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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein System zur Kapazitätssteuerung von gemeinsam Access-Points nutzenden Breitband-Internetzugängen, wobei die jeweils genutzte Breitbandkapazität pro Nutzer eines Breitband-Internetzugangs zu Steuerungszwecken gemessen wird.
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Zur Nutzung einer breitbandigen Internetverbindung außerhalb des Heimbereichs ist es erforderlich im ortsnahen Bereich eines als Hotspot bezeichneten Access-Points (Zugangsknoten) für die Internetnutzung zu sein. Als breitbandiger Internetzugang ist bei drahtgebundener Kommunikation beispielsweise eine DSL-Verbindung gebräuchlich. Die jüngst vom IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) standartisierte Funktechnologie WiMAX (World Wide Interoperatbility for Micorwave Access, 802.16x) ermöglicht eine hier interessierende ortsgebundene breitbandige drahtlose Internetnutzung. Diese Funktechnologie nutzt unter anderem das in Deutschland übliche 3, 5GHz-Frequenzband für den drahtlosen Internetzzugang. Mit WiMAX lassen sich beispielsweise ganze Innenstadtbereiche abdecken. In Folge dessen wird aus Nutzersicht über die derzeit bestehenden Internetzugangsmöglichkeiten hinaus Mehrwert in Form eines qualitativ hochwertigen und überall in innerstädtischen Ausbaubereichen verfügbaren, breitbandigen Internetzugängen generiert. Die Funktechnologie WiMAX ist als technologischer Lückenschluss zwischen DSL-Technologien und bereits installierten Hotspots anzusehen. Gleiches gilt für andere Funkstandards, wie GPRS, HsxPA oder EDGE.
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Bei derartigen breitbandigen Internetanschlüssen, welche ein so genanntes Shared-Medium - wie WiAMX, HSxPA oder DSL - zum Teilnehmeranschluss verwenden, kann es Engpässen in der Bandbreite kommen, wenn viele Nutzer gleichzeitig intensiv den Dienst über einen gemeinsamen Access-Point nutzen.
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Um diesem Problem beizukommen, ist bereits versucht worden, die Bandbreite der einzelnen Access-Points zu vergrößern oder die Nutzer je Access-Point zu verringern, in dem mehr Access-Points aufgebaut wurden. Allerdings erhöht sich hierdurch der netzwerktechnische Aufwand für den Serviceprovider.
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Aus der
DE 10 2004 045 426 A1 geht ein gattungsgemäßes Verfahren und System zur Kapazitätssteuerung von gemeinsamen genutzten Access-Points hervor. Konkret wird hier als Shared-Medium ein WLAN-System verwendet. Jede räumliche Zelle des WLAN-Systems wird durch einen Access-Point versorgt. Die Access-Points sind mit einem drahtgebundenen Netzwerk verbunden und können theoretisch beliebig viele mobile Internetzugänge an das Netzwerk anbinden. Die Bandbreite jedes Access-Points ist systembedingt begrenzt und wird auf die angeschlossenen mobilen Internetzugänge aufgeteilt. Je nach Bandbreitenbedarf und Anzahl der mobilen Internetzugänge kann es ab einer bestimmten Anzahl zu einer Überlastung eines Access-Points kommen. Als Ergebnis dieser Überlastung wird die Bandbreite pro Internetzugang weit reduziert, dass die hierüber laufenden Anwendungen auf dem mobilen Endgerät nicht mehr genügend Bandbreite zur Verfügung gestellt bekommen.
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Die
US 2004/0095914 A1 beschreibt ein Verfahren zur Übertragung von Daten über ein Datennetzwerk, wobei an die Übertragung von Datenpaketen eines Sprach- oder Videodatenstroms gewisse Qualitätsanforderungen gestellt werden. Bei Sprach- und Videoübertragungen über ein Datennetzwerk muss ein kontinuierlicher Datenstrom bereitgestellt werden, um ein Empfängergerät dauerhaft mit den entsprechenden Informationen zu versorgen, so dass keine Unterbrechungen des Sprach- oder Videowiedergabe erfolgt. Hierzu wird beschrieben, eine den Durchsatz bzw. die Übertragung erzwingende Funktion „rate enforcement function“, vorzusehen, welche die Pakete des zu beschleunigenden Typs erkennt und deren Übertragung gemäß einer QoS-Tabelle (quality of service) erfolgt.
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Zur Lösung wird vorgeschlagen, die Lastverteilung der Access-Points zentral oder dezentral zu steuern, in dem diese untereinander kapazitätsmäßig ausgeglichen werden. Allerdings beschreibt dieser Stand der Technik keine konkreten Steuerungsmaßnahmen, mit welchen eine solche Kapazitätssteuerung konkret erfolgen kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und System zur Kapazitätssteuerung von gemeinsam Access-Points nutzenden Breitband-Internetzugängen zu schaffen, dass mit einfachen technischen Mittel realisierbar ist.
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Die Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Systemtechnisch wird die Aufgabe durch Anspruch 6 gelöst. Die jeweils rückbezogenen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass aus einer Messung der jeweils genutzten Breitbandkapazität pro Nutzer eines Breitband-Internetzugangs eine die Nutzungsintensität repräsentierende Prioritätsreihenfolge der Nutzer der Breitband-Internetzugänge festgelegt wird, um den Nutzer der Breitband-Internetzugängen mit höherer Priorität mehr Bandbreite zur Verfügung zu stellen als den Nutzer der Breitband-Internetzugänge mit niedriger Priorität.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass der jeweilige ein Shared-Medium darstellende Access-Point optimal ausgenutzt werden kann. Die hierfür erforderlichen Steueralgorithmen lassen sich in einfacher Weise softwaretechnisch umsetzen. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es zum einen möglich, Vielnutzer mit einer hohen Priorität zu versehen, um diese entsprechend vorrangig mit Bandbreite zu bedienen. Umgekehrt ist es jedoch auch denkbar, solche Vielnutzer mit niedriger Priorität zu versehen und insoweit nicht bevorzugt mit zur Verfügung stehender Bandbreite zu versorgen, falls deren Nutzungstarif nicht mit der tatsächlichen Nutzungsintensität in wirtschaftlicher Übereinstimmung steht. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert einem Serviceprovider ohne Risiko die Vorraussetzung dafür, interessante Tarife zu realisieren sowie eine missbräuchliche Nutzung des von ihm angebotenen Internetdienstes zu vermeiden. Somit kann dank der erfindungsgemäßen Lösung die Bandbreite eines Internetzugangs über einen Access-Point fair nach Maßgabe eines sogenannten Community-Ansatzes über die Nutzer verteilt werden.
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Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, die Nutzungsintensität an einen oder mehrere technische Faktoren zu bemessen. Hierfür eignet sich insbesondere das genutzte Datenvolumen eines Nutzers pro Zeiteinheit, die Onlinezeit des Nutzers als solche oder Nutzungszeitintervalle während einer definierten Hauptverkehrszeitdauer. Da diese knapp sind, bekommen derartige Nutzungszeitintervalle ein höheres Gewicht als Nutzungszeiten während der Nebenverkehrszeitdauer. Weiterhin ist es auch denkbar, einen Gleichzeitigkeitsfaktor mit anderen Nutzern als Grundlage zur Ermittlung der Nutzungsintensität zu machen. Je Access-Point sollte eine Mindestgleichzeitigkeit von ca. 100 angemeldeten Nutzern mit ausreichender Mindestbandbreite zur Verfügung stehen, um ein Optimum zwischen Verfügbarkeit und technischem Aufwand zu realisieren.
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Die Festlegung der Prioritätsreihenfolge kann verschiedenartig realisiert werden. Zum einen ist es denkbar, diese im Rahmen eines hierarchischen Netzwerks durch einen Zentralserver durchführen zu lassen, welcher die Informationen über je Access-Point genutzte Breitbandkapazität erfasst und nach Maßgabe der erfindungsgemäßen Lösung auswertet, um über einen Steuerungsrückkanal für jeden Breitband-Internetzugang individuell die Bandbreite festzulegen. Daneben ist es auch denkbar, eine solche Festlegung der Prioritätsreihenfolge über den netzwerktechnischen Verbund der Access-Points untereinander durchzuführen. Insoweit könnte dezentral in den Access-Points zur Verfügung stehende lokale Intelligenz zur Durchführung der erfindungsgemäßen Steuerfunktion genutzt werden.
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Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, die festgelegte Prioritätsreihenfolge dem Nutzer jedes Breitband-Internetzugangs als Information zur Verfügung zu stellen. Hierüber wird dem Nutzer die aufgrund seiner Nutzungsintensität ihm zugemessene Bandbreite kommuniziert, was beispielsweise als Voraussetzung dafür verwendet werden kann, um die zugeordnete Bandbreite mit anderen Nutzern zu tauschen oder eventuell damit zu handeln.
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Der Nutzer kann über verschiedenartige Endgeräte den erfindungsgemäß ausgestatteten drahtlosen Breitband-Internetzugang nutzen. In erster Linie kommen hierfür mobile Endgeräte, wie Laptop mit drahtloser Kommunikationseinheit, PDA (Personal Digital Assistent), Mobilfunktelefon und dergleichen in Frage. Neben solchen mobilen Endgeräten ist jedoch auch eine Nutzung der erfindungsgemäßen Lösung im Zusammenhang mit so genannten nomadischen Endgeräten denkbar. Unter nomadischen Endgeräten werden solche Telekommunikationsendgeräte verstanden, denen gewöhnlich für eine längere Zeitdauer ein definierter Standort zugewiesen wird, welche jedoch eine separate Baueinheit bilden, so dass der Standort auch wechselbar ist. Ein Beispiel eines nomadischen Endgeräts ist eine Set-Top-Box, welche gewöhnlich im Zusammenhang mit einem Fernsehgerät als Zusatzgerät zur Nutzung von Internetdiensten oder dergleichen verwendet wird.
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Die vorstehend aufgeführten mobilen oder nomadischen Endgeräte werden zur Umsetzung der erfindungsgemäßen Lösung über eine drahtlose Datenübertragungs-Schnittstelle betrieben. Vorzugsweise kommen hierfür Datenübertragungs-Standards, wie WLAN, WiMAX, UMTS, HSxPA, GPRS, DSL oder Satellitenfunk in Frage.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand einer Figur näher dargestellt. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild eines Systems zur Kapazitätssteuerung von gemeinsam Access-Points nutzenden Breitband-Internetzugängen.
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Das in der Figur dargestellte Telekommunikationssystem besteht aus einem drahtgebundenen Teil 1 sowie einem drahtlosen Teil 2. Letzterer ist nach dem WiMAX-Standard breitbandig ausgeführt. Dagegen ist der drahtgebundene Teil 1 nach dem DSL-Standard ausgestaltet.
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Bestandteil des drahtgebundenen Teils 1 sind durch einen übergeordneten Zentralserver 3 gesteuerte Access-Points 4a bis 4d. Jeder Access-Point 4a bis 4d ist mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle nach dem WiMAX-Standard ausgestattet und ist damit Bestandteil des drahtlosen Teils 2 des Kommunikationsnetzes.
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Mit jedem Access-Point 4c - hier exemplarisch - sind mehrere Breitband-Internetzugänge von jeweils zugeordneten mobilen Endgeräten 5a bis 5c realisiert. Die mobilen Endgeräte 5a bis 5c sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als PDA's ausgebildet.
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Der Zentralserver 3 ermittelt über den drahtgebundenen Teil 1 des Kommunikationsnetzwerks die je Access-Point 4a bis 4d genutzte Breitbandkapazität und legt über integrierte elektronische Mittel in Form eines Softwarecodes eine die Nutzungsintensitiät präsentierende Prioritätsreihenfolge der Breitband-Internetzugänge über die Endgeräte 5a bis 5c am Beispiel des Access-Points 4c fest. Hierüber wird Breitband-Internetzugängen mit hoher Priorität mehr Bandbreite zur Verfügung gestellt, als Breitband-Internetzugänge mit niedriger Priorität. Die jeweilige Priorisierung wird auf den geschlossenen Endgeräten 5a bis 5c als Information zur Anzeige gebracht.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein relativer Vielnutzer mit niedriger Priorität eingestuft, womit die Breitband-Internetzugang zu verschmälern, um dessen Nutzungsintensität in Übereinstimmung mit dem im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung angebotenen pauschalen Nutzungstarif gebracht wird. Hierdurch wird eine faire Aufteilung der verfügbaren Bandbreite unter den nachfragenden Nutzern erreicht.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche umfasst sind. So ist die erfindungsgemäße Lösung beispielsweise nicht allein auf mobile Endgeräte festgelegt. Diese lässt sich auch auf nomadische Endgeräte sinnvoll anwenden. Als drahtloser Datenübertragungs-Standard kann neben dem erwähnten WiMAX-Standard auch ein anderer geeigneter Breitband-Standard zur drahtlosen Datenübertragung verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- drahtgebundener Teil
- 2
- drahtloser Teil
- 3
- Zentralserver
- 4
- Access-Point
- 5
- mobiles Endgerät
