DE102004019105B3

DE102004019105B3 - Verfahren sowie Anordnung zum Betreiben von Multimedia Applikationen in einem Schnurlos-Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE102004019105B3
Application number: DE102004019105A
Authority: DE
Inventors: Alexandra Dr. Musto
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-04-21
Also published as: WO2005104491A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von Multimedia Applikationen in einem Schnurlos-Kommunikationssystem mit zumindest einem mobilen Endgerät, zumindest einem ersten stationären Kommunikationsgerät, welches mit dem mobilen Endgerät schnurlose Kommunikationsverbindungen betreiben kann, sowie zumindest einem mit dem ersten stationären Kommunikationsgerät, insbesondere schnurgebundenen, verbundenen, vorzugsweise als Server der Multimedia Applikation ausgestalteten zweiten stationären Kommunikationsgerät, welches eine Dienstgüte von Kommunikationsverbindungen zur Datenübertragung erfasst, werden in Abhängigkeit der Dienstgüte der Kommunikationsverbindung Charakteristika von einer Multimedia Applikation zugeordneten auf die mobilen Endgeräte lokal ausgeführten Prozessen variiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von Multimedia Applikationen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Anordnung zum Betreiben von Multimedia Applikationen in einem Schnurlos-Kommunikationssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

Schnurlos-Endgeräte, wie beispielsweise Mobiltelefone, werden zunehmend mit Funktionen ausgestattet, die weit über die normale Telefonie hinausgehen. Beispiele hierfür sind das Versenden von Textnachrichten sowie Bild- und Audiodateien, aber auch sogenannte Multi-User-Anwendungen, die in der Regel, gestützt auf einen sich im Kommunikationssystem befindenden Server, eine Interaktion von verschiedenen Nutzern zugeordneten Endgeräten ermöglicht.

Eine beliebte Variante dieser auch als "Multimedia Applikationen" bekannten Multi-User-Anwendungen sind Spiele. Spiele stellen eine besondere technische Herausforderung dar, da für sie eine nach Möglichkeit in Echtzeit erstellte Grafik, welche auf den mobilen Endgeräten dargestellt wird, durch Eingaben der dieses Spiel spielende Nutzer laufend – ebenfalls in Echtzeit – erneuert werden muss. Daher ist zur Bereitstellung einer solchen Grafik praktisch ständig Rechenkapazität belegt.

Da die Berechnung von derartigen Grafiken zudem auch noch sehr rechenintensiv ist und derzeitige mobile Endgeräte eine eher eingeschränkte Rechenkapazität zur Verfügung haben, sind die im Rahmen von Multimedia Applikationen auf den Endgeräten dargestellten Grafiken von limitierter Qualität.

Aus der WO 03/052626 A1 ist ein System zum Publizieren von Multimediadaten über drahtlose Kommunikationsverbindungen bekannt, bei dem ein Server dynamisch Daten zum Zwecke der Darstellung auf Endgeräten wie Mobilteilen oder „Personal Digital Assistant" PDA-Geräten kompiliert und an diese überträgt, wobei hierzu Netzwerkeigenschaften berücksichtig werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, ein Verfahren sowie eine Anordnung anzugeben, die es ermöglicht, zumindest zeitweise die Qualität dargebotener Multimedia Applikationen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Verfahrensanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale sowie ausgehend durch die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 11 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben von Multimedia Applikationen in einem Schnurlos-Kommunikationssystem mit zumindest einem mobilen Endgerät, zumindest einem ersten stationären Kommunikationsgerät, welches mit dem mobilen Endgerät schnurlose Kommunikationsverbindungen betreiben kann, sowie zumindest einem mit dem ersten stationären Kommunikationsgerät, insbesondere schnurgebundenen, verbundenen, vorzugsweise als Server der Multimedia Applikation ausgestalteten zweiten stationären Kommunikationsgerät, welches eine Dienstgüte von Kommunikationsverbindungen zur Datenübertragung erfasst, werden in Abhängigkeit der Dienstgüte der Kommunikationsverbindung Charakteristika von einer Multimedia Applikation zugeordneten auf die mobilen Endgeräte lokal ausgeführten Prozessen variiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Grundlage für eine an Eigenschaften des Kommunikationssystems angepasste Bereitstellung der Multimedia Applikationen.

Vorzugsweise wird hierzu bei einer zunehmenden Dienstgüte zumindest ein Teil der Prozesse zur Ausführung der Multimedia Applikation auf die zweite stationäre Kommunikationseinrichtung verlagert sowie bei einer abnehmenden Dienstgüte die Prozesse vollständig auf dem mobilen Endgerät ausgeführt.

Die Verlagerung der Prozesse in Abhängigkeit von der Güte ist besonders vorteilhaft, da die Ergebnisse solcher Prozesse üb licherweise aus großen Datenmengen (Grafik) bestehen und durch die Weiterbildung möglich wird diese Daten über eine Kommunikationsverbindung in Echtzeit zu übertragen.

Bei dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das mobile Endgerät von der Durchführung von Multimedia Applikationen zumindest teilweise befreit. Dies hat zum einen den Vorteil, dass das mobile Endgerät frei werdende Rechenleistung für andere Applikationen zur Verfügung stellen kann oder zumindest die Ressourcen insbesondere die Energieressourcen des mobilen Endgerätes geschont werden.

Vorteilhaft weitergebildet werden kann das Verfahren dadurch, dass neben dem Charakteristikum des Ortes von Prozessen auch das Charakteristikum der erzielten Ergebnisse eines Prozesses variiert wird. Diese Weiterbildung ist gegeben, wenn bei zunehmender Dienstgüte die Prozesse derart variiert werden, dass dem Nutzer durch das mobile Endgerät dargebotene der Multimedia Applikation zugeordnete audiovisuelle Inhalte qualitativ oder quantitativ gesteigert werden. Diese Variation ist besonders dann von Vorteil, wenn die zweite stationäre Kommunikationseinrichtung, auf die die Prozesse ausgelagert worden sind, hohe Rechenleistungen erbringen kann, so dass beispielsweise Grafiken auf der zweiten stationären Kommunikationseinrichtung berechnet werden und dies nahezu in Echtzeit geschieht und lediglich die errechneten Ergebnisse an das jeweilige mobile Endgerät übertragen und dort dargestellt werden.

Eine qualitative Steigerung der dargebotenen Inhalte wird erzielt, wenn die Prozesse derart variiert werden, dass die Darbietung der visuellen Inhalte von einer zweidimensionalen auf eine dreidimensionale Darstellung geschaltet wird, wobei die diese Umschaltung ermöglichende Grundlage, durch dass Verteilen der Prozesse auf die zweite stationäre Kommunikationseinrichtung gegeben ist.

Alternativ oder ergänzend werden als quantitative Steigerung die Prozesse derart variiert, dass eine Bildrate der Darstellung erhöht wird. Hierdurch wird beispielsweise eine nahezu ruckelfreie Darstellung von Bewegtbildinhalten möglich.

Vorzugsweise erfolgt die Verlagerung von Teilen der Prozesse auf die zweite stationäre Kommunikationseinrichtung und/oder die ausschließliche Ausführung der Prozesse auf die mobilen Endgeräte auf Grundlage einer Schwellwertentscheidung. Dies hat den Vorteil, dass ein derartiger Schwellwert beispielsweise durch Simulation oder Berechnung auf ein System angepasst ermittelt und in dem jeweiligen Gerät implementiert werden kann, so dass ein optimaler Umschaltzeitpunkt gewährleistet werden kann. Zudem könnte dieser Schwellwert durch Einstellung seitens des Nutzers auf dessen Bedürfnisse angepasst werden.

Vorteilhaft ist auch, wenn im Rahmen der Initiierung der Verlagerung eine Nutzbarkeitsermittlung derart erfolgt, dass eine Ausführbarkeit der Teile der Prozesse durch die zweite stationäre Kommunikationseinrichtung ermittelt wird. Durch diese Verfahrensweise wird sichergestellt, dass die im Kommunikationssystem vorhandenen zweiten stationären Kommunikationseinrichtungen nicht durch derartige Auslagerungen in einem Maße belastet werden, dass sie ihren eigentlich zugedachten Funktionen nicht mehr zur Verfügung stehen.

Eine besonders einfache Variante der Nutzbarkeitsermittlung ist durch die Übermittlung einer Anfragenachricht mit entsprechender Rücknachricht gegeben.

Vorzugsweise wird das Schnurlos-Kommunikationssystem nach dem UMTS- und/oder dem IEEE 802.11-Standard bzw. deren Derivaten betrieben. Dies hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise implementiert werden kann und breite technische Unterstützung findet.

Alternativ aber vor allem ergänzend hierzu wird das Schnurlos-Kommunikationssystem nach dem GSM- und/oder dem GPRS bzw. deren Derivaten betrieben. Hierdurch kann im Sinne eines sogenannten "Seamless-Handover" erfindungsgemäß in Abhängigkeit der Güte beispielsweise ein Übergang von einer sehr breitbandigen WLAN/UMTS Funkkommunikation zu einer weniger breitbandigen GSM/GPRS Funkkommunikation erfolgen.

Die erfindungsgemäße Anordnung zum Betreiben von Multimedia Applikationen in einem Schnurlos-Kommunikationssystem zeichnet sich durch Mittel zur Durchführung des Verfahrens der vorgenannten Art aus.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den 1a und 1b dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
1a ein Zustandsübergangsdiagramm,
1b den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens im Zustand des Auslagerns.
In 1a ist ein Zustandsübergangsdiagramm dargestellt, bei dem ein erster Zustand Z1, der einen Normalzustand eines mobilen Endgerätes beschreibt, sowie ein zweiter Zustand Z2, der einen Zustand des erfindungsgemäßen Auslagerns von Prozessen beschreibt, zu sehen ist.
Des Weiteren ist zu erkennen, dass von dem ersten Zustand Z1 in den zweiten Zustand Z2 ein Übergang erfolgt, wenn ein Dienstgüteschwellwert überschritten ist. Ein Übergang vom zweiten Zustand Z2 zum ersten Zustand Z1 erfolgt dabei, wenn der Dienstgüteschwellwert wieder unterschritten wurde.
Das mobile Endgerät befindet sich daher in einem Auslagerungszustand solange, wie eine besonders hohe Dienstgüte gewährleistet ist.
In diesem erfindungsgemäßen Auslagerungszustand werden die in 1b dargestellten Schritte durchgeführt.
In 1b ist zu erkennen, dass ausgehend von einem ersten Schritt S1, der den Auslagerungszustand beschreibt, in einem zweiten Schritt S2 eine erfindungsgemäße Nutzbarkeitsermittlung derart erfolgt, dass abgefragt wird, ob die zweite Kommunikationseinrichtung, die gemäß dem Ausführungsbeispiel als Game-Server ausgestaltet ist, genügend Kapazität hat, um ausgelagerte Prozesse überhaupt bearbeiten zu können. Diese Abfrage kann beispielsweise als Hintergrundprozess gestaltet parallel, beispielsweise in regelmäßigen Abständen, so oft wiederholt werden, bis eine positive Aussage getroffen werden kann.
Bei positiver Aussage wird anschließend in einem dritten Schritt S3 durch den Game-Server eine Berechnung von 3D-Grafiken in Echtzeit durchgeführt und die Ergebnisse dieser Berechnung in einem vierten Schritt S4 über das WLAN-Netzwerk an das mobile bzw. die mobilen Endgeräte übertragen. Dieses Mobilteil bzw. die mobilen Teile können somit in einem fünften Schritt S5 die vom Game-Server berechneten 3D-Grafiken darstellen.
In einem sechsten Schritt S6 erfolgt eine Auswertung etwaiger anfallender Nutzerinteraktionen, die insbesondere bei Spielen, wie sie in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zu erwarten sind, häufig auftreten. Diese werden dann in einem siebten Schritt S7 über das WLAN-Netzwerk an den Game-Server übertragen, so dass dieser auf Grundlage der Interaktionsdaten Anpassungen der 3D-Grafik vornehmen kann. Somit wiederholen sich die Verfahrensschritte vom dritten Schritt S3 bis zum siebten Schritt S7 in einer Schleife solange, bis der Auslagerungszustand verlassen wird oder beispielsweise das Spiel beendet worden ist. Die Erfindung ist dabei nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern um fasst vielmehr alle Variationen, die der Fachmann in der Lage ist, durchzuführen, welche den Kern der Idee, nämlich eine Verteilung der Rechenlast abhängig von einer aktuell ermittelten Dienstgüte, umfasst und dabei die Tatsache berücksichtigt, dass eine steigende Dienstgüte ein Indiz für eine höhere Bandbreite eines Schnurlos-Kommunikationssystems darstellt.

Claims

Verfahren zum Betreiben von Multimedia Applikationen in einem Schnurlos-Kommunikationssystem mit zumindest einem mobilen Endgerät, zumindest einem ersten stationären Kommunikationsgerät, welches mit dem mobilen Endgerät schnurlose Kommunikationsverbindungen betreiben kann, sowie zumindest einem mit dem ersten stationären Kommunikationsgerät, insbesondere schnurgebunden, verbundenen, vorzugsweise als Server der Multimedia Applikation ausgestalteten, zweiten stationären Kommunikationsgerät, bei dem eine Dienstgüte von Kommunikationsverbindungen zur Datenübertragung erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Dienstgüte der Kommunikationsverbindung Charakteristika von, einer Multimedia Applikation zugeordneten auf dem mobilen Endgerät (MS) lokal ausgeführten, Prozessen variiert werden (Z2, S1...S7), dadurch gekennzeichnet, dass a) bei einer zunehmenden Dienstgüte zumindest ein Teil der Prozesse zur Ausführung der Multimedia Applikation auf die zweite stationäre Kommunikationseinrichtung verlagert werden (Z2, S1...S7), b) bei einer abnehmenden Dienstgüte die Prozesse vollständig auf dem mobilen Endgerät ausgeführt werden (Z1).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer zunehmenden Dienstgüte die Prozesse derart variiert werden, dass dem Nutzer durch das mobile Endgerät dargebotene der Multimedia Applikation zugeordnet audiovisuelle Inhalte qualitativ und/oder quantitativ gesteigert werden.
Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesse derart variiert werden, dass die Darbietung der visuellen Inhalte von einer zweidimensionalen auf eine dreidimensionale Darstellung geschalten wird (Z2, S3...S5).
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesse derart variiert werden, dass eine Bildrate der Darstellung erhöht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerung von Teilen der Prozesse auf die zweite stationäre Kommunikationseinrichtung und/oder die ausschließliche Ausführung der Prozesse auf dem mobilen Endgerät auf Grundlage einer Schwellwertentscheidung initiiert wird (Z1/Z2).
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Initiierung der Verlagerung eine Nutzbarkeitsermittlung derart erfolgt, dass eine Ausführbarkeit der Teile der Prozesse durch die zweite stationäre Kommunikationseinrichtung ermittelt wird (Z2, S2).
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzbarkeitsermittlung durch Übermittlung einer Anfragenachricht mit entsprechender Rücknachricht erfolgt (Z2, S2).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnurlos-Kommunikationssystem nach dem UMTS- und/oder dem IEEE 802.11 sowie deren Derivaten betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnurlos-Kommunikationssystem nach dem GSM- und/oder dem GPRS sowie deren Derivaten betrieben wird.
Anordnung zum Betreiben von Multimedia Applikationen in einem Schnurlos-Kommunikationssystem, gekennzeichnet durch Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.