Beschreibung

Verfahren zum Betreiben eines drahtlosen, vermaschten Datennetzes mit einer Mehrzahl an Netzknoten und Netzknoten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines drahtlosen, vermaschten Datennetzes mit einer Mehrzahl an Netzknoten, zwischen denen zumindest teilweise Kommunikati ^¬ onsverbindungen bestehen, wobei zumindest manche der Netzkno- ten empfangene Datenrahmen an zumindest einen Netzknoten weiterleiten und wobei zumindest einer der Netzknoten als vorbestimmter, Datenrahmen nicht weiterleitender Netzknoten ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Netzknoten für den Betrieb in einem drahtlosen, vermaschten Datennetz mit einer Mehrzahl an Netzknoten, zwischen denen zumindest teilweise Kommunikationsverbindungen bestehen, wobei zumindest manche der Netzknoten empfangene Datenrahmen an zumindest einen der Netzknoten weiterleiten.

Die übertragung von Datenrahmen zwischen einem, als Quellknoten bezeichneten, Netzknoten und einem, als Zielknoten bezeichneten, Netzknoten kann bei drahtlosen, vermaschten Datennetzen prinzipiell über unterschiedliche Routen, auch Pfa ^¬ de oder Datenpfade genannt, erfolgen. Eine Route umfasst eine Anzahl an Netzknoten, welche benachbart und in einer Reihe zueinander angeordnet sind, die eine Daten- oder Kommunikati ^¬ onsverbindung zueinander aufweisen und eine Datenverbindung zwischen dem Quellknoten und dem Zielknoten ermöglichen. Um die übertragung der Datenrahmen von dem Quellknoten zu dem Zielknoten nicht dem Zufall zu überlassen, wird von dem

Quellknoten eine sog. Weg-Anfragenachricht (sog. Route Re- quest oder Route Request-Nachricht ) an alle benachbarten Netzknoten ausgesendet (sog. Broadcast) , welche die Weg- Anfragenachricht ebenfalls im Rahmen eines Broadcasts an die ihnen benachbarten Netzknoten weiterleiten bis die Weg- Anfragenachricht schließlich den Zielknoten erreicht. Von dem Zielknoten wird eine Weg-Antwortnachricht (sog. Route Reply oder Route Reply-Nachricht ) initiiert. Bei der übertragung

der Weg-Anfragenachricht und bei der zielgerichteten Rück ^¬ übertragung der Weg-Antwortnachricht (sog. Unicast) zu dem Quellknoten werden auf jedem Netzknoten Einträge in sog. Wegewahl-Tabellen (sog. Routing-Tabellen) erstellt. Hierdurch ergibt sich ein definierter Pfad zur übertragung von Datenrahmen zwischen dem Quellknoten und dem Zielknoten. Unter einem Pfad oder Datenpfad (englisch: route) wird der übertra ^¬ gungsweg von Datenrahmen über einen oder mehrere als Zwischenknoten bezeichnete Netzknoten zwischen dem Quellknoten und dem Zielknoten verstanden.

Das Prinzip drahtloser, vermaschter Datennetze basiert hierbei auf dem grundsätzlichen Weiterleiten von Datenrahmen durch die Netzknoten des Datennetzes. Der gegenwärtige Ent- wurf der WLAN Mesh Networking Task Group IEEE 802.11s (Dl.00) [1] erlaubt ferner sog. nicht weiterleitende Netzknoten (sog. non-forwarding mesh points) . Ein nicht weiterleitender Netzknoten ist hierbei ein Netzknoten, der an der Erstellung des Datenpfades teilnimmt, jedoch Datenrahmen an andere der Netz- knoten des Datennetzes nicht weiterleitet. Dies bedeutet, dass ein nicht weiterleitender Netzknoten lediglich einen Endpunkt, d.h. einen Quellknoten oder einen Zielknoten eines Datenpfades des drahtlosen vermaschten Datennetzes darstellen kann .

Netzknoten, welche die Weiterleitung von Datenrahmen, welche diese von anderen Netzknoten empfangen haben, nicht unterstützen, werden in einem drahtlosen, vermaschten Datennetz nur ungern geduldet, da sich diese nicht kooperativ verhalten und die Konnektivität des Datennetzes verringern.

Nichtsdestotrotz wurde ein Verhalten der Netzknoten, bei dem Datenrahmen nicht weitergeleitet werden, in dem Standard IEEE 802.11s akzeptiert, da eine Vielzahl von Netzknoten oder po- tentiellen Netzknoten Geräte mit einer begrenzten Stromversorgung, wie z.B. einen Personal Digital Assistant (PDA), darstellen. Das Weiterleiten von Datenrahmen, die von anderen Netzknoten empfangen werden, kann nämlich zu einer hohen Ak-

tivität der Funkschnittstelle führen, was den Energiehaushalt nachteilig beeinflussen kann.

Routing-Protokolle für drahtlose, vermaschte Datennetze gehen üblicherweise davon aus, dass ein Netzknoten die von ihm empfangenen Datenrahmen oder Datenpakete weiterleitet. Mechanis ^¬ men, welche solche Netzknoten berücksichtigen, die zwar Teil des Datennetzes sind, jedoch keine Datenrahmen weiterleiten, fehlen in vielen Routing-Protokollen. Dies trifft beispiels- weise ebenso für das Routing-Protokoll Hybrid Wireless Mesh

Protocol (HWMP) von IEEE 802.11s zu. Jedoch beschreibt dieses Routing-Protokoll einen Mechanismus für tatsächliche Blatt ^¬ knoten (sog. Stub Nodes, WLAN Terminals (STAs)), welche au ^¬ ßerhalb des Mesh-Netzes liegen und mit einem Netzknoten ver- bunden sind, welcher einen Zugangspunkt (Mesh Access

Point (MAP)) darstellt. Dies ist im Anhang P2.1 von [1] beschrieben. Hierbei erzeugt und verarbeitet der Zugangspunkt MAP, welcher den Netzknoten vor dem Blattknoten darstellt, Routing-Nachrichten in Stellvertretung für den Blattknoten STA. Blattknoten STAs können keine Datenrahmen für andere

Netzknoten weiterleiten, sie können keine Routing-Nachrichten verarbeiten und auch nicht bei der Festlegung des Datenpfades teilnehmen .

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die Integration von nicht weiterleitenden (Mesh-) Netzknoten in bestehende Routing-Protokolle zu ermöglichen, so dass sol ^¬ che Netzknoten einerseits an der Festlegung des Datenpfades teilnehmen können und andererseits auch ein Quellknoten oder Zielknoten von Datenübertragungen sein können. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Netzknoten anzugeben, welcher als nicht weiterleitender Netzknoten in einem drahtlosen, vermaschten Datennetz mit einer Mehrzahl an Netzknoten unter Verwendung existierender Routing-Protokolle teilnehmen kann.

Diese Aufgaben werden durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines drahtlosen, vermaschten Datennetzes mit einer Mehrzahl an Netzknoten, zwischen denen zumindest teilweise Kommunikati ^¬ onsverbindungen bestehen, wobei zumindest manche der Netzkno ^¬ ten empfangene Datenrahmen an zumindest einen der Netzknoten weiterleiten und wobei zumindest einer der Netzknoten als vorbestimmter, Datenrahmen nicht weiterleitender Netzknoten ausgebildet ist, unterdrückt der vorbestimmte Netzknoten die Weiterleitung der Datenrahmen sowie die Weiterleitung und/oder die Beantwortung der Datenrahmen an die Netzknoten, welche im Zusammenhang mit der Erstellung eines Datenpfades in dem Datennetz übertragen werden und nicht an den vorbestimmten Netzknoten adressiert sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt damit eine Möglich- keit, wie Datenrahmen, z.B. des Protokolls HWMP, durch die vorbestimmten, d.h. nicht weiterleitenden Netzknoten, behandelt werden. Ein entsprechendes Vorgehen ist in dem Entwurf IEEE 802.11s Dl .0 bislang nicht vorgesehen. Die dem Verfahren zugrunde liegende Idee besteht darin, dass Routing- Nachrichten, d.h. Nachrichten, welche im Zusammenhang mit der Erstellung eines Datenpfades in dem Datennetz übertragen werden, welche üblicherweise durch die Netzknoten beantwortet, weitergeleitet oder zurückgesandt werden, durch nicht- weiterleitende Netzknoten nicht weitergeleitet und nur unter bestimmten Bedingungen beantwortet werden. Im Protokoll IEEE 802.11 werden diese Routing-Nachrichten auch „Management Frames" genannt. Der Begriff des Datenrahmens ist in der vorlie ^¬ genden Anmeldung grundsätzlich weit zu verstehen. Ein Datenrahmen soll im Rahmen der vorliegenden Beschreibung solche Datenrahmen umfassen, die Nutzdaten und/oder Routingdaten enthalten. Dies bedeutet, die Ausbreitung von Routing- Nachrichten als auch von Daten-Ausbreitungsnachrichten (Data Broadcast Messages) stoppt an den vorbestimmten, nicht-

weiterleitenden Netzknoten. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert hierbei keinerlei änderungen an bestehenden Rou ^¬ ting-Protokollen bezüglich normaler Netzknoten. Alle änderungen betreffen lediglich den zumindest einen vorbestimmten, d.h. nicht weiterleitenden, Netzknoten.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden eine oder mehrere der nachfolgenden, zumindest einen der Datenrahmen umfassenden, Nachrichten durch den vorbestimmten Netzknoten verarbeitet:

Eine Weg-Anfragenachricht, in welcher einer der Netzkno ^¬ ten als Zielknoten adressiert ist. Der vorbestimmte Netzknoten kennt damit den Pfad zum Initiator oder Ori- ginator (= Quellknoten) der Weg-Anfragenachricht. Auf- grund des oben beschriebenen Verhaltens des vorbestimmten Netzknotens wird dieser nicht Teil eines Pfads zu dem Originator der Weg-Anfragenachricht, da dieser die Weg-Anfragenachricht nicht weiterleitet bzw. nicht mit einer Weg-Antwortnachricht beantwortet. Aus diesem Grund muss der vorbestimmte Netzknoten keinerlei Datenrahmen für andere Netzknoten weiterleiten. Dies bedeutet, der vorbestimmte Netzknoten wird ein Blattknoten eines Quel ^¬ lenbaums (sog. Source-Tree) . - Eine an den vorbestimmten Netzknoten adressierte Weg- Antwortnachricht. Eine derartige Weg-Antwortnachricht wird wie z.B. in dem Standard IEEE 802.11s üblich verarbeitet. Da die Weg-Antwortnachricht an den vorbestimmten Netzknoten adressiert ist, ist es deshalb nicht erfor ^¬ derlich, dass eine aktualisierte Weg-Antwortnachricht ausgesendet wird.

Eine proaktive Weg-Anfragenachricht, mit welcher alle Netzknoten des Datennetzes als Zielknoten adressiert werden, um eine Baumstruktur des Datennetzes mit dem Root-Netzknoten als Wurzel auszubilden. Die hieraus re- sultierenden Einträge in den Wegewahl-Tabellen ergeben, dass der vorbestimmte Netzknoten einen Pfad zu dem, die proaktive Weg-Anfragenachricht aussendenden Netzknoten (sog. Root-Netzknoten) kennt, jedoch kein Netzknoten ei-

nen Pfad zu dem die proaktive Weg-Anfragenachricht aus ^¬ sendenden Netzknoten unter Einschluss des vorbestimmten Netzknotens erstellt, da der vorbestimmte Netzknoten die proaktive Weg-Anfragenachricht nicht weiterleitet. Hier- aus ergibt sich, dass der vorbestimmte Netzknoten ein Weiterleiten von Datenrahmen zu dem die proaktive Weg- Anfragenachricht aussendenden Netzknoten für andere Netzknoten nicht übernehmen muss. Der vorbestimmte Netzknoten wird daher ein Blattknoten des Root-Baumes. Der vorbestimmte Netzknoten erzeugt z.B. eine proaktive Weg- Antwortnachricht, wenn ein proaktives Weg- Antwortnachricht-Flag gesetzt ist.

Eine Punkt-zu-Punkt-Weg-Anfragenachricht , in welcher der vorbestimmte Netzknoten nicht als Zielknoten adressiert ist. Diese wird z.B. entsprechend HWMP verarbeitet, es wird aber keine aktualisierte Punkt-zu-Punkt-Weg- Anfragenachricht weitergeleitet. Unter einer Punkt-zu ^¬ Punkt-Weg-Anfragenachricht versteht ein Fachmann einen sog. Unicast Route Request, das heißt, eine Weg- Anfragenachricht, die an genau einen Netzknoten gesendet wurde .

- Eine Weg-Anfragenachricht, in welcher der vorbestimmte Netzknoten als Zielknoten adressiert ist. Diese wird z.B. entsprechend HWMP verarbeitet und mit einer ent- sprechenden Weg-Antwortnachricht entsprechend HWMP be ^¬ antwortet .

Eine nicht für den vorbestimmten Netzknoten bestimmte Weg-Antwortnachricht. Dieser Fall ist relevant, wenn der vorbestimmte Netzknoten eine nicht an ihn adressierte Weg-Antwortnachricht erhält, was nur ausnahmsweise der Fall sein kann. In diesem Fall werden die in der Nachricht enthaltenen Informationen dennoch verarbeitet, um z.B. die Wegewahl-Tabelle des vorbestimmten Knotens zu aktualisieren. Es wird aber keine aktualisierte Weg- Antwortnachricht weitergeschickt.

- Eine Weg-Fehlernachricht, mit welcher ein Fehler eines existierenden Datenpfads signalisiert wird. Dies ge ^¬ schieht, um entsprechende Maßnahmen zur Behandlung des

fehlerhaften Datenpfads vornehmen zu können, welcher z.B. durch den vorbestimmten Netzknoten initiiert sein kann .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung adressiert und überträgt der vorbestimmte Netzknoten eine Weg- Antwortnachricht an einen, eine Weg-Anfragenachricht initiie ^¬ renden Netzknoten, wenn der vorbestimmte Netzknoten der Adressat der Weg-Anfragenachricht ist, wobei die Weg- Anfragenachricht und die Weg-Antwortnachricht jeweils zumin ^¬ dest einen Datenrahmen umfassen. Dies bedeutet, ist der vorbestimmte Netzknoten Adressat einer Weg-Anfragenachricht (d.h. der vorbestimmte Netzknoten ist das angeforderte Ziel) so antwortet der vorbestimmte Netzknoten wie üblich mit einer Weg-Antwortnachricht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform unterdrückt der vorbestimmte Netzknoten eine Adressierung und übertragung einer Weg-Antwortnachricht an einen, eine Weg-Anfragenachricht ini- tiierenden Netzknoten, wenn in der Weg-Anfragenachricht ein

„Destination only"-Flag nicht gesetzt ist und der vorbestimm ^¬ te Netzknoten einen gültigen Pfad zu dem in der Weg- Anfragenachricht als Ziel bestimmten Netzknoten kennt. Das Unterdrücken der Weg-Antwortnachricht in Reaktion auf die Weg-Anfragenachricht ist hierbei konträr zu einem herkömmli ^¬ chen Netzknoten in einem Datennetz.

Zweckmäßigerweise unterdrückt der vorbestimmte Netzknoten ei ^¬ ne übertragung einer aktualisierten proaktiven Weg- Anfragenachricht an seine benachbarten Netzknoten. Der vorbe ^¬ stimmte Netzknoten kennt, wie bereits erläutert, den Pfad zum Originator der Weg-Anfragenachricht. Durch das Nicht- Weiterleiten der proaktiven Weg-Anfragenachricht wird kein Pfad von einem der Netzknoten erstellt, der den vorbestimmten Netzknoten in dem ermittelten Datenpfad einschließt. Dadurch wird der nicht weiterleitende oder vorbestimmte Netzknoten zu einem Blattknoten der Baumstruktur.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung unterdrückt der vorbestimmte Netzknoten nach Erhalt einer Punkt-zu-Punkt Weg-Anfragenachricht eines der Netzknoten, in welcher der vorbestimmte Netzknoten nicht als Zielknoten adressiert ist, das Versenden einer aktualisierten Punkt-zu-Punkt-Weg- Anfragenachricht .

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform unterdrückt der vorbestimmte Netzknoten ein Weiterleiten einer nicht an ihn adressierten Weg-Antwortnachricht, d.h. eine aktualisierte Weg-Antwortnachricht wird nicht gesendet.

Gemäß einer weiteren Ausbildung ergreift der vorbestimmte Netzknoten beim Empfang einer Weg-Fehlernachricht, die insbe- sondere eine von ihm initiierte Weg-Anfragenachricht be ^¬ trifft, Maßnahmen, um den gewünschten Pfad wieder aufzubauen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der vorbestimmte Netzkno ^¬ ten eine Weiterleitung der Weg-Fehlernachricht und/oder eine Beantwortung der Weg-Fehlernachricht unterdrückt. Dies ergibt sich hieraus, dass keine Notwendigkeit zum Antworten oder Weiterleiten der Weg-Fehlernachricht besteht, da kein Pfad durch den vorbestimmten Netzknoten besteht, wie dies vorstehend erläutert wurde.

Es ist ferner vorgesehen, dass der vorbestimmte Netzknoten eine sog. „Root Announcement"-Nachricht (RANN) verarbeitet und eine Weiterleitung an andere Netzknoten unterdrückt. Eine Root Announcement-Nachricht erzeugt keinen Pfad. Sie verteilt lediglich Distanzinformationen zu dem diese aussendenden Netzknoten (sog. Root-Netzknoten) . Der vorbestimmte Netzknoten ist hierbei lediglich ein Blattknoten des Baumes, so dass kein Netzknoten Datenrahmen zu dem Route-Netzknoten durch den vorbestimmten Netzknoten übertragen wird. Aus diesem Grund verarbeitet der vorbestimmte Netzknoten die RANN wie im Stan- dard festgelegt, überträgt aber keine aktualisierte RANN.

Dieses Vorgehen vermeidet die Mitteilung der Distanz zu dem Root-Netzknoten durch den vorbestimmten Netzknoten an andere Netzknoten .

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der vorbestimmte Netzknoten von ihm empfangene Datenrahmen, die nicht an ihn adressiert sind, verwirft. Falls das Routing-Protokoll HWMP mit der Erweiterung für den vorbestimmten Netzknoten, wie oben beschrieben, arbeitet, wird ein vorbestimmter Netzknoten niemals einen Datenrahmen erhalten, der nicht für ihn selbst bestimmt ist. Nichtsdestotrotz kann dies passieren. Der nicht weiterleitende Netzknoten könnte dann z.B. einen gültigen Pfad zu dem Adressaten eines empfangenen Datenrahmens haben. Falls der Datenrahmen nicht verworfen würde, würde dies zu einem normalen Weiterleiten führen, was gemäß der obigen Definition für den vorbestimmten Netzknoten nicht vorgesehen ist. Aus diesem Grund verwirft ein vorbestimmter Netzknoten sämtliche Datenrahmen, die nicht für ihn selbst bestimmt sind. Ob ein Datenrahmen für den vorbestimmten Netzknoten bestimmt ist, kann z.B. anhand der Zieladresse (Destination Address/Adresse 3) festgestellt werden, die in diesem Fall die MAC-Adresse des vorbestimmten Netzknotens ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform verarbeitet der vorbestimmte Netzknoten die Datenrahmen, die per Broadcast von einem der Netzknoten ausgesendet wurden. Hierbei unterdrückt der vorbestimmte Netzknoten eine Weiterleitung der Datenrah- men, die per Broadcast von einem der Netzknoten ausgesendet wurden. Per Broadcast ausgesendete Datenrahmen werden üblicherweise im Draft-Standard IEEE 802.11s durch den empfangen ^¬ den Netzknoten einmal per Broadcast an seine Nachbar- Netzknoten übertragen. Ein vorbestimmter Netzknoten gemäß der Erfindung nimmt zwar eine Verarbeitung der per Broadcast ausgesendeten Datenrahmen vor, jedoch keine Weiterleitung an seine Nachbar-Netzknoten.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der vorbestimmte Netzknoten eine „Portal Annoucement"-Nachricht (PANN) verar ^¬ beitet und eine Weiterleitung einer aktualisierten PANN an andere Netzknoten unterdrückt. Eine Portal Annoucement- Nachricht ist keine in HWMP definierte Nachricht. Sie ist

Teil eines separaten Protokolls, welche die Existenz und Er ^¬ reichbarkeit eines Netzzugangs (sog. Mesh Portal; dies ist ein Netzknoten mit der Verbindung zu einem externen Netzwerk, wie z.B. ein Gateway), ankündigt und in Grundzügen einer RANN ähnlich ist. Da Netzknoten einen Netzzugang durch einen vorbestimmten Netzknoten aufgrund des nicht vorgesehenen Weiter- leitens von Datenrahmen nicht erreichen können, verarbeitet ein vorbestimmter Netzknoten eine PANN wie üblich, wobei jedoch eine Aktualisierung und Weiterleitung der PANN unter- drückt wird.

Die Erfindung betrifft ferner einen Netzknoten für den Betrieb in einem drahtlosen, vermaschten Datennetz mit einer Mehrzahl an Netzknoten, zwischen denen zumindest teilweise Kommunikationsverbindungen bestehen, wobei zumindest manche der Netzknoten empfangene Datenrahmen an zumindest einen der Netzknoten weiterleiten. Der erfindungsgemäße Netzknoten um- fasst Mittel zur Unterdrückung einer Weiterleitung der Datenrahmen an die Netzknoten und zur Unterdrückung einer Weiter- leitung und/oder einer Beantwortung der Datenrahmen mit einer Routing-Nachricht, die im Zusammenhang mit der Erstellung ei ^¬ nes Datenpfads in dem Datennetz übertragen werden und nicht an den Netzknoten adressiert sind. Der erfindungsgemäße Netz ^¬ knoten entspricht hierbei dem vorbestimmten, nicht weiterlei- tenden Netzknoten des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens und weist die gleichen Vorteile auf, wie sie be ^¬ reits beschrieben wurden. Der erfindungsgemäße Netzknoten kann ferner weitere Mittel umfassen, um sämtliche Ausgestal ^¬ tungen des beschriebenen Verfahrens auszuführen.

Die Erfindung wird nachfolgend weiter anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Datennetz mit einer Mehrzahl an Netz- knoten, von denen einer als nicht weiterleitender Netzknoten ausgebildet ist,

Fig. 2 eine logische Darstellung des Datennetzes aus Fig. 1,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel, in dem in dem Datennetz gemäß Fig. 1 zwei Datenpfade eingezeichnet sind,

Fig. 4 eine logische Darstellung des in Fig. 3 dargestellten Datennetzes mit den zwei Datenpfaden,

Fig. 5 eine weitere Darstellung des Datennetzes, in dem gegenüber Fig. 3 ein zusätzlicher, dritter Datenpfad unter Ausschluss des nicht weiterleitenden Netzknotens einge ^¬ zeichnet ist,

Fig. 6 eine logische Darstellung des in Fig. 5 gezeigten Datennetzes,

Fig. 7 Wegewahl-Tabellen für jeden Netzknoten des Datennetzes in einem der Fig. 3 ent ^¬ sprechendem Zustand des Datennetzes, und

Fig. 8a) bis f) Wegewahl-Tabellen der Netzknoten des Datennetzes und deren inhaltliche Verände ^¬ rung während der Erstellung des in Fig. 5 gezeigten, dritten Datenpfades.

Fig. 1 zeigt ein exemplarisches Datennetz mit einer Mehrzahl an Netzknoten MP 1, MP 2, MP 3, MP 4, MP S, MP D, NF MP . Zwischen jeweils zwei der Netzknoten MP 1, ..., NF MP existiert zumindest teilweise eine Kommunikationsverbindung KV. Die Kommunikationsverbindung KV ist drahtloser Natur. Das in Fig. 1 dargestellte Datennetz wird deshalb auch als drahtloses, vermaschtes Datennetz bezeichnet. Jeder der Netzknoten weist eine Adresse auf, welche den Bezugszeichen MP S, MP 1, MP 2, MP 3, MP 4, MP D, NF MP entsprechen und in der nachfolgenden

Beschreibung zur Unterscheidung der Netzknoten verwendet werden .

Der Netzknoten NF MP stellt einen sog. nicht-weiterleitenden Netzknoten dar. Dieser wird auch als „Non-forwarding Mesh Point" bezeichnet. Ein nicht-weiterleitender Netzknoten ist ein Netzknoten, der von benachbarten Netzknoten erhaltene Datenrahmen unterdrückt und nicht an seine benachbarten Netzknoten weiterleitet. Dies bedeutet jedoch nicht, dass ein nicht-weiterleitender Netzknoten, wie der Netzknoten NF MP, einen Blattknoten in einem vermaschten Datennetz darstellt. Ein tatsächlicher Blattknoten weist lediglich eine einzige Kommunikationsverbindung zu einem benachbarten Netzknoten auf. Wie aus Fig. 1 unschwer zu erkennen ist, weist der nicht-weiterleitende Netzknoten NF MP jedoch Kommunikations ^¬ verbindungen zu den Netzknoten MP 1, MP 2 und MP 3 auf. Nicht-weiterleitende Netzknoten stellen damit „multiple" Blattknoten dar. Dies bedeutet, sie können eine Kommunikati ^¬ onsverbindung zu mehr als einem benachbarten Netzknoten auf- weisen. Es besteht jedoch keine interne Verbindung zwischen diesen „Blättern". Im Gegensatz dazu weist ein weiterleitender Netzknoten diese interne Verbindung auf, was für das Wei ^¬ terleiten von Datenrahmen notwendig ist. Ein nicht- weiterleitender Netzknoten kann daher logisch als eine Mehr- zahl an tatsächlichen Blattknoten angesehen werden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der nicht-weiterleitende Netzkno ^¬ ten NF MP aus Fig. 1 ist in Fig. 2 in Form dreier Netzknoten NF MP', NF MP'' und NF MP''' dargestellt. Jeder dieser realen Blattknoten NF MP', NF MP'' und NF MP''' weist jeweils eine einzige Kommunikationsverbindung zu den Netzknoten MP 1 bzw. MP 2 bzw. MP 3 auf.

In Fig. 3 ist eine Situation dargestellt, in welcher der Netzknoten NF MP einen Datenpfad Pl zu dem Netzknoten MP 4 und einen Datenpfad P2 zu dem Netzknoten MP D aufgebaut hat. Der Datenpfad Pl umfasst den Netzknoten MP 2 als Zwischenkno ^¬ ten. Der Datenpfad P2 umfasst den Netzknoten MP 3 als Zwischenknoten. Während Fig. 3 die realen Kommunikationsverbin-

düngen in dem Datennetz darstellt, zeigt Fig. 4 die logischen Kommunikationsverbindungen, welche vor allem den nicht- weiterleitenden Netzknoten NF MP betreffen. Die Darstellung in Fig. 4 korrespondiert hierzu zu der bereits beschriebenen Darstellung in Fig. 2.

Fig. 7 zeigt die nach Erstellung der Datenpfade Pl und P2 erzeugten Wegewahl-Tabellen für die Netzknoten MP S, NF MP, MP D, MP 1, MP 2, MP 3 und MP 4 des Datennetzes. Die jeweiligen Wegewahl-Tabellen umfassen drei Tabelleneinträge: mit „dest" (Destination) ist das Ziel, d.h. der Zielknoten, einer Nachricht gekennzeichnet, mit „next" (Next Node) ist der in dem Datenpfad nächste Netzknoten gekennzeichnet. Mit „hops" ist die Anzahl der Hops bzw. die Anzahl der zu überbrückenden Netzknoten bis zum Zielknoten gekennzeichnet.

Nachdem die Netzknoten MP S und MP 1 in keinem der Datenpfade Pl und P2 gelegen sind, existieren für diese keine Einträge in den betreffenden Wegewahl-Tabellen. Der Netzknoten NF MP weist zwei Einträge auf: Die erste Zeile der Wegewahl-Tabelle betrifft den Datenpfad Pl zu dem Netzknoten MP 4 als Ziel. Aus Sicht des Netzknotens NF MP ist der nächste Netzknoten der Netzknoten MP 2. Ferner werden zwei Hops benötigt, um den Zielknoten, den Netzknoten MP 4, zu erreichen. Die zweite Zeile betrifft den zweiten Datenpfad P2 zur Erreichung des Zielknotens MP D. Aus Sicht des nicht-weiterleitenden Netzknotens NF MP ist der nächste Netzknoten der Netzknoten MP 3. Es werden wiederum zwei Hops benötigt, um zu dem Zielknoten MP D zu gelangen.

Die Wegewahl-Tabelle für den Netzknoten MP D umfasst einen Eintrag. Dieser betrifft die Rückwärtsroute von dem Netzkno ^¬ ten MP D zu dem nicht-weiterleitenden Netzknoten NF MP als Zielknoten. Aus Sicht von MP D ist der nächste Netzknoten zu dem Zielknoten der Netzknoten MP 3, wobei zwei Hops benötigt werden, um zum Zielknoten NF MP zu gelangen.

In entsprechender Weise sind die Wegewahl-Tabellen für die Netzknoten MP 2, MP 3 und MP 4 aufgebaut.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 wird im Weiteren davon ausgegangen, dass der Netzknoten MP S einen Datenpfad zu dem Netzknoten MP D aufbauen möchte. MP S stellt in diesem Sinne einen Quellknoten und MP D einen Zielknoten des zu erstellenden Datenpfades dar. Bei Betrachtung der Topologie des Datennetzes gemäß Fig. 1 oder Fig. 3 könnte der Eindruck entste- hen, dass der kürzeste Pfad von MP S zu MP D durch den nicht- weiterleitenden Netzknoten NF MP führt. Wäre der Netzknoten NF MP in dem Datenpfad eingeschlossen, so würde dies ein Weiterleiten der Datenrahmen von MP S zu MP D, und umgekehrt, durch NF MP erfordern. Aufgrund der Annahme, dass NF MP ein nicht-weiterleitender Netzknoten ist, wie z.B. ein Kommunikationsendgerät, ist eine solche Weiterleitung jedoch nicht vorgesehen. Deshalb muss NF MP aus dem Datenpfad zwischen MP S zu MP D ausgelassen werden, so dass eine Weiterleitung von Datenrahmen durch den Netzknoten NF MP nicht erforderlich ist. Das Auslassen von NF MP erfolgt dadurch, dass der Netzknoten NF MP Nachrichten, die im Zusammenhang mit der Erstellung des Datenpfades in dem Datennetz übertragen werden, zwar verarbeitet, eine Beantwortung und/oder Weiterleitung derartiger Nachrichten bzw. Datenrahmen jedoch unterdrückt. Dieses Vorgehen wird nachfolgend anhand der Fig. 8 näher erläutert, in welcher die Wegewahl-Tabellen für die Netzknoten des Datennetzes des Ausführungsbeispiels dargestellt sind.

In einem ersten Schritt (Fig. 8a)) überträgt der Netzknoten MP S eine Weg-Anfragenachricht (sog. Route Request RREQ) an den Zielknoten MP D. Die Route Request-Nachricht wird hierbei per Broadcast an alle mit MP S über eine Datenverbindung verbundene Netzknoten des Datennetzes (hier: MP 1) ausgesendet. Gegenüber der in den Wegewahl-Tabellen der Fig. 7 dargestell- ten grundsätzlichen Ausgangssituation wird durch die Route

Request-Nachricht ein Tabelleneintrag in der Wegewahl-Tabelle des Netzknotens MP 1 erzeugt. Der Tabelleneintrag betrifft hierbei nicht die Vorwärtsroute in Richtung des Zielknotens

MP D, sondern vielmehr die Rückwärtsroute zu dem Quellknoten MP S, da dies zunächst die einzige Information ist, welche der Netzknoten MP 1 aus der Route Request-Nachricht gewinnen kann. Aus diesem Grunde ist als Ziel der Netzknoten MP S, als nächster Netzknoten der Netzknoten MP S eingetragen, wobei der Abstand zwischen dem Netzknoten MP 1 und dem Zielknoten (Destination) MP S ein Hop ist.

In einem zweiten Schritt (Fig. 8b)) wird eine aktualisierte Weg-Anfragenachricht oder Route Request-Nachricht von dem Netzknoten MP 1 als Antwort bzw. Reaktion auf die Weg- Anfragenachricht des Quellknotens MP S ausgesendet, die von allen mit MP 1 verbundenen Netzknoten empfangen wird (MP S, MP 2, NF MP) . Der nicht-weiterleitende Netzknoten NF MP un- terdrückt das Versenden einer aktualisierten Version dieser Weg-Anfragenachricht und lässt diese unbeantwortet. Ferner antwortet der nicht-weiterleitende Netzknoten NF MP nicht mit einer Weg-Antwortnachricht (einer sog. Route Reply-Nachricht RREP) in einer möglichen Funktion als Zwischenknoten zwischen dem Quellknoten MP S und dem Zielknoten MP D. Dies gilt auch dann, wenn das „Destination only Flag" in der Weg- Anfragenachricht nicht gesetzt ist, obwohl der Netzknoten NF MP bereits einen gültigen Pfad zu dem Netzknoten MP D kennt. Das Aussenden der aktualisierten Weg-Anfragenachricht durch den Netzknoten MP 1 führt zu einer Aktualisierung der Wegewahl-Tabellen der Netzknoten MP S, NF MP und MP 2. In der Wegewahl-Tabelle des Netzknotens NF MP werden zwei Tabellenein ^¬ träge für das Ziel der Netzknoten MP 1 und MP S angelegt. In entsprechender Weise werden in der Wegewahl-Tabelle des Netz- knotens MP 2 für die Netzknoten MP 1 und MP S als Ziele (Des ^¬ tination) zwei Einträge angelegt. Ferner wird in der Wege ^¬ wahl-Tabelle von MP S ein Eintrag für MP 1 als Zielknoten angelegt .

In einem dritten Schritt (Fig. 8c)) wird eine aktualisierte

Route Request-Nachricht durch den Netzknoten MP 2 ausgesandt, in welcher der Netzknoten MP D als Ziel benannt ist. Diese aktualisierte Route Request-Nachricht wird von den Netzknoten

NF MP, MP 3 und MP 4 sowie MP 1 empfangen. Der nicht- weiterleitende Netzknoten NF MP unterdrückt ein derartiges Aussenden einer aktualisierten Version dieser Route Request- Nachricht. NF MP antwortet auch nicht mit einer Route Reply- Nachricht in seiner Funktion als potentieller Zwischenknoten. Dies gilt auch, falls das „Destination only-Flag" nicht ge ^¬ setzt ist, obwohl NF MP bereits einen gültigen Pfad zu dem Zielknoten MP D kennt.

Die von dem Netzknoten MP 2 ausgesendete, aktualisierte Route Request-Nachricht wird von den Netzknoten MP 1, MP 3, MP 4 und dem nicht-weiterleitenden Netzknoten NF MP empfangen. In entsprechender Weise werden in den Wegewahl-Tabellen dieser Netzknoten Tabelleneinträge erzeugt. Der Netzknoten NF MP ge- winnt Informationen bezüglich eines Pfades zu dem Netzknoten MP 2. Der Netzknoten MP 1 gewinnt ebenfalls Informationen ü- ber einen Pfad zu dem Netzknoten MP 2. Der Netzknoten MP 3 gewinnt neben den Informationen zu dem Netzknoten MP 2 auch Informationen über einen Pfad zu dem Quellknoten MP S. Glei- ches gilt für den Netzknoten MP 4.

In einem vierten Schritt (Fig. 8d) ) wird eine aktualisierte Route Request-Nachricht durch den Netzknoten MP 4 ausgesendet, wobei der Netzknoten MP D als Ziel benannt ist. Dies führt lediglich zu einer änderung der Wegewahl-Tabelle des

Netzknotens MP 2, da dieser der einzige ist, welcher die ak ^¬ tualisierte Route Request-Nachricht von MP 4 empfängt.

In einem weiteren Schritt (Fig. 8e) ) wird eine aktualisierte Route Request-Nachricht durch den Netzknoten MP 3 ausgesendet, worin wiederum MP D als Ziel benannt ist. Diese wird von den Netzknoten MP 2, dem Zielknoten MP D sowie dem nicht- weiterleitenden Netzknoten NF MP empfangen. Entsprechend der vorhin beschriebenen Vorgehensweise sendet NF MP keine aktua- lisierten Version dieser Route Request-Nachricht. NF MP ant ^¬ wortet auch nicht mit einer Route Reply-Nachricht in seiner Funktion als zwischenliegender Netzknoten. Dies gilt auch,

falls ein „Destination only-Flag" nicht gesetzt ist, obwohl NF MP einen gültigen Pfad zu MP D kennt.

Die die aktualisierte Route Request-Nachricht empfangenden Netzknoten MP 2, MP D und NF MP aktualisieren in Reaktion darauf ihre Wegewahl-Tabellen, wobei das Vorgehen entspre ^¬ chend der vorherigen Beschreibung erfolgt.

Schritt 4 und Schritt 5 des beschriebenen Verfahrens können auch in verdrehter Reihenfolge erfolgen.

In einem letzten Schritt (Fig. 8f) ) überträgt MP D eine Weg- Antwortnachricht (Route Reply-Nachricht RREP) an den die Weg- Anfragenachricht initiierenden Quellknoten MP S über den auf- gebauten Rückwärtspfad MP D-MP 3-MP 2-MP 1-MP S. Dieser Pfad ist in den Fig. 5 und 6 mit P3 und einer dicken durchgehenden Linie gekennzeichnet. Fig. 5 zeigt dabei das Datennetz mit den realen Kommunikationsverbindungen, während Fig. 6 die logischen Kommunikationsverbindungen des nicht-weiterleitenden Netzknoten NF MP darstellt. Im letzten Schritt werden noch die Wegewahl-Tabellen der Netzknoten MP S, MP 1, MP 2 und MP 3 aktualisiert. Dies erfolgt entsprechend der vorher be ^¬ schriebenen Vorgehensweise.

Damit ist der Aufbau des Datenpfades zwischen dem Quellknoten MP S und dem Zielknoten MP D beendet, wobei der nicht- weiterleitende Netzknoten NF MP aufgrund seines Verhaltens nicht in dem Datenpfad P3 enthalten ist. Unter normalen Umständen wird der Netzknoten MP 2 Datenrahmen, die für den Netzknoten MP D bestimmt sind, an den Netzknoten MP 3 weiterleiten. Falls MP 2, aus welchen Gründen auch immer, einen Datenrahmen stattdessen an NF MP weiterleitet, könnte NF MP diesen an den Zielknoten MP D weiterleiten, da er einen gültigen Pfad zu MP D kennt. Ein solches Vorgehen ist im Rahmen der Erfindung jedoch nicht vorgesehen. NF MP leitet derartige Datenrahmen grundsätzlich nicht weiter, sondern verwirft diese .

[1] IEEE P802.11s™/D1.00, Draft Amendment to Standard for

Information Technology - Telecommunications and Informa ^¬ tion Exchange Between Systems - LAN/MAN Specific Re- quirements - Part 11: Wireless Medium Access Control (MAC) and physical layer (PHY) specifications : Amend ^¬ ment: ESS Mesh Networking. IEEE 802.11 Working Group, November 2006, work in progress