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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen einem mobilen Endgerät und einem ortsfesten Datennetzwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2011 118 706 B4 ist ein Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen einem mobilen Endgerät und einem ortsfesten Datennetzwerk über eine Funkschnittstelle bekannt. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- - Bereitstellen einer Geodatenbank, in welcher für eine Mehrzahl von Orten Werte zu Funkschnittstellenparametern gespeichert sind, aus welchen sich eine Übertragungsbandbreite der Funkschnittstelle an dem jeweiligen Ort ergibt;
- - Ermitteln einer voraussichtlichen Bewegungsroute des mobilen Endgeräts;
- - Ermitteln einer voraussichtlichen Übertragungsbandbreite an einem Ort entlang der Bewegungsroute auf der Grundlage der Geodatenbank;
- - Übertragen der Daten zwischen dem mobilen Endgerät und dem Datennetzwerk über die Funkschnittstelle und hierbei Regulieren einer Datenübertragung in Abhängigkeit von der voraussichtlich entlang der Bewegungsroute verfügbaren Übertragungsbandbreite. In der Geodatenbank sind für vorbestimmte Zeitpunkte historische Werte zu den Funkschnittstellenparametern gespeichert, wobei das Bestimmen der voraussichtlichen Übertragungsbandbreite umfasst:
- - Ermitteln einer voraussichtlichen Ankunftszeit des mobilen Endgeräts an einem Ort entlang der Bewegungsroute,
- - Ermitteln der voraussichtlichen Übertragungsbandbreite an dem Ort für die voraussichtliche Ankunftszeit auf der Grundlage der Geodatenbank.
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Dabei erkennt ein Steuergerät des mobilen Endgeräts, dass sich ein Ort am Ende der Bewegungsroute, an welchem ein Fahrzeug, in welchem sich das mobile Endgerät befindet, voraussichtlich geparkt werden wird, in einem Funkloch befindet, und einem Datendienst aus dem Datennetzwerk bereits während der Fahrt des Fahrzeugs Informationen dazu mitteilt, wo das Fahrzeug voraussichtlich am Ende der Fahrt geparkt sein wird und wann das Fahrzeug dort ankommen wird. Der Datendienst ist dazu vorgesehen, dass nach dem Parken des Fahrzeugs die Position des Fahrzeugs zum Wiederfinden des Fahrzeugs abgefragt wird, und somit das Fahrzeug auch dann noch mittels des Datendienstes auffindbar ist, nachdem das Fahrzeug durch den Datendienst nicht mehr über Mobilfunk erreichbar ist, um die Position des Fahrzeugs zu erfragen.
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Weiterhin sind aus der
US 2007/0259670 A1 ein Verfahren und ein System zur Bestimmung der Bandbreite in einem Hotspot bekannt. Es wird mittels eines Handapparats, umfassend einen Analysator-Client, die Bandbreite in dem Hotspot gemessen. Dabei werden mittels des Analysator-Clients ferner eine Zeit und eine Position bestimmt, die sich auf die Bandbreitenmessung beziehen. Ferner ist ein Analysatorserver vorgesehen, mittels welchem die Bandbreite, die Zeit und die Ortsdaten, die von dem Analysator-Client empfangen werden, gespeichert werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen einem mobilen Endgerät und einem ortsfesten Datennetzwerk anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In dem Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen mobilen Endgeräten und einem ortsfesten Rechennetzwerk wird auf dem ortsfesten Rechennetzwerk eine Bandbreitenkarte gespeichert, welche für verschiedene geografische Positionen eine Bandbreite eines mobilen Datennetzes darstellt.
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Erfindungsgemäß übermitteln alle mit dem Rechennetzwerk über das mobile Datennetz gekoppelten mobilen Endgeräte regelmäßig ihre geografische Position über das mobile Datennetz an das ortsfeste Rechennetzwerk. Weiterhin verfolgt das ortsfeste Rechennetzwerk Bewegungen der gekoppelten mobilen Endgeräte und gleicht deren geografische Position mit der Bandbreitenkarte ab. Bei einem bevorstehenden Eintritt eines mobilen Endgeräts in eine geografische Zone, in welcher die Bandbreite des mobilen Datennetzes einen vorgegeben Grenzwert unterschreitet, überträgt das ortsfeste Rechennetzwerk positionsbasierte und/oder zeitbasierte Informationen, welche zur Funktionalität des Endgeräts innerhalb dieser geografischen Zone erforderlich sind, an das mobile Endgerät. Das mobile Endgerät speichert diese Informationen zumindest temporär und verarbeitet diese bei Erreichen einer entsprechenden geografischen Position und/oder einer entsprechenden Zeit.
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Eine Geschwindigkeit, d. h. eine Bandbreite, mobiler Datennetze weist je nach geografischer Position starke Schwankungen auf. Für Konsumenten von Online-Diensten stellt dies im mobilen Umfeld ein Problem dar, da eine empfundene Qualität der Dienste während einer Reise inkonsistent ist. Dabei existieren geografische Positionen mit ausreichender Bandbreite und andere Positionen, auch als Funklöcher bezeichnet, an welchen keine Bandbreite vorhanden ist. Somit besteht die Gefahr, dass der Nutzer Online-Dienste nicht überall nutzen kann.
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Dies wird mit dem vorliegenden Verfahren verhindert, indem zeit- und/oder positionsbasierte Informationen zuverlässig und rechtzeitig an das mobile Endgerät, beispielsweise an ein so genanntes Smartphone, einen so genannten Tablet-Computer oder ein in einem Fahrzeug verbautes Endgerät, wie z. B. ein Steuergerät, des Nutzers übermittelt werden. Diese Informationen liegen dann unabhängig von einer aktuellen Bandbreite des mobilen Datennetzes zu dem Zeitpunkt und/oder an der Position, an welchem bzw. welcher diese benötigt werden, im mobilen Endgerät vor. Dadurch können mobile Systeme ihren Nutzern eine gleichbleibende Service-Qualität für Online-Dienste bieten, wobei ein eventueller Ausfall einer Datenverbindung, beispielsweise einer Internetverbindung, zu dem zentralen Rechennetzwerk, beispielsweise einem Server, ohne Folgen für die Betriebsweise des mobilen Endgeräts bleibt und somit vor dem Nutzer verborgen bleibt. Dabei erfolgen Analysen und Auswertungen der von den mobilen Endgeräten übermittelten Daten serverseitig, d. h. mittels des zentralen Rechennetzwerks, so dass eine oftmals geringe Rechenkapazität der mobilen Endgeräte geschont wird. Aufgrund dessen, dass die Bandbreitenkarte nur im zentralen Rechennetzwerk vorliegt, wird weiterhin ein Synchronisationsaufwand minimiert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch einen Verfahrensablauf zur Erstellung einer Bandbreitenkarte,
- 2 schematisch eine geografische Zone, in welcher eine Bandbreite eines mobilen Datennetzes einen vorgegeben Grenzwert unterschreitet, und eine Triggerzone,
- 3 schematisch eine geografische Zone, in welcher eine Bandbreite eines mobilen Datennetzes einen vorgegeben Grenzwert unterschreitet, eine Triggerzone und eine mögliche Übertragungszone zu einer Übertragung von Informationen, und
- 4 schematisch einen Zeitstrahl während einer Berechnung einer Übertragungszone.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein möglicher Verfahrensablauf zur Erstellung einer Bandbreitenkarte K, welche für verschiedene geografische Positionen P eine Bandbreite B eines mobilen Datennetzes 2 darstellt, gezeigt.
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Hierbei übermitteln alle mit einem ortsfesten Rechennetzwerk 1, beispielsweise einem Server, über ein mobiles Datennetz 2 gekoppelten mobilen Endgeräte 3.1 bis 3.n regelmäßig ihre geografische Position P über das mobile Datennetz 2 an das Rechennetzwerk 1.
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Anschließend ermittelt das Rechennetzwerk 1, ob das jeweilige mobile Endgerät 3.1 bis 3.n an der gesendeten Position P eine Messung einer aktuellen Bandbreite B des Datennetzes 2 durchführen soll. Hierbei wird in einer ersten Verzweigung V1 ermittelt, ob für die entsprechende Position P aktuelle Bandbreitendaten vorliegen. Ist dies der Fall (= mit dem Bezugszeichen J1 gekennzeichneter JA-Zweig), wird keine weitere Aktion durchgeführt.
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Liegen keine aktuellen Bandbreitendaten für diese Position P vor (= mit dem Bezugszeichen N1 gekennzeichneter Nein-Zweig), wird in einer zweiten Verzweigung V2 ermittelt, ob das entsprechende mobile Endgerät 3.1 bis 3.n eine vorgegebene Anzahl an Messungen in einer definierten Zeitspanne überschritten hat. Ist diese der Fall (= mit dem Bezugszeichen J2 gekennzeichneter JA-Zweig), wird keine weitere Aktion durchgeführt. Hierdurch werden die mobilen Endgeräte 3.1 bis 3.n geschützt, indem ihre Datenverbindung nicht übermäßig beansprucht wird. Somit wird eine Gleichverteilung eines Mess- und Sendeaufkommens zwischen allen teilnehmenden mobilen Endgeräten 3.1 bis 3.n realisiert.
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Hat das entsprechende mobile Endgerät 3.1 bis 3.n die vorgegebene Anzahl an Messungen in der definierten Zeitspanne nicht überschritten (= mit dem Bezugszeichen N2 gekennzeichneter Nein-Zweig), übermittelt das Rechennetzwerk 1 eine Aufforderung A an das mobile Endgerät 3.1 bis 3.n, eine Messung M der aktuellen Bandbreite B des Datennetzes 2 an seiner aktuellen Position P durchzuführen. In der Aufforderung A sind Messdaten D enthalten, aus welchen das mobile Endgerät 3.1 bis 3.n eine Geschwindigkeit der Datenverbindung, d. h. die Bandbreite B, ermitteln kann.
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Nach der Ermittlung der Bandbreite B übermittelt das mobile Endgerät 3.1 bis 3.n diese an das Rechennetzwerk 1, welches die Bandbreite B in einer Datenbank 4 hinterlegt und die Bandbreitenkarte K aus den übermittelten Bandbreiten B und den zugehörigen geografischen Positionen P bildet.
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Das heißt, die mobilen Endgeräte 3.1 bis 3.n ermitteln regelmäßig die Bandbreite B an ihrer aktuellen Position P und übermitteln diese an das Rechennetzwerk 1. Dieses fasst diese Daten regelmäßig zu einer Bandbreitenkarte K zusammen. Auf Basis der Bandbreitenkarte K kann eine Vorhersage getroffen werden, welche Verbindungsqualität an einer gegebenen Position P zu erwarten ist. Alternativ oder zusätzlich wird die Ermittlung der Bandbreite B durch das Rechennetzwerk 1 selbst durchgeführt.
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Mittels des Rechennetzwerks 1 werden weiterhin Online-Dienste für die mobilen Endgeräte 3.1 bis 3.n zur Verfügung gestellt. Um mittels dieser Online-Dienste realisierte Funktionen auch an geografischen Positionen P mit unzureichender Bandbreite, auch als Funklöcher bezeichnet, zur Verfügung stellen zu können, übermitteln alle mit dem Rechennetzwerk 1 über das Datennetz 2 gekoppelten mobilen Endgeräte 3.1 bis 3.n, die die Online-Dienste konsumieren möchten, regelmäßig ihre geografische Position P an das Rechennetzwerk 1.
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Das Rechennetzwerk 1 verfolgt Bewegungen der gekoppelten mobilen Endgeräte 3.1 bis 3.n und gleicht deren geografische Position P mit der Bandbreitenkarte K ab.
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Sobald das Rechennetzwerk 1 auf Basis der Bandbreitenkarte K einen bevorstehenden Eintritt eines mobilen Endgeräts 3.1 bis 3.n in eine in den 2 und 3 näher dargestellte geografische Zone Z, in welcher die Bandbreite B des mobilen Datennetzes 2 einen vorgegeben Grenzwert unterschreitet, insbesondere in ein so genanntes Funkloch, überträgt dieses positionsbasierte und/oder zeitbasierte Informationen, welche zur Funktionalität des mobilen Endgeräts 3.1 bis 3.n innerhalb dieser geografischen Zone Z erforderlich sind, an das mobile Endgerät 3.1 bis 3.n.
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Das mobile Endgerät 3.1 bis 3.n speichert die Informationen zumindest temporär und verarbeitet diese bei Erreichen einer entsprechenden geografischen Position und/oder einer entsprechenden Zeit. Zum Zeitpunkt der Verarbeitung ist eine Verfügbarkeit der Datenverbindung nicht erforderlich. Somit sind die mittels der Online-Dienste realisierten Funktionen auch an geografischen Positionen P mit unzureichender Bandbreite auf den mobilen Endgeräten 3.1 bis 3.n ausführbar.
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Alle positions- und zeitbasierten Informationen, die potenziell an ein mobiles Endgerät 3.1 bis 3.n gesendet werden können, liegen in dem Rechennetzwerk 1 vor. Für jede Information wird eine polygonförmige und in 3 näher dargestellte Übertragungszone U definiert. Eine Wahl einer Übertragungszone U hängt vom Typ der Information, d. h. ob diese positions- oder zeitbasiert ist.
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Anhand der von den mobilen Endgeräten 3.1 bis 3.n regelmäßig übermittelten geografischen Positionen P prüft das Rechennetzwerk 1, in welchen Übertragungszonen U diese Position P liegt. Werden dabei eine oder mehrere Übertragungszonen U detektiert, die die Position P umschließen, so werden die entsprechenden Informationen an das mobile Endgerät 3.1 bis 3.n gesendet. Um eine zuverlässige Zustellung sicherzustellen, wird die entsprechende Übertragungszone U derart gewählt, dass an ihrem Rand eine ausreichend große Bandbreite B vorliegt.
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2 zeigt eine geografische Zone Z, in welcher eine Bandbreite B eines mobilen Datennetzes 2 einen vorgegeben Grenzwert unterschreitet, insbesondere ein so genanntes Funkloch, und eine polygonförmige so genannte Triggerzone V. In 3 sind die geografische Zone Z, die Triggerzone V und eine mögliche Übertragungszone U dargestellt.
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Ortsbasierte Informationen sind Informationen, die an einem durch ein Polygon festgelegten Ort, auch als Trigger-Zone V bezeichnet, von Bedeutung sind. Die zugehörige Übertragungszone U wird so festgelegt, dass sie die Vereinigungsmenge aller Punkte der Trigger-Zone V mit allen Punkten von überlappenden Funklöchern, d. h. der Zone Z, umschließt. Dadurch ist sichergestellt, dass die Informationen vor Erreichen der Trigger-Zone V in einem Gebiet mit ausreichender Bandbreite B an das entsprechende mobile Endgerät 3.1 bis 3.n übermittelt werden.
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4 zeigt einen Zeitstrahl während einer Berechnung einer Übertragungszone U.
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Zeitbasierte Informationen sind Informationen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt t1 bis tx verarbeitet werden müssen. Für die Festlegung ihrer Übertragungszone U kann eine Route R verwendet werden, auf der sich das entsprechende mobile Endgerät 3.1 bis 3.n bewegt. Ausgehend von dieser Route R und der aktuellen Position P des mobilen Endgeräts 3.1 bis 3.n wird bei jeder Routenänderung oder Verzögerung eine neue Übertragungszone U berechnet.
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Die Berechnung der Übertragungszone U erfolgt zunächst anhand der Berechnung der Triggerzone V. Diese wird errechnet, indem um die Position P, an dem sich das mobile Endgerät 3.1 bis 3.n anhand der Route R voraussichtlich zum Zeitpunkt t3 der zeitbasierten Information befindet, ein Kreis C mit festgelegtem Radius r gezogen wird.
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Dieser Radius r stellt einen Toleranzbereich gegen schnelleres oder langsameres Voranschreiten des mobilen Endgeräts 3.1 bis 3.n auf der Route R dar.
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In einer alternativen Ausgestaltung wird ohne die Kenntnis einer Route R eine Position P des mobilen Endgeräts 3.1 bis 3.n zu einem vorgegebenen Zeitpunkt prognostiziert, um relevante zeitbasierte Informationen an das mobile Endgerät 3.1 bis 3.n zu übertragen.
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Sobald der Kreis C, d. h. die Triggerzone V der zeitbasierten Information, berechnet wurde, wird die Übertragungszone U nach dem gleichen Prinzip wie in 3 für ortsbasierte Informationen beschrieben ermittelt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Zeitpunkt t3 der zeitbasierten Information sieben Minuten in der Zukunft und der Radius r des Kreises c ist ein Kilometer groß.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011118706 B4 [0002]
- US 2007/0259670 A1 [0004]
