Mobile Computing - Grundlagen und Konzepte für mobile Anwendungen

2 Grundlagen der drahtlosen Kommunikation (S. 27-28)

Nachdem das vorherige Kapitel der Frage gewidmet war, was Mobile Computing ist und wodurch es sich vom gewöhnlichen Computing unterscheidet, konzentrieren wir uns in diesem Kapitel auf die Grundlagen des Mobile Computing. Klar im Vordergrundsteht hier die Mobilkommunikation. Obwohl dies kein Buch direkt zu diesem Thema ist, ist es dennoch erforderlich, die grundlegenden Fragen der mobilen Kommunikation aufzuarbeiten. Denn ohne ein Verständnis dieser Materie ist es nur schwer möglich, die besonderen Anforderungen, die das Mobile Computing stellt, zu begreifen, einzuordnen und Lösungen dafür zu finden.

Im ersten Abschnitt dieses Kapitels wird das ISO/OSI-Modell für die Kommunikation in offenen Systemen vorgestellt, um eine Basis für die weiteren Betrachtungen zu schaffen. Der zweite Abschnitt beschäftigt sich dann mit der Frage, wie Daten über eine drahtlose Strecke übertragen werden können und welche Probleme der " Äther" als Übertragungsmedium mit sich bringt. Im dritten Abschnitt werden wir uns dann der zentralen Frage des Medienzugriffs zuwenden: Wie können mehrere Teilnehmer dasselbe Übertragungsmedium nutzen?

2.1 Das ISO/OSI-Modell

Um die folgenden Fragen, Konzepte, Probleme und Lösungen aus dem Bereich der drahtlosen Kommunikation richtig einordnen und verstehen zu können, bedarf es einer systematischen Herangehensweise an dieses Thema. Als Basis hierfür dient uns das ISO/OSIModell [ISO94], welches als Referenzmodell für die Kommunikation in offenen Systemen durch die ISO standardisiert wurde. Obwohl nicht jedes gebräuchliche Kommunikationsprotokoll dem ISO/OSI-Modell entspricht, können die meisten Protokollstapel auf das ISO/OSI-Modell abgebildet werden. Das Modell selbst besteht aus sieben Schichten, die ihre Dienste der jeweils höheren Schicht zur Verfügung stellen:

Anwendungsschicht (Application Layer – Schicht 7)

Diese Schicht ist die applikationsspezifische Schicht, die der Applikation den Zugang zum Protokollstapel bietet. D.h., sie stellt einer Applikation die eigentlichen Kommunikationsdienste zur Verfügung. Typische Aufgaben dieser Schicht sind die Identifikation der Kommunikationspartner, das Auffinden von Diensten, die Behandlung von Quality-of-Service-Aspekten, wie etwa die Anpassung an Übertragungsraten, aber natürlich auch spezifische Funktionen zur Datenübertragung.

Darstellungsschicht (Presentation Layer – Schicht 6)

Diese Schicht stellt der Applikationsschicht eine konkrete Syntax für die Übertragung der Daten und zur Steuerung der Übertragung zur Verfügung. Hier werden die zu verwendenden Datenformate und Komprimierungsverfahren de.niert und realisiert.

Sitzungsschicht (Session Layer – Schicht 5)

Diese Schicht verwaltet und organisiert die logischen Verbindungen, d.h., der Datenaustausch zwischen den Objekten der beteiligten Darstellungsschichten wird geregelt und synchronisiert und nach Störungen in den darunter liegenden Schichten ggf. wieder hergestellt.

Transportschicht (Transport Layer – Schicht 4)

Diese Schicht realisiert eine gesicherte Ende-zu-Ende-Verbindung zwischen den beiden Kommunikationspunkten. Zu den typischen Aufgaben dieser Schicht gehören u.a. Staukontrolle, Flusskontrolle und Regelung der Dienstqualität. D.h., diese Schicht stellt sicher, dass die Datenpakete ihre richtige Reihenfolge beibehalten, keine verloren gehen, verdoppelt werden oder fehlerhaft sind. Hier erfolgt auch die Abbildung der logischen Adressen auf die realen Adressen des darunterliegendenNetzwerks.

Vermittlungsschicht (Network Layer – Schicht 3)

Diese Schicht sorgt für die Vermittlung der Nachrichten auch über Zwischenstationen und ganze dazwischen liegende Netze (Transit Networks) hinweg.