DE10233944B3 - Radio transmission method for mobile radio communications system with geocast-addressing has addressing of data effected via security layer of protocol structure - Google Patents
Radio transmission method for mobile radio communications system with geocast-addressing has addressing of data effected via security layer of protocol structure Download PDFInfo
- Publication number
- DE10233944B3 DE10233944B3 DE10233944A DE10233944A DE10233944B3 DE 10233944 B3 DE10233944 B3 DE 10233944B3 DE 10233944 A DE10233944 A DE 10233944A DE 10233944 A DE10233944 A DE 10233944A DE 10233944 B3 DE10233944 B3 DE 10233944B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- addressing
- address
- layer
- link layer
- information
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
- H04L61/35—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming involving non-standard use of addresses for implementing network functionalities, e.g. coding subscription information within the address or functional addressing, i.e. assigning an address to a function
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/02—Details
- H04L12/16—Arrangements for providing special services to substations
- H04L12/18—Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast
- H04L12/1845—Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast broadcast or multicast in a specific location, e.g. geocast
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/02—Details
- H04L12/16—Arrangements for providing special services to substations
- H04L12/18—Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast
- H04L12/189—Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast in combination with wireless systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/52—Network services specially adapted for the location of the user terminal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
- H04W12/08—Access security
- H04W12/088—Access security using filters or firewalls
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/30—Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
- H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level
- H04L69/322—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions
- H04L69/329—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the application layer [OSI layer 7]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funkübertragung von Informationen in einem Mobilfunkkommunikationssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a method for radio transmission of information in a mobile communication system with the Features of the preamble of claim 1.
In Funkkommunikationssystemen werden Informationen (beispielsweise Sprache, Bildinformation, Videoinformation, SMS (Short Message Service) oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle zwischen sendender und empfangender Funkstation übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen.In radio communication systems are Information (for example, language, image information, video information, SMS (Short Message Service) or other data) with the help of electromagnetic Waves over transmit a radio interface between transmitting and receiving radio station. The radiation of the electromagnetic waves takes place with Carrier frequencies, in the for the respective system provided frequency band lie.
In Funkkommunikationssystemen kommt dabei der ermöglichten Mobilität der Teilnehmer eine große Bedeutung zu. In derartigen Systemen, welche zur Funkübertragung von Informationen genutzt werden, sind mehrere Funkstationen über ein Luftschnittstelle miteinander verbunden.In radio communication systems comes thereby made possible mobility the participant a big one Meaning too. In such systems, which for radio transmission used by information, several radio stations are over one Air interface connected to each other.
Ortsbezogene Dienste (location based services), werden in zukünftigen Mobilfunksystemen eine immer wichtigere Rolle spielen. Diese Ortsinformationen können entweder durch die Auswertung der Intensität von empfangenen Signalen (Received Signal Strength, RSS) oder durch Zeitunterschiede (Time Of Arrival, TOA), oder auch mit Hilfe von satellitengestützten Systemen (Global Positioning System, GPS) zur Verfügung gestellt werden. Naheliegende Anwendungen für ortsbezogene Dienste (location based Services) sind z.B. papierlose Touristenführer (virtual tourist guides), Wegesuchsysteme (path finder), Werbung (advertisments), oder Notrufe. Weitere Anwendungsgebiete, welche sich hervorragend für ortsbezogene Dienste (location based Services) eignen, sind z.B. intelligente Transportsysteme (ITS), welche auf Funkkommunikation zwischen Fahrzeugen basieren, ortsbezogenes Marketing (marketing along the road) und Verkehrsinformationsdienste.Location based services (location based services), will be in future Mobile radio systems play an increasingly important role. This location information can either by evaluating the intensity of received signals (Received Signal Strength, RSS) or by time differences (Time Of Arrival, TOA), or even with the help of satellite-based systems (Global Positioning System, GPS). obvious Applications for Location based services are e.g. paperless tourist guide (virtual tourist guides), path finder, advertising (advertisments), or emergency calls. Further fields of application, which Great for are location based services, are e.g. intelligent transport systems (ITS), which focus on radio communication between vehicles based, marketing along the road and Traffic information services.
Für die Adressierung von Teilnehmerstationen in Kommunikationsnetzen, insbesondere Funkkommunikationsnetzen, sind verschiedene Verfahren bekannt. Neben dem Einzelsenderuf (Unicast), bei dem eine Sendestation genau eine andere Funkstation direkt adressiert, ist der Rundsenderuf (Broadcast), bei dem alle Funkstationen in Funkreichweite der Sendestation adressiert werden, am häufigsten vertreten. Daneben gibt es noch den Gruppensenderuf (Multicast), bei dem mehrere Funkstationen einer Multicast-Gruppe gleichzeitig mit dem Aussenden eines Multicast-Paketes adressiert werden. Zuvor muss jede Funkstation, die einen Multicast empfangen möchte, der Multicast-Gruppe beitreten, damit der Sender eines Multicast-Paketes informiert ist, welche Funkstationen die entsprechende Multicast-Nachricht empfangen wollen. Ein Multicast, bei dem alle Funkstationen in der Reichweite einer Funkstation adressiert werden, entspricht einem Broadcast.For the addressing of subscriber stations in communication networks, In particular radio communication networks, various methods are known. In addition to the single sender (unicast), where a sender exactly another radio station addressed directly, is the Rundsenderuf (Broadcast), in which all radio stations within radio range of the transmitting station be addressed, most commonly represented. There is also the group broadcast (multicast), in which several Radio stations of a multicast group simultaneously with the broadcast of a multicast packet. Previously, every radio station, who wants to receive a multicast, join the multicast group for the sender to inform of a multicast packet is which radio stations the corresponding multicast message want to receive. A multicast, where all radio stations in the Range of a radio station are addressed, corresponds to one Broadcast.
Mit der Einführung des Internetprotokolls IPv6 ist die Adressierungsart Anycast hinzugekommen, bei der ähnlich einem Broadcast alle Funkstationen potentiell adressiert werden. Jedoch entscheidet der Empfänger, ob das Paket für ihn bestimmt war. Ist dies gegeben, so kann er darauf antworten. Die Sendestation muss hierbei nicht wissen, wer die Empfänger des Paketes sind, vielmehr verschickt sie die Nachricht „auf Verdacht" an alle Funkstationen. Die erste Funkstation, welche die Kriterien eines Empfängers erfüllt, kann der Sendestation antworten.With the introduction of the Internet Protocol IPv6 the addressing type Anycast has been added, similar to a Broadcast all radio stations are potentially addressed. however decides the recipient, whether the package for he was destined. If this is given, he can answer it. The Sender does not need to know who the recipient of the Instead, she sends the message "on suspicion" to all radio stations first radio station which fulfills the criteria of a receiver can answer the sending station.
Neben den erwähnten Adressierungsverfahren ist neuerdings der Geocast von großer Bedeutung, insbesondere hinsichtlich seiner Anwendung in Ad-hoc-Netzen. Unter einem Ad-hoc-Netz versteht man ein drahtloses Kommunikationsnetz, welches in der Regel ohne existierende Infrastruktur wie z.B. Basisstationen betrieben wird. Im Gegensatz zu anderen mobilen Netzen wird hierbei der Verkehr über einen oder mehrere Knoten zum Ziel geroutet. Das Geocast-Adressierungsverfahren wird aber auch in anderen Mobilfunkkommunikationssystemen eingesetzt. Unter dem Geocast versteht man ein Adressierungsverfahren, bei dem eine oder mehrere Funkstationen nicht ausschließlich unter Verwendung ihrer eindeutigen Adressen, sondern mit Hilfe von geographischen Informationen adressiert werden. Der Geocast ist somit eine Variante des konventionellen Multicast, wobei die Gruppe, welche als Empfänger adressiert wird, durch geographische Information bestimmt wird. Auf Basis dieser Adressierungsart werden Routingverfahren, d.h. Verfahren zur Wegwahl, vorgeschlagen.In addition to the mentioned addressing method The geocast is of great importance recently, in particular regarding its use in ad hoc networks. Under an ad hoc network one understands a wireless communication net, which usually without existing infrastructure such as Operated base stations becomes. In contrast to other mobile networks this traffic is over one or multiple nodes routed to the destination. The geocast addressing method but is also used in other mobile communication systems. Geocasting is an addressing method in which one or more radio stations not exclusively using their unique ones Addresses but with the help of geographic information addressed become. The Geocast is thus a variant of the conventional one Multicast, where the group which is addressed as the recipient, by geographical information is determined. Based on this addressing type are routing methods, i. Method for selection, proposed.
Das OSI-Referenzmodell (OSI: Open System Interconnection) der Internationalen Standardisierungs-Organisation ISO wurde als Grundlage für die Bildung von Kommunikationsstandards entworfen. Es teilt die Netzwerkkommunikation in sieben Schichten auf, wobei jede Schicht eine andere Aufgabe erfüllt. Die Kommunikation zwischen den Teilnehmern, z.B. den Funkstationen, erfolgt also über hierarchische Protokollschichten. Die Kommunikation zwischen den verschiedenen Ebenen des Modells findet dabei in vertikaler Richtung statt, d.h. zu übertragende Daten werden von Schicht zu Schicht weitergereicht. Dabei stellt jede Schicht der darüber liegenden Schicht an sogenannten Dienstzugangspunkten (Service Access Points, SAPs) Dienste zur Verfügung. Ein Dienstzugangspunkt bezeichnet allgemein die bestimmende logische Schnittstelle zwischen angrenzenden Schichten im OSI-Referenzmodell, an dem eine übergeordnete Schicht auf die Dienste der untergeordneten zugreifen kann.The OSI Reference Model (OSI: Open System Interconnection) of the International Standardization Organization ISO was used as the basis for the Education of communication standards designed. It shares the network communication in seven layers, each layer having a different job Fulfills. The communication between the participants, e.g. the radio stations, is done over hierarchical protocol layers. The communication between the different levels of the model takes place in the vertical direction instead of, i. to be transferred Data is passed from layer to layer. It puts every layer of it above lying layer at so-called service access points (Service Access Points, SAPs) services available. A service access point generally designates the determining logical Interface between adjacent layers in the OSI reference model, where a parent Layer can access the services of the child.
Bei der ersten (untersten) Schicht handelt es sich um die physikalische Schicht (physical layer) oder Bitübertragungsschicht. In ihr werden die nachrichtentechnischen Hilfsmittel für die Übertragung definiert.The first (lowest) layer is It is the physical layer or physical layer. It defines the communication technology tools for transmission.
Die darauffolgende zweite Schicht, die Sicherungsschicht (data link layer) fasst Folgen von binären Informationen zu Datenpaketen zusammen bzw. löst größere Einheiten, die von einer höheren Schicht kommen, gegebenenfalls in kleinere Datenpakete auf. Zusätzlich wird eine gewisse Redundanz in Form von Kontrollinformationen der zu übertragenden Daten in die Datenpakete eingefügt. Eine weitere Aufgabe der Sicherungsschicht ist die Medienzugangskontrolle (MAC: Media Access Control). Die Aufgabe der MAC-Teilschicht ist es, den Zugang auf das gemeinsame Medium zu koordinieren. Zur Übertragung der Daten auf den einzelnen Teilstrecken wird hier die MAC-Adresse verwendet.The following second layer, the data link layer contains sequences of binary information to data packets together or solves larger units, those from a higher layer come, if necessary, into smaller data packages. In addition will some redundancy in the form of control information of the to be transmitted Data inserted in the data packets. Another task of the backup layer is the media access control (MAC: Media Access Control). The task of the MAC sublayer is to coordinate access to the common medium. For transmission the data on the individual sections, the MAC address is used here.
Die wichtigste Aufgabe der dritten Schicht, der Vermittlungsoder Netzschicht (network layer) ist das Routing, d.h. die Bestimmung eines optimalen Weges durch ein verzweigtes Netzwerk. In dieser Schicht findet die Adressierung der Daten für die Ende-zu-Ende Verbindung mit der Netzschichtadresse statt.The most important task of the third Layer, the switch or network layer is the one Routing, i. the determination of an optimal path through a branched one Network. In this layer, the addressing of the data for the end-to-end takes place Connection with the network layer address instead.
Die oben beschriebenen Adressierungsverfahren werden auf der Netzschicht unterstützt, in der auch das Routing realisiert wird.The addressing methods described above are supported on the network layer, which also includes routing is realized.
Das Geocast-Adressierungsverfahren wurde bislang folgendermaßen realisiert: kombiniert mit Routingverfahren auf der Netzschicht kommt es unter der Bezeichnung „geographisches Routing" zum Einsatz. Dabei werden neben der eindeutigen Adresse der Teilnehmerstationen ebenfalls ihre geographischen Koordinaten ausgetauscht. Auf Basis der Positionsinformation des Adressaten wird ein Paket von einer Funkstation zur nächsten Funkstation weitergeleitet, bis es die Zielstation erreicht hat. Damit wird keine Route über verschiedene Funkstationen im eigentlichen Sinn aufgebaut, über die das Paket übermittelt wird. Vielmehr werden Relais-Stationen auf dem Weg zur Zielstation spontan gewählt, je nachdem, welche Funkstation momentan am günstigsten positioniert ist. Die Relais- Stationen werden dabei nicht über ihre Adresse ausgewählt, sondern über ihre Position.The geocast addressing method has been as follows so far realized: combined with routing methods on the network layer it is used under the name "geographical routing" are next to the unique address of the subscriber stations also exchanged their geographical coordinates. Based on the position information the addressee becomes a packet from one radio station to the next radio station forwarded until it reaches the destination station. This will not be Route over various radio stations in the strict sense built over the the package is transmitted becomes. Rather, relay stations are on the way to the destination station chosen spontaneously, depending on which radio station is currently positioned most favorably. The relay stations are not over her address selected, but about her Position.
In
Der Geocast wird auf der Netzschicht NL unter Verwendung einer geographischen Adresse realisiert. Die Netzschicht NL hat also die Information, in welche Richtung die Daten weitergeleitet werden sollen. Auf der Sicherungsschicht DLL wird der Geocast als Unicast realisiert. D.h., es findet eine Adress-Filterung der Daten auf der Sicherungsschicht DLL statt, hier wird als MAC-Adresse diejenige Station gewählt, die als Weiterleitungsstation fungiert. Dazu muss die Netzschicht NL die aktuellen Positionen der Nachbarstationen sowie deren MAC-Adresse kennen. Dann könnte die Netzschicht NL bereits eine Vorverarbeitung der Daten durchführen und den Geocast direkt als Unicast übertragen. Die physikalische Übermittlung der Daten wird von der Physikalischen Schicht PL in Form eines Broadcastes durchgeführt.The geocast is on the network layer NL realized using a geographical address. The Netzschicht NL thus has the information in which direction the Data should be forwarded. On the link layer DLL the geocast is realized as unicast. That is, there is an address filtering of the data on the link layer DLL instead, here is the MAC address Station chosen, which acts as a forwarding station. This requires the network layer NL know the current positions of neighboring stations and their MAC address. Then could the network layer NL already carry out a preprocessing of the data and transmit the geocast directly as unicast. The physical transmission The data is from the physical layer PL in the form of a broadcast carried out.
Wenn sich jedoch die Topologie schnell ändert und die letzte Aktualisierung der Zuordnung von Adresse und Position zu lange in der Vergangenheit liegt, wird der Unicast auf veralteten Informationen realisiert und verfehlt dann sein Ziel. Im ungünstigsten Fall wird dann das Paket in die entgegengesetzte Richtung übertragen. In diesen Fällen ist ein Broadcast dem Unicast vorzuziehen, wobei lediglich die aktuelle Position der Empfänger über die geeignete Weiterleitungsstation entscheidet. D.h., es findet keine Adress-Filterung der Daten auf der Sicherungsschicht DLL statt, hier wird als MAC-Adresse eine Broadcast-Adresse verwendet. Eine Filterung findet dann beim Empfänger B auf der Netzschicht NL anhand der geographischen Adresse statt.However, if the topology changes fast and the last update of the assignment of address and position is too long in the past, the unicast is outdated Information realized and then missed his goal. In the worst case Case then the packet is transmitted in the opposite direction. In these cases is a broadcast preferable to unicast, with only the current Position of the receiver over the appropriate forwarding station decides. That is, it does not find any Address filtering of the data at the data link layer DLL instead, here is called MAC address used a broadcast address. Filtering then takes place receiver B on the network layer NL based on the geographical address.
Durch das anhand der
Wird der Geocast auf der Sicherungsschicht DLL als Unicast realisiert, müssen die Informationen der Nachbarstationen in Form von Position und Adresse ständig aktualisiert werden. Dieser zusätzliche Signalisierungsaufwand kann insbesondere in hochmobilen Netzen erheblich sein. Zudem kann nicht ausgeschlossen werden, dass Stationen, die angeblich erreichbar sind, aufgrund von sich schnell ändernden Funkausbreitungsbedingungen (Mehrwegeausbreitung und/oder Abschattung und/oder Interferenzen) nicht mehr erreichbar sind. Damit wäre selbst bei korrekten Positions- und Adressinformationen der Unicast erfolglos.Will the geocast be on the link layer dll realized as unicast the information of the neighboring stations in the form of position and address constantly to be updated. This additional Signaling overhead can be significant, especially in highly mobile networks his. Moreover, it can not be ruled out that stations that supposedly are achievable due to rapidly changing radio propagation conditions (Multipath propagation and / or shadowing and / or interference) are no longer available. Thus, even with correct position and unicast address information unsuccessful.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, welches einen Geocast in effizienterer Weise umsetzt.The invention is therefore the task underlying a method of the type mentioned, which implements a geocast in a more efficient way.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.This task is performed by the procedure solved with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Adressierung von Daten mittels mindestens einer geographische Information enthaltenden Adresse auf der Sicherungsschicht durchgeführt.In the method according to the invention is an addressing of data by means of at least one geographical Information containing address performed on the link layer.
In der Erfindung wird Bezug genommen auf die Sicherungsschicht und auch auf die Netzschicht im Hinblick auf die Funktionen, welche die gleichnamigen Schichten im ISO/OSI Referenzmodell einnehmen. Eine Beschreibung dieser Funktionen findet sich z.B. in B. Walke: Mobilfunknetze und ihre Protokolle, Band 1, 2. Auflage, 2000, Teubner GmbH, S. 64–68. Es soll jedoch betont werden, dass nicht der Name der jeweiligen Schicht maßgeblich ist, sondern ihre wesentliche Funktion. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht beschränkt auf Kommunikationssysteme, die nach dem ISO/OSI Referenzmodell gegliedert sind. Vielmehr ist es auch anwendbar auf Kommunikationssysteme, deren „Sicherungsschicht" und „Netzschicht" – in Anführungszeichen, da die Schichten durchaus einen anderen Namen tragen können – nicht alle Funktionen gemäß dem ISO/OSI Referenzmodell aufweisen, sondern nur eine Teilmenge dieser Funktionen. Auch können Funktionen im Vergleich zum ISO/OSI Referenzmodell hinzugekommen sein. Entscheidend für die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens auf diese Systeme ist, dass die „Sicherungsschicht", also die Schicht, welche der kennzeichnende Teil des Anspruchs 1 beinhaltet, unter derjenigen Schicht liegt, deren Funktion die Ende-zu-Ende Adressierung ist („Netzschicht").In the invention reference is made on the link layer and also on the network layer with regard to on the functions that the eponymous layers in the ISO / OSI Take reference model. A description of these functions can be found e.g. in B. Walke: Mobile networks and their protocols, Volume 1, 2. Edition, 2000, Teubner GmbH, pp. 64-68. It should be emphasized, however that will not be the name of each layer relevant is, but its essential function. The inventive method is not limited on communication systems, which are structured according to the ISO / OSI reference model are. Rather, it is also applicable to communication systems, their "link layer" and "network layer" - in quotes because the layers may have a different name - not all functions according to the ISO / OSI reference model but only a subset of these functions. Also can functions in the Added to the ISO / OSI reference model. critical for the Applicability of the method according to the invention on these systems is that the "link layer", ie the layer, which includes the characterizing part of claim 1, under the layer whose function is the end-to-end addressing is ("network layer").
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass aufgrund des auf der Sicherungsschicht verringerten Empfängerkreises eine zuverlässige Übertragung durch die Sicherungsschicht gewährleistet werden kann. Auch der anfallende Signalisierungsaufwand wird gegenüber dem herkömmlichen Geocast reduziert. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die geographische Zielregion deutlich kleiner als diejenige Region ist, welche den Broadcast empfängt.A significant advantage of the method according to the invention is that due to the reduced on the data link layer receiver circuit a reliable transmission ensured by the link layer can be. The resulting signaling effort is compared to the usual Geocast reduced. This is especially the case when the geographical target region is significantly smaller than that region which receives the broadcast.
Da nur diejenigen Funkstationen Daten empfangen, die sich in der geographischen Zielregion aufhalten, kann die Standby Zeit durch Leistungseinsparungen bei denjenigen Funkstationen erhöht werden, die sich nicht in der geographischen Zielregion aufhalten. Dies ist insbesondere bei Ad-hoc-Netzen von Bedeutung.Because only those radio stations data receive who are in the geographical target area, can standby time through power savings in those Radio stations increased who are not in the geographical target area. This is particularly important in ad hoc networks.
Weiterhin besteht der Vorteil bei dynamischen Topologien darin, dass neue Nachbarstationen, die der Senderstation bisher nicht bekannt waren, als Empfänger genutzt werden können. Somit kann ohne langwierige und Overhead produzierende Signalisierung eine Datenübertragung zwischen Funkstationen in Funkreichweite realisiert werden. Selbst wenn die MAC-Adressen der Nachbarn nicht bekannt sind, können die Daten zielgerichtet und schnell weitergeleitet werden. Es ist somit für diesen Dienst weder die Kenntnis der MAC-Adresse noch der Position des Empfängers auf der Sicherungsschicht notwendig.Furthermore, there is the advantage dynamic topologies in that new neighbor stations, the Sender station were previously unknown, used as a receiver can be. Thus, without tedious and overhead producing signaling a data transfer be realized between radio stations in radio range. Self if the MAC addresses of the neighbors are not known, the Data is purposefully and quickly forwarded. It is thus for this service neither the knowledge of the MAC address nor the position of the recipient the backup layer necessary.
In Weiterbildung der Erfindung wird die mindestens eine geographische Information enthaltende Adresse auf der Sicherungsschicht als einzige Adresse auf dieser Schicht oder zusätzlich zu einer anderen Adresse ohne geographische Information verwendet. Bei letzteren Adressen kann es sich um die herkömmlichen MAC-Adressen (z.B. MAC-Broadcast, MAC-Unicast, usw.) handeln. Ersetzt die geographische Information enthaltende Adresse auf der Sicherungsschicht die MAC-Adresse, so kann man daher von einer neuen Art von MAC-Adresse sprechen: der MAC-Geocast-Adresse.In a further development of the invention the at least one geographical information containing address on the link layer as the only address on this layer or additionally used to another address without geographic information. The latter addresses may be the traditional MAC addresses (e.g., MAC broadcast, MAC unicast, etc.). Replaces the geographical information containing address on the link layer the MAC address, so Therefore, one can speak of a new type of MAC address: the MAC Geocast address.
Vorzugsweise wird die Adressierung von Daten mittels der mindestens einen geographische Information enthaltenden Adresse auf der Sicherungsschicht in den für die Medienzugriffssteuerung (Medium Access Control, MAC) vorgesehenen Datenelementen realisiert.Preferably, the addressing becomes of data by means of the at least one geographical information address on the link layer into the media access controller Realized (Medium Access Control, MAC) provided data elements.
In einer Ausgestaltung der Erfindung fordert die Netzschicht von der Sicherungsschicht als Dienst eine geographisch gerichtete Übertragung an, wobei als Parameter die geographische Information übergeben wird.In one embodiment of the invention requests the network layer from the link layer as a service geographically directed transmission in which as parameters pass the geographical information becomes.
Die geographische Information, welche auf der Sicherungsschicht zur Adressierung verwendet wird, umfasst Ortskoordinaten von Adressaten und/oder Winkelinformation und/oder Radiusinformation und/oder Winkelbereiche bezogen auf ein Referenzkoordinatensystem. Die Position eines Empfängers kann also z.B. durch Richtung und Radius festgelegt werden, es ist aber auch die Angabe eines Winkelbereichs zur Adressierung aller Funkstationen in diesem Bereich möglich. Ortskoordinaten können z.B. mit Hilfen von GPS auf der Netzschicht bereitgestellt werden.The geographical information which is used for addressing on the link layer Location coordinates of addressees and / or angle information and / or Radius information and / or angle ranges related to a reference coordinate system. The position of a recipient can therefore e.g. be determined by direction and radius, it is but also the specification of an angle range for addressing all Radio stations in this area possible. Location coordinates may e.g. be provided with GPS assistance on the network layer.
Die auf der Sicherungsschicht verwendete geographische Adresse stimmt vorzugsweise mit mindestens einer geographische Information enthaltenden Adresse, welche für die entsprechende Übertragung auch auf der Netzschicht zum Einsatz kommen, überein. Dies hat den Vorteil, dass das Overhead-Volumen gering gehalten wird.The geographic location used on the link layer Address preferably agrees with at least one geographic information containing address, which for the corresponding transmission also on the network layer used to match. This has the advantage that the overhead volume is kept low.
In Weiterbildung der Erfindung handelt es sich bei der auf der Sicherungsschicht verwendeten geographischen Adresse um eine für die Sicherungsschicht spezifische Adresse, welche nicht mit denjenigen geographische Informationen enthaltenden Adressen in der Netzschicht für die betreffende Übertragung übereinstimmt. Lediglich die Adressierte Fläche bzw. das Gebiet stimmt genau oder weitestgehend überein. Dadurch kann die strenge Schichtkonstruktion des Kommunikationssystems gegebenenfalls gemäß dem ISO/OSI-Referenzmodell aufrechterhalten werden. Auch eine Abhängigkeit der Art der auf der Sicherungsschicht verwendeten geographischen Adressen von der Zeit, von den verschiedenen Übertragungen oder von den verschiedenen Funkstationen ist möglich.In a further development of the invention, the geographical address used on the data link layer is an address specific to the data link layer which does not coincide with those geographical information-containing addresses in the network layer for the relevant transmission. Only the addressed area or the area agrees exactly or largely. As a result, the strict layer construction of the communication system may be maintained according to the ISO / OSI reference model, if necessary. It is also possible to depend on the type of geographical addresses used on the data link layer for the time, for the various transmissions or for the various radio stations.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein ARQ (Automatic Repeat Request) Verfahren eingesetzt. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Übermittlung deutlich. Besonders dann, wenn Daten über mehrere Funkstationen weitergeleitet werden, ist es vorteilhaft, eine Garantie zu erhalten, dass die Daten von der bzw. den Relais-Stationen auch tatsächlich übermittelt wurden. Zur Realisierung gibt es verschiedene Möglichkeiten: das Verfahren kann entweder über positive Empfangsbestätigungen (Acknowledgement, ACK) oder über negative Empfangsbestätigungen (Negative Acknowlgedgement, NAK) arbeiten.In a preferred embodiment The invention is an ARQ (Automatic Repeat Request) method used. This increases the reliability of the transmission clear. Especially if data is forwarded via several radio stations, it is advantageous to get a guarantee that the data from the relay stations were actually transmitted. To realize there there are different ways: the procedure can either over positive acknowledgments (Acknowledgment, ACK) or over negative acknowledgments (Negative Acknowledgment, NAK) work.
Einzelheiten und Details der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels im folgenden erläutert. Dabei zeigenDetails and details of the invention are based on an embodiment explained below. Show
Als Anwendung des Verfahrens besteht die Möglichkeit, bei einem Geocast mehrere Funkstationen in einem Gebiet gleichzeitig zu adressieren. Diese Funkstationen müssen im allgemeinen durch gemeinsame geographische Informationen beschreibbar sein. Außer einer gemeinsamen Region kann dies auch ein gemeinsamer Winkelsektor sein, d.h., die adressierten Funkstationen können sich sehr unterschiedlich weit vom Empfänger entfernt befinden. Dies ist z.B. dann von Interesse, wenn Fahrzeuge auf der Autobahn darüber informiert werden sollen, dass vor ihnen ein Stau existiert. In diesem Fall werden alle Fahrzeuge entgegen der Fahrtrichtung durch einen Stauteilnehmer informiert. Damit dieser Geocast effizient weitergeleitet werden kann, wird der Geocast auf der Sicherungsschicht ebenfalls als Geocast realisiert, wobei durch Bekanntgabe der Funkzielstation die entsprechenden Funkstation empfangsbereit sind.As an application of the method the possibility, at a geocast several radio stations in one area at the same time to address. These radio stations must generally be common geographic information be describable. Except one common region, this can also be a common angle sector, that is, the addressed radio stations can be very different far from the receiver are located away. This is e.g. then of interest, if vehicles on the highway above to be informed that there is a traffic jam in front of them. In In this case, all vehicles against the direction of travel through informed a stowage participant. Make this geocast efficient can be forwarded, the geocast is on the link layer also realized as Geocast, whereby by announcement of the radio destination station the corresponding radio station are ready to receive.
In Kombination mit Sektorantennen bzw. adaptiven Antennen kann zudem die Sendeleistung gerichtet ausgestrahlt werden. Dies hat den großen Vorteil, dass im Vergleich zum Broadcast unerwünschte Interferenzen reduziert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erleichtert die Umsetzung der gerichteten Ausstrahlung durch die Antennen dadurch; dass unter Verwendung der geographischen Adresse der Sicherungsschicht eine effektivere Ansteuerung der Antennen der physikalischen Schicht ermöglicht wird. Es findet also eine direkte Interak tion zwischen der MAC-Schicht (zweite Schicht) und der Antennensteuerung (erste Schicht) statt. Weiterhin können so gezielt Sektoren mit unterschiedlicher Richtung angesteuert werden. Z.B. könnte eine Nachricht für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation nach vorne und gleichzeitig nach hinten entlang einer Strasse übertragen werden, Eine weitere Ausführung betrifft das Mediumzugriffsverfahren. Durch die geographische Adressierung auf der Sicherungsschicht kann eine Empfangsstation eine räumliche Relation zwischen der sie aktuell charakterisierenden geographischen Information und der in der Zieladresse enthaltenen geographischen Information berechnen. Im Bezug auf die Ortskoordinaten könnte dies bedeuten, dass ermittelt wird, wie dicht sich die Empfängerstation an der gewünschten geographischen Zielposition befindet. Hierzu findet eine Ermittlung des Abstandes zwischen ihrer aktuellen geographischen Position und der Zielposition statt. Je näher diese Funkstation der Zielposition ist, um so eher sollte sie dem Sender eine positive Quittung (Acknowledgement) mitteilen, dass sie die Daten empfangen und an ihre Netzschicht weitergereicht hat. Werden die Funkstationen z.B. über einen Winkelbereich in einem Koordinatensystem adressiert, so sollte diejenige Empfängerstation am schnellsten eine positive Empfangsquittung zurückschicken, welche sich am weitesten von der Senderstation entfernt aufhält und am dichtesten an der Winkelhalbierende platziert ist. Zur Ermittlung der räumlichen Relationen können entsprechende Algorithmen eingesetzt werden.In addition, in combination with sector antennas or adaptive antennas, the transmission power can be radiated directionally. This has the great advantage of reducing unwanted interference compared to broadcasting. The inventive method facilitates the implementation of the directional radiation through the antennas thereby; that more efficient control of the physical layer antennas is made possible by using the geographic address of the link layer. So there is a direct Interak tion between the MAC layer (second layer) and the antenna control (first layer) instead. Furthermore, so targeted sectors can be controlled with different directions. For example, a message for vehicle-to-vehicle communication could be transmitted forward and at the same time back along a road. Another embodiment relates to the medium access method. By geographic addressing on the link layer, a receiving station can compute a spatial relationship between the geographical information currently characterizing it and the geographical information contained in the destination address. In terms of location coordinates, this could mean determining how close the receiver station is to the desired geographic target location. For this purpose, a determination of the distance between their current geographical position and the target position takes place. The closer this radio station is to the destination position, the sooner it should notify the sender of a positive acknowledgment that it has received the data and passed it on to its network layer. If the radio stations are addressed, for example, over an angular range in a coordinate system, then the receiver station should send back the fastest a positive reception acknowledgment, which is at white test away from the transmitter station and placed closest to the bisecting line. Corresponding algorithms can be used to determine the spatial relations.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10233944A DE10233944B3 (en) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | Radio transmission method for mobile radio communications system with geocast-addressing has addressing of data effected via security layer of protocol structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10233944A DE10233944B3 (en) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | Radio transmission method for mobile radio communications system with geocast-addressing has addressing of data effected via security layer of protocol structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10233944B3 true DE10233944B3 (en) | 2004-04-15 |
Family
ID=32009792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10233944A Expired - Fee Related DE10233944B3 (en) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | Radio transmission method for mobile radio communications system with geocast-addressing has addressing of data effected via security layer of protocol structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10233944B3 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0624859A1 (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-17 | Philips Electronics Uk Limited | Method of, and system for, describing a geographical area to a communications network |
US5635924A (en) * | 1996-03-29 | 1997-06-03 | Loral Aerospace Corp. | Travel route information monitor |
WO2001019077A1 (en) * | 1999-09-08 | 2001-03-15 | Sony Electronics, Inc. | System and method for delivering and receiving local information broadcast |
WO2001084802A2 (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-08 | Cenus Technologies, Inc. | System and method for using uniform resource locators to map application layer content names to network layer anycast addresses |
US20020016860A1 (en) * | 2000-04-28 | 2002-02-07 | Garcia-Luna-Aceves J. J. | System and method for resolving network layer anycast addresses to network layer unicast addresses |
US6351647B1 (en) * | 1996-10-30 | 2002-02-26 | Nokia Telecommunications Oy | Location-dependent services in a mobile communication system |
-
2002
- 2002-07-25 DE DE10233944A patent/DE10233944B3/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0624859A1 (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-17 | Philips Electronics Uk Limited | Method of, and system for, describing a geographical area to a communications network |
US5635924A (en) * | 1996-03-29 | 1997-06-03 | Loral Aerospace Corp. | Travel route information monitor |
US6351647B1 (en) * | 1996-10-30 | 2002-02-26 | Nokia Telecommunications Oy | Location-dependent services in a mobile communication system |
WO2001019077A1 (en) * | 1999-09-08 | 2001-03-15 | Sony Electronics, Inc. | System and method for delivering and receiving local information broadcast |
WO2001084802A2 (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-08 | Cenus Technologies, Inc. | System and method for using uniform resource locators to map application layer content names to network layer anycast addresses |
US20020016860A1 (en) * | 2000-04-28 | 2002-02-07 | Garcia-Luna-Aceves J. J. | System and method for resolving network layer anycast addresses to network layer unicast addresses |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19849294C2 (en) | Method of spreading a message | |
DE102005001267B4 (en) | Efficient and streamlined information dissemination algorithm for ad hoc mobile wireless networks | |
DE102005014695B4 (en) | Method for disseminating information to nodes of a mobile ad hoc network | |
DE60029202T2 (en) | WIRELESS COMMUNICATION NETWORK WITH SEVERAL MOBILE ACCESS NODES | |
DE69733223T2 (en) | Target device and method for establishing a transmission path in a networked communication system | |
EP1415496B1 (en) | Method for transmitting data from an emitter to a plurality of receivers | |
EP2178064A1 (en) | Method for optimal forwarding of reports in car to X communication | |
DE112006001618B4 (en) | Method and apparatus for reducing latency during changes in wireless connectivity | |
DE60124931T2 (en) | TRANSMISSION SYSTEM FOR MOBILE PLATFORM | |
WO2005055529A1 (en) | Method for producing a link between a person requesting a service (client) and a service provider (server) in a decentralized mobile radio network | |
DE10228342A1 (en) | Adjusting transmission power of mobile station in radio system involves adjusting transmission power depending on positional information relating to mobile station | |
DE10233944B3 (en) | Radio transmission method for mobile radio communications system with geocast-addressing has addressing of data effected via security layer of protocol structure | |
DE10350891A1 (en) | A method of transmitting information in a communication system using a path | |
EP1117083B1 (en) | Method for decentralized transmission and distribution of payload data between users of a telecommunications network | |
DE10126618B4 (en) | Method for exchanging status information via direct radio links between subscriber terminals | |
WO2003021884A1 (en) | Method for identifying a station with specific functions in a wireless-based ad-hoc network and a sub-station for carrying out said method | |
EP1387595A1 (en) | Method for radio transmission using geographical addressing | |
DE102004017603B4 (en) | Transmitting communication signals in a communication network with direct vehicle-to-vehicle communication | |
EP1326349A1 (en) | Method for transmission power control of a mobile station, and corresponding radio system and mobile station | |
EP1300990B1 (en) | Method and communication apparatus for providing distance-related quality-of-service in a communication system | |
DE10148625B4 (en) | Method and communication device for performing a distance-related quality of service in a communication system | |
EP1602205A1 (en) | Method and network-side facility for determining a path in a radio communications system | |
DE10103103B4 (en) | Method and apparatus for changing a mobile station between two base stations | |
WO2006012883A1 (en) | Method for transmitting data between a server in a hybrid network and a receiver device of said hybrid network (dynamic transmitter selection) | |
DE60206896T2 (en) | ANNEX AND METHOD FOR DATA EXCHANGE BETWEEN DEVICES WITH LIMITED FREEDOM OF MOVEMENT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NOKIA SIEMENS NETWORKS GMBH & CO.KG, 81541 MUE, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110201 |