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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Bereitstellung von Diensten an einen geographischen Bereich und im Besonderen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dynamischen Bereitstellung eines Dienstes an eine Mehrzahl von Vorrichtungen, die an einem die öffentliche Sicherheit betreffenden Einsatzort lokalisiert sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Viele Anwender, im Besonderen in Märkten wie der öffentlichen Sicherheit, verwenden über den Tag mehrere Vorrichtungen, betreiben mehrere Anwendungen und Dienste. Diese Vorrichtungen umfassen Dinge, wie zum Beispiel Laptops, Taschencomputer, Tablets, Mobiltelefone, die öffentliche Sicherheit betreffende Funkgeräte, ..., und so weiter. Selbst wenn eine Vorrichtung durch ein Individuum aktuell nicht verwendet wird, kann es sein, dass die Anwendung(en) fortfährt (fortfahren), unter Verwendung von wertvoller WAN-Bandbreite (WAN = Wide Area Network / Großraumnetzwerk) auf der Vorrichtung 400 zu laufen.
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Die Menge an Bandbreite, die durch eine WAN-Infrastruktur verwendet wird, kann in Szenarien, in denen eine große Zahl von Anwendern am gleichen Ort lokalisiert ist, dramatisch zunehmen. Zum Beispiel ist eine Situation denkbar, in der eine große Zahl von Polizeibeamten an einem Einsatzort ankommen, wobei jeder Polizeibeamte mehrere Vorrichtungen trägt. Jedes die öffentliche Sicherheit betreffende WAN, das den Einsatzort versorgt, kann durch die Menge an übertragenen Daten schnell überwältigt werden.
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Was die obige Situation noch schlechter macht, ist die Tatsache, dass, indem Polizeibeamte ihre Fahrzeuge verlassen, jede in ihren Fahrzeugen zurückgelassene Vorrichtung wertvolle Bandbreite verwenden kann, obwohl die Vorrichtungen durch keinen Polizeibeamten verwendet werden. Solche Vorrichtungen, die mit den Beamten in das Gebiet gebracht werden, können, als Ergebnis der durch die Anwendungen, die auf nicht verwendeten Vorrichtungen laufen, verbrauchten Bandbreite unter einer geschwächten Dienstqualität leiden.
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Offensichtlich ist es wünschenswert, über Vorrichtungen zu verfügen, die weniger WAN-Bandbreite nutzen. Wenn Netzwerkvorrichtungen mit der erforderlichen Funktionalität ausgestattet werden können, um benötigte Dienste über ein lokales Netzwerk (LAN) bereitzustellen, dann kann kostbare WAN-Bandbreite erhalten bleiben. Es gibt daher einen Bedarf an ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dynamischen Bereitstellung von Diensten an einen geographischen Bereich über ein LAN, das eine Menge an WAN-Bandbreite, die benötigt wird, um einen gegebenen Einsatzort zu versorgen, stark reduziert.
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Aus der
US 2011/0082940 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung für Peer-to-Peer-Kommunikationen bekannt. Das Verfahren enthält eine Kommunikation der Fähigkeiten einer Vorrichtung an eine andere Vorrichtung oder Netzwerkkomponente. Eine Peer-to-Peer-Kommunikation wird basierend auf wenigstens einer der Fähigkeiten der Vorrichtungen aufgebaut. Das Verfahren kann auch das Nutzen eines Steuerpunktes oder Zugangspunktes beim Überführen der Fähigkeiten der Vorrichtung zu einer anderen Vorrichtung enthalten.
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Figurenliste
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Die begleitenden Abbildungen, in denen durch die verschiedenen Ansichten hindurch gleiche Bezugszeichen identische oder funktional ähnliche Elemente bezeichnen und die zusammen mit der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in der Spezifizierung enthalten sind und einen Teil der Spezifizierung bilden, dienen dazu, weiterhin verschiedene Ausführungsformen darzustellen und verschiedene Prinzipien und Vorteile, alle gemäß der vorliegenden Erfindung, zu erklären.
- 1 stellt ein Netzwerk nach dem Stand der Technik dar, das ausschließlich Dienste über ein WAN verwendet.
- 2 stellt ein die öffentliche Sicherheit betreffendes Netzwerk an einem Einsatzort dar, das Dienste verwendet, die sowohl über ein WAN als auch ein LAN bereitgestellt werden.
- 3 ist ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Arbeitsumgebung darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist ein Blockdiagramm einer entfernten Vorrichtung von 3.
- 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Vorrichtung von 4 zeigt.
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Dem Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass Elemente in den Abbildungen der Einfachheit und Klarheit halber dargestellt werden und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet worden sind. Zum Beispiel können die Dimensionen und Anordnungen einiger der Elemente in den Abbildungen relativ zu anderen Elementen übertrieben dargestellt sein, um zu helfen, ein Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Außerdem werden gängige, aber wohlverstandene Elemente, die in einer kommerziell nutzbaren Ausführungsform nützlich sind, oft nicht dargestellt, um eine weniger versperrte Ansicht dieser verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Weiterhin lässt sich nachvollziehen, dass bestimmte Aktionen und/oder Schritte in einer bestimmten Reihenfolge des Auftretens beschrieben oder dargestellt werden können, während dem Fachmann auf dem Gebiet klar ist, dass eine solche Spezifität bezüglich einer Sequenz tatsächlich nicht erforderlich ist.
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Ausführliche Beschreibung
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Um den oben erwähnten Bedarf zu befriedigen, werden hierin ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Dienstes an einen Einsatzort zur Verfügung gestellt. Während des Betriebs tritt eine Vorrichtung in einen geographischen Bereich ein (zum Beispiel einen Einsatzort), tritt einem lokalen Netzwerk (LAN) bei und bestimmt, welche Dienste zur Zeit durch andere Vorrichtungen in dem LAN angeboten werden. Aus einer Liste von auf der Vorrichtung implementierten Diensten wird dann eine Bestimmung durchgeführt, welche Dienste die Vorrichtung betreibt, und diese Dienste werden dann allen Vorrichtungen in den LAN angeboten.
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Nachfolgend soll auf das oben gesagte näher eingegangen werden. Traditionelle öffentliche Sicherheitssysteme nach dem Stand der Technik bieten zentralisierte Dienste an, die an einem zentralen Standort ansässig sind und Polizeibeamten in dem Bereich durch ein Großraumnetzwerk (WAN) zur Verfügung stehen, das einen großen geographischen Bereich, wie zum Beispiel eine Stadt oder einen Bezirk, versorgt. Öffentliche Sicherheitssysteme entwickeln sich so, dass Notfalldienste mit Vorrichtungen in Form von Handapparaten, Laptops, und so weiter ausgestattet werden, die über die Fähigkeit verfügen, sich zusammen in einem Hochgeschwindigkeits-LAN (LAN = lokales Netzwerk) drahtlos zu vernetzen, das einen viel kleineren geographischen Bereich versorgt, wie zum Beispiel einen Häuserblock. In der vorliegenden Erfindung beherbergen Vorrichtungen in dem Netzwerk Client/Server-basierte Dienste für die Bedürfnisse von Notfalldiensten. Die Vorteile einer Beherbergung von lokalen Diensten in dem LAN, gegenüber dem WAN, sind Verbindungen mit verringerter Latenz seitens solcher in dem LAN beherbergter Dienste, ein verringerter Datenverkehr in dem WAN, da der Verkehr nun in dem LAN lokal wird, und die Fähigkeit einiger Dienste, ohne eine Verbindung zu dem WAN zu arbeiten.
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Das Netzwerk eines Einsatzortes wird in Zukunft sehr dynamisch sein. Wenn ein Notfall eintritt, wird ein Notfalldienst dem Einsatz zugewiesen und er trifft im Laufe der Zeit am Einsatzort ein. Während des Verlaufes des Vorfalls kann ein Notfalldienst dem Einsatz zugewiesen oder von ihm abgezogen werden und kommt beim Einsatzort an oder verlässt ihn. Darüber hinaus kann sich, während sich ein Notfalldienst am Einsatzort frei bewegt, die Verbindung seiner Vorrichtungen mit dem Netzwerk ändern, im Besonderen in einer urbanen Umgebung. Somit ist es wahrscheinlich, dass das Netzwerk über Knoten verfügt, wobei die Verbindungen zwischen den Knoten, und die Knoten selbst, während der Laufzeit des Netzwerkes kommen und gehen.
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Die Vorgehensweise von Vorrichtungen in dem LAN besteht darin, eine Zielvorgabe der Verfügbarkeit eines Dienstes während des gleichzeitigen Betriebs von mehreren Instanzen dieses Dienstes auf mehreren Vorrichtungen, die als lokale Server agieren, zu erreichen. Es wird angenommen, dass jeder Dienst dafür vorgesehen ist, in einer verteilten Art und Weise zu arbeiten, und somit jeder Dienststatus in einer verteilten, replizierenden Datenbank gehalten wird, wodurch sichergestellt wird, dass Änderungen an dem Dienststatus auf einem gegebenen Server an den Dienststatus auf anderen Servern, die diesen Dienst betreiben, verbreitet werden.
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Wir betrachten das Beispiel eines in 1 gezeigten Systems nach dem Stand der Technik, in dem mehrere öffentliche Sicherheitsfahrzeuge 101 - 105 einen Downlink Videodienst von einem WAN 107 empfangen. Das Video wurde durch das WAN 107 durch das Gebäude 111 empfangen. Es ist zu beachten, dass in diesem bestimmten Beispiel die Verwendung eines Videodienstes, das dadurch das WAN 107 zur Verfügung gestellt wird, nur exemplarisch ist. Das WAN 107 kann jede beliebige Zahl von Diensten in einer ähnlichen Art und Weise zur Verfügung stellen. Ein Dienst umfasst eine Datenspeicherung, -manipulation, -präsentation, -kommunikation oder eine andere Fähigkeit, die häufig implementiert ist, wenn ein Client-Server oder eine Peer-to-Peer-Architektur verwendet werden, basierend auf Netzwerkprotokollen, die bei der Anwendungsebene eines Netzwerkes laufen. Zusätzlich soll der Begriff „angebotene Dienste“ Dienste umfassen, deren Fähigkeiten beworben werden und auf die auf der Anwendungsebene durch andere Programme, die Knoten in dem Netzwerk betreiben, zugegriffen werden kann.
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Die Downlink-Videozuspielung wird durch die Basisstation 109 zur Verfügung gestellt, die die Zuspielung durch das Funkzugriffsnetzwerk (RAN) 111 empfängt, das seinerseits die Videozuspielung von dem Gebäude 113 durch das WAN 107 empfängt. Ein Video von dem Gebäude 113 wird ursprünglich den Fahrzeugen 101 - 105 über das WAN 107 zugeführt. Die Videozuspielung wird durch eine entfernte Vorrichtung empfangen, die sich in den Fahrzeugen 101 - 105 befindet und verwendet wird, um das Video anzuzeigen. Wie oben diskutiert, kann das WAN 107 strapaziert werden, wenn es Videozuspielungen an alle Vorrichtungen am Einsatzort zur Verfügung stellt.
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Wir betrachten die obige Situation, in der nur dieses Mal die Vorrichtung 105 den Videodienst Vorrichtungen am Einsatzort zur Verfügung stellt. Dies wird in 2 gezeigt. Wie sich ersehen lässt, empfängt nur die Vorrichtung 400 in dem Fahrzeug 105 die Videozuspielung über das WAN 107. Das Fahrzeug 105 agiert dann als ein Videoserver, der Videodienste an die Vorrichtungen 101 und 103 über die LAN-Verbindungen 201 zur Verfügung stellt. Dies setzt die Menge an Bandbreite, die durch das WAN 107 verwendet wird, deutlich herab.
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Es ist zu beachten, dass alle Vorrichtungen am Einsatzort idealerweise sowohl eine LAN- als auch eine WAN-Verbindung unterhalten. Zum Zwecke einer weiteren Diskussion in dem vorliegenden Dokument: Immer wenn gesagt wird, dass ein Dienst auf einer Vorrichtung betrieben wird, ist impliziert, dass er auch in einem WAN angeboten wird. Die LAN-Verbindung wird für lokal bereitgestellte Dienste verwendet, während die WAN-Verbindung eine direkte Verbindung zu der Infrastruktur für solche Dinge ist, wie Dienste, die über das LAN nicht angeboten werden oder nicht verfügbar sind. Zusätzlich können lokale Instanzen von WAN-basierten Diensten existieren, so dass, für den Fall, dass die WAN-Verbindung unterbrochen ist, eine Version solcher Dienste angeboten werden kann.
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Betriebsumgebung darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, kommunizieren die Vorrichtungen 301 - 303 durch das WAN 307 und das LAN 309. Die Vorrichtungen 301 - 303 können jede beliebige elektronische Vorrichtung umfassen, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, Polizeifunkgeräte, Laptops, Tablets, Mobiltelefone, PDAs, ..., und so weiter. Die Vorrichtungen 301 - 303 können alle mit einem einzigen Anwender, oder alternativ mit verschiedenen Anwendern verknüpft sein. Zum Beispiel können die Vorrichtungen 301 - 303 das Mobiltelefon, Polizeifunkgerät, Tablet, ..., und so weiter, eines einzigen Anwenders sein. Alternativ können die Vorrichtungen 301 - 303 Vorrichtungen (zum Beispiel Polizeifunkgeräte) sein, die durch verschiedene Polizeibeamte verwendet werden. Jede Vorrichtung kann als ein Server agieren, der mehrere Dienste gleichzeitig an andere Vorrichtungen durch ein etabliertes LAN zur Verfügung stellt.
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Das Großraumnetzwerk 307 kann jede beliebige Kombination von Systemprotokollen verwenden, wie zum Beispiel 3GPP2, 3GPP APCO 25 oder jedes andere Kommunikationssystemprotokoll. Kommunikationen zwischen den Vorrichtungen 301 - 303 können über ein etabliertes LAN 309 unter Verwendung eines IEEE 802.11 Systemprotokolls, Bluetooth, HyperLAN oder jedes anderen LAN-Systemprotokolls stattfinden. Es ist zu beachten, dass die oben beschriebene Betriebsumgebung eine Anwendung dieser Technologie auf ein vermaschtes Netzwerk nicht ausschließt. Erforderlich ist die Kommunikation zwischen Vorrichtungen in topologischer Nähe. In einem LAN wird dies durch ein nicht geleitetes Broadcast- oder Multicast-Paket erreicht. In einem vermaschten Netzwerk würde dies durch ein Funkfeld-begrenztes Nur-Host-Datagramm erreicht.
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Unter Betriebsbedingungen verwenden die Vorrichtungen 301 - 303 Kommunikationssignale 304 - 306, um aktiv Uplink-Informationen zu übertragen und Downlink-Informationen zu empfangen, an das WAN 307 und unter Vorrichtungen, die das LAN 309 verwenden.
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4 ist ein Blockdiagramm einer entfernten Vorrichtung 400, ähnlich den in 3 gezeigten Vorrichtungen 301 - 303. Wie gezeigt, umfasst die Vorrichtung 400 einen Sender 401, einen Empfänger 402, einen Mikroprozessor (Logikeinheit) 403, eine optionale kontextbezogene Schaltung 405 und eine Datenbank 407. Der Mikroprozessor 403 umfasst einen digitalen Signalprozessor (DSP), einen Universalmikroprozessor, eine programmierbare Logikvorrichtung oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und kann verwendet werden, um zu bestimmen, welche Dienste anderen Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden sollen, und um solche bestimmten Dienste anzubieten.
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Eine optionale kontextbezogene Schaltung 405 kann jede beliebige Schaltung umfassen, die in der Lage ist einen aktuellen Kontext zu erzeugen. Zum Beispiel kann die kontextbezogene Schaltung 405 einen GPS- oder Bluetooth-Empfänger umfassen, der in der Lage ist einen Standort der Anwendervorrichtung zu bestimmen, eine Kamera, die in der Lage ist Gesichter zu erkennen, oder einen Bewegungsmelder. Alternativ kann die Schaltung 405 solche Dinge umfassen, wie eine Uhr, einen Kalender, Umgebungssensoren (zum Beispiel ein Thermometer, die in der Lage sind eine Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, das Vorhandensein von dispergierten Chemikalien, und so weiter, zu bestimmen), einen Beschleunigungsmesser, ein Barometer, eine Spracherkennungsschaltung, einen elektronischen Kalender des Anwenders, eine Kommunikationsschaltung mit kurzer Reichweite (zum Beispiel Bluetooth™-Schaltung), um zu bestimmen, welche anderen elektronischen Vorrichtungen sich in der Nähe befinden ..., und so weiter.
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Der Empfänger 402 und der Sender 401 sind gängige, dem Fachmann auf dem Gebiet bekannte, Schaltungen zur Kommunikation unter Verwendung eines gut bekannten WAN- und LAN-Kommunikationsprotokolls und dienen als Mittel zur Übertragung und zum Empfang von Nachrichten zwischen den verschiedenen Vorrichtungen 301 - 303. Solche Sender und Empfänger umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Sender und Empfänger, die 3GPP, 3GPP2, Bluetooth-, IEEE 802.11-, APCO- oder HyperLAN-Protokolle verwenden.
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Schließlich umfasst die Datenbank 407 einen Standard-Schreib-/Lesespeicher und wird verwendet, um dienstbezogene Informationen zu speichern. Diese Informationen umfassen eine Liste aller auf der Vorrichtung 400 implementierten Dienste und für jeden der implementierten Dienste: 1) die gewünschte Zahl von Instanzen eines jeden Dienstes, die durch Vorrichtungen in jedem beliebigen bestimmten LAN betrieben werden sollen, 2) eine Liste aller Dienste in dem LAN, in dem der Dienst implementiert ist, und für jede solcher Vorrichtungen: a) die Kapazität der Vorrichtung, um Dienste gleichzeitig zu betreiben, und b) eine Anzeige, ob die Vorrichtung aktuell den Dienst betreibt oder nicht.
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Unter Betriebsbedingungen bestimmt der Mikroprozessor 403:
- • welche Dienste auf der Vorrichtung 400 implementiert sind;
- • eine Zahl von Vorrichtungen, die aktuell jeden auf der Vorrichtung 400 implementierten Dienst betreiben;
- • wie viele Vorrichtungen jeden auf der Vorrichtung 400 implementierten Dienst betreiben können; und
- • ob die Vorrichtung einen bestimmten Dienst betreibt oder nicht.
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Eine Vorrichtung ist in der Lage einen Dienst zu betreiben, wenn der Dienst auf dieser Vorrichtung implementiert ist und die Vorrichtung über die Kapazität verfügt, diesen Dienst zusätzlich zu ihrer aktuellen Arbeitsbelastung zu betreiben. Aus diesen Informationen bestimmt der Mikroprozessor 403, welche Dienste die Vorrichtung 400 betreibt; verbreitet durch Rundfunk, dass solche Dienste anderen Vorrichtungen angeboten werden, und stellt die über Funk verbreiteten Dienste zur Verfügung. Der Mikroprozessor 403 betreibt höchstens nur eine Instanz eines gegebenen Dienstes. Diese Schritte werden unten ausführlich zur Verfügung gestellt.
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Bestimmung, welche Dienste auf der Vorrichtung 400 implementiert sind.
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Wie oben erwähnt, wird die Datenbank 407 verwendet, um eine Liste von Diensten zu unterhalten, die auf der Vorrichtung 400 implementiert sind. Unter Betriebsbedingungen greift die Logikschaltung 403 auf die Datenbank 407 zu, um diese Informationen zu bestimmen.
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Bestimmen der Zahl von Vorrichtungen, die aktuell jeden Dienst betreiben und wie viele Vorrichtungen den Dienst betreiben können.
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Ein Informationsverbreitungs- und -abfragemechanismus (IPRM) wird durch alle Vorrichtungen in einem LAN verwendet, um Informationen über Dienste auszutauschen, die aktuell betrieben werden, und darüber, welche Dienste auf einer Vorrichtung implementiert sind. Im Besonderen verwendet ein Dienstsuchmechanismus übertragene und empfangene Nachrichten, um Dienste, die durch jede Vorrichtung betrieben werden, und solche Dienste, die auf der Vorrichtung implementiert sind, durch Multicasting zu übertragen. Die übertragenen Informationen bestehen mindestens aus den folgenden Komponenten:
- • eindeutige ID des Servers (der Vorrichtung);
- • Liste von Diensten, die auf dem Server implementiert sind;
- • Liste von Diensten, die der Server betreibt; und
- • ein Maß von der Kapazität dieses Servers, um Dienste gleichzeitig zu betreiben.
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Der IPRM wird durch den Mikroprozessor 403 implementiert, wobei es erforderlich ist, dass jede Vorrichtung in dem LAN diese Informationen über eine periodische Multicast-Übertragung überträgt. Die Liste der Dienste, die betrieben werden, und der Dienste, die auf der Vorrichtung implementiert werden, kann anderen Vorrichtungen in einer kompakten Form zur Verfügung gestellt werden, zum Beispiel durch die Verwendung von Bloomfiltern, die die zwei Sätze von Dienst-Identifizierern verschlüsseln. Der Sender 401 wird verwendet, um diese Informationen als Teil einer Broadcast-Nachricht über das LAN zu übertragen, während der Empfänger 402 verwendet wird, um ähnlich Informationen zu empfangen, die von anderen Vorrichtungen in den LAN übertragen werden. Aus diesen Informationen bestimmt die Logikschaltung 403, welche Vorrichtungen in dem LAN aktuell jeden Dienst betreibt, der durch die Vorrichtung 400 angeboten wird, zusammen damit, welche Vorrichtungen aktuell den Dienst betreiben und wie viele Vorrichtungen den Dienst betreiben können.
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Bestimmung, ob die Vorrichtung 400 einen bestimmten Dienst betreibt oder nicht.
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Wie oben diskutiert, umfasst die Datenbank
407 Informationen über Dienste, die durch die Vorrichtung
400 betrieben werden können. Zusätzlich umfasst die Datenbank
407 Informationen über die Zahl von Vorrichtungen, die den Dienst (T) betreiben, die wünschenswerte Zahl von Instanzen dieses Dienstes (R) und einer Zahl von Vorrichtungen, die in der Lage sind den Dienst zu betreiben. Zum Beispiel kann die Vorrichtung
400 in der Lage sein Videodienste zu betreiben und eine wünschenswerte Zahl von Vorrichtungen in einem LAN, die Videodienste betreiben, können zwei und die Zahl von Vorrichtungen, die den Dienst betreiben, eine umfassen. Solche Informationen werden in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
| Dienste, die betrieben werden können | Gewünschte Zahl von gewünschten Instanzen von Diensten in jedem bestimmten LAN | Zahl von Vorrichtungen, die aktuell den Dienst betreiben | Zahl von Vorrichtungen, die in der Lage sind den Dienst zu betreiben, dies jedoch nicht tun |
| Web Server | 3 | 2 | 4 |
| Video Server | 2 | 1 | 4 |
| ... | ... | ... | ... |
| Push-to-Talk Dienst | 2 | 1 | 1 |
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Somit bestimmt der Mikroprozessor 403, wenn die Vorrichtung 400 einem LAN beitritt, welche Dienste auf anderen Vorrichtungen in dem Netzwerk implementiert sind, eine gewünschte Zahl von Replikationen für den Dienst, die Zahl von Instanzen eines jeden Dienstes, der in dem Netzwerk betrieben wird, die Zahl von Vorrichtungen, die in der Lage sind den Dienst zu betreiben, dies jedoch nicht tun, und ob die Vorrichtung 400 in der Lage ist den Dienst zu betreiben oder nicht. Wenn, zum Beispiel, der Mikroprozessor 403 in der Lage ist einen Dienst zu betreiben und die Zahl von Instanzen dieses betriebenen Dienstes kleiner als die gewünschte Zahl ist, dann kann der Mikroprozessor 403 diesen Dienst betreiben und anbieten.
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Auf einer gegebenen Vorrichtung betreibt der Mikroprozessor 403 eine Teilmenge von Diensten, die auf der Vorrichtung 400 implementiert sind, wenn sie nicht die Zahl von Diensten übersteigt, denen gestattet wird, gleichzeitig auf der Vorrichtung 400 (X) zu laufen, durch Verwendung des folgenden wahrscheinlichkeitsbasierten Algorithmus:
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Es sei: R = gewünschter Replikationsgrad des Dienstes. Es sei: X = die Gesamtzahl von Diensten, die gleichzeitig auf dieser Vorrichtung laufen können. Für jeden Dienst, den diese Vorrichtung implementiert hat, bestimmt der Mikroprozessor 403:
- • T = die Gesamtzahl von Vorrichtungen, die den Dienst betreiben;
- • C = die Gesamtzahl von Vorrichtungen, die in der Lage sind den Dienst zu betreiben, dies jedoch aktuell nicht tun;
- • U = Gesamtzahl von Diensten, die auf der Vorrichtung 400 laufen;
- • PStart = (R - T) / C,
- • PStop = (T - R) / T
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Der Mikroprozessor 403 erzeugt eine Zufallszahl i, 0<i<=1. Wenn i <= PStart, U < X und der Dienst aktuell nicht auf der Vorrichtung 400 betrieben wird, wird der Dienst auf der Vorrichtung 400 begonnen. Alternativ, wenn i <= PStop, und der Dienst aktuell auf der Vorrichtung 400 betrieben wird, wird der Dienst auf der Vorrichtung 400 beendet.
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Wenn der Dienst auf der Vorrichtung 400 begonnen wird, werden U und T inkrementiert. Sobald der Dienst beendet ist, werden U und T dekrementiert. Der Mikroprozessor 403 wiederholt den Algorithmus als Ganzes periodisch (zum Beispiel einmal alle 5 Minuten).
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Im Wesentlichen wählt der obige Algorithmus einen auf einer bestimmten Vorrichtung zu laufenden Dienst mit einer Wahrscheinlichkeit, die zunimmt, wenn der Unterschied zwischen der Replikationsvorgabe und dem aktuellen Replikationsgrad zunimmt. Diese Wahrscheinlichkeit nimmt ab, wenn die Gesamtzahl von Vorrichtungen in dem System, die eine Entscheidung treffen, diesen Dienst zu betreiben, zunimmt. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass es wahrscheinlicher ist, dass eine andere Vorrichtung auswählt, diesen Dienst zu betreiben.
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Für diesen Algorithmus ist es möglich, zuzulassen, dass mehr Instanzen eines Dienstes in einem LAN laufen als erforderlich. Wenn dies geschieht, wird eine zukünftige Iteration des Algorithmus veranlassen, dass der Dienst beendet wird, mit einer ähnlich berechneten Wahrscheinlichkeit.
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5 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung 400 zeigt. Zur Vereinfachung zeigt das Flussdiagramm in 5 die Schritte (nicht alle Schritte sind erforderlich) zur Anbietung eines bestimmten Dienstes an das LAN durch die Vorrichtung 400. In 5 wird der bestimmte Dienst als Dienst W bezeichnet. Der in 5 gezeigte Prozess kann für jeden auf der Vorrichtung 400 implementierten Dienst wiederholt werden. Als Teil des logischen Flusses bestimmt der Mikroprozessor 403:
- • die Dienste, die auf der Vorrichtung 400 implementiert sind (Schritt 501), wobei der Dienst W ein Teil dieser Dienste ist;
- • die Zahl von Vorrichtungen innerhalb des LAN, die den Dienst W betreiben (T) (Schritt 503);
- • die Zahl von Vorrichtungen, die in der Lage sind den Dienst W zu betreiben, dies jedoch nicht tun (C) (Schritt 505);
- • eine gewünschte Zahl von Replikationen für den Dienst W (R)(Schritt 507);
- • die Zahl von Diensten, die die Vorrichtung 400 gleichzeitig betreiben kann (X) (Schritt 509);
- • die Gesamtzahl von auf der Vorrichtung 400 gleichzeitig laufenden Diensten (U) (Schritt 511).
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Wie oben diskutiert, umfasst der Schritt zur Bestimmung der obigen Parameter einen Zugriff auf die Datenbank 407, um diese Parameter zu bestimmen, von denen viele durch den Empfänger 402 erhalten werden, der Informationen durch den IPRM empfängt. Der logische Fluss geht dann weiter zu dem Schritt 513, wo der Mikroprozessor 403 bestimmt, ob die Vorrichtung 400 den Dienst W betreiben und anbieten wird oder nicht. Wie oben diskutiert, wird die Bestimmung darüber, ob der Dienst W betrieben werden soll oder nicht, basierend auf einer Zufallszahl i, 0 < i <= 1, durchgeführt. Wenn der Dienst W auf der Vorrichtung 400 implementiert ist und aktuell nicht betrieben wird, und wenn i <= PStart und U < X, dann wird der Dienst W auf der Vorrichtung 400 begonnen (Schritt 515). Wenn die obigen Bedingungen nicht erfüllt werden, dann bestimmt der Mikroprozessor 403, ob die Vorrichtung 400 den Dienst W beenden wird oder nicht (Schritt 517). Wenn der Dienst W implementiert ist und aktuell auf der Vorrichtung 400 betrieben wird und wenn i <= PStop, wird der Dienst auf der Vorrichtung 400 beendet (Schritt 519). Wenn schließlich keine der obigen Bedingungen erfüllt werden, fährt die Vorrichtung 400 in ihren aktuellen Zustand fort (Schritt 521).
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Wie sich ersehen lässt, führt der logische Fluss in 5 die folgenden Aktionen durch:
- • Beginnen eines Dienstes nur dann, wenn U < X, wobei U eine Gesamtzahl von Diensten ist, die auf der Vorrichtung laufen, und X eine Gesamtzahl von Diensten ist, die gleichzeitig auf der Vorrichtung laufen können, und die Vorrichtung aktuell den Dienst nicht betreibt und nicht anbietet;
- • Beginnen eines Dienstes nur, wenn i <= PStart und U < X, wobei I eine Zufallszahl i, 0 < i <1, ist, PStart = (R - T)/C, wobei R ein gewünschter Replikationsgrad für den bestimmten Dienst ist; und
- • Beenden eines Dienstes, wenn i <= PStop, wobei PStop = (T - R)/T und die Vorrichtung aktuell den Dienst betreibt.
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Es ist jedoch zu beachten, dass weitere Parameter verwendet werden können, um zu bestimmen, ob ein bestimmter Dienst betrieben und angeboten werden soll. Zum Beispiel kann ein Dienst nur in bestimmten geographischen Bereichen betrieben und angeboten werden (wie durch die kontextbezogene Schaltung 405 bestimmt). Zum Beispiel kann bestimmt werden, dass Push-to-Talk-Dienste über ein WAN in einem bestimmten Bereich aufgrund von Abdeckungsproblemen unzuverlässig sind. Es mag sein, dass dieser Dienst nur durch ein WAN in solchen Bereichen angeboten wird. In ähnlicher Weise kann bestimmt werden, dass es eine unzureichende Zahl von Vorrichtungen, mit einer freien Kapazität, um eine minimale Zahl von Instanzen eines Dienstes zu betreiben, gibt und somit eine erforderliche minimale Verfügbarkeit nicht erreicht werden kann.
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Dem Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass Bezugnahmen auf spezifische Implementierungsausführungsformen, wie zum Beispiel „Schaltung“ gleichermaßen über entweder Universalrechner (zum Beispiel CPU) oder spezialisierte Verarbeitungsvorrichtungen (zum Beispiel DSP), die Softwareanweisungen ausführen, die in einem nicht flüchtigen computerlesbaren Speicher gespeichert sind, erreicht werden. Es wird außerdem davon ausgegangen, dass die hierin verwendeten Begriffe und Ausdrücke über die gewöhnliche technische Bedeutung verfügen, die solchen Begriffen und Ausdrücken durch einem Fachmann auf dem Gebiet zugesprochen werden, wie oben ausgeführt, außer wo unterschiedliche spezifische Bedeutungen hierin ansonsten dargelegt worden sind.
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Die Nutzen, Vorteile, Problemlösungen und jedes denkbare Element, das dazu führt, dass irgendein Nutzen, Vorteil oder irgendeine Lösung eintritt oder ausgeprägter wird, sollen nicht als kritische, erforderliche oder essentielle Merkmale oder Elemente eines beliebigen Anspruchs oder aller Ansprüche ausgelegt werden. Die Erfindung wird ausschließlich durch die angehängten Ansprüche definiert, einschließlich jeder beliebigen Änderung, die während der Rechtshängigkeit der vorliegenden Anmeldung vorgenommen wird, und aller Äquivalente solcher Ansprüche, wie veröffentlicht.
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Darüber hinaus sollen in diesem Dokument relationale Ausdrücke, wie zum Beispiel erste und zweite, oben und unten, und dergleichen ausschließlich verwendet werden, um eine Entität oder Aktion von einer anderen Entität oder Aktion zu unterscheiden, ohne notwendigerweise irgend eine tatsächliche solche Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Entitäten oder Aktionen zu erfordern oder zu implizieren. Die Ausdrücke „umfasst“, „umfassend“, „hat“, „habend“, „beinhalten“, „beinhaltend“, „enthalten“, „enthaltend“ oder eine beliebige Variation davon sollen eine nicht-exklusive Einbeziehung abdecken, so dass ein Prozess, Verfahren, Artikel oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfassen, haben, beinhalten, enthalten, nicht nur solche Elemente beinhalten, sondern andere Elemente beinhalten können, die nicht ausdrücklich aufgeführt werden, oder solchen Prozessen, Verfahren, Artikeln oder Vorrichtungen inhärent sind. Ein Element, das fortfährt mit „umfasst... ein“, „hat... ein“, „beinhaltet... ein“, „enthält... ein“, schließt nicht, ohne weitere Auflagen, die Existenz zusätzlicher identischer Elemente in dem Prozess, Verfahren, Artikel oder der Vorrichtung aus, die das Element umfassen, haben, beinhalten, enthalten. Die Ausdrücke „eine“ und „ein“ werden als eins oder mehr definiert, sofern hierin nichts anderes explizit festgelegt ist. Die Ausdrücke „im Wesentlichen“, „essentiell“, „ungefähr“, „etwa“ oder eine beliebige andere Version davon wurden als „nahe bei sein“ definiert, wie dem Fachmann auf dem Gebiet klar ist, und in einer nicht begrenzenden Ausführungsform wird der Ausdruck definiert, innerhalb von 10 %, in einer anderen Ausführungsform innerhalb von 5 % in einer anderen Ausführungsform innerhalb von 1 % und in einer anderen Ausführungsform innerhalb von 0,5 % zu sein. Der Ausdruck „gekoppelt“, wie er hierin verwendet wird, wird als „verbunden“ definiert, obwohl nicht notwendigerweise direkt und nicht notwendigerweise mechanisch. Eine Vorrichtung oder Struktur, die in einer bestimmten Art und Weise „konfiguriert“ ist, ist mindestens auf diese Art und Weise konfiguriert, kann aber auch auf mindestens eine Art und Weise konfiguriert sein, die nicht aufgeführt ist.
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Es ist gewünscht, dass einige Ausführungsformen einen oder mehrere generische oder spezialisierte Prozessoren (oder „Verarbeitungsvorrichtungen“) umfassen, wie zum Beispiel Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, kundenspezifische Prozessoren und freiprogrammierbare Feld-Gate-Arrays (FPGAs) und eindeutige gespeicherte Programmanweisungen (die sowohl Software als auch Firmware umfassen), die den einen oder mehrere Prozessoren steuern, um in Verbindung mit bestimmten Nicht-Prozessor-Schaltungen, einige, die meisten oder alle der Funktionen des Verfahrens und/oder der Vorrichtung, die hierin beschrieben werden, zu implementieren. Alternativ können einige oder alle Funktionen durch eine Zustandsmaschine implementiert werden, die über keine gespeicherten Programmanweisungen verfügt, oder in einer oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), in denen jede Funktion oder einige Kombinationen von bestimmten der Funktionen, als kundenspezifische Logik implementiert sind. Selbstverständlich kann eine Kombination der zwei Ansätze verwendet werden.
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Darüber hinaus kann eine Ausführungsform als ein computerlesbares Speichermedium implementiert sein, das über einen darauf gespeicherten computerlesbaren Code zum Programmieren eines Computers (der zum Beispiel einen Prozessor umfasst) verfügt, um ein hierin beschriebenes und beanspruchtes Verfahren durchzuführen. Beispiele solcher computerlesbarer Speichermedien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Festplatte, eine CD-ROM, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung, einen ROM (Nur-Lese-Speicher), einen PROM (Programmierbarer Lesespeicher), einen EPROM (Löschbarer Programmierbarer Lesespeicher), einen EEPROM (Elektrisch Löschbarer Programmierbarer Lesespeicher) und einen Flash-Speicher. Weiterhin ist zu erwarten, dass ein Fachmann auf dem Gebiet, ungeachtet möglicher erheblicher Anstrengungen und einer großen Designauswahl, die zum Beispiel durch eine zur Verfügung stehende Zeit, der aktuellen Technologie und ökonomische Überlegungen begründet ist, geleitet durch die hierin offenbarten Konzepte und Prinzipien, ohne Weiteres in der Lage ist solche Softwareanweisungen und Programme und ICs mit minimalem Versuchsaufwand zu erzeugen.
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Die Zusammenfassung der Offenbarung wird zur Verfügung gestellt, um dem Leser zu erlauben, die Natur der technischen Offenbarung schnell zu erkennen. Es wird mit dem Verständnis eingereicht, dass es nicht verwendet wird, um den Geist oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu begrenzen. Zusätzlich ist der vorangehenden ausführlichen Beschreibung zu entnehmen, dass verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen zusammengruppiert werden, um die Offenbarung zu straffen. Dieses Offenbarungsverfahren soll nicht als ein Reflektieren einer Intention interpretiert werden, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als ausdrücklich in jedem Anspruch vorgetragen werden. Vielmehr liegt, wie aus den folgenden Ansprüchen hervorgeht, ein erfinderischer Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform vor. Somit werden die folgenden Ansprüche hierdurch in die ausführliche Beschreibung integriert, wobei jeder Anspruch für sich alleine als ein getrennt beanspruchter Gegenstand steht. Folgendes wird beansprucht:
