DE60320567T2

DE60320567T2 - Adressenverwaltungsverfahren

Info

Publication number: DE60320567T2
Application number: DE60320567T
Authority: DE
Inventors: Christophe Mangin; Romain Rollet
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2023-12-20
Also published as: US7805538B2; DE60320567D1; EP1545094B1; US20050141515A1; JP2005229582A; CN1649350B; JP4607571B2; CN1649350A; EP1545094A1; ATE393534T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Datenübertragung und insbesondere ein Verfahren zur Adressverwaltung für eine beliebige Vorrichtung in einem Netzwerk.
2. Verwandte Fachgebiete
Eine Adresse ist eine Datenstruktur, die von allen Vorrichtungen eines Netzwerks verstanden wird und eine Vorrichtung in einem Netzwerk eindeutig identifiziert. Eine Adresse ist eine Schlüsselinformation zum Routen und korrekten Weiterleiten eines Pakets von einer Quellvorrichtung zu einer Zielvorrichtung. Offenkundig muss die Quellvorrichtung die Adresse der Zielvorrichtung kennen und die Zielvorrichtung muss wissen, von welcher Vorrichtung das empfangene Paket stammt, und muss daher über die Adresse der Quellvorrichtung verfügen. Ein Adressverwaltungsschema dient dazu, die Quellvorrichtung in die Lage zu versetzen, ein Paket an eine Zielvorrichtung zu übertragen, und die Zielvorrichtung in die Lage zu versetzen, die Quellvorrichtung zu identifizieren, um ein empfangenes Paket richtig handhaben zu können. Eine effiziente Adressverwaltung in einem Netzwerk ist sehr wichtig, um einige Basisfunktionen der Netzwerkverwaltung zu vereinfachen und die Leistung der Kommunikationsprotokolle im Netzwerk zu steigern.
Allgemeiner dient das Adressverwaltungsschema in einem Netzwerk dazu, folgende Hauptproblemkomplexe zu lösen: Adressenzuteilung bzw. Adressenzuweisung, Adressenauflösung, die in unterschiedlichen Stufen während einer Paketübertragung durchgeführt wird (diese wird auf einer Senderseite und auf Empfangsseite oder in einer Verbindungsvorrichtung durchgeführt, wenn wenigstens eine am Übertragungspaketprozess beteiligt ist) und schließlich Optimierung der über das Medium übertragenen Adressen.
Vor der Behandlung dieser drei aufgeführten Komplexe und der Analyse ihrer Auswirkung auf die Leistung der Kommunikationsprotokolle werden im folgenden Abschnitt einige für die ausführliche Beschreibung erforderliche grundlegende Prinzipien eingeführt.
Gemäß dem OSI ("Open-System-Interconnect") Modell der ISO ("International Standardization Organization") sind alle Schichten eines Stapels von Kommunikationsprotokollen voneinander unabhängig. Diese Schichten müssen Pakete mit den anderen Schichten der anderen Vorrichtungen in einem Netzwerk austauschen. Daraus folgt, dass jede Schicht in jeder Vorrichtung, die ein Paket austauschen muss, durch eine Adresse identifiziert werden muss, die im Netzwerk eindeutig ist. Zum besseren Verständnis wird in der folgenden Beschreibung ein Netzwerk von Vorrichtungen mit einem Stapel verwendet, in dem zwei Schichten adressiert werden müssen: eine obere Schicht (Upper Layer, UL) und eine untere Schicht (Lower Layer, LL); die Vorrichtungen, die Pakete über die UL oder die LL austauschen können, stellen jeweils ein UL-Netzwerk bzw. ein LL-Netzwerk dar. Ein UL-Netzwerk kann mehrere LL-Netzwerke einschließen. Jede Vorrichtung eines UL-Netzwerks verfügt eine UL-Adresse zum Adressieren ihrer UL-Schicht, wobei diese Adresse innerhalb des entsprechenden UL-Netzwerks eindeutig ist. Ferner verfügt jede Vorrichtung eines LL-Netzwerks über eine LL-Adresse zum Adressieren ihrer UL, wobei diese Adresse innerhalb des entsprechenden LL-Netzwerks eindeutig ist.
Bezüglich der Adressverwaltung kann ein Paketübertragungsprozess mit den folgenden Schritten beschrieben werden, wobei eine Quellvorrichtung ein UL-Paket an eine Zielvorrichtung überträgt:

– auf der Senderseite:
– die UL überträgt das UL-Paket nach unten zur LL, wobei die UL über die der Ziel-UL entsprechende UL-Adresse verfügt;
– die LL empfängt das UL-Paket und ist für das Übertragen von diesem zur LL der Zielvorrichtung zuständig, wobei dieses Paket im Stapel nach unten übertragen wird, bis es die Bitübertragungsschicht erreicht;
– auf der Empfängerseite:
– die LL empfängt das Paket über den Stapel von der Bitübertragungsschicht, wobei die LL für das Abrufen der LL-Adresse der Quellvorrichtung vor dem Übertragen des empfangenen Pakets zur UL zuständig ist;
– die UL empfängt das Paket von der LL und ist für das Abrufen der UL-Adresse der Quellvorrichtung zuständig.

Aus dieser grundlegenden Beschreibung ist zu schließen, dass erstens, da die UL und die LL unabhängig sind, diese in die Lage versetzt werden müssen, eine LL-Adresse in eine UL-Adresse umzuwandeln und umgekehrt, und zweitens einige Adressen durch das Medium von der Quellvorrichtung zur Zielvorrichtung in einem so genannten Adressteil der Nachrichten übertragen werden müssen.
Es sei darauf hingewiesen, dass diese drei oben genannten Komplexe zwar miteinander verknüpft sind, aber im folgenden Abschnitt zur Vereinfachung nacheinander behandelt werden.
Beim ersten Komplex, dem Adressenzuweisungsschema, kann die Adresse jeder Schicht von jeder Vorrichtung in einem Netzwerk auf zwei unterschiedliche Weisen zugewiesen werden: statisch oder dynamisch. Im ersten Fall legt der Administrator die Schichtadressen für alle Vorrichtungen im entsprechenden Netzwerk fest, so dass keine Adresskonflikte entstehen. In diesem Fall werden aber die Adressenressourcen nicht optimiert und diese Art der Adressenzuweisung ist nur anwendbar bei einem Netzwerk, in dem die Adressenressourcen nicht knapp sind. Darüber hinaus wird das Adressformat sehr lang, wenn ein Netzwerk viele Vorrichtungen umfasst. Folglich kann der in jedem übertragenen Paket über das Medium übertragene Adressteil durch Zunahme des Signalgabeaufwands viel Übertragungsressourcen verbrauchen. Um das Adressformat zu optimieren und dadurch den entsprechenden Signalgabeaufwand zu verringern, wird vorzugsweise ein dynamisches Adressenzuweisungsschema verwendet. In diesem Fall ist eine spezielle Vorrichtung im Netzwerk für das Zuweisen der Adressen durch Verwaltung eines Pools von verfügbaren Adressen zuständig. Dadurch ist eine Optimierung der Adressenressourcen möglich und es kann folglich das Adressformat verkleinert und der entsprechende Signalgabeaufwand verringert werden.
Der zweite Komplex betrifft die Adressenauflösung. Die Adressenauflösung bezieht sich auf den Prozess zum Finden einer Adresse einer Vorrichtung in einem Netzwerk. Je nach dem Schritt in einem Paketübertragungsprozess kann die Adressenauflösung durch Abrufen der gesuchten Adresse aus dem Adressteil eines Pakets oder durch Ausführen einer Adressumwandlung aus einer Adresse in die gesuchte Adresse erfolgen. Offensichtlich das einfachste Verfahren zum Ausführen einer Adressenauflösung ist die Anwendung der ersten vorgeschlagenen Weise. Diese kann aber nicht auf ein Netzwerk angewendet werden, in dem die Übertragungsressourcen knapp sind. Wie zuvor erläutert, ist der Signalgabeaufwand umso höher, je länger der Adressteil ist. Daher ist unter Berücksichtigung der Übertragungsressourcen die zweite vorgeschlagene Weise das effizienteste Adressenauflösungsschema. Dieses bezieht sich genauer auf das Finden einer LL- oder UL-Adresse einer Vorrichtung, wenn jeweils die UL- oder LL-Adresse bekannt ist. Wie zuvor erläutert, kann eine Adressenumwandlung in unterschiedlichen Schritten während einer Paketübertragung je nach gewähltem Adressenverwaltungsschema erfolgen. Folglich muss die Adressenumwandlung effizient und schnell erfolgen, um die Leistung des Kommunikationsprotokolls zu steigern. Darüber hinaus kann ein im Falle der dynamischen Adressenzuweisung angewendeter effizienter Adressenumwandlungsprozess wiederum die Effizienz des Kommunikationsprotokolls steigern.
Eine einfache Weise zum Bereitstellen eines Adressenumwandlungsprozesses ist die Zuweisung der gleichen Adresse für UL und LL zu einer Vorrichtung. In diesem Fall wäre es eine Beschönigung, wenn man diesen Adressenumwandlungsprozess als effizient und schnell bezeichnet. Im Allgemeinen ist jedoch das Adressformat der UL länger als das Adressformat der LL-Schicht. Daraus folgt, dass ein erheblicher Aufwand auf der LL-Ebene erzeugt wird. Wenn das LL-Protokoll kurze Signalgabenachrichten erzeugt oder wenn kurze Datenpakete übertragen werden, kann sich das Hinzufügen von langen Adressen nachteilig auf die Übertragungsressourcen auswirken.
Angenommen die LL-Adresse und die UL-Adresse für eine gleiche Vorrichtung sind unterschiedlich, dann besteht ein zweiter Adressenumwandlungsprozess darin, die Adressenauflösung auf der UL-Ebene durchzuführen. Wenn das Paket von der UL zur LL übergeben wird, werden auf der Senderseite die Adressen der LL-Schicht der Zielvorrichtung als Parameter übergeben. Daher erfolgt auf LL-Ebene keine Adressenauflösung. Auf der Empfängerseite ist die UL für das Durchführen des Adressenumwandlungsprozesses zuständig. Dieses Schema lässt keine flexible Implementierung zu, da eine einzelne Adressenauflösung pro im UL-Netz eingeschlossenem LL-Netzwerk auf der UL-Ebene verwaltet werden muss. Dies kann komplex sein, wenn ein UL-Netzwerk auf mehreren LL-Netzwerken mit unterschiedlichen Protokollen beruht.
Ein dritter Adressenumwandlungsprozess schlägt das Durchführen der Adressenumwandlung in der LL vor. Das heißt ein Paket wird von der UL zur LL übertragen, wobei die UL-Adresse der Zielvorrichtung als Parameter übergeben wird. Aus der UL-Adresse der Zielvorrichtung ruft die LL die entsprechende LL-Adresse ab. Dieses Schema ist vorteilhafter, da ein einzelnes UL-Netzwerk nicht auf unterschiedlichen LL-Netzwerken auf transparente Weise beruhen kann.
Der dritte Komplex, das Optimieren von über das Medium übertragenen Adressen, bezieht sich auf die Menge der UL-Adressierinformationen, die in jedem Paket über das Medium im Adressteil des Pakets übertragen werden müssen. Es sei darauf hingewiesen, dass der Adressteil zum korrekten Weiterleiten des Pakets zum Ziel verwendet wird, insbesondere wenn das Paket an eine Vorrichtung adressiert ist, die nur über eine Verbindungsvorrichtung als Gateway zugänglich ist, die über das Weiterleiten aufgrund von wenigstens einer der im Adressteil des übertragenen Pakets übermittelten UL-Adressen entscheidet, und ebenfalls dazu verwendet wird, um die Zielvorrichtung in die Lage zu versetzen, die UL-Adresse der Quellvorrichtung abzurufen, um das empfangene Paket handzuhaben. Um den durch den Adressteil erzeugten Signalgabeaufwand zu begrenzen, müssen unbedingt die UL-Adressen ausgewählt werden, die obligatorisch übermittelt werden müssen. Diese Adressauswahl hängt vom Adressenumwandlungsprozess ab.
Nach dem Stand der Technik sind unterschiedliche Adressenzuweisungsschemata und unterschiedliche Adressenauflösungsschemata offenbart wie beispielsweise das Dynamic Most Configuration Protocol (DHCP) und das Address Resolution Protocol (ARP). Der Stand der Technik stellt einige Adressenverwaltungsschemata bereit, die einfach in drahtlosen Netzwerken implementiert werden können, aber auf einem zu langen Adressformat basieren, das den Signalgabeaufwand erhöht und viel Übertragungsressourcen verbraucht. Bezüglich des Adressenauflösungsschemas ist ARP ein vom Internet Protocol (IP) verwendetes Protokoll zum Umwandeln der IP-Netzwerkadressen in von einem Datensicherungsprotokoll verwendete Adressen. Das Protokoll arbeitet unterhalb der IP-Netzwerkschicht als Teil der OSI-Sicherungsschicht und kommt zum Einsatz, wenn IP per Ethernet verwendet wird. Wenn in diesem Fall eine Vorrichtung im Netzwerk eine Umwandlung zwischen einer Ethernet-Adresse und einer IP-Adresse erfordert, wird eine Anfrage über das Netzwerk gesendet. Die passende Vorrichtung gibt die eigenen Ethernet- und IP-Adressen an die anfragende Vorrichtung aus. Dieses Protokoll ist aber nicht problemlos auf ein drahtloses Netzwerk anwendbar, da das Senden in solch einem Netzwerk nicht zuverlässig erfolgen kann.
Ein Dokument WO 00/36794 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zu oder von einer Vorrichtung, die ein mobiles Endgerät darstellt, in einem Paketvermittlungsnetzwerk wie einem IP-Netzwerk. Gemäß solch einem Verfahren werden eine IP-Adresse, entsprechend einer UL- Adresse, und eine LL-Adresse während einer Verbindung vorübergehend einem mobilen Endgerät zugewiesen. Unter diesen Bedingungen werden jedoch UL- und LL-Adressen nur zugewiesen, um ein mobiles Endgerät in die Lage zu versetzen, eine Verbindung mit einem IP-Netzwerk herzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor dem Hintergrund der vorhergehenden Erläuterung besteht ein Bedarf an einem auf ein drahtloses anwendbares Adressenverwaltungsschema, das die Leistung und Protokolleffizienz steigern kann.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Adressenverwaltung in einem Netzwerk (10) vor, das eine Vielzahl von Vorrichtungen umfasst, umfassend wenigstens eine STAtion (STA) und wenigstens eine Einheit zur Adressenressourcenverwaltung (Address Resource Management, ARM), wobei jede der Vorrichtungen einen Stapel von Kommunikationsprotokollschichten, umfassend wenigstens eine obere Schicht (Upper Layer, UL) und eine untere Schicht (Lower Layer, LL), einschließt, wobei die UL jeder Vorrichtung eine entsprechende UL-Adresse (14) im Netzwerk hat, wobei das Verfahren eine ARM-Einheit zum Durchführen der folgenden Schritte umfasst:

– Assoziieren bzw. Trennen einige der Vorrichtungen in wenigstens einem LL-Netzwerk (11), wobei die Vorrichtungen in die Lage versetzt werden, auf der LL-Ebene gesendete und empfangene Datenpakete untereinander auszutauschen;
– Zuweisen bzw. Freigeben einer LL-Adresse (15) pro einer der Vorrichtungen, die in einem LL-Netzwerk assoziiert bzw. getrennt sind; und
– Verwalten einer ARM-Übersetzungstabelle (Translation Table, TT) pro LL-Netzwerk, wobei die TT einen Eintrag pro Vorrichtung eines LL-Netzwerks umfasst, wobei der Eintrag die UL-Adresse und die LL-Adresse umfasst.

Die Erfindung schlägt andererseits eine Vorrichtung zur Adressenverwaltung in einem Netzwerk vor, das eine Vielzahl von Vorrichtungen umfasst, umfassend wenigstens eine STAtion (STA) und wenigstens eine Einheit zur Adressenressourcenverwaltung (Address Resource Management, ARM), wobei jede der Vorrichtungen einen Stapel von Kommunikationsprotokollschichten, umfassend wenigstens eine obere Schicht (Upper Layer, UL) und eine untere Schicht (Lower Layer, LL), einschließt, wobei die UL jeder Vorrichtung eine entsprechende UL-Adresse im Netzwerk hat, wobei die Vorrichtungen Mittel zum Ausführen des Verfahrens der Adressenverwaltung umfassen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung offensichtlicher. Diese dient nur der Illustration und ist in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen.
1 zeigt eine Ansicht eines beispielhaften UL-Netzwerks und von Netzwerk-LL-Netzwerken.
2 stellt die LL-Struktur und den Datenfluss in der LL-Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm der von einer Vorrichtung durchgeführten Verarbeitungsschritte bei Empfang eines Pakets auf der LL-Ebene gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm der von einer Vorrichtung durchgeführten Verarbeitungsschritte bei Übertragung eines Pakets auf der LL-Ebene gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die von einer Vorrichtung zur Verarbeitung einer Nachricht eines Adressenverwaltungsprotokolls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführte Operation beschreibt.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm der von einem Gateway bei Empfang eines Pakets auf LL-Ebene durchgeführten Verarbeitungsschritte.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm der von einem Gateway bei Empfang eines Pakets auf UL-Ebene durchgeführten Verarbeitungsschritte.
8 stellt eine beispielhafte Ansicht eines Protokollstapels in einem Gateway gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
9 stellt die Topologie des Netzwerks dar, wobei die unterschiedlichen beispielhaften Paketübertragungen in den folgenden Figuren beschrieben sind.
10 stellt eine interne Paketübertragung von einer Vorrichtung zu einer anderen Vorrichtung dar.
11 stellt eine externe Datenpaketübertragung von einer ersten Vorrichtung zu einer zweiten Vorrichtung dar, die zu einem anderen LL-Netzwerk gehört.
12 stellt den Empfang eines externen Datenpakets in einem LL-Netzwerk dar.
13 stellt die Timerverwaltung in den drei Vorrichtungen in einem einzelnen LL-Netzwerk dar.
14 stellt die Timerverwaltung in der ARM-Einheit dar, wenn eine Vorrichtung getrennt ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die vorliegende Erfindung ist nachfolgend in einer beispielhaften Anwendung auf ein aus Vorrichtungen aufgebauten Netzwerk beschrieben, wobei jede Vorrichtung einen Stapel von Kommunikationsprotokollen mit zwei in einem Netzwerk adressierten Schichten UL und LL einschließt und wobei jeder Stapel dem OSI ("Open-System-Interconnect") Modell der ISO ("International Standardization Organization") entspricht. Genauer gesagt wird in einem Ausführungsbeispiel ein UL-Netzwerk behandelt, das zwei unterschiedliche LL-Netzwerke einschließt. Eine Übertragung in einem LL-Netzwerk wird als eine interne Übertragung bezeichnet; eine Übertragung von einem LL-Netzwerk zu einem anderen wird hingegen als eine externe Übertragung bezeichnet. Der Umfang der Erfindung umfasst natürlich Anwendungen auf jeglichem Stapel von Kommunikationsprotokollschichten mit so vielen adressierten Schichten wie benötigt und mehr Netzwerke und Unternetzwerke als in der vorliegenden beispielhaften Anwendung. Allgemein kann die vorliegende Erfindung auf jegliche verbindungslose Protokolle angewendet werden, die eine zentrale Adressenverwaltung implementieren. Das Protokoll unterstützt interne Paketübertragung und externe Paketübertragung. Darüber hinaus unterstützt die vorliegende Erfindung eine Verbindung von LL-Netzwerken mit unterschiedlichen LL-Protokollen.
Jedes LL-Netzwerk schließt eine spezielle Vorrichtung ein, die eine Vorrichtung zur Adressenressourcenverwaltung (Address Ressource Management, ARM) darstellt und für Folgendes zuständig ist:

– Assoziieren bzw. Trennen einer Vorrichtung mit dem bzw. vom entsprechenden LL-Netzwerk, was andernfalls das Zulassen einer neuen Vorrichtung im LL-Netzwerk bedeutet;
– Zuweisen bzw. Trennen der LL-Adressen für alle assoziierten Vorrichtungen in diesem LL-Netzwerk, während eine Liste von assoziierten bzw. ge trennten Vorrichtungen im LL-Netzwerk gepflegt wird, um die Beziehung zwischen UL- und LL-Adressen aufrecht zu erhalten;
– Verarbeiten eines Adressenverwaltungsprotokolls, wenn eine Vorrichtung dies gemäß den aus der Liste abgerufenen Informationen anfordert;

Die ARM-Einheit verfügt über eine von allen assoziierten Vorrichtungen bekannte permanente LL-Adresse.
Am Übertragungsprozess ist ein GateWay (GW) beteiligt, wenn ein Paket von einer zu einem LL-Netzwerk gehörenden Vorrichtung zu einer zum anderen LL-Netzwerk gehörenden Vorrichtung gesendet wird. Das GW ist eine spezielle Vorrichtung mit einer der Anzahl der LL-Netzwerken, zu denen sie gehört, entsprechenden Anzahl von LL-Adressen.
1 zeigt eine Ansicht eines beispielhaften UL-Netzwerks und von Unternetzwerk-LL-Netzwerken. In dieser Figur hat das zu einem ersten LL-Netzwerk LL-Net#1 und zu einem zweiten LL-Netzwerk LL-Net#2 gehörende GW zwei LL-Adressen. Allen Vorrichtungen ist eine UL-Adresse zugewiesen, mit Ausnahme des GW, das in LL-Net#1 und in LL-Net#2 assoziiert ist; somit ist jede UL-Adresse eindeutig im UL-Netzwerk und daher in beiden LL-Netzwerken. Eine LL-Adresse ist eindeutig in einem LL-Netzwerk.
Die vorliegende Erfindung basiert auf folgenden Ausführungsformen:

– ein Adressenverwaltungsprotokoll
– von der ARM-Einheit durchgeführte Operationen
– von allen STAs durchgeführte Operationen
– vom Gateway durchgeführte Operationen.

Jede dieser vier Ausführungsformen wird nachfolgend beschrieben.
Für das Adressenverwaltungsprotokoll in jeder LL von jeder Vorrichtung wird eine Adressenumwandlungssteuerungs-Unterschicht (Address Conversion Control Sub-Layer, ACC-SL) 209 eingeführt wie in 2 dargestellt. Die ACC-SL ist für das Durchführen der Adressenumwandlung zwischen der LL-Adresse und der UL-Adresse zuständig. Die LL umfasst ferner eine untere Unterschicht (Lower Sub-Layer, L-SL) 210.
Bei einer Datenpaketübertragung dient die ACC-SL als eine klassische OSI-Schicht. Die UL übergibt der LL eine UL-Protokolldateneinheit (UL Protocol Data Unit, UL-PDU). Die LL behandelt diese als ein LL- Servicedateneinheits-(LL-Service-Data-Unit-, LL-SDU-)Paket und wandelt dieses in ein LL-PDU-Paket um. Genauer behandelt die ACC-SL in der LL das empfangene UL-PDU-Paket als eine ACC-SDU 201 und wandelt dieses in ein ACC-PDU-Paket 204 um, bevor sie es der entsprechenden L-SL 210 übergibt. Die ACC-SL fügt dem empfangenen ACC-SDU-Paket 201 einen ACC-PDU-Header 207 hinzu, wobei dieser ACC-PDU-Header 207 für die Zielvorrichtung und für ein GW zwischen LL-Netzwerken nützliche Adressinformationen enthält, wenn die Paketübertragung extern erfolgt.
Während des Austauschs von Signalgabenachrichten, der ausführlicher weiter unten offenbart wird, tauscht die ACC-SL 209 von unterschiedlichen Vorrichtungen spezifische Signalgabenachrichten über die L-SL 210 aus. Insbesondere wird die korrekte Übertragung der von der ACC-SL gesendeten Signalgabenachrichten durch die L-SL mit Ausnahme von Sendenachrichten gewährleistet. Die ACC-SL weist eine unterschiedliche Implementierung und Operation je nach Vorrichtung auf: ARM-Einheit, GW oder STAtion (STA). In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die ACC-SL einer STA oder eines GW Signalgabenachrichten ausschließlich mit der ACC-SL der ARM-Einheit austauschen.
Insbesondere stellt 2 den Datenfluss in der LL gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die UL überträgt ein PDU-Paket, das als ein ACC-SDU-Paket 201 in der ACC-SL 209 bezeichnet wird. Die Quell- und die Ziel-UL-Adressen 202 und 203 der UL PDU werden als Parameter UL@src und UL@dest für jede UL-PDU-Paketübertragung spezifiziert. Die ACC-SL kapselt das ACC-SDU-Paket 201 in ein ACC-PDU-Paket 204, bevor sie dieses an die L-SL 210 unter Angabe der mit dem Paket verknüpften Quell- und Ziel-LL-Adressen 205 und 206 als Parameter LL@src und LL@dest sendet. Der umgekehrte Prozess wird durchgeführt, wenn die ACC-PDUs von der L-SL 210 durch die ACC-SL 209 empfangen werden.
Die UL-Adresse einer Vorrichtung ist vermutlich der ACC-SL-Instanz lokal zur gleichen Vorrichtung bekannt. Das ACC-PDU-Paket 204 enthält einen ACC-PDU-Header 207 und ein Nutzlastfeld 208, welches das vom UL empfangene (oder an diese gesendete) ACC-SDU-Paket enthält. Der ACC-PDU-Header 207 hat eine variable Größe. Die folgende Tabelle führt jedes im ACC-PDU-Header 207 umfasste Feld auf.

ACC-PDU-Typ Quell-UL-Adresse Ziel-UL-Addresse

Tabelle I

Das erste Feld ACC-PDU-Typ ist immer vorhanden, um über das Vorhandensein von weiteren Feldern zu informieren. Tatsächlich sind vier Werte für ACC-PDU-Typ definiert, um zu wählen, welche Adressen über das Medium im übertragenen Paket übertragen werden. Die vier Werte werden in der folgenden Tabelle erläutert:

ACC-PDU-Typ	Beschreibung
0	Beide Felder Quell-UL-Adresse und Ziel-UL-Adresse sind nicht vorh anden.
1	Nur das Feld Quell-UL-Adresse ist vorhanden.
2	Nur das Feld Ziel-UL-Adresse ist vorhanden.
3	Beide Felder Quell-UL-Adresse und Ziel-UL-Adresse sind vorhanden.

Tabelle II

Die vorhergehenden Werte für den ACC-PDU-Typ werden als ACC-PDU des Typs 0, ACC-PDU des Typs 1, ACC-PDU des Typs 2 und ACC-PDU des Typs 3 bezeichnet.

Das Adressenverwaltungsprotokoll gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung basiert auf den in der folgenden Tabelle definierten ACC-SL-Signalgabenachrichten:

Nachricht	Parameter	Beschreibung
Adressenanforderung für die untere Schicht (Lower Layer Address Request, LLAR)	LL-Adresse	Die LLAR-Nachricht wird von den Vorrichtungen an die ARM-Einheit gesendet, um die der spezifizierten UL-Adresse entsprechende LL-Adresse anzufordern.
Adressenanforderung für die obere Schicht (Upper Layer Address Request, ULAR)	UL-Adresse	Die ULAR-Nachricht wird von den Vorrichtungen an die ARM-Einheit gesendet, um die der spezifizierten LL-Adresse entsprechende UL-Adresse anzufordern.
Adressenbeziehungsangabe (Address Relationship Indication, ARI)	LL-Adresse UL-Adressenortsangabe	Die ARI-Nachricht wird von der ARM-Einheit an alle assoziierten Vorrichtungen des LL-Netzwerks gesendet, die sie verwaltet, um ein LL-UL-Adresspaar anzukündigen. Die UL-Adresse wird als ungültig gekennzeichnet, wenn die LL-Adresse von der ARM-Einheit nicht als gültig erkannt wird. Die LL-Adresse wird als ungültig gekennzeichnet, wenn die UL-Adresse von der ARM-Einheit nicht als gültig erkannt wird (entsprechende Vorrichtung ist nicht assoziiert). LL-Adresse und UL-Adresse können nicht gleichzeitig auf Ungültig gesetzt werden. Die Ortsangabeninformation gibt an, ob die Vorrichtung eine Vorrichtung im LL-Netzwerk (intern) oder eine externe (extern) ist. Im letzteren Fall enthält die UL-Adresse die Adresse des entsprechenden GW.

Tabelle III

Die Nachrichten des Adressenverwaltungsprotokolls sind jetzt definiert. Die folgende Beschreibung beschreibt die mit diesen durchgeführten Operationen.
Bei den Operationen der ARM-Einheit ist die ARM-Einheit nicht nur für die Verarbeitung des Adressenverwaltungsprotokolls zuständig, sondern auch für die Adressenzuweisung. Daher verwaltet die ARM-Einheit die folgenden zwei Elemente:

– eine freie Adressenliste, welche die Liste der verfügbaren LL-Adressen enthält, die den neu assoziierten Vorrichtungen zugewiesen werden können;
– eine ARM-Übersetzungstabelle (ARM Translation Table, ARM TT), die eine Liste von Einträgen enthält, wobei jeder Eintrag über ihre UL-Adresse (von der Vorrichtung während des Assoziierungsprozesses gesendet), die von der ARM-Einheit nach dem Assoziierungsprozess zugewiesene LL-Adresse und das Statusfeld gemäß der folgenden Tabelle eine assoziierte Vorrichtung vertritt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei Werte zum Einstellen dieses Statusfeldes möglich: normal oder gelöscht. Die Anzahl der Einträge entspricht dann der Anzahl der von der ARM-Einheit im entsprechenden LL-Netzwerk verwalteten assoziierten Vorrichtungen.

ARM-Übersetzungstabelle

UL-Addressenliste LL-Adresse Status (Normal/Gelöscht)

Tabelle IV
Wenn die Vorrichtung ein GW ist, enthält die UL-Adresse eine Liste von UL-Adressen, die Vorrichtungen entsprechen, die vom GW verwaltet werden und nicht zum LL-Netzwerk gehören, zu dem die entsprechende ARM-Einheit gehört. Eines der GWs kann jedoch als Standard-GW betrachtet werden und dessen entsprechender Eintrag wird zum Verwalten von Vorrichtungen ver wendet, deren UL-Adresse die ARM nicht kennt. In diesem Fall ist die UL-Adressenliste des Standard-GW-Eintrags leer.
In 1 enthält die ARM-Einheit des Netzwerks LL-Net#1 die folgende Liste:

– UL@ = 1
– UL@ = 2
– UL@ = 3.

Zusätzlich ist ein Timer T(ARM, FreeLLAi,i) für jeden Eintrag der ARM TT definiert. Die Verwendung dieses Timers wird nachfolgend in der Beschreibung erläutert.
Die von der ARM-Einheit verwaltete ARM TT und freie Adressenliste werden jedes Mal aktualisiert, wenn eine neue Vorrichtung mit dem von dieser ARM-Einheit verwalteten LL-Netzwerk assoziiert wird, und jedes Mal, wenn eine assoziierte Vorrichtung nicht mehr assoziiert ist. Im ersten Fall wird ein neuer Eintrag in der ARM TT mit einer aus der freien Adressenliste entnommenen LL-Adresse erstellt. Im zweiten Fall wird ein Eintrag entfernt, jedoch unter bestimmten Bedingungen, um Nebeneffekte wie nachfolgend beschrieben zu vermeiden.
Jedes Mal, wenn eine neue Vorrichtung i von der ARM-Einheit mit der UL-Adresse ULAi assoziiert wird, wird eine LL-Adresse LLAi aus der freien Adressenliste gewählt. Anschließend wird der ARM TT ein neuer Eintrag hinzugefügt, der ULAi und die neu zugewiesene LLAi enthält. Wenn die Vorrichtung ein GW ist, kann der Eintrag mit der Liste der vom GW verwalteten externen Adressen erweitert werden. Die ARM-Einheit sendet eine ARI-Nachricht mit LLAi und ULAi und der entsprechenden Ortsangabeninformation.
Wenn eine Vorrichtung i getrennt wird, sendet die ARM-Einheit eine ARI-Nachricht mit dem LL-Adressfeld umfassend LLAi und dem UL-Adressfeld umfassend einen ungültigen Wert. Selbstverständlich umfasst die Erfindung jede Weise zum Kennzeichnen einer Adresse als ungültig, um andere Vorrichtungen über die Ungültigkeit des im UL-Adressfelds eingetragenen Werts zu informieren, wie beispielsweise die Verwendung eines Merkers zum Informieren über die Ungültigkeit einer Adresse. Der entsprechende Eintrag in der ARM TT wird in jedem Fall mit dem Feld Status auf Gelöscht gesetzt und der Timer T(ARM, FreeLLA, i) wird gestartet. Wenn dieser Ti mer abläuft, wird der entsprechende Eintrag aus der ARM TT entfernt und die LLAi-Adresse wird wieder in die freie Adressenliste geschrieben. Mit einem korrekten Wert des Timers verhindert dieser Mechanismus etwaige Adressinkonsistenzen in den Vorrichtungen, die eine ARI-Nachricht ggf. nicht erhalten haben.
Die Operationen der STAB basieren auf einer STA-Übersetzungstabelle (STA Translation Table, SPA TT). Diese STA TT enthält eine Liste von Einträgen, von denen jeder eine assoziierte Vorrichtung des LL-Netzwerks oder einer UL-Netzwerkvorrichtung außerhalb des LL-Netzwerks vertritt, das über ein GW erreichbar ist. Um eine SPA TT mit zu vielen Einträgen zu vermeiden, werden nur die Einträge der Vorrichtungen, die mit der STA kommunizieren, durch Verwendung eines Timers behalten.
Ein Eintrag der STA TT ist nachfolgend dargestellt:

STA-Übersetzungstabelle

UL-Adresse LL-Adresse Ortsangabe (Intern/Extern)

Tabelle V
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind stets zwei permanente Einträge in der SPA TT vorhanden:

– einer entsprechend den eigenen Adressen der SPA, (UL-Adresse (eigene), LL-Adresse (eigene), intern);
– ein anderer entsprechend den für die Sendenachrichten verwendeten reservierten Adressen (UL-Adresse (Senden), LL-Adresse (Senden), extern).

Andererseits ist für jeden Eintrag, mit Ausnahme der permanenten, in der SPA TT ein Timer T(STA, Time To Live (TTL), i) definiert. Dieser Time-To-Live-Timer ermöglicht das Bereinigen der STA TT und das Entfernen der von der STA nicht verwendeten Einträge. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Ausgangswert von T(STA, TTL,i) niedriger als der Ausgangswert von T(ARM, FreeLLAi, i), um etwaige Adressinkonsistenzen zu vermeiden.
In jeder SPA ruft die ACC-SL bei Empfang eines ACC-PDU-Pakets von der L-SL die Quell-UL-Adresse 202 und die Ziel-UL-Adresse 203 ab, um diese als Parameter der UL zu übergeben.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm der von einer Vorrichtung durchgeführten Schritte bei Empfang eines Pakets von der L-SL durch die ACC-SL gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Zunächst führt die ACC-SL Schritt 301 durch Empfang der ACC-PDU und der von der L-SL als Parameter übergebenen Quell-LL-Adresse und Ziel-LL-Adresse durch. Anschließend führt die ACC-SL Schritt 302 durch Ermitteln des im ACC-PDU-Header umfassten Werts durch, um zu entscheiden, wie die Quell-UL-Adresse 202 abgerufen wird:

– bei einer ACC-PDU des Typs 0 sind die Quell- und Ziel-UL im ACC-PDU-Header nicht vorhanden und die ACC-SL sucht nach einem Eintrag, welcher der Quell-LL-Adresse in der STA TT entspricht, dargestellt durch Schritt 303. Wenn der Eintrag in der STA-TT gefunden ist, entsprechend Schritt 312, wird die Quell-UL-Adresse aus diesem abgerufen. Wenn der Eintrag nicht gefunden wird (beispielsweise weil die STA längere Zeit keine Daten übertragen hat und der entsprechende Eintrag in der STA TT entfernt wurde), sendet die STA eine ULAR-Nachricht an die ARM-Einheit, um die Quell-UL-Adresse 202 anzufordern, die der empfangenen Quell-LL-Adresse entspricht, entsprechend Schritt 304. Darauf wird in Schritt 311 eine ARI-Nachricht empfangen, welche die Quell-UL-Adresse 202 enthält, dargestellt durch Schritt 305.
– Bei einer ACC-PDU des Typs 1 oder 3 wird die Quell-UL-Adresse 202, die der UL als Parameter übergeben werden soll, aus dem Quell-UL-Adressfeld im ACC-PDU-Header extrahiert, dargestellt durch Schritt 306.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Ziel-UL-Adresse 203 mit der UL-Adresse (eigene) oder der UL-Adresse (Senden) jeweils in Schritt 308 bzw. 309 gefüllt, indem ein zur Ziel-Adresse passender Eintrag gesucht wird, dargestellt durch Schritt 307.
STA aktualisiert ihre STA TT und stellt anschließend dieses Paket der UL mit der als Parameter übergebenen Quell-UL-Adresse 202 und Ziel-UL-Adresse 203 bereit, wie in Schritt 310 dargestellt.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm der von einer STA bei Übertragung eines Pakets von der ACC-SL zur L-SL gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführten Schritte. Bei der Paketübertragung werden die Quell-LL-Adresse und die Ziel-LL-Adresse als Parameter übergeben, wobei die Ziel-UL-Adresse 203 und die Quell-UL-Adresse 202 als Parameter von der UL empfangen wurden, wie in Schritt 401 dargestellt. Der Schritt 402 wird durchgeführt, um zu ermitteln, ob die Ziel-UL-Adresse 203 eine zum Senden der Nachricht verwendete Nachricht ist; falls ja, führt die ACC-SL Schritt 409 durch. Andernfalls führt die ACC-SL Schritt 403 durch, indem sie eine zum Parameter der Ziel-UL-Adresse 203 passenden Eintrag sucht. Wenn die Suche scheitert, wird eine LLAR-Nachricht an die ARM-Einheit gesendet, um die Ziel-LL-Adresse anzufordern, die der als Parameter in Schritt 404 empfangenen Ziel-UL-Adresse 203 entspricht. Eine ARI-Nachricht wird empfangen, welche die angeforderte Ziel-LL-Adresse bereitstellt, mit der die STA ihre STA TT aktualisiert. Unabhängig von der Weise zum Abrufen der LL-Zielquelle gibt das Ortsangabenbit, das eine ARI-Nachricht und die STA TT für jeden Eintrag umfasst, an, ob die Zielvorrichtung zum gleichen LL-Netzwerk gehört oder nicht. Je nachdem wird, dargestellt durch Schritt 405, ein ACC-PDU-Typ zum Einbetten der empfangenen ACC SDU einzubetten, um den vom Adressteil erzeugten Signalgabeaufwand zu begrenzen.
Wenn die Paketübertragung intern ist, wird Schritt 406 durchgeführt. Es muss keine UL-Adresse über das Medium übertragen werden. Daher ist die ACC-SDU in einer ACC-PDU des Typs 0 gekapselt. Wenn jedoch der Ortsangabenbit gleich extern ist, verwaltet ein GW dieses Paket, um die Verbindung von LL-Netzwerken zu ermöglichen. Daher wird die Nachricht in einer ACC-PDU des Typs 2 gekapselt, wie in Schritt 407 dargestellt, und die Ziel-UL-Adresse wird in das Feld der Ziel-UL-Adresse des ACC-PDU-Headers kopiert.
Es sei darauf hingewiesen, dass Sende-ACC-SDUs vorzugsweise in einer ACC-PDU des Typs 1 gekapselt sind, um die Anzahl der von allen STAB bei Empfang einer Sende-ACC-PDU gesendeten ULAR-Nachrichten zu begrenzen.
Beim Durchführen von Schritt 408 überträgt die ACC-SL die ACC-PDU zur L-SL und übergibt ihre eigene LL-Adresse als wie zuvor erläutert abgerufene Quell-LL-Adresse und Ziel-LL-Adresse.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das den von einer STA auf einen ARI-Nachrichtenempfang angewendeten Prozess beschreibt. Es sei darauf hingewiesen, dass gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine ARM-Einheit jede ARI-Nachricht an alle in ihrem entsprechenden LL-Netzwerk assoziierten Vorrichtungen sendet. Folglich wird diese Nachricht zum Synchronisieren aller Vorrichtungen bezüglich der Adressinformation verwendet. Bei einem ARI-Nachrichtenempfang entsprechend Schritt 501 durchsucht eine STA die Einträge ihrer STA TT durch Ausführen von Schritt 502. Wenn die durch die ARI-Nachricht empfangene Adressinformation gültig und noch nicht oder nicht mehr in der durchsuchten STA TT vorhanden ist, wird ein entsprechender Eintrag i in Schritt 503 erstellt, während der entsprechende T(STA,TTL,i) wie in Schritt 504 dargestellt gestartet wird. Anders ist es, wenn ein Eintrag entsprechend der in der ARI-Nachricht empfangenen LL-Adresse bereits in der STA TT vorhanden ist. In diesem Fall entspricht die in der ARI-Nachricht empfangene UL-Adresse der UL-Adresse des entsprechenden Eintrags in der STA TT oder nicht, wie in Schritt 505 dargestellt. Im ersten Fall wird der T(STA,TTL,i) erneut gestartet (Schritt 504). Im zweiten Fall entspricht der Eintrag in der STA TT nicht der in der ARI-Nachricht empfangenen Information (beispielsweise weil eine vorhergehende ARI-Nachricht nicht von der STA empfangen wurde): die Information der ARM-Einheit und die Information der STA TT sind nicht konsistent. Folglich wird der Eintrag aus der STA TT entfernt und alle AC-SL-PDU-Pakete und ACC-PDU-Pakete, die auf eine Adressenumwandlung warten, werden verworfen wie in Schritt 506 dargestellt.
Es sei darauf hingewiesen, dass eine STA TT nur bei Empfang von ARI-Nachrichten aktualisiert wird, aber niemals bei Empfang von Sende-ACC-PDUs, aus denen dennoch Adressinformationen abgeleitet werden könnten, da der Ort des Senders (intern oder extern) von der Empfänger-STA nicht ermittelt werden kann.
Bei Empfang einer beliebigen L-SL-Nachricht (Daten oder Signalgabe) von einer zum LL-Netzwerk gehörenden STA, wird der Timer T(STA, TTL, i) des entsprechenden Eintrags in der STA TT erneut gestartet, wenn der Eintrag existiert.
Folglich muss vor dem Senden einer L-SL-Nachricht (Daten oder Signalgabe) an eine STA des LL-Netzwerks die ACC-SL prüfen, ob die SPA TT einen der Ziel-STA entsprechenden Eintrag enthält. Andernfalls wird vor dem Senden der Nachricht eine Adressenumwandlung über das Adressenverwaltungsprotokoll durchgeführt. Signalgabenachrichten zur ARM-Einheit erfordern keine Adressenumwandlung, da die ARM-LL-Adresse fest ist. Bei Ablaufen des Timers T(STA, TTL, i) muss der entsprechende Eintrag aus der STA TT entfernt werden, um die STA TT in einer akzeptablen Größe zu halten und die Effizienz der Adressenumwandlung zu erhöhen.
Die Operationen des GW basieren auf einer GW TT. Ein GW gehört zu wenigstens zwei unterschiedlichen LL-Netzwerken und verwaltet eine GW TT pro LL-Netzwerk, zu dem es gehört. Auf der UL-Ebene verwaltet das GW ferner eine Weitergabetabelle, welche die Liste von UL-Adressen aller in allen LL-Netzwerken assoziierten Vorrichtungen einschließlich dem GW umfasst. Wenn ein Paket von einem LL-Netzwerk empfangen wird, wird es an das LL-Netzwerk weitergegeben, zu dem die Zielvorrichtung gehört, wenn die UL-Adresse der Zielvorrichtung in der Weitergabetabelle eingeschlossen ist. Wenn diese UL-Adresse in der Weitergabetabelle nicht gefunden wird, wird das Paket über alle LL-Netzwerke einschließlich dem GW mit Ausnahme vom LL-Netzwerk, von dem es empfangen wurde, repliziert. Im letzteren Fall wird das Paket von jedem LL-Netzwerk unabhängig durch Anwenden des zuvor beschriebenen Verfahrens verwaltet.

– Jede GW TT enthält eine Liste von Einträgen, von denen jeder eine assoziierte Vorrichtung des LL-Netzwerks vertritt. Ein permanenter Eintrag ist immer in der GW TT vorhanden, der den zum Senden verwendeten Adressen (UL-Adresse (Senden), LL-Adresse (Senden), extern) entspricht.

Das GW behält in der GW TT nur die Einträge der Vorrichtungen, mit denen das GW kommuniziert. Für jeden Eintrag i in der GW TT ist mit Ausnahme des permanenten ein Timer T(STA,TTL, i) definiert.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm der von einem GW bei Empfang eines Pakets auf LL-Ebene durchgeführten Schritte. Bei Empfang eines ACC-PDU-Pakets von der L-SL ruft die ACC-SL die Quell-UL-Adresse 202 und die Ziel-UL-Adresse 203 ab, um diese als Parameter der UL zu übergeben, wie in Schritt 601 dargestellt. Da das GW nicht die Zielvorrichtung ist, verarbeitet die ACC-SL nur das Paket mit einer ACC-PDU des Typs 2 oder 3 wie in Schritt 605 dargestellt, das heißt in der wenigstens die Ziel-UL-Adresse eingeschlossen ist. Diese Regel wird natürlich nicht auf die Sendenachrichten angewendet, die vorzugsweise in einer ACC-PDU des Typs 1 gekapselt sind, wie in Schritt 603 und 604 dargestellt: die ACC-SL des GW übergibt den Parameter der Ziel-UL-Adresse, der mit der in der entsprechenden GW TT abgerufenen UL-Adresse (Senden) ausgefüllt ist. Bei einem Paket mit einer ACC-PDU des Typs 2 oder 3, wie in Schritt 609 dargestellt, wird der Parameter der Ziel-UL-Adresse mit der im ACC-PDU-Header abgerufenen Ziel-UL-Adresse ausgefüllt.
Die Quell-UL-Adresse 202 befindet sich im ACC-PDU-Header, wenn es sich um eine ACC-PDU des Typs 3 handelt, und der Quellziel-UL-Parameter wird mit dieser gefüllt; andernfalls wird diese Information aus der Quell-LL-Adresse abgerufen, die als Parameter mit der empfangenen ACC-PDU von der L-SL übergeben wurde. Bei diesem Schritt des Verfahrens entspricht die Quell-LL-Adresse einem Eintrag in der GW TT und die Quell-UL-Adresse 202 wird aus dem Eintrag in der GW TT abgerufen, oder kein Eintrag in der GW TT ist passend und das GW wendet das gleiche Verfahren wie eine STA an, wie in Schritt 606 und 607 dargestellt. Eine ULAR-Nachricht wird an die entsprechende ARM-Einheit gesendet, die eine ARI-Nachricht ausgibt, die die angeforderte Quell-UL-Adresse 202 bereitstellt, wie in Schritt 610 dargestellt. Der Schritt 608 wird durch Senden der ACC-SDU an die UL durch Übergeben der Quell-UL-Adresse 202 und der Ziel-UL-Adresse als Parameter durchgeführt.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm der von einem GW bei Empfang einer ACC-SDU von der UL durch die ACC-SL durchgeführten Schritte. Während des Paketübertragungsprozesses wird ein ACC-SDU-Paket von der UL in der ACC-SL in Schritt 701 empfangen. Wenn die GW TT keinen Eintrag umfasst, welcher der als Parameter empfangenen Ziel-UL-Quelle entspricht, wird beim Durchführen von Schritt 702 eine LLAR-Nachricht an die ARM-Einheit des LL-Netzwerks gesendet, wie in Schritt 703 dargestellt. Wenn die Ziel-LL-Adresse von einer GW TT oder über die ARM-Einheit abgerufen wird, ist das ACC-SDU-Paket in eine ACC-PDU des Typs 1 gekapselt, wobei die Quell-UL-Adresse 202 als im ACC-PDU-Header eingetragener Parameter empfangen wird, wie in Schritt 704 dargestellt. Das ACC-PDU-Paket wird an die L-SL übertragen, wobei die Quell- und Ziel-LL-Adressen als Parameter übergeben werden. Der Ziel-LL-Adressparameter wird aus der als Parameter empfangenen Ziel-UL-Adresse umgewandelt.
Die Timer T(STA, TTL, i) in der GW TT werden auf die gleiche Weise verwaltet wie in der STA TT.
8 stellt eine beispielhafte Ansicht eines Protokollstapels in einem Gateway gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
Die Adressenverwaltung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wurde für beide Seiten von Vorrichtungen in einem Netzwerk beschrieben: für die ARM-Einheitenseite, für die STA-Seite und für die GW-Seite.
Die folgenden Abschnitte beschreiben eine beispielhafte interne Paketübertragung und eine beispielhafte externe Paketübertragung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 stellt die Topologie des Netzwerks dar, wobei die unterschiedlichen beispielhaften Paketübertragungen beschrieben sind. Ein UL-Netzwerk besteht aus zwei LL-Netzwerken LL-Net#1 und LL-Net#2. Das Netzwerk LL-Net#1 wird gebildet aus einer ARM-Einheit, einer Vorrichtung STA#1 mit LL-Adresse LL@1 und UL-Adresse UL@1 und einer Vorrichtung STA#2 mit LL-Adresse LL@2 und UL-Adresse UL@2. Das Netzwerk LL-Net#2 besteht aus einer Vorrichtung STA#4 mit UL-Adresse UL@4. Ein GW mit LL-Adresse LL@3 verbindet diese LL-Netzwerke.
10 stellt eine interne Paketübertragung von der STA STA#1 zur STA STA#2 101 dar. Ein Datenpaket wird von der UL zur LL übertragen, wobei die UL-Adresse UL@2 als Parameter übergeben wird. Die von der ACC-SL verwaltete STA TT der STA STA#1 enthält nicht den der STA STA#2 entsprechenden Eintrag. Daher sendet die ACC-SL der STA STA#1 eine LLAR-Nachricht (102) zum Umwandeln der UL@2 in die entsprechende LL@2, um das Datenpaket zur L-SL mit der als Parameter übergebenen LL@2 zu übertragen, wie in 2 dargestellt. Bei Empfang der ARI-Nachricht (103) von der ARM-Einheit wird die LL von der STA STA#1 über den Ort der Zielvorrichtung informiert: der Ortsangabenbit in der ARI-Nachricht ist gleich intern. Um den Signalgabeaufwand zu verringern, kapselt die LL der STA STA#1 dieses Datenpaket in eine ACC-PDU des Typs 0. Die LL der STA STA#2 empfängt das Datenpaket (104). Die L-SL überträgt dieses zur ACC-SL mit LL@1 und LL@2 als Parameter. Die ACC-SL kann die LL@1 nicht in UL@1 über ihre STA TT umwandeln. Daher wird eine ULAR-Nachricht (105) zur ARM-Einheit gesendet, um die entsprechende UL@1 anzufordern. Bei Empfang der ARI-Meldung (106) kann die ACC-SL der STA STA#2 das Datenpaket mit UL@1 und UL@2 als Parameter (107) der UL übergeben.
11 stellt eine externe Datenpaketübertragung von der STA STA#1 zur STA STA#4 dar, die sich im Netzwerk LL-Net#2 befindet. Wie in 10 wird das Datenpaket zur LL mit der UL@1 und der UL@4 als Parameter (111) übertragen. Die STA STA#1 findet keinen Eintrag in ihrer STA TT, der zur UL@4 passt. Daher wird eine ULAR-Nachricht (112) zur ARM-Einheit gesendet. Die entsprechende ARI-Nachricht (113) stellt die LL-Adresse des Gateways LL@3 bereit, die angibt, dass die STA STA#4 eine externe Vorrich tung ist. Die ACC-SL der STA STA#1 kapselt das Datenpaket in eine ACC-PDU des Typs 2, um die UL@4 in den ACC-PDU-Header einzuschließen, so dass die Zieladresse UL@4 über das Medium im zum GW (114) übertragenen Datenpaket übertragen wird. Die GW TT enthält nicht den der STA STA#1 entsprechenden Eintrag. Daher sendet sie eine ULAR-Nachricht (115) und empfängt eine ARI-Nachricht (116) mit der entsprechenden UL@1. Die LL kann zur UL das Datenpaket mit UL@1 und UL@4 als Parameter (117) übertragen.
12 stellt den Empfang eines externen Datenpakets im Netzwerk LL-Net#1 dar. Die UL des GW übergibt der LL das Datenpaket mit der Quell-UL-Adresse UL@4 und der Ziel-UL-Adresse UL@1 als Parameter (121). Die GW TT enthält keinen Eintrag für die STA STA#1. Daher sendet sie eine LLAR-Nachricht (122) zum Umwandeln von UL@1. Bei Empfang der entsprechenden ARI-Nachricht (123) sendet die LL des GW das Datenpaket (124), gekapselt in eine ACC-PDU des Typs 1, zur LL der STA STA#1. Die L-SL der STA STA#1 übergibt dieses Paket der ACC-SL mit LL@3 und LL@1 als Parameter (125). Die ACC-SL ruft UL@4 vom ACC-PDU-Header ab und ruft UL@1 entsprechend der LL@1 von ihrer STA TT ab. Sie kann dann dieses Datenpaket der UL übergeben.
13 stellt die Timerverwaltung in den folgenden STAs dar: STA#1, STA#2 und STA#3 in einem einzelnen LL-Netzwerk. STA#1 sendet ein Datenpaket 131, gekapselt in einer ACC-PDU, des Typs 1, das heißt ohne die Zieladresse. Das Datenpaket wird von STA#2 und STA#3 empfangen. STA#3 findet keinen Eintrag, der zur im Sendedatenpaket empfangenen UL@1 passt. Daher sendet sie eine ULAR-Nachricht (132) an die ARM-Einheit. Bei Empfang der entsprechenden ARI-Nachricht (133) aktualisiert STA#3 ihre STA TT durch Hinzufügen eines der STA#1 entsprechenden Eintrags. Der Timer T(STA#3, TTL, LL@1) wird gestartet. Eine weitere Sendenachricht (135) wird von STA#3 empfangen und der Timer T(STA#3, TTL, LL@1) wird erneut gestartet. Der Timer läuft ab, bevor andere Meldungen von STA#3 von STA#1 empfangen werden. Daher wird der Eintrag in der STA ZZ von STA#3 entsprechend der STA#1 entfernt. STA#3 sendet ein Datenpaket an STA#1 nach dem Entfernen des entsprechenden Eintrags in der STA TT. Eine ULAR-Nachricht (136) wird an die ARM-Einheit zum Anfordern von LL@1 gesendet. Bei ARI-Empfang (137) wird die SPA TT mit dem neuen Eintrag aktualisiert, der STA#1 entspricht. Auf der STA#1-Seite wird der gleiche Prozess durchgeführt. Bei Empfang der Nachricht ARI(UL@3, LL@3) (138) aktualisiert die LL von STA#1 ihre STA TT mit einem Eintrag, der LL@3 entspricht, und schaltet ihren Timer T(STA#1, TTL, LL@3) scharf. Bei Ablaufen dieses Timers, da keine andere Meldung von STA#3 empfangen wurde, entfernt die LL von STA#1 den Eintrag, der STA#3 entspricht. Wenn STA#1 ein Paket von STA#3 empfängt, wird eine ULAR-Nachricht (139) an die ARM-Einheit gesendet und bei Empfang der ARI-Nachricht aktualisiert die STA TT ihre STA TT mit dem neuen Eintrag, der STA#3 entspricht, usw.
14 stellt die Timerverwaltung in der ARM-Einheit dar, wenn eine STA getrennt ist. STA#1 überträgt ein Datenpaket an STA#2. STA#2 sendet eine Nachricht (142) an die ARM-Einheit, um sich selbst zu trennen. Die ARM-Einheit sendet eine ARI-Nachricht (143) mit einer ungültigen Adresse und LL@2. Wegen des Fehlers kann STA#1 diese ARI-Nachricht nicht verarbeiten. Der STA#2-Eintrag in der STA TT von STA#1 wird aber wegen des Ablaufens des Timers T(STA#1, TTL, LL@2) entfernt. Wenn STA#1 versucht, ein Paket an STA#2 zu übertragen, sendet sie eine ULAR-Nachricht mit LL@2 (144) und empfängt eine UL@5 enthaltende ARI-Nachricht (145), die der neuen Adresse entspricht, die mit der LL-Adresse LL@2 verknüpft ist. STA#1 verwirft das Paket.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine Adressenverwaltung bereit, die ein Steigern der Leistung und der Protokolleffizienz in einem Netzwerk ermöglicht durch:

– eine dynamische zentrale Adressenzuweisungsverwaltung, die das Optimieren und insbesondere Verkleinern des Adressformats ermöglicht.
– eine effiziente Adressenauflösung basiert auf: – Verwenden eines effizienten Adressenumwandlungsprozesses, der einfach zu implementieren und beständig gegen Sendepaketverlust ist, – effizientem Auswählen von Adressen in jedem übertragenen Paket, um den Aufwand durch Adressierinformationen zu verringern.

Folglich optimiert die Erfindung die Nutzung der Übertragungsressourcen und verringert den Signalgabeaufwand durch ein kurzes LL-Adressformat und ein verringerter UL-Adressierinformationsaufwand, übertragen über das Medium, wird begrenzt. Die Leistung des Kommunikationsprotokolls wird durch ein effizientes Auflösungsschema gesteigert, das eine kurze Verzögerung beim Durchführen der Adressenauflösung bietet.

Claims

Verfahren zum Adressenverwalten in einem Netzwerk (10), das eine Vielzahl von Vorrichtungen aufweist, mit wenigstens einer STAtion ,STA' und wenigstens einer Adressenressourcenverwaltungs-Einheit (Address Resource Management ,ARM'), wobei jede der Vorrichtungen einen Stapel von Kommunikationsprotokollschichten enthält, die wenigstens eine obere Schicht (Upper Lager) ,UL' und eine untere Schicht (Lower Lager) ,LL' aufweisen, wobei die UL jeder Vorrichtung eine entsprechende UL-Adresse (14) in dem Netzwerk hat, wobei das Verfahren umfasst, dass die ARM-Einheit folgende Schritte durchführt: – Assoziieren bzw. Trennen einiger der Vorrichtungen in wenigstens einem LL-Netzwerk (11), wobei die Vorrichtungen untereinander Datenpakete austauschen dürfen, die auf der LL-Ebene gesendet und empfangen werden; – Zuteilen bzw. Freigeben einer gegebenen LL-Adresse (15) pro jeder der Vorrichtungen, die assoziiert bzw. getrennt sind, in einem gegebenen LL-Netzwerk, wobei die LL-Adresse kürzer ist als die entsprechende UL-Adresse; und – Verwalten einer ARM-Übertragungstabelle (Translation Tabelle ,TT') pro LL-Netzwerk, wobei die TT einen Eintrag pro Vorrichtung eines gegebenen LL-Netzwerks aufweist, der die UL-Adresse und die LL-Adresse enthält; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen die entsprechenden zugeteilten LL-Adressen verwenden, um untereinander Datenpakete auszutauschen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ARM-TT des Weiteren für jede Vorrichtung des LL-Netzwerks einen Betriebsstatus der Vorrichtung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die ARM-Einheit den Schritt des Zuteilens einer LL-Adresse durch Verwalten einer freien Adressenliste durchführt, die LL-Adressen enthält, die zum Zuteilen zu entsprechenden Vorrichtungen, die in dem entsprechenden LL-Netzwerk zu assoziieren sind, vorhanden sind, und wobei das Verwalten das Auswählen einer LL-Adresse in der freien Adressenliste umfasst, jedes Mal, wenn eine Adressenzuteilung durchgeführt wird, und das Entfernen der ausgewählten LL-Adresse aus der freien Adressenliste, wobei jede LL-Adresse, die einer entsprechenden Vorrichtung in dem entsprechenden LL-Netzwerk zugeteilt wird, in diesem LL-Netzwerk einmalig ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei jede Vorrichtung, die in einem gegebenen LL-Netzwerk assoziiert ist, eine Adressenumwandlung zwischen einer LL-Adresse und einer UL-Adresse durch ein Adressenverwaltungsprotokoll durchführt, das Nachrichten definiert, die mit der entsprechenden wenigstens einen ARM-Einheit ausgetauscht werden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Adressenverwaltungsprotokoll die folgenden Nachrichten aufweist: – eine Adressenanforderungsnachricht für die untere Schicht (Lower Layer Address Request ,LLAR'-Nachricht), die von einer Vorrichtung an die ARM-Einheit gesendet wird, wobei die LLAR-Nachricht eine spezifizierte UL-Adresse aufweist, um die entsprechende LL-Adresse anzufordern; – eine Adressenanforderungsnachricht für die obere Schicht (Upper Layer Address Request ,ULAR'-Nachricht), die von einer Vorrichtung an die ARM-Einheit gesendet wird, wobei die ULAR-Nachricht eine spezifizierte LL-Adresse aufweist, um die entsprechende UL-Adresse anzufordern; – eine Adressenbeziehungsangabe-Nachricht (Address Relation Indication ,ARI'-Nachricht), die von der ARM-Einheit im Ansprechen auf entweder die LLAR-Nachricht oder die ULAR-Nachricht gesendet wird, wobei die ARI-Nachricht die UL-Adresse und die LL-Adresse aufweist, die über die LLAR-Nachricht oder die ULAR-Nachricht gesendet bzw. angefordert worden sind.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei, um eine gegebene Vorrichtung von dem LL-Netzwerk, zu dem sie gehört, zu trennen, die entsprechende ARM-Einheit die folgenden Schritte durchführt: – Entfernen des entsprechenden Eintrags aus der ARM-TT; – Einfügen der entsprechenden LL-Adresse in die freie Adressenliste; und – Senden einer ARI-Nachricht an alle Vorrichtungen, die in dem LL-Netzwerk mit der LL-Adresse und mit der entsprechenden UL-Adresse, die als ungültig gekennzeichnet ist, assoziiert sind.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei dem Schritt des Entfernens die folgenden Schritte vorausgehen: – Einstellen des Betriebsstatus des Eintrags in der ARM-TT entsprechend der entfernten Vorrichtung mit einem „gelöscht" – Wert; – Warten während eines vorgegebenen Zeitraums, der für diesen Eintrag definiert worden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Schritt des Zuteilens einer LL-Adresse zu einer gegeben Vorrichtung in einem gegebenen LL-Netzwerk die folgenden Schritte umfasst: – Erstellen eines neuen Eintrags in der ARM-TT mit der UL-Adresse, ihrer entsprechenden ausgewählten LL-Adresse und des auf einen „normal" – Wert eingestellten Betriebsstatus; und – Senden einer ARI-Nachricht, die die UL-Adresse und die ausgewählte LL-Adresse enthält.
Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 8, wobei die ARM-Einheit die Adressenumwandlung durch Durchführen der folgenden Schritte vollzieht: – Empfangen einer LLAR-Nachricht oder einer ULAR-Nachricht von einer assoziierten Vorrichtung, wobei die Nachricht eine LL-Adresse bzw. eine UL-Adresse enthält; – Scannen aller Einträge in der ARM-TT, um die UL-Adresse bzw. die LL-Adresse abzurufen, die der empfangenen LL-Adresse bzw. UL-Adresse entspricht; und – Senden einer ARI-Nachricht, die die LL-Adresse und die UL-Adresse enthält, an alle assoziierten Vorrichtungen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei jede ARI-Nachricht an alle assoziierten Vorrichtungen in einem gegebenen Netzwerk durch die entsprechende wenigstens eine ARM-Einheit gesendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die ARM-Einheit die UL-Adresse bzw. LL-Adresse in der entsprechenden ARI-Nachricht als ungültig markiert, wenn die über eine ULAR-Nachricht empfangene LL-Adresse bzw. die über eine LLAR-Nachricht empfangene UL-Adresse nicht einem gültigen Eintrag in ihrer ARM-TT entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei die LL eine Adressenumwandlungssteuerungs-Unterschicht (Address Conversion Control Sublager) ,ACC-SL' (209) aufweist sowie eine untere Unterschicht (Lower Sub-Lager) ,LSL' (210), wobei die ACC-SL eine Adressenumwandlung zwischen einer LL-Adresse (15) und einer UL-Adresse (14) in einem gegebenen LL-Netzwerk (11) durchführt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die UL eine UL-Protokolldateneinheit (Protocol Data Unit) ,PDU' an die LL überträgt, wobei die UL-PDU in der LL zuerst durch die ACC-SL (209) empfangen wird, die dann einen ACC-PDU-Header (207) variabler Länge an die UL-PDU anhängt, um eine ACC-PDU zu bilden, bevor sie die ACC-PDU an die L-SL (210) weiterleitet.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der ACC-PDU-Header (207) nur ein ACC-PDU-Typenfeld aufweist, oder des Weiteren ein Quellen-UL-Adressenfeld und/oder ein Ziel-UL-Adressenfeld, abhängig von dem in dem ACC-PDU-Typenfeld enthaltenen Wert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei für jede an die ACC-SL (209) übertragene UL-PDU die UL die ACC-SL mit der Quellen-UL-Adresse (202) und der Ziel-UL-Adresse (203) als Parameter versieht, und dann für jede an die L-SL (210) übertragene ACC-PDU die ACC-SL die L-SL (210) mit der Quellen-LL-Adresse und der Ziel-LL-Adresse als Parameter versieht.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die ACC-SL die Ziel-LL-Adresse durch Durchführen einer Adressenumwandlung von der als Parameter empfangenen Ziel-UL-Adresse (203) abruft.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei jede STA eine STA-Übersetzungstabelle (Translation Table) ,STA-TT' verwaltet, die ständig wenigstens die zwei folgenden Einträge enthält: – ihre eigenen UL- und LL-Adressen; und – eine UL-Sendeadresse und eine LL-Sendeadresse, die zum Übertragen von Sendenachrichten verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die STA-TT des Weiteren einen Eintrag pro Vorrichtung, mit der die STA kommunizieren kann, enthält, wobei jeder Eintrag die folgenden Informationen enthält: – die entsprechenden LL- und UL-Adressen; und – ein Ortsangabenfeld, das „interne" oder „externe" Werte enthält, je nachdem, ob die entsprechende Vorrichtung sich innerhalb oder außerhalb des entsprechenden LL-Netzwerks befindet.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei die STA-TT von der entsprechenden ACC-SL nur bei Empfang der ARI-Nachrichten (501) aktualisiert wird, wobei die Aktualisierung die folgenden Schritte umfasst: – Prüfen, ob ein Eintrag, der der in der ARI-Nachricht empfangenen LL-Adresse entspricht, bereits in der STA-TT (502) vorhanden ist; und • wenn nicht, Erstellen des entsprechenden Eintrags (503) und Starten eines entsprechenden Timers, • ansonsten, Prüfen, ob die empfangene UL-Adresse gültig ist und dieselbe Adresse ist wie die, die in der STA-TT als der LL-Adresse (505) entsprechend enthalten ist, • wenn nicht, Entfernen des entsprechenden Eintrags und Verwerfen aller Datenpakete, die für die Vorrichtung bestimmt sind, entsprechend dem entfernten Eintrag (506), • ansonsten Neustarten des Timers; und wobei ein Eintrag bei Ablauf des Timers entfernt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 17 bis 19, wobei die ACC-SL einer gegebenen STA die Ziel-LL-Adresse von der als Parameter empfangenen Ziel-UL-Adresse abruft, entweder lokal durch Scannen ihrer STA-TT, wen die benötigte LL-Adresse vorhanden ist, oder über das Adressenverwaltungsprotokoll nach Anspruch 9 durch Durchführen der folgenden Schritte, wenn kein Eintrag in der STA-TT der benötigten Adresse entspricht: – Senden einer LLAR-Nachricht an die ARM-Einheit mit der UL-Adresse, die von der UL als Quellen-UL-Adressen (202) – Parameter empfangen worden ist; – Empfangen von der ARM-Einheit eine ARI-Nachricht mit der UL-Adresse und der entsprechenden angeforderten LL-Adresse.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die ACC-SL einer STA einen ACC-PDU-Header (207) an eine UL-PDU anhängt, um eine ACC-PDU zu bilden, die an die L-SL (210) zu übertragen ist, wobei der ACC-PDU-Header nur das ACC-PDU-Typenfeld enthält, wenn die Zielvorrichtung sich innerhalb desselben LL-Netzwerks befindet wie die STA, oder des Weiteren die Ziel-UL-Adresse enthält, die in das Ziel-UL-Adressenfeld eingefüllt ist, wenn die Zielvorrichtung sich außerhalb des entsprechenden LL-Netzwerks befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, wobei die ACC-SL einer STA einen ACC-PDU-Header (207) an eine UL-PDU anhängt, um eine ACC-PDU zu bilden, die an die L-SL (210) zu übertragen und zu senden ist, wobei der ACC-PDU-Header (207) seine eigene UL-Adresse als Quellen-UL-Adressenfeld enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, wobei die L-SL (210) die ACC-SL (209) mit der Quellen-SL-Adresse (205) und der Ziel-LL-Adresse (206) als Parameter für jede ACC-PDU versieht, die an die ACC-SL übertragen wird, und wobei die ACC-SL dann die UL mit der Quellen-UL-Adresse (202) und der Ziel-UL-Adresse (203) als Parameter für jede ACC-PDU versieht, die an die UL übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Quellen-UL-Adresse (202) selektiv von der ACC-SL abgerufen wird, basierend auf dem Wert des ACC-PDU-Typenfelds, entweder durch Abrufen von dem ACC-PDU-Header (207) der empfangenen ACC-PDU, wenn die Quellen-UL-Adresse (202) in dem ACC-PDU-Header enthalten ist, oder durch Abrufen von der Quellen-LL-Adresse (205).
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, wobei die ACC-SL einer gegebenen STA eine Quellen-UL-Adresse (202) von einer Quellen-LL-Adresse (205) entweder lokal durch Scannen ihrer STA-TT (303) abruft, wenn die benötigte UL-Adresse vorhanden ist (312), oder über das Adressenverwaltungsprotokoll gemäß Anspruch 9 durch Durchführen der folgenden Schritte: – Senden einer ULAR-Nachricht mit der LL-Adresse, die der Quellen-UL-Adressenparameter (304) ist, an die ARM-Einheit; – Empfangen einer ARI-Nachricht mit der LL-Adresse und der entsprechenden angeforderten UL-Adresse (311) von der ARM-Einheit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, wobei die ACC-SL (209) einer gegebenen STA eine Ziel-UL-Adresse (203) von einem der ständigen Einträge in der STA-TT gemäß der als Parameter empfangenen Ziel-LL-Adresse abruft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 26, wobei das Netzwerk mehrere LL-Netzwerke aufweist und wenigstens eine ARM-Einheit pro LL-Netzwerk, und wobei jedes LL-Netzwerk wenigstens eine STA und wenigstens ein Gateway ,GW' (13) als Verbindungsvorrichtung aufweist, die eine Datenpaketübertragung durch alle LL-Netzwerke in dem Netzwerk ermöglicht, wobei das Gateway zu wenigstens zwei LL-Netzwerken (11, 12) mit einer LL-Adresse pro LL-Netzwerk, zu dem es gehört, gehört, und die in diesen LL-Netzwerken, zu denen es gehört, enthaltenen Vorrichtungen verbindet.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei ein Eintrag in der ARM-TT entsprechend einem Gateway (13), das zu dem entsprechenden LL-Netzwerk (11) gehört, mit der Liste von UL-Adressen derjenigen Vorrichtungen erweitert wird, die nicht zu dem LL-Netzwerk gehören und von dem Gateway verwaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, wobei die ARM-Einheit in der ARM-TT einen gegebenen Gateway-Eintrag als Default-Eintrag verwendet, wenn eine UL-Adresse nicht mit einem ARM-TT-Eintrag übereinstimmt, wobei die Liste von UL-Adressen, die dem Gateway-Eintrag entsprechen, leer ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei die ARI-Nachricht die LL-Adresse des Gateways (13) enthält, wenn die UL-Adresse einer Vorrichtung entspricht, die zu einem LL-Netzwerk gehört, das ein anderes ist als das LL-Netzwerk, das die ARM-Einheit enthält, und durch das Gateway verbunden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 30, wobei eine ARI-Nachricht des Weiteren eine Ortsangabeninformation enthält, die angibt, ob die Vorrichtung entsprechend den mit der ARM-Einheit durch die ULAR- und/oder LLAR-Nachrichten ausgetauschten Adressen eine Vorrichtung ist, die zu demselben LL-Netzwerk gehört wie die ARM-Einheit, oder eine Vorrichtung, die zu einem anderen LL-Netzwerk gehört, das durch eine Gateway-Vorrichtung verbunden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 31, wobei jedes Gateway eine Gateway-Übersetzungstabelle (GW Translation Table) ,GW-TT' pro LL-Netzwerk, zu dem es gehört, verwaltet, wobei die GW-TT ständig wenigstens den folgenden Eintrag enthält: – eine UL-Sendeadresse und eine LL-Sendeadresse, die zum Übertragen von Sendenachrichten verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei ein Gateway des Weiteren eine Weitergabetabelle in der UL verwaltet, um die GW-TT entsprechend des Ziel-LL-Netzwerks einer empfangen PDU, die zu übertragen ist, auszuwählen.
Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, wobei die GW-TT des Weiteren einen Eintrag pro Vorrichtung enthält, die in dem entsprechenden LL-Netzwerk assoziiert ist, mit dem die STA kommunizieren kann, wobei der Eintrag die folgenden Felder enthält: die entsprechenden LL- und UL-Adressen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, wobei die GW-TT von der entsprechenden ACC-SL nur bei Empfang der ARI-Nachrichten gemäß der folgenden Schritte aktualisiert wird: – Prüfen, ob ein Eintrag, der der in der ARI-Nachricht empfangenen LL-Adresse entspricht, bereits in der GW-TT vorhanden ist; • wenn nicht, Erstellen des entsprechenden Eintrags und Starten eines entsprechenden Timers, • ansonsten, Prüfen, ob die empfangene UL-Adresse gültig ist und dieselbe Adresse ist wie die, die in der GW-TT als der LL-Adresse entsprechend enthalten ist, • wenn nicht, Entfernen des entsprechenden Eintrags, • ansonsten Neustarten des Timers entsprechend des gültigen Eintrags; und wobei ein Eintrag bei Ablauf des Timers aus der GW-TT entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 35, wobei die ACC-SL (209) eines Gateways (13) eine ACC-PDU, die von der L-SL übertragen worden ist, nur verarbeitet wenn ihr ACC-PDU-Header (207) die Ziel-UL-Adresse in seinem Ziel-UL-Adressenfeld enthält.
Verfahren nach Anspruch 36, wobei die ACC-SL des Gateways nur eine ACC-PDU mit einem ACC-PDU-Header (207) verarbeitet, der wenigstens das Quellen-UL-Adressenfeld gefüllt mit der Quellen-UL-Adresse enthält, wenn die Ziel-LL-Adresse eine Sendeadresse (603) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 oder 37, wobei die ACC-SL eines gegebenen Gateways eine Quellen-UL-Adresse (202) von einer Quellen-LL-Adresse (606) entweder lokal durch Scannen ihrer GW-TT abruft, wenn die benötigte UL-Adresse vorhanden ist (609), oder über das Adressenverwaltungsprotokoll gemäß Anspruch 9 durch Durchführen der folgenden Schritte: – Senden einer ULAR-Nachricht mit der LL-Adresse als Quellen-UL-Adressenparameter (607) an die ARM-Einheit; – Empfangen einer ARI-Nachricht mit der LL-Adresse und der entsprechenden angeforderten UL-Adresse (610) von der ARM-Einheit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 38, wobei die ACC-SL (209) eines Gateways (13) an eine UL-PDU einen ACC-PDU-Header anhängt, um eine ACC-PDU zu bilden, die an die L-SL (210) zu übertragen ist, wobei der ACC-PDU-Header (207) wenigstens ein Quellen-UL-Adressenfeld aufweist, das die Quellen-UL-Adresse (704) enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 39, wobei die ACC-SL eines gegebenen Gateways die Ziel-LL-Adresse aus der als Parameter empfangenen UL-Adresse abruft, entweder lokal durch Scannen (702) ihrer entsprechenden GW-TT, wenn die benötigte LL-Adresse vorhanden ist, oder über das Adressenverwaltungsprotokoll gemäß Anspruch 9 durch Durchführen der folgenden Schritte, wenn kein Eintrag in der GW-TT der benötigten Adresse entspricht: – Übertragen einer LLAR-Nachricht mit der von der UL als Quellen-UL-Adresse (202) – Parameter (703) empfangenen UL-Adresse an die ARM-Einheit; – Empfangen eine ARI-Nachricht mit der UL-Adresse und der entsprechenden angeforderten LL-Adresse von der ARM-Einheit.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Netzwerk wenigstens zwei LL-Netzwerke aufweist, wobei ein erstes LL-Netzwerk ein Kommunikationsprotokoll A unterstützt und ein zweites LL-Netzwerk ein Kommunikationsprotokoll B unterstützt, wobei die beiden Kommunikationsprotokolle unterschiedlich sind.
Adressenverwaltungsvorrichtung zur Verwendung in einem Netzwerk mit einer Vielzahl von Vorrichtungen, die wenigstens eine STAtion ,STA', und wenigstens eine Adressenressourcenverwaltungs (Address Resource Management ,ARM')-Einheit aufweisen, wobei jede der Vorrichtungen einen Stapel von Kommunikationsprotokollschichten enthält, die wenigstens eine obere Schicht (Upper Layer) ,UL' und eine untere Schicht (Lower Layer) ,LL' aufweisen, wobei die UL jeder Vorrichtung eine entsprechende UL-Adresse in dem Netzwerk hat, wobei die Vorrichtungen eine Einrichtung zum Durchführen eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 41 aufweisen.