HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Regelung einer Gesprächsweiterreichung
für Punkt-zu-Mehrpunktverbindungen in mobilen ATM-Netzen, und stellt erstmals
eine Regelung einer Gesprächsweiterreichung für ein Mobilteil dar, welches
an einer Punkt-zu-Mehrpunktverbindung teilnimmt.
Diese Erfindung betrifft ein System der Regelung einer Gesprächsweiterreichung
in einem mobilen Punkt-zu-Mehrpunkt-ATM-Netz. Die Erfindung ist in einem System,
einem Verfahren und einem Programmprodukt zur Regelung einer Gesprächsweiterreichung
in einem mobilen Punkt-zu-Mehrpunkt-ATM-Netz realisiert.
Stand der Technik
Asynchrone Übertragungsnetze oder ATM-Netze (ATM = Asynchronous
Transfer Mode) stellen Punkt-zu-Punkt-, oder PTP-, wie auch Punkt-zu-Mehrpunkt-,
oder PMP-, Verbindungen bereit. In PTP-Verbindungen kommuniziert eine Station mit
nur einer anderen Station.
In PMP-Verbindungen sendet eine Station an eine Vielzahl anderer Stationen.
Die derart sendende Station kann als Sendestation oder Wurzelstation bezeichnet
werden. Die derart die Sendung der Wurzelstation empfangenden Stationen können
als Empfangsstationen oder als Blattstationen bezeichnet werden. PMP-Verbindungen
sind von Nutzen, wenn es erwünscht ist, eine Sendung an mehrere Stationen zu
senden, so beispielsweise in einer Lehrsituation. Durch Verwendung einer PMP-Verbindung
über ein ATM-Netz könnte eine Wurzelstation an einer Universität
eine Vorlesung an Studenten senden, welche an Blattstationen teilnehmen.
Stationen in einem ATM-Netz sind mit dem Netz an Vermittlungsknoten
des Netzes verbunden. ATM-Vermittlungsknoten können durch Verbindungsleitungen
miteinander verbunden sein. In einer PMP-Verbindung kann der Knoten, an welchem
die Wurzelstation angeschlossen ist, als der Wurzelknoten der PMP-Verbindung bezeichnet
werden. Auf ähnliche Weise können die Knoten, an welchen Blattstationen
angeschlossen sind, als Blattknoten bezeichnet werden. Es versteht sich, dass ein
Blattknoten mehr als einer Blattstation den Dienst liefern kann. Kommunikation,
welche sich in der Richtung weg von der Wurzelstation in Richtung der Blattstationen
bewegt, kann als Abwärtskommunikation bezeichnet werden; Kommunikation, welche
sich in der Richtung auf die Wurzelstation zu bewegt, kann als Aufwärtskommunikation
bezeichnet werden.
1 zeigt eine Vielzahl von ATM-Vermittlungsknoten. Einige
dieser Knoten sind miteinander durch Verbindungsleitungen verbunden. Die Knoten
werden durch Kreise dargestellt, und die Verbindungsleitungen werden durch gerade
Linien zwischen den Knoten dargestellt.
Heutzutage können ATM-Netze Unterstützung für mobile
Endgeräte einschließen. In mobilen ATM-Netzen kommuniziert ein mobiles
Endgerät (oder einfach ein Mobilteil, auch als MT bezeichnet) mit dem ATM-Netz
über eine Basisstation (BS). Die BS kann zum Zwecke dieser Besprechung konzeptionell
als Teil eines Vermittlungsknotens betrachtet werden. Es ist nicht erforderlich,
dass alle Vermittlungsknoten BSs darstellen. Eine BS kann als besondere Art von
Vermittlungsknoten mit Kommunikationseinrichtungen zur direkten Kommunikation mit
MTs betrachtet werden. Mobile ATM-Netze liefern eine Gesprächsweiterreichung
für PTP-Verbindungen, wenn ein MT in einer PTP-Verbindung sich aus einem durch
eine BS bedienten Areal in ein durch eine andere BS bedientes Areal bewegt. Dies
bedeutet, dass die PTP-ATM-Verbindung eines MT zwischen unterschiedlichen BSs weitergereicht
werden kann. Die BS, welche das MT verlässt, kann als die alte Basisstation,
oder OldBS, bezeichnet werden. Die BS, in die sich das MT bewegt, kann als neue
Basisstation, oder NewBS, bezeichnet werden.
Es ist einige Verwirrung bei der Verwendung des Begriffes "Zelle"
bei der Besprechung mobiler ATM-Netze möglich. Diese Verwirrung entsteht, da
mobile Netze historisch "Zelle" verwendet haben, um das Dienstareal einer BS anzuzeigen.
Anders gesagt, werden die Anrufe eines MT, welches sich von einer Zelle in eine
andere bewegt, zwischen einer OldBS und einer NewBS weitergereicht. In ATM-Netzen
wurde "Zelle" jedoch mit Bezug auf die ATM-Zelle verwendet, welche als Grundeinheit
für die Protokollverarbeitung und Vermittlung dient. Um hier Verwirrung zu
vermeiden, bezieht sich hierin der Begriff "Zelle", falls nicht anders angegeben,
auf die ATM-Zelle, und das Dienstareal einer BS wird als Dienstareal bezeichnet.
Ein ATM-Netz kann in Übereinstimmung mit einer Privatnetz-zu-Netz-Schnittstellen-Hierarchie,
oder PNNI-Hierarchie, arbeiten. Die PNNI-Hierarchie liefert eine Skalierbarkeit
der Netze und ist höchst vorteilhaft. Die PNNI-Hierarchie stellt sicher, dass
gleichwertige Einheiten zusammengruppiert werden können. Ein konzeptioneller
Überblick über die PNNI-Hierarchie erfolgt nachfolgend.
2 zeigt eine Art, in welcher die Knoten aus
1 auf einem hohen Niveau gruppiert sein könnten.
2 zeigt aus Gründen der Klarheit nicht die
Verbindungsleitungen zwischen den Knoten.
Insbesondere können die Knoten oberhalb der gestrichtelten Linie
als einer Übergruppe zugehörig angenommen werden, welche als Gruppe B
bezeichnet wird. Die Knoten unterhalb der gestrichelten Linie können als einer
Gruppe A zugehörig angenommen werden. Gruppe A und Gruppe B sind auf demselben
hohen Niveau definiert und können als gleichwertige Gruppen bezeichnet werden.
Dies bedeutet, dass Gruppe A eine gleichwertige Gruppe zu Gruppe B ist.
3 zeigt eine niedrigwertigere Gruppe von Knoten. Wiederum
wurde auf die Verbindungsleitungen zwischen den Knoten aus Gründen der Klarheit
verzichtet. Insbesondere wurden die Knoten der gleichwertigen Gruppe B in Gruppen
B.1 und B.2 gruppiert; die Knoten der gleichwertigen Gruppe A wurden in Gruppen
A.1, A.2, A.3 und A.4 grupiert. Es sollte sich verstehen, dass diese niedrigwertigeren
Gruppen einander gleichwertig sind. Dies bedeutet, dass die Gruppen B.1 und B.2
einander gleichwertig sind und auch als gleichwertige Gruppen bezeichnet werden
können. Die Gruppen A.1, A.2, A.3 und A.4 sind gleichwertig zueinander.
Auf dem niedrigsten Niveau kann ein Netz als eine Vielzahl von Knoten
einschließend begriffen werden, von welchen jeder eine Vermittlungsstation
oder ähnliches aufweist. Da diese Knoten sich alle auf demselben Niveau befinden,
sind sie gleichwertig.
Herkömmlicherweise kann ein Vermittlungsknoten basierend auf
den Namen der Gruppen benannt werden, von denen er ein Teil ist. Somit kann sich
ein Vermittlungsknoten mit der Bezeichnung A.2.1 in der Gruppe A auf dem höchsten
Niveau befinden, weiterhin in der Gruppe A.2 auf dem nächsten Niveau, und kann
der Vermittlungsknoten Nummer 1 innerhalb der Gruppe A.2 sein. Daher die Identifikation
oder Bezeichnung "A.2.1". Diese Namensgebungs-Konvention kann als hierarchische
Namensgebungs-Konvention bezeichnet werden.
4 zeigt, wie die Vermittlungsknoten in dem beispielhaften
Netz unter der vorstehenden Konvention benannt werden könnten.
Die PNNI-Hierarchie stellt somit gleichwertige Gruppen einer willkürlichen
Anzahl von Abstraktionsniveaus bereit. Die skalierbare PNNI-Hierarchie hilft dabei,
den Einfluss einer Veränderung des Netzes auf niedrigeren Niveaus vor den oberen
Niveaus zu verbergen, und hilft auch dabei, jegliche im Inneren einer gleichwertigen
Gruppe vorgenommene Veränderungen vor anderen gleichwertigen Gruppen zu verbergen.
Zur Unterstützung von PMP-Verbindungen erfordert es ein PNNI-ATM-Netz,
dass eine PMP-Verbindung über eine kontinuierliche Baumtopologie auf jedem
Niveau verfügen muss. Insbesondere stellt die Wurzel des Baumes in einer PMP-Verbindung
die Wurzelstation dar. Die Blätter des Baumes in einer PMP-Verbindung stellen
die Blattstationen dar. Die Blätter müssen mit der Wurzel über Zweigstationen
verbunden sein, welche sich nicht überlappen oder kreuzen. Das Verbot einer
Zweigüberlappung/-kreuzung ermöglicht die Existenz einer PMP-Verbindung
in Harmonie mit der Skalierbarkeit des PNNI-Netzes über alle unterschiedlichen
Abstraktionsniveaus.
Die vorstehende Baumtopologie-Anforderung, welche durch die PNNI-Hierarchie
auferlegt wird, beeinflusst die Weiterreichung für PTP-ATM-Verbindungen während
der Weiterreichung zwischen BSs nicht wesentlich. Die PTP-Weiterreichung kann direkt
erreicht werden. Jedoch beinhaltet die vorstehende Baumtopologie-Anforderung ernsthafte
Implikationen für PMP-ATM-Verbindungen während der Gesprächsweiterreichung.
Außer es wird eine geeignete Weiterreichungsregelung bereitgestellt, ist es
insbesondere möglich, dass bei einer Bewegung eines als Blattstation an einer
PMP-Verbindung teilnehmenden MT von dem Dienstareal einer OldBS zu einer NewBS verursachen
könnte, die Weiterreichung der Verbindung zur NewBS zwei Zweige sich unerlaubter
Weise kreuzen oder überlappen.
Diese Situation wird mit Bezug auf ein Beispiel und 5-12
erläutert. 5 zeigt das beispielhafte Netz, wobei
die Vermittlungsknoten-Adressen angezeigt sind, und die Verbindungsleitungen zwischen
den Vermittlungsknoten als gerade Linien dargestellt sind. In 5
existiert eine Wurzelstation RT, welche mit dem Vermittlungsknoten B.2.4 verbunden
ist. Eine erste Blattstation L1 ist mit dem Vermittlungsknoten A.2.3 verbunden.
Eine zweite Blattstation L2 ist mit dem Vermittlungsknoten A.4.4 verbunden.
6 zeigt eine PMP-Verbindung, welche durch das ATM-Netz
eingerichtet wurde, durch das L1 und L2 Kommunikationen von RT empfangen. In
6 wurde auf die gleichwertige Gruppe A.1 in ihrer Gesamtheit,
mehrere andere Vermittlungsknoten und mehrere Verbindungsleitungen aus Gründen
der Klarheit verzichtet. Die PMP-Verbindung ist als eine schwere, dunkle Linie gezeigt.
Verbindungsleitungen, welche kein Teil der PMP-Verbindung sind, sind als dünne
Linien gezeigt. Die PMP-Verbindung beinhaltet auch die Vermittlungsknoten B.2.4,
B.2.3 und B.2.2 der gleichwertigen Gruppt B.2; die Vermittlungsknoten B.1.1 und
B.1.2 der gleichwertigen Gruppe B.1; die Vermittlungsknoten A.3.2, A.3.1 und A.3.4
der gleichwertigen Gruppe A.3; den Vermittlungsknoten A.2.3; und die Vermittlungsknoten
A.4.6 und A.4.4 der gleichwertigen Gruppe A.4.
7 zeigt lediglich einen Teil des beispielhaften ATM-Netzes,
wobei die PMP-Verbindung nunmehr ein drittes Blatt umfasst, welches ein mobiles
Endgerät MT darstellt. Das MT befindet sich in der Kommunikation mit dem Vermittlungsknoten
A.4.2, und die PMP-Verbindung weist zusätzlich zu den bereits erwähnten
Vermittlungsknoten die Vermittlungsknoten A.4.3 und A.4.2 auf. Da die Verbindung
zwischen MT und A.4.2 eine mobile Kommunikationsverbindung ist, ist sie als eine
schwere gestrichelte Linie gezeigt.
8 zeigt das MT in hoch schematischer Weise. Insbesondere
kann eine Sende- und Empfangseinheit 10 eine Antenne ANT aufweisen, durch
welche Funkkommunikationen empfangen und gesendet werden. Verbunden mit der Sende-
und Empfangseinheit 10 kann eine Verarbeitungseinheit 20 sein,
welche das MT in die Lage versetzt an drahtlosen Funkkommunikationen teilzunehmen.
9 zeigt einen beispielhaften Vermittlungsknoten, welcher
eine Basisstation in einem mobilen ATM-Netz in hoch schematischer Weise darstellt.
Die Begriffe "Basisstation" und "Vermittlungsknoten" können für zahlreiche
Zwecke dieser Beschreibung als identisch betrachtet werden. Insbesondere weist eine
Basisstation 60 eine Basisstations-Sende- und -Empfangseinheit
30 auf, welche über mindestens eine Antenne ANT verfügt. Die
Basisstation 60 kann ebenfalls eine Basisstations-Verarbeitungseinheit
40 aufweisen, welche die Einheit 30 derart regelt, dass diese
Funkkommunikationen durch die Antenne ANT empfangt und sendet. Die Basisstation
60 kann ebenfalls über eine Vermittlungseinheit 50 verfügen,
welche eine Schnittstelle mit den Verbindungsleitungen eines ATM-Netzes aufweist.
Die Vermittlungseinheit 50 kann einen Prozessor und einen
zugehörigen Speicher aufweisen. Der Speicher kann über Befehle verfügen,
welche darauf ausgerichtet sind, den Prozessor in die Lage zu versetzen, die Schalteinheit
zur Teilnahme auf vordefinierte Arten an dem ATM-Netz zu veranlassen. Ein Vermittlungsknoten,
welcher keine Basisstation darstellt, verfügt möglicherweise nicht über
die Einheiten 30, 40 oder ANT.
10 zeigt eine Basisstation BS 60 und ihr Dienstareal
70. Im Allgemeinen kann ein MT im Dienstareal 70 einer BS mit
der Vermittlungseinheit 50 des ATM-Netzes über die BS 60
kommunizieren. 11 zeigt, wie die Dienstareale
70 unterschiedlicher BSs 60 in enger Nachbarschaft miteinander
bereitgestellt sind, um eine im Wesentlichen konstante Kommunikationskapazität
bereitzustellen.
Es wird angenommen, dass dasjenige MT, welches gegenwärtig über
den Vermittlungsknoten A.4.2 kommuniziert, sich in die Nähe des Dienstareals
von A.2.2 bewegt. Das Signal von A.4.2 nimmt an Stärke ab, und das Signal von
A.2.2 nimmt zu. Wenn die relative Stärke dieser beiden Signale einen bestimmten
Schwellenwert erreicht, sollten die Kommunikationen von A.4.2 zu A.2.2 weitergereicht
werden.
12 zeigt, wie die PMP-Verbindung erscheinen würde,
wenn eine derartige Weiterreichung auf direkte Weise vorgenommen wird. In
12 wurde auf mehrere weitere Knoten und Verbindungsleitungen,
welche momentan nicht relevant sind, zur Verbesserung der Klarheit verzichtet. Die
PMP-Verbindung ist als sich von A.4.2 zu A.2.2 erstreckend gezeigt, so dass das
MT weiterhin an der PMP-Verbindung teilnehmen kann, und das MT ist als mit dem ATM-Netz
über A.2.2 kommunizierend gezeigt.
Eine derartige Weiterreichung ist jedoch nicht zulässig, da die
Erstreckung der PMP-Verbindung zwischen A.4.2 und A.2.2 der nötigen Baumtopologie
zuwiderläuft. Insbesondere würde diese unzulässige Verbindung zwei
Zweige aus der gleichwertigen Gruppe A.3 bereitstellen, welche in der gleichwertigen
Gruppe A.2 geendet hatten. Anders gesagt, kann behauptet werden, dass diese beiden
Zweige sich an der gleichwertigen Gruppe A.2 "kreuzen" oder "überlappen". Die
erforderliche Baumtopologie einer PMP-Verbindung in einem ATM-Netz würde somit
gebrochen.
Die Tatsache, dass eine Verbindungsweiterreichung der Baumtopologie
zuwiderlaufen kann, stellt ein ernstes Problem im Hinblick auf die Unterstützung
von PMP-Verbindungen in mobilen ATM-Netzen dar. Daher wird Mobilität für
PMP-Verbindungen in ATM-Netzen gegenwärtig nicht unterstützt. Darüber
hinaus existiert eine Vielzahl von PMP-Verbindungsarten, und dies kompliziert die
Regelung der Gesprächsweiterreichung noch weiter. Die zahlreichen Arten von
PMP-Verbindungen werden nun kurz beschrieben.
Gemäß Spezifikationen des ATM-Forum (s. Hintergrund-Druckschriften
12, 13) existieren drei Arten von PMP-Verbindungen. Die drei Arten von PMP-Verbindungen
sind die Wurzelinitiierte PMP-Verbindung, die Wurzel-LIJ-Verbindung und die Netz-LIJ-Verbindung.
Jede wird nun nacheinander beschrieben, doch es ist wichtig, im Hinterkopf
zu behalten, dass diese drei Arten von PMP-Verbindungen ohne Bezug zu mobilen ATM-Netzen
definiert werden. Anders gesagt werden diese drei Arten von PMP-Verbindungen für
AMT-Netze spezifiziert, ungeachtet dessen, ob das spezielle ATM-Netz einen drahtlosen
Zugang bereitstellt.
Wurzelinitiierte PMP-Verbindungen werden durch die Wurzel erzeugt,
und nur die Wurzel kann eine Signalisierungsprozedur durch Senden einer ADD-PARTY-Nachricht
in Richtung eines neuen Blattes initiieren.
Eine Wurzel-LIJ-PMP-Verbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie
eine wurzelausgelöste, blattinitiierte Verbindung (Leaf Initiated Join, LIJ)
darstellt. Wurzel-LIJ-Verbindungen erlauben es einem Blatt, einen Beitritt zu der
PMP-Verbindung durch Senden einer LEAF-SETUP-REQUEST-Nachricht an die Wurzel zu
beantragen. Unmittelbar nach Empfang der Nachricht beginnt die Wurzel die Signalisierungsprozedur,
um dieses Blatt hinzuzufügen, und zwar durch Senden einer ADD-PARTY-Nachricht
in Richtung des neuen Blattes.
Eine Netz-LIJ-PMP-Verbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie
eine blattausgelöste, blattinitiierte Verbindung (Leaf Initiated Join, LIJ)
darstellt. Netz-LIJ-Verbindungen erlauben es einem Blatt, einen Beitritt zu der
PMP-Verbindung durch Senden einer LEAF-SETUP-REQUEST-Nachricht an die Wurzel zu
beantragen. Diese Anforderungsnachricht erreicht möglicherweise die Wurzel
nicht. Das Netz bestimmt, ob ein Knoten existiert, welcher als Ersatzwurzel für
das Blatt dienen kann. Falls eine Ersatzwurzel für das Blatt existiert, beginnt
die Ersatzwurzel (und nicht die "echte" Wurzel) die Signalisierungsprozedur, um
das Blatt hinzuzufügen, und zwar durch Senden der ADD-PARTY-Nachricht in Richtung
des neuen Blattes. In Netz-LIJ-PMP-Verbindungen nehmen die netzaufwärts der
Ersatzwurzel gelegenen Knoten den Beitritt des Blattes möglicherweise nicht
wahr, da der Beitritt durch die Ersatzwurzel vorgenommen wird. Netz-LIJ ist die
einzige Art von ATM-PMP-Verbindung, in welcher eine Ersatzwurzel verwendet wird.
ATM-Netzwerke wurden bislang in unterschiedlichen Aspekten studiert
und definiert. Die nachfolgenden Druckschriften sind zur Vereinfachung für
den Leser aufgelistet, da sie nützliche Hintergrundinformationen über
diese unterschiedlichen Aspekte enthalten, und sind aufgrund dieser nützlichen
Hintergrundinformationen in ihrer Gesamtheit als Referenz enthalten:
Betreffend des Konzeptes 'Mobiles ATM':
- 1. D. Raychaudhuri, R. Yuan, A. Itawa, H. Suzuki. Rationale and framework for
wireless ATM specification. ATM Forum/95-1646/PLEN, 1995.
Betreffend des nahefristigen Satzes mobiler Dienste in einem mobilen
ATM-Netz:
- 2. Acharya, J. Li, A. Bakre, D. Raychaudhuri. Design and prototyping of location
management and handoff protocols for wireless ATM networks. In Proceedings of ICUPC
1997, San Diego, Sept. 1997.
Betreffend einer langfristigen Abwanderung auf drahtlosen Breitband-Ende-zu-Ende-ATM-Dienst:
- 3. D. Raychaudhuri und N. D. Wilson. ATM-based transport architecture for multiservice
wireless personal communication networks. IEEE Journal an Selected Areas in Communications,
12(8):1401-1414, Dezember 1994.
Betreffend Forschung und Entwicklung im Bereich Mobilunterstützung
für ATM-Netze:
- 4. Acampora und M. Naghshineh. An architecture and methodology for mobile-executed
handoff in cellular ATM networks. IEEE Journal on Selected Areas in Communications,
12(8):1365-1375, Dezember 1994.
- 5. K. Toh. Crossover switch discovery for wireless ATM LANs. ACM/Baltzer Mobile
Networks and Nomadic Applications, 1(2), Dezember 1996.
- 6. R. Yuan, S. K. Biswas, L. J. French, J. Li, D. Raychaudhuri. A signaling
and control architecture for mobility support in wireless ATM networks. ACM/Baltzer
Mobile Networks and Applications, 1(3), Dezember 1996.
- 7. M. Veeraraghavan, M. Karol, K. Eng. Mobility and connection management in
a wireless ATM LAN. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 15(1):50-68,
Januar 1997.
- 8. H. Mitts, H. Hansen, J. Immonen, S. Veikkolainen. Lossless handover for wireless
ATM. ACM/Baltzer Mobile Networks and Applications, 1(3), Dezember 1996.
Betreffend Bemühungen in Richtung Standardisierung:
- 9. Rajagopalan H. Mitts, K. Rauhala, G. Bautz. Proposed handover signaling architecture
for release 1.0 WATM baseline. ATM Forum/97-0845, September 1997.
- 10. A. Acharya, J. Li, D. Raychaudhuri. Primitives for location management and
handoff control in mobile ATM networks. ATM Forum/96-1121, Aug. 1996.
Betreffend eines Rahmens für Mobilitätsunterstützung
in einem ATM-Netz:
- 11. Acharya, J. Li und D. Raychaudhuri. Mobility management in wireless ATM
networks. IEEE Communication Magazine, 35(11):100-109, November 1997.
Betreffend Spezifikationen für Anwender-Netz- und Netz-Netz-Schnittstellen:
- 12. ATM Forum. ATM User-Network Interface (UNI) Signalling Specification, Version
4.0. ATM Forum/af-sig-0061, Juli 1996.
- 13. ATM Forum. Private Network-Network Interface Specification (PNNI) Version
2.0. ATM Forum/BTD-PNNI 2.00, September 1997.
Betreffend der Auswahl eines COS in PTP-Gesprächsweiterreichung:
- 14. J. Li, A. Acharya, D. Raychaudhuri.
A signaling mechanism for hand-off control in mobile ATM networks. In Proceedings
of the 12th International Conference of Information Networking, Tokio,
Japan, Januar 1998.
Eine weitere Druckschrift des Standes der Technik ist zu finden in:
ACHARYA A ET AL: "Mobile ATM: architecture, protocols and implementation" BROADBAND
SWITCHING SYSTEMS PROCEEDINGS, 1997. IEEE BSS '97., 1997 2ND IEEE INTERNATIONAL
WORKSHOP ON TAIWAN, CHINA 2.-4. DEZ. 1997, NEW YORK, NY, USA, IEEE, US 2. Dezember
1997 (1997-12-02), Seiten 115-119, XP010268767 ISBN: 0-7803-4443-X
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung wird in einem Verfahren zur Gesprächsweiterreichung
für alle drei Arten von PMP-Verbindungen in einem mobilen PNNI-ATM-Netz in
einer derartigen Weise realisiert, dass eine Überkreuzung/Überlappung
von Zweigen vermieden wird. Die Erfindung wird ebenfalls in einem Computersystem
und einem Computerprogrammprodukt zur Implementierung des vorstehenden Verfahrens
realisiert.
Das Verfahren zur Regelung einer Gesprächsweiterreichung liefert
die Entdeckung eines geeigneten Kreuzschienenschalters, welcher einen Dateneingabe-Randknoten
darstellt, der sowohl die alte Basisstation als auch die neue Basisstation abdeckt.
Das erfindungsgemäße Regelverfahren umfasst neue Protokollnachrichten,
eine neue Art von Zelle zur Bereitstellung einer Gesprächsweiterreichung ohne
jeglichen Datenverlust sowie eine neue PNNI-Routenansicht zur Unterstützung
der Bildung von neuen Pfaden für jegliche der drei Arten von PMP-Verbindungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt Knoten und Verbindungsleitungen in einem ATM-Netz
dar;
2 stellt eine Gruppierung von Knoten auf einem hohen
Niveau dar;
3 stellt eine Gruppierung von Knoten auf einem nächstniedrigeren
Niveau dar;
4 stellt eine Identifizierungs-/Benennungskonvention
dar;
5 stellt ein beispielhaftes ATM-Netz zur Verwendung
bei der Beschreibung eines Problems bei der PMP-Gesprächsweiterreichung dar;
6 zeigt eine PMP-Verbindung in dem beispielhaften ATM-Netz;
7 zeigt einen kleinen Teil des beispielhaften ATM-Netzes
einschließlich eines Mobilteils, welches an der PMP-Verbindung teilnimmt;
8 zeigt in schematischer Form ein Mobilteil;
9 zeigt in schematischer Form einen Vermittlungsknoten;
10 stellt das Konzept eines Dienstareals einer Basisstation
dar;
11 stellt das Konzept einer Vielzahl sich überlappender
Dienstareale dar;
12 zeigt eine unzulässige PMP-Verbindung;
13 stellt ein mobiles ATM-Netz dar;
14 stellt eine PMP-Verbindung in einem PNNI-Netz dar;
15 stellt Gesprächsweiterreichungs-Regelfunktionen
und teilnehmende Einheiten dar;
16 stellt den Gesprächsweiterreichungs-Regelprozess
für PMP-Verbindungen dar;
17 stellt eine Signalisierungssequenz der Regelung
einer Gesprächsweiterreichung in PMP-Verbindungen dar.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein PNNI-ATM-Netz kann konzeptionell wie in 13
gezeigt gesehen werden. Eine PMP-Verbindung in einem PNNI-ATM-Netz ist in
14 gezeigt. Wie bereits erwähnt, verfügt
eine PMP-Verbindung möglicherweise über keinerlei überlappende Zweige
zwischen Knoten. Dies bedeutet, dass nur zum ersten Blatt in einer gleichwertigen
Gruppe ein Zweig hinzugefügt werden kann, welcher die Grenze der gleichwertigen
Gruppe zu dem PMP-Baum überquert; zu den anderen Blätter in der gleichwertigen
Gruppe müssen Zweige innerhalb der gleichwertigen Gruppe hinzugefügt werden.
Diese Anforderung wird gestellt, da auf jedem Niveau der PNNI-Hierarchie eine PMP-Verbindung
über eine Baumtopologie verfügen muss.
Um eine Überlappung von Zweigen in einer regulären (d.h.
nicht mobilen) PMP-Verbindung zu vermeiden, wird ein Verbindungsblick oder Connection
View für jeden Knoten an dem PMP-Baum hinzugefügt (s.
Hintergrund-Druckschriften 12, 13 für ausführlichere Informationen über
einen Connection View). Der Connection View eines Knotes ist ein Baumgraph, welcher
an dem Knoten wurzelt. Der View ist für jeden Knoten spezifisch und kann sich
in Abhängigkeit davon unterscheiden, welche der drei Arten von PMP-Verbindungen
verwendet wird. Der PNNI-Wurzelalgorithmus kann den Connection View eines Knotens
verwenden, um die Listen Benannter Transits (Designate Transit Lists, DTLs) zusammen
mit dem existierenden Pfad auf dem Baum in Richtung des neu hinzuzufügenden
Blattes zu bestimmen. Ohne Connection View wird möglicherweise ein Parallelpfad
zu dem existierenden Pfad unnötigerweise geschaffen, um ein neues Blatt zu
der PMP-Verbindung hinzuzufügen.
In der Tat ist es nicht unbedingt notwendig, dass alle Knoten der
PMP-Verbindung über einen Connection View verfügen. Nur die für die
PNNI-Quellenwurzelung verantwortlichen Knoten müssen darüber verfügen.
Eine Einheit in mobilitätsunterstützenden PMP-Verbindungen
ist der Dateneingabe-Randknoten (Entry Border Node, EBN).
Für eine PMP-Verbindung ist der EBN einer gleichwertigen Gruppe
definiert als, von netzaufwärts der Verbindung aus gesehen, der erste Knoten
in der gleichwertigen Gruppe, welche sich auf dem PMP-Baum befindet. Beispielsweise
ist B.1.1 der EBN für die gleichwertige Gruppe B.1, und A.3.2 ist der EBN für
die gleichwertige Gruppe A.3 sowie die gleichwertige Gruppe A auf höherem Niveau.
Da Wurzelknoten und EBNs für die PNNI-Quellenwurzelung verantwortlich sind,
müssen sie einen Connection View beibehalten.
Die erfindungsgemäße Regelung der Gesprächsweiterreichung
für PMP-Verbindungen führt eine inkrementale Pfad-Neuroutung für
MTs durch, welche der für eine PTP-Verbindungs-Gesprächsweiterreichung
durchgeführten ähnelt. Jedoch muss auch die Baumtopologie-Anforderung
erfüllt werden. Diese Pfad-Neuroutung in der Erfindung wird mit den bereits
im Connection View eines Knotens bereitgestellten verfügbaren Topologie-Informationen
beibehalten, wie nachstehend deutlich wird.
Regelfunktionen der Gesprächsweiterreichung
Die RT wird als fest angenommen. Erfindungsgemäß kann ein
MT als ein Blatt einer PMP-Verbindung nahtlos zu einem neuen Blatt der PMP-Verbindung
durch einen Regelprozess der Gesprächsweiterreichung werden, wenn sich das
MT von einem drahtlosen Zugangspunkt zu einem anderen drahtlosen Zugangspunkt bewegt
(d.h. von einem Dienstareal in ein anderes). Die Netzeinheiten, welche in den Prozess
der Gesprächsweiterreichung für eine PMP-Verbindung involviert sein können,
sind in 15 gezeigt. Sie stellen dar ein MT, die RT
oder Ersatzwurzel des MT (die RT ist nicht notwendigerweise über die Regelprozedur
der Gesprächsweiterreichung informiert), die Ursprüngliche Basisstation
(oder alte Basisstation: OldBS), welche das Dienstareal abdeckt, in dem sich das
MT momentan befindet, die Neue Basisstation NewBS, die das Dienstareal abdeckt,
welches das MT soeben betritt, und den Kreuzschienenschalter COS.
Die MT an der OldBS kann als altes Blatt (OldLeaf) bezeichnet werden,
und an der NewBS als neues Blatt (NewLeaf). Der Verbindungspfad zwischen der OldBS
und dem COS wird als alter Pfad (OldPath) bezeichnet, der zwischen der NewBS und
dem COS kann als neuer Pfad (NewPath) bezeichnet werden. In 15
ist Si als Ersatzwurzel für das MT bezeichnet. In der Praxis kann ein COS netzaufwärts,
netzabwärts oder an gleicher Position im Hinblick auf die Wurzel oder Ersatzwurzel
der MT positioniert sein.
Die Regelung der Gesprächsweiterreichung weist die folgenden
Primärfunktionen auf, um die Verbindung eines mobilen Anwenders mit einer PMP-Verbindung
in dem Netz aufrechtzuerhalten: (1) COS-Entdeckung, (2) Hinzufügen des MT als
NewLeaf von dem COS, (3) Weglassen des MT als OldLeaf von dem COS. Bei der Hinzufügung
des NewLeaf ist es möglich, dass ein Teil des NewPath sich bereits an dem PMP-Baum
befindet (wie beispielsweise von S3 zu S5). Beim Weglassen des OldLeaf wird der
OldPath an dem Punkt freigesetzt, an welchem netzabwärts keine weiteren Blätter
existieren (zwischen OldBS und S4, falls kein weiteres Mobilteil an OldBS).
Die COS-Entdeckung für eine PMP-Verbindungs-Gesprächsweiterreichung
unterscheidet sich von der "Entdeckung" einer Ersatzwurzel in einer Netz-LIJ-PMP-Verbindung.
Sie unterscheidet sich ebenfalls von der COS-Entdeckung für eine PTP-Verbindungs-Gesprächsweiterreichung.
In der Tat kann die Gesprächsweiterreichung für eine PTP-Verbindung jeden
beliebigen Knoten auf dem ursprünglichen Pfad von der OldBS zu dem letzten
durch den festen Host angebrachten Schalter als COS verwenden (s. Hintergrund-Druckschrift
14). Jedoch ist die Auswahl eines COS in einer PMP-Verbindung aufgrund der Nicht-Überlappungs-Anforderung
der PMP-Verbindung sehr restriktiv. Erfindungsgemäß muss ein PMP-COS ein
EBN sein, dessen gleichwertige Gruppe die OldBS und die NewBS abdeckt. Mit dieser
Anforderung ist der Regelungsprozess für die Gesprächsweiterreichung für
alle drei Arten von PMP-Verbindungen kontinuierlich.
Regelungsprozess für Gesprächsweiterreichung
Der PNNI-Routenblick
Drei Arten von PMP-Verbindungen unterscheiden sich darin, (1) wer
die Hinzufügungsanfrage initiieren kann (Wurzel oder Blatt) und/oder (2) wer
die Hinzufügungsprozedur initiieren kann (Wurzel oder Ersatzwurzel). Der Connection
View eines Knotens kann sich in den drei unterschiedlichen Verbindungsarten unterscheiden.
Beispielsweise befindet sich ein in einer Netz-LIJ-Verbindung durch eine Ersatzwurzel
hinzugefügtes Blatt möglicherweise nicht im Blick einiger netzaufwärts
gelegener Knoten, während in den anderen beiden Arten jedes netzabwärts
gelegene Blatt im Blick eines netzaufwärts gelegenen Knotens liegt.
Jedoch ist, wenn die Blattinformationen aus dem Connection View genommen
werden, das Ergebnis für alle drei Arten von PMP-Verbindungen das selbe. Anders
gesagt ergibt sich, wenn die Blattinformation entfernt wird, ein einheitlicher Blick
an einem bestimmten Knoten, unabhängig davon, welche der drei PMP-Verbindungsarten
verwendet wird. Erfindungsgemäß wird ein derart einheitlicher Blick, welcher
als PNNI-Routenblick eines Knotens bezeichnet wird, verwendet, um eine PNNI-Quellenroutung
zu erzielen, während ein überlappen von Zweigen vermieden wird. Für
alle drei Arten von PMP-Verbindungen wird ein PNNI-Routenblick zumindestens beibehalten
(1) an der Wurzel und (2) an jedem EBN der Verbindung.
Der PNNI-Routenblick ist vorteilhaft, da er denselben nützlichen
Routenblick in allen drei Arten von Verbindungen bereitstellt, indem er die bereits
verfügbaren Topologie-Informationen berücksichtigt (d.h. durch Verwendung
eines Untersatzes des existierenden Connection View). Daher kann eine Regelung der
Gesprächsweiterreichung in einheitlicher Weise erfolgen.
Vorbereitende Handlungen
Nun wird auf einige vorbereitende Handlungen, oder im Voraus vorzunehmende
Handlungen, eingegangen. Diese Handlungen beziehen sich auf die Bereitstellung eines
PMP-Baumes, welcher in der Lage ist, die PMP-Gesprächsweiterreichung des Erfindung
zu unterstützen.
Bei der Einrichtung einer PMP-Verbindung ist eine bedeutende Handlung,
dass jeder EBN sich bewusst ist, ein EBN zu sein. Dies bedeutet, dass, wenn ein
Knoten (ein netzaufwärts gelegener Knoten, näher an der Wurzel) sich mit
einem anderen Knoten (einem netzabwärts gelegenen Knoten, weiter entfernt von
der Wurzel) zu einer PMP-Verbindung arrangiert, der netzabwärts gelegene Knoten
die Adresse des netzaufwärts gelegenen Knotens überprüfen muss. Falls
die Adresse des netzaufwärts gelegenen Knotens anzeigt, dass der netzaufwärts
gelegene Knoten aus einer anderen gleichwertigen Gruppe ist als der netzabwärts
gelegene Knoten, ist der netzabwärts gelegene Knoten ein EBN für diese
gleichwertige Gruppe. In Abhängigkeit von der Unterschiedlichkeit der Adressen
kann der netzabwärts gelegene Knoten ein EBN für eine gleichwertige Gruppe
auf höherem Niveau sein.
In 14 empfängt beispielsweise Knoten
A.3.2 eine Anfrage zum Aufbau einer PMP-Verbindung von Knoten B.1.2. Knoten A.3.2
kann ohne Weiteres bestimmen, dass die Anfrage von einem Knoten in der gleichwertigen
Gruppe B stammt. Somit weiß Knoten A.3.2 mindestens aus der Unterschiedlichkeit
der Adresse von der netzaufwärts gelegenen Station, dass er (Knoten A.3.2)
der EBN für die gleichwertige Gruppe A ist. Dies bedeutet notwendigerweise,
dass Knoten A.3.2 ebenfalls der EBN für die gleichwertige Gruppe A.3 ist. Diese
Tatsachen folgen aus der Anforderung, dass die PMP-Verbindung auf jedem Niveau ein
Baum sein muss, ohne dass sich Zweige kreuzen oder überlappen.
Wenn Knoten A.3.2 eine Nachricht an Knoten A.3.1 sendet, einen Teil
der PMP-Verbindung aufzubauen, ist Knoten A.3.2 der netzaufwärts gelegene Knoten
und Knoten A.3.1 ist der netzabwärts gelegene Knoten. Knoten A.3.1 kann aus
der Adresse des netzaufwärts gelegenen Knotens A.3.2 folgern, dass die PMP-Verbindung
bereits die gleichwertige Gruppe A wie auch die gleichwertige Gruppe A.3 erreicht
hat. Aus der Ähnlichkeit der Adresse von Knoten A.3.2 mit seiner eigenen Adresse
kann Knoten A.3.1 folgern, dass er (Knoten A.3.1) kein EBN ist.
Beim Aufbau der PMP-Verbindung kann daher jeder Knoten einen Wert
in einem der Verbindung zugehörigen Speicher speichern, welcher anzeigt, ob
der Knoten ein EBN ist oder nicht. Es wäre auch möglich, überhaupt
keinen Wert zu speichern, welcher einen Bezug dazu aufweist, ob ein Knoten ein EBN
ist, und diese Information jedesmal dann abzuleiten, wenn eine derartige Information
notwendig wird. Dies bedeutet, dass jedesmal dann, wenn ein Knoten wissen müsste,
ob der Knoten ein EBN wäre oder nicht, der Knoten die Adresse des netzaufwärts
gelegenen Knotens in der PMP-Verbindung mit seiner eigenen Adresse vergleichen könnte
und dann eine Bestimmung über den eigenen EBN-Status des Knotens treffen könnte.
Aus Gründen der Bequemlichkeit kann die Tatsache, ob ein Knoten
ein EBN ist oder nicht, als EBN-Status des Knotens bezeichnet werden. In dieser
Beschreibung wird angenommen, dass jeder Knoten seinen eigenen EBN-Status beim Aufbau
einer PMP-Verbindung erinnert. Somit erinnern bei der Expansion
oder Kontraktion der PMP-Verbindung im Hinblick auf unterschiedliche Knoten die
RT und die EBNs alle den PNNI-Routenblick und aktualisieren diesen.
Nun erfolgt die Beschreibung eines üblichen Regelprotokolls für
die Gesprächsweiterreichung für alle drei Arten von PMP-Verbindungen unter
Verwendung der allgemein verfügbaren Information dem PNNI-Routenblick des Knotens.
PMP-COS-Entdeckung
Der COS initiiert die Hinzufügungsprozedur für das NewLeaf.
Zwei der wichtigsten Arten der Signalisierung für die COS-Entdeckung
sind im Verfahren der PMP-Gesprächsweiterreichung vorgesehen: Die Signalisierung
von der OldBS und die Signalisierung von der NewBS aus, In beiden Fällen muss
die Signalisierungsnachricht für die COS-Entdeckung einen EBN der gleichwertigen
Gruppe passieren, welcher die NewBS abdeckt.
Im ersten Fall wird die Signalisierungsnachricht von der OldBS aus
initiiert, eine COS-Entdeckungsnachricht (PMP_HANDOFF_REQUEST-Nachricht, s.u.),
mit einem Blattlokalisierer IE, der die ATM-Adresse des NewLeaf enthält, wird
netzaufwärts gesendet und folgt dem PMP-Baum, bis sie einen EBN erreicht, welcher
die NewBS abdeckt (d.h. bis sie den COS erreicht). Beispielsweise bewegt sich in
14 die Nachricht von der OldBS (A.4.2) zu A.3.2, dem
EBN von A, welcher die NewBS abdeckt (A.2.2). Der entdeckte COS ist ein EBN, dessen
gleichwertige Gruppe sowohl die OldBS als auch die NewBS abdeckt.
Im zweiten Fall wird die Signalisierungsnachricht für die COS-Entdeckung
von der NewBS initiiert.
Die Signalisierungsnachricht für die COS-Entedeckung, welche
von der NewBS aus initiiert wird, möglicherweise netzaufwärts und/oder
netzabwärts queren, um den COS zu lokalisieren – einen EBN der gleichwertigen
Gruppe, welcher sowohl die OldBS als auch die NewBS abdeckt. In dem Beispiel trifft
die Signalisierungsnachricht von der NewBS (A.2.2) an A.2.3 auf den PMP-Baum. Es
sollte sich verstehen, dass obgleich A.2.3 die Bedingungen für eine Ersatzwurzel
des NewLeaf unter dem Netzwerk-LIJ erfüllt, der COS tatsächlich A.3.2
ist, welcher sowohl A.4.2 als auch A.2.2 abdeckt.
Endpunktreferenz
In einer PMP-Verbindung wird, obgleich alle Blätter denselben
Datenstrom teilen, jedes Blatt eindeutig in dem PMP-Baum mit einer Endpunktreferenz
für Verbindungsnachverfolgungs-Zwecke identifiziert. Wenn ein Blatt an dem
Baum hinzugefügt wird, wird eine Endpunktreferenz in den Knoten von der Wurzel
(oder Ersatzwurzel) aus zu dem Knoten, an dem das Blatt befestigt wird, gespeichert.
Die Endpunktreferenz ist nicht notwendigerweise ein Ende-zu-Ende-Identifikator.
Eine netzaufwärts gelegene Wurzel (Ersatzwurzel) kann für ein Blatt eine
Zahl als Endpunktreferenz zuordnen, doch die Zahl kann für ein anderes Blatt
an einer netzabwärts gelegenen Verbindung (in Netzwerk-LIJ) in Verwendung sein.
In diesem Fall kann die Endpunktreferenz zu einer ungenutzten Zahl an einem Knoten
kartiert werden. Im Allgemeinen kann die Endpunktreferenz ein Sprung-zu-Sprung-Identifikator
sein. Bei Verwendung der Endpunktreferenz kann die Wurzel rasch ein Blatt entlang
des Baumes nachspüren, ohne eine PNNI-Routung auszulösen, welche für
eine beliebige Regelsignalisierung, wie beispielsweise das Weglassen eines Blattes,
verwendet werden kann.
Die Endpunktreferenz für ein Blatt bildet einen Pfad von der
Wurzel (oder Ersatzwurzel) zum Blatt. Dieser Pfad wird als Blattpfad an dem PMP-Baum
bezeichnet. Für die PMP-Verbindungs-Gesprächsweiterreichung kann, falls
der OldPath des MT (s. 15) am COS verfügbar ist,
die Weglassprozedur des OldLeaf von dem COS initiiert werden. In einer Netzwerk-LIJ-Verbindung
ist der OldPath des MT möglicherweise nicht verfügbar, da seine Endpunktreferenz
nicht lokal an dem COS identifiziert werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen,
dass (1) die Endpunktreferenz zwischen dem MT und seiner Ersatzwurzel nicht Ende-zu-Ende
ist und (2) die Ersatzwurzel des MT sich netzaufwärts des COS befindet, welcher
jenseits des Bereiches des OldPath des MT liegt.
Obgleich dieses Problem durch Einführung neuer IDs und/oder Erstreckung
der Endpunktreferenz von der Ersatzwurzel zum COS gelöst werden kann, liefert
eine erfindungsgemäße Ausführungsform eine Vermeidung des Problems
durch Initiierung der Weglassprozedur von dem MT selbst. Wie dies in Verbindung
mit verlustfreier Regelung erfolgen kann, wird nun beschrieben.
Gesprächsweiterreichung
Der Regelungsprozess einer PMP-Verbindungs-Gesprächsweiterreichung,
welche die OldBS-COS-Entdeckung verwendet, ist in 16
dargestellt. Er umfasst die folgenden Schritte. (a) Initiierung der Gesprächsweiterreichung:
eine Gesprächsweiterreichungs-Anfrage wird durch das MT an der OldBS in Richtung
der RT ausgestellt. (b) COS-Entdeckung: die Anfrage quert einen EBN, dessen gleichwertige
Gruppe die NewBS abdeckt. (c) Hinzufügen des New-Leaf: Aufstellen eines Pfades
zur NewBS mit notwendiger Endpunktreferenz-Kartierung. (d) Verlustfreie
Regelung: Verwendung einer In-Band-Signalisierung zur Synchronisierung des Stroms.
(e) Weglassen des OldLeaf: Freigabe des Pfades zur OldBS, Löschen der Endpunktreferenz.
(f) Gesprächsweiterreichung: das MT verlässt das Dienstareal der OldBS
und tritt in das Dienstareal der NewBS ein.
Ein wichtiger Punkt ist die verlustfreie Gesprächsweiterreichung.
Diese kann durch eine In-Band-Signalisierung mit OAM-Zellen realisiert werden. Da
eine PMP-Verbindung lediglich über eine netzabwärts gerichtete Datenübertragung
zum MT verfügt, kann die verlustfreie Regelung wie folgt durchgeführt
werden. Eine Markierungs-OAM-Zelle kann an dem COS eingeführt werden. Wenn
das MT die Markierungs-OAM-Zelle von der OldBS empfängt, fordert sie ein Weglassen
des OldLeaf an und bewegt sich zur NewBS. An der NewBS beginnt, wenn die Markierungs-OAM-Zelle
empfangen wird, eine Zellenpufferung, bis sichergestellt wird, dass das MT zum Empfang
von Daten von der NewBS bereit ist. Die zum MT gesendeten Markierungszellen und
die NewBS können sich im Format unterscheiden oder dasselbe Format aufweisen.
Die Verwendung einer identischen Zelle für beide ist bevorzugt.
Signalisierungssyntax und Sequenz
Basierend auf dem Regelungsprozess in 16
ist ein Signalisierungsmechanismus durch Erstreckung einer ATM-Signalisierung an
den UNI- und NNI-Schnittstellen definiert. Er umfasst neue und modifizierte lokale
Zwischenverwaltungsschnittstellen(Interim Local Management Interface, ILMI) und
Q2931-Signalisierungs-Nachrichten. In 17 sind die Erstreckungssätze
als ILMI+ bzw Q2931+ dargestellt. Neue Nachrichten und modifizierte Nachrichten
sind in Zeitsequenz dargestellt. Die Signalisierungssequenz kann aus folgenden Aspekten
erläutert werden.
Ressourcen-Registrierung auf NewBS
Durch eine ILMI+ Signalisierung registriert ein mobiles ATM-Endgerät
sich an der NewBS zum Erhalt von Ressourcen, wie beispielsweise ATM-Adressen, wobei
permanente virtuelle Schaltkreise (permanent virtual circuits, PVCs) signalisiert
werden, und Funkfrequenzen. Möglicherweise benötigt das MT keine vollständige
Registrierung an der NewBS beim Hochfahren, doch die Ressourcenverfügbarkeit
muss wenigstens vor der Gesprächsweiterreichung der Datenverbindungen geprüft
werden. Die ILMI+ Nachrichten MT_HANDOFF_REQUEST/RESPONSE werden zur Ressourcenakquise
von der NewBS aus verwendet. Diese Nachrichten können als ursprüngliche
Gesprächsweiterreichungs-Anforderungs- und ursprüngliche Gesprächsweiterreichungs-Erwiderungsnachricht
bezeichnet werden. Die Nachricht MT_LEAVE_CELL setzt die Ressourcen an der OldBS
frei. Die Nachricht MT_ENTER_CELL aktiviert die Verwendung der Ressourcen an der
NewBS.
Falls die Ressourcen an der NewBS nicht verfügbar sind, wird
dies in der Erwiderung angezeigt. Unter der Annahme, dass genügend Ressourcen
verfügbar sind, kann der Regelungsprozess zur PMP-Gesprächsweiterreichung
fortfahren.
COS-Entdeckung
Eine neue Nachricht, welche als PMP_HANDOFF_REQUEST-Nachricht bezeichnet
wird, wird zur Initiierung des Regelungsprozesses der PMP-Gesprächsweiterreichung
und zur Entdeckung eines PMP-COS definiert. In der Nachricht ist ein Blattlokalisierungs-ID-Informationselement
für die NewBS eingeschlossen. Der COS wird ausgewählt, wenn die Nachricht
einen EBN quert, dessen gleichwertige Gruppe die NewBS abdeckt.
Insbesondere stellt das MT in eine PMP_HANDOFF_REQUEST-Nachricht zumindest
die Blattlokalisierungs-ID der NewBS. Diese Nachricht bewegt sich vom MT zur OldBS.
Die Nachricht wird an dem Vermittlungsknoten evaluiert, welcher die OldBS bedient.
Jeder beliebige Vermittlungsknoten, welcher eine PMP_HANDOFF_REQUEST-Nachricht
detektiert, kann die Nachricht evaluieren. Falls der Vermittlungsknoten kein EBN
ist, besteht keine Notwendigkeit, die Nachricht detailliert zu evaluieren; ein Nicht-EBN-Vermittlungsknoten
kann die Nachricht einfach netzaufwärts weiterreichen. Falls ein Vermittlungsknoten
eine PMP_HANDOFF_REQUEST-Nachricht empfängt und der Vermittlungsknoten zufällig
ein EBN ist, muss der Vermittlungsknoten die Nachricht detailliert evaluieren. Insbesondere
muss der Vermittlungsknoten bestimmen, ob er sich in einer gleichwertigen Gruppe
befindet, welche die in der PMP_HANDOFF_REQUEST-Nachricht angezeigte NewBS abdeckt.
Ein EBN kann bestimmen, ob er sich in einer gleichwertigen Gruppe
befindet, welche die in der PMP_HANDOFF_REQUEST-Nachricht angezeigte NewBS abdeckt,
indem er einen Adressen-/Namensvergleich durchführt, wobei er die bereits vorstehend
beschriebene hierarchische Namensgebungskonvention sowie den PNNI-Routenblick nutzt.
Falls die vorstehende Bestimmung anzeigt, dass der EBN sich in einer
gleichwertigen Gruppe befindet, welche die NewBS abdeckt, wird der EBN als COS ausgewählt
oder "entdeckt". Falls die vorstehende Bestimmung das Gegenteil ergibt, leitet der EBN
die Nachricht netzaufwärts weiter.
Hinzufügen des NewLeaf
Nach der Entdeckung des COS wird eine ADD-PARTY-/SETUP-Nachricht in
Richtung der NewBS gesendet. Ein Gesprächsweiterreichungs-Regelungs-Informationselement
(Handoff Control Information Element, HCIE) ist in der Nachricht enthalten, um anzuzeigen,
dass die Nachricht zur Regelung der Gesprächsweiterreichung dient. Eine reguläre
ADD-PARTY-/SETUP-Nachricht endet an der UNI-Schnittstelle der Anwenderseite, doch
die ADD-PARTY-/SETUP-Nachricht mit HCIE kann anstelle dessen an der UNI-Schnittstelle
der Netzwerkseite an der NewBS enden. Anders gesagt besteht nicht die Notwendigkeit,
diese Nachricht an die UNI der Anwenderseite weiterzuleiten. Die ADD-PARTY-/SETUP-Nachricht
mit HCIE ist lediglich zur Einrichtung des Pfades vom COS zur NewBS nötig.
Obgleich die ADD-PARTY-/SETUP mit HCIE das MT nicht erreicht, welches sich noch
nicht an der NewBS befindet, wird das MT durch die NewBS virtuell hinzugefügt.
Auf die ADD-PARTY-/SETUP-Nachricht mit HCIE hin fügt die NewBS
virtuell das MT hinzu und erwidert mit einer CONNECT-/ADD-PARTY-ACK an den COS.
Das NewLeaf wird somit gebildet, wenn die CONNECT-/ADD-PARTY-ACK an den COS gesendet
wird.
Zellensynchronisierung
Zur Vermeidung eines Zellenverlustes oder einer Zellenverdopplung
wird eine OAM-Zelle eingeführt, welche als HOSYN-OAM (Handoff Cell Synchronisation-
oder Gesprächsweiterreichungs-Zellensynchronisierungs-OAM) bezeichnet wird.
Nachdem der neue Pfad für das MT von dem COS zur NewBS hinzugefügt ist,
d.h. wenn der COS die CONNECT-/ADD-PARTY-ACK empfängt, wird die HOSYN-OAM-Zelle
in den virtuellen Eingabeschaltkreis VC am COS eingeführt. Die HOSYN-OAM-Zelle
kann sowohl zur OldBS als auch zur NewBS gesendet werden. Wenn die NewBS die HOSYN-OAM-Zelle
empfängt, weiß sie, dass ein bestimmtes MT sich im Gesprächsweiterreichungs-Prozess
befindet. Sie beginnt mit der Pufferung oder Zwischenspeicherung des Zellenstroms
unmittelbar nach Empfang der HOSYN, bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem eine Regelungsnachricht
von dem MT empfangen wird.
Weglassen des OldLeaf
Es ist noch im Gedächtnis, dass die HOSYN sowohl an die OldBS
als auch an die NewBS gesendet werden kann. Unter der gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsform kann das MT an der OldBS bei Empfang einer HOSYN eine DROP-PARTY-Anfrage
an die Wurzel senden. Diese Nachricht weist eine HCIE auf, welche anzeigt, dass
sie eine Gesprächsweiterreichungs-Regelungsnachricht ist. Die Nachricht bewegt
sich netzaufwärts, bis sie den COS (oder die Ersatzwurzel des MT in einer Netzwerk-LIJ-PMP-Verbindung,
je nachdem was zuerst erreicht wird) erreicht.
Unter einer alternativen Ausführungsform sendet der COS selbst
die DROP-PARTY-Nachricht an das OldLeaf, nachdem die HOSYN ausgesendet wird. Unter
dieser Alternative muss die Endpunktreferenz für das MT an dem COS verfügbar
sein, und welches über die vorher von netzabwärts gesendete PMP_HANDOFF_REQUEST-Nachricht
erzielt werden kann.
Vervollständigung des neuen Pfades
Das NewLeaf wird virtuell an der NewBS durch die SETUP-Nachricht hinzugefügt.
Eine neue Nachricht, HANDOFF_JOIN, wird zur Freigabe des an der NewBS zwischenspeichernden
Zellenstromes verwendet.
Die HANDOFF_JOIN-Nachricht wird durch das MT an die NewBS gesendet.
Eine HANDOFF_JOIN kann für alle VCs des MT verwendet werden. Unmittelbar nach
Empfang der HANDOFF_JOIN-Nachricht setzt die NewBS alle Zwischenspeicherungen für
das MT frei, einschließlich sowohl Punkt-zu-Punkt- als auch Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen.
Es wird sich verstehen, dass die vorstehend identifizierte Erfindung
in allen ihren Ausführungsformen in ein Computersystem für einen Knoten
oder ein Endgerät in einem ATM-Netz integriert werden kann, welches Hardware
und Software enthält, die es in die Lage versetzen, die vorstehenden Gesprächsweiterreichungs-Operationen
durchzuführen. Auf ähnliche Weise kann die vorstehend identifizierte Erfindung
auch in ein Computerprogrammprodukt integriert werden, wie nun erläutert wird.
Auf praktischem Niveau wird die Software, welche das Computersystem
in die Lage versetzt, die vorstehend identifizierte Herangehensweise und Operationen
der Erfindung durchzuführen, auf einem beliebigen einer Vielzahl von Medien
bereitgestellt. Weiterhin besteht die tatsächliche Implementierung der Herangehensweise
und Operationen der Erfindung tatsächlich aus Aussagen, welche in einer Programmiersprache
verfasst sind. Derartige Aussagen in Programmiersprache veranlassen, wenn sie durch
einen Computer ausgeführt werden, den Computer dazu, in Übereinstimmung
mit dem speziellen Inhalt der Aussagen zu agieren. Weiterhin kann die Software,
welche ein Computersystem in die Lage versetzt, in Übereinstimmung mit der
Erfindung zu agieren, in einer beliebigen Zahl von Formen bereitgestellt
werden, einschließlich eines ursprünglichen Quellencodes, eines Assemblercodes,
eines Objektcodes, einer Maschinensprache, komprimierter oder codierter Versionen
der vorstehenden und beliebigen und sämtlichen Entsprechungen, jedoch nicht
darauf beschränkt.
Ein Fachmann wird erkennen, dass die "Medien" oder "computerlesbaren
Medien" in ihrer vorliegenden Verwendung eine Diskette, ein Band, eine Compact Disc,
einen integrierten Schaltkreis, eine Kartusche, eine Fernübertragung über
einen Kommunikationsschaltkreis oder jedes beliebige andere ähnliche Medium
einschließen, welches durch Computer verwendbar ist. Beispielsweise könnte
der Hersteller zur Lieferung von Software, um einen Computer in die Lage zu versetzen,
in Übereinstimmung mit der Erfindung zu agieren, eine Diskette liefern oder
könnte die Software in einer beliebigen Form über Satellitenübertragung,
über eine direkte Telefonverbindung oder über das Internet übertragen.
Obgleich die Software auf eine Diskette "geschrieben sein", in einem
integrierten Schaltkreis "gespeichert sein" oder über einen Kommunikationsschaltkreis
"übertragen werden" könnte, wird sich verstehen, dass zu Zwecken dieser
Anmeldung das computerverwendbare Medium als die Software "tragend" bezeichnet wird.
Somit solider Begriff "tragend" die vorstehenden sowie alle entsprechenden Arten
umfassen, auf welche Software in Verbindung mit einem computerverwendbaren Medium
gebracht wird.
Aus Gründen der Vereinfachung wird daher somit der Begriff "Programmprodukt"
verwendet, um sich auf ein computerverwendbares Medium gemäß vorstehender
Beschreibung zu beziehen, welches eine beliebige Art von Software trägt, um
ein Computersystem in die Lage zu versetzen, in einer beliebigen der vorstehend
beschriebenen Rollen (d.h. als MT, Knoten, RT, EBN, COS, BTS) erfindungsgemäß
zu agieren.
Somit ist die Erfindung ebenfalls in einem Programmprodukt integriert,
welches Software trägt, die einen Computer in die Lage versetzt, in dem vorstehenden
Verfahren zur Regelung der Gesprächsweiterreichung für PMP-Verbindungen
in einem erfindungsgemäßen mobilen ATM-Netz zu operieren oder an diesem
teilzunehmen.