DE69501896T2

DE69501896T2 - Verfahren und vorrichtung zur verbindung eines drahtlosen lokalen netzes mit einem drahtgebundenen lokalen netz

Info

Publication number: DE69501896T2
Application number: DE69501896T
Authority: DE
Inventors: Roger Y. M. Scarborough Ontario M1W 1P3 Cheung; Danny N. Toronto Ontario M4P 1N1 Mckay; Peter E. Mississauga Ontario L5A 1Y7 Reissner
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2015-06-16
Also published as: KR100192729B1; US5901362A; US6549786B2; PL318320A1; EP0772931B1; CZ374996A3; PL178035B1; EP0772931A1; HU9603625D0; ATE164481T1; RU2121762C1; JPH0865303A; CA2129197A1; DE69501896D1; WO1996004734A1; US20020141368A1; CA2129197C; HUT76242A; KR960006394A; JP3429107B2

Description

GEGENSTAND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit drahtlosen Netzwerken im allgemeinen und Mitteln zur Verbindung drahtloser Knoten oder drahtloser lokaler Netze mit drahtgebundenen lokalen Netzen im speziellen.

STAND DER TECHNIK

Lokale Netzwerke (Local Area Networks = LANs) bestanden bisher aus Knoten, die untereinander durch physische Telekommunikationsmedien (wie etwa Koaxialkabel, Doppelleitungskabel oder Lichtwellenleitertechnik) verbunden sind. Diese lokalen Netzwerke werden im folgenden drahtgebundene Netze genannt.
Seit kurzem befinden sich drahtlose Netzwerke, deren Knoten nicht mittels physischer Medien miteinander verbunden sind, auf dem Markt. Diese drahtiosen Netze kommunizieren mit Hilfe von Infrarot (IR), Funk oder anderen Signalen. Einer der Vorteile bei der Verwendung von drahtlosen Netzen ist es, daß keine Kabel mehr erforderlich sind. Dies ist ein besonders nützliches Merkmal für mobile Knoten, wie etwa Laptop- und Notebook- Computer, PADs (Personal Digital Assistants), u.ä. Falls die Knoten mit einem entsprechenden drahtlosen Adapter (der einen Sender/Empfänger und eine Steuerkarte umfaßt) ausgestattet sind, wie beispielsweise mit einem drahtlosen IR-Adapter, können die Knoten bewegt werden und dennoch mit dem Netz verbunden bleiben, sofern sie sich in Reichweite befinden.
Ein Verfahren zur Implementierung eines drahtiosen lokalen Netzes ähnelt dem System des mobilen Telefonnetzes. Bei diesem Verfahren kommunizieren drahtlose Knoten nicht direkt miteinander, sondern senden statt dessen alle Signale an eine zentrale Basisstation, die die Signale dann wiederum an den Zielknoten weiterleitet.
In bestimmten Situationen ist es jedoch vorteilhaft, wenn jeder drahtlose Knoten direkt mit anderen Knoten kommunizieren kann, wie es bei den meisten drahtgebundenen Netzen der Fall ist. In einem drahtlosen Netz, in dem dies möglich ist, versenden der drahtlose Adapter und die Steuerungssoftware Datenpakete, die alle Knoten innerhalb des Empfangsbereichs empfangen können. Das Netz ermäglicht das Versenden von Paketen, die zwar von allen Knoten empfangen werden, jedoch von denen ignoriert werden, für die das Paket nicht bestimmt ist. Dies entspricht dem Paketliefersystem mit Hilfe drahtloser Netzwerkprotokolle, wie beispielsweise Ethernet. Daher kann hoherstufige Betriebssystemsoftware für Netzwerke wie NETWARE von Novell, die ein solches Paketliefersystem unterstützt, in Verbindung mit einem solchen drahtlosen Netz verwendet werden (Netware ist ein eingetragenes Markenzeichen von Novell). Diese drahtlosen lokalen Netze werden im folgenden drahtlose Peer-to-Peer-Netze genannt.
Drahtlose Peer-to-Peer-Netze verfügen über eine entscheidende physische Eigenschaft, die die Erstellung eines zuverlässigen Netzwerks im Vergleich zu einem drahtgebundenen lokalen Netz erschweren. In einem drahtgebundenen Netz ist jeder Knoten physisch mit dem Netzwerk verbunden und kann somit auf jeglichen Netzwerkverkehr zugreifen. Dies ist in drahtlosen lokalen Netzen nicht immer der Fall. Jeder Knoten kommuniziert mit anderen Knoten mittels einer Art von elektromagnetischem Signal, dessen Reichweite begrenzt bleibt. Jeder Knoten verfügt über einen Deckungsbereich, der begrenzt wird durch Faktoren wie Signaltyp, Signalstärke, Hindernisse innehalb des Deckungsbereichs, usw. Im drahtlosen lokalen Netz kann nicht garantiert werden, daß jeder Netzwerkknoten, der vermutlich Teil des gleichen drahtlosen Netzwerkes ist, auf den gesamten Netzwerkverkehr zugreifen kann. Wenn beispielsweise die Knoten A, B und C mit dem gleichen Netzwerk verbunden sind, ist A möglicherweise in der Lage, die von B gesendeten Netzwerkdaten zu hören, C jedoch nicht. In diesem Falle handelt es sich bei C um einen "verdeckten Knoten" gegenüber A. Wenn C die Daten von B, aber nicht von A hören kann, dann ist A gegenüber C ein verdeckter Knoten
Für eine optimale Leistungsfähigkeit ist es wünschenswert, daß ein drahtloses lokales Netz ebenfalls mit einem drahtgebundenen lokalen Netz verbunden werden kann. In drahtlosen lokalen Netzen, die mit einer Basisstation arbeiten, kann die Basisstation über diese Anschlußmöglichkeit verfügen. Es muß jedoch ein System zur Verfügung stehen, das über Dienste zwischen verschiedenen Netzwerken zwischen drahtlosen Peer-to- Peer-Netzen und einem drahtgebundenen lokalen Netzwerk verfügt.
Mit dem drahtlosen Netz sind verschiedene Probleme verbunden, die die Implementierung einer einfachen Brücke als Mittel zur Verbindung zwischen einem drahtlosen lokalen Netz und einem drahtgebundenen lokalen Netz erschweren. Die primäre Funktion einer solchen Vorrichtung wäre die Weiterleitung mitgehärter Netzwerkdaten eines drahtlosen Netzes, die für einen drahtgebundenen Knoten auf dem drahtgebundenen Netz bestimmt sind, und umgekehrt. Abhängig vom ausgewählten drahtlosen Medium verfügt jedes dieser Geräte über eine begrenzte Reichweite. Um einen ausreichenden Deckungsbereich zu gewährleisten, muß eine Vielzahl an Geräten über überlappende Bereiche verfügen. In der Regel würde dies zu einer Verdoppelung der Meldungen führen, die von Knoten innerhalb sich überlappender Bereiche empfangen werden, was auch auf den drahtgebundenen lokalen Netzen bei Meldungen gilt, die von diesen Knoten stammen.
Es ist ein System erforderlich, das diese und ähnliche Probleme zu lösen vermag.
In dieser Spezifikation werden folgende Begriffe verwendet: Dienste zwischen verschiedenen Netzwerken werden solche Dienste genannt, die Systemen eine Kommunikation ermöglichen, die auf keine andere Art stattfinden könnte. Typische Dienste zwischen verschiedenen Netzwerken umfassen die Vermittlung von Meldungen von einem drahtlosen Knoten zum anderen, die Weiterleitungen von Meldungen von einem drahtgebundenen lokalen Netz zu einem drahtlosen Knoten und die Weiterleitungen von Meldungen von einem drahtlosen Knoten zu einem drahtgebundenen lokalen Netz.
Der Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken, der über diese Dienste zwischen verschiedenen Netzwerken verfügt, wird zugriffspunkt (Access Pomt = AP) genannt. Der AP ist eine physische Vorrichtung, die zur Ausführung aller Aufgaben eines Dienstes zwischen verschiedenen Netzen über einen drahtgebundenen Netzwerkadapter, sowie über einen drahtlosen Netzwerkadapter verfügt.
Der physische Bereich, in dem sich ein drahtloser Knoten befinden muß, um in Reichweite des APs zu sein, wird der Basisdienstbereich (Basic Service Area = BSA) genannt. Wenn sich ein drahtloser Knoten innerhalb des BSA eines bestimmten APs befindet, ist dieser drahtlose Knoten in der Lage, die von diesem AP gesendeten Übertragungen zu empfangen.
Jeder drahtlose Knoten verfügt ebenfalls über eine begrenzte Reichweite, innerhalb derer er kommunizieren kann. Diese Reichweite wird in dieser Spezifikation Dynamischer Dienstbereich (Dynamic Service Area = DSA) des drahtlosen Knotens genannt. Andere Knoten im DSA eines drahtlosen Knotens sind normalerweise in der Lage, Übertragungen des drahtlosen Knotens zu empfangen.
Wenn die drahtlosen Knoten den gleichen Adapter verwenden wie die APs, verfügen die Knoten bei Übereinstimmung aller anderen Dinge über die gleiche Reichweite wie die APs. Es kann jedoch Unterschiede geben zwischen der BSA-Reichweite des APs und der DSA-Reichweite eines drahtlosen Knotens. Zuerst einmal sind drahtlose Knoten normalerweise beweglich. Daher kann sich möglicherweise ihre Reichweite ändern, abhängig von den Hindernissen, auf die ihre Signale treffen, während sie bewegt werden. Außerdem sind die physisch mit einem drahtgebundenen lokalen Netz verbundenen Zugriffspunkte auch mit einer Stromguelle verbunden. Somit kann der in einem AP verwendete Sender stärker sein als die batteriebetriebenen Sender eines drahtlosen Knotens. In diesem Falle wäre die BSA-Reichweite eines Zugriffspunktes normalerweise größer als die BSA- Reichweite eines drahtlosen Knotens.
In dieser Spezifikation wird zwischen dem BSA eines APs und dem DSA eines drahtlosen Knoten unterschieden, selbst wenn die beiden Reichweiten identisch sein sollten. In dieser Spezifikation wird von einem drahtlosen Knoten ausgegangen, der einen zweiten drahtlosen Knoten "hören" kann, wenn sich jener im DSA des zweiten Knotens befindet, so daß die vom zweiten Knoten gesendeten Signale vom ersten Knoten empfangen werden können. Genauso kann ein drahtloser Knoten einen AP "hören", wenn jener sich im BSA des APs befindet, und ein AP kann einen drahtlosen Knoten "hören", wenn sich der AP im DSA des Knotens befindet. Eine "mehrfachsendungs"-Meldung ist eine Art von Rundsendung, die ein drahtloser oder drahtgebundener Knoten versendet und die an andere Knoten mit der gleichen spezifischen Gruppenadresse gerichtet ist. Alle anderen drahtgebundenen oder drahtlosen Knoten ignorieren diese Meldung.
Die Europäische Patentanmeldung 0 483 544 legt einen Kommunikationsvorgang offen, bei dem Kommunikation zwischen mobilen Knoten über ein Steuergerät stattzufinden hat. Der mobile Knoten kommuniziert ausschließlich mit dem Steuergerät. Es handelt sich hier um ein Master-Slave-System, bei dem das Steuergerät jegliche Kommunikation mit den mobilen Knoten abfängt. Das Steuergerät ruft die anderen anwesenden Systeme ab.
Die PCT-Patentanmeldung WO 92/19059 legt ein weiteres Master- Slave-System offen, in dem die Kommunikation zwischen mobilen Knoten über ein Steuergerät stattzufinden hat. Das Abrufen der anderen anwesenden Stationen wird durchgeführt, und die abrufende Station wartet auf die Reaktion.
Keines der beiden oben genannten Patente legt ein Verfahren oder Mittel offen, um einen mobilen Knoten direkt mit einem anderen mobilen Knoten kommunizieren zu lassen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung verfügt über ein Verfahren und ein Mittel, um drahtlosen Knoten Dienste zwischen verschiedenen Netzwerken zur Verfügung zu stellen. Die Erfindung verfügt über einen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken, der entweder direkt eine Meldung von einem drahtlosen Knoten zum anderen drahtlosen Knoten vermitteln kann oder eine solche Meldung indirekt weiterleiten kann, indem er sie zunächst an einen anderen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken sendet, der sie dann wiederum an den drahtlosen Zielknoten weiterleitet Die Vorrichtungen zwischen verschiedenen Netzwerken selber können miteinander über das drahtlose Medium kommunizieren. Solche Vorrichtungen zwischen verschiedenen Netzwerken sind möglichst mittels eines drahtgebundenen lokalen Netzes miteinander verbunden.
Aus Sicht des Benutzers entsteht durch die Erfindung aus einem drahtlosen Knoten, beispielsweise von einem drahtlosen lokalen Netz, und einem drahtgebundenen lokalen Netz ein einzelnes logisches lokales Netz. Die Erfindung ermöglicht die Integration drahtloser Knoten mit bereits bestehenden Netzwerk- Betriebssystemen und Netzwerk-Anwendungen auf der Basis von drahtgebundenen lokalen Netzwerken, indem jeder drahtlose Knoten gegenüber anderen drahtgebundenen Netzwerkknoten als ebenfalls drahtgebundener Netzwerkknoten erscheint, sobald ein drahtloser Knoten Datenpakete an einen drahtgebundenen Netzwerkknoten sendet. Ahnlich wird bei dieser Erfindung verfahren, wenn ein drahtloser Knoten Teil eines drahtlosen lokalen Netzes ist: Ein drahtgebundener Netzwerkknoten erscheint anderen drahtlosen Netzwerkknoten ebenfalls als drahtloser Netzwerkknoten, sobald der drahtgebundene Netzwerkknoten Datenpakete an den drahtlosen Knoten sendet.
Die Erfindung verfügt über ein Verfahren und Mittel, um einen oder mehrere APs als Vorrichtungen zwischen verschiedenen Netzwerken zu verwenden, die ein drahtgebundenes lokales Netz und drahtlose Knoten in der Reichweite der einzelnen APs miteinander verbinden und um festzulegen, wann jeder AP eine Übertragung von Daten zwischen dem drahtgebundenen lokalen Netz und drahtlosen Knoten vornehmen soll.
Die primären Funktionen für jeden AP sind i)die Weiterleitung von Datenpaketen von einem drahtlosen Knoten zu dem drahtgebundenen lokalen Netz, sofern die Datenpakete ihren Bestimmungsort auf keine andere Art erreichen können (z.B., wenn sie für einen drahtgebundenen Knoten bestimmt sind oder wenn sie für einen drahtlosen, außerhalb des DSAs des versendenden Knotens liegenden Knoten bestimmt sind) und ii) die Weiterleitung von den für einen drahtlosen Knoten bestimmten Datenpaketen vom drahtgebundenen lokalen Netz zum drahtlosen Knoten. Im ausgewählten Ausführungsbeispiel ist der drahtlose Knoten Teil eines drahtlosen lokalen Netzes. Der AP, der sowohl über einen drahtgebundenen Netzwerkadapter als auch über einen drahtlosen Netzwerkadapter verfügt, kann sowohl mittels des Paketlieferungssystems des drahtgebundenen Mediums als auch des Paketlieferungssystems des drahtlosen Mediums kommunizieren. Weiterhin ist der AP in der Lage, ein Datenpaket von einem System zum anderen zu konvertieren.
Die APs werden möglichst ebenfalls Informationen zwischen zwei drahtlosen Knoten weiterleiten, die sich beide in der Reichweite des APs befinden, jedoch für den jeweils anderen Knoten verdeckt sind. Die Erfindung ermöglicht dies sogar dann, wenn der AP nicht mit einem drahtgebundenen lokalen Netz verbunden ist.
Um diese Funktionen durchführen zu können, muß jeder AP darüber informiert sein, ob ein Datenpakt seinen Bestimmungsort innerhalb seines BSAs hat und ob er für die Durchführung der Aufgabe zuständig ist. Die drahtlosen Knoten verwenden eine Methode der Zuordnung, um höchstens einem der APs die Durchführung der Aufgabe zu übertragen. Jeder drahtloses Knoten innerhalb einer Reichweite von mindestens einem AP ordnet sich selbst einem einzigen AP zu, auch wenn er sich in Reichweite von mehr als einem AP befindet. Sobald sich ein Knoten einem AP zugeordnet hat, verwendet er ausschließlich diesen AP, um Daten an einen drahtlosen Knoten zu übertragen und von ihm zu empfangen. Der AP verfolgt, welche Knoten ihm zugeordnet wurden, um dann feststellen zu können, ob er für die Durchführung einer Aufgabe zuständig ist.
Jeder drahtlose Knoten überwacht den drahtlosen Netzwerkverkehr und verfolgt, welche Knoten sich in seiner Reichweite befinden, d.h. welche Knoten kürzlich von ihm gehört wurden. Entsprechend der Erfindung verwendet jeder drahtlose Knoten diese Informationen, um festzustellen, welche drahtlosen Knoten, einschließlich APs, sich in seiner Reichweite befinden.
Jeder AP sendet möglichst in regelmäßigen Intervallen Informationen über sich selbst an alle anderen Knoten. Beim ausgewählten Ausführungsbeispiel geschieht diese Rundsendung in Form eines Ortungssignals, das die Netzwerkadresse des APs angibt. Jeder drahtlose Knoten kann entweder über die regulären Datenübertragungen des APs oder über das genannte Ortungssignal feststellen, ob er sich innerhalb des BSA des APs befindet oder nicht. Der drahtlose Knoten verfolgt APs, die er mitgehört hat. Der Knoten führt, wenn möglich, eine Tabelle mit den APs, die er kürzlich gehört hat.
Wenn der drahtlose Knoten Datenpakete von einem AP mithört (entweder normaler Verkehr oder ein Ortungssignal), kann er versuchen, sich dem AP zuzuordnen, indem er eine Zuordnungs- Anforderung an den AP sendet. Wenn die zuordnungs-Anforderung eines drahtlosen Knotens fehlschlägt, wird er zunächst versuchen, einem anderen, sich derzeit in seiner Tabelle befindlichen AP zugeordnet zu werden. Wenn der drahtlose Knoten mehr als einen AP hört oder sich mehrere APs in seiner Tabelle befinden, wählt der drahtlose Knoten ein AP aus. Ein Ausführungsbeispiel wäre, daß der mobile Knoten den AP auswählt, den er zuletzt mitgehört hat.
Wenn ein drahtloser Knoten (der versendende Knoten) Datenpakete an einen bestimmten Knoten senden soll (Zielknoten), prüft er zuerst, ob er vor kurzem den Zielknoten gehört hat (vorausgesetzt, der Zielknoten befindet sich in Reichweite). Jeder Knoten kann wahlweise Ortungssignale ausgeben, um die anderen Knoten bei der Durchführung dieser Funktion zu unterstützen.
Wenn sich der Zielknoten in Reichweite befindet, überträgt der versendende Knoten das Datenpaket direkt an den Zielknoten. Falls der versendende Knoten den Zielknoten nicht vor kurzen mitgehört hat, überprüft der versendende Knoten, ob er einem AP zugeordnet ist. Davon ausgehend, daß der versendende Knoten einem AP zugeordnet ist, überträgt der Knoten das Datenpaket an den AP und fordert den AP auf, das Datenpaket an den Zielknoten weiterzuleiten.
Sobald ein AP eine Anforderung zur Weiterleitung eines Datenpakets von einem ihm zugeordneten versendenden Knoten erhält, überprüft der AP, ob der Zielknoten ihm ebenfalls zugeordnet ist. Wenn dies der Fall ist, überträgt der AP das Datenpaket direkt an den Zielknoten. Wenn dies nicht der Fall ist, sendet der AP das Datenpaket, das noch immer für den Zielknoten bestimmt ist, wiederum an das drahtgebundene Netzwerk.
Wann immer ein AP ein wiederum an das drahtgebundene lokale Netz gerichtetes Datenpaket mithört, das für einen drahtlosen Knoten bestimmt ist, überprüft er, ob dieser Knoten ihm zugeordnet ist. Wenn dies der Fall ist, leitet der AP das Datenpaket an den Knoten weiter. Andernfalls ignoriert der AP das Datenpaket. Ähnlich verhält es sich, sobald ein AP ein Rundsendungspaket auf dem drahtgebundenen lokalen Netz mithört; er überträgt das Paket an alle ihm zugeordneten drahtlosen Knoten.
So wählt im ausgewählten Ausführungsbeispiel jeder drahtlose Knoten aktiv den AP aus, dem er zugeordnet wird, und bestimmt, ob er Meldungen mit Hilfe eines APs versendet. Jeder AP verfolgt, welche drahtlosen Knoten ihm zugeordnet sind, und vermittelt automatisch Datenpakete, die an die ihm zugeordneten Knoten adressiert sind und die der AP entweder über das drahtgebundene lokale Netz oder von einem anderen zugeordneten drahtlosen Knoten erhalten hat.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist ein Knoten zur Kommunikation in einem Netzwerk, einschließlich drahtloser Netzwerkadapter zum Senden von Daten über drahtlose Kommunikation an andere Knoten im Netzwerk und zum Empfang von Daten über drahtlose Kommunikation von diesen Knoten, sowie Mittel zum Überwachen von Daten, die über den genannten drahtlosen Adapter empfangen wurden, um von den genannten Daten Identifikations-Informationen zur Identifikation der anderen Netzwerkknoten, deren Daten empfangen wurden, zu extrahieren und Mittel zum Speichern der Identifikations-Informationen.
Ein anderer wichtiger Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Kommunikation im Netzwerk, einschließlich dem Senden von Daten über drahtlose Kommunikation von einem ersten Knoten im Netzwerk zu anderen Knoten im Netzwerk und zum Empfang von Daten über drahtlose Kommunikation von diesen Knoten und zum Überwachen von Daten, die empfangen wurden, um von den genannten Daten Identifikations-Informationen zur Identifikation der anderen Netzwerkknoten, deren Daten empfangen wurden, zu extrahieren und zum Speichern der Identifikations-Informationen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung soll nun nur anhand von Beispielen und bezugnehmend auf die Zeichnungen im Anhang beschrieben werden, wobei:
Figur 1 schematisch eine Konfiguration drahtloser Knoten um ein drahtgebundenes lokales Netz darstellt, das über zwei APs verfügt, die Funktionen als Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken ausführen, mit dem in gestrichelten Linien eingezeichneten DSA für jeden drahtlosen Knoten;
Figur 2 schematisch die gleiche Konfiguration wie in Figur 1 darstellt, wobei jedoch der BSA für jeden AP eingezeichnet ist;
Figur 3 schematisch die gleiche Konfiguration wie Figur 2, sowie die Art und Weise darstellt, in der im ausgewählten Ausführungsbeispiel eine Meldung von B nach A, von A nach D und von A nach X geleitet wird;
Figur 4 schematisch die gleiche Konfiguration wie in Figur 1, sowie die Art und Weise darstellt, in der Knoten A vom BSA des AP1 zum BSA des AP2 wandert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Das ausgewählte Ausführungsbeispiel wird beschrieben und dargestellt mit Bezug auf ein Beispiel für seine Implementierung mittels drahtloser lokaler Infrarot (IR)- Netzwerke und drahtgebundener Ethernet-Netzwerke. Es sollte dabei besondere Beachtung finden, daß die Erfindung nicht auf drahtlose IR-Netzwerke oder drahtgebundene Ethernet-Netzwerke beschränkt ist und auf ähnliche Weise in anderen drahtlosen lokalen Netzwerken und/oder anderen drahtgebundenen lokalen Netzwerken ausgeführt werden kann.
Sowohl Figur 1 als auch Figur 2 illustrieren eine Konfiguration der drahtlosen Knoten A, B, C, D und dem drahtgebundenen lokalen Netz 50, dem drahtgebundenen Knoten X und den APs AP1 und AP2. Bei jedem AP handelt es sich um eine physische Vorrichtung mit einem drahtgebundenen Netzwerkadapter und einem drahtlosen Netzwerkadapter. Jeder AP kann sowohl das Protokoll des drahtgebundenen lokalen Netzes als auch das des drahtlosen lokalen Netzes lesen.
Im ausgewählten Ausführungsbeispiel unter Verwendung der internationalen Standardterminologie ISO/CCITT OSI verhält sich der AP wie eine Leitungsschicht, die als Brücke zwischen dem drahtlosen lokalen Netz und dem drahtgebundenen lokalen Netz fungiert. Er sendet auf eine Weise Datenverkehr vom drahtlosen lokalen Netz zum drahtgebundenen lokalen Netz, daß der Datenverkehr für Knoten des drahtgebundenen lokalen Netzes als von drahtgebundenen Knoten eines drahtgebundenen lokalen Netzes stammend erscheint. Er sendet umgekehrt Datenverkehr vom drahtgebundenen lokalen Netz zum drahtlosen lokalen Netz auf eine Weise, daß der Datenverkehr auf den drahtlosen lokalen Netzen als von drahtlosen Knoten eines drahtlosen lokalen Netzes stammend erscheint. So arbeitet jeder AP als transparente MAC-Brücke (wobei MAC für Medium Acces Control steht), die die drahtlosen IR-Knoten mit dem drahtgebundenen Ethernet-Netzwerk verbindet.
In den in den Zeichnungen dargestellten Beispielen wird der gleiche drahtlose Adapter sowohl für die APs als auch für die drahtlosen Knoten verwendet. Daher sind der BSA der APs, den Effekt von Hindernissen außer acht lassend, und die DSAs der drahtlosen Knoten identisch. Wie bereits erwähnt, könnte der physisch mit einer Stromquelle verbundene AP über einen stärkeren Sender mit einer erweiterten BSA-Reichweite verfügen.
Die Figuren 1 und 2 sind identisch, bis auf die Tatsache, daß Figur 1 die DSA-Reichweiten der drahtlosen Knoten darstellt, während Figur 2 die BSA-Reichweiten der APs darstellt. In Figur 1 verfügt der drahtlose Knoten A über einen DSA 10, der drahtlose Knoten B über einen DSA 20, der drahtlose Knoten C über einen DSA 30, der drahtlose Knoten D über einen DSA 40 und der drahtlose Knoten E über einen DSA 45.
In dem drahtlosen lokalen IR-Netz kann nicht garantiert werden, daß jeder Netzwerkknoten, der Teil des gleichen drahtlosen Netzwerkes ist, den gesamten Netzwerkverkehr empfangen kann. In Figur 1 kann der drahtlose Knoten E die vom Netzwerkknoten B gesendeten Netzwerkdaten empfangen, die vom drahtlosen Knoten C jedoch nicht, da sich der drahtlose Netzwerkknoten E innerhalb des DSA 20 des Knotens B, aber außerhalb des DSA 30 des Knotens C befindet. In ähnlicher Weise ist C ein verdeckter Knoten gegenüber E, da sich C außerhalb des DSA 45 des Knotens E befindet.
In einigen Situationen ist es einem drahtlosen Knoten möglich, Daten von einem anderen drahtlosen Knoten zu empfangen, jedoch nicht an diesen Knoten zu senden. Ein erster Knoten (nicht gezeigt) wäre beispielsweise in der Lage, die von einem zweiten Knoten (nicht gezeigt) gesendeten Netzwerkdaten zu hören, während dieser zweite Knoten nicht in der Lage wäre, die vom ersten Knoten gesendeten Daten zu empfangen. Diese Situation wird als Asymmetrie bezeichnet.
Um möglicherweise auftretende Fehler bei der drahtlosen Übertragung auszugleichen, fordern drahtlose Paketlieferungssysteme in der Regel von den empfangenden Knoten das Versenden einer spezifischen Empfangsbestätigung für jedes Datenpaket. Wenn beispielsweise ein drahtloser Knoten A ein Datenpaket an den drahtlosen Knoten B sendet, sendet B ein Datenpaket mit Empfangsbestätigung für die Meldung von A an A zurück. Diese Bestätigungen werden von Paketlieferungssystemen auf drahtgebundenen lokalen Netzen aufgrund der niedrigen Fehlerquote bei Übertragungen mittels dieser Medien in der Regel nicht gefordert.
In Figur 2 wird der BSA des AP1 durch den Kreis 60, der BSA des AP2 durch den Kreis 70 dargestellt. Die drahtlosen Knoten A, B und E befinden sich innerhalb des BSAs 60 von AP1. Der drahtlose Knoten B befindet sich im BSA 70 des AP2, ebenso wie auch der drahtlose Knoten D. Der drahtlose Knoten C befindet sich nicht in Reichweite eines der APs.
Es sollte beachtet werden, daß aufgrund der Tatsache, daß sich Knoten B innerhalb der Reichweite beider APs befindet, das drahtgebundene lokale Netz ungewollte doppelte Meldungen erhielte, wenn sowohl AP1 als auch AP2 eine Meldung von B zurück an das drahtgebundene lokale Netz senden würden und auch Knoten B ungewollte doppelte Meldungen erhielte, wenn sowohl AP1 als auch AP2 Meldungen vom drahtgebundenen lokalen Netz an B zurücksenden würden.
Um eine solche Verdoppelung zu vermeiden, bietet die Erfindung einen Schaltmechanismus zur Sicherstellung, daß nicht mehr als ein AP für einen bestimmten drahtlosen Knoten Funktionen ausführt, indem geprüft wird, daß jeder drahtlose Knoten nicht mehr als einem AP zugeordnet ist.
Jeder drahtlose Knoten legt fest, zu welchem AP (unter der Voraussetzung, daß sich mehr als einer in Reichweite befindet) er zugeordnet wird. Weiterhin stellt jeder drahtlose Knoten fest, ob er eine Meldung direkt an seinen Zielknoten senden kann und fordert den AP an, die Meldung weiterzuleiten, wenn dies nicht der Fall ist. Jeder AP legt fest, ob wiederum ein Datenpaket vom drahtgebundenen lokalen Netz zum drahtlosen Knoten, für den das Datenpaket bestimmt, gesendet werden soll. Jeder AP überwacht den Datenverkehr im drahtgebundenen lokalen Netz, um die Datenpakete zu finden, die für die ihm zugeordneten drahtlosen Knoten bestimmt (d.h. adressiert) sind. Wenn der AP ein solches Datenpaket auf dem drahtgebundenen lokalen Netz empfängt, fängt er das Datenpaket ab und übermittelt es an den mobilen Knoten.
Jeder drahtlose Knoten muß verfolgen, was die anderen Knoten in seiner Umgebung tun, um entscheiden zu können, ob er an sie senden kann. Daher überwacht jeder drahtlose Knoten den drahtlosen Verkehr und erstellt eine Tabelle mit den Adressen aller drahtlosen Knoten, die er kürzlich mitgehört hat. Diese Tabelle wird DSA-Tabelle genannt. Wenn ein Knoten einen anderen Knoten gehört hat, befindet sich die Adresse des anderen Knoten in der DSA-Tabelle und der erste Knoten geht davon aus, daß er an den zweiten Knoten senden kann (d.h. Asymmetrie wird ignoriert, zumindest anfänglich). Diese Tabelle enthält alle weiteren Knoten, innerhalb deren DSA sich der überwachende Knoten befindet. Es wird angenommen (wobei Asymmetrie ignoriert wird), daß alle Knoten innerhalb des DSAS des überwachenden Knotens aufgeführt sind.
Im ausgewählten Ausführungsbeispiel stützt sich jeder drahtlose Knoten auf gehörte Meldungen von nahen Knoten (einschließlich aller Bestätigungen) zur Erstellung seiner DSA-Tabelle. Wahlweise kann jeder Knoten Ortungssignale ausgeben, was automatisch von allen anderen Knoten innerhalb seines DSAs gehört wird.
Jeder drahtlose Knoten überwacht ebenfalls den Netzwerkverkehr, um nach Datenpakten zu suchen, die von einem AP versendet
Ö wurden. Um drahtlose Knoten (vor allem sich gerade bewegende Knoten) bei der Suche naher APs zu unterstützen, gibt jeder AP im ausgewählten Ausführungsbeispiel der Erfindung in regelmäßigen Intervallen ein Ortungssignal aus, z.B. alle 20 Sekunden die Angabe der drahtlosen Netzwerkadresse des APs. Im ausgewählten Ausführungsbeispiel führt jeder drahtlose Knoten eine separate Tabelle, AP-Tabelle genannt, die die Adressen aller APs auflistet, die gehört wurden. Diese Tabelle sollte möglichst auch andere Informationen speichern, z.B. welcher AP zuletzt, am meisten, am seltensten, usw. gehört wurde. Als Alternative können diese Informationen auch als Teil der DSA- Tabelle gespeichert werden. Der drahtlose Knoten kann zwischen Datenpaketen von APs und Paketen von anderen drahtlosen Knoten unterscheiden, da ein Teil im Steuerungsfeld seines drahtlosen Datenpaketes anzeigt, ob ein Paket von einem AP stammt Als Alternative wird jedem AP eine eindeutige Netzwerkadresse mit einem gemeinsamen Präfix für die Verbindung zu einem drahtlosen lokalen Netzwerk zugeordnet. Die Netzwerkadresse könnte beispielsweise "IRAP001" lauten, wobei IRAP ein gemeinsames Präfix für alle drahtlosen Netzwerkadressen für APs ist. Es wird ausschließlich drahtlosen Netzwerkknoten, die außerdem auch APs sind, dieses gemeinsame Präf ix zugeordnet.
Jedem AP ist ebenfalls eine drahtgebundene Gruppennetzwerkadresse für seine Verbindung mit dem drahtgebundenen lokalen Netzwerk zugeordnet. Die Gruppenadresse wird zur Versendung von "Mehrfach-Rundsendungen" verwendet. Wenn eine "Mehrfachsendungs"-Meldung, eine Form der Rundsendungsmeldung, an die Gruppennetzwerkadresse des APs im drahtgebundenen lokalen Netz gesendet wird, erhalten ausschließlich APs diese Meldung. Alle anderen drahtgebundenen Netzwerkknoten ignorieren diese Meldung.
Wenn ein drahtloser Knoten einen AP hört, wird dieser AP in seine AP-Tabelle eingetragen. Der Knoten legt ebenfalls fest, welchem AP in seiner Tabelle er zugeordnet wird. Es können folgende Beispiele für die Zuordnung genannt werden: Zuordnung bei leerer Tabelle (beispielsweise, wenn der drahtlose Knoten gerade eingeschaltet wurde, oder gerade erst in die Umgebung eines drahtgebundenen lokalen Netzes eingetreten ist) oder Erhaltung der Zuordnung mit dem aktuellen AP, bis der AP nicht mehr gehört werden kann oder Zuordnung zu dem am meisten gehörten AP, usw.
Wenn der Vorgang angibt, daß der drahtlose Knoten dem AP zugeordnet werden soll, sendet der drahtlose Knoten ein Datenpaket mit einer Zuordnungs-Anforderung an den AP. Wenn das Datenpaket mit der Zuordnungs-Anf orderung erfolgreich an den AP gesendet wurde, d.h. vom AP bestätigt wurde, betrachtet sich der drahtlose Knoten als dem AP zugeordnet. Die Zuordnungs- Anforderung enthält die drahtlose Netzwerkadresse des drahtlosen Knotens. Die Anforderung soll möglichst auch angeben, welchem AP, falls vorhanden, der drahtlose Knoten vorher zugeordnet war.
Jeder AP führt eine Tabelle, die seine BSS-Tabelle (Basis Service Set = Menge an Basisdiensten) genannt wird und alle drahtlosen Knoten aufführt, die dem AP zugeordnet sind. Nachdem die vom drahtlosen Knoten gesendete Zuordnungs-Anforderung erfolgreich empfangen wurde, fügt der AP die Adresse des Netzwerkknotens in seine BSS-Tabelle ein. Der AP kann so konfiguriert werden, daß er im Falle einer Anzeige durch die Zuordnungs-Anforderung über eine vorherige zuordnung des drahtlosen Netzwerkknotens zu einem anderen AP über das drahtgebundene lokale Netz ein Datenpaket zum Rückgängigmachen der Zuordnung an den vorherigen AP sendet, damit dieser die alte Zuordnung löscht. Als Alternative kann auch der drahtlose Knoten den AP dahingehend instruieren, daß dieser an den vorherigen AP eine Anforderung zum Löschen der Zuordnung schickt, sobald er dem neuen AP zugeordnet ist.
Nach Erhalt des Datenpakets zum Rückgängigmachen durch den neuen AP löscht der alte AP die Adresse des drahtlosen Netzwerkknotens aus seiner BSS-Tabelle.
Wahlweise kann jeder AP auch eine separate BSA-Tabelle führen, ähnlich der DSA-Tabelle, die von jedem drahtlosen Knoten geführt wird und die die Knotenadressen aller drahtlosen Knoten innerhalb seines BSAs aufführt, unabhängig davon, ob sie ihm zugeordnet sind.
Ein drahtloser Knoten akzeptiert nur von dem AP gesendete Datenpakete, dem er zugeordnet ist; alle von anderen APs gesendeten Datenpakete werden von ihm gelöscht. Selbstverständlich akzeptiert er an ihn gerichtete Datenpakete von anderen drahtlosen Knoten.
Wie bereits festgestellt, wird die Auswahl, welcher AP welchem drahtlosen Knoten zugeordnet wird, von jedem einzelnen drahtlosen Knoten festgelegt. Daher akzeptiert jeder AP sämtliche Datenpakete, die von drahtlosen Knoten stammen. Wenn der AP ein an ihn gerichtetes Datenpaket von einem drahtlosen Knoten erhält, der ihm nicht zugeordnet ist, betrachtet der AP das Datenpaket als implizite Zuordnungs-Anforderung. Er fügt die Adresse des drahtlosen Knoten zu seiner BSS-Tabelle hinzu und vermittelt das Datenpaket an das drahtgebundene lokale Netz.
Wenn das Senden eines Datenpakets von einem drahtlosen Knoten an seinen zugeordneten AP fehlgeschlagen ist, d.h. der AP keine Empfangsbestätigung für das Datenpaket gesendet hat, betrachtet der drahtlose Knoten seine drahtlose Verbindung mit dem AP als unterbrochen. Er löscht seine Zuordnung zu dem AP. Dann prüft er anhand seiner AP-Tabelle, ob ein anderer AP verfügbar ist. Wenn dies der Fall ist, versucht er, eine Zuordnung zu diesem AP zu erlangen. Wenn mehrere APs vorhanden ist, wählt der drahtlose Knoten den zuletzt gehörten AP aus.
Wenn umgekehrt das Senden eines Datenpakets vom AP zum zugeordneten drahtlosen Knoten fehlgeschlagen ist, betrachtet der AP die drahtlose Verbindung als unterbrochen und löscht den Knoten aus seiner BSS-Tabelle.
Während des Betriebes, wenn ein drahtloser Knoten (der versendende Knoten) bereit ist zum Senden eines Datenpakets an einen anderen Netzwerkknoten (Zielknoten), stellt er zuerst fest, ob sich die Netzwerkknotenadresse des Zielknotens in seiner DSA-Tabelle befindet. Wenn dies der Fall ist, bedeutet dies, daß der Zielknoten ein weiterer Knoten innerhalb des DSAs des versendenden Knotens ist. Der versendende Knoten sendet daher das Datenpaket direkt zum anderen drahtlosen Knoten. Wenn sich der Zielknoten nicht in der DSA-Tabelle befindet, sendet der versendende Knoten das Datenpaket zu dem ihm zugeordneten AP und fordert den AP zum Versenden des Datenpakets an den Zielknoten auf.
Nach Empfang des Datenpakets vergleicht der AP den Bestimmungsort des Datenpakets mit seiner BSS-Tabelle. Wenn sich der Zielknoten in seiner BSS-Tabelle befindet (d.h. wenn der Zielknoten ebenfalls dem AP zugeordnet ist), sendet der AP das Datenpaket direkt über das drahtlose Medium zum Zielknoten. Andernfalls sendet der AP das Datenpaket wiederum an das drahtgebundene Netz. Wenn es sich beim Zielknoten um einen anderen drahtgebundenen Knoten handelt, erhält er das Datenpaket direkt. Wenn sich der Zielknoten auf einem anderen drahtlosen Netz befindet, das mit dem gleichen drahtgebundenen Netz über einen anderen AP verbundenen ist, (d.h. der Zielknoten ist ein drahtloser, einem anderen AP zugeordneter Knoten), vermittelt der andere AP das Datenpaket an diesen Zielknoten.
Figur 3 stellt drei Beispiele zur Funktion des ausgewählten Ausführungsbeispiels dar. Es wird davon ausgegangen, daß der drahtlose Netzwerkknoten A gerade in den BSA von AP1 eintritt. Weiterhin wird davon ausgegangen, daß A zuvor noch keinem AP zugeordnet wurde. Wenn er die Ortungssignale von AP1 oder Datenverkehr von AP1 zum drahtlosen Netzwerkknoten B hört, sendet Knoten A ein Datenpaket mit einer Zuordnungs-Anforderung an AP1. Nachdem das Senden des Datenpakets mit der Zuordnungs- Anforderung erfolgreich ausgeführt wurde (d.h. die von AP1 gesendete Bestätigung empfangen wurde), betrachtet sich A als AP1 zugeordnet. Nachdem er das Datenpaket mit der Zuordnungs- Anforderung erfolgreich empfangen hat, fügt AP1 den Knoten zu seiner BSS-Tabelle hinzu. Er sendet außerdem ein Datenpaket zum Löschen der vorherigen Zuordnung an das drahtgebundene lokale Netz, um einem eventuell zuvor dem Knoten A zugeordneten AP mitzuteilen, daß der Knoten A nun dem AP1 zugeordnet ist, und daß die Zuordnung zum vorherigen Knoten gelöscht werden soll. Dies kann über die Mehrfachsendungsfunktion oder über ein Datenpaket an den zuvor zu A zugeordneten AP geschehen.
Es wird davon ausgegangen, daß A ein Datenpaket an den drahtgebundenen Knoten X sendet. A überprüft zuerst einmal seine DSA-Tabelle, um festzustellen, ob es sich bei X um einen drahtlosen Knoten in Reichweite handelt. Da sich X nicht im DSA von A aufhält, sendet A das Datenpaket an AP1, wie durch Pfeil 1 in Figur 3 dargestellt. AP1 überprüft dann seine BSS-Tabelle, um festzustellen, ob X ein zugeordneter Knoten innerhalb seines BSAs ist. Da X in der Tabelle nicht als solcher aufgelistet ist, sendet AP 1 das Datenpaket wiederum an das drahtgebundene lokale Netz, wie durch Pfeil 105 dargestellt.
Weiterhin wird davon ausgegangen, daß X nach dem Empfang des Datenpakets ein Datenpaket mit einer Antwort an A zurückschickt. AP1 überwacht den Verkehr des drahtgebundenen lokalen Netzes und hört das Datenpaket, das für den Knoten A bestimmt ist, welcher sich wiederum in seiner BSS-Tabelle befindet. AP1 fängt das Datenpaket ab und sendet es über das drahtlose Medium an A.
In einem weiteren Beispiel wird davon ausgegangen, daß die beiden Knoten A und B mit AP1 verbunden sind, d.h. daß sie beide in der BSS-Tabelle von AP1 aufgeführt sind, und daß der Knoten B ein Datenpaket an A senden soll. Knoten B prüft seinen DSA, um festzustellen, ob sich A in Reichweite befindet. Wie in Figur 1 dargestellt, befindet sich weder Knoten B im DSA 10 von Knoten A, noch befindet sich Knoten A im DSA 20 von Knoten B. Mit anderen Worten die Knoten sind voreinander verdeckt, obwohl sich beide in Reichweite von AP 1 befinden. Direkte drahtlose Kommunikation zwischen den beiden Knoten ist daher nicht möglich. Deshalb sendet B ein Datenpaket an AP1, damit dieser das Datenpaket weiterleitet, wie durch Pfeil 120 in Figur 3 dargestellt wird. AP1 überprüft seine BSS-Tabelle und stellt fest, daß A ihm zugeordnet ist. Daher überträgt AP1 das Datenpaket über das drahtlose Medium an A, wie durch Pfeil 125 dargestellt. Es sollte beachtet werden, daß Knoten B zu AP1 zugeordnet ist, auch wenn er sich ebenfalls im BSA von AP2 befindet, und AP2 daher nicht zur Weiterleitung aufgefordert wird.
In einem weiteren Beispiel wird davon ausgegangen, daß Knoten A ein Datenpaket an Knoten D sendet, welcher AP2 zugeordnet ist. Da sich Knoten D nicht im DSA von Knoten A befindet, sendet A das Datenpaket an AP1, wie durch Pfeil 130 dargestellt. Da Knoten D AP1 nicht zugeordnet ist, sendet AP1 das Paket wiederum an das drahtgebundene lokale Netz, wie durch Pfeil 130 dargestellt. AP2 hört dieses Datenpaket, stellt fest, daß Knoten D ihm zugeordnet ist und sendet das Datenpaket wiederum direkt an D, wie durch Pfeil 140 dargestellt wird. Knoten B befindet sich sowohl im BSA von AP1 als auch von AP2. Wäre Knoten B AP2 (und somit nicht AP1) zugeordnet, und der drahtlose Knoten A sendete ein Datenpaket an den drahtlosen Knoten B, dann wurde AP1 das Datenpaket nicht direkt an Knoten B übertragen, sondern es statt dessen an das drahtgebundene lokale Netz senden. In diesem Falle würde AP2 das Datenpaket abfangen und an B weiterleiten (weil B sich in der BSS-Tabelle von AP2 befände), wie er das für den Knoten D ausführen würde.
Figur 4 stellt dar, wie ein wandernder drahtloser Knoten in die BSAS der verschiedenen APs eintreten und sie wieder verlassen kann. Wenn ein drahtloser Knoten zwischen den BSAS von APs wandert, wird die zuordnung zu einem AP gelöscht und zu einem anderen AP hergestellt. Die vom drahtlosen Netzwerkknoten an das drahtgebundene lokale Netz gesendeten Datenpakete werden von verschiedenen APs weitergeleitet, abhängig vom Standort des drahtlosen Knotens und vom dem drahtlosen Knoten zugeordneten AP. Ebenso werden die für den drahtlosen Knoten bestimmten Knoten von verschiedenen APs weitergeleitet, abhängig vom Standort des drahtlosen Knotens und vom dem drahtlosen Knoten zugeordneten AP. Dieser Vorgang wird im folgenden beschrieben.
Wenn ein Knoten wandert, bewegt er sich möglicherweise außerhalb der Reichweite aller APs in seiner AP-Tabelle. Der drahtlose Knoten ist dann solange nicht mehr mit dem drahtgebundenen lokalen Netz verbunden, bis er sich wieder in der Reichweite eines anderen APs befindet und sich dem AP zuordnet. Ein wandernder Knoten kann natürlich keinem AP zugeordnet werden, bevor er nicht von der Anwesenheit eines solchen APs Kenntnis genommen hat (d.h. entweder das Ortungssignal des APs oder eine reguläre Übertragung gehört hat). Um die Zeit zwischen dem Eintritt des drahtlosen Knotens in den BSA eines APs und der Erkennung eines APs zu verkürzen, kann der AP wahlweise sein Ortungssignal bereits früher rundsenden, wenn er einen drahtlosen Knoten eher erkannt hat. Zu diesem Zweck führt der AP zusätzlich zu seiner BSS-Tabelle eine BSA-Tabelle, wie oben beschrieben. Als Alternative werden diese beiden Tabellen in einer erweiterten BSA-Tabelle kombiniert und bilden eine zusätzliche Spalte, in der festgehalten wird, ob jeder aufgelistete Knoten dem AP zugeordnet ist. Wenn ein AP einen drahtlosen Knoten hört, der sich nicht in der BSA-Tabelle befindet, generiert der AP ein nicht eingeplantes Ortungssignal. Der AP erkennt die Existenz des drahtlosen Knotens durch Hören eines Datenpakets, normalerweise ein Rundsendungspaket, das vom drahtlosen Knoten gesendet wurde. Dieses Rundsendungspaket wird in der Regel als Reaktion auf das Netzwerkbetriebssystem der höheren Netzwerkschicht generiert, das festzustellen versucht, welche anderen Knoten sich im Netzwerk befinden. Das Ergebnis dieses von einem drahtlosen Netzwerkknoten ausgegebenen Rundsendungspakets ist ein früh geplantes Ortungssignal, das vom AP ausgegeben wird, welches wiederum den Zuordnungsvorgang auslöst.
Auf der Grundlage von Figur 4 beispielsweise wird davon ausgegangen, daß der drahtlose Knoten A ursprünglich auf Position 200 plaziert und AP1 zugeordnet ist. Er kommuniziert daher mit dem drahtgebundenen lokalen Knoten über AP1. Wenn A sich in einen Bereich begibt, in dem sich kein AP befindet, wie bei Position 210 dargestellt, kann er von AP1 keine Bestätigungen erhalten für Datenpakete, die er über AP1 an X sendet. Er betrachtet sich dann nicht als AP1 zugeordnet, da er mit AP1 nicht mehr kommunizieren kann. Wenn A sich in den BSA von AP2 begibt, wie bei Position 220 dargestellt, erkennt er die Anwesenheit von AP2 entweder anhand der Ortungssignale oder des Datenverkehrs von AP2. Es ist möglich, daß AP2 den Knoten A hört, bevor dieser ihn hört. In diesem Falle, da AP2 den Knoten A weder auf Position 200 noch 210 gehört haben würde, kann AP2 wahlweise davon ausgehen, daß der Knoten A zuvor nicht von ihm gehört wurde und sein Ortungssignal früh ausgeben. In jedem dieser Fälle leitet A einen Zuordnungsvorgang für AP2 ein. Dadurch wird A wieder mit dem Netzwerk verbunden, so daß A wieder mit X kommunizieren kann. Sollte ein ganzer Bereich mit genügend APs ausgestattet sein, kann A sich im gesamten Bereich bewegen und gleichzeitig mit dem Netz verbunden bleiben.

Claims

1. Ein Knoten (AP1, AP2, A, B, C, D, E, X) zur Übertragung in einem Netzwerk, folgendes umfassend:

Einen drahtiosen Netzwerkadapter zum Senden von Daten mittels drahtloser Übertragung an andere Knoten im Netzwerk und zum Empfangen von Daten von diesen Knoten mittels drahtloser Übertragung;

Ein Mittel zum Senden von Identifikations-Informationen zur Identifikation des genannten Knoten, zusammen mit jeder vorn Knoten gesendeten Daten-Nachricht über den drahtlosen Netzwerkadapter; und

Ein Mittel zum Senden von Daten, um eine Zuordnungs- Anforderung an einen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken zu senden;

dadurch gekennzeichnet, daß der Knoten weiter folgendes umfaßt:

Ein Mittel zum Überwachen von Daten, die über den genannten drahtlosen Adapter empfangen werden, um Identifikations- Informationen zur Identifikation weiterer Knoten anderer Netzwerke, deren Daten empfangen werden, aus den genannten Daten zu extrahieren und um Identifikations-Informationen zu extrahieren, durch die bestimmt werden kann, ob jeder weitere Knoten, dessen Daten empfangen wurden, in diesen Informationen als ein Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifiziert wird;

Ein Mittel zum Speichern der Identifikations-Informationen, die diesen anderen Knoten als einen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifizieren;

Ein Mittel zum Zugreifen auf das genannte Mittel zum Speichern, sobald der Knoten versucht, Daten an einen bestimmten anderen Knoten zu übertragen, bei dem es sich nicht um den zugeordneten Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken handelt; und

Ein Mittel zum Umleiten der genannten Daten an den zugeordneten Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken zum Weiterleiten, falls sich die Identifikationsdaten für diesen bestimmten Knoten nicht im genannten Mittel zum Speichern befinden.

2. Ein Knoten (AP1, AP2) nach Anspruch 1, dessen Identifikations-Informationen diesen Knoten als Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifizieren.

3. Ein Knoten (A, B, C, D, E, X) nach Anspruch 1, bei dem die Identifikations-Informationen für weitere Knoten, die als Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifiziert sind, in einer ersten Tabelle und die Identifikations- Informationen für Knoten, die nicht als Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifiziert sind, in einer zweiten Tabelle gespeichert werden.

4. Ein Knoten (A, B, C, D, E, X) nach Anspruch 1, der weiter folgendes Mittel umfaßt: Mittel zum Bestimmen, ob das Mittel zum Speichern Identifikations-Informationen für keinen, einen oder für mehrere Knoten gespeichert hat, der als Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifiziert ist.

5. Ein Knoten (A, B, C, D, E, X) nach Anspruch 4, bei dem in dem Falle, daß das Mittel zum Bestimmen angibt, daß das Mittel zum Speichern Identifikations-Informationen für ausschließlich einen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken gespeichert hat, das Mittel zum Senden von Daten veranlaßt wird, eine Zuordnungs-Anforderung zum genannten einzelnen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken zu senden.

6. Ein Knoten (A, B, C, D, E, X) nach Anspruch 4, bei dem in dem Falle, daß durch das Mittel zum Bestimmen angegeben wird, daß das Mittel zum Speichern Identifikations- Informationen über mehr als einen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken gespeichert hat und daß er noch keinem Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken zugeordnet ist, einer der Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken ausgewählt wird, für den das Mittel zum Speichern über Identifikations-Informationen verfügt und das Mittel zum Senden von Daten veranlaßt wird, eine Zuordnungs- Anforderung zum ausgewählten Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken zu senden.

7. Ein Knoten (A, B, C, D, E, X) nach Anspruch 5, bei dem in dem Falle, daß das Mittel zum Bestimmen eine Bestätigung über das Mittel zum Datenempfang vom einzelnen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken darüber erhält, daß die Zuordnungs-Anforderung akzeptiert wurde, eine Eingabe im Mittel zum Speichern vorgenommen wird, die anzeigt, daß der genannte einzelne Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken dem Knoten zugeordnet ist, dem das Mittel zum Bestimmen angehört.

8. Ein Knoten (A, B, C, D, E, X) nach Anspruch 6, bei dem in dem Falle, daß das Mittel zum Bestimmen eine Bestätigung über das Mittel zum Datenempfang vorn ausgewählten Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken darüber erhält, daß die Zuordnungs-Anforderung akzeptiert wurde, eine Eingabe im Mittel zum Speichern vorgenommen wird, die anzeigt, daß der genannte ausgewählte Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken dem Knoten zugeordnet ist, dem das Mittel zum Bes timmen angehört.

9. Ein Knoten (A, B, C, D, E, X) nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das Mittel zum Bestimmen die Übertragung von dem Knoten aus, dem es angehört, zu dem Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken überwacht, welcher im Mittel zum Speichern dem Knoten zugeordnet ist, dem das Mittel zum Bestimmen angehört, und der Zuordnungs-Datensatz aus dem Mittel zum Speichern gelöscht wird, falls eine Übertragung von dem Knoten, dem es angehört, zu dem genannten Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken vom Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken nicht bestätigt wird.

10. Ein Knoten (A, B, C, D, E, X) nach einem jeden der Ansprüche 1 - 6, bei dem die Identifikations-Informationen eine Netzwerk-Adresse des Knotens enthalten, auf den sich diese Informationen beziehen.

11. Ein Knoten (AP1, AP2) nach Anspruch 2, der weiter folgendes umfaßt: ein Mittel zum Bestätigen von Zuordnungs- Anforderungen weiterer Knoten und ein zweites Mittel zum Speichern, das eine Liste aller weiteren Knoten enthält, die dem genannten Knoten durch Senden einer vom genannten Knoten akzeptierten Zuordnungs-Anforderung zugeordnet sind.

12. Ein Knoten (AP1, AP2) nach Anspruch 11, der weiter folgendes umfaßt: ein Mittel zum Senden einer Nachricht an andere Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken über das drahtgebundene lokale Netz, sobald der genannte Knoten eine Zuordnungs-Anforderung eines anderen Knotens akzeptiert; die genannte Nachricht informiert die anderen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken darüber, daß der genannte Knoten diesem anderen Knoten zugeordnet wurde.

13. Ein Knoten (AP1, AP2) nach Anspruch 11, der weiter folgendes umfaßt: ein zweites Mittel zum Überwachen von Daten im drahtgebundenen Netzwerk und ein Mittel zur Auswahl von Daten, die an einen beliebigen Knoten in der genannten Liste adressiert sind und das weiter den genannten drahtiosen Netzwerkadapter veranlaßt, diese Daten mittels drahtloser Übertragung an den Knoten auf der genannten Liste zu übertragen.

14. Ein Knoten (AP1, AP2) nach Anspruch 11, der weiter folgendes umfaßt: ein drittes Mittel zum Überwachen des genannten drahtlosen Netzwerkadapters, um eine Nachricht zu erkennen, die an diesen Knoten gerichtet ist, um über diesen Knoten an einen bestimmten anderen Knoten weitergeleitet zu werden, ein Mittel zum Bestimmen, ob sich dieser bestimmte andere Knoten auf der genannten Liste befindet, und ein Mittel zum Steuern des genannten drahtiosen Netzwerkadapters, um die Nachricht an den anderen genannten bestimmten Knoten zu senden, falls sich der andere bestimmte drahtlose Knoten auf der Liste befindet, und ein Mittel zum Steuern des genannten drahtgebundenen lokalen Netzwerkadapters, um die Nachricht über das adressierte drahtgebundene lokale Netz an den genannteh anderen bestimmten Knoten zu senden, falls sich der andere bestimmte Knoten nicht auf der Liste befindet.

15. Ein Knoten (AP1, AP2) nach Anspruch 2, der weiter folgendes umfaßt: ein viertes Mittel zum Überwachen des genannten drahtlosen Netzwerkadapters beim Empfang jeglicher Nachrichten (einschließlich Nachrichten, die nicht an den genannten Knoten gerichtet wurden), ein drittes Mittel zum Speichern, das eine Liste aller weiteren Knoten verwaltet, von denen diese Nachrichten innerhalb eines bestimmten Intervalls empfangen wurden, ein Mittel zum Vergleich, das bestimmt, ob jede neue empfangene Nachricht von einem Knoten in der Liste stammt, und ein Mittel zur Ausführung, das reagiert, wenn eine Nachricht von einem Knoten empfangen wird, der sich nicht in der Liste befindet, um den Knoten zur Liste hinzuzufügen.

16. Ein Knoten (AP1, AP2) nach Anspruch 15, bei dem das Mittel zur Ausführung weiter den genannten drahtlosen Netzwerkadapter veranlaßt, Identifikations-Informationen zur Identifikation des genannten Knotens zu senden, sobald der genannte Knoten eine Nachricht von einem Knoten empfängt, der sich nicht auf der Liste befindet.

17. Ein Knoten (AP1, AP2) nach einem jeden der Ansprüche 1 10, der weiter folgendes umfaßt: ein drittes Mittel zum Überwachen, das den genannten drahtlosen Netzwerkadapter überwacht, um eine an diesen Knoten gerichtete Nachricht zu erkennen, die über diesen Knoten zu einem bestimmten anderen Knoten weitergeleitet werden soll, und ein Mittel zum Steuern des genannten drahtlosen Netzwerkadapters, um die Nachricht wiederum zum genannten anderen bestimmten Knoten zu senden.

18. Ein Verfahren zur Übertragung in einem Netzwerk, das folgende Schritte umfaßt:

Senden von Daten mittels drahtloser Übertragung an andere Knoten im Netzwerk und Empfangen von Daten mittels drahtloser Übertragung von diesen Knoten;

Senden von Identifikations-Inforrnationen zur Identifikation des genannten Knotens, zusammen mit jeder vom Knoten gesendeten Daten-Nachricht und mittels drahtloser Übertragung; und

Senden von Daten, um eine Zuordnungs-Anforderung an einen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken zu senden;

dadurch gekennzeichnet, daß die Methode weiter folgendes umfaßt:

Überwachung von Daten, die mittels drahtloser Übertragung empfangen werden, um Identifikations-Informationen zur Identifikation weiterer Knoten anderer Netzwerke, deren Daten empfangen werden, aus den genannten Daten zu extrahieren und um Identifikations-Informationen zu extrahieren, durch die bestimmt werden kann, ob jeder weitere Knoten, von dem Daten empfangen wurden, in diesen Informationen als Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifiziert wurde;

Speicherung der Identifikations-Informationen, die diesen weiteren Knoten als Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifizieren;

Zugriff auf die genannten gespeicherten Identifikations- Informationen, sobald der Knoten versucht, Daten an einen anderen bestimmten Knoten zu übertragen, bei dem es sich nicht um den zugeordneten Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken handelt; und Umleitung der genannten Daten zum zugeordneten Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken zur Weiterleitung, falls sich die Identifikationsdaten für diesen bestimmten Knoten nicht in den genannten gespeicherten Identifikations- Informationen befinden.

19. Ein Verfahren nach Anspruch 18, das weiter folgendes umfaßt: Senden von Identifikations-Informationen, zusammen mit jeder vom Knoten gesendeten Daten-Nachricht, die den genannten ersten Knoten identifizieren und ihn als Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifizieren.

Ein Verfahren nach Anspruch 18, bei dem Identifikations- Informationen für weitere Knoten, die als Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifiziert sind, in einer ersten Tabelle und Identifikations-Inforrnationen für Knoten, die nicht als Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken identifiziert sind, in einer zweiten Tabelle gespeichert werden.

21. Ein Verfahren nach Anspruch 18, das weiter folgendes umfaßt: Bestimmung, ob Identifikations-Informationen für keinen, einen oder für mehrere Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken gespeichert sind.

22. Ein Verfahren nach Anspruch 21, bei dem im Falle der Bestimmung, daß Identifikations-Informationen für ausschließlich einen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken gespeichert sind, eine Zuordnungs-Anf orderung zu dem einzelnen genannten Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken gesendet wird.

23. Ein Verfahren nach Anspruch 21, bei dem im Falle der Bestimmung, daß Identifikations-Informationen für mehrere Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken gespeichert sind und daß der erste Knoten noch nicht einem Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken zugeordnet ist, einer der Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken ausgewählt wird, für den Identifikations-Informationen gespeichert sind und eine Zuordnungs-Anforderung an den ausgewählten einen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken gesendet wird.

24. Ein Verfahren nach Anspruch 22, bei dem im Falle des Empfangs einer Bestätigung des einzelnen Knotens zwischen verschiedenen Netzwerken, daß die Zuordnungs-Anforderung akzeptiert wurde, eine Eingabe gespeichert wird, die anzeigt, daß der genannte einzelne Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken dem ersten Knoten zugeordnet ist.

25. Ein Verfahren nach Anspruch 23, bei dem im Falle des Empfangs einer Bestätigung des ausgewählten Knotens zwischen verschiedenen Netzwerken, daß die Zuordnungs- Anforderung akzeptiert wurde, eine Eingabe gespeichert wird, die anzeigt, daß der genannte ausgewählte Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken dem ersten Knoten zugeordnet ist.

26. Ein Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, das weiter folgendes umfaßt: Überwachung der Übertragung vom ersten Knoten zum zugeordneten Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken und Entfernen der gespeicherten Eingabe, wenn eine Übertragung vom ersten Knoten zum genannten Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken vom Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken nicht bestätigt wird.

27. Ein Verfahren nach einem jeden der Ansprüche 18 - 23, bei dem die Identifikations-Informationen die Netzwerk-Adresse des Knotens enthalten, auf den sich die Informationen beziehen.

28. Ein Verfahren nach Anspruch 19, das weiter folgendes umfaßt: Akzeptieren der Zuordnungs-Anforderung von weiteren Knoten und Speichern einer Liste aller weiteren Knoten, die dem ersten genannten Knoten durch Senden einer vom ersten genannten Knoten akzeptierten Zuordnungs-Anforderung zugeordnet sind.

29. Ein Verfahren nach Anspruch 28, bei dem eine Nachricht an andere Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken über das drahtgebundene lokale Netz gesendet wird, sobald der genannte erste Knoten eine Zuordnungs-Anforderung von einem anderen Knoten akzeptiert hat; die genannte Nachricht teilt den anderen Knoten zwischen verschiedenen Netzwerken mit, daß der genannte erste Knoten diesem anderen Knoten zugeordnet wurde.

30. Ein Verfahren nach Anspruch 28, das weiter folgendes umfaßt: Überwachung der Daten im drahtgebundenen Netzwerk und Auswahl von Daten, die an einen der Knoten auf der genannten Liste gerichtet sind und Übertragung dieser Daten mittels drahtloser Übertragung an den Knoten auf der genannten Liste.

31. Ein Verfahren nach Anspruch 28, das weiter folgendes umfaßt: Überwachung der genannten Daten für eine an diesen Knoten gerichtete Nachricht, um von diesem Knoten an einen bestimmten anderen Knoten weitergeleitet zu werden, Bestimmung, ob sich dieser bestimmte andere Knoten auf der genannten Liste befindet, und Steuerung der Nachricht, um sie wiederum an diesen genannten bestimmten anderen Knoten zu senden, wenn sich der bestimmte andere drahtlose Knoten auf der Liste befindet, und Steuerung der Nachricht, um sie wiederum an das drahtgebundene lokale Netz zu senden, das die Nachricht an den genannten anderen bestimmten Knoten richtet, wenn sich der bestimmte andere Knoten nicht auf der Liste befindet.

32. Ein Verfahren nach Anspruch 19, das weiter folgendes umfaßt: Überwachung der genannten Daten zum Empfang jeglicher Nachrichten (einschließlich Nachrichten, die nicht an den genannten ersten Knoten gerichtet sind), Verwaltung einer Liste aller weiteren Knoten, von denen diese Nachrichten innerhalb eines bestimmten Intervalls empfangen wurden, Bestimmung, ob jede neue empfangene Nachricht von einem Knoten auf der Liste stammt, und Reagieren, wenn eine Nachricht von einem Knoten stammt, der sich nicht auf der Liste befindet, um den Knoten hinzuzufügen.

33. Ein Verfahren nach Anspruch 32, das weiter folgendes umfaßt: Senden von Identifikations-Informationen, die den genannten ersten Knoten identifizieren, sobald der genannte erste Knoten eine Nachricht von einem Knoten empfängt, der sich nicht auf der Liste befindet.

34. Ein Verfahren nach einem jeden der Ansprüche 18 27, das weiter folgendes umfaßt: Überwachung der genannten Daten für eine an diesen Knoten gerichtete Nachricht, die durch diesen Knoten an einen anderen bestimmten Knoten weitergeleitet werden soll, und Steuerung der Nachricht, um sie wiederum an den genannten anderen bestimmten Knoten zu senden.