Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE102004052331A1 - Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk - Google Patents

Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk Download PDF

Info

Publication number
DE102004052331A1
DE102004052331A1 DE102004052331A DE102004052331A DE102004052331A1 DE 102004052331 A1 DE102004052331 A1 DE 102004052331A1 DE 102004052331 A DE102004052331 A DE 102004052331A DE 102004052331 A DE102004052331 A DE 102004052331A DE 102004052331 A1 DE102004052331 A1 DE 102004052331A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
network
access point
station
control unit
stations
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102004052331A
Other languages
English (en)
Inventor
Marco Liebsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Europe Ltd
Original Assignee
NEC Europe Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Europe Ltd filed Critical NEC Europe Ltd
Priority to DE102004052331A priority Critical patent/DE102004052331A1/de
Priority to JP2005240582A priority patent/JP4737400B2/ja
Priority to US11/252,579 priority patent/US8369291B2/en
Priority to CNB2005101180515A priority patent/CN100505661C/zh
Publication of DE102004052331A1 publication Critical patent/DE102004052331A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02Power saving arrangements
    • H04W52/0209Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0212Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave
    • H04W52/0216Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave using a pre-established activity schedule, e.g. traffic indication frame
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/04Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk, vorzugsweise in einem WLAN (Wireless Local Area Network) nach IEEE802.11 Standard, wobei das Netzwerk mindestens einen Access Point aufweist, über den die Stationen mit dem Netzwerk assoziiert sind, und wobei die Stationen in einen Energiesparmodus übergehen können, ist im Hinblick auf eine flexible Einsetzbarkeit insbesondere in großen Netzwerken sowie eine Reduktion der erforderlichen Komplexität der Access Points des Netzwerks dadurch gekennzeichnet, dass im Netzwerk mindestens eine Steuerungseinheit implementiert ist, über die zumindest ein Teil der im Energiesparmodus benötigten Funktionalität gesteuert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk, vorzugsweise in einem WLAN (Wireless Local Area Network) nach IEEE802.11-Standard, wobei das Netzwerk mindestens einen Access Point aufweist, über den die Stationen mit dem Netzwerk assoziiert sind, und wobei die Stationen in einen Energiesparmodus übergehen können.
  • Der Standard IEEE802.11 stellt nicht nur eine weithin akzeptierte Zugangstechnologie zu drahtlosen lokalen Netzwerken (Wireless Local Area Networks, W-LANs) dar, sondern wird darüber hinaus auch als Hot-Spot-Zugangstechnologie zum Internet innerhalb zellulärer 3GPP-Systeme oder als Zugangstechnologie zum IP-Multimedia-Subsystem (IMS) in Betracht gezogen. Um einen auf dem IEEE802.11-Standard basierenden Zugang zu einer Infrastruktur auch für größere Netzwerke sicherzustellen, besteht einerseits ein großer Bedarf an effizienten Mechanismen zur Reduktion des Energieverbrauchs von mobilen Geräten und andererseits müssen Routing-Zustände im Netzwerk effektiv verwaltet werden, um die Erreichbarkeit der mobilen Geräte zu unterstützen.
  • Die IEEE802.11-Spezifizierung weist grundlegende Mechanismen auf, um die Netzwerk-Interface-Karte (NIC) von mobilen Stationen zu unterstützen, wenn diese in einen Energiesparmodus (Power Save Mode, PSM) eingetreten sind. Darüber hinaus ermöglicht der IEEE802.11-Standard die Signalisierung in Bezug auf vorhandenen Datenverkehr sowie die Weiterleitung von an IEEE802.11-Zugangspunkten (Access Points, AP) ankommenden IP-Datenpaketen an mobile Geräte, die in den PSM eingetreten sind. Die dazu notwendigen relevanten Konfigurationen werden während eines Assoziierungsvorgangs zwischen einem mobilen Gerät und einem IEEE802.11-Zugangspunkt vorgenommen. Dabei liefert das mobile Gerät dem Zugangspunkt Informationen über Parameter bezüglich seines Listen-Intervalls (LI), und im Gegenzug weist der Zugangspunkt dem mobilen Gerät eine Assozüerungs-Identifizierung (Association Identifier, AID) zu. Die gesamte Steuerung einer mobilen Station im PSM liegt somit beim Access Point, d.h. der Access Point verwaltet den Zustand der mobilen Station, speichert an die mobile Station im Energiesparmodus gerichtete IP-Datenpakete zwischen und benachrichtigt die mobile Station mittels einer sog. Traffic Indication Bitmap (TIM), dass Pakete vorhanden sind, die von dem Access Point gepollt, d.h. abgeholt werden können. Schließlich leitet der Access Point noch die zwischengespeicherten Datenpakete an die entsprechende Station weiter, wenn die Station die Pakete mittels einer IEEE802.11 spezifischen Signalisierungsnachricht (einem sog. Power Save Poll, PSP) paketweise anfordert.
  • Das bekannte Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit einer mobilen Station, die sich in einem Energiesparmodus befindet, erweist sich nach dem eingangs Gesagten in zweierlei Hinsicht als nachteilig. Dadurch, dass die gesamte Steuerung einer mobilen Station im Energiesparmodus von dem Access Point übernommen wird, mit dem die mobile Station assoziiert ist, behält die eingangs beschriebene Konfiguration, d.h. insbesondere die der Station vom Access Point zugewiesene AID, nur so lange ihre Gültigkeit, wie die mobile Station mit dem Access Point assoziiert ist. In einem größeren Netzwerk mit mehreren Access Points muss die Konfiguration stets erneuert werden, wenn sich die Station mit einem neuen Access Point assoziiert. Diese Umkonfiguration ist mit einem zusätzlichen Datenverkehr verbunden, was sich insbesondere negativ auf den Energieverbrauch der mobilen Station auswirkt.
  • Ein weiterer grundlegender Nachteil ist in der enormen Komplexität zu sehen, die Access Points aufweisen müssen, um die vollständige Steuerung von mobilen Stationen im PSM übernehmen zu können. Die Komplexität kann zwar für Anwendungen in LANs angemessen sein, um gewisse Funktionen, die spezifisch für drahtlose Technologie sind, im gesamten übrigen Netzwerk transparent zu machen. Insbesondere in größeren (mobilen) Kommunikationsnetzwerken bedeutet eine strikte 1:1-Assoziierung zwischen einer mobilen Station und einem Access Point allerdings eine drastische Einschränkung hinsichtlich der Flexibilität.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit einer mobilen Station in einem Netzwerk der eingangs genannten Art anzugeben, das insbesondere in großen Netzwerken mit hoher Flexibilität einsetzbar ist und bei dem die erforderliche Komplexität der Access Points des Netzwerks im Vergleich zu bekannten Verfahren der gattungsbildenden Art reduziert ist.
  • Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist das in Rede stehende Verfahren derart ausge bildet, dass im Netzwerk mindestens eine Steuerungseinheit implementiert ist, über die zumindest ein Teil der im Energiesparmodus benötigten Funktionalität gesteuert wird.
  • In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass durch im Netzwerk implementierte Steuerungseinheiten, über die zumindest ein Teil der im Energiesparmodus benötigten Funktionalität gesteuert wird, eine signifikante Entlastung der Access Points im Netzwerk möglich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren überträgt einzelne Funktionen auf eine oder mehrere von den Access Points getrennte Steuerungseinheiten und ermöglicht somit eine vom Netzwerk aus gesteuerte Traffic-Indizierung für mobile Stationen im Energiesparmodus. Die Access Points im Netzwerk können demzufolge im Hinblick auf die Handhabung von an die Stationen gerichteten IP-Nutzerdatenpaketen sowie die Verwaltung damit zusammenhängender Zustände mit einer wesentlich geringeren Komplexität ausgerüstet werden.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass das Roaming, d.h. der Wechsel einer mobilen Station von einem Access Point zu einem anderen, mit weniger Aktivität seitens der mobilen Station erfolgen kann. Durch die Zuweisung von Funktionalität an eine oder mehrere Steuerungseinheiten im Netzwerk können bestimmte Parameter unverändert im gesamten Netzwerk beibehalten werden, und zwar unabhängig davon, mit welchem Access Point die mobile Station assoziiert ist. Aufwendige Umkonfigurationen, die zu Lasten der im Allgemeinen nur äußerst begrenzt zur Verfügung stehenden Energieressourcen der Station gehen würden, sind beim Wechsel zwischen Access Points insoweit entbehrlich.
  • Im Rahmen einer konkreten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass den Stationen von einer Steuerungseinheit jeweils eine Identifizierung zugewiesen wird, die unabhängig von dem jeweiligen Access Point in einem Teilbereich des Netzwerks oder im gesamten Netzwerk Gültigkeit besitzt. Ein Teilbereich des Netzwerks kann beispielsweise durch eine Paging-Area oder eine Location-Area gebildet sein. Die Identifizierung wird grundsätzlich in der gleichen Art und Weise wie die eingangs beschriebene AID im IEEE802.11-Standard verwendet, besitzt jedoch einen weiteren Rahmen und wird nicht von einem einzelnen Access Point, sondern von einer der im Netzwerk implementierten Steuerungseinheiten gesteuert. Um anzudeuten, dass die Identifizierung nicht an einen einzelnen Access Point gebunden ist, wird die Identifizierung im Folgenden als Netzwerk-Assozüerungs-ID bezeichnet und als NAID abgekürzt. Die NAID wird einer mobilen Station zugewiesen, bevor diese in den PSM eintritt. Die Zuweisung kann beispielsweise über eine auf dem Internetprotokoll basierende Signalisierung zwischen der mobilen Station und einer Steuerungseinheit erfolgen. Im Gegensatz zu der eingangs beschriebenen standardmäßigen AID, die einer mobilen Station von einem bestimmten Access Point während einer Assoziierungsprozedur zugewiesen wird und die sich ändert, wenn sich die Station mit einem anderen Access Point assoziiert, bietet die NAID den großen Vorteil, dass diese beibehalten werden kann, auch wenn sich die Station im Power Save Mode befindet und den Access Point wechselt.
  • In vorteilhafter Weise kann die auf die Steuerungseinheiten übertragene Funktionalität die Detektion und/oder die Zwischenspeicherung von an die mobile Station adressierten IP-Paketen umfassen. Hierdurch ergibt sich eine zusätzliche Möglichkeit zur Reduktion der Komplexität der Access Points.
  • In weiter vorteilhafter Weise können die Steuerungseinheiten das sog. Mapping übernehmen, d.h. die Abbildung der IP-Zieladressen von an die Stationen adressierten IP-Datenpaketen auf die jeweiligen Netzwerk-Assoziierungs-IDs. Mit anderen Worten können die Steuerungseinheiten einen Eintrag für die mobile Station verwalten, welcher Informationen über die IP-Adresse sowie über die zugeordnete NAID der Station umfasst.
  • Um einer mobilen Station im PSM anzuzeigen, dass an sie adressierte IP-Datenpakete in dem Netzwerk zwischengespeichert sind und an die Station weitergeleitet werden können, sobald diese in der Lage ist, IP-Datenverkehr zu empfangen, kann die entsprechende NAID der Station von einer Steuerungseinheit mittels eines Protokolls, vorzugsweise z.B. mittels einer IP-basierten Signalisierung, an einen oder mehrere Access Points im Netzwerk gesendet werden. Im Konkreten kann die Netzwerk-Assozüerungs-ID beispielsweise an alle Access Points im Netzwerk gesendet werden. Alternativ ist es denkbar, die Netzwerk-Assozüerungs-ID nur an Access Points innerhalb eines bestimmten Teilbereichs des Netzwerks (beispielsweise innerhalb einer Paging Area, einer Location Area, etc.) zu senden.
  • Im Rahmen einer konkreten Implementierung kann vorgesehen sein, dass individuelle Access Points, welche die NAID einer mobilen Station empfangen, die NAID auf das entsprechende Bit in einer Traffic Indication Map (TIM) abbilden. Mit anderen Worten verbleibt die Mapping-Funktion, die eine Vermittlung zwischen der empfangenen NAID und dem IEEE802.11-spezifischen Schema zur Indizierung von Datenverkehr bildet, funktional bei den einzelnen Access Points. Die TIM kann – wie auch im IEEE802.11-Standard vorgesehen – mit nachfolgenden Beacons versendet werden.
  • Im Hinblick auf eine weitere Optimierung der Energieeinsparungscharakteristiken der mobilen Stationen kann vorgesehen sein, dass eine vollständige Authentifizierung und Assoziierung einer Station mit einem Access Point erst – und nur dann – durchgeführt wird, wenn der Station Datenverkehr angezeigt worden ist. Auf diese Weise können überflüssige Signalisierungen, die mit einer Authentifizierung und Assoziierung verbunden sind, effektiv reduziert werden.
  • In vorteilhafter Weise können die Steuerungseinheiten Steuerungskomponenten im Netzwerk zugeordnet werden, welche für die Koordination eng verwandter Funktionen zuständig sind. Insbesondere bietet sich beispielsweise die Implementierung von Steuerungseinheiten auf einem Zugangsrouter an. Denkbar ist auch die Implementierung auf einem Mobilitätsagenten, der die Verwaltung und Wiederherstellung von Routing-Zuständen der mobilen Stationen innerhalb des Netzwerks ausführt, oder auf einem Paging-Agenten, der innerhalb eines Netzwerks üblicherweise die Lokalisierung und Reaktivierung von mobilen Stationen übernimmt, die ihre Signalisierungsaktivität aufgrund ihres Energiesparmodus reduziert haben. Es sei angemerkt, dass einzelne Funktionalitäten, die von den Steuerungseinheiten übernommen werden, auf unterschiedlichen Netzwerkkomponenten implementiert werden können.
  • Das Format der Assoziierungs-IDs, die den mobilen Stationen im IEEE802.11-Standard von den Access Points zur Identifizierung zugewiesen werden, ist standardmäßig derart festgesetzt, dass die AID Werte von 1 bis 2007 annehmen kann. Zur Vermeidung von Konflikten mit dem IEEE802.11-Standard ist es von Vorteil, wenn die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beschriebenen Netzwerk-Assoziierungs-IDs dasselbe Format wie die AIDs gemäß IEEE802.11- Standard aufweisen. Somit ist eine eindeutige Identifizierung von 2007 mobilen Stationen im PSM möglich.
  • Für den Fall, dass sich in größeren Netzwerken mit einer Vielzahl von Access Points innerhalb einer zu steuernden Location Area mehr als 2007 mobile Stationen im PSM befinden, kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass eine spezifische Netzwerk-Assozüerungs-ID mehr als einer Station zugewiesen wird. Dies hat lediglich zur Folge, dass mehr als einer Station Datenverkehr angezeigt wird. Diese Mehrdeutigkeit kann jedoch bspw. über eine Protokoll-Signalisierung zwischen der mobilen Station und einer Steuerungseinheit anhand der IP-Adressen der Stationen oder eines anderen eindeutigen Identifizierers leicht aufgelöst werden, und diejenigen Stationen, denen fälschlicherweise Datenverkehr angezeigt worden ist, können unmittelbar nachdem die Mehrdeutigkeit von der Steuerungseinheit aufgelöst worden ist, wieder in den Power Save Mode übergehen.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche sowie andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildung der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
  • 1 in einer schematischen Darstellung das standardmäßige Assoziierungsverfahren sowie die Indizierung von Datenverkehr gemäß dem IEEE802.11-Standard,
  • 2 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung der Kommunikation mit einer mobilen Station in einem Netzwerk und
  • 3 in einer schematischen Darstellung die Unterschiede zwischen dem standardmäßigen Verfahren nach 1 und dem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens nach 2.
  • 1 verdeutlich die Standard-Prozedur der Authentifizierung und Assoziierung einer mobilen Station an einem Access Point sowie die Kommunikation zwischen der Station und dem Access Point, wenn die Station in den Power Save Mode übergeht.
  • Nach erfolgter Authentifizierung sendet die mobile Station eine Assoziierungsanfrage an den Access Point. Zusammen mit der Anfrage wird ein Listen-Intervall-Parameter (LI) gesendet, der dem Access Point die Anzahl von Beacon-Intervallen (BI) anzeigt, in denen die mobile Station aufgrund ihres Energiesparmodus keine Beacons empfangen kann. Der grundlegende Mechanismus des Power Save Mode gemäß IEEE802.11-Standard besteht darin, dass die Station während des Listen-Intervalls ihre Interface-Aktivität reduziert, um Energie zu sparen. Zwischen zwei Listen-Intervallen geht die Station kurzzeitig in einen Wachzustand über, in dem sie in der Lage ist, ein Beacon zu empfangen und zu verarbeiten.
  • Nach dem Aussenden der Assoziierungsanfrage erwartet die mobile Station eine IEEE802.11-Assoziierungsantwort vom Access Point. Die Assoziierungsantwort umfasst eine individuelle Assoziierungs-ID (AID), welche die Station identifiziert, wenn sie sich im Energiesparmodus befindet. Die AID repräsentiert ein spezielles Bit in der Traffic Indication Map (TIM), mittels dem der mobilen Station angezeigt wird, dass an sie adressierte Datenpakete vorliegen. Bei der TIM handelt es sich um ein Bit-Map, das mit den periodisch gesendeten Beacons übertragen wird.
  • Für den Fall, dass an einem Access Point IP-Datenpakete für eine mobile Station im Energiesparmodus zwischengespeichert sind, setzt der Access Point in den ausgesendeten Beacons das der jeweiligen AID der Station entsprechende Bit in der TIM von 0 auf 1, wobei die mobile Station spätestens nach LI Beacon-Intervallen in der Lage ist, ein Beacon zu empfangen. Durch das entsprechende auf 1 gesetzte Bit in der TIM wird die mobile Station davon in Kenntnis gesetzt, dass für sie IP-Pakete zur Abholung am Access Point vorliegen. Mittels einer speziellen Steuerungsnachricht, einer sog. Power Save Poll (PS-Poll) holt die mobile Station die IP-Datenpakete Paket für Paket von dem Access Point ab.
  • Um IP-Pakete, die an eine bestimmte Mobilstation im PSM adressiert sind, zu detektieren und korrekt weiterzuleiten, muss der Access Point die IP-Adresse der mobilen Station kennen. Sobald eine mit einem Access Point assoziierte mobile Station beabsichtigt, in den Power Save Mode überzugehen, sendet sie eine Nachricht an den Access Point, in der das sog. Power Management Flag im IEEE802.11-Frame-Kontrollfeld des MAC-Headers gesetzt ist. Durch diese Frame-Control-Nachricht wird dem Access Point nicht nur der PSM der Station angezeigt, sondern er erfährt zugleich die IP-Adresse der mobilen Station anhand eines mit der Frame-Control-Nachricht übertragenen IP-Paketes.
  • 2 zeigt schematisch in einem Diagramm ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Zusätzlich zu einem (oder mehreren) Access Points, mit dem/denen die mobilen Stationen assoziiert sind, umfasst das Netzwerk eine Steuerungseinheit, die beispielsweise einem Zugangsrouter zugeordnet ist. Die Kommunikation zwischen der Steuerungseinheit und den Access Points, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einer gezeigt ist, erfolgt auf IP-Ebene (Layer 3) oder über darüber liegende Protokoll-Ebenen und Transport-Mechanismen, wohingegen die mobile Station über einen drahtlosen Link mit dem Access Point verknüpft ist (Layer 2).
  • In einer Registrierungsphase übermittelt die mobile Station der Steuerungseinheit ihre IP-Adresse und – optional – ihr Listen-Intervall. Im Rahmen einer Registrierungsantwort informiert die Steuerungseinheit die mobile Station über eine ihr zugewiesene Identifizierung, wobei die Identifizierung unabhängig von dem jeweiligen Access Point im gesamten Netzwerk Gültigkeit besitzt. Im Folgenden wird diese Identifizierung – zur Unterscheidung von der Assoziierungs-ID (AID) gemäß IEEE802.11-Standard – als Netzwerk-Assozüerungs-ID (NAID) bezeichnet. Die mobile Station ist somit nicht mit einem speziellen Access-Point, sondern mit der Steuerungseinheit assoziiert. Über den Rahmen einzelner Access Points hinaus verwaltet die Steuerungseinheit sämtliche PSM-relevanten Informationen im gesamten Netzwerk oder in einem erweiterten Teilbereich des Netzwerks (bspw. einer Location Area). Für die IEEE802.11-Access Points besteht somit keine Notwendigkeit, PSM-bezogene Zustände und IP-Adressen von assoziierten mobilen Stationen zu kennen.
  • Nach der Registrierungsphase geht die mobile Station in den Power Save Mode über, was konkret bedeutet, dass die Station im Netzwerk keinerlei IP-Routing-Zustände aufrecht erhält. Mit anderen Worten tritt die Station in einen sog. Dormant-Zustand ein und schaltet ihre Netzwerk-Interface-Karte (NIC) von einem Receive/Transmit-Zustand (Rx, Tx) in einen sog. Doze-Zustand, um auf diese Weise Bandbreite und Energie zu sparen.
  • Für den Fall, dass IP-Datenpakete an registrierte mobile Stationen im Power Save Mode weitergeleitet werden müssen, sendet die Steuerungseinheit, welche das Bindeglied zwischen der IP-Adresse einer mobilen Station und der zugehörigen NAID bildet, eine Steuerungsnachricht an alle Access Points des Netzwerks bzw. einer zugehörigen Location Area. Die Steuerungsnachricht enthält die NAID der mobilen Station und – optional – den LI-Parameter der mobilen Station. Die einzelnen Access Points im Netzwerk empfangen die NAID und ggf. den optionalen LI-Parameter und setzen – entsprechend der NAID – das entsprechende Bit in der TIM, die zusammen mit periodisch ausgesendeten Beacons versendet wird.
  • Die Anzahl der Beacons, in denen das Bit in der TIM gesetzt bleibt, bevor ein Reset-Mechanismus greift, kann von einem Administrator frei festgesetzt werden. Da IP-Datenpakete für mobile Stationen nicht an den Access Points zwischengespeichert werden, ist – im Vergleich zum Verfahren gemäß IEEE802.11-Standard – die Bedeutung der LI-Parameter reduziert. Dennoch kann der Parameter noch dazu verwendet werden, einem Access Point anzuzeigen, wie viele Wiederholungen des spezifischen in der TIM gesetzten Bits erforderlich sind. Kann eine Station beispielsweise N Listen Intervalle – mit N = [1, 2, 3...] – keine Beacons empfangen, so kann die Wiederherstellung und die erneute Übertragung von der Steuerungseinheit über einen Timeout-Mechanismus koordiniert werden.
  • Nachdem der NIC einer mobilen Station anhand der TIM angezeigt worden ist, dass Datenverkehr für die Station vorhanden ist, reaktiviert sich die Station und setzt dabei ihren NIC-Zustand von „Doze" auf „Rx, Tx". Die Station informiert die Steuerungseinheit sodann mittels eines Deregistrierungsverfahrens über ihren aktuellen Aufenthaltsort. Diese Information erlaubt die Wiederherstellung von IP-Routingzuständen und die nachfolgende Weiterleitung zwischengespeicherter IP-Datenpakete an die mobile Station.
  • 3 illustriert schließlich in einem schematischen Diagramm die Unterschiede zwischen dem Standard-Verfahren nach 1 und dem in Zusammenhang mit 2 erläuterten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Standard-Verfahren, das im linken Teil der Figur dargestellt ist, liegt die gesamte PSM-relevante Funktionalität bei dem/den Access Point(s). Der Access Point weist den mobilen Stationen im PSM eine AID zu und übernimmt das Mapping zwischen den IP-Adressen der mobilen Stationen und den zugewiesenen AIDs. Für den Fall, dass am Access Point IP-Datenpakete für eine mobile Station zwischengespeichert sind, setzt der Access Point das der jeweiligen AID entsprechende Bit in der TIM. Die TIM wird vom Access Point zusammen mit Beacons periodisch ausgesendet.
  • Im rechten Teil von 3 ist dem Standard-Verfahren ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens gegenübergestellt. Dabei ist ein Teil der PSM-relevanten Funktionalität von dem Access Point entfernt und einer von dem Access Point getrennten Steuerungseinheit zugewiesen. In der Praxis können die von der Steuerungseinheit übernommenen Funktionen physikalisch auf mehreren unterschiedlichen Netzwerkkomponenten implementiert sein. Die Steuerungseinheit weist den mobilen Stationen im PSM eine NAID zu, die im gesamten Netzwerk oder zumindest in einem größeren Teilbereich des Netzwerks unabhängig von einzelnen Access Points Gültigkeit besitzt. Darüber hinaus ist die Steuerungseinheit für das Mapping zwischen den IP-Adressen der mobilen Stationen und den zugewiesenen NAIDs verantwortlich. Für den Fall, dass IP-Datenpakete für eine mobile Station im Netzwerk vorhanden sind, sendet die Steuerungseinheit die entsprechende NAID an einen oder mehrere Access Points. Diese übernehmen das Mapping zwischen den empfangenen NAIDs und dem IEEE802.11-spezifischen Schema der Traffic-Indizierung mittels TIM-Anzeige, wobei die TIM zusammen mit Beacons periodisch versendet wird.
  • Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass das zuvor rein willkürlich gewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk, vorzugsweise in einem WLAN (Wireless Local Area Network) nach IEEE802.11 Standard, wobei das Netzwerk mindestens einen Access Point aufweist, über den die Stationen mit dem Netzwerk assoziiert sind, und wobei die Stationen in einen Energiesparmodus übergehen können, dadurch gekennzeichnet, dass im Netzwerk mindestens eine Steuerungseinheit implementiert ist, über die zumindest ein Teil der im Energiesparmodus benötigten Funktionalität gesteuert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Stationen von der Steuerungseinheit jeweils eine Identifizierung – Netzwerk-Assozüerungs-ID – zugewiesen wird, die unabhängig von dem jeweiligen Access Point in einem Teilbereich des Netzwerks oder im gesamten Netzwerk Gültigkeit besitzt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Steuerungseinheit übertragene Funktionalität die Detektion und/oder die Zwischenspeicherung von an die mobilen Stationen adressierten IP-Paketen umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit die IP-Zieladressen von an die Stationen adressierten IP-Datenpaketen auf die jeweiligen Netzwerk-Assoziierungs-IDs abbildet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit beim Vorhandensein von IP-Datenpaketen für eine Station die entsprechende Netzwerk-Assozüerungs-ID an einen oder mehrere Access Points im Netzwerk verbreitet.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Access Point die Netzwerk-Assozüerungs-ID nach deren Empfang auf das entsprechende Bit in einer Traffic Indication Map (TIM) abbildet.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die TIM mit nachfolgenden Beacons versendet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine vollständige Authentifizierung und Assoziierung einer Station mit einem Access Point durchgeführt wird, nachdem der Station Datenverkehr angezeigt worden ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit auf einem Zugangsrouter, einem Mobilitätsagenten, einem Paging-Agenten und/oder auf einer oder mehreren sonstigen Netzwerkkomponenten implementiert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzwerk-Assoziierungs-IDs dasselbe Format wie die gemäß IEEE802.11-Standard eingesetzten Identifizierungen aufweisen.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine spezifische Netzwerk-Assozüerungs-ID mehr als einer Station zugewiesen wird.
DE102004052331A 2004-10-27 2004-10-27 Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk Ceased DE102004052331A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004052331A DE102004052331A1 (de) 2004-10-27 2004-10-27 Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk
JP2005240582A JP4737400B2 (ja) 2004-10-27 2005-08-23 ネットワーク内の移動局との通信を制御する方法
US11/252,579 US8369291B2 (en) 2004-10-27 2005-10-19 Method for controlling communication with mobile stations within a network by implementing at least one functional entity in the network
CNB2005101180515A CN100505661C (zh) 2004-10-27 2005-10-26 用于控制与网络内移动站的通信的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004052331A DE102004052331A1 (de) 2004-10-27 2004-10-27 Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004052331A1 true DE102004052331A1 (de) 2006-05-04

Family

ID=36201687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004052331A Ceased DE102004052331A1 (de) 2004-10-27 2004-10-27 Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8369291B2 (de)
JP (1) JP4737400B2 (de)
CN (1) CN100505661C (de)
DE (1) DE102004052331A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005038548A1 (de) * 2005-08-12 2007-02-15 Nec Europe Ltd. Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009804B1 (ko) 2005-11-04 2011-01-19 재단법인서울대학교산학협력재단 근거리무선통신망 단말을 위한 절전방법
US8731594B2 (en) * 2006-09-12 2014-05-20 Aruba Networks, Inc. System and method for reliable multicast transmissions over shared wireless media for spectrum efficiency and battery power conservation
US20080062923A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-13 Aruba Wireless Networks System and method for reliable multicast over shared wireless media for spectrum efficiency and battery power conservation
US8638701B2 (en) * 2008-09-26 2014-01-28 Nxp, B.V. Methods and apparatus for power saving in personal area networks
US8391169B2 (en) * 2008-10-31 2013-03-05 Symbol Technologies, Inc. Methods and apparatus for locating a mobile device in a sleep mode
JP5483188B2 (ja) * 2010-03-31 2014-05-07 日本電気株式会社 無線lanシステム及びその省電力制御方法
US8774145B2 (en) * 2011-04-01 2014-07-08 Intel Corporation Techniques to determine user presence
US9137778B2 (en) * 2011-12-05 2015-09-15 Qualcomm Incorporated Systems and methods for low overhead paging
CN106877977B (zh) * 2012-01-12 2021-02-12 华为终端有限公司 数据通信的方法、装置及系统
CN103297954B (zh) 2012-02-24 2016-12-14 华为技术有限公司 一种关联标识符分配方法及装置
KR101561114B1 (ko) * 2012-06-13 2015-10-16 주식회사 케이티 인코딩된 팀 정보 통신 방법
JP6512215B2 (ja) * 2014-03-07 2019-05-15 アイコム株式会社 中継装置、音声通信システムおよび音声通信方法
US9936452B2 (en) * 2014-07-09 2018-04-03 Qualcomm Incorporated Traffic advertisement and scheduling in a neighbor aware network data link
US9955421B2 (en) * 2014-07-09 2018-04-24 Qualcomm Incorporated Traffic advertisement and scheduling in a neighbor aware network data link
US9936479B2 (en) 2014-07-09 2018-04-03 Qualcomm Incorporated Traffic advertisement and scheduling in a neighbor aware network data link
US10863368B2 (en) * 2019-03-22 2020-12-08 Cisco Technology, Inc. Machine learning based adaptive short beacon transmission

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1392022A2 (de) * 2002-08-20 2004-02-25 Lg Electronics Inc. Leistungsverwaltungsverfahren und Vorrichtung für ein Wireless-LAN-Modul in einem Computersystem

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5636220A (en) 1994-03-01 1997-06-03 Motorola, Inc. Packet delivery method for use in a wireless local area network (LAN)
US6188899B1 (en) * 1996-07-15 2001-02-13 At&T Wireless Svcs, Inc. System and method for automatic registration notification for over-the-air activation
JPH11313370A (ja) * 1998-04-28 1999-11-09 Toshiba Corp 移動パケット通信システムとそのデータ通信装置、基地局装置及び移動端末装置
JP3338818B2 (ja) * 1999-12-14 2002-10-28 エヌイーシーインフロンティア株式会社 無線lan端末のためのパワーマネージメント方式
JP3625269B2 (ja) * 2000-03-14 2005-03-02 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ ハンドオーバ方法、移動局及び基地局
JP2004514383A (ja) * 2000-10-23 2004-05-13 ブルーソケット インコーポレーテッド 無線ローカルエリアネットワークの中央制御を可能にするための方法及びシステム
ATE377331T1 (de) * 2001-08-29 2007-11-15 Research In Motion Ltd System und verfahren zur adressierung eines mobilen gerätes in einem ip-basierten drahtlosen netzwerk
US6788658B1 (en) * 2002-01-11 2004-09-07 Airflow Networks Wireless communication system architecture having split MAC layer
US7689225B2 (en) 2002-01-28 2010-03-30 Ntt Docomo, Inc. Method and apparatus for dormant mode support with paging
US7961682B2 (en) * 2002-04-11 2011-06-14 Qualcomm Incorporated Handoff between base stations of different protocol revisions in a CDMA system
JP2004180115A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Nec Infrontia Corp 無線lanシステム
US7660578B2 (en) * 2003-05-02 2010-02-09 Nokia Corporation Method for saving power in a wireless terminal and a terminal
BR0318401A (pt) * 2003-07-31 2006-08-01 Dow Global Technologies Inc processo e aparelho para a oxidação em alta temperatura de um reagente gasoso e método para fabricar ácido acrìlico em um reator tubular

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1392022A2 (de) * 2002-08-20 2004-02-25 Lg Electronics Inc. Leistungsverwaltungsverfahren und Vorrichtung für ein Wireless-LAN-Modul in einem Computersystem

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE [Hrsg.]: Information technology - Telecommu- nications and information exchange between sys- tems - Local and metropolitan area networks - Spe- cific requirements, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, Standart 802.11, 1999 Edition, IEEE, 1999, Titel, S.ii-S.xiii, S. 128-137
IEEE [Hrsg.]: Information technology - Telecommu- nications and information exchange between sys- tems - Local and metropolitan area networks - Spe-cific requirements, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, Standart 802.11, 1999 Edition, IEEE, 1999, Titel, S.ii-S.xiii, S. 128-137 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005038548A1 (de) * 2005-08-12 2007-02-15 Nec Europe Ltd. Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk
US7693098B2 (en) 2005-08-12 2010-04-06 Nec Corporation Method for controlling paging signaling communication with mobile stations within a WLAN network
DE102005038548B4 (de) * 2005-08-12 2010-04-08 Nec Europe Ltd. Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk

Also Published As

Publication number Publication date
CN100505661C (zh) 2009-06-24
CN1767487A (zh) 2006-05-03
JP2006129450A (ja) 2006-05-18
JP4737400B2 (ja) 2011-07-27
US8369291B2 (en) 2013-02-05
US20060088019A1 (en) 2006-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112012004936B4 (de) Verfahren zum Weiterleiten von Daten in einem drahtlosen Sensornetzwerk
DE102004052331A1 (de) Verfahren zur Steuerung der Kommunikation mit mobilen Stationen in einem Netzwerk
DE60216862T2 (de) System und Verfahren zum mikromobilitätsbasierten Netz-Routing
DE60112083T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum regionalen funkruf für das mobile internet protokoll
DE69432689T2 (de) Verfahren und Anordnung zur Erhaltung der Kontinuität der Verarbeitung mit mobilem Rechner in einem drahtlosen Netz
DE69427404T2 (de) Zuordnungsverfahren und Vorrichtung zur Wiederverwendung von Netzressourcen in einem drahtlosen Kommunikationssystem
DE10307259B4 (de) Verfahren und System, das Roaming zwischen verschiedenen drahtlosen Netzwerken erlaubt
DE60306778T2 (de) Lokalisierung von mobilen Stationen in einem WLAN durch Zugangspunktregistrierung
DE60224212T2 (de) Netzwerk mit mehreren sub-netzwerken
DE69431946T2 (de) Verfahren und System zur Bestimmung der Weglenkung für mobile Arbeitsstationen in einem lokalen Mehrsegmentnetz
DE60127423T2 (de) Verfahren und vorrichtung für deckungssteuerung von multicastdiensten in einem drahtlosen netz
DE69531672T2 (de) Standortaktualisierung für paketgeschalteten datendienst in einem mobilkommunikationssystem
DE60310593T2 (de) Routing in einem datenkommunikationsnetz
DE60103942T2 (de) Lastausgleich in einem Telekommunikationssystem das Mobil IP unterstützt
DE102015104291B4 (de) Drahtloses Austauschen von Konfigurationsinformationen
DE112006001655B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vereinfachung einer Kommunikation unter Verwendung von Ersatz- und Care-of-Internetprotokolladressen
EP2274935B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von zumindest einer erweiterung einer zuordnungsnachricht für wireless mesh netze
DE10297189T5 (de) Ortsverwaltungssystem und Paging-Server in einem drahtlosen IP-Netz
DE102009043403B4 (de) Verfahren zum Aufbau eines bidirektionalen Kommunikationspfads in einem drahtlosen Netzwerk
DE112012004685B4 (de) Verfahren und System für den Rufbereichswechsel in einem Peer-to-Peer-Netzwerk aus Funkstandorten mit auf dynamischen Ruhekanälen basierenden Repeater-Stationen
DE20309953U1 (de) Knoten B zur Erleichterung der Durchführung persönlicher Kommunikationen mit vielzähligen drahtlosen Sende-/Empfangseinheiten
DE112006003520T5 (de) Ein Verfahren zum Ändern der Verwendung eines Zugangspunkts (Access Point - AP) in einem drahtlosen Kommunikationsnetz
DE202006005732U1 (de) Vorrichtung zum Koordinieren einer nahtlosen Kanalumschaltung in einem Maschennetz
EP2135404A2 (de) Verfahren zum betreiben eines nach art des mesh, insbesondere gemäss dem standard ieee 802.11s, aus einer vielzahl von netzwerkknoten gebildeten netzwerks
DE60036466T2 (de) Verfahren und system zum bereitstellen von diensten an mobilstationen im aktivzustand

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final