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Die Erfindung betrifft Verfahren sowie ein Kommunikationsnetzwerk zur effizienten Lastverteilung der Datenübertragung bei der Nutzung durch Endgeräte.
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Typische Datenverträge von Nutzern für ihre Endgeräte basieren auf einem vertraglich vereinbarten maximalen Datenvolumen, das der Nutzer innerhalb eines bestimmten Zeitraums, zumeist innerhalb eines Monats, zu zugesicherten Datenübertragungsraten beziehen kann. Nachdem dieses Datenvolumen aufgebraucht ist, kommt zumeist eines der folgenden Szenarien ins Spiel.
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a) Für den Nutzer ist kein weiterer Datentransfer mehr möglich; b) der Nutzer kann zwar weiterhin Datenvolumen beziehen, allerdings wird die Datenübertragungsrate stark limitiert (typischerweise auf 64 Kbit/s); c) der Nutzer kann ein zusätzliches Datenpaket bei seinem Service-Provider kaufen und dieses Datenpaket mit seiner gewünschten Datenübertragungsrate nutzen.
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In 1 ist eine mögliche Implementierung eines solchen Systems zur Datenübertragung in einem mobilen Netzwerk gezeigt. Die logische Implementierung in einem leitungsgebundenen Netzwerk ist prinzipiell ähnlich, wobei entsprechend andere Gateways, Zugangspunkte und Endgeräte in diesem Fall genutzt werden.
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Einer Datenzuteilungslogik 1 ist eine Datenbank 2 zugeordnet in der die verfügbaren Daten eines Nutzers abgespeichert sind. Diese Information kann beispielsweise wie folgt hinterlegt sein: „Der Nutzer X kann innerhalb eines Zeitraums T ein Datenvolumen von X1 nutzen. In den Zeitraum T hat der Nutzer X bis jetzt ein Datenvolumen von X2 genutzt.“ Die Datenbank 2 wird also periodisch aktualisiert, wobei das Datenlimit des Nutzers ebenfalls aktualisiert werden kann, wenn dieser beispielsweise einen neuen Vertrag unterschreibt. Ein weiterer Parameter, der in der Datenzuteilungslogik 1 für den Nutzer X hinterlegt sein kann, ist beispielsweise eine dem Nutzer zugesicherte Datenrate für die Übertragung seines Datenvolumens. Nachdem sich ein Nutzer mit seinem Endgerät in das mobile Netzwerk verbunden hat, wird der ihm zugeordnete Tarif bestimmt und das Netzwerk definiert Regeln für das für ihn verfügbare Datenvolumen und die zugehörige Bandbreite. Diese Regeln werden über einen Adapter 3 und über einen PCRF 4 („Policy Charging Resource Function“) konfiguriert. Aktiviert werden diese Regel über einen PDN GW 5 („Packet Data Network Gateway“), der ebenfalls eine Schnittstelle zum Internet 6 aufweist. Nach diesen Schritten kann der Nutzer 7 sein vertraglich vereinbartes Datenvolumen verwenden, indem er mittels seines Endgeräts mit einem Access-Node 8 kommuniziert.
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Das PDN GW 5 informiert die Datenzuteilungslogik 1 periodisch über die aufgebrauchte Datenmenge des Nutzers 7. Für den Fall, dass der Nutzer 7 sein gesamtes Datenvolumen für einen bestimmten Zeitraum schon verbraucht hat, werden die vorstehenden beschriebenen Regeln a) bis c) angewendet, die auf der Datenzuteilungslogik 1 implementiert sind. Die Datenzuteilungslogik 1 kann auf einem Server eines Serviceproviders und/oder eines Netzanbieters implementiert sein. Beispielsweise wird also die Bandbreite für den Nutzer auf 64 Kbit/s limitiert. Diese Regeln können als ein entsprechender Algorithmus 10 in der Datenzuteilungslogik 1 implementiert sein.
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Möchte der Nutzer 7 wieder mit einer höheren Bandbreite kommunizieren, kann er sich in einer Kundenplattform 9 einloggen. Auf der Kundenplattform 9 kann der Nutzer 7 zusätzliche Datenpakete in den Zeitraum T erwerben. Wenn der Nutzer 7 ein neues Datenpaket erwirbt, wird die Datenbank 2 der Datenzuteilungslogik 1 entsprechend aktualisiert. Nachdem die entsprechenden Regeln für den Nutzer 7 in dem Netzwerk wieder installiert sind, insbesondere auf dem PDN GW 5, wird für den Nutzer 7 das zusätzlich gekaufte Datenvolumen mit der zugeordneten Bandbreite freigeschaltet.
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Dies hat also nachteilig zur Folge, dass viele Nutzer in dem vereinbarten Zeitraum T schon ihr gesamtes Datenvolumen aufgebraucht haben, wohingegen andere Nutzer noch ausreichend Datenvolumen zur Verfügung haben, dass sie selbst bis zum Ende des Zeitraums T nicht vollständig nutzen würden. Kaufen die Nutzer mit dem aufgebrachten Datenvolumen nun zusätzliches Datenvolumen hinzu, muss der Netzwerkbetreiber sicherstellen das zusätzlich das hinzugekaufte Datenvolumen bereitgestellt werden kann. Dies hat zur Folge, dass der Netzwerkbetreiber seine Hardware-Ressourcen in seinem Kommunikationsnetz ausbauen muss, was zusätzliche Kosten und einem zusätzlichen Aufwand erfordert.
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Demzufolge ist es die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren sowie ein Kommunikationsnetzwerk anzugeben, die eine effizientere Nutzung der bestehenden Ressourcen ermöglichen.
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Die Merkmale der im Folgenden beschriebenen verschiedenen Aspekte der Erfindung bzw. der verschiedenen Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen ist oder sich technisch zwingend ausschließt.
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Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Lastverteilung in einem Kommunikationsnetzwerk bei der Datenübertragung angegeben, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- • ein erster Nutzer gibt über ein erstes Endgerät ein ihm zur Nutzung zur Verfügung stehendes Datenpaket frei;
- ◯ Der Nutzer kann das Datenpaket freigeben, indem er sich beispielsweise auf einer Datenverteilungsplattform des Kommunikationsnetzwerks eingeloggt. Das freigegebene Datenpaket ist entweder eine Teilmenge oder das gesamte Datenpaket, das dem Nutzer zur Verfügung steht. Möchte der Nutzer selbst noch Daten über das Kommunikationsnetzwerk übertragen, wird der bevorzugt nur eine Teilmenge seines gesamten Datenpakets freigeben. Weiß der Nutzer, dass er beispielsweise über den Zeitraum T sein Endgerät kein einziges Mal nutzen wird, so kann er sein gesamtes Datenpaket freigeben. Das erste Endgerät kann das Gerät sein, dass der Nutzer auch im Normalfall für die Datenübertragung in dem Kommunikationsnetzwerk verwendet. Insbesondere ist das erste Endgerät ein Computer, ein Smartphone und/oder ein Tablet. Das Datenpaket kann sich auf Datenvolumen und/oder eine Übertragungsrate beziehen;
- • die Freigabe des Datenpakets wird an die Datenverteilungsplattform des Kommunikationsnetzwerks kommuniziert, wobei das freigegebene Datenpaket auf der Datenverteilungsplattform für andere Nutzer sichtbar hinterlegt wird;
- ◯ die Datenverteilungsplattform kann insbesondere auf einem Server des Providers des Kommunikationsnetzwerks implementiert sein. Beispielsweise ist die Datenverteilungsplattform grafisch in der Form einer Webseite eingerichtet, sodass andere Nutzer auf Datenverteilungsplattform sehen können, ob und welche Datenpakete verfügbar sind. Die Datenverteilungsplattform ist also die technische Realisierung eines Marktplatzes für Datenpakete, wobei die Datenpakete insbesondere gekauft werden können;
- • ein zweiter Nutzer wählt mittels eines zweiten Endgeräts das freigegebene Datenpaket zur Nutzung für sich, insbesondere zur Nutzung mittels seines zweiten Endgeräts, aus;
- ◯ der zweite Nutzer kann sich also auf der Webseite der Datenverarbeitungsplattform ein Datenpaket seiner Wahl auswählen, wobei die Eigenschaften, beispielsweise Datenvolumen und/oder Bandbreite, verschiedener Datenpakete auf der Datenverarbeitungsplattform sichtbar hinterlegt sind. Insbesondere bei der Nutzung eines Smartphones als zweiten Endgerät, können die Datenpakete auch in Form einer App für den Nutzer bereitgestellt werden, wobei die App mit der Datenverarbeitungsplattform kommuniziert, um das Angebot aktualisiert zu halten.
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Eine Kernidee der Erfindung ist es nun, dass die Datenverarbeitungsplattform eine Information über das ausgewählte Datenpaket an eine Datenzuteilungslogik übermittelt, wobei die Datenzuteilungslogik eines Betreibers eines Kommunikationsnetzwerks regelt, welches Datenvolumen und welche Bandbreite einem Nutzer zur Verfügung stehen. Hierzu kann die Datenzuteilungslogik eine Datenbank mit Nutzerkonten aufweisen. Durch die Information über das ausgewählte Datenpaket kann die Datenbank dahingehend aktualisiert werden, dass dem ersten Nutzer das freigegebene Datenpaket von seinem Konto abgezogen wird und dass dem zweiten Nutzer das freigegebene Datenpaket als ein erworbenes Datenpaket dessen Konto hinzugefügt wird. Die Datenverarbeitungsplattform und die Datenzuteilungslogik können hierzu insbesondere in den selben Kommunikationsnetzwerk angeordnet sein oder sogar auf demselben Server implementiert sein.
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Der Vorteil hierbei ist, dass effektiv die Ressourcen des Kommunikationsnetzwerks geschont werden, da für den zweiten Nutzer keine zusätzlichen Hardware-Ressourcen, wie etwa Basestations etc., für sein neu erworbenes Datenpaket geschaffen werden müssen, sondern dass der zweite Nutzer das freigegebene Datenpaket des ersten Nutzers nutzt. Die Gesamtmenge an Daten, die maximal übertragen werden müssen, bleibt in diesem Fall also gleich. Es wird Nutzern also ermöglicht, sich gegenseitig Datenpakete zu transferieren, zu teilen und/oder sogar Datenpakete gegenseitig zu verkaufen. Es wird also quasi ein Marktplatz für Datenpakete geschaffen. Bei dem Kommunikationsnetzwerk kann es sich um ein mobiles Kommunikationsnetzwerk und/oder um ein kabelgebundenes Netzwerk handeln.
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In einer bevorzugten Ausführungsform gibt der zweite Nutzer sein erworbenes Datenpaket über die Datenverteilungsplattform frei. Dies bietet den Vorteil eines weiter verbesserten Lastausgleichs, falls der zweite Nutzer bemerkt, dass er sein erworbenes Datenpaket innerhalb des Zeitraums T nicht vollständig aufbrauchen kann. Insbesondere kann der zweite Nutzer also eine Teilmenge des Datenpakets, die er vorzugsweise selbst bestimmen kann, zur Nutzung für einen Dritten Nutzer freigeben.
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Vorzugsweise umfasst das Datenpaket ein Datenvolumen und/oder eine Bandbreite. Dies ermöglicht dem zweiten Nutzer einen effizienten Überblick, ob es für ihn sinnvoll ist das Datenpaket auszuwählen, respektive zu kaufen.
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Bevorzugt überprüft eine Verifizierungseinheit, ob dem zweiten Nutzer das freigegebene Datenpaket technisch bereitgestellt werden kann. Die Verifizierungseinheit kann insbesondere der Datenzuteilungslogik oder der Datenverteilungsplattform zugeordnet sein.
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Dies bietet den Vorteil, dass der zweite Nutzer nur Datenpakete kauft, die für ihn nutzbringend sind. Kauf dieser beispielsweise ein Datenpaket mit einer Bandbreite, die ihm durch die technische Infrastruktur, die er nutzt bzw. die ihn umgibt, nicht bereitgestellt werden kann, macht der Kauf eventuell für ihn keinen Sinn. Der zweite Nutzer wird mittels seines zweiten Endgeräts über das Ergebnis der Überprüfung informiert und kann sich dann entscheiden, ob er das Datenpaket auswählt oder lieber ein anderes Datenpaket nimmt. Ob einem Nutzer ein bestimmtes Datenpaket bereitgestellt werden kann, kann an dem Ort liegen an dem sich der Nutzer befindet (beispielsweise welche Basisstationen ein Netzwerkprovider an diesem Ort bereitstellt) und/oder kann sich über die Zeit hinweg ändern.
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In einem Ausführungsbeispiel wird das freigebende Datenpaket dem zweiten Nutzer zugeordnet, wenn dieser eine vergleichbare technische Infrastruktur wie der erste Nutzer aufweist, insbesondere, wenn sich der zweite Nutzer benachbart zu dem ersten Nutzer aufhält. Auf der Datenverteilungsplattform können mehrere Datenpakete mit gleichen oder ähnlichen Eigenschaften angeboten werden. Wird nun dem zweiten Nutzer das freigegebene Datenpaket eines ersten Nutzers aus der gleichen Mobilfunkzelle und/oder der Nachbarschaft zugeordnet, wird hierdurch effektiv erreicht, dass das Kommunikationsnetz möglichst gleichverteilt belastet und genutzt wird. Das Gesamtvolumen an Datenübertragung innerhalb einer Mobilfunkzelle kann dadurch konstant gehalten werden. Um dies zu ermöglichen, können sowohl die IP-Adressen des ersten und des zweiten Nutzers und/oder die aktuelle oder die zumeist genutzte Basisstation als Informationen erhoben und verwendet werden.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Lebensdauer des freigegebenen Datenpakets auf der Datenverteilungsplattform begrenzt. Dies bedeutet, dass die freigegebenen Datenpakete wieder von der Datenverteilungsplattform gelöscht werden. Insbesondere verfällt das freigegebene Datenvolumen nach dem Zeitraum T, insbesondere nach einem Monat. Dies verhindert effektiv, dass sich große Mengen an Datenpaketen ansammeln, deren kurzfristige Bereitstellung an die Nutzer über das Kommunikationsnetzwerk nicht garantiert werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Kommunikationsnetzwerk zur Lastverteilung von Datenpaketen bei der Nutzung durch Endgeräte von Nutzern, wobei das Kommunikationsnetzwerk zur Ausführung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren eingerichtet ist.
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Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Figur erläutert:
- 2: zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zur Lastverteilung in einem Kommunikationsnetzwerk.
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Nachfolgend werden zahlreiche Merkmale der vorliegenden Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen ausführlich erläutert. Die vorliegende Offenbarung ist dabei nicht auf die konkret genannten Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr lassen sich die hier genannten Merkmale beliebig zu erfindungsgemäßen Ausführungsformen kombinieren, sofern dies nachfolgend nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist.
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Das Verfahren kann prinzipiell von allen Nutzern 7 des Kommunikationsnetzwerks 20 verwendet werden.
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Jeder Nutzer kann ein Datenpaket gemäß seinem Datenvertrag freigeben. Hierzu kann er sich beispielsweise auf der Kundenplattform 9 einloggen und eine entsprechende Eingabe machen, also insbesondere ein bestimmtes Datenpaket freigeben. Die Kundenplattform 9 überträgt diese Information an eine Datenverteilungsplattform 15. Die Datenverteilungsplattform zur 15 verwaltet multiple von verschiedenen Nutzern 7 freigegebene Datenpakete. Insbesondere können die Nutzer 7 diese Datenpakete verkaufen. So ist es beispielsweise möglich, dass Datenpakete mit einem Volumen von beispielsweise 500 MB oder 5 Mbit/s zusammen für zwei Euro oder einzeln für jeweils einen Euro verkauft werden können. Die Kundenplattform 9 und die Datenverteilungsplattform zur 15 können auf demselben Server eines Netzwerkproviders implementiert sein.
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Nachdem auf der Datenverteilungsplattform 15 ein Datenpaket angeboten wurde, überprüft eine Verifizierungseinheit 25, ob das Datenpaket für einen anderen Nutzer, der es kauft, auch wirklich bereitgestellt werden kann. In dem Beispiel gemäß 2 ist ein Datenpaket mit einem Datenvolumen V1 und einer maximalen Bandbreite B1 für einen Preis P1 verfügbar.
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Datenpakete mit identischen Eigenschaften (V1, B1, P1) müssen für einen zweiten Nutzer, der eines dieser Datenpakete kaufen möchte, nicht mehrfach grafisch auf der Datenverteilungsplattform 15 angezeigt werden. Der Provider des Kommunikationsnetzwerks wird also vorzugsweise auf der Datenverteilungsplattform 15 verschiedene auswählbar Optionen grafisch anzeigen. Diese können wie folgt aussehen: Es kann ein Datenvolumen von 1, 2, 3, 4 oder Gbit erworben werden und/oder eine Datenübertragungsrate von 10, 20, 30, 40 oder 50 Mbit/s. Durch diese Art der Darstellung, wählt der zweite Nutzer also nicht ein bestimmtes Datenpaket, sondern Optionen aus.
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Wählt oder kauft der zweite Nutzer ein Datenpaket über die Datenverteilungsplattform 15 zu werden die Rechnungen 30 des ersten Nutzers und des zweiten Nutzers aktualisiert. Insbesondere wird dem ersten Nutzer ein Betrag gutgeschrieben, der an sein bereitgestelltes Datenpaket angepasst ist. Je mehr Datenvolumen der erste Nutzer in seinem freigegebenen Datenpaket bereitstellt, desto höher fällt die Gutschrift aus. Beispielsweise bezahlt der zweite Nutzer zwei Euro für das Datenpaket und dem ersten Nutzer wird hierfür ein Euro gutgeschrieben. Die Differenz wird als Gewinn für den Service-Provider verbucht. In einem weiteren Schritt wird nach der Auswahl des Datenpakets durch den zweiten Nutzer die Datenzuteilungslogik 1 aktualisiert und die entsprechenden Regeln in dem Kommunikationsnetzwerk für den ersten Nutzer als auch für den zweiten Nutzer implementiert.
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Es folgt ein Beispiel, welches diese Regeln für den Fall illustriert, dass der zweite Nutzer das freigegebene Datenpaket mit den Eigenschaften (V1, B1, P1) auswählt:
- In der Datenbank der Datenzuteilungslogik 1 wird
- • einem ersten Nutzer das Datenvolumen V1 von seinem Konto abgezogen, da der erste Nutzer das Datenvolumen V1 verkauft hat;
- • einem zweiten Nutzer wird das Datenvolumen V1 auf sein Konto gutgeschrieben, da der zweite Nutzer das Datenvolumen V1 gekauft hat;
- • einem Dritten Nutzer wird seine Breitbandgeschwindigkeit um den Wert B1 reduziert, da der dritte Nutzer eine Breitbandgeschwindigkeit vom Wert B1 verkauft hat;
- • einen vierten Nutzer wird die Breitbandgeschwindigkeit um den Wert B1 erhöht, da der vierte Nutzer die Breitbandgeschwindigkeit vom Wert B1 gekauft hat.
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Dieses Beispiel zeigt insbesondere die Flexibilität des Verfahrens. Da es das Verfahren wie vorstehend erwähnt ermöglicht, ein Kommunikationsnetzwerk auch ohne zusätzliche Hardwareressourcen effizienter auszugestalten, können diese reduzierten Kosten von dem Netzwerkprovider an die Nutzer weitergegeben werden, sodass es günstiger ist sich ein Datenpaket von einem anderen Nutzer als von dem Netzwerkprovider direkt zu kaufen.
