WO2004047400A1 - Verfahren zum verarbeiten von datenpaketen in einem datennetz mit mobilitätsfunktion - Google Patents

Verfahren zum verarbeiten von datenpaketen in einem datennetz mit mobilitätsfunktion Download PDF

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WO2004047400A1
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terminal
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Wolfgang Gröting
Jochen Grimminger
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04W80/045—Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol] involving different protocol versions, e.g. MIPv4 and MIPv6

Definitions

  • the invention relates to a method for processing data packets in a data network with a mobility function, as well as a corresponding data network and a data transmission device.
  • a mobile terminal for example a laptop or a PDA, which is known in a home network, to be able to move into a third-party network, while further ensuring that data sent to the mobile terminal come.
  • IPv4 with mobile Ipv4 support see http://www.ietf.org/rfc/rfc2002.txt
  • IPv6 with Mobile Ipv ⁇ support see http://www.ietf.org/ids.by.wg/mobileip.html
  • NAT-PT Network Address Translation - Protocol Translation
  • the method according to the invention is used to process data packets which are to be transmitted in a data network with a mobility function from a terminal to a data source via a home computer of the data network.
  • the terminal and the data source use a first network protocol, in which addresses of the first network protocol are assigned to the terminal and the data source in a first format.
  • a second network protocol is used in the data network, in which the computers in the data network are assigned addresses of a second network protocol shown in a second format, the addresses of the first network protocol also being able to be represented in the second format.
  • the terminal is assigned to a home network and the terminal receives a home address of the first network protocol shown in the first format in the home network.
  • the terminal receives a second address of the second network protocol shown in the second format, the second address being the address in a foreign network outside the home network when the terminal is in the foreign network.
  • a data packet comprising the home address shown in the first format as the source address and the address of the data source shown in the first format as the destination address are adapted such that the adapted data packet represents the second address as the source address the address in the second format and as the destination address of the home computer shown in the second format and, as a further address, the address of the data source shown in the second format.
  • This processing ensures that the addresses of a data packet are converted from a first network protocol to a second network protocol, the converted addresses ensuring that the data packet in the data network is forwarded to the home computer with a mobility function. This ensures that the data packet is properly routed in the.
  • a so-called dual-stacked rec ner is used as the home computer, which can process both data packets of the first network protocol and data packets of the second network protocol.
  • the home device is assigned the home address of the first network protocol, shown in the second format by the home computer, the home address then being converted into the first format in a conversion step.
  • the first processing step and / or the conversion step in the method according to the invention is carried out by a data transmission device which is connected to the terminal. The data transmission device thus decouples the processing of the data packets from the terminal device.
  • the data packets to be processed are preferably transmitted from the terminal to the data transmission device via a PPP connection (point-to-point protocol).
  • a further second processing step is preferably carried out.
  • the data packet adapted in the first processing step is changed such that the changed data packet represents the home address as the source address in the first format and the address of the data source as the destination address shown in the first format, the address of the data source shown in the first format being determined from the further address of the data packet adapted in the first processing step.
  • data packets are in turn generated which can be processed by the first network protocol, ie in particular by the data source.
  • the data packet adapted in the first processing step is preferably transmitted to the home computer via the data network, and the second processing step is carried out by the home computer, with an assignment from the second address of the terminal to the home address being stored in the home computer for the processing step.
  • the data packet changed in the second processing step is then subsequently transmitted to the data source.
  • the first network protocol is IPv4 with or without Mobile IPv4 support and the second network protocol is IPv6 with Mobile Ipv6 support or the first network protocol is IPv6 with Mobile Ipv ⁇ support and the second network protocol is IPv4 with or without Mobile-IPv4 support.
  • a second embodiment of the method according to the invention relates to a method for processing data packets which are to be transmitted in a data network with a mobility function from a data source to a terminal via a home computer of the data network.
  • the data is transmitted in the reverse direction in this method.
  • a data packet is included in a first processing step as
  • Source address shows the address of the data source shown in the first format and the target address shows the home address shown in the first format so that the adapted data packet contains the address of the home computer shown in the second format as the source address and the second address of the terminal device shown in the second format as the destination address as well as the address of the data source shown in the second format.
  • This ensures a conversion of the addresses of the first network protocol into the addresses of the second network protocol. Correct forwarding of the data packet in the data network is also ensured.
  • the data packet to be adapted is transmitted from the data source to the home computer and the first processing step is carried out by the home computer, an assignment from the second address to the home address of the terminal being stored in the home computer for the processing step.
  • the data packet adapted in the first processing step is preferably changed in a second processing step in such a way that the changed data packet contains the address of the data source shown in the first format as the source address and the home address shown in the first format as the destination address, the address of the data source being shown is determined in the first format from the further address of the data packet adapted in the first processing step. This ensures proper forwarding of the data packet to the end device.
  • the data packet adapted in the first processing step is transmitted via the data network from the home computer to a data transmission device connected to the terminal, and the second processing step is carried out by the data transmission device, the data packet modified in the second processing step subsequently being transmitted from the data transmission device to the terminal becomes.
  • part of the functionality of the processing method is taken over by a separate data transmission device that is not part of the terminal.
  • the terminal can thus be decoupled from the processing method, with processed data packets being forwarded via a connection between the data transmission device and the terminal.
  • the connection between the data transmission device and the terminal is preferably an easy-to-use PPP connection (point-to-point protocol).
  • the first network protocol is IPv4 with or without mobile IPv4 support and the second network protocol is IPv6 with mobile Ipv ⁇ support or the first network protocol is IPv6 with Mobile Ipv6 support and the second network protocol is IPv4 with or without Mobile IPv4 support.
  • the further address of the data packet adapted in the first processing step is preferably stored in the routing header of the data packet.
  • the invention also relates to a data transmission device which is designed such that both the first processing step according to the first embodiment of the method according to the invention and the first processing step according to the second embodiment of the method according to the invention can be carried out with this device , In this way, a separate data transmission device is provided, which guarantees the essential functionalities of the data processing method according to the invention independently of the end device.
  • the data transmission device can be a mobile device, in particular a mobile radio device, with which a connection to a data network can be established in a simple manner.
  • the invention further relates to a data network with a mobility function for the transmission of data between data sources and terminals, the data network being designed such that a method according to the first embodiment of the invention and a method according to the second embodiment of the invention can be carried out.
  • the home network and / or the foreign network is preferably a wireless one Network which is based in particular on GPRS and / or wireless LAN and / or Bluetooth and / or UMTS and / or CMDA2000.
  • part of the data network is preferably the Internet.
  • Figure 1 is a schematic representation of a data network in which the data processing method according to the invention can be carried out.
  • the two access routers AR1 and AR2 are in turn connected to subnets ⁇ l and ⁇ 2, which are two different mobile radio networks.
  • TE Terminal End Device
  • MT Mobile Terminal
  • the data network N is also connected to a data source CN, data being exchanged between the terminal TE and the data source CN via the data network N.
  • the data network N is a data network with a mobility function, preferably a mobile IPv6 data network.
  • the data are sent in the form of data packets, the source and destination addresses of the data packets being stored in the headers of the data packets.
  • the Mobi Lity function of the data network ensures that the terminal TE located in the home network N1 can also switch to the external network N2 located outside the home network and that forwarding of the data packets to the terminal located in the external network is also ensured.
  • the data network N is a mobile IPv6 network (hereinafter abbreviated as MIPv6)
  • MIPv6 mobile IPv6 network
  • IPv4 Internet protocol
  • Details of the MIPv6 protocol can be found in particular on the website http://www.ietf.org/ids.by.wg/mobileip.html, which was mentioned at the beginning.
  • the data transmission device MT If the data transmission device MT is in the home network, it requests a home address from the home computer HA of the data network. An IPv4 address that is written in MIPv ⁇ format is used as the home address. The IPv4 address is in turn converted by the data transmission device MT into the IPv4 format and assigned to the terminal TE. When a data packet is transferred from the terminal to the data source, the terminal first generates a data packet that uses the IPv4 home address as the source address
  • IPv4 format as well as the destination address contains the IPv4 address of the data source CN in IPv4 format in the header.
  • the data packet is first routed to the data transmission device MT via the data connection DL.
  • a MIPv6 second address CoA in MIPv ⁇ format is assigned to the data transmission device, the second address being a foreign address in a foreign network if the data transmission device is in a
  • the data transmission device converts the data packet header of the data packet into an MIPv6 header.
  • the converted header contains an MIPv ⁇ foreign address CoA in MIPv6 format as the source address and the MIPv ⁇ address of the home computer in MIPv6 format as the destination address.
  • a routing header RH is also generated, which contains the IPv4 address of the data source in MIPv6 format. The payload of the data packet and other header options remain unchanged.
  • This data packet is now routed to the home computer in the usual way.
  • the home computer in turn converts the header of the data packet into a header that contains the home address in IPv4 format as the source address. For this purpose, an assignment of the foreign address in MIPv6 format to the home address in IPv4 format is stored in the home computer.
  • the destination address of the header converted by the home computer is the IPv4 address of the data source in IPv4 format.
  • the data packet can then be transmitted from the home computer HA to the data source CN via the IPv4 protocol.
  • the header generated by the data source CN contains the IPv4 address of the data source in IPv4 format as the source address and the home address in IPv4 format as the destination address.
  • the data packet is in turn routed to the home computer and converted into a data packet which contains the MIPv ⁇ address of the home computer in MIPv ⁇ format as the source address and the foreign address CoA in MIPv ⁇ format as the destination address.
  • a routing header is also generated, which contains the IPv4 address of the data source CN in MIPv ⁇ format.
  • the data packet generated in this way is then sent to the data transmission device MT via the data network directed. This data transmission device creates a new header.
  • This new header contains the address of the data source CN in IPv4 format as the source address, which was determined via the routing header.
  • the header contains the home address in IPv4 format as the destination address. This data packet can then be forwarded to the terminal TE via the data connection DL and processed further by the latter.
  • the protocol stack from the terminal comprises the physical layer L1, the L2 layer, which regulates the access to the transmission medium, a PPP layer for the data connection between the terminal and the data transmission device, an IP layer, which can be any Internet protocol , as well as the application layer built on it.
  • the data transmission device comprises the L1 layer, the L2 layer, the PPP layer and a mobile IP layer, which can be any mobile IP protocol.
  • the mobile IP layer contains in particular the home address HAd and the address CoA in the external network. As indicated by the two double arrows between the two protocol stacks, the home address is assigned to the terminal via the PPP protocol and used in the IP protocol of the terminal.

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Verarbeiten von Datenpaketen in einem Datennetz mit Mobilitätsfunktion. Ein Endgerät und eine Datenquelle verwenden hierbei ein erstes Netzwerkprotokoll, bei welchem dem Endgerät und der Datenquelle Adressen des ersten Netzwerkprotokolls dargestellt in einem ersten Format zugeordnet werden. Ferner wird im Datennetz ein zweites Netzwerkprotokoll verwendet, bei welchem den Rechnern im Datennetz Adressen eines zweiten Netzwerkprotokolls dargestellt in einem zweiten Format zugeordnet werden. Das Endgerät ist einem Heimatnetz zugeordnet und es erhält im Heimatnetz eine Heimatadresse des ersten Netzwerkprotokolls dargestellt im ersten Format. Ferner erhält das Endgerät eine Zweitadresse des zweiten Netzwerkprotokolls dargestellt im zweiten Format. Ein Datenpaket umfassend als Quelladresse die Heimatadresse dargestellt im ersten Format und als Zieladresse die Adresse der Datenquelle dargestellt im ersten Format wird derart angepasst, dass das angepasste Datenpaket als Quelladresse die Zweitadresse dargestellt im zweiten Format und als Zieladresse die Adresse des Heimatrechners dargestellt im zweiten Format enthält sowie als weitere Adresse die Adresse der Datenquelle dargestellt im zweiten Format.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen in einem Datennetz mit Mobilitätsfunktion
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen in einem Datennetz mit Mobilitatsfunktion sowie ein entsprechendes Datennetz und ein Datenübertragungsgerät.
Bei Datennetzen mit Mobilitätsfunktion wird es ermöglicht, dass sich ein mobiles Endgerät, beispielsweise ein Laptop oder ein PDA, welches in einem Heimatnetz bekannt ist, in ein Fremdnetz bewegen kann, wobei weiterhin gewährleistet wird, dass an das mobile Endgerät gerichtete Daten bei diesem an- kommen.
Es sind mittlerweile eine Vielzahl von Protokollen bekannt, welche Datennetze mit Mobilitätsfunktion ermöglichen, beispielsweise das Internet-Protokoll IPv4 mit Mobile-Ipv4- Unterstützung (siehe http://www.ietf.org/rfc/rfc2002.txt) oder das Internet-Protokoll IPv6 mit Mobile-Ipvδ- UnterStützung (siehe http://www.ietf.org/ids.by.wg/mobileip.html) .
In Datennetzen ohne Mobilitätsfunktion sind Übertragungsmechanismen bekannt, welche eine Kommunikation zwischen Rechnern ermöglichen, die unterschiedliche Netzwerkprotokolle verwenden. Insbesondere ist der Protokoll-Übersetzungsmechanismus NAT-PT (Network Address Translation - Protocol Translation) bekannt, der eine Übersetzung von Adressen des IPv4-Protokolls in Adressen des IPvβ-Protokolls ermöglicht (siehe http://www.ietf.org/rfc/rfc2766.txt). Dieser bekannte Mechanismus ist nicht für Datennetze mit Mobilitätsfunktion ausgelegt und hat ferner einige bekannte Nachteile, wie z.B. mangelnde Netzwerksicherheit. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen in einem Datennetz mit Mobilitätsfunktion zu schaffen, welches neben der Mobilitätsfunktion auch die Verwendung von unterschiedlichen Netzwerkprotokollen ermöglicht .
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient in einer ersten Ausführungsform zum Verarbeiten von Datenpaketen, die in einem Datennetz mit Mobilitätsfunktion von einem Endgerät zu einer Datenquelle über einen Heimatrechner des Datennetzes zu über- tragen sind. Das Endgerät und die Datenquelle verwenden hierbei ein erstes Netzwerkprotokoll, bei welchem dem Endgerät und der Datenquelle Adressen des ersten Netzwerkprotokolls dargestellt in einem ersten Format zugeordnet werden. Im Gegensatz dazu wird im Datennetz ein zweites Netzwerkprotokoll verwendet, bei welchem den Rechnern im Datennetz Adressen eines zweiten Netzwerkprotokolls dargestellt in einem zweiten Format zugeordnet werden, wobei die Adressen des ersten Netzwerkprotokolls auch im zweiten Format darstellbar sind. In dem Verfahren ist das Endgerät einem Heimatnetz zugeordnet und das Endgerät erhält im Heimatnetz eine Heimatadresse des ersten Netzwerkprotokolls dargestellt im ersten Format. Ferner erhält das Endgerät eine Zweitadresse des zweiten Netzwerkprotokolls dargestellt im zweiten Format, wobei die Zweitadresse die Adresse in einem Fremdnetz außerhalb des Heimatnetzes ist, wenn sich das Endgerät in dem Fremdnetz befindet. In dem Verarbeitungsschritt des Verfahrens, der als erster Verarbeitungsschritt bezeichnet ist, wird ein Datenpaket umfassend als Quelladresse die Heimatadresse dargestellt im ersten Format und als Zieladresse die Adresse der Daten- quelle dargestellt im ersten Format derart angepasst, dass das angepasste Datenpaket als Quelladresse die Zweitadresse dargestellt im zweiten Format und als Zieladresse die Adresse des Heimatrechners dargestellt im zweiten Format enthält sowie als weitere Adresse die Adresse der Datenquelle dargestellt im zweiten Format. Durch diese Verarbeitung wird eine Umwandlung der Adressen eines Datenpakets von einem ersten Netzwerkprotokoll in ein zweites Netzwerkprotokoll gewährleistet, wobei die umgewandelten Adressen sicherstellen, dass das Datenpaket in dem Datennetz mit Mobilitatsf nktion an den Heimatrechner weitergeleitet wird. Es wird somit das ordnungsgemäße Routing des Datenpakets im sichergestellt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Heimatrechner ein sog. Dual-Stacked-Rec ner eingesetzt, der sowohl Datenpakete des ersten Netzwerkprotokolls als auch Datenpakete des zweiten Netzwerkprotokolls verarbei- ten kann. Bei der Verwendung eines solchen Heimatrechners wird dem Endgerät die Heimatadresse des ersten Netzwerkprotokolls dargestellt im zweiten Format durch den Heimatrechner zugewiesen, wobei die Heimatadresse anschließend in einem Umwandlungsschritt in das erste Format umgewandelt wird. In ei- ner besonders bevorzugten Ausführungs orm wird hierbei der erste Verarbeitungsschritt und/oder der Umwandlungsschritt im erfindungsgemäßen Verfahren von einem Datenübertragungsgerät durchgeführt, welches mit dem Endgerät verbunden ist. Das Datenübertragungsgerät übernimmt somit abgekoppelt von dem End- gerät die Verarbeitung der Datenpakete. Die zu verarbeitenden Datenpakete werden hierbei vorzugsweise über eine PPP- Verbindung (Point-to-Point-Protocol) von dem Endgerät an das Datenübertragungsgerät übertragen .
Um zu gewährleisten, dass die im ersten Verarbeitungsschritt verarbeiteten Datenpakete auch ordnungsgemäß zu der Datenquelle weitergeleitet werden, wird vorzugsweise ein weiterer zweiter Verarbeitungsschritt durchgeführt. Bei diesem Verarbeitungsschritt wird das im ersten Verarbeitungsschritt ange- passte Datenpaket derart verändert, dass das veränderte Datenpaket als Quelladresse die Heimatadresse dargestellt im ersten Format und als Zieladresse die Adresse der Datenquelle dargestellt im ersten Format enthält, wobei die Adresse der Datenquelle dargestellt im ersten Format aus der weiteren Adresse des im ersten Verarbeitungsschritt angepassten Datenpakets ermittelt werden. Auf diesen Weise werden wiederum Da- tenpakete erzeugt, die vom ersten Netzwerkprotokoll, d.h. insbesondere von der Datenquelle, verarbeitet werden können. Vorzugsweise wird hierbei das im ersten Verarbeitungsschritt angepasste Datenpaket über das Datennetz an den Heimatrechner übertragen, und der zweite Verarbeitungsschritt wird vom Hei- matrechner durchgeführt, wobei für den Verarbeitungsschritt im Heimatrechner eine Zuordnung von der Zweitadresse des Endgeräts zu der Heimatadresse gespeichert ist. Das im zweiten Verarbeitungsschritt veränderte Datenpaket wird dann anschließend an die Datenquelle übertragen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Netzwerkprotokoll IPv4 mit oder ohne Mobile-IPv4-UnterStützung und das zweite Netzwerkprotokoll ist IPv6 mit Mobile-Ipv6- Unterstützung oder das erste Netzwerkprotokoll ist IPv6 mit Mobile-Ipvδ-Unterstützung und das zweite Netzwerkprotokoll ist IPv4 mit oder ohne Mobile-IPv4-UnterStützung.
Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen, die in einem Datennetz mit Mobilitätsfunktion von einer Datenquelle zu einem Endgerät über einen Heimatrechner des Datennetzes zu übertragen sind. Im Gegensatz zum Verfahren der ersten Ausführungsform werden bei diesem Verfahren die Daten in der umgekehrten Richtung übertragen. Hierzu wird in einem ersten Verarbeitungsschritt ein Datenpaket umfassend als
Quelladresse die Adresse der Datenquelle dargestellt im ersten Format und als Zieladresse die Hei atadresse dargestellt im ersten Format derart angepasst, dass das angepasste Datenpaket als Quelladresse die Adresse des Heimatrechners darge- stellt im zweiten Format und als Zieladresse die Zweitadresse des Endgeräts dargestellt im zweiten Format enthält sowie als weitere Adresse die Adresse der Datenquelle dargestellt im zweiten Format. Hierdurch wird eine Umwandlung der Adressen des ersten Netzwerkprotokolls in die Adressen des zweiten Netzwerkprotokolls gewährleistet. Ferner wird das ordnungsgemäße Weiterleiten des Datenpakets im Datennetz sicherge- stellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das anzupassende Datenpaket von der Datenquelle an den Heimatrechner übertragen und der erste Verarbeitungsschritt wird von dem Hei at- rechner durchgeführt, wobei für den Verarbeitungsschritt im Heimatrechner eine Zuordnung von der Zweitadresse zu der Heimatadresse des Endgeräts gespeichert ist.
Vorzugsweise wird das im ersten Verarbeitungsschritt ange- passte Datenpaket in einem zweiten Verarbeitungsschritt derart verändert, dass das veränderte Datenpakete als Quelladresse die Adresse der Datenquelle dargestellt im ersten Format und als Zieladresse die Heimatadresse dargestellt im ersten Format enthält, wobei die Adresse der Datenquelle darge- stellt im ersten Format aus der weiteren Adresse des im ersten Verarbeitungsschritt angepassten Datenpakets ermittelt wird. Hierdurch wird eine ordnungsgemäße Weiterleitung des Datenpakets an das Endgerät gewährleistet.
Insbesondere wird das im ersten Verarbeitungsschritt angepasste Datenpaket über das Datennetz von dem Heimatrechner an ein mit dem Endgerät verbundenes Datenübertragungsgerät übertragen, und der zweite Verarbeitungsschritt wird von dem Datenübertragungsgerät durchgeführt, wobei das im zweiten Ver- arbeitungsschritt veränderte Datenpaket anschließend von dem Datenübertragungsgerät an das Endgerät übertragen wird. Hierdurch wird ein Teil der Funktionalität des Verarbeitungsverfahren von einem separaten Datenübertragungsgerät übernommen, das nicht Bestandteil des Endgerätes ist. Das Endgerät kann somit von dem Verarbeitungsverfahren abgekoppelt werden, wobei verarbeitete Datenpakete über eine Verbindung zwischen Datenübertragungsgerät und Endgerät weitergeleitet werden. Bei der Verbindung zwischen Datenübertragungsgerät und Endgerät handelt es sich hierbei vorzugsweise um eine einfach zu handhabende PPP-Verbindung (Point-to-Point-Protocol) .
In Analogie zum Verfahren der ersten Ausführungsform ist in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der zweiten Ausführungsform das erste Netzwerkprotokoll IPv4 mit oder ohne Mobile-IPv4-Unterstützung und das zweite Netzwerkprotokoll ist IPv6 mit Mobile-Ipvδ-Unterstützung oder das erste Netz- werkprotokoll ist IPv6 mit Mobile-Ipv6-Unterstützung und das zweite Netzwerkprotokoll ist IPv4 mit oder ohne Mobile-IPv4- Unterstützung. Ferner ist die weitere Adresse des im ersten Verarbeitungsschritt angepassten Datenpakets vorzugsweise im Routing-Header des Datenpakets gespeichert .
Neben den oben beschriebenen Verfahren zur Verarbeitung von Datenpaketen betrifft die Erfindung auch ein Datenübertragungsgerät, welches derart ausgestaltet ist, dass mit diesem Gerät sowohl der erste Verarbeitungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens als auch der erste Verarbeitungsschritt gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführbar ist. Auf diese Weise wird ein separates Datenübertragungsgerät bereitgestellt, welches unabhängig von dem Ξndgerät die wesentlichen Funktionalitäten der erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsverfahren gewährleistet. Insbesondere kann es sich bei dem Datenübertragungsgerät um ein mobiles Gerät, insbesondere ein Mobilfunkgerät, handeln, mit dem auf einfache Weise eine Verbindung zu einem Datennetz hergestellt werden kann.
Die Erfindung betrifft ferner ein Datennetz mit Mobilitätsfunktion zur Übertragung von Daten zwischen Datenquellen und Endgeräten, wobei das Datennetz derart ausgestaltet ist, dass ein Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung und ein Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung durchführbar ist. Bei einem solchen Datennetz ist das Heimatnetz und/oder das Fremdnetz vorzugsweise ein drahtloses Netz, welches insbesondere auf GPRS und/oder Wireless-LAN und/oder Bluetooth und/oder UMTS und/oder CMDA2000 basiert. Ferner ist ein Teil des Datennetzes vorzugsweise das Internet .
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 die schematische Darstellung eines Datennetzes, in dem das erfindungsgemäße Datenverarbeitungsverfahren durchführbar ist;
Fig. 2 eine Darstellung der im Endgerät und im Datenübertragungsgerät verarbeiteten Protokollschichten.
Das in Fig. 1 dargestellte Datennetz Ν umfasst einen Heimatrechner HA (HA = Home Agent) , eine Mehrzahl von Routern Rl bis R4 sowie Zugangsrouter ARl und AR2 (AR = Access Router) . Die beiden Zugangsrouter ARl und AR2 sind wiederum mit Sub- netzen Νl und Ν2 verbunden, welche zwei unterschiedliche Mobilfunknetze sind. Das Subnetz Nl ist das Heimatnetz eines Endgeräts TE (TE = Terminal End Device) , welches vorzugsweise ein mobiles Gerät, wie z. B. ein Laptop ist. Das Endgerät TE ist über eine Datenleitung DL mit einem mobilen Datenübertragungsgerät MT (MT = Mobile Terminal) verbunden, wobei das Datenübertragungsgerät in das Subnetz Nl eingeloggt ist.
Das Datennetz N ist ferner mit einer Datenquelle CN verbunden, wobei über das Datennetz N Daten zwischen dem Endgerät TE und der Datenquelle CN ausgetauscht werden. Bei dem Datennetz N handelt es sich um ein Datennetz mit Mobilitätsfunktion, vorzugsweise um ein Mobile-IPv6-Datennetz . In einem sol- chen Datennetz werden die Daten in Form von Datenpaketen versandt, wobei in den Headern der Datenpakete die Quell- und die Zieladressen der Datenpakete gespeichert sind. Die Mobi- litätsfunktion des Datennetzes gewährleistet, dass das im Heimatnetz Nl befindliche Endgerät TE auch in das außerhalb des Heimatnetzes liegende Fremdnetz N2 wechseln kann und weiterhin eine Weiterleitung der Datenpakete an das im Fremdnetz befindliche Endgerät gewährleistet ist. Dies wird dadurch erreicht, dass Daten von der Datenquelle CN, welche an das Endgerät TE gesendet werden sollen, über den Heimatrechner HA geleitet werden, wobei der Heimatrechner die Daten derart modifiziert, dass sie auch in einem Fremdnetz ankommen. Im Da- tennetz der Fig. 1 werden bestimmte Verarbeitungsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem Datenübertragungsgerät MT durchgeführt, wie im folgenden noch erläutert wird. Es ist jedoch auch denkbar, dass kein zusätzliches Datenübertragungsgerät verwendet wird und die von dem Datenübertragungs- gerät durchgeführten Verarbeitungsschritte direkt im Endgerät durchgeführt werden.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft für den Fall erläutert, dass es sich bei dem Datennetz N um ein Mobile-IPv6-Netzwerk (nachfolgend abgekürzt als MIPv6) handelt, wohingegen die Datenquelle CN und das Endgerät TE das Internetprotokoll IPv4 verwenden. Einzelheiten zu dem Protokoll MIPv6 finden sich insbesondere auf der bereits eingangs erwähnten Internetseite http://www.ietf.org/ids.by.wg/mobileip.html.
Befindet sich das Datenübertragungsgerät MT im Heimatnetz, beantragt es eine Heimatadresse beim Heimatrechner HA des Datennetzes . Es wird hierbei als Heimatadresse eine IPv4- Adresse verwendet, die im MIPvδ-Format geschrieben ist. Die IPv4-Adresse wird wiederum von dem Datenübertragungsgerät MT in das IPv4-Format umgewandelt und dem Endgerät TE zugewiesen. Bei der Datenübertragung eines Datenpakets von dem Endgerät zur Datenquelle erzeugt das Endgerät zunächst ein Da- tenpaket, das als Quelladresse die IPv4-Heimatadresse im
IPv4-Format sowie als Zieladresse die IPv4-Adresse der Datenquelle CN im IPv4-Format im Header beinhaltet. Das Datenpaket wird zunächst über die Datenverbindung DL an das Datenübertragungsgerät MT geleitet. Dem Datenübertragungsgerät ist hierbei eine MIPv6-Zweitadresse CoA im MIPvβ-Format zugeordnet, wobei die Zweitadresse eine Fremdadresse in einem Fremd- netz ist, wenn sich das Datenübertragungsgerät in einem
Fremdnetz befindet. Das Datenübertragungsgerät wandelt den Datenpaket-Header des Datenpakets in einen MIPv6-Header um. Der umgewandelte Header enthält als Quelladresse eine MlPvβ- Fremdadresse CoA im MIPv6-Format und als Zieladresse die MIPvδ-Adresse des Heimatrechners im MIPv6-Format . Ferner wird ein Routing-Header RH generiert, der die IPv4-Adresse der Datenquelle im MIPv6-Format enthält. Die Payload des Datenpakets sowie weitere Header-Optionen bleiben unverändert.
Dieses Datenpaket wird nun auf übliche Weise zum Heimatrechner geleitet. Der Heimatrechner konvertiert den Header des Datenpakets wiederum in einen Header, der als Quelladresse die Heimatadresse im IPv4-Format enthält. Hierzu ist im Heimatrechner eine Zuordnung der Fremdadresse im MIPv6-Format zu der Heimatadresse im IPv4-Format gespeichert. Die Zieladresse des vom Heimatrechner konvertierten Headers ist die IPv4- Adresse der Datenquelle im IPv4-Format. Das Datenpaket kann dann von dem Heimatrechner HA über das IPv4-Protokoll an die Datenquelle CN übermittelt werden.
Beim Transport eines Datenpakets von der Datenquelle CN zu dem Endgerät TE enthält der von der Datenquelle CN erzeugte Header als Quelladresse die IPv4-Adresse der Datenquelle im IPv4-Format und als Zieladresse die Heimatadresse im IPv4- Format. Das Datenpaket wird wiederum zum Heimatrechner geleitet und von diesem in ein Datenpaket umgewandelt, das als Quelladresse die MIPvβ-Adresse des Heimatrechners im MIPvβ- Format und als Zieladresse die Fremdadresse CoA im MIPvβ- Format enthält . Ferner wird wiederum ein Routing-Header gene- riert, der die IPv4-Adresse der Datenquelle CN im MIPvβ- Format enthält. Das auf diese Weise generierte Datenpaket wird dann über das Datennetz an das Datenübertragungsgerät MT geleitet. Dieses Datenübertragungsgerät erzeugt einen neuen Header. Dieser neue Header enthält als Quelladresse die Adresse der Datenquelle CN im IPv4-Format, welche über den Routing Header ermittelt wurde. Als Zieladresse enthält der Hea- der die Heimatadresse im IPv4-Format. Dieses Datenpaket kann dann über die Datenverbindung DL an das Endgerät TE weitergeleitet und von diesem weiterverarbeitet werden.
In Fig. 2 sind die von dem Endgerät TE und von dem Datenüber- tragungsgerät MT verarbeiteten Protokoll-Stacks gezeigt. Der Protokoll-Stack von dem Endgerät umfasst die physikalische Schicht Ll, die L2-Schicht, welche den Zugang zum Übertragungsmedium regelt, eine PPP-Schicht für die Datenverbindung zwischen dem Endgerät und dem Datenübertragungsgerät, eine IP-Schicht, welche ein beliebiges Internetprotokoll sein kann, sowie die darauf aufgebaute Applikationsschicht. Das Datenübertragungsgerät umfasst die Ll-Schicht, die L2- Schicht, die PPP-Schicht sowie eine Mobile-IP-Schicht, welche ein beliebiges Mobile-IP-Protokoll sein kann. Die Mobile-IP- Schicht enthält insbesondere die Heimatadresse HAd sowie die Adresse CoA im Fremdnetz . Wie durch die beiden Doppelpfeile zwischen den beiden Protokoll-Stacks angedeutet ist, wird ü- ber das PPP-Protokoll die Heimatadresse dem Endgerät zugewiesen und in dem IP-Protokoll des Endgeräts verwendet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen, die in einem Datennetz (N) mit Mobilitätsfunktion von einem Endgerät (TE) zu einer Datenquelle (CN) über einen Heimatrechner
(HA) des Datennetzes zu übertragen sind, wobei das Endgerät (TE) und die Datenquelle (CN) ein erstes Netzwerkprotokoll verwenden, bei welchem dem Endgerät (TE) und der Datenquelle (CN) Adressen des ersten Netzwerkprotokolls dargestellt in einem ersten Format zugeordnet werden, und das Datennetz (N) ein zweites Netzwerkprotokoll verwendet, bei welchem den Rechnern im Datennetz (N) Adressen des zweiten Netzwerkprotokolls dargestellt in einem zweiten Format zugeordnet werden, wobei die Adressen des ers- ten Netzwerkprotokolls auch im zweiten Format darstellbar sind, bei welchem:
- das Endgerät (TE) einem Heimatnetz zugeordnet ist, wobei das Endgerät (TE) im Heimatnetz eine Heimatadresse
(HAd) des ersten Netzwerkprotokolls dargestellt im ersten Format erhält;
- das Endgerät (TE) eine Zweitadresse (CoA) des zweiten Netzwerkprotokolls dargestellt im zweiten Format erhält, wobei die Zweitadresse (CoA) die Adresse in einem Fremdnetz (N2) außerhalb des Heimatnetzes (Nl) ist, wenn sich das Endgerät (TE) in dem Fremdnetz befindet; in einem ersten Verarbeitungsschritt ein Datenpaket umfassend als Quelladresse die Heimatadresse (HAd) dargestellt im ersten Format und als Zieladresse die Adresse der Datenquelle (CN) dargestellt im ersten
Format derart anpasst wird, dass das angepasste Datenpaket als Quelladresse die Zweitadresse (HAd) dargestellt im zweiten Format und als Zieladresse die Adresse des Heimatrechners (HA) dargestellt im zweiten Format enthält sowie als weitere Adresse die Adresse der Datenquelle (CN) dargestellt im zweiten Format.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Heimatrechner
(HA) Adressen des ersten und des zweiten Netzwerkprotokolls verarbeiten kann, wobei der Heimatrechner (HA) dem Endgerät (TE) die dargestellt im zweiten Format zuweist und die Heimatadresse anschließend in einem Umwandlungsschritt in das erste Format umgewandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der erste Verarbeitungsschritt und/oder der Umwandlungsschritt von ei- nem mit dem Endgerät (TE) verbundenen Datenübertragungsgerät (MT) durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Datenübertragungsgerät (MT) mit dem Endgerät (TE) über eine PPP-Verbindung (Point-to-Point-Protocol) verbunden ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das im ersten Verarbeitungsschritt angepasste Datenpaket in einem zweiten Verarbeitungsschritt derart verän- dert wird, dass das veränderte Datenpaket als Quelladresse die Heimatadresse (HAd) dargestellt im ersten Format und als Zieladresse die Adresse der Datenquelle (CN) dargestellt im ersten Format enthält, wobei die Adresse der Datenquelle (CN) dargestellt im ersten Format aus der weiteren Adresse des im ersten Verarbeitungsschritt ange- passten Datenpakets ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das im ersten Verarbeitungsschritt angepasste Datenpaket über das Datennetz (N) an den Heimatrechner (HA) übertagen wird und der zweite Verarbeitungsschritt vom Heimatrechner (HA) durchgeführt wird, wobei für den Verarbeitungsschritt im Heimatrechner (HA) eine Zuordnung von der Zweitadresse des Endgeräts (TE) zu der Heimatadresse gespeichert ist, und das im zweiten Verarbeitungsschritt veränderte Datenpaket anschließend an die Datenquelle (CN) übertragen wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Netzwerkprotokoll IPv4 mit oder ohne Mobi- le-IPv4-Unterstützung ist und das zweite Netzwerkprotokoll IPv6 mit Mobile-Ipvβ-Unterstützung ist oder bei dem das erste Netzwerkprotokoll IPvβ mit Mobile-Ipvβ-
Unterstützung ist und das zweite Netzwerkprotokoll IPv4 mit oder ohne Mobile-IPv4-Unterstützung ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die weitere Adresse des im ersten Verarbeitungsschritt angepassten Datenpakets im Routing-Header des Datenpakets gespeichert ist.
9. Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen, die in einem Datennetz (N) mit Mobilitätsfunktion von einer Datenquel- le (CN) zu einem Endgerät (TE) über einen Heimatrechner
(HA) des Datennetzes zu übertragen sind, wobei das Endgerät (TE) und die Datenquelle (CN) ein erstes Netzwerkprotokolls verwenden, bei welchem dem Endgerät (TE) und der Datenquelle (CN) Adressen des ersten Netzwerkprotokolls dargestellt in einem ersten Format zugeordnet werden, und das Datennetz (N) ein zweites Netzwerkprotokoll verwendet, bei dem den Rechnern im Datennetz (N) Adressen des zweiten Netzwerkprotokolls dargestellt in einem zweiten Format zugeordnet werden, wobei die Adressen des ersten Netzwerkprotokolls auch im zweiten Format darstellbar sind, bei welchem:
- das Endgerät (TE) einem Heimatnetz zugeordnet ist, wobei das Endgerät im Heimatnetz eine Heimatadresse (HAd) des ersten Netzwerkprotokolls dargestellt im ersten Format erhält; das Endgerät (TE) eine Zweitadresse (CoA) des zweiten Netzwerkprotokolls dargestellt im zweiten Format erhält, wobei die Zweitadresse (CoA) die Adresse in einem Fremdnetz (N2) außerhalb des Heimatnetzes (Nl) ist, wenn sich das Endgerät (TE) in dem Fremdnetz befindet; - in einem ersten Verarbeitungsschritt ein Datenpaket umfassend als Quelladresse die Adresse der Datenquelle (CN) dargestellt im ersten Format und als Zieladresse die Heimatadresse (HAd) dargestellt im ersten Format derart anpasst wird, dass das angepasste Datenpaket als Quelladresse die Adresse des Heimatrechners (HA) dargestellt im zweiten Format und als Zieladresse die Zweitadresse (CoA) des Endgeräts dargestellt im zweiten Format enthält sowie als weitere Adresse die Ad- resse der Datenquelle (CN) dargestellt im zweiten Format .
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das anzupassende Datenpaket von der Datenquelle (CN) an den Heimatrechner (HA) übertragen wird und der erste Verarbeitungsschritt von dem Heimatrechner (HA) durchgeführt wird, wobei für den Verarbeitungsschritt im Heimatrechner (HA) eine Zuordnung von der Zweitadresse (CoA) zu der Heimatadresse (HAd) des Endgeräts gespeichert ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem das im ersten Verarbeitungsschritt angepasste Datenpaket in einem zweiten Verarbeitungsschritt derart verändert wird, dass das veränderte Datenpaket als Quelladresse die Adresse der Datenquelle (CN) dargestellt im ersten Format und als
Zieladresse die Heimatadresse (HAd) dargestellt im ersten Format enthält, wobei die Adresse der Datenquelle (CN) dargestellt im ersten Format aus der weiteren Adresse des im ersten Verarbeitungsschritt angepassten Datenpakets ermittelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , bei dem das im ersten Verarbeitungsschritt angepasste Datenpaket über das Datennetz
(N) an ein mit dem Endgerät (TE) verbundenes Datenüber- tragungsgerät (MT) übertragen wird und der zweite Verarbeitungsschritt von dem Datenübertragungsgerät (MT) durchgeführt wird, wobei das im zweiten Verarbeitungs- schritt veränderte Datenpaket anschließend von dem Datenübertragungsgerät an das Endgerät (TE) übertragen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12 , bei dem das Datenübertra- gungsgerät (MT) mit dem Endgerät (TE) über eine PPP-
Verbindung (Point-to-Point-Protocol) verbunden ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Netzwerkprotokoll IPv4 mit oder ohne Mobi- le-IPv4-Unterstützung ist und das zweite Netzwerkprotokoll IPvβ mit Mobile-Ipvβ-Unterstützung ist oder bei dem das erste Netzwerkprotokoll IPvβ mit Mobile-Ipvβ- Unterstützung ist und das zweite Netzwerkprotokoll IPv4 mit oder ohne Mobile-IPv4-Unterstützung ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die weitere Adresse des im ersten Verarbeitungsschritt angepassten Datenpakets im Routing-Header des Datenpakets gespeichert ist.
lβ. Datenübertragungsgerät, welches derart ausgestaltet ist, dass der erste Verarbeitungsschritt gemäß Anspruch 1 und der erste Verarbeitungsschritt gemäß Anspruch 9 mit dem Datenübertragungsgerät (MT) durchführbar ist.
17. Datenübertragungsgerät nach Anspruch 16, wobei das Datenübertragungsgerät (MT) ein mobiles Gerät, insbesondere ein Mobilfunkgerät, ist.
18. Datennetz mit Mobilitätsfunktion zur Übertragung von Da- ten zwischen Datenquellen (CN) und Endgeräten (TE) , wobei das Datennetz derart ausgestaltet ist, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und ein Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16 durchführbar ist.
19. Datennetz nach Anspruch 18, bei dem ein Teil des Datennetzes das Internet ist.
0. Datennetz nach Anspruch 18 oder 19, bei dem das Heimatnetz (Nl) und/oder das Fremdnetz (N2) ein drahtloses Netz ist, welches insbesondere auf GPRS und/oder Wireless-LAN und/oder Bluetooth und/oder UMTS und/oder CMDA2000 basiert.
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