhalb des Zeitabschnittes erreichen, der für die Auflösung der MAC-Adresse benötigt wird (welcher üblicherweise
mehrere ms beträgt),
dann existieren Bedenken, welche das folgende Problem betreffen.
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Speziell,
falls die Vielzahl von Paketen den Router sehr oft erreichen, bevor
der Router die MAC-Adresse beim Empfang der Pakete, welche an einen
Zielhost adressiert sind, auflöst,
werden die entsprechenden Pakete durch die nachfolgenden Pakete
ersetzt, weil ein Pufferbereich begrenzt ist. Als Folge kann es
sein, dass alle Pakete außer
jenem, das den Router als letztes erreicht, verworfen werden können. Ein
Verwurf von Paketen in dieser Art kann das Auftreten eines Paketempfangsversagens
im Zielhost zur Folge haben (einen Paketverlust).
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Berücksichtigung des voranstehenden
Problems getätigt. Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur
Steuerung der Paketübertragung,
einen Mobilknoten, einen Steuerungsknoten, ein Verfahren zur Paketkommunikation
und ein System zur Paketkommunikation bereitzustellen, welche in
der Lage sind, mit Gewissheit eine Vielzahl von Paketen an ein Ziel
zu liefern.
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Um
das zuvor erklärte
Problem zu adressieren, ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung
nach der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung der
Paketübertragung, welche
sequentiell eine Vielzahl an einen Zielknoten adressierte Pakete
(einschließlich
verschiedener Router) in einem Intervall innerhalb eines ersten
Zeitabschnitts sendet. Hier enthält
die Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung: Paketakkumulationsmittel
zur Puffereng (temporären
Rückhaltung) der
Vielzahl von Paketen; und Mittel zur Steuerung der Paketübertragung
zum Übertragen
eines Frontpaketes an den Zielknoten, das in der Vielzahl der in den
Paketakkumulationsmitteln gepufferten Pakete enthalten ist und zum
Senden des verbleibenden Paketes (ein Paket oder andere Pakete als
das Frontpaket), welche in der Vielzahl von Paketen enthalten sind,
an den Zielknoten nach dem Verstreichen eines zweiten Zeitabschnittes
beginnend mit dem Zeitpunkt, an dem das Frontpaket gesendet wurde.
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Ein
Verfahren zur Paketkommunikation nach der vorliegenden Erfindung
ist ein Verfahren zur Paketkommunikation, das es einer Vorrichtung
zur Steuerung der Paketübertragung
erlaubt, sequentiell eine Vielzahl von an einen Zielknoten adressierten Paketen
in einem Intervall innerhalb eines ersten Zeitabschnitts zu senden.
Hier enthält
das Verfahren: einen Frontpaketsendeschritt, welcher es der Vorrichtung
zur Steuerung der Paketübertragung
erlaubt, an den Zielknoten ein Frontpaket zu senden, das in der
Vielzahl von in den Paketakkumulationsmitteln gepufferten Paketen
enthalten ist; und einen nachfolgenden Paketsendeschritt, welcher
es der Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung erlaubt, das verbleibende
Paket, welches in der Vielzahl von Paketen enthalten ist, an den
Zielknoten nach dem Verstreichen eines zweiten Zeitabschnittes beginnend
an einem Zeitpunkt zu senden, an dem das Frontpaket in dem Frontpaketsendeschritt
gesendet wurde.
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Gemäß diesen
drei Aspekten der Erfindung, wenn davon ausgegangen wird, dass die
Vielzahl von an den Zielknoten adressierten Paketen sequentiell
innerhalb des ersten Zeitabschnittes gesendet werden, wird zunächst das
in der Vielzahl von gepufferten Paketen enthaltene Frontpaket an
den Zielknoten gesendet und das verbleibende Paket wird an den Zielknoten
nach dem Verstreichen eines zweiten Zeitabschnittes gesendet, der
mit dem Zeitpunkt beginnt, wenn das Frontpaket gesendet wurde.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
die Pufferung einer Menge von Paketen durch den Knoten zu unterdrücken, welcher
das Frontpaket empfängt,
das an den Zielknoten adressiert ist, bevor der Knoten die MAC-Adresse
auflöst.
In anderen Worten wird das verbleibende Paket durch den Knoten empfangen, nachdem
die Auflöseverarbeitung
der MAC-Adresse basierend auf dem Frontpaket abgeschlossen ist. Deswegen
werden die jeweiligen Pakete nicht durch die nachfolgenden Pakete
ersetzt oder stattdessen verworfen. Als Folge werden Paketverluste
verringert und die Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung
kann mit Gewissheit die Vielzahl von Paketen an den Sendungsempfänger ausliefern.
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Bei
der Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der erste Zeitabschnitt einen Zeitabschnitt
darstellt, der von einem Knoten benötigt wird um das Paket weiterzuleiten,
welches durch die Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung
gesendet wird, um eine MAC-Adresse eines Routingzieles des Paketes
aufzulösen.
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Bei
dem Verfahren zur Paketkommunikation nach der vorliegenden Erfindung
ist es zu bevorzugen, dass der erste Zeitabschnitt ein Zeitabschnitt
ist, welcher von einem Knoten zur Weiterleitung des Paketes benötigt wird,
das durch die Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung
gesendet wird, um eine MAC-Adresse eines Routingzieles des Paketes aufzulösen.
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Der
erste Zeitabschnitt ist äquivalent
zu jenem Zeitabschnitt, der von dem Knoten zur Weiterleitung des
Paketes benötigt
wird, das von der Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung
gesendet wird, um die MAC-Adresse des Routingzieles des Paketes
aufzulösen
(ein derartiger Zeitabschnitt wird als der „Adressauflösungszeitabschnitt" beschrieben werden).
Zum Beispiel ist der erste Zeitabschnitt äquivalent zu einem Zeitabschnitt,
der von einer Vorrichtung benötigt
wird, welche direkt mit der Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung
als nachfolgender Knoten verbunden ist, um eine MAC-Adresse eines
nachfolgenden Knotens aufzulösen,
welcher das Routingziel des Paketes darstellt.
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Das
Ersetzen des Paketes durch das nachfolgende Paket bildet ein Hindernis
für eine
definierte Übertragung
des Paketes, welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Das
Auftreten eines solchen Ersetzens ist einem Aspekt zuzuweisen, dass das
nachfolgende Paket das vorangegangene Paket einholt, während die
MAC-Adresse des Routingzieles des vorangegangenen Paketes unaufgelöst verbleibt.
Hier holt das nachfolgende Paket das vorangehende Paket in dem Fall
ein, wenn ein Sendeintervall der entsprechenden Pakete kürzer ist
als der oben beschriebene Adressauflösungszeitabschnitt. Entsprechend,
indem die Technologie zur Steuerung der Paketübertragung der vorliegenden
Erfindung nur für
den oben beschriebenen Fall angewendet wird, ist es möglich, eine
wirkungsvolle Paketübertragung
zu erreichen, während
das Verstreichen von redundanter Zeit reduziert wird, die der Bereitschaft zum
Senden des nachfolgenden Paketes zuzuweisen ist.
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Bei
der Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung nach der vorliegenden
Erfindung ist es mehr zu bevorzugen, dass der zweite Zeitabschnitt einen
Zeitabschnitt darstellt, der von allen Knoten benötigt wird,
welche die MAC-Adresse auflösen
müssen,
um die MAC-Adresse aufzulösen.
Diese Knoten befinden sich unter den Knoten, durch welche die Vielzahl
von Paketen, welche von der Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung
gesendet werden, passieren, bevor sie den Zielknoten erreichen.
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Bei
dem Verfahren zur Paketkommunikation nach der vorliegenden Erfindung
ist es mehr zu bevorzugen, dass der zweite Zeitabschnitt ein Zeitabschnitt
ist, der von allen Kno ten, welche die MAC-Adresse auflösen müssen benötigt wird,
um die MAC-Adresse aufzulösen.
Diese Knoten befinden sich unter den Knoten, durch welche die Vielzahl
von Paketen, welche von der Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung
gesendet werden, passieren, bevor sie den Zielknoten erreichen.
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Entsprechend
diesen Aspekten der Erfindung ist der zweite Zeitabschnitt ein Zeitabschnitt, den
alle Knoten, welche die MAC-Adresse auflösen müssen benötigen, um die MAC-Adresse aufzulösen. Diese
Knoten befinden sich unter den Knoten, durch welche die Vielzahl
von Paketen, welche von der Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung gesendet
werden, passieren, bevor sie den Zielknoten erreichen. Auf diese
Weise werden zum Zeitpunkt, an welchem das verbleibende Paket von
der Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung gesendet wird, alle
Knoten, welche die MAC-Adresse auflösen müssen und durch welche das verbleibende Paket
passiert, bevor es den Zielknoten erreicht, die Verarbeitung zur
Auflösung
der MAC-Adresse abgeschlossen haben. Das Frontpaket und das verbleibende
Paket folgen derselben Bahn, um den beabsichtigten Zielknoten zu
erreichen. In diesem Fall jedoch holt das verbleibende Paket nie
das Frontpaket ein. Deswegen wird die Gewissheit der Übertragung der
Vielzahl von Paketen an ein gewünschtes
Ziel erhöht.
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Es
ist ebenso möglich,
ein System zur Paketkommunikation zu konstruieren und zu verwenden, welches
die oben beschriebene Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung
enthält
und den Zielknoten zum Empfang der Vielzahl von Paketen, welche
von der Vorrichtung zur Steuerung der Paketübertragung gesendet werden.
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Ein
Mobilknoten (zum Beispiel eine mobile Station wie ein Mobiltelefon)
gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein Mobilknoten, der eine Verbindungsschicht zur Umschaltung
eines zu verbindenden Zugangsrouters enthält und eine Internetprotokoll
(IP) Schicht zur Steuerung, um eine Vielzahl von Paketen sequentiell
an einen Zielknoten über
den Zugangsrouter in einem Intervall innerhalb eines ersten Zeitabschnittes
zu senden. Hier enthält
die IP-Schicht einen Pufferbereich, in welchem die Vielzahl von
Paketen innerhalb eines Unterbrechungszeitabschnittes gepuffert
werden, wenn der mobile Knoten den zu verbindenden Zugangsrouter
umschaltet. Darüber
hinaus führt
die IP-Schicht die Steuerung zur Übertragung eines in der Vielzahl
in dem Pufferbereich gepufferten Paketen enthaltenen Frontpacketes
an den umgeschalteten Zugangsrouter aus. Die IP-Schicht steuert
ebenso das Senden des verbleibenden in der Vielzahl von Paketen
enthaltenen Paketes an den umgeschalte ten Zugangsrouter durch nach
dem Verstreichen eines zweiten Zeitabschnittes, der mit dem Zeitpunkt
beginnt, an dem das Frontpaket gesendet wurde.
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Die
Verbindungsschicht und die IP-Schicht repräsentieren Definitionen von
Standardfunktionsmodulen für
entsprechende Schichten, die sich aus der Klassifizierung von Kommunikationsfunktionen ergeben,
welche in entsprechenden Knoten erwartet werden, in eine geschichtete
Struktur basierend auf einer Entwurfsregel (so wie die Open Systems
Interconnection (OSI)) für
eine Netzwerkstruktur, um Kommunikation zwischen verschiedenen Knoten
zu erreichen.
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Ein
Verfahren zur Paketkommunikation nach der vorliegenden Erfindung
ist ein Verfahren zur Paketkommunikation, das es einem mobilen Knoten
erlaubt einen zu verbindenden Zugangsrouter umzuschalten und sequentiell
eine Vielzahl von Paketen an einen Zielknoten durch den Zugangsrouter
in einem Intervall innerhalb eines ersten Zeitabschnitts zu senden.
Hier enthält
das Verfahren: einen Frontpaketsendeschritt des Sendens eines Frontpaketes
an einen umgeschalteten Zugangsrouter, das in der Vielzahl von in
Paketakkumulationsmitteln in einem Unterbrechungszeitabschnitt gespeicherten
Paketen enthalten ist, wenn der Mobilknoten den zu verbindenden
Zugangsrouter umschaltet; und einen nachfolgenden Paketsendeschritt,
der er es dem Mobilknoten ermöglicht,
das verbleibende in der Vielzahl von Paketen enthaltene Paket an
den umgeschalteten Zugangsrouter nach einem Verstreichen eines zweiten
Zeitabschnittes zu senden, der mit dem Zeitpunkt beginnt, an dem
das Frontpaket in dem Frontpaketsendeschritt gesendet wurde.
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Der
Mobilknoten puffert das an den Zielknoten zu sendende Paket in dem
Pufferbereich während
des Unterbrechungszeitabschnittes während einer Übergabe
zum Umschalten des zu verbindenden Zugangsrouters. Diese Aspekte
der Erfindung basieren auf der Annahme, dass der Mobilknoten sequentiell
die Vielzahl der an den Zielknoten adressierten Pakete über den
Zugangsrouter in dem Intervall innerhalb des ersten Zeitabschnittes
sendet. Gemäß diesen
Aspekten der Erfindung wird zunächst
das in der Vielzahl von durch den Mobilknoten gepufferten Paketen
enthaltene Frontpaket an den umgeschalteten Zugangsrouter gesendet.
Nach einem Verstreichen des zweiten Zeitabschnittes beginnend mit
dem Zeitpunkt, an dem das Frontpaket übertragen wurde, wird das verbleibende
Paket an den umgeschalteten Zugangsrouter übertragen.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
die Pufferung von vielen Paketen durch den umgeschalteten Zugangsrouter über die
Verarbeitungsfähigkeit
des Zugangsrouters zur Auflö sung
der MAC-Adresse hinaus zu unterdrücken, welcher das an den Zielknoten adressierte
Frontpaket erhalten hat. In anderen Worten wird das verbleibende
Paket durch den Zugangsrouter empfangen, nachdem die Auflösungsverarbeitung
für die
MAC-Adresse basierend auf dem Frontpaket abgeschlossen wurde. Deswegen
werden die jeweiligen Pakete nicht durch die nachfolgenden Pakete
ersetzt oder verworfen. Als Folge werden Paketverluste verringert,
und der Mobilknoten kann mit Sicherheit die Vielzahl von Paketen
an das Ziel ausliefern.
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In
dem Mobilknoten nach der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen,
dass der erste Zeitabschnitt einen Zeitabschnitt darstellt, der
von einem beliebigen der geschalteten Zugangsrouter und einem Knoten
zur Weiterleitung eines Paketes, das vom Mobilknoten gesendet wird,
benötigt
wird, um eine MAC-Adresse eines Routingzieles des Paketes aufzulösen.
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Bei
dem Verfahren zur Paketkommunikation nach der vorliegenden Erfindung
ist es zu bevorzugen, dass der erste Zeitabschnitt einen Zeitabschnitt darstellt,
der von einem beliebigen der umgeschalteten Zugangsrouter und einen
Knoten zur Weiterleitung des vom Mobilknoten gesendeten Paketes
benötigt
wird, um eine MAC-Adresse eines Routingzieles des Paketes aufzulösen.
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Der
erste Zeitabschnitt ist äquivalent
zu dem Adressauflösungszeitabschnitt
durch den umgeschalteten Zugangsrouter betreffend das Routingziel des
Paketes. Zum Beispiel ist der erste Zeitabschnitt äquivalent
zu jenem Zeitabschnitt, der von entweder dem umgeschalteten Zugangsrouter
benötigt
wird, welcher direkt mit dem Mobilknoten als nachfolgender Knoten
verbunden ist, um die MAC-Adresse eines nachfolgenden Knotens aufzulösen, oder
von einem Knoten, der das durch den Mobilknoten gesendete Paket
weiterleitet, um die MAC-Adresse eines nachfolgenden Knotens aufzulösen, welcher
das Routingziel des Paketes darstellt.
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Das
Ersetzen des Paketes durch das nachfolgende Paket bildet ein Hindernis
für eine
definierte Übertragung
des Paketes, welche der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
Das Auftreten einer solchen Ersetzung ist einem Aspekt zuzuordnen, nach
dem das nachfolgende Paket das vorangehende Paket einholt, während die
MAC-Adresse des Routingzieles des vorangegangenen Paketes unaufgelöst verbleibt.
Hier holt das nachfolgende Paket das vorangehende Paket in dem Fall
ein, wenn ein Sendeintervall der jeweiligen Pakete kürzer ist
als der Zeitabschnitt zur Auflösung
der Adresse, welcher zuvor beschrieben wurde. Ent sprechend, indem
die Technologie zur Steuerung der Paketübertragung der vorliegenden
Erfindung nur für
den oben beschriebenen Fall eingesetzt wird, ist es möglich, eine
wirksame Paketübertragung
zu erreichen, während
das Verstreichen redundanter Zeit verringert wird, das der Bereitschaft
zum Senden des nachfolgenden Paketes zugeordnet wird.
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Bei
dem Mobilknoten der vorliegenden Erfindung ist es mehr zu bevorzugen,
dass der zweite Zeitabschnitt einen Zeitabschnitt darstellt, den
alle Knoten benötigen,
welche die MAC-Adresse auflösen
müssen,
um die MAC-Adresse aufzulösen.
Diese Knoten befinden sich unter jenen Knoten, durch welche die
Vielzahl der vom Mobilknoten gesendeten Pakete passieren, bevor
sie den Zielknoten erreichen.
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Bei
dem Verfahren zur Paketkommunikation gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es mehr zu bevorzugen, dass der zweite Zeitabschnitt einen Zeitabschnitt
darstellt, den alle Knoten, welche die MAC-Adresse auflösen müssen, benötigen, um
die MAC-Adresse aufzulösen.
Diese Knoten befinden sich unter jenen Knoten, durch welche die
vom Mobilknoten gesendeten Pakete passieren, bevor sie den Zielknoten
erreichen.
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Entsprechend
diesen Aspekten der Erfindung stellt der zweite Zeitabschnitt einen
Zeitabschnitt dar, den alle Knoten (einschließlich dem umgeschalteten Zugangsrouter),
welche die MAC-Adresse auflösen
müssen,
benötigen,
um die MAC-Adresse aufzulösen.
Diese Knoten befinden sich unter jenen Knoten, durch welche die
Vielzahl von vom Mobilknoten gesendeten Pakete passieren, bevor
sie den Zielknoten erreichen. Auf diese Weise werden an dem Zeitpunkt,
an welchem das verbleibende Paket vom Mobilknoten gesendet wird,
alle Knoten, welche die MAC-Adresse auflösen müssen, und durch welche das
verbleibende Paket passiert, bevor es den Zielknoten erreicht, die
Auflösungsverarbeitung
der MAC-Adresse
abgeschlossen haben. Das Frontpaket und das verbleibende Paket verfolgen
dieselbe Bahn, um den beabsichtigten Zielknoten zu erreichen. In
diesem Fall jedoch holt das verbleibende Paket nie das Frontpaket
ein. Deswegen kann der Mobilknoten die Vielzahl von Paketen sicherer
an einen gewünschten
Sendungsempfänger
ausliefern.
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Es
ist ebenso möglich,
ein System zur Paketkommunikation zu konstruieren und zu verwenden, welches
den oben beschriebenen Mobilknoten und den Zielknoten für den Empfang
der Vielzahl der vom Mobilknoten durch den Zugangsrouter gesendeten Pakete
enthält.
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Ein
Steuerungsknoten gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Steuerungsknoten, der eine Internetprotokoll (IP)
Schicht zur Steuerung des sequentiellen Sendens einer Vielzahl von
Paketen an einem Mobilknoten durch einen Router in einem Intervall
innerhalb eines ersten Zeitabschnittes enthält. Hier enthält die IP-Schicht
einen Pufferbereich, in welcher die Vielzahl von Paketen als Reaktion
auf eine Pufferungsanforderung von dem Mobilknoten gespeichert werden.
Die IP-Schicht steuert das Senden eines Frontpaketes, welches in
der Vielzahl der im Pufferbereich gepufferten Pakete enthalten ist,
an den Mobilknoten als Reaktion auf eine Pufferungsfreigabeanforderung
von dem Mobilknoten. Die IP-Schicht
steuert ebenso das Senden des verbleibenden in der Vielzahl von
Paketen enthaltenen Paketes an den Mobilknoten nach dem Verstreichen
eines zweiten Zeitabschnittes, der mit dem Zeitpunkt des Sendens
des Frontpaketes beginnt.
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Ein
Verfahren zur Paketkommunikation nach der vorliegenden Erfindung
ist ein Verfahren zur Paketkommunikation, um es einem Steuerungsknoten zu
ermöglichen,
sequentiell eine Vielzahl von Paketen an einen Mobilknoten über einen
Router in einem Intervall innerhalb eines ersten Zeitabschnittes
zu senden, welcher einen mit ihm zu verbindenden Zugangsrouter umschaltet.
Hier enthält
das Verfahren: einen Frontpaketsendeschritt, welcher es dem Steuerungsknoten
ermöglicht,
an den Mobilknoten ein Frontpaket zu senden, das in der Vielzahl
von in den Paketakkumulationsmitteln gepufferten Paketen enthalten
ist, als Reaktion auf eine Pufferungsanforderung von dem Mobilknoten
nach dem Empfangen einer Pufferungsfreigabeanforderung von dem Mobilknoten;
und einen nachfolgenden Paketsendeschritt, welcher es dem Steuerungsknoten
erlaubt, das verbleibende in der Vielzahl von Paketen enthaltene
Paket an den Mobilknoten nach dem Verstreichen eines zweiten Zeitabschnittes
zu senden, welcher mit dem Zeitpunkt beginnt, an dem das Frontpaket
in dem Frontpaketsendeschritt gesendet wurde.
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Der
Steuerungsknoten (wie beispielsweise ein Mobilitätsagent, der mit einem regionalen
Mobilnetzwerk verbunden ist, das eine Vielzahl von Router enthält) puffert
das an den Mobilknoten zu sendende Paket in dem Pufferbereich als
Reaktion auf die Pufferungsanforderung, die aufgrund einer Übergabe gesendet
wird, was es dem Mobilknoten ermöglicht, den
mit ihm zu verbindenden Zugangsrouter umzuschalten. Diese Aspekte
der Erfindung basieren auf einer Annahme, dass der Steuerungsknoten
sequentiell die Vielzahl von an den Mobilknoten adressierten Pakete
durch den Router in dem Intervall innerhalb des ersten Zeitabschnittes
sendet. Entsprechend diesen Aspekten der Erfindung wird zunächst das
in der Vielzahl von durch den Steuerungsknoten gepufferten Paketen
enthaltene Frontpaket an den Mobilknoten gesendet. Nach einem Verstreichen
des zweiten Zeitabschnittes, der an dem Zeitpunkt beginnt, an welchem
das Frontpaket gesendet wurde, wird das verbleibende Paket an den
Mobilknoten gesendet.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
die Pufferung einer Menge von Paketen in dem Router über eine Verarbeitungsfähigkeit
des Routers zur Auflösung der
MAC-Adresse hinaus zu unterdrücken,
welcher das an den Mobilknoten adressierte Paket empfängt. In
anderen Worten wird das verbleibende Paket durch den Router empfangen,
nachdem die Auflösungsverarbeitung
der MAC-Adresse basierend auf dem Frontpaket abgeschlossen ist.
Deswegen werden die jeweiligen Pakete nicht durch die nachfolgenden
Pakete ersetzt oder verworfen. Als Folge werden Paketverluste verringert
und der Steuerungsknoten kann mit Gewissheit die Vielzahl von Paketen
an das Ziel ausliefern. Im Steuerungsknoten nach der vorliegenden
Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der erste Zeitabschnitt einen
Zeitabschnitt darstellt, der von einem Knoten benötigt wird
(einschließlich
dem Router), welcher das durch den Steuerungsknoten gesendete Paket
weiterleitet, um eine MAC-Adresse eines Routingzieles des Paketes
aufzulösen.
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In
dem Verfahren zur Paketkommunikation nach der vorliegenden Erfindung
ist es zu bevorzugen, dass der erste Zeitabschnitt einen Zeitabschnitt darstellt,
welcher von einem Knoten, der das von dem Steuerungsknoten gesendete
Paket weiterleitet, benötigt
wird, um eine MAC-Adresse eines Routingzieles des Paketes aufzulösen.
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Der
erste Zeitabschnitt ist äquivalent
zu dem Zeitabschnitt zur Auflösung
der Adresse durch den Router betreffend das Routingziel des Paketes.
Zum Beispiel ist der erste Zeitabschnitt äquivalent zu dem Zeitabschnitt,
der von einem Router benötigt
wird, welcher direkt mit dem Steuerungsknoten als ein nachfolgender
Knoten des Steuerungsknotens verbunden ist, um eine MAC-Adresse
eines nachfolgenden Knotens aufzulösen, welcher das Routingziel des
Paketes darstellt.
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Das
Ersetzen des Paketes durch das nachfolgende Paket bildet ein Hindernis
für die
definerte Übertragung
des Paketes, welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Das
Auftreten eines solchen Ersetzens ist einem Aspekt zuzuweisen, wonach
das nachfolgende Paket das vorangehende Paket einholt, während die
MAC-Adresse des Routingzieles des vorangehenden Paketes unaufgelöst verbleibt.
Hier holt das nachfolgende Paket das vorangehende Paket in dem Fall
ein, wenn ein Sendeintervall der entsprechenden Pakete kürzer ist
als der zuvor beschriebene Zeitabschnitt zur Auflösung der Adresse.
Entsprechend, indem die Technologie zur Steuerung der Paketübertragung
der vorliegenden Erfindung nur in dem oben beschriebenen Fall angewendet
wird, ist es möglich,
eine wirksame Paketübertragung
zu erreichen, während
das Verstreichen redundanter Zeit vermieden wird, das der Bereitschaft
zum Senden des nachfolgenden Paketes zuzuweisen ist.
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Bei
dem Steuerungsknoten nach der vorliegenden Erfindung ist es mehr
zu bevorzugen, dass der zweite Zeitabschnitt einen Zeitabschnitt
darstellt, den alle Knoten, welche die MAC-Adresse auflösen müssen, benötigen, um
die MAC-Adresse aufzulösen.
Diese Knoten befinden sich unter den Knoten, durch welche die Vielzahl
der vom Steuerungsknoten gesendeten Pakete passieren, bevor sie
den Mobilknoten erreichen.
-
Bei
dem Verfahren zur Paketkommunikation nach der vorliegenden Erfindung
ist es mehr zu bevorzugen, dass der zweite Zeitabschnitt einen Zeitabschnitt
darstellt, den alle Knoten (einschließlich denn umgeschalteten Zugangsrouter),
welche die MAC-Adresse auflösen
müssen,
benötigen,
um die MAC-Adresse aufzulösen.
Diese Knoten befinden sich unter den Knoten, durch welche die Vielzahl
von dem Steuerungsknoten gesendeten Pakete passieren, bevor sie
den Mobilknoten erreichen.
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Entsprechend
diesen Aspekten der Erfindung stellt der zweite Zeitabschnitt einen
Zeitabschnitt dar, den alle Knoten (einschließlich dem Weiterleitungsrouter
und dem Zugangsrouter) benötigen, welche
die MAC-Adresse auflösen
müssen,
um die MAC-Adresse aufzulösen.
Diese Knoten befinden sich unter jenen Knoten, durch welche die
Vielzahl von der vom Steuerungsknoten gesendeten Pakete passieren,
bevor sie den Mobilknoten erreichen. Auf diese Weise haben zu dem
Zeitpunkt, an welchem das verbleibende Paket von der Steuerungsvorrichtung
gesendet wird, alle Knoten, welche die MAC-Adresse auflösen müssen und
durch welche das verbleibende Paket passiert, bevor es den Mobilknoten
erreicht, die Auflösungsverarbeitung
der MAC-Adresse abgeschlossen. Das Frontpaket und das verbleibende
Paket verfolgen dieselbe Bahn, um den beabsichtigten Mobilknoten
zu erreichen. In diesem Fall jedoch holt das verbleibende Paket
nie das Frontpaket ein. Deswegen kann die Gewissheit der Übertragung
der Vielzahl von Paketen vom Mobilknoten an ein gewünschtes
Ziel erhöht
werden.
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Es
ist ebenso möglich,
ein System zur Paketkommunikation zu konstruieren und zu verwenden, welches
den oben beschriebenen Steuerungsknoten und den Mobilknoten zum
Empfang der Vielzahl von Paketen enthält, die vom Steuerungsknoten über den Router
gesendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der nachfolgenden
Beschreibung im einzelnen verstanden werden und den begleitenden
Zeichnungen, welche lediglich zur Veranschaulichung abgegeben werden
und folglich nicht als einschränkend
für die
vorliegende Erfindung anzusehen sind.
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Der
weitere Schutzbereich der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung
wird aus der nachfolgend abgegebenen detaillierten Beschreibung
klar ersichtlich werden. Es sollte jedoch verstanden werden, dass
die detaillierte Beschreibung und spezielle Beispiele, während sie
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung angeben, lediglich zur Veranschaulichung abgegeben
werden, weil verschiedene Veränderungen
und Abwandlungen innerhalb des Geistes und Schutzbereiches der Erfindung
sich für Fachleute
aus der detaillierten Beschreibung ergeben werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm, das einen Gesamtaufbau eines Systems zur Paketkommunikation nach
einer ersten Ausführungsform
zeigt.
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2 ist
eine Konzeptansicht zur Erklärung eines
funktionalen Aufbaus und des Betriebs eines Mobilknotens nach der
ersten Ausführungsform.
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3 ist
eine Ansicht, die einen Zustandsübergang
für den
Fall einer Übergabe
des Mobilknotens in der ersten Ausführungsform zeigt.
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4 ist
eine Tabelle, welche die Korrelation zwischen einem Verbindungspunkt
einer Verbindungsschicht und einem Vorgaberouter jeweils in unterschiedlichen
Stadien zeigt.
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5 ist
ein Blockdiagramm, das einen Gesamtaufbau eines Systems zur Paketkommunikation nach
einer zweiten Ausführungsform
zeigt.
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6 ist
eine Konzeptansicht zur Erklärung eines
funktionalen Aufbaus und des Betriebs eines Mobilitätsagenten
gemäß der zweiten
Ausführungsform.
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7 ist
eine Ansicht, welche einen Zustandsübergang für den Fall einer Übergabe
eines Mobilknotens in der zweiten Ausführungsform zeigt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Erste Ausführungsform
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Eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im einzelnen nachfolgend mit Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Als
Grundlage der Beschreibung basiert diese Ausführungsform auf der Annahme
des Falles, in dem die Technologie zur Steuerung der Paketübertragung
nach der vorliegenden Erfindung auf einen Mobilknoten angewendet
wird. 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Gesamtaufbau
eines Systems zur Paketkommunikation gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein System zur Paketkommunikation 1,
wie in 1 gezeigt, ist so aufgebaut, dass es einen Mobilknoten
(MN) 100, wie beispielsweise ein Mobiltelefon enthält, ein regionales
Mobilnetzwerk N2, ein bekanntes Hauptnetzwerk N1, und eine Vielzahl
von Korrespondenzknoten (CN) 51, 52 und 53.
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Hier
ist das System zur Paketkommunikation in Übereinstimmung mit Moden konstruiert,
welche die regionalen Registrierungen, das hierarchische mobile
IP, und ähnliches
enthalten, welche durch die Internet Engineering Task Force vorgeschlagen
werden (IETF).
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Das
regionale Mobilnetzwerk N2 wird durch eine Leitungsverbindung von
Zugangsroutern (AR) 31, 32, und 33, von
denen mehrere bereitgestellt werden, in einer Vielzahl von Basisstationen 21, 22 und 23 gebildet
und Weiterleitungsroutern 41 bis 46, welche direkt
oder indirekt mit diesen Zugangsroutern 31 bis 33 verbunden
sind. Ferner ist das regionale Mobilnetzwerk N2 mit den Korrespondenzknoten 51 bis 53 leitungsgebunden über das
Hauptnetzwerk N1 verbunden.
-
Der
Mobilknoten 100 (welcher der Vorrichtung zur Steuerung
der Paketübertragung
entspricht) ist drahtlos mit irgendeinem beliebigen der Zugangsrouter 31 bis 33 abhängig von
dem Aufenthaltsort des Mobilknotens 100 verbunden und wird
unter den Zugangsroutern übergeben,
während
Pakete an die Vielzahl von Korrespondenzknoten 51, 52 und 53 übertragen
werden. Die Zugangsrouter 31 bis 33 und die Weiterleitungsrouter 41 bis 46 (nachfolgend
insgesamt als die „Router" bezeichnet) führen eine
Auflösungsverarbeitung
der Medienzugangssteuerungsadresse (MAC) durch, um einen Router
als ein nachfolgendes Routingziel der Pakete zu spezifizieren. Hier
wird von jedem der Weiterleitungsrouter und der Zugangsrouter, durch
welche das Paket passiert, nachdem es gesendet wurde, bis es empfangen
wird, ein Zeitabschnitt, der benötigt
wird, um die MAC-Adresse des Knotens aufzulösen, welcher das nachfolgende
Routingziel der Pakete darstellt, bevorzugt auf ungefähr 5 ms
gesetzt (entsprechend einem ersten Zeitabschnitt).
-
Die
Pakete, welche von dem Mobilknoten 100 an einen beliebigen
der Korrespondenzknoten 51 bis 53 gesendet werden,
werden durch das Hauptnetzwerk N1 über einen der Zugangsrouter,
der mit dem Mobilknoten verbunden ist, geroutet, wenn die Pakete
gesendet werden und zwei der Weiterleitungsrouter. In diesem Fall
werden, falls keiner der Router eine nicht aufgelöste MAC-Adresse
hat, nach dem Hauptnetzwerk N1 dann die Pakete durch bis zu drei
Router geroutet, welche nicht aufgelöste MAC-Adresse haben, bevor
sie einen gewünschten Zielknoten
erreichen. Deswegen wird bevorzugt ein Sendebereitschaftszeitabschnitt
(der dem zweiten Zeitabschnitt entspricht) 5 ms × 3 = 15 ms bevorzugt bei dem
Mobilknoten 100 eingestellt.
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2 stellt
eine Konzeptansicht zur Erklärung
eines funktionalen Aufbaus und des Betriebs des Mobilknotens dar.
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Wie
in 2 gezeigt, enthält der Mobilknoten 100 eine
Anwendung 11 in einer Anwendungsschicht 11a, ein
Sendesteuerungsprotokoll (TCP)/User Datagram Protocol (UDP) 12 in
einer Transportschicht 12a, ein Internetprotokoll (IP)
(das Steuerungsmitteln zur Paketübertragung
entspricht) 13 mit einem Pufferbereich 131 (der
Paketakkumulationsmitteln entspricht) in einer Internetprotokoll (IP)-Schicht 13a,
eine Verbindung 14 und eine Schnittstelle 15 in
einer Verbindungsschicht 14a.
-
Daten,
welche von der Anwendung 11 zu einem anderen Knoten gesendet
werden, werden sequentiell durch das TCP/UDP 12, das IP 13,
die Verbindung 14, und die Schnittstelle 15 gesendet.
Indes werden Daten, die von dem anderen Knoten an die Anwendung 11 gesendet
werden, sequentiell durch die Schnittstelle 15, die Verbindung 14,
das IP 13, und das TCP/UDP 12 empfangen.
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Wenn
ein Verbindungspunkt von dem Zugangsrouter 32 nach dem
Zugangsrouter 33 umgeschaltet wird, wird eine Pufferungsanforderung
von der Schnittstelle 15 an v IP 13 ausgegeben.
Wenn die Pufferungsanforderung an das IP 13 eingegeben wird,
werden die Pakete in dem Pufferbereich 131 gepuffert. Um
genauer zu sein, wird das Paket in Warteschlangen 131a bis 131d gepuffert,
welche einen Datenrückhaltebereich
bilden, der für
entsprechende Zieladressen der Pakete vorbereitet ist.
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Das
IP 13 gibt die Pufferung zu einem Zeitpunkt frei, wenn
ein Vorgaberouter geändert
wird durch eine Routerankündigung
(RA), die von dem Zugangsrouter 33 empfangen wird. Wenn
die Pufferung freigegeben wird, übergibt
das IP 13 an die Verbindungsschicht 14a, aber
nur ein Frontpaket (wie beispielsweise Paket A1 in der Warteschlange 131a) aus
den Paketen, die in jeder Warteschlange gespeichert sind. Dann,
nachdem 15 ms verstrichen sind, übergibt
das IP 13 die verbleibenden Pakete, welche in jeder Warteschlange
der Verbindungsschicht 14a zurückgehalten werden.
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3 ist
eine Ansicht, welche einen Zustandsübergang für den Fall einer Übergabe
des in 1 gezeigten Mobilknotens 100 zeigt. Der
Zustandsübergang,
welcher der Übergabe
des Mobilknotens zugeordnet ist, wird in vier Stadien kategorisiert
(Stadium I bis IV), wie in 3 gezeigt.
Unterdessen ist 4 eine Tabelle, welche die Zuordnung zwischen
dem Verbindungspunkt der Verbindungsschicht 14a und dem
Vorgaberouter in jedem der Stadien zeigt.
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Das
Stadium I ist ein Zustand, in welchem die Verbindungsschicht 14a des
Mobilknoten mit dem Zugangsrouter 32 verbunden ist, und
der Vorgaberouter ist Zugangsrouter 32. Das Stadium II
ist ein Stadium, in dem die Verbindungsschicht 14a des
Mobilknotens 100 von dem Zugangsrouter 32 nach
dem Zugangsrouter 33 umgeschaltet wird (in einem Verbindungsschichtausfallzeitabschnitt)
und der Vorgaberouter ist immer noch Zugangsrouter 32.
Das Stadium III stellt ein Stadium dar, in welchem die Verbindungsschicht 14a des
Mobilknotens 100 mit dem Zugangsrouter 33 verbunden
ist, während
der Zugangsrouter 32 der Vorgaberouter verbleibt. Das Stadium
III wird fortgesetzt, bis der Mobilknoten 100 die RA des
Zugangsrouters 33 empfängt
und dadurch den Vorgaberouter vom Zugangsrouter 32 nach
dem Zugangsrouter 33 ändert.
Das Stadium IV ist ein Stadium, nachdem der Mobilknoten 100 die
RA des Zugangsrouters 33 empfangen hat und dadurch den Vorgaberouter
vom Zugangsrouter 32 nach dem Zugangsrouter 33 geändert hat.
In diesem Fall ist jedes von Verbindungspunkt der Verbindungsschicht 14a und
der Vorgaberouter der Zugangsrouter 33. Wenn der Verbindungspunkt
der Verbindungsschicht 14a und der Vorgaberouter miteinander übereinstimmen (im
Stadium I und dem Stadium IV), werden die vom Mobilknoten 100 an
den Korrespondenzknoten 51 adressierten Pakete, der das
Ziel derselben darstellt, durch den entsprechenden Zugangsrouter
empfangen (das heißt
der Zugangsrouter 32 im Stadium I oder der Zugangsrouter 32 im
Stadium IV). Nachfolgend werden die empfangenen Pakete an den Korrespondenzknoten 51 geroutet.
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Im
Gegensatz werden, wenn der Verbindungspunkt der Verbindungsschicht 14 und
der Vorgaberouter nicht miteinander übereinstimmen (in dem Stadium
II und dem Stadium III) die vom Mobilknoten 100 in Richtung
des Korrespondenzknotens 51 gesendeten Pakete, welcher
das Ziel derselben darstellt in der Warteschlange 131a gepuffert
und dann zum Zielknoten gesendet nach dem Übergang zu dem Stadium IV (nachdem
der Vorgaberouter geändert
wurde).
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Wie
oben beschrieben, führt
gemäß dem System 1 zur
Paketkommunikation der vorliegenden Erfindung der Mobilknoten 100 die
Pufferung der Pakete in den entsprechenden Warteschlangen 131a, 131b und 131c durch,
die individuell abhängig
von den Adressen der Korrespondenzknoten 51, 52 und 53 bereitgestellt
werden, welche das Ziel derselben darstellen. Zusammen mit der Freigabe
der Pufferung sendet der Mobilknoten 100 zunächst nur
ein Frontpaket aus den in jeder Warteschlange gespeicherten Paketen
an den gewünschten
Korrespondenzknoten. Dann, nach einem Verstreichen eines vorgegebenen
Zeitabschnittes (wie beispielsweise 15 ms), sendet der Mobilknoten 100 die
verbleibenden Pakete fortwährend.
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Auf
diese Weise erreicht das Frontpaket den Korrespondenzknoten des
Ziels, während
die Auflösung
der MAC-Adresse durch den Router vereinfacht wird, welcher eine
nicht aufgelöste
MAC-Adresse hat, die auf der Sendebahn existiert. Nach verstreichen
eines vorgegebenen Zeitabschnittes werden die verbleibenden Pakete
auf der gleichen Bahn geroutet wie jener für das Frontpaket. Es existiert
jedoch kein Router mit einer nicht aufgelösten MAC-Adresse mehr auf der
Bahn. Deswegen werden die verbleibenden Pakete weder durch nachfolgende Pakete
ersetzt werden noch verworfen werden. Als Folge werden Paketverluste
verringert und die Vielzahl der Pakete erreicht sicher das Ziel.
Zusätzlich wird
eine neue Übertragungsrate
von Paketen verringert und die Netzwerkressourcen können wirtschaftlicher
verwendet werden.
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Zweite Ausführungsform
-
Als
nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im einzelnen Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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Als
eine Voraussetzung der Beschreibung basiert diese Ausführungsform
auf einer Annahme des Falles, in dem die Technologie zur Übertragung von
Paketen der vorliegenden Erfindung an einen Mobilitätsagenten
angepasst ist (MA).
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5 ist
ein Blockdiagramm, das einen Gesamtaufbau eines Systems zur Paketkommunikation gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt. Ein System zur Paketkommunikation 2, das in 5 gezeigt
ist, ist konfiguriert, indem es einen Mobilknoten (MN) 200,
wie beispielsweise ein Mobiltelefon enthält, ein regionales Mobilnetzwerk
N2, ein bekanntes Hauptnetzwerk N1, und einen Korrespondenzknoten
(CN) 54.
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Das
regionale Mobilnetzwerk N2 wird durch leitungsgebundene Verbindung
von Zugangsroutern (AR) 34, 35 und 36 jeweils
gebildet, welche in einer Vielzahl von Basissta tionen 24, 25 und 26 bereitgestellt
werden, Weiterleitungsrouter 47 bis 49, die direkt
mit diesen Zugangsroutern 34 bis 36 verbunden sind,
und einen Mobilitätsagenten 60.
Darüber
hinaus ist das regionale Mobilnetzwerk N2 mit den Korrespondenzknoten 54 leitungsgebunden über das Hauptnetzwerk
N1 verbunden.
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Der
Mobilknoten 200 ist drahtlos mit einem beliebigen der Zugangsrouter 34 bis 36 verbunden, abhängig vom
Aufenthaltsort des Mobilknotens 200 und wird zwischen diesen
Zugangsroutern 35 und 36 übergeben, während Pakete vom Korrespondenzknoten 54 empfangen
werden.
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Die
Zugangsrouter 34 bis 36 und die Weiterleitungsrouter 47 bis 49 (nachfolgend
insgesamt als die „Router" bezeichnet) führen Auflösungsverarbeitung
einer MAC-Adresse aus, um einen Router als nachfolgendes Routingziel
der Pakete zu spezifizieren.
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Der
Mobilitätsagent 60 ist
ein Knoten, welcher die vom Korrespondenzknoten 54 an den
Mobilknoten 200 adressierten Pakete empfängt und
die Pakete an die Zugangsrouter sendet, die gegenwärtig mit
dem Mobilknoten 200 verbunden sind. Hier wird für jeden
der Weiterleitungsrouter und der Zugangsrouter, durch welche die
Pakete passieren, nachdem sie gesendet werden bis sie empfangen werden,
ein benötigter
Zeitabschnitt, um die MAC-Adresse
des Knotens aufzulösen,
welcher das nachfolgende Routingziel der Pakete darstellt, bevorzugt
auf ungefähr
5 ms eingestellt (entsprechend einem ersten Zeitabschnitt).
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Die
Pakete, welche von einer Vorrichtung hinter dem Hauptnetzwerk N1
gesendet werden (wie beispielsweise dem Korrespondenzknoten 54)
an den Mobilknoten 200, der gegenwärtig mit dem Zugangsrouter 35 verbunden
ist, erreichen den Mobilknoten 200 über den Mobilitätsagenten 60,
den Weiterleitungsrouter 48 oder 49, und den Zugangsrouter 35 oder 36.
In diesem Fall, falls es nach dem Hauptnetzwerk N1 keinen Router
gibt, der eine nicht aufgelöste
MAC-Adresse hat, dann werden die Pakete durch bis zu drei Router
geroutet, welche nicht aufgelöste
MAC-Adressen haben (einschließlich
dem Mobilitätsagenten 60),
bevor sie den Mobilknoten 200 erreichen. Deswegen wird
bevorzugt als Sendebereitschaftszeitabschnitt (entsprechend einem
zweiten Zeitabschnitt) 5 ms × 3
= 15 ms beim Mobilitätsagentenknoten 60 voreingestellt.
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6 stellt
eine Konzeptansicht dar zur Erklärung
eines funktionalen Aufbaus und des Betriebs des Mobilitätsagenten.
Wie in 6 gezeigt, enthält der Mobilitätsagent 60 ein
IP 63 (das dem Mittel zur Steuerung der Paketübertragung
entspricht) mit einem Pufferbereich 631 (welcher den Paketakkumulationsmitteln
entspricht) und eine IP-Schicht 63a, und Verbindungen 641 bis 644 ebenso
wie Schnittstellen 651 bis 654 in Verbindungsschichten 641a bis 644a. Die
Pakete, welche durch das IP 63 über die Verbindungsschicht 644a empfangen
werden, deren Verbindung 644 mit dem Hauptnetzwerk N1 verbunden ist,
werden sortiert, um zur geeigneten Verbindung gesendet zu werden
(irgendeine der Verbindungen 641 bis 643) in Übereinstimmung
mit einer Routingtabelle (nicht gezeigt), welche durch das IP 43 besessen
wird.
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Beim
Empfang einer Pufferungsanforderung, die vom Mobilitätsknoten 200 durch
irgendeine der Verbindungen 641 bis 643 gesendet
wird, puffert das IP 43 die an den Mobilknoten 200 adressierten
Pakete in einer entsprechenden Warteschlange (einer Warteschlange 631a in
diesem Fall) innerhalb des Pufferbereichs. Eine derartige Pufferung
wird fortgesetzt, bis das IP 63 eine Pufferungsfreigabeanforderung
empfängt,
welche von dem Mobilknoten 200 über irgendeine der Verbindungen 641 bis 643 gesendet
wird.
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Zusammen
mit dem Empfang der Pufferungsfreigabeanforderung übergibt
das IP 63 nur ein Frontpaket (ein Paket B2), das in der
Warteschlange 631a zurückgehalten
wird, an die geeignete Verbindungsschicht 643a in Übereinstimmung
mit der Routingtabelle, die früher
beschrieben wurde. Dann, nach einer Bereitschaftszeit von 15 ms übergibt
die IP 63 die verbleibenden Pakete (Pakete B3 bis B5 mit Ausnahme
des Frontpaketes), die in der Warteschlange 631a zurückgehalten
werden, an die geeignete Verbindungsschicht 643a.
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7 ist
eine Ansicht die einen Zustandsübergang
für den
Fall einer Übergabe
des Mobilknotens 200 zeigt, der in 5 gezeigt
ist. Vor der Übertragung
der Pufferungsanforderung vom Mobilknoten 200 wird das
Paket B1 vom Korrespondenzknoten 54 an den Mobilknoten 200 durch
den Mobilitätsagenten 60 übertragen.
In diesem Fall wird die Pufferungsanforderung von dem Mobilknoten 200 an
den Mobilitätsagenten 60 gesendet
(S1).
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Diese
Pufferungsanforderung wird vor der Umschaltung eines zu verbindenden
Zugangsrouters gesendet. Wenn die Pufferungsanforderung durch den
Mobilknoten 200 gesendet wird, wird die Puffereng der Pakete
B2 bis B5, die an den Mobilknoten 200 adressiert sind,
in der Warteschlange 631a begonnen (S2).
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Wenn
der zu verbindende Zugangsrouter durch den Mobilknoten 200 umgeschaltet
wird (S3), wird eine Routerankündigung
(RA) von dem umgeschalteten Zugangsrouter 36 durch den
Mobilknoten 200 empfangen. Beim Empfang der RA wird eine
Care-of-Adresse geändert
(S4).
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Wenn
die Umschaltung des zu verbindenden Zugangsrouters abgeschlossen
ist, wird die Pufferungsfreigabeanforderung vom Mobilknoten 200 an die
Mobilitätsagenten 60 gesendet
(S5). Die Pufferung wird freigegeben, wenn die Pufferungsfreigabeanforderung
vom Mobilitätsagenten 60 empfangen wird.
Jedoch werden alle Pakete B2 bis B6, die in der Warteschlange 631a zu
diesem Zeitpunkt gepuffert sind, nicht notwendigerweise fortlaufend
an den Mobilknoten 200 in gleichen Intervallen gesendet.
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Das
heißt,
wenn der Empfang der Pufferungsfreigabeanforderung detektiert wird,
wird zunächst
das Frontpaket B2 unter den vier in der Warteschlange 631a gepufferten
Paketen B2 bis B5 an den Mobilknoten 200 gesendet (S6).
Dann, nachdem 15 ms verstrichen sind, werden die verbleibenden Pakete
B3 bis B5 fortlaufend an den Mobilknoten 200 durch den
Mobilitätsagenten 60 gesendet
(S7).
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Es
ist zu bemerken, dass diese Ausführungsform
typisch beschrieben wurde in Bezug auf die Steuerung der Übertragung
der Pakete, welche in der Warteschlange 631a zurückgehalten
werden, die an den mobilen Knoten 200 adressiert sind.
Jedoch in Bezug auf Pakete, die an andere Mobilknoten (nicht gezeigt)
adressiert sind, die in Warteschlangen 631b bis 631d zurückzuhalten
sind, abseits der Warteschlange 631a wird eine ähnliche
Verarbeitung ebenso in jeder der Warteschlangen und den Mobilknoten durchgeführt.
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Das
System zur Paketkommunikation der zweiten Ausführungsform wurde bisher als
ein Beispiel der Anwendung des Mobilitätsagenten 60 als Vorrichtung
zur Steuerung der Paketübertragung
gemäß dieser
vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Mobilitätsagent 60 führt die
Pufferung der Pakete in den Warteschlangen durch, die individuell
für jede der
Adressen der Mobilknoten bereitgestellt wird, das heißt die Ziele
der Pakete. Zusammen mit der Freigabe der Pufferung sendet der Mobilitätsagent 60 nur ein
Frontpaket unter den in jeder Warteschlange gepufferten Paketen
an den gewünschten
Mobilknoten 200. Dann, nach einem Verstreichen eines vorgegebenen
Zeitabschnittes (wie beispielsweise 15 ms), überträgt der Mobilitätsagent 60 die
verbleibenden Pakete fortlaufend.
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Auf
diese Weise erreicht das eine Frontpaket den Korrespondenzknoten
des Ziels, während
die Auflösung
der MAC-Adressen durch den Router vereinfacht wird, der eine nicht
aufgelöste
MAC-Adresse hat, der auf der Übertragungsstrecke
existiert. Nach einem Verstreichen des vorgegebenen Zeitabschnittes
werden die verbleibenden Pakete auf derselben Übertragungsstrecke wie für das Frontpaket übertragen.
Jedoch existiert hier kein Router mehr, der eine nicht aufgelöste MAC-Adresse
auf dieser Bahn hat. Deswegen werden die verbleibenden Pakete weder durch
nachfolgende Pakete ersetzt werden noch verworfen werden. Als Folge
werden Paketverluste verringert und die Vielzahl von Paketen erreichen
sicher das Ziel. Zusätzlich
wird eine Neuübertragungsrate der
Pakete verringert und Netzwerkressourcen können wirtschaftlicher genutzt
werden.
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Es
ist zu bemerken, dass die in den jeweiligen Ausführungsformen beschriebenen
Aspekte bevorzugte Beispiele des Systems zur Paketübertragung
nach der vorliegenden Erfindung darstellen. Entsprechend ist die
vorliegende Erfindung nicht auf die hierin beschriebenen Aspekte
beschränkt.
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Zum
Beispiel wurden in jeder der vorangehenden Ausführungsformen Beschreibungen
in Bezug auf Beispiele abgegeben, in welchen die Technologie zur
Steuerung der Übertragung
von Paketen nach der vorliegenden Erfindung auf den Mobilknoten
und den Mobilitätsagenten
angewendet wird. Jedoch ohne diese Knoten einzuschränken, kann
die obige Steuerungstechnologie ebenso auf andere Kommunikationsvorrichtungen
wie einen Router zum Senden einer Vielzahl von Paketen zu einem
gewünschten
Zielknoten angewendet werden.
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Darüber hinaus
wurde in jeder der vorangehenden Ausführungsformen eine Beschreibung
in Bezug auf die Technologie zur Steuerung einer Paketübertragung
für den
Fall der Freigabe der Pufferung beschrieben. Jedoch ist die oben
beschriebene Technologie zur Steuerung ebenso auf den Fall anwendbar,
in dem die Anwendung eine Paketübertragung
in einem kürzeren
Sendeintervall erfordert.
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Ferner
wurde in jeder der vorangehenden Ausführungsformen eine Beschreibung
basierend auf der Annahme abgegeben, dass der Mobilknoten ein Mobiltelefon
ist. Jedoch kann der Mobilknoten ein beliebiger Informationsausrüstungsgegenstand
sein, der eine drahtlose Kommunikationsfunktion aufweist, wie beispielsweise
ein persönlicher
digitaler Assistent (PDA).
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Zuletzt
wird eine Beschreibung betreffend ein Programm zur Erreichung der
Technologie zur Steuerung der Paketübertragung nach der vorliegenden
Erfindung und ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium, welches
das Programm speichert (nachfolgend einfach als das „Aufzeichnungsmedium" bezeichnet) abgegeben.
Das Aufzeichnungsmedium ist entworfen, einen Zustand der Energieänderung
im Magnetismus zu gewähren,
Licht, Elektrizität oder ähnlichem,
für ein
Lesegerät,
das in Hardwareressourcen, wie beispielsweise allgemeinen Computern,
bereitgestellt wird, als Reaktion auf den Inhalt einer Beschrei bung
des Programms. Ferner ist das Aufzeichnungsmedium entworfen, in
der Lage zu sein, den Inhalt der Beschreibung des Programms an das
Lesegerät
in der Form von Signalen zu übertragen,
welche Energieänderungen
entsprechen. Diese Art von Aufzeichnungsmedium kann eins sein, das lösbar an
den Computer angepasst ist (einschließlich einem mobilen Endgerät), zum
Beispiel eine IC-Karte, wie ein Anwenderidentifikationsmodul (UIM);
eine Magnetplatte; eine optische Platte; oder eine magneto-optische
Platte. Zusätzlich
kann das Aufzeichnungsmedium ein nicht flüchtiger Halbleiterspeicher, wie
beispielsweise eine Festplatte sein (MD), die fest in den Computer
eingebaut ist oder integral befestigte Firmware sein.
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Ferner
kann das obige Programm einen Aufbau haben, in welchem Kommunikationsmittel,
die in einem drahtlosen Steuerungsgerät nach der vorliegenden Erfindung
bereitgestellt sind, das Programm entweder teilweise oder vollständig empfängt und aufzeichnet,
von einem anderen Instrument über
ein Übertragungsmedium,
wie beispielsweise eine Kommunikationsleitung. Im Gegensatz kann
das obige Programm einen Aufbau haben, in welchem das Programm von
der drahtlosen Steuerungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung über das
Sendemedium über
ein anderes zu installierendes Instrument übertragen wird.
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Aus
der derartig beschriebenen Erfindung wird es offensichtlich sein,
dass die Ausführungsformen
der Erfindung auf vielfältige
Weise abgewandelt werden können.
Solche Abwandlungen sollen nicht als ein Abweichen vom Schutzbereich
der Erfindung angesehen werden und alle derartigen Abwandlungen,
die offensichtlich für
einen Fachmann auf dem Gebiet sein würden, sind dazu bestimmt, innerhalb des
Schutzbereichs der folgenden Ansprüche enthalten zu sein.