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Die
vorliegende Erfindung betrifft Reduzierung von Paketverlust bei
Multicastdatenübertragung in
einer drahtlosen Kommunikationsumgebung und insbesondere ein zuverlässiges Verfahren
zur Multicastdatenübertragung
durch Gruppierung von drahtlosen Endgeräten in einer drahtlosen Kommunikationsumgebung
und Durchführung
von Übertragungswiederholung
von Multicastdaten für
eine spezielle Gruppe von drahtlosen Endgeräten, die Übertragungswiederholung von
Multicastdaten benötigen, wodurch
zuverlässige
Multicastdatenübertragung
erreicht wird und die Effizienz eines Netzwerks erhöht wird.
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Zur
Ermöglichung
einer Datenübertragung über das
Internet wurden Unicast-, Broadcast-, Multicast- und Anycastübertragungen
zur Verfügung
gestellt.
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1 ist
eine Ansicht zur Beschreibung von Unicast-, Broadcast- und Multicastübertragungen.
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Unicastübertragung
ist ein Eins-zu-Eins-Typ der Datenübertragung, der einem Sender
ermöglicht, Daten
zu einem Empfänger
zu übertragen.
Folglich werden, wenn der Sender Daten an zahlreiche Empfänger übertragen
möchte,
die Mittel des Senders überlastet
und es zeigt sich ineffiziente Netzwerkbandbreitennutzung. Darüber hinaus
ist Unicastübertragung
nicht verfügbar,
wenn an zahlreiche Empfänger
zu übertragende
Daten umfangreich sind, wie Multimediadaten.
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Broadcastübertragung
ist ein Eins-zu-Vielen-Typ der Datenübertragung, der einem Sender
erlaubt, Daten zu allen mit einem Netzwerk verbundenen Empfängern zu übertragen.
Sobald der Sender Daten zu einem Empfänger überträgt, erhält der Rest der Empfänger Vervielfältigungen
der Daten. Folglich kann die Broadcastübertragung die Effizienz des Netzwerks
verbessern und Netzwerkverstopfung reduzieren. Es wird jedoch unnötiger Verkehr
erzeugt, weil Daten selbst zu einem Empfänger übertragen werden, der die Daten
nicht empfangen möchte.
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Unlängst wurde
Anycastübertragung
eingeführt,
bei der Daten zum am besten geeigneten Server mit einer Anycastadresse übertragen
werden. Die Anycastadresse wird verwendet, um jede Gruppe von Servern
zu definieren, die einem Benutzer den selben Dienst bereitstellen.
Der Benutzer, der Daten benötigt,
wählt aus
einer Gruppe von Servern mit der gleichen Anycastadresse den am
besten geeigneten Server aus, der in der Lage ist, die beste Dienstleistung
bereitzustellen, und erhält
die Daten.
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Bei
der Multicastübertragung
sendet der Sender Daten nur an eine Multicastgruppe, die Empfänger beinhaltet,
die Daten empfangen möchten.
Da die Multicastübertragung
einen Eins-zu-Vielen-Typ der Datenübertragung und einen Viele-zu-Vielen-Typ der
Datenübertragung
unterstützt,
eliminiert sie die Nachteile der Unicastübertragung und der Broadcastübertragung.
Der Sender kann die Effizienz des Netzwerks verbessern und Netzwerkverstopfung
reduzieren, weil der Sender nur ein einziges Datenpaket übertragen
muss. Ebenso kann der Empfänger die
Entstehlung von unnötigem
Verkehr verhindern, weil der Empfänger Vervielfältigungen
des Datenpakets nur an die Multicastgruppe bereitstellen muss.
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Multicastübertragung
ist das effizienteste Verfahren zum effektiven Übertragen von Daten über Internetbroadcast,
Abrufvideo (VOD, Videoon-Demand) oder eine Internetvideokonferenz.
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Insbesondere
zeigt Multicastübertragung eine
effizientere Leistung in einer drahtlosen Kommunikationsumgebung
mit begrenzten Netzwerkmitteln wie Bandbreite und Leistung. Wenn
jedoch eine Multicasttechnik zur Verwendung mit einem festen Netzwerk,
wie einem Kabelnetzwerk in einer drahtlosen Kommunikationsumgebung
verwendet wird, muss ein separater Multicastbaum für jedes
Netzwerkmittel konstruiert werden, was den Steuerungsverkehr erhöht und häufigen Paketverlust
bewirkt.
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Dementsprechend
ist für
ein effizientes Kommunikationssystem ein Verfahren notwendig, das
die Vorteile einer Multicastübertragung
erhält
und für eine
drahtlose Kommunikationsumgebung geeignet ist.
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Übertragungswiederholung
ist ein Schlüsselmechanismus
für zuverlässige Datenübertragung
zur Behebung von Paketverlust. Unter Verwendung von Bestätigungs(ACK)-Frameübertragung
kann der Sender bestimmen, ob der Empfänger Daten akkurat empfängt und,
wenn nötig,
die Daten basierend auf dem bestimmten Ergebnis erneut übertragen.
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Wenn
jedoch der Sender Bestätigungs(ACK)-Meldungen
von zahlreichen Empfängern
empfängt,
ist eine Verzögerung
beim Empfang der ACK-Meldungen von allen Empfängern länger als die notwendige Dauer
zur Datenübertragung,
was eine effiziente Nutzung von Netzwerkmitteln zerstört. Bei
einem Ansatz, ein solches Problem zu lösen, wird negative Bestätigungs(NACK)-Frameübertragung, anstelle
von ACK-Frameübertragung
zur Übertragungswiederholung
verwendet. Ein solcher Ansatz war jedoch nicht geeignet für eine drahtlose
Kommunikationsumgebung mit einer hohen Paketfehlerwahrscheinlichkeit.
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Anstelle
einer automatischen Wiederholungsanfrage (ARQ) unter Verwendung
von ACK- oder NACK-Frameübertragung
können
Daten übertragen
werden, nachdem sie repliziert wurden. Da der Sender nicht auf zusätzliche
Informationen vom Empfänger
warten muss, ist es möglich,
ungeachtet der Anzahl an Empfängern
eine konstante Effizienz eines Kanals zu erhalten und die Paketverlustwahrscheinlichkeit
aufgrund wiederholter Übertragung
zu reduzieren.
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Da
jedoch in der drahtlosen Kommunikationsumgebung ein Status mit der
Zeit dynamisch verändert
wird, kann eine feste Übertragungswiederholung
bei der Behebung von Paketverlust nicht helfen. Mit anderen Worten,
da die Position und der Status eines Kanals für jeden Empfänger sich
von einem anderen unterscheidet, kann der Empfänger mit einem stärkeren Kanal
alle Datenpakete vom Sender jederzeit empfangen, und andererseits
hat der Empfänger mit
einem schwächeren
Kanal jederzeit die hohe Paketverlustwahrscheinlichkeit.
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Deshalb
müssen
zum Erreichen einer effizienten Datenübertragung in der drahtlosen
Kommunikationsumgebung die folgenden Aspekte berücksichtigt werden. Erstens, Übertragungswiederholung muss
unter Berücksichtigung
des Status des Kanals für
jeden Empfänger
durchgeführt
werden. Zweitens, Übertragungswiederholung
darf nicht bei einem Endgerät
durchgeführt
werden, dessen Kanal dem des Endgeräts mit dem schlechtesten Datenempfangsstatus
von einem Zugriffspunkt (AP) unterlegen ist. Dies deshalb, weil
eine solche Übertragungswiederholung
die Zuverlässigkeit
einer Datenübertragung verbessern
kann, aber zu einer ineffizienten Nutzung der Netzwerkmittel führen kann.
Drittens muss Übertragungswiederholung
zuverlässige
Multicastdatenübertragung
und effiziente Nutzung von Netzwerkmitteln ermöglichen.
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Ein
Multicastprotokoll ist als "Reliable
Multicast Transport Protocol" von
Paul, Sanjoy et al. in Communications, Band 15, Nummer 3, April
1977, Seiten 407 bis 420 beschrieben. Insbesondere ist eine hierarchische
Multicastanwendung vorgesehen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten nach Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen zuverlässigeren Mechanismus zur Übertragungswiederholung
durch Gruppierung von drahtlosen Endgeräten und Durchführung einer
Datenübertragungswiederholung
für eine
spezielle Gruppe von drahtlosen Endgeräten zur Verfügung, wodurch
Paketverlust bei Multicastdatenübertragung
in einer drahtlosen Kommunikationsumgebung behoben wird.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten nach Anspruch 6 zur Verfügung gestellt.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten nach Anspruch 8 zur Verfügung gestellt.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Struktur eines
Multicastpakettrainheaders zur Verfügung gestellt, der bei der
Multicastdatenübertragung
verwendet wird, wobei die Struktur des Multicastpakettrainheaders
Multicasttrain-ID-Information, die zum Identifizieren eines Multicastpakettrains
verwendet wird, Information über
die Anzahl an Gruppen drahtloser Endgeräte, wobei die drahtlosen Endgeräte mit einem
drahtlosen Netzwerk verbunden sind und die Multicastpakete empfangen,
Information über
die Anzahl an Multicastpaketen in jeder Gruppe, die die Anzahl an
Multicastpaketen in jeder Gruppe angibt, wobei das Multicastpaket übertragen
wird, nachdem der Multicastpakettrainheader multicastübertragen
ist, und Vorwärtsfehlerkorrekturinformation,
die zum Korrigieren eines Fehlers des Multicastpakettrainheaders
verwendet wird, beinhaltet.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein computerlesbares
Medium zur Verfügung
gestellt, das ein Computer programm für das Verfahren zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten darauf verkörpert
aufweist.
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Die
obigen und weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden besser ersichtlich aus einer ausführlichen Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen, in denen:
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1 ein
Schaubild zur Beschreibung von Unicast-, Broadcast- und Multicastübertragungen
ist;
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2 ein
Schaubild ist, das ein allgemeines Netzwerk mit einem Zugriffspunkt
(AP) und drahtlosen Endgeräten
zeigt;
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3 ein
Flussbild zur Erläuterung
eines zuverlässigen
Verfahrens zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten, das von gruppierten drahtlosen Endgeräten ausgeführt wird,
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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4 ein
Flussbild zur Erläuterung
einer Verfahrensweise zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten vom AP gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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5 ein
Flussbild zur Erläuterung
einer Verfahrensweise zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten von einem drahtlosen Endgerät gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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6 ein
Schaubild ist, das drahtlose Endgeräte zeigt, die basierend auf
Abständen
zwischen den drahtlosen Endgeräten
und dem AP und den Amplituden von Signalen, die von den drahtlosen Endgeräten ausgegeben
sind, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gruppiert sind;
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7 ein
Schaubild ist, das eine Verfahrensweise zum Auswählen eines Repeaters zur erneuten Übertragung
von Multicastpaketen aus jeder Gruppe und Anordnen der Reihenfolge,
in der Repeater die Multicastdatenpakete übertragen, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschreibt;
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8 ein
Schaubilo ist, das eine Struktur eines Multicastpakettrainheaders
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ein
Schaubild ist, das Übertragungswiederholung
von Multicastdatenpaketen vom AP und den drahtlosen Endgeräten gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschreibt; und
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10 ein
Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Übertragungswiederholung von
Multicastdaten gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun genauer mit Bezug zu den begleitenden
Zeichnungen beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung gezeigt sind.
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2 ist
ein Schaubild, das ein allgemeines Netzwerk mit einem Zugriffspunkt
(AP) 210 und drahtlosen Endgeräten zeigt.
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Die
drahtlosen Endgeräte
können
nahe dem AP 210 auf die gleiche Weise gelegen sein, wie
ein drahtloses Endgerät "1" 220, oder weit entfernt vom AP 210,
in der gleichen Weise wie ein drahtloses Endgerät "10" 230.
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Der
AP 210 gruppiert die drahtlosen Endgeräte basierend auf den Abständen zwischen
den drahtlosen Endgeräten
und dem AP 210 und den Amplituden von Signalen, die von
den drahtlosen Endgeräten
ausgegeben werden, vor einer Multicastdatenübertragung, wählt einen
Repeater, der empfangene Multicastdaten erneut überträgt, aus jeder Gruppe und bestimmt
die Reihenfolge, in der die ausgewählten Repeater die empfangenen
Multicastdaten erneut übertragen.
Der AP 210 und jeder ausgewählte Repeater übertragen
empfangene Multicastdaten erneut in der von der AP 210 bestimmten
Reihenfolge. Eine solche Verfahrensweise wird mit Bezug zu 3 beschrieben,
und eine Struktur eines Multicastpakettrainheaders, der verwendet
wird, wenn der AP 210 und jeder ausgewählte Repeater die Multicastdaten
erneut übertragen,
wird mit Bezug zu 8 beschrieben.
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3 ist
ein Flussbild zur Erläuterung
eines zuverlässigen
Verfahrens zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten, das von gruppierten drahtlosen Endgeräten gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
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In
Schritt 310 gruppiert ein Zugriffspunkt (AP) drahtlose
Endgeräte
basierend auf den Abständen zwischen
den drahtlosen Endgeräten
und dem AP und den Amplituden von Signalen, die von den drahtlosen
Endgeräten
ausgegeben werden. Mit anderen Worten, ein drahtloses Endgerät in einem
Netzwerk wird durch in der Nähe
liegende drahtlose Endgeräte gruppiert.
Wenn die Amplituden von Signalen, die von einer Gruppe von drahtlosen
Endgeräten
ausgegeben werden, kleiner sind als die von Signalen, die von anderen
Gruppen von drahtlosen Endgeräten ausgegeben
werden, weil die Gruppe ein drahtloses Endgerät mit einem schwächeren Kanal
beinhaltet, wird das drahtlose Endgerät mit dem schwächeren Kanal
zu einer der anderen Gruppen von drahtlosen Endgeräten gruppiert.
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Da
die in der selben Gruppe enthaltenen drahtlosen Endgeräte nebeneinander
gelegen sind, ist die Paketverlustwahrscheinlichkeit bei einer Kommunikation
zwischen ihnen geringer als bei einer Kommunikation mit drahtlosen
Endgeräten,
die in anderen Gruppen enthalten sind.
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In
Schritt 320 wählt
der AP einen Repeater, der empfangene Multicastpakete erneut übertragen soll,
aus jeder Gruppe von drahtlosen Endgeräten und bestimmt die Reihenfolge,
in der die Repeater die empfangenen Multicastpakete erneut übertragen. Da
ein drahtloses Endgerät
mit dem besten Kanal als Repeater aus jeder Gruppe gewählt wird,
ist die Paketverlustwahrscheinlichkeit des Repeaters bei drahtlo sen
Endgeräten
in der selben Gruppe am geringsten. Der AP ordnet die Reihenfolge,
in der die Repeater das empfangene Multicastpaket erneut übertragen,
so dass Kollisionen von Multicastpaketen bei der Übertragungswiederholung
der Repeater vermieden werden. Da der AP das Multicastpaket zuerst überträgt, ist
eine Gruppe, die den AP enthält, eine
Gruppe 1.
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In
Schritt 330 bildet der AP vor einer Multicastdatenübertragung
einen Multicastpakettrainheader (MTU). Der Multicastpakettrainheader
(MTU) beinhaltet Multicasttrain-ID-Information, Information über die
Anzahl an Gruppen drahtloser Endgeräte, Information über die
Anzahl an Multicastpaketen in jeder Gruppe und Vorwärtsfehlerkorrektur(FEC)-Information.
Die Multicasttrain-ID-Information wird zum Identifizieren eines
Multicastpakettrains verwendet. Die Information über die Anzahl an Gruppen von drahtlosen
Endgeräten
gibt die Anzahl an Gruppen drahtloser Endgeräte an, die die Multicastpakete empfangen
sollen und mit einem drahtlosen Netzwerk verbunden sind. Die Information über die
Anzahl an Multicastpaketen in jeder Gruppe gibt die Anzahl an Multicastpaketen
in jeder Gruppe an, die übertragen
werden, nachdem der Multicastpakettrainheader (MTU) multicastübertragen
ist.
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In
Schritt 340 führt
der Repeater in jeder Gruppe Multicastübertragung der empfangenen
Multicastpakete in der in Schritt 320 angeordneten Reihenfolge
durch, nachdem der AP den Multicastpakettrainheader (MTU) und die
Multicastpakete multicastübertragen
hat. Dann verwirft das drahtlose Endgerät, das die Multicastpakete
schon ohne Fehler empfangen hat, die vom Repeater erneut übertragenen
Multicastpakete. Hingegen empfängt
das drahtlose Endgerät,
das die Multicastpakete nicht akkurat empfangen hat, die vom Repeater
erneut übertragenen
Multicastpakete.
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4 ist
ein Flussbild zur Erläuterung
einer Verfahrensweise zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten vom AP gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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In
Schritt 410 gruppiert der AP die drahtlosen Endgeräte basierend
auf den Abständen
zwischen den drahtlosen Endgeräten
und dem AP und den Amplituden von Signalen, die von den drahtlosen Endgeräten ausgegeben
sind. Eine solche Gruppierung wurde schon mit Bezug zu 3 beschrieben.
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In
Schritt 420 wählt
der AP einen Repeater, der die Multicastpakete übertragen soll, aus jeder Gruppe.
Ein drahtloses Endgerät
mit dem besten Kanal wird als Repeater aus jeder Gruppe gewählt. Da der
AP einen Status eines Kanals eines drahtlosen Endgeräts basierend
auf der Amplitude des vom drahtlosen Endgerät ausgegebenen Signals bestimmen
kann, wählt
der AP das drahtlose Endgerät,
das das Signal mit der größten Amplitude
ausgibt, als den Repeater.
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In
Schritt 430 ordnet der AP die Reihenfolge an, in der ausgewählte Repeater
das Multicastpaket erneut übertragen.
Da ein drahtloses Endgerät
mit dem besten Kanal als Repeater aus jeder Gruppe gewählt ist,
ist die Paketfehlerwahrscheinlichkeit bei anderen drahtlosen Endgeräten in der
selben Gruppe am geringsten. Die Reihenfolge, in der die Repeater die
Multicastpakete erneut übertragen,
kann beliebig angeordnet werden.
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In
Schritt 440 bildet der AP den Multicastpakettrainheader
(MTU). Wie oben beschreiben, beinhaltet der Multicastpakettrainheader
(MTU) Multicasttrain-ID-Information, Information über die
Anzahl an Gruppen drahtloser Endgeräte, Information über die
Anzahl an Multicastpaketen in jeder Gruppe und Vorwärtsfehlerkorrektur(FEC)-Information.
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In
Schritt 450 überträgt der AP
die Multicastpakete erneut, nachdem der Multicastpakettrainheader
(MTU) multicastübertragen
ist.
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5 ist
ein Flussbild zur Erläuterung
einer Verfahrensweise zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten von gruppierten drahtlosen Endgeräten gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
drahtlosen Endgeräte
werden vom AP gruppiert. Ein vom AP als Repeater ausgewähltes drahtloses
Endgerät
aus einer Gruppe überträgt die Multicastpakete
erneut und andere drahtlose Endgeräte in der selben Gruppe empfangen
die vom Repeater erneut übertragenen
Multicastpakete.
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In
Schritt 510 empfängt
das drahtlose Endgerät
in einem System, das Multicastpakete unter Verwendung eines drahtlosen
Endgeräts
und des AP erneut überträgt, Information über eine
Gruppe, die es selbst enthält,
vom AP. In Schritt 520 bestimmt das drahtlose Endgerät, ob es
als Repeater ausgewählt ist.
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Wenn
das drahtlose Endgerät
als Repeater ausgewählt
ist, der Multicatpakete erneut übertragen soll,
empfängt
in Schritt 530 das drahtlose Endgerät Information über die
Reihenfolge, in der die Repeater das Multicastpaket erneut übertragen,
vom AP.
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Wenn
das drahtlose Endgerät
nicht als Repeater ausgewählt
ist, empfängt
in Schritt 540 das drahtlose Endgerät vom Repeater erneut übertragene
Multicastpakete und verwirft diese, wenn es die Multicastpakete
schon ohne Paketfehler empfangen hat.
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In
Schritt 550 empfängt
das drahtlose Endgerät
einen Übertragungswiederholungsbefehl
vom AP und der Repeater, der den Übertragungswie derholungsbefehl
empfängt, überträgt die Multicastpakete
erneut an andere drahtlose Endgeräte in der selben Gruppe.
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6 ist
ein Schaubild, das drahtlose Endgeräte zeigt, die basierend auf
Abständen
zwischen den drahtlosen Endgeräten
und dem AP und den Amplituden von Signalen, die von den drahtlosen Endgeräten ausgegeben
sind, gruppiert sind.
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Wie
in 6 gezeigt ist, sind ein drahtloses Endgerät "1" 611 bis zu einem drahtlosen
Endgerät "5" in eine Gruppe 1 gruppiert, die einen
Zugriffsknoten (AP) 610 in ihrer Mitte aufweist. Ein drahtloses Endgerät "3" 620 und ein drahtloses Endgerät "6" 621 bis zu einem drahtlosen
Endgerät "10" 622 sind als
Gruppe 2 gruppiert. Auf die gleiche Weise sind ein drahtloses Endgerät "4" 630 und ein drahtloses Endgerät "11" 631 bis zu einem
drahtloses Endgerät "13" 632 als
Gruppe 3 gruppiert.
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Da
die in der selben Gruppe enthaltenen drahtlosen Endgeräte neben
einander gelegen sind, ist die Paketverlustwahrscheinlichkeit bei
einer Kommunikation zwischen diesen geringer als bei einer Kommunikation
mit drahtlosen Endgeräten,
die in anderen Gruppen enthalten sind.
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7 ist
ein Schaubild, das eine Verfahrensweise zum Auswählen eines Repeaters zur erneuten Übertragung
von Multicastpaketen aus jeder Gruppe und Anordnen der Reihenfolge,
in der Repeater die Multicastdatenpakete übertragen, beschreibt.
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Da
ein drahtloses Endgerät
mit dem besten Kanal als Repeater ausgewählt ist, ist die Paketverlustwahrscheinlichkeit
des Repeaters unter den drahtlosen Endgeräten in der selben Gruppe am
geringsten. Die Reihenfolge, in der die Repeater die Multicastpakete
erneut übertragen,
ist vom AP so angeordnet, dass Kollisionen von Multicastpaketen
bei der Übertragungswiederholung
der Repeater vermieden werden.
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Wie
in 7 gezeigt ist, dient ein Zugriffspunkt (AP) 710 als
Repeater einer Gruppe 1, ein drahtloses Endgerät "3" 720 dient
als Repeater für eine
Gruppe 2 und ein drahtloses Endgerät "4" 730 dient
als Repeater für
eine Gruppe 3. Die Reihenfolge der Repeater entspricht der Reihenfolge
der Übertragungswiederholung
des Multicastpakets.
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8 ist
ein Schaubild, das eine Struktur des Multicastpakettrainheaders
(MTU) zeigt.
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Ein
Multicastpakettrainheader (MTU) 800 beinhaltet Multicasttrain-ID-Information 810,
Information über
die Anzahl an Gruppen drahtloser Endgeräte 820, Information über die
Anzahl an Multicastpaketen in jeder Gruppe 830 und Vorwärtsfehlerkorrektur(FEC)-Information 840.
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Die
Multicasttrain-ID-Information 810 wird zum Identifizieren
eines Multicastpakettrains, der eine Mehrzahl von erneut zu übertragenden
Multicastpaketen enthält,
verwendet.
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Die
Information über
die Anzahl an Gruppen drahtloser Endgeräte 820 gibt die Anzahl
an Gruppen drahtloser Endgeräte
an, die Multicastpakete empfangen sollen und mit einem drahtlosen
Netzwerk verbunden sind.
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Die
Information über
die Anzahl an Multicastpaketen in jeder Gruppe 830 gibt
die Anzahl an Multicastpaketen an, die zu übertragen sind, nachdem der
Multicastpakettrainheader (MTU) multicastübertragen ist, das heißt, sie
ist gleich der Anzahl an Multicastpaketen, die vom Repeater jeder
Gruppe zu übertragen
sind.
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Die
FEC 840 wird zum Korrigieren eines Übertragungsfehlers verwendet.
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9 ist
ein Schaubild zum Beschreiben der Übertragungswiederholung des
Multicastpaketes vom AP und den drahtlosen Endgeräten.
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Vor
der Übertragungswiederholung
des Multicastpakets überträgt der AP
den Multicastpakettrainheader (MTU) zu allen drahtlosen Endgeräten. Dann überträgt der als
Repeater der Gruppe 1 gewählte
AP das empfangene Multicastpaket erneut zu allen drahtlosen Endgeräten. Zu
diesem Zeitpunkt können
das drahtlose Endgerät "1" bis zum drahtlosen Endgerät "5", die in Gruppe 1 enthalten sind, die erneut übertragenen
Multicastpakete ohne Paketverlust empfangen, aber die in anderen
Gruppen enthaltenen drahtlosen Endgeräte können Paketverlust erfahren.
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Folglich
führt ein
als Repeater für
Gruppe 2 gewähltes
drahtloses Endgerät "3" Multicasting des empfangenen Multicastpakets
durch. Da zu diesem Zeitpunkt die in Gruppe 1 enthaltenen drahtlosen Endgeräte schon
die vom Repeater der Gruppe erneut übertragenen Multicastpakete
empfangen haben, verwerfen sie die vom drahtlosen Endgerät "3", d. h. dem Repeater der Gruppe 2, erneut übertragenen
Multicastpakete. Da die drahtlosen Endgeräte "6" bis "10" das Multicastpaket
aufgrund eines Paketfehlers nicht akkurat empfangen haben könnten, empfangen
sie die vom drahtlosen Endgerät "3", d. h. dem Repeater der Gruppe 2, erneut übertragenen Multicastpakete.
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Da
in diesem Fall die drahtlosen Endgeräte "11" bis "13", die in Gruppe 3
enthalten sind, das Multicastpaket aufgrund eines Paketfehlers nicht
akkurat empfangen haben könnten, überträgt das als
Repeater der Gruppe 3 gewählte
drahtlose Endgerät "4" das Multicastpaket an alle drahtlosen
Endgeräte
erneut. Auf diese Weise übertragen
die Repeater aller Gruppen das Multicastpaket erneut, was ermöglicht,
dass alle drahtlosen Endgeräte
das Multicastpaket erfolgreich empfangen.
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10 ist
ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Übertragungswiederholung von
Multicastdaten gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
Vorrichtung zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten ist im AP enthalten und beinhaltet eine Gruppierungseinheit 1010,
eine Einheit 1020 zur Repeaterauswahl und Übertragungswiederholungsreihenfolgeanordnung,
eine Erzeugungseinheit 1030 für Multicastpakettrainheader,
eine Übertragungseinheit 1040 für Multicastpakettrainheader und
eine Übertragungswiederholungseinheit 1050.
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Die
Gruppierungseinheit 1010 gruppiert drahtlose Endgeräte basierend
auf den Abständen zwischen
den drahtlosen Endgeräten
und dem AP und den Amplituden von Signalen, die von den drahtlosen
Endgeräten
ausgegeben sind. Eine solche Gruppierung wurde mit Bezug zu 3 beschrieben. Mit
anderen Worten, ein drahtloses Endgerät in einem Netzwerk wird mit
in der Nähe
liegenden drahtlosen Endgeräten
gruppiert. Wenn die Amplituden von Signalen, die von einer Gruppe
von drahtlosen Endgeräten
ausgegeben werden, kleiner sind als die von Signalen, die von anderen
Gruppen von drahtlosen Endgeräten
ausgegeben werden, weil die Gruppe ein drahtloses Endgerät mit einem
schwächeren Kanal
enthält,
wird das drahtlose Endgerät
mit dem schwächeren
Kanal in eine der anderen Gruppen von drahtlosen Endgeräten gruppiert.
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Die
Einheit 1020 zur Repeaterauswahl und Übertragungswiederholungsreihenfolgeanordnung wählt den
Repeater, der das Multicastpaket erneut übertragen soll, aus jeder Gruppe
und ordnet die Reihenfolge an, in der die Repeater das Multicastpaket erneut übertragen.
Ein drahtloses Endgerät
mit dem besten Kanal wird als Repeater ausgewählt. Da der AP einen Status
eines Kanals eines drahtlosen Endgeräts basierend auf der Amplitude
des Signals, das vom drahtlosen Endgerät ausgegeben wird, bestimmen
kann, wählt
der AP das drahtlose Endgerät,
das ein Signal mit der größten Amplitude
ausgibt, als Repeater. Die Reihenfolge, in der die Repeater das
Multicastpaket erneut übertragen,
kann beliebig angeordnet werden.
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Die
Erzeugungseinheit 1030 für Multicastpakettrainheader
erzeugt einen Multicastpakettrainheader (MTU), bevor das Multicastpaket übertragen wird.
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Die Übertragungseinheit 1040 für Multicastpakettrainheader überträgt den erzeugten
Multicastpakettrainheader (MTU) an alle drahtlosen Endgeräte.
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Danach überträgt die Übertragungswiederholungseinheit 1050 das
Multicastpaket in der von der Einheit 1020 zur Repeaterauswahl
und Übertragungswiederholungsreihenfolgeanordnung angeordneten
Reihenfolge erneut.
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
als Programm vorgesehen sein, das in einem Computer eingebettet
sein kann oder in einem computerlesbaren Medium, das in digitalen
Allzweckcomputern verwendet werden kann.
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Das
computerlesbare Medium beinhaltet, ohne darauf beschränkt zu sein,
Magnetspeichermedien (z. B. ROM, Floppy Disk, Festplatten usw.),
optisch lesbare Medien (z. B. CD-ROM, DVD usw.) und Trägerwellen
(z. B. Übertragung
durch das Internet).
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung überträgt ein Repeater
jeder Gruppe ein Multicastpaket, wenn Multicastdaten durch einen
drahtlosen Kanal übertragen
werden, so dass zuverlässige
Multicastdatenübertragung
erreicht werden kann. Ein Verfahren zur Übertragungswiederholung von Multicastdaten
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, im Vergleich zu einer automatischen Wiederholungsanfrage
(ARQ) unter Verwendung von Bestätigungs(ACK)-Frames
oder negativen Bestätigungs(NACK)-Frames,
einen Kanal effektiv und kann in einem drahtlosen Netzwerk ungeachtet
der Anzahl an drahtlosen Endgeräten
verwendet werden. Außerdem
kann das Verfahren zur Übertragungswiederholung
von Multicastdaten zuverlässigere Übertragungswiederholung
von Multicastdaten zur Verfügung
stellen, als wenn ein Protokoll verwendet wird, das durch einen
Zugriffspunkt (AP) N-Mal wiederholt übertragen wird.
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Da
außerdem
die AP-Gruppen der drahtlosen Endgeräte basierend auf den Abständen zwischen
den drahtlosen Endgeräten
und dem AP und den Amplituden von Signalen, die von den drahtlosen Endgeräten ausgegeben
sind, gruppiert werden, kann ein Status eines Kanals in die Übertragungswiederholung
von Multicastdaten reflektiert werden.