DE69731732T2

DE69731732T2 - Schnurloses atm-vermitteltes lokales netzwerk mit mobilitätsverwaltung von mobilen endgeräten

Info

Publication number: DE69731732T2
Application number: DE69731732T
Authority: DE
Inventors: Nail Kavak
Original assignee: Telia AB
Current assignee: Telia AB
Priority date: 1996-02-12
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: DE69731732D1; NO318930B1; SE515256C2; SE9600503L; SE9600503D0; NO983588D0; WO1997029605A1; NO983588L; EP0880864B1; EP0880864A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein drahtloses auf ATM beruhendes virtuelles lokales Netzwerk (LAN) und insbesondere ein solches LAN, dass da dazu ausgebildet ist, nahtlose Verbindungsumschaltungen zischen Basisstationen zu unterstützen und die Möglichkeit zu schaffen, Übertragungspfade nach der Umschaltung wandern zu lassen.
Die schnelle Weiterverbreitung von tragbaren Computern, die Verfügbarkeit von deregulierter Funkbandbreite und die Aussicht verringerter Kosten für Büroumorganisierung haben zum Auftreten von drahtlosen LANs als Technik für die gegenseitige Verbindung geführt. Drahtlose LANs ermöglichen die Realisierung von „jederzeit überall mit dem Computer zu arbeiten". Es kann erwartet werden, dass Mobilität und Tragbarkeit völlig neue Klassen von Teilnehmeranwendungen schaffen werden.
Drahtlose LANs der ersten Generation sind in Wirklichkeit einfach Erweiterungen von traditionellen LANs, dass heißt, die Erweiterung existierender LANs durch zum Beispiel Funk oder Infrarot, und werden verwendet, wo man auf Verdrahtungsschwierigkeiten stößt, zum Beispiel Fabrikböden, Betriebsmittelwechsel u. s. w. Drahtlose gegenseitige Verbindungen zwischen LANs, die in unterschiedlichen Gebäuden angeordnet sind, sind ebenfalls geschaffen worden.
Endbenutzern kann unstetiger Zugang zu einem drahtlosen LAN über einen zentralen Knotenpunkt gewährt werden. Ein solcher Zugang ist besonders wertvoll für Endnutzer, die große Dateien von einem tragbaren Computer zu einem Zentralinformationsnetz übertragen müssen, während sie zu ihren Büros zurückkehren. Drahtlose LANs können auch benutzt werden, um ad hoc Netzwerkbetrieb zwischen einer Gruppe von tragbaren Benutzern, zum Beispiel in einem Unterrichtsraum oder in einer Zusammenkunft zu erlauben.
Es kann erwartet werden, das herumwandernde Personalcomputervorrichtungen in der Zukunft universell benutzt werden. Solche Vorrichtungen werden unvermeidbar vernetzt werden müssen und werden eine Vielzahl von Netzwerkzubehöreinrichtungen unterstützen. Wenn sie von ihrem normalen Ort entfernt angeordnet sind, werden solche Vorrichtungen mit drahtlosen Netzwerken verbunden; wenn sie innerhalb eine Heimbüroumgebung benutzt werden, werden sie durch infrarote Kommunikationsverbindungen miteinander verbunden werden, und wenn sie angedockt sind, werden sie physikalische Drahtverbindungen verwenden. Solche Vorrichtungen werden in nicht zu ferner Zukunft die gegenwärtige Generation von zellularen Telefonen, Personenrufgeräten und digitalen Notebooks ersetzen.
Intelligente Verdrahtungsknoten und Konzentratoren vereinfachen einige der Aufgaben, die mit der LAN-Rekonfiguration verknüpft sind. Die meisten LANs schränken solche Aufgaben auf eine zentralisierte Verdrahtungsbox ein. Modulare und programmierbare Produkte verwenden eine Vielzahl von Techniken, um logische LAN-Topologien auf das darunter liegende Kabelverteilungssystem darüber zu legen. Einige Systeme schaffen sogar Softwareverbesserungen, um Systemadministratoren es zu erleichtern, Konfiguration und Verwaltungsdaten zu dokumentieren.
Die Relokation der Station und die erneute Zuordnung des LAN-Segments verlangen aber immer noch physikalischen Zugriff auf den Netzwerkknoten für neue Anordnungen für Kabel und An schlüsse. An einen neuen Ort verbrachten Stationen müssen neue IP-Adressen zugeordnet werden, und andere Stationen müssen über die Adressänderungen benachrichtigt werden. Solche Prozeduren können umständlich, zeitaufwendig und teuer einzurichten sein, insbesondere, wenn Verdrahtungsknoten an unterschiedlichen Stellen angeordnet sind. Wenn fortschreitende Änderungen und Aktualisierungen an einem LAN vorgenommen werden, wächst die Wahrscheinlichkeit von Fehlern an, und die Dokumentation wird veraltet. Dies kann zu einer Ausfallzeit für ein System führen. Virtuelle LANs versuchen, viele dieser Probleme zu überwinden.
US-A-5487065 offenbart ein System für verteilte Rufeinrichtung und erneute Leitwegvergabe in einem mobilen Kommunikationsnetzwerk. Zur Zeit der Rufeinrichtung wird ein Verbindungsbaum, der eine Paketvermittlungsarchitektur hat, für einen mobilen Benutzer definiert. Eine eindeutige Verbindungs-ID wird dem Benutzer zugeordnet. Bei einer Ausführungsform ist die Wurzel des Baums ein Schalter mit einem zusätzlichen Merkmal, das im Dokument ATM-Schalter/VCI-Übersetzer genannt wird. Dieser Übersetzer führt die Verbindungsumleitung im virtuellen Kanal in dem Verbindungsbaum des mobilen Benutzers durch. Die anderen Schalter sind gewöhnliche ATM-Schalter. Alle Schalter haben Nachschlagetabellen, die jeden möglichen Anschluss und die VCI-Kombinationen definieren. Diese Nachschlagetabelle eines ATM-Schalters/VCI-Übesetzers unterscheidet sich von derjenigen eines konventionellen ATM-Schalters, indem nur gewisse Reihen in Abhängigkeit davon aktiviert werden, welche Basisstationen innerhalb des Baums als der Zugangspunkt des mobilen Benutzers dient.
Dieses System fordert die Schaffung eines Verbindungsbaums, der eine komplexe Nachschlagetabelle hat, die alle möglichen Verbindungen für den mobilen Benutzer definiert. Um Übergabe durchzuführen, müssen Reihen des Verbindungsbaums deaktiviert werden und aktiviert werden, was Signalisierung zum betreffenden Übersetzer oder Schalter/Umleiter erfordert. Obwohl die Übergaben zwischen Zellen in einer der Figuren des Dokuments gezeigt ist, sind nur Übergaben innerhalb der Zelle im Dokument bei spielsweise belegt. Dieses Dokument sagt nichts über Beseitigung von Schlaufen und die Verschiebung von Pfaden, um die Pfadlänge zu minimalisieren.
Der Artikel „Differing Approaches for Virtual LANs", Business Communications review, Band 23, Dezember 1993, Seiten 42–45 diskutiert verschiedene Annäherungsversuche an virtuelle LANs insbesondere die Lösungsversuche von unterschiedlichen Firmen bezüglich Mobilität, Verbindbarkeit, Aufrechterhaltung von Bandbreite u. s. w.. Mobilität in diesem Artikel bezieht sich jedoch auf sich bewegende Workstations und PC's von alten zu neuen Orten, Übergabe zwischen mobilen Endgräten, wie zum Beispiel zellularen Telefonen, zwischen Basisstationen wird nicht erwähnt. Es gibt nichts in diesem Dokument, das zu diesem verteiltem virtuellen LAN führt, wie es in den vorliegenden unabhängigen Ansprüchen definiert ist.
Keines der Dokumente offenbart das Konzept eines verteilten virtuellen LAN mit vom mobilen Endgerät initiierten Übergabeprozeduren.
Die vorliegende Erfindung ist ein drahtloses virtuelles Hochgeschwindigkeits-LAN, das insbesondere für Verwendung in Wohnungen und kleinen Unternehmen ausgebildet ist. Drahtloser Zugang führt zu geringen Kosten und Flexibilität. Die Benutzer sind falls notwendig im Stande, Zugriff zu einem verdrahteten Netzwerk eines Unternehmens zu nehmen und mit geschlossenen Benutzergruppen mit hoher Geschwindigkeit verbunden zu werden. Das VLAN-Konzept ermöglicht erhöhte Flexibilität in Bezug auf Systemkonfiguration, verbessertes Betriebsverhalten und erhöhte Sicherheit sowohl für die Benutzer als auch für die Netzbetreiber. Benutzer können logisch ihre Gruppenmitgliedschaft ändern, wodurch sie Zugang zu unterschiedlichen Netzwerkdiensten erhalten, ohne ihren physischen Ort zu ändern. Endgerätemobilität wird dadurch ermöglicht, dass ein nahtloses Übergabeschema geschaffen wird. Die Systemeffizienz wird durch die Verwendung eines Pfad migrationssystems verbessert, das Datenkontinuität bewahrt und für die Benutzer transparent ist.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein drahtloses lokales Netzwerk geschaffen, das eine Mehrzahl von mobilen Endgeräten und eine Mehrzahl von drahtlosen Basisstationen aufweist, die durch ein Infrastrukturnetzwerk verbunden sind, welches Infrastrukturnetzwerk ein Vermittlungsnetzwerk mit asynchroner Übertragungsbetriebsart ist, das eine Mehrzahl von ATM-Vermittlungsknoten hat, wobei jeder Vermittlungsknoten eine Vermittlungsleitwegdatenbank (Switch Routing Database, SRD) aufrechterhält, und wobei sowohl Mobilität innerhalb der Vermittlung und Zwischenvermittlungen durch das Infrastrukturnetzwerk unterstützt wird, wobei jede Basisstation eine virtuelle mobile Endgerätepaarkanalverbindung (Virtual Channel Connection, VCC) abbildende Datenbank (MVD) beibehält, und Endgerätemobilität durch Verwendung eines Übergabeschemas erhalten wird, und wobei jedes mobile Endgerät dazu angeordnet ist, eine Ortsabfrage einzuleiten, um eine ATM-Adresse für eine Basisstation einer neuen Zelle zu erhalten, welche ATM-Adresse zur Basisstation in der ursprünglichen Zelle in einer Ortsnachricht übertragen wird.
Es können zentrale Steuermittel vorgesehen sein, um das drahtlose lokale Netzwerk durch Neuzuweisung von logischen Adressen zu rekonfigurieren.
Das drahtlose lokale Netzwerk kann in eine Vielzahl von logischen Domänen strukturiert sein, innerhalb welcher der Verkehr eingegrenzt sein kann und die unabhängig vom physikalischen Ort eines mobilen Endgerätes existieren.
Das drahtlose lokale Netzwerk kann überlappende logische Domänen einschließen.
Vorzugsweise wird die Mobilität der Endgeräte durch Verbindung eines nahtlosen Übergabeschemas erreicht.
Eine individuelle Datendirekt-VCC kann zwischen jedem Paar von kommunizierenden mobilen Endgeräten eingerichtet werden.
Eine MVD und eine SRD können vorgesehen sein.
Ein Signalisier-VC (virtueller Kanal) kann verwendet werden, um Befehlskanalsbindungen zu unterstützen.
Ein Übergabe-VC (virtueller Kanal) kann verwendet werden, um Nachrichten zu übertragen, die sich auf die Endgerätemobilität beziehen.
Vorzugsweise verwendet das nahtlose Übergabeschema die folgenden Meldungen:

– eine Ortsmeldung;
– eine Verbindungsmeldung;
– eine Leitwegmeldung und;
– eine vollständige Meldung.

Wenn ein sich bewegendes MT (mobiles Endgerät) eine Ortsabfrage initiiert, um eine ATM-Adresse für eine Basisstation in einer neuen Zelle zu erhalten, kann die Ortsabfrage zu einer ursprünglichen Basisstation als eine Ortsmeldung übertragen werden.
Wenn ein MT (mobiles Endgerät) eine Verbindungsabfrage initiiert, um mit dem MT verknüpfte Daten von der MVD zu erhalten, kann die Verbindungsabfrage als eine Verbindungsmeldung gesendet werden.
Eine Leitwegmeldung kann Daten einschließen, die MT-verknüpfte VCC, eine ursprüngliche Basisstation und eine neue Basisstation identifizieren und kann einer ATM-Vermittlung er möglichen, zu identifizieren, ob eine Übergabe innerhalb der Vermittlung oder zwischen Vermittlungen ist.
Vorzugsweise wird eine vollständige Meldung, die Daten über alle MT-verknüpften VCC's enthält, durch eine ATM-Vermittlung übertragen, wenn die ATM-Vermittlung eine SRD-Modifikation zu einer neuen Basisstation vervollständigt hat.
Vorzugsweise hat jedes MT innerhalb eines Gebiets, das durch eine ATM-Vermittlung bedient wird, einen eindeutigen VCI-Wert.
Erste Mittel können vorgesehen sein, um nach Vervollständigung einer Übergabe zwischen Vermittlungen zu bestimmen, ob die Kommunikation über einen optimalen Pfad eingerichtet ist oder nicht, und zweite Mittel können vorgesehen sein, um die Kommunikation zu einem optimalen Weg zu verschieben, wenn dieser Weg nicht optimal ist.
Eine Partnermeldung kann verwendet werden, um eine ATM-Adresse einer Partner-BS zu einer ursprünglichen BS zu übertragen.
Während der Pfadweiterbewegung kann das Löschungsmeldungsprotokoll des LAN-Emmulationsprotokolls verwendet werden, um Datenblockreihen voll aufrecht zu erhalten.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, nahtlose Übergabe innerhalb einer Vermittlung in einem drahtlosem lokalen Netzwerk zu schaffen, das eine Mehrzahl von mobilen Endgeräten und eine Vielzahl von drahtlosen Basisstationen aufweist, die durch ein Infrastrukturnetzwerk verbunden sind, welches Infrastrukturnetzwerk ein geschaltetes Netzwerk in der asynchronen Übertragungsbetriebsart (ATM) ist, das eine Mehrzahl von ATM-Schalt- oder Vermittlungsknoten aufweist, wobei jeder Vermittlungsknoten eine Vermittlungsleitwegdatenbank (SRD) aufrechterhält und sowohl die Mobilität innerhalb der Vermittlung als auch zwischen Vermittlungen durch das Infrastrukturnetzwerk, für einen ATM-Vermittlungsknoten, eines MT's von einer ersten zu einer zweiten BS unterstützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Basisstation eine virtuelle mobile Endgerätepaarkanalverbindung (VCC) Abbildungsdatenbank (MVD) aufrechterhält, und durch die folgenden Schritte

– das MT gibt eine Ortsanfrage aus, um die ATM-Adresse der zweiten BS zu erhalten und sendet das Ergebnis zur ersten BS in einer Ortsmeldung, und stellt eine Verbindungsabfrage aus und sendet ihr Ergebnis zur zweiten BS;
– die erste BS sendet eine Leitwegmeldung zum ATM-Vermittlungsknoten;
– der ATM-Vermittlungsknoten wandelt Paare, die den MT-verknüpften VCC's in einer SRD entsprechen, die in einem ATM-Vermittlungsknoten angeordnet sind, ab;
– der ATM-Vermittlungsknoten sendet eine vollständige Nachricht, die alle neue virtuellen Pfadindikatoren/virtuelle Kanalindikator-VPI/VCI-Paare an die zweite Basisstation;
– die zweite Basisstation fügt neue MT-Paar-VDC-verknüpfte Eintragungen ihrer MVD hinzu
– die zweite Basisstation startet Datenübertragung wieder.

Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, nahtlose Übergabe zwischen Vermittlungen in einem drahtlosem lokalen Netzwerk zu schaffen, das eine Mehrzahl von mobilen Endgeräten (MT) und eine Mehrzahl von drahtlosen Basisstationen aufweist, die durch ein Infrastrukturnetzwerk verbunden sind, welches Infrastrukturnetzwerk ein vermitteltes Netzwerk mit asynchroner Übertragungsbetriebsart (ATM) ist und eine Mehrzahl von ATM-Vermittlungsknoten aufweist, wobei jeder Vermittlungsknoten eine Vermittlungsleitwegdatenbank (SRD) aufrechterhält und sowohl Mobilität innerhalb der Vermittlung als auch zwischen Vermittlungen durch das Infrastruktur eines MT von einer ersten BS, die mit einem ersten ATM- Vermittlungsknoten verbunden ist, zu einer zweiten BS unterstützt ist, die mit einem zweiten ATM-Vermittlungsknoten verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Basisstation eine virtuelle mobile Endgerätpaarkanalverbindung (VCC) abbildende Datenbank (MVD) aufweist und durch die folgenden Schritte:

– das MT richtet eine Ortsabfrage, um die ATM-Adresse der zweiten BS zu erhalten und sendet ihr Ergebnis zu der ersten BS in einer Ortsmeldung und gibt eine Verbindungsabfrage aus und sendet ihr Ergebnis zur zweiten BS in einer Verbindungsmeldung;
– die erste BS sendet eine Leitwegmeldung zum ersten ATM-Vermittlungsknoten;
– der erste ATM-Vermittlungsknoten richtet eine vermittelte virtuelle Verbindung (SVC) zur zweiten Basisstation für jede der MT-verknüpften VCC's ein;
– der erste ATM-Vermittlungsknoten wandelt Paare, die den MT-verknüpften VCC's entsprechen, in einer SRD ab, die an dem ersten ATM-Vermittlungsknoten angeordnet ist;
– der erste ATM- Vermittlungsknoten sendet eine Verbindungsmeldung an die zweite Basisstation;
– die zweite Basisstation fügt die neue MT-Paar VCC-Eintragung in ihre MVD hinzu;
– die zweite Basisstation startet Datenübertragung erneut.

Wenn der zweite ATM-Vermittlungsknoten feststellt, dass ein Ausgangsanschluss und ein Eingangsanschluss einer mobilen Verbindung identisch sind, so dass ein längerer verschlaufter Schlaufenpfad existiert, können die folgenden Schritte durchgeführt werden:

– der zweite ATM-Vermittlungsknoten löst die SVC, die für den längeren Schlaufenweg eingerichtet ist;
– der zweite ATM-Vermittlungsknoten sendet eine Leitwegmeldung zu einem dritten benachbarten ATM-Vermittlungsknoten;
– der dritte ATM-Vermittlungsknoten richtet eine neue SVC zur zweiten Basisstation ein;
– der dritte ATM-Vermittlungsknoten sucht nach einem Schlaufenpfad, und wenn kein Schlaufenpfad festgestellt ist, vervollständigt die Übergabeprozedur;
– wenn der dritte ATM einen Schlaufenweg feststellt, wird die obige Prozedur mit einem vierten benachbarten ATM-Vermittlungsknoten wiederholt.

Wenn eine Übergabeprozedur für ein erstes MT in aktiver Kommunikation mit einem zweiten MT zwischen einer ersten Basisstation und einer zweiten Basisstation beendet ist, kann die zweite Basisstation eine neue VCC mit einer entfernten Basisstation einrichten, über die das zweite MT verbunden ist, indem ein Leitwegschema ausgeführt wird, und wenn die VCC von der VDC abweicht, die bei Übergabe eingerichtet ist, kann die Kombination zur neuen VCC verschoben werden.
Das Leitwegschema kann ein Schema des kürzesten Weges sein.
Die Datenblockordnung kann aufrechterhalten werden, indem das Löschmeldungsprotokoll des LAN-Emulationsprotokoll verwendet wird.
Ausführungsformen der Erfindung sollen nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
1 ein schematischer Vergleich eines physikalischen traditionellen LAN mit einem virtuellen LAN;
2 in schematischer Form ein drahtloses virtuelles LAN, das auf einer ATM-Infrastruktur beruht;
3 eine schematische Darstellung von Mobilität innerhalb einer Vermittlung und zwischen Vermittlungen in einem virtuellen drahtlosen LAN, das eine ATM-Netzwerkinfrastruktur hat;
4 eine schematische Darstellung eines virtuellen drahtlosen LAN, das eine ATM-Netzwerkinfrastruktur hat, unmittelbar vor der Übergabe;
5 eine schematische Darstellung einer virtuellen drahtlosen LAN, das eine ATM-Netzinfrastruktur hat, unmittelbar nach einer Übergabe innerhalb einer Vermittlung;
6 eine schematische Darstellung eines virtuellen drahtlosen LAN, das ein ATM-Netzwerkinfrastruktur hat, unmittelbar nach der Übergabe zwischen Vermittlungen.

Um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, werden die in diesen Unterlagen verwendeten Abkürzungen wie folgt angegeben:

ATM:	Asynchronous Transfer Mode, Asynchrone Übertragungsbetriebsart
BS:	Base Station, Basisstation
BSA:	Basic Servicce Area, grundlegender Dienstbereich
BSS:	Basic Service Set, grundlegender Dienstsatz
IP:	Internet Protokoll, Internetprotokoll
LAN:	Local Area Network, lokales Netzwerk
LE:	LAN Emulation, LAN Emulation
MAC:	Medium Access Control, mittlere Zugangskontrolle
MT:	Mobile Terminal, mobiles Endgerät
MVD:	MT Pair-VCC Mapping Database, MT-Paar VCC-abbildende Datenbank
NNI:	Network Node Interface, Netzwerkknotenschnittstelle
SRD:	ATM Switch Routing Database, ATM-Vermittlungsleitwegdatenbank
SVC:	Switched Virtual Connection, vermittelte virtuelle Verbindung
UNI:	User Node Interface, Benutzerknotenschnittstelle
VC:	Virtual Channel, vitueller Kanal
VCC:	Virtual Channel Connection, virtuelle Kanalverbindung
VCI:	Virtual Channel Indicator, Indikator des virtuellen Kanals

VLAN:	Virtual Local Area Network, virtuelles lokales Netzwerk
VPI:	Virtual Path Indicator, Indikator für den vituellen Pfad
WAN:	Wide Area Network, Netzwerk mit großem Gebiet.

Ein VLAN hat die folgenden Charakteristiken:

– Mobilität;
– Verwendung von logischen Domänen;
– Bandbreitensteuerung und -aufrechterhaltung;
– Verbindbarkeit;
– Sicherheit;
– Bewahrung de Investition.

Diese Charakteristiken werden unten kurz erläutert.
Für ein VLAN, verglichen mit einem traditionellen LAN, können die Vorgänge, die mit Systemkonfiguration und Endänderungen verknüpft sind, wesentlich dynamischer gemacht werden. Traditionelle LANs müssen am Vermittlungsknoten rekonfiguriert werden, während VLANs mit Hilfe von Vorgängen von einem zentralen Kontroller oder Server rekonfiguriert werden, die durch Software betrieben sind. Traditionelle LANs erfordern, dass neuangeordneten Stationen neue IP-Adressen zugeordnet werden. In einem VLAN ändert sich nur die logische Adresse von neu angeordneten Stationen, IP-Adressen bleiben die selben. Der VLAN-Knoten führt die Übersetzung zwischen IP-Adressen und logischen Adressen durch.
Die einfachsten LANs unterstützen eine einzige Arbeitsgruppe mit einem einzigen gemeinsamen Mediumkommunikationspfad. Wenn die Anzahl der Benutzer und der Verkehr anwächst, können Brücken verwendet werden, ein LAN zu segmentieren. Die Benutzer teilen sich aber immer noch die selbe Menge von Bandbreite. Vermittlungsknoten verwenden Rückwände mit großer Bandbreite, um vielfache getrennte LAN-Segmente zu unterstützen und um zugeordnete Bandbreiten zu Workstations mit hoher Leistung anzubieten. VLANs erlauben es, das vielfache Arbeitsgruppen oder logische Domänen definiert werden können. Der Verkehr kann auf die Stationen, Server und andere Ressourcen eingeschränkt werden, die einer vorgegebenen logischen Domäne zugeordnet sind. Überlappende oder Kreuzdomänen können geschaffen werden, um es gewissen Mitgliedern einer Domäne zu erlauben, Zugriff auf Mitglieder einer anderen Domäne zu nehmen. Logische Domänen existieren unabhängig von den physikalischen Verbindungen ihrer Mitglieder und können Mitglieder von mehr als einem LAN-Segment einschließen. Da logische Domänen leicht neu zu konfigurieren sind, können Benutzer schneller und häufiger neu gruppiert werden, als dies in der traditionellen LAN-Umgebung möglich ist.
VLANs können Rundsendungen zur logischen Domäne einschränken, in der sie entstehen. Es beeinflusst nicht die Verfügbarkeit von Bandbreite für Benutzer in anderen Domänen, wenn Benutzer einer Domäne hinzugefügt werden. Wenn sich die Erfordernisse ändern, können Workstations anderen geeigneten Domänen neu zugeordnet werden, oder die Domänen selbst können neu konfiguriert werden. Zu Beispiel können mehrere Benutzer, die an einer Anwendung mit hoher Bandbreitenintensität arbeiten, in eine einzige logische Domäne gruppiert werden.
Die meisten vermittelten Knoten schränken die Verbindbarkeit auf Benutzer ein, die dasselbe LAN-Segment teilen. Brücken oder Router sind erforderlich, um unterschiedliche Segmente zu verbinden. In einer VLAN-Umgebung können Brücken und Router durch überlappende Domainen ersetzt werden und unterstützen selektive gegenseitige Verbindbarkeit.
Logische VLAN-Domänen können benutzt werden, um Rundsendungsverkehr auf eine gewünschte Arbeitsgruppe zu begrenzen und um Benutzerzugriff auf gewisse Ressourcen einzuschränken.
Der Preis der VLAN-Fähigkeiten ist auf die Kosten des Vermittlungsknotens konzentriert. Aktualisierung für mit VLAN ausgerüstete Knoten erfordert jedoch keine Änderungen in der Verdrahtung, Netzwerkadaptern, Verwaltungswerkzeugen, Workstati ons oder Workstationsoftware. VLANs erlauben es Stationen, ihre existierenden IP-Adressen beizubehalten, wenn sie neu konfiguriert werden.
Der hauptsächliche Nutzen, einen VLAN-Vermittlungsknoten zu benutzen, besteht darin, dass es für einen Techniker nicht notwendig ist, in eine Verdrahtungsbox zu gehen und Knotenanschlussverbindungen von Hand zu ändern. Netzwerkverwalter und Administratoren können ein Netzwerk von einem zentralen Ort aus neu konfigurieren. Die neue Zuordnung einer Workstation von einem LAN-Segment zu einem anderen ist ganz einfach eine Frage, eine Maus auf einem Netzwerkdiagramm auf einem VDU-Bildschirm zu bewegen und zu klicken.
1 stellt den Unterschied zwischen einem traditionellen physikalischen LAN und einem VLAN dar. Die Benutzer auf HUB3 des LAN, das links in 1 gezeigt ist, teilen sich alle die zur Verfügung stehende Bandbreite des LAN-Segments. Jeder physikalische Anschluss ist in dem HUB, und der Schalter oder die Vermittlung ist so konfiguriert. Im VLAN, das rechts in 1 dargestellt ist, kann der HUB oder Schalter bzw. die Vermittlung eine beliebige Anzahl oder Kombination von VLAN-Segmenten handhaben. Die Konfiguration ist nicht physisch, sondern logisch. Die Vermittlungen sind im Stande, logisch unterschiedliche Rundsendungsdomänen zu trennen. Die VLAN-Architektur bietet drei wichtige Vorteile gegenüber grundlegend geschalteten LANS:

– logische Aktualisierung anstatt physikalische,
– Sicherheit zwischen Domänen, und
– verringerte Rundsendungsgebiete.

Es wird sich nun 2 zugewandt; dort ist ein drahtloses VLAN gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der grundlegende Baublock des drahtlosen Netzwerkes ist eine Funkzelle, die ein Grunddienstbereich genannt wird. Jede BSA, C₀ ... C₇ ist durch eine Basisstation abgedeckt, die in 2 mit BS0 ... BS7 bezeichnet ist. Die BSs wechseln Funksignale mit Mobilstationen aus, die in 2 nicht gezeigt sind. Ein Satz von MTs, innerhalb einer BSA, die im Stande sind, miteinander zu kommunizieren, wird als ein Grunddienstsatz oder BSS (Basic Service Set) bezeichnet. Ein drahtloses VLAN, das einen einzigen BSS aufweist, hat einen begrenzten Bereich und kann nur innerhalb einer lokalen Umgebung arbeiten. Um das Problem des Bereichs zu überwinden, müssen mehrere BSSs miteinander verbunden werden. Diese Verbindung miteinander kann über ein Drahtleitungsinfrastrukturnetzwerk oder WAN (Wireline Infrastructure Network) oder das Internet erreicht werden. In einem solchen System schaffen BSs drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen den Rückgratinfrastrukturnetzwerk oder Zentralverbindunginfrastrukturnetzwerk und mobilen Endgeräten. Das Zentralverbindungsinfrastrukturnetzwerk der vorliegenden Erfindung ist ein geschaltetes ATM-Netzwerk, das ATM-Vermittlungsknoten A ... F aufweist, siehe 2. Das ATM-Netzwerk kann aufgrund der LAN-Emulation (LE) arbeiten, die im ATM-Forum definiert ist. Die LE ermöglicht unter anderem Verbindbarkeit zwischen LAN-Brücken. Eine Eigenschaft eines solchen Netzwerkes ist, dass alle ATM-Zellen für Datenblöcke, die zwischen zwei LANs übertragen werden, der selben VPI/VCI zugeordnet sind. Die Zellen des Datenblocks werden neu an der Bestimmungsbrücke zusammengesetzt, die diese Zellen zur Endbestimmungsstation weiterleitet, in Übereinstimmung mit der MAC-Adresse. Dies bedeutet, das ATM-Schalter und -Vermittlungen entlang der VCC-Zellen von unterschiedlichen Datenblöcken nicht unterscheiden können. Da Endgerätemobilität eines der Hauptziele der vorliegenden Erfindung ist, muss der Realisierung der Übergabe zwischen BSs sorgfältige Überlegung gewidmet werden.
Mobilität, das heißt Bewegung eines MT während des Vorgangs der Datenkommunikation, kann in eine von zwei Kategorien klassifiziert werden, Mobilität innerhalb der Vermittlung und Mobilität zwischen Vermittlungen. Diese beiden Kategorien der Mobilität werden unten unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Mobilität innerhalb der Vermittlung tritt auf, wenn Übergabe zwischen zwei BSs erfolgt, die mit dem selben ATM-Vermittlungsknoten verbunden sind, während Mobilität zwischen Vermittlungen auftritt, wenn Übergabe zwischen zwei BSs erfolgt, die mit unterschiedlichen ATM-Vermittlungsknoten verbunden sind.
Es soll das folgende Beispiel in Erwägung gezogen werden. Eine ATM-Vermittlung ist mit mehreren BSs verbunden, von denen jede ein einziges BSA abdeckt. Es soll angenommen werden, dass ein mobiles Endgerät MT_j sich gerade vom BSA C_i zu BSA C_j bewegt, die Basisstationen BS_i bzw. BS_j haben, die beide mit dem selben ATM-Vermittlungsknoten verbunden sind. In diesem Falle ist die Mobilität eine Mobilität innerhalb einer Vermittlung. Waren andererseits BS_i und BS_j mit unterschiedlichen ATM-Vermittlungsknoten verbunden, wäre die Übergabe (Mobilität) zwischen BS_i und BS_j zwischen Vermittlungen gewesen. Der Mechanismus, mit dem alle Datenblöcke, die zwischen einem Paar von LANs übertragen werden, eine VCC teilen, wie dies durch das ATM-Forum definiert ist, ist für Benutzung in einem drahtlosem LAN wegen der Endgerätemobilität nicht gut geeignet.
Es soll der einfache Mobilitätsfall betrachtet werden, der in 3 dargestellt ist, wo zwei mobile Endgeräte MT_j und Mt_i, die in BSAs C₀ und C₅ angeordnet sind, gerade miteinander kommunizieren. Wenn MT_j sich von BSA C₀ nach C₁ bewegt, ist eine Übergabe innerhalb der Vermittlung erforderlich. Um dies zu erreichen, müssen ATM-Zellen, die zu MT_j vom MT_i geleitet werden, von BS0 zu BS1 durch die ATM-Vermittlung C geleitet werden. ATM-Vermittlungen haben jedoch nicht die Fähigkeit, zu unterscheiden, welche Zellen der VCC zu BS1 und nicht zu BS0 weitergeleitet werden sollen. Die einzige Art und Weise, eine nahtlose Übergabe zu schaffen, besteht daher darin, eine neue VCC, die als VCC(0,1) bezeichnet ist, zwischen BS0 und BS1 einzurichten. Anders gesagt, muss BS0 ATM-Zellen, die für MT_j bestimmt sind, neu zusammensetzen, die Bestimmungsadresse überprüfen, die sich nach der Übergabe geändert haben wird, die ATM-Zellen in ATM-Datenblöcke aufteilen und diese Zellen über die neu eingerichtete VCC(0,1) zu BS1 weiterleiten. Diese Lösung ist einfach und ge radlinig und ermöglicht es, dass das ursprüngliche Schema für Verbindungen von Drahtlinien LANs miteinander direkt angewendet werden kann. Der Kommunikationspfad zwischen MT_j und MT_i ist jedoch verlängert worden, dass heißt, VCC(5,0) muss durch die Hinzufügung von VCC(0,1) ausgedehnt werden. Dieses Problem der Pfadverlängerung ist im Falle von Übergabe zwischen Vermittlungen ernsthafter. Es soll der Fall betrachtet werden, wo sich MT_j von BSA C0 zu BSA C3 bewegt. In diesem Falle würde der Kommunikationspfad von MT_i zu MT_j von VCC(5,0) zu VCC(5,0) + VCC(0,1) + VVC(1,2) + VCC(2,3) verlängert werden, wie dies in 3 gezeigt ist. Es ist natürlich wünschenswert, irgendeinen Mechanismus zu haben, der es ermöglicht, dass ein verlängerter Kommunikationspfad in einen kürzeren Kommunikationspfad übergeführt werden, falls ein solcher kürzerer Pfad zu Verfügung stehen würde. Zum Beispiel wäre es, wie dies aus 3 ersichtlich ist, vorteilhaft, wenn Pfad VCC(5,0) + VCC(0,1) + VCC(1,2) + VCC(2,3) in einen kürzeren Weg wie zum Beispiel (BS5, F, A, D, BS3) oder (BS5, F, D, BS3) übergeführt werden könnte.
Eine Übergabe innerhalb einer Vermittlung kann ohne weiteres erreicht werden, indem der betroffene ATM-Vermittlungsknoten informiert wird (nur ein Vermittlungsknoten ist bei einer Übergabe innerhalb einer Vermittlung betroffen), den Datenweg von einem Anschluss zu einem anderen Anschluss intern zu ändern. Wo eine Übergabe zwischen Vermittlungen erforderlich ist, kann es notwendig sein, eine kürzere VCC einzurichten, falls dies möglich ist. Die Pfadveränderung wird daher als Mittel empfohlen, einen ineffizienten Kommunikationspfad in einen effizienteren Kommunikationspfad zu ändern.
Das nahtlose Übergabeschema muss die folgenden Erfordernisse erfüllen:

– Datenkontinuität;
– transparent für andere mobile Endgeräte; und
– minimale Leitwegführungslast (verlängerter Kommunikationspfad) im Infrastrukturnetzwerk.

Wenn nahtloses Übergabe wirksam erzielt werden soll, muss ein Paar von MTs, die aktiv kommunizieren, eine individuelle datendirekte VVC einrichten. Vorausgesetzt, dass eine individuelle datendirekte VCC eingerichtet ist, ist es verhältnismäßig einfach, die oben aufgelisteten Erfordernisse zu erreichen.
Jedes Paar von kommunizierenden MTs hat eine individuelle Verbindung, die durch einen virtuellen Kanalidentifizierer (VPI/VCI) identifiziert ist. Jede BS muss daher eine MT-Paar-VCC-Abbildungsdatenbank aufrechterhalten, auf die normalerweise als eine MVD Bezug genommen wird. An jedem ATM-Vermittlungsknoten werden die ankommende VCC (in-VCC) und der ankommende Anschluss (in-port) für eine empfangene ATM-Zelle als Indices für die SRD verwendet, damit der abgehende Anschluss (out-port) und die abgehende VCC (out-VCC), die mit der nächsten Verbindung verknüpft sind, eindeutig identifiziert werden. Es definiert also an jedem Vermittlungsknoten die Abbildungstabelle (in-VCC, in-port, out-VCC, out-port) eindeutig eine VCC.
Ein vorbestimmter VPI/VCI-Wert, VPI = 0 und VCI = 5 werden verwendet, um Befehlskanalverbindungen zu unterstützen, dass heißt die signalisierende VC. Diese Verbindungen werden in Echtzeit unter Verwendung geeigneter Signalisierungsprozeduren eingeleitet.
Eine Übergabe-VC wird durch geeignete VPI/VCI-Werte definiert und wird verwendet, um Nachrichten zu tragen, die sich auf MT-Mobilität und -Übergabe beziehen. Die Übergabe-VC ist eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen einer BS und einem ATM-Vermittlungsknoten, oder zwischen zwei ATM-Vermittlungsknoten.
Zum Zwecke der Einfachheit wird der Ausdruck „mobile Verbindung" verwendet, um auf die virtuelle Verbindung zwischen irgendeinem Paar von MTs Bezug zunehmen. Diese mobilen Verbindun gen werden dynamisch durch Signalisierungsprotokolle eingerichtet.
Es soll nun beispielsweise die Verbindungstopologie betrachtet werden, die in 4 dargestellt ist. 4 zeigt drei ATM-Vermittlungsknoten X, Y, Z und sechs BSAs, C₀ bis C₅. Basisstationen (BS₀, BS₁), (BS₂, BS₃) und (BS₄; BS₅) sind mit ATM-Schaltern X, Y bzw. Z verbunden. Anfänglich gibt es drei mobile Verbindungen, nämlich (a, c), (b, c) und (a, d). Jede mobile Verbindung wird durch eine Sequenz von VPI/VCI-Werten identifiziert, für (a, c), (b, c) und (a, d) sind diese:
(a, c) – (10/700, 30/400, 60/100)
(b, c) – (10/800, 30/500, 60/200); und
(a, d) – (10/900, 30/600, 60/300).
Die VPI-Werte beruhen auf der Zuordnung von virtuellen Pfaden zwischen zwei ATM-Vermittlungsknoten oder zwischen einem ATM-Vermittlungsknoten und einer BS. Zwei oder mehr MT-Übergabevorgänge können nicht gleichzeitig innerhalb eines ATM-Vermittlungsknotens behandelt werden. Es ist daher notwendig, einen Mechanismus zu schaffen, um Übergabekonflikten zwischen MTs zu lösen, die innerhalb eines Gebietes angeordnet sind, das durch einen einzigen ATM-Vermittlungsknoten bedient wird und einen eindeutigen VCI-Wert hat. Im vorliegenden Fall wird der VCI zufällig ausgewählt und nur dazu verwendet, eine Ende-zu-Ende mobile Verbindung zu identifizieren. Der Inhalt der MVDs in BS₀ und BS₄, zusammen mit dem Inhalt der SRDs in den ATM-Vermittlungsknoten X und Z ist ebenfalls in 4 gezeigt.
Um eine nahtlose Übergabe innerhalb der Vermittlung durchzuführen, ist es notwendig, irgendwelche Übergabemeldungen zu definieren, die im Übergabevorgang benutzt werden sollen. Es gibt vier Typen von Übergabemeldungen:

– Ortsmeldung: das sich bewegende MT leitet eine Ortsabfrage ein, um die ATM-Adresse der Basisstation eine neue BSA (ATM- Zwischenraum BS_new) zu erhalten und sendet sie zur Basisstation in dem ursprünglichen BSA (BS_original) in einer Ortsmeldung.
– Verbindungsmeldung: das sich bewegende MT leitet eine Verbindungsanfrage ein, um ihre eigene MT-verknüpfte Information von BS_original zu erhalten, das heißt, den Inhalt der MVD und sendet sie zu BS_new in einer Verbindungsmeldung.
– Leitwegmeldung: BS_original sendet eine Leitwegmeldung enthaltend (MT-verknüpfte VCCs, ATM BS_original, ATM BS_new) zu der damit verbundenen ATM-Vermittlung über eine Übergabe-VC. Aufgrund der Benutzer-/Netzwerkknoten (UNI/NNI) Signalisierungsinformation kann die ATM-Vermittlung identifizieren, ob eine Übergabe zwischen Vermittlungen oder eine Übergabe innerhalb einer Vermittlung ist. In Abhängigkeit von der mit dem MT-verknüpften VCCs kann die ATM-Vermittlung die entsprechenden Paare in der SRD ändern, um den Kommunikationsweg zu modifizieren.
– vollständige Meldung: immer, wenn ein ATM-Schalter die SRD-Modifikationen beendet hat, sendet er eine Vollständigkeitsmeldung mit allen MT-verknüpften VCCs zu BS_new.

Ein Beispiel der Prozedur, die verwendet wird, um Übergabe innerhalb einer Vermittlung zu handhaben, soll nun unter Bezugnahme auf 5 beschrieben werden, die die Verbindungstopologie zeigt, die in 4 dargestellt ist, nachdem sich ein mobiles MT_c von BSA C₀ zu C₁ bewegt hat. Es wird angenommen, dass MT_c Orts- und Verbindungsanfragen eingeleitet hat. Es sollte bemerkt werden, dass MT_c zwei mobile Verbindungen hat, nämlich mit MT_a und MT_b. Die Schritte, die verwendet werden, um eine Übergabe innerhalb der Vermittlung einzurichten, sind wie folgt:

1. MT_c gibt eine Ortsmeldung aus, die die ATM-Adresse von BS₁ und BS₀ enthält und eine Verbindungsmeldung mit MT(a, c) – 60/100 und MT(a, b) – 60/200 zu BS₁.
2. BS₀ sendet dann eine Leitwegmeldung (60/100, 60/200, ATM BS₁) zu ATM-Vermittlungsknoten X.
3. ATM-Vermittlungsknoten X modifiziert die entsprechenden Paare der MT-verknüpften VCCs in der SRD und gibt eine vollständige Meldung mit allen neuen VPI/VCI-Paaren aus, nämlich VCCs 70/100 und 70/200 zu BS₁.
4. BS₁ fügt die neuen MT-Paar-VCC-Eintragungen ihrer MVD zu und startet den Datenübertragungsvorgang neu.

5 zeigt die mobilen Verbindungen und den Inhalt der entsprechenden MVDs und SRDs nach der Übergabe innerhalb der Vermittlung. Die Datenwege sind intern von einem ATM-Vermittlungsanschluss zu einem anderen geändert worden. Die Leitwegführungslast auf das ATM-Netzwerk aufgrund der Übergabe innerhalb der Vermittlung ist minimalisiert, und der Kommunikationspfad (VCC) ist nicht verlängert. Darüber hinaus ist die MVD und B₄ nicht geändert worden.
Im Falle einer nahtlosen Übergabe zwischen Vermittlungen ist es wichtig, die Länge des verlängerten Pfades so weit wie möglich zu verringern, der durch die Übergabeprozedur gebildet ist. Es ist auch wichtig, Extraprozeduren für die Zusammensetzung von ATM-Datenblöcken zu vermeiden. Dies kann erreicht werden, indem der Kommunikationspfad von einer ATM-Vermittlung verlängert wird, der gemeinsam mit den Kommunikationswegen zur alten BS und zur neuen BS ist. Um Kontinuität der Weiterleitung von Datenblöcken bei der neuen BS zu erzielen, wird eine zusätzliche Meldung „verbindet Meldung" definiert, um die Beziehung zwischen den verlängerten Pfad und dem entsprechenden Paar von MTs zu identifizieren. Die „verbindet-Meldung" ist wie folgt definiert:

– verbindet Meldung: für jede der MT-verknüpften VCCs des bewegenden MT richtet der ATM-Vermittlungsknoten, der die alte BS verbindet, eine Punkt-Punkt-vermittelte virtuelle Verbindung (SVC) zur neuen BS für den verlängerten Pfad über ein Signalisierungsprotokoll ein. Die neue BS empfängt dann den VPI/VCI-Wert für den verlängerten Pfad und die MT-verknüpfte VCC, und die Datenblöcke des MT können dann wieder weitergeleitet werden.

Es soll nun ein Beispiel von Übergabe zwischen Vermittlungen unter Bezugnahme auf 6 betrachtet werden. Es soll angenommen werden, das MT_c, der in BSA C₁ angeordnet ist, sich zu BSA C₂ bewegt. Da C₁ und C₂ mit unterscheidlichen Vermittlungsknoten verknüpft sind, X bzw. Y, wird eine Übergabe zwischen Vermittlungen erforderlich sein, im Gegensatz zur Übergabe innerhalb einer Vermittlung. Das Übergabeschema zwischen Vermittlungen erfordert das Durchführen der folgenden Schritte:

1. MT_c sendet eine Ortsmeldung mit der Adresse von BS₂ zu BS₁. MT_c sendet auch eine Verbindungsmeldung mit MT(a, c) – 70/100 und MT(b, c) – 70/200 zu BS₂.
2. BS₁ sendet dann eine Leitwegmeldung, (70/100, 70/200; ATM BS₁; ATM BS₂) zum ATM-Vermittlungsknoten X.
3. ATM-Vermittlung X richtet eine SVC zu BS₂ für jede der MT-verknüpften VCCs (70/100 und 70/200) ein und modifiziert die entsprechenden Paare in ihrer SRD und sendet eine verbindet Meldung mit VCC 70/100 (70/200) zu BS₂.
4. BS₂ fügt die neue MT-Paar-VCC-Eintragung ihrer MVD hinzu und beginnt die Datenübertragungsprozedur neu.
5. Wenn der ATM-Vermittlungsknoten X feststellt, dass der Ausgangsanschluss und der Eingangsanschluss einer Mobilverbindung identisch sind, das heißt, dass eine Schlaufe aufgetreten ist, löst er zunächst die SVC auf, die für den verlängerten Pfad eingerichtet ist, und sendet eine Leitwegmeldung zum benachbarten ATM-Vermittlungsknoten, Z im Fall des vorliegenden Beispiels im Mobilverbindungspfad. Der benachbarte ATM- Vermittlungsknoten richtet dann eine neue SVC zur neuen BS für den verlängerten Pfad ein und geht auch in die Schlaufendetektionsphase. Wenn es keine Schlaufe gibt, ist die Übergabeprozedur vollständig, ansonsten wird dieser Schritt der Prozedur wiederholt, bis alle Schlaufen beseitigt worden sind, wobei ständig zurück durch die Kette der ATM-Vermittlungsknoten im mobilen Kommunikationspfad gegangen wird (im vorliegenden Beispiel ist diese Kette nur zwei Vermittlungsknoten lang).

Ist die Übergabe einmal vervollständigt, ist der verlängerte Pfad, der durch die Übergabe der zwischen Vermittlungen erzeugt worden ist, so weit wie möglich durch die Übergabeprozedur selbst verringert worden. Es ist jedoch durchaus möglich, dass der verlängerte Pfad nicht der kürzeste Pfad zwischen zwei kommunizierenden MTs ist. Eine Pfadverschiebung kann falls notwendig angewendet werden, um die Kommunikationspfade, die im Übergabevorgang erzeugt sind, zu einem besseren Pfad zu verschieben. Pfadverschiebung oder -änderung wird daher nach der Vervollständigung der Übergabe zwischen Vermittlungen durchgeführt. Im Falle der Übergabe innerhalb einer Vermittlung besteht nicht die Notwenigkeit, Pfadveränderungen oder -verschiebungen, das heißt eine erneute Leitwegumlenkung, in Erwägung zu ziehen.
Wenn eine Übergabe zwischen Vermittlungen auftritt, richtet die BS für das neue BSA zunächst eine VCC zur entfernten BS ein, indem ein Leitwegbildungsschema durchgeführt wird, das heißt das Schema des kürzeren Pfads. Dies bewirkt, dass der Kommunikationspfad zu einem neuen wirksameren Pfad bewegt wird. Das Löschmeldungsprotokoll des LAN-Protokolls kann verwendet werden, um die Datenblockreihenfolge aufrecht zu erhalten. Die Einrichtung und Auswahl eines Pfads zwischen zwei ATM-Endstationen, die im ATM-Forum P-NNI vorgeschlagen sind, beruhen darauf, eine Berechnung des kürzesten Pfads durchzuführen. Zum Zwecke der Einfachheit kann der Algorithmus des kürzesten Pfads mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden, um einen neuen Pfad im Verschiebungsschema zu finden, das oben beschrieben wurde. Dies stellt sicher, dass Verzögerungen verringert und der Band breitengebrauch minimalisiert werden, indem eine virtuelle Verbindung eingerichtet wird. Wenn das Verschiebungsschema einen Kommunikationspfad erzeugt, der vom Kommunikationspfad abweicht, der durch Übergabe eingerichtet ist, wird der existierende Kommunikationspfad zum neuen Pfad bewegt, sonst wird der ursprüngliche Kommunikationspfad beibehalten.
Eine neue Ende-zu-Ende virtuelle Verbindung muss für einen verschobenen Weg eingerichtet werden. Eine Partnermeldung wird verwendet, um eine ATM-Adresse für die vorgesehene Partner-BS zur ursprünglichen BS zu leiten. Eine Partnermeldung kann wie folgt definiert werden:

– Partnermeldung: für jede der MT-verknüpften VCCs leitet das sich bewegende MT eine Ortsanfrage ein, um die ATM-Adresse der vorgesehenen Partner-BS (ATM BS_partner) zu erhalten und sendet eine Partnermeldung dieser ATM-Adresse zu der BS in dem neuen BSA. Die Partnermeldung enthält alle MT-verknüpften VCCs des sich bewegenden MT, versehen mit den entsprechenden ATM-Adressen, jede für eine Partner-BS.

Claims

Drahtloses lokales Netzwerk mit einer Anzahl von mobilen Terminals (MT) und einer Anzahl von drahtlosen Basisstationen (BS), die durch ein Infrastrukturnetzwerk gekoppelt sind, wobei das Infrastrukturnetzwerk ein durch einen asynchronen Übertragungsmodus (ATM) vermitteltes Netzwerk ist, das eine Anzahl von ATM-Schaltknoten (X, Y, Z) hat, wobei jeder Schaltknoten (X, Y, Z) eine Schalt-Routing-Datenbasis (SRD) aufrechterhält, und sowohl die Intraschalt- als auch Interschaltmobilität durch dieses Infrastrukturnetzwerk unterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass jede Basisstation (BS) eine mobile Terminalpaar-virtuelle Kanalverbindungs-(VCC)-Mapping-Datenbasis (MVD) auftrechterhält, und die Terminalmobilität unter Verwendung eines Übergabeschemas erzielt wird, in dem jede mobile Terminal (MT) so angeordnet ist, das er eine Ortsanfrage initiert, um eine ATM-Adresse (ATM-BS_new) für eine Basisstation in einer neuen Zelle zu erhalten, wobei die ATM-Adresse (ATM-BS_new) auf die Basisstation (BS_original) in der Originalzelle in einer Ortsmitteilung übertragen wird.
Drahtloses lokales Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Rekonfigurierung des drahtlosen lokalen Netzwerkes durch Neuzuweisen von logischen Adressen eine zentrale Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist.
Drahtloses lokales Netzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das drahtlose lokale Netzwerk in einer Anzahl von logischen Domänen strukturiert ist, innerhalb welcher der Verkehr eingegrenzt werden kann, und die unabhängig von dem physikalischen Ort eines mobilen Terminals existieren.
Drahtloses lokales Netzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das drahtlose lokale Netzwerk einander überlappende logische Domänen enthält.
Drahtloses lokales Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Paar kommunizierender mobiler Terminals (MT) eine individuelle Daten-direktvirtuelle Kanalverbindung (VCC) errichtet wird.
Drahtloses lokales Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für das Unterhalten der Befehlskanalverbindungen ein virtueller Signalgabekanal (VC) verwendet wird.
Drahtloses lokales Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für das Übertragen von Mitteilungen bezüglich der Terminalmobilität ein virtueller Übergabekanal (VC) verwendet wird.
Drahtloses lokales Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergabeschema die folgenden Mitteilungen verwendet: – eine Ortsmitteilung; – eine Verbindungsmitteilung; – eine Routingmitteilung; und – eine Vollmitteilung.
Drahtloses lokales Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein MT angeordnet ist, um eine Verbindungsanfrage zu initieren, um von der BS_original ein dem VCC zugeordnetes MT zu erhalten, und um das Ergebnis der Verbindungsanfrage in einer Verbindungsmitteilung an die BS_new zu übertragen.
Drahtloses lokales Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Routingmitteilung MT-zugeordnete VCCs, eine ursprüngliche Basisstation und eine neue Basisstation enthält und einen ATM-Schalter in die Lage versetzt, zu identifizieren, ob die Übergabe ein Interschalter oder ein Intraschalter ist.
Drahtloses lokales Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein ATM-Schalter angeordnet ist, der immer dann, wenn der ATM-Schalter eine SRD-Modifikation beendet hat, eine Vollmitteilung, die alle MT-zugehörigen VCCs enthält, auf eine neue Basisstation (BS_new) überträgt.
Drahtloses lokales Netzwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes MT innerhalb eines Bereiches, der durch einen ATM-Schalter bedient. wird, einen eindeutigen virtueller-Kanalindikator-(VCI)-Wert hat.
Drahtloses lokales Netzwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erste Mittel vorgesehen sind, um nach Beendigung einer Inter-Schalt-Übergabe zu bestimmen, ob eine Verbindung über einen optimalen Weg errichtet worden ist oder nicht, und dass zweite Mittel vorgesehen sind, um die Verbindung auf einen optimalen Weg zu ziehen, wenn der Weg nicht optimal ist.
Drahtloses lokales Netzwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Partnermitteilung verwendet wird, um eine ATM-Adresse einer Partner-BS an eine ursprüngliche BS (BS_original) zu übertragen.
Drahtloses lokales Netzwerk nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass während der Wegwanderung das Flussmitteilungsprotokoll des LAN-Emulationsprotokolls verwendet wird, um die Ganzbildreihenfolge aufrechtzuerhalten.
Verfahren zum Schaffen einer nahtlosen Intra-Schalter-Übergabe in einem drahtlosen lokalen Netzwerk mit einer Anzahl von Mobilterminals (MT) und einer Anzahl von drahtlosen Basisstationen (BS), die durch ein Infrastrukturnetzwerk gekoppelt sind, wobei das Infrastrukturnetzwerk ein im asynchronen Übertragungsmodus (ATM) geschaltetes Netzwerk ist, mit einer Anzahl von ATM-Schaltknoten (X, Y, Z), wobei jeder Schaltknoten (X, Y, Z) eine Schalt-Routing-Datenbasis (SRD) aufrechterhält, und sowohl die Intra-Schalt- als auch Inter-Schalt-Mobilität durch das Infrastrukturnetzwerk für einen ATM-Schaltknoten von einem MT von einer ersten BS (BS₀) bis zu einer zweiten BS (BS₁) unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jede Basisstation (BS) eine Mobilterminalpaar-virtuelle Kanalverbindungs-(VCC)-Mapping-Datenbasis (MVD) aufrechterhält, und durch die folgenden Schritte: das MT gibt eine Ortsanfrage aus, um die ATM-Adresse der zweiten BS (BS₁) zu erhalten und ihr Ergebnis an die erste BS (BS₀) in einer Ortsmitteilung überträgt, und ihr Ergebnis an die zweite BS (BS₁) in einer Verbindungsmitteilung überträgt; die erste BS (BS₀) überträgt eine Routingmitteilung an den ATM-Schaltknoten (X); die ATM-Schaltknoten (X) Doppel modifiziert entsprechend den MT-zugehörigen VCCs in einer SRD, die an dem ATM-Schaltknoten (X) lokalisiert ist, der ATM-Schaltknoten (X) schickt an die zweite Basisstation (BS₁) eine Vollmitteilung, die alle Paare neuer virtueller Wegindikator/virtueller Kanalindikator VPI/VCI identifiziert; wobei die zweite Basisstation (BS₁) die neuen MT-zugeordneten VCCs ihrer MVD addiert; und die zweite Basisstation (BS₁) die Datenübertragung erneut startet.
Verfahren zum Schaffen einer nahtlosen Inter-Schalt-Übergabe in einem drahtlosen lokalen Netzwerk mit einer Anzahl von mobilen Terminals (MT) und einer Anzahl von drahtlosen Basisstationen (BS), die in einem Infrastrukturnetzwerk gekoppelt sind, wobei das Infrastrukturnetzwerk ein im asynchronen Übertragungsmodus (ATM) geschaltetes Netzwerk ist, mit einer Anzahl von ATM-Schaltknoten (X, Y, Z), wobei jeder Schaltknoten (X, Y, Z) eine Schalt-Routing-Datenbasis (SRD) aufrechterhält und sowohl die Intra-Schalt- als auch die Inter-Schalt-Mobilität durch das Infrastrukturnetzwerk unterhalten wird, von einem MT von einer ersten BS (BS₁), die an einen ersten ATM-Schaltknoten (X) angeschlossen ist, auf eine zweite BS (BS₂), die an einen zweiten ATM-Schalknoten (Y) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Basisstation (BS) eine Mobilterminalpaar-virtuelle Kanalverbindung (VCC)-Mapping-Datenbasis (MVD) aufrechterhält, und gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: dass das MT eine Ortsanfrage ausgibt, um die ATM-Adresse der zweiten BS (BS₂) zu erhalten und ihr Ergebnis auf die erste BS (BS₁) in einer Ortsmitteilung überträgt und eine Verbindungsanfrage ausgibt und ihr Ergebnis an die zweite BS (BS₂) in einer Verbindungsmitteilung überträgt; die erste BS (BS₁) eine Routingmitteilung an den ersten ATM-Schaltknoten (X) überträgt; der erste ATM-Schaltknoten (X) eine geschaltete virtuelle Verbindung (SVC) zur zweiten Basisstation (BS₂) für jedes dem MT-zugeordnete VCC errichtet; wobei der erste ATM-Schaltknoten (X) Doppel entsprechend der MT-zugeordneten VCCs in einer SRD, die in den ersten ATM-Schaltknoten (X) lokalisiert ist, modifiziert; wobei der erste ATM-Schaltknoten (X) eine Kopplungsmitteilung an die zweite Basisstation (BS₂) überträgt; die zweite Basisstation (BS₂) den neuen MT-zugeordneten VCC in ihrer MVD addiert; und die zweite Basisstation (BS₂) die Datenübertragung erneut startet.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der erste ATM-Schaltknoten (X) detektiert, dass ein Ausgangsport und ein Eingangsport einer mobilen Verbindung identisch sind, so dass ein längerer Schleifenpfad existiert, die folgenden Schritte durchgeführt werden: der erste ATM-Schaltknoten (X) gibt den für den längeren Schleifenpfad errichteten SVC frei; der erste ATM-Schaltknoten (X) schickt eine Routingmitteilung an einen dritten benachbarten ATM-Schaltknoten (Z); der dritte ATM-Schaltknoten (Z) errichtet einen neuen SVC an der zweiten Basisstation (BS₂); der dritte ATM-Schaltknoten (Z) sucht nach einem Schleifenpfad und wenn kein Schleifenpfad detektiert wird, beendet den Übergabevorgangt; wenn der dritte ATM-Schalter (Z) einen Schleifenpfad detektiert, wird der vorstehende Vorgang mit einem vierten benachbarten ATM-Schaltknoten wiederholt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei Beendigung die Übergabevorganges für ein erstes MT in aktiver Kommunikation mit einem MT zwischen einer ersten Basisstation und einer zweiten Basisstation die zweite Basisstation einen neuen VCC zu einer entfernt liegenden Basisstation errichtet, über welche das zweite MT verbunden wird, durch Durchführen eines Routingschemas und wenn der VCC sich von dem VCC unterscheidet, der bei der Übergabe errichtet worden ist, die Kommunikation auf den neuen VCC zieht.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Routingschema ein kürzester-Weg-Schema ist.
Verfahren einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Ganzbildreihenfolge unter Verwendung des Flussmitteilungsprotokolls des LAN-Emulationsprotokolls bewahrt wird.