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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren der Informationsübertragung
zwischen einem Endgerät
mindestens eines Kommunikationsnetzes und einer Verwaltungseinheit
an dem Kommunikationsnetz gemäß der Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie ein Kommunikationssystem, eine Verwaltungseinheit
und ein Kommunikationsendgerät
zur Durchführung
des Verfahrens.
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Hintergrund
der Erfindung
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Verbindungen
im Telekommunikations- und Computernetzbereich weisen eine Vielzahl
von Datenübertragungsabschnitten
auf, die zum Herstellen einer Verbindung und Übertragen von Daten zwischen
einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit zusammengeschaltet
werden.
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In
der Regel bestehen dabei eine Vielzahl von Möglichkeiten, Ketten von Datenübertragungsabschnitten
zu einem Nutzer aufzubauen. Welche „Kette", im folgenden auch Media-Sequenz genannt, jeweils
verwendet wird, wird üblicherweise
durch ein Managementsystem festgelegt. Neben der Festlegung der
jeweils verwendeten Sequenz von Datenübertragungsabschnitten sind
auch Eigenschaften der jeweiligen Datenübertragungsabschnitte festzulegen,
insbesondere die Bandbreite der Datenübertragung für die betrachtete
Verbindung. Auch dies regelt das Managementsystem, wobei dieser
Begriff ganz allgemein jedes System bezeichnet, dass an der Festlegung
der Datenübertragungsabschnitte
einer Verbindung oder von Eigenschaften der Datenübertragungsabschnitte
einer Verbindung beteiligt ist.
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Ein
Beispiel besteht in der Übertragung
von Daten von einem Proxy-Server an ein Endgerät unter Verwendung Satelliten-gestützter Datenübertragungsabschnitte.
An ein Endgerät
zu übertragende Daten
etwa eines Server des Internets werden zunächst an den Proxy-Server und
von diesem über
die Satellitenstrecke an das Endgerät übertragen, dem beispielsweise
unmittelbar eine Satelliten-Empfangsschüssel zugeordnet ist oder das
die Daten über
ein lokales Netzwerk oder Kabelnetz erhält, in das die empfangenen
Daten eingespeist werden. Ein solches Verfahren ist in der
EP 0 998 093 B1 beschrieben.
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Bei
dem genannten Beispiel Satelliten-gestützter Datenübertragungsabschnitte liegt
eine Wahlmöglichkeit
der Media Sequenz beispielsweise hinsichtlich des verwendeten Satelliten
(bei Einsatz mehrerer Satelliten), hinsichtlich des bei einem Satelliten
verwendeten Transponders und hinsichtlich der verwendeten Frequenz,
Frequenzlage und Polarisation der von einem Transponder abgestrahlten
Daten vor.
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Bei
der Verwaltung einer Vielzahl von Verbindungen durch ein Managemenent-System
liegt es nun auf der Hand, dass eine beispielsweise durch externe
Begebenheiten oder Vorgaben eines Nutzers ausgelöste Änderung einer Media-Sequenz
oder von Parametern und Parameterwerten einzelnen Abschnitte einer
Media-Sequenz unmittelbar auch Auswirkungen auf die Media-Sequenzen der anderen Verbindungen
bzw. deren Eigenschaften besitzt. Fordert ein Nutzer beispielsweise
für das Übertragen
eines großen
Datenfiles eine höhere
Bandbreite an, so muss das Managementsystem die vorhandenen Ressourcen
für die
Datenübertragung
neu verteilen. Wie dies bei einer Vielzahl von Nutzern optimal erfolgt,
ist durch mathematische Optimierungsmethoden zu lösen. In
der Literatur wird dieses Problem auch als „Load Balancing" bezeichnet.
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Ein
vorgelagertes, nicht weniger bedeutsames Problem besteht darin,
einem Verwaltungssystem die erforderlichen Informationen bereitzustellen, auf
deren Basis ein Managementsystem dann eine optimale Ausnutzung eines
Kommunikationsnetzes und der darin realisierbaren Media-Sequenzen festlegen
kann, wobei nach Möglichkeit
auch auf Wünsche
der Nutzer des Kommunikationsnetzes eingegangen werden sollte.
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Dementsprechend
liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren
der Informationsübertragung
zwischen einem Endgerät mindestens
eines Kommunikationsnetzes und einer Verwaltungseinheit an dem Kommunikationsnetz
zur Verfügung
zu stellen, das eine Basis für
eine optimale Ausnutzung eines Kommunikationsnetzes und der darin
realisierbaren Media-Sequenzen bereitstellt und dabei auch Wünsche der
Nutzer des Kommunikationsnetzes berücksichtigen kann. Des weiteren sollen
ein Kommunikationssystem, eine Verwaltungseinheit und Kommunikationsendgerät zur Durchführung des
Verfahrens bereitgestellt werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1, ein Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 25, eine
Verwaltungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 28 und ein Kommunikationsendgerät mit den Merkmalen
des Anspruchs 29 gelöst.
Vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen
angegeben.
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Danach
zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch
aus, dass bei einer Verwaltungseinheit Parameter und Parameterwerte
einer Verbindung zwischen einem Server und einem Endgerät erfasst,
in einer zentralen Datenbank gespeichert und diese Parameter oder
eine Teilmenge dieser Parameter in Form einer oder mehrerer Nachrichten
an das Endgerät
gesandt werden. Die Verwaltungseinheit verwaltet die Media Sequenzen
einer Vielzahl von Verbindungen und wird daher im folgenden auch als „Media-Sequenz-Administrator" (MS-Admin) bezeichnet.
Die übersandten
Nachrichten werden am Endgerät
genutzt und hierzu insbesondere einem Benutzer dargestellt.
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Die
Nachrichten, die von der Verwaltungseinheit an das Endgerät gesandt
werden, im folgenden auch als DOWNSTREAM-M(edia)S(equenz)-iD-Info bezeichnet,
enthalten mindestens eine der folgenden Informationen:
- – die
Sequenz oder eine Teilmenge der Sequenz der in der Verbindung zwischen
dem Server und dem Endgerät
aktuell eingesetzten Datenübertragungsabschnitte
(Media-Sequenz),
- – mindestens
einen Parameter und Parameterwert mindestens eines Datenübertragungsabschnitts
dieser aktuellen Sequenz,
- – mindestens
eine alternative Sequenz oder Teilmenge einer alternativen Sequenz
von Datenübertragungsabschnitten
zwischen dem Server und dem Endgerät;
- – mindestens
einen Parameter und Parameterwert mindestens eines Datenübertragungsabschnitts
dieser alternativen Sequenz.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
das Erfassen, Übersenden,
Darstellen und Weitergeben von Parametern und Parameterwerten zu aktuell
oder zukünftig
verwendeten Media-Sequenzen.
Die in einer Datenbank der Verwaltungseinheit gespeicherten Parameter
und Parameterwerte können
dabei einem Managementsystem zur Verfügung gestellt werden, das diese
Informationen entsprechend einer vorgegebenen Zielfunktion für das Kommunikationsnetz
und ihre aktuellen Benutzer-Anforderungen
optimiert. Beim Endgerät
ermöglichen
die zur Verfügung
gestellten Informationen einem Benutzer des Endgeräts, Entscheidungen über die
Parameter und Paremeterwerte der bestehenden Verbindung, insbesondere
hinsichtlich der Kosten und Bandbreite der Datenübertragung zu treffen. Damit besteht
die Möglichkeit,
die Media-Sequenz einer Verbindung unter Berücksichtigung der Wünsche des Nutzers
bereitzustellen und ggf. zu ändern.
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Die
Nachrichten DOWNSTREAM-MS-iD-Info werden bevorzugt zusätzlich an
einen oder mehrere Administratoren der Datenübertragungsabschnitte der betrachteten
Verbindung übertragen
und dort ausgewertet. Die Administratoren überwachen und steuern jeweils
die Auslastung eines bestimmten Datenübertragungsabschnitts und teilen
diese Information der Verwaltungseinheit mit.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird auch bei dem
Endgerät
und/oder mindestens einem Administrator eines Datenübertragungsabschnittes
seiner aktuellen Media-Sequenz eine
Nachricht (UPSTREAM-MS-ID-Info) erzeugt und an die Verwaltungseinheit
gesandt. Diese UPSTREAM-Nachricht weist mindestens eine der folgenden
Informationen auf:
- – die Media-Sequenz der in
der Verbindung zwischen dem Server und dem Endgerät aktuell
benutzten Datenübertragungsabschnitte,
ggf. aus Sicht des Endgerätes
bzw. seines Benutzers oder eines DÜ-Abschnitt-Administrators,
- – eine
aus Sicht des Endgerätes
oder eines Administrators eines Datenübertragungsabschnitts gewünschte alternative
Media-Sequenz für
diese Verbindung zwischen Server und Endgerät,
- – eine
gewünschte
aktuelle oder in einer bestimmten Zukunft verfügbare Mindestbandbreite für die Datenübertragung
zwischen dem Server und dem Endgerät,
- – gewünschte Kosten
für die
Datenübertragung zwischen
dem Server und dem Endgerät,
- – andere
gewünschte
Parameter und/oder Parameterwerte der Verbindung zwischen dem Server und
dem Endgerät,
- – Parameter
und/oder Parameterwerte von Systemkomponenten, die den Anschluss
des Endgeräts
an Kommunikationsnetze, die seine Kommunikation mit dem Server ermöglichen,
kennzeichnen, insbesondere
- – Informationen über die
Parameter einer Satelliten-Empfangsschüssel und
deren aktuelle und alternative Verbindung mit dem Endgerät,
- – sofern
das Endgerät
oder sein Nutzer oder ein Administrator eines Datenübertragungsabschnitts der
aktuellen Verbindung des Endgeräts
mit dem Server eine Änderung
der Parameter bzw. Parameterwerte der aktuellen Verbindung wünscht, Informationen
betreffend die gewünschte Änderung.
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Die
von einem Administrator eines Datenübertragungsabschnittes ausgesandte
Nachricht kann dabei zunächst
an das Endgerät
und von diesem weiter an die Verwaltungseinheit übertragen werden. Der Administrator
eines Datenübertragungsabschnittes
teilt der Verwaltungseinheit dabei bevorzugt auch mit, falls sich
das Endgerät
in „seinem" bzw. am Ende seines
Datenübertragungsabschnitts
befindet, so dass die Verwaltungseinheit Informationen darüber besitzt,
in welchem Datenübertragungsabschnitt
die betrachtete Verbindung terminiert ist.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass vom Endgerät oder von
einem Administrator eines Datenübertragungsabschnittes
eine Nachricht (UPSTREAM-MS-iD-Info)
automatisch in Reaktion auf eine von der Verwaltungseinheit erhaltene
Nachricht (DOWNSTREAM-MS-iD-Info)
ausgesandt wird. Beispielsweise teilt die Verwaltungseinheit in
der Nachricht mit, dass eine alternative Sequenz von Datenübertragungsabschnitten
in einer Verbindung zum Endgerät
mit höherer
Gesamtbandbreite realisiert werden kann. Daraufhin teilt das Endgerät der Verwaltungseinheit
mit, ob eine solche alternative Media-Sequenz gewünscht ist oder nicht.
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Ebenso
ist es möglich,
dass am Endgerät oder
von einem Administrator eines Datenübertragungsabschnitts eine
Nachricht (UPSTREAM-MS-ID-Info) erzeugt und an die Verwaltungseinheit übermittelt
wird, wenn eine alternative Media-Sequenz zwischen dem Server und
dem Endgerät
vom Endgerät
bzw. dessen Nutzer gewünscht wird,
unabhängig
davon, ob gerade eine Nachricht von der Verwaltungseinheit empfangen
wurde. Eine alternative Media-Sequenz schließt dabei auch den Fall ein,
dass die aktuelle Media-Sequenz an sich nicht geändert wird, jedoch mindestens
ein Parameter oder Parameterwert mindestens eines Datenübertragungsabschnittes
der aktuellen Media-Sequenz. Beispielsweise wird auf einem aktuell
verwendeten Datenübertragungsabschnitt
eine andere Bandbreite zur Verfügung
gestellt.
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Bei
der Verwaltungseinheit werden bevorzugt auch Informationen ermittelt
und in der Datenbank der Verwaltungseinheit gespeichert, die die
Frage betreffen, ob und inwiefern Veränderungen eines oder mehrerer
der Parameter und Parameterwerte der aktuellen Verbindung die Veränderung
von Parametern und Parameterwerten anderer Verbindungen des Kommunikationsnetzes
und ggf. weiterer Kommunikationsnetze nahe legen oder erfordern.
Solche Informationen werden auch als Verbundinformationen bezeichnet.
Wenn beispielsweise ein Endgerät eine
Datenübertragung
mit einer erhöhten
Bandbreite anfordert, so ist die über dem betrachteten Datenübertragungsabschnitt übertragene
Bandbreite an andere Endgeräte
zu reduzieren oder ein anderer Datenübertragungsabschnitt für die Übertragung
der Information zu verwenden. Dies kann zu komplexen Konsequenzen
auf die für
andere Verbindungen verwendeten Datenübertragungsabschnitte und die
jeweils bereitgestellten Bandbreiten besitzen. Solche Verbundinformationen
werden mittels der von der Verwaltungseinheit übertragenen Nachrichten bevorzugt
insbesondere an die Administratoren der einzelnen Datenübertragungsabschnitte übertragen.
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Die
in der Datenbank der Verwaltungseinheit gespeicherten Informationen
werden einem Managementsystem zu Verfügung gestellt, das diese Informationen
entsprechend einer vorgegebenen Zielfunktion für das Kommunikationsnetz und
ihre aktuellen Benutzer-Anforderungen optimiert. Das Managementsystem
steuert dabei eine eventuelle Veränderung der aktuellen Verbindung
einschließlich
einer Veränderung
ihrer Parameter und/oder Parameterwerte entsprechend dieser Optimierung.
In der Terminologie von Optimierungstheorien stellt die Datenbank
der Verwaltungseinheit einen Entscheidungsraum dar, auf dem eine
Zielfunktion existiert, die zu maximieren oder zu minimieren ist.
Die Optimierung ist darauf gerichtet, die einzelnen Verbindungen
mit möglichst
geringem Ressourcenaufwand in möglichst
kostengünstiger
Weise und mit möglichst
großer
Bandbreite bereitzustellen, wobei Vorgaben der Nutzer möglichst
zu berücksichtigen
sind.
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Das
durch das Management durchzuführende
Optimieren des Kommunikationsnetzes entsprechend einer vorgegebenen
Zielfunktion ist jedoch nicht der eigentliche Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung sammelt vielmehr die Informationen in
einer zentralen Datenbank, die einen Entscheidungsraum für das Managementsystem
bilden. Gleichzeitig ermöglicht
die vorliegende Erfindung eine aktive Teilnahme des Endnutzers bei
der Wahl der Parameter der zu ihm aufgebauten Verbindung und ein
Eingehen auf seine Wünsche und
Vorstellungen hinsichtlich der Parameter der Verbindung bzw. Qualität und Kosten
der Datenübertragung.
Dies erfolgt durch Übersendung
spezieller Informationspakete von der Verwaltungseinheit an das
Endgerät
und bevorzugt auch vom Endgerät
an die Verwaltungseinheit.
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Die
Verwaltungseinheit veranlasst bei Empfang einer Nachricht vom Endgerät oder einem
involvierten Administrator eines Datenübertragungsabschnitts, mit
der der Wunsch nach einer Änderung der
aktuellen Verbindung signalisiert wird, eine Analyse der Realisierbarkeit
der gewünschten Änderung, koordiniert
diese selbst oder gibt sie an das Managementsystem zur weiteren
Koordination frei. In der Regel wird letzteres der Fall sein, da
die Verwaltungseinheit die eigentliche Optimierung des Kommunikationsnetzes
entsprechend der gewünschten
Zielfunktion nicht durchführt,
sondern lediglich hierzu erforderliche Informationen sammelt.
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Eine Änderung
der aktuellen Media-Sequenz kann „aktiv" oder „passiv" erfolgen. Im ersten Fall wird beispielsweise
durch den Benutzer eine Änderung
der Verbindung zwecks Bereitstellung einer höheren oder niedrigeren Bandbreite
angefordert. Eine passive Änderung
kann sich aus einer Änderung
der Parameter der aktuellen Media-Sequenz ergeben, die die Folge
der Änderung
der Media-Sequenz einer anderen Verbindung ist. Sie ergibt sich
aus der Abhängigkeit
der einzelnen Verbindungen bzw. deren Parameter.
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Die
Verwaltungseinheit sendet dementsprechend eine Nachricht insbesondere
dann an das Endgerät,
wenn sie eine Änderung
der Parameter dessen aktueller Verbindung zum Server vorschlägt und/oder
veranlasst und/oder diese erfolgt ist, wobei diese Änderung
aus der aktuellen Verbindung heraus oder von außerhalb von ihr erfolgt sein
kann. Von sich selbst wird die Verwaltungseinheit zum Endgerät eine alternative
und geeignetere Media-Sequenz für die
Verbindung zwischen dem Endgerät
und dem Server insbesondere dann aufzeigen, wenn auf der aktuellen
Media-Sequenz der Verbindung zum Endgerät die Qualität der Datenübertragung
nicht einer vorgegebenen Zielfunktion entspricht. Die diesbezügliche Information
erhält
die Verwaltungseinheit bevorzugt von dem Managementsystem.
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Die
verwendeten Datenübertragungsabschnitte
können
grundsätzlich
beliebiger Natur sein. In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist ein Datenübertragungsabschnitt
einer Verbindung zwischen Endgerät
und Server Satelliten-gestützt, TV-Kabel-gestützt, LAN-gestützt, WLAN-gestützt oder
Telefonie- oder ISDN- oder GSM- oder GPRS- oder UMTS- oder Richtfunk-gestützt. Die
auf den einzelnen Datenübertragungsabschnitten
verwendeten Übertragungstechniken
können
ebenfalls beliebiger Natur sein. Insbesondere können die Daten paketiert oder
nicht paketiert übertragen
werden und können die
einzelnen Datenübertragungsabschnitte
Teil eines Leitungsvermittlungsnetzes oder eines Paketvermittlungsnetzes
sein.
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Die
auf den einzelnen Datenübertragungsabschnitten
realisierten Verbindungen können
beispielsweise mittels einer so genannten „Short-Hold-Techik" oder mit einer „Fast Circuit
Switching Technik" arbeiten.
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Der
Server, von dem die Daten zum Endgerät übertragen werden, ist bevorzugt
ein Proxy-Server, der Daten einer Vielzahl weiterer Server insbesondere
eines Paketvermittlungsnetzes enthält und zur schnellen Abrufbarkeit
speichert. Die Verwaltungseinheit kann dabei in den Proxy-Server
oder auch einen anderen Server integriert sein, so dass beide eine
Einheit bilden.
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Das
erfindungsgemäße Kommunikationssystem
weist folgende Komponenten auf:
- – eine Verwaltungseinheit,
die in einer Datenbank Parameter und Parameterwerte einer Vielzahl
von Verbindungen und derer Datenübertragungsabschnitte
erfasst und speichert,
- – eine
Vielzahl von Datenübertragungsabschnitten
des Kommunikationsnetzes,
- – mindestens
einen Administrator eines Datenübertragungsabschnittes,
der an die Verwaltungseinheit aktuelle Parameterwerte des Datenübertragungsabschnitts
sendet, und
- – ein
Managementsystem, das auf der Basis der Informationen der Datenbank
der Verwaltungseinheit entsprechend einer vorgegebenen Zielfunktion
das Kommunikationsnetz im Hinblick auf dessen aktuelle Anforderungen
optimiert, wobei
- – die
Verwaltungseinheit zu einer bestehenden Verbindung mindestens eine
Nachricht mit mindestens einem Parameter und Parameterwert mindestens
eines für
die Verbindung aktuell eingesetzten oder alternativ vorgesehenen
Datenübertragungsabschnitts
erzeugt und diese Nachricht an das Endgerät der betrachteten Verbindung
zur dortigen Nutzung und Darstellung übersendet.
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Die
Datenbank der Verwaltungseinheit stellt dabei bevorzugt eine zentrale
Datenbank dar, die, sofern vorhanden, Parameter und Parameterwerte
einer Vielzahl von Datenübertragungsabschnitten
des Kommunikationsnetzes enthält.
Die Daten dieser zentralen Datenbank werden dem Managementsystem
zur Verfügung
gestellt.
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Die
Erfindung betrifft des weiteren eine Verwaltungseinheit und ein
Kommunikationsendgerät, wie
in den Ansprüchen
28 und 29 angegeben. Die angegebenen Mittel werden bevorzugt durch
Software realisiert.
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Beschreibung
mehrerer Ausführungsbeispiele
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der
Zeichnungen anhand mehrerer Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen:
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1 – schematisch ein Telekommunikationsnetz
mit einer Vielzahl von Internetservern, einem Proxy-Server mit einer
integrierten Verwaltungseinheit, einem Management-System, mehreren
Satelliten-Übertragungsstrecken
und mehreren Endgeräten
zum Empfang der über
die Satelliten-Übertragungsstrecken übertragenen
Daten;
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2 – ein Beispiel für eine von
der Verwaltungseinheit der 1 an
ein Endgerät
ausgesandte Nachricht (DOWNSTREAM-MS-iD-Info);
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3 – ein Beispiel für eine von
einem Endgerät
der 1 an die Verwaltungseinheit
ausgesandte Nachricht (UPSTREAM-MS-iD-Info); und
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4 – schematisch ein Kommunikationsnetz,
bei dem zwischen einem Sender und einem Empfänger eine Vielzahl von Media-Sequenzen
realisierbar sind und bei dem in einem Netzknoten eine Verwaltungseinheit
mit einem zugeordneten Netzwerkmanagement angeordnet ist.
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Anhand
der 1 bis 3 wird zunächst ein konkretes
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Die 1 zeigt eine Kommunikationsstruktur,
bei der eine Vielzahl von Endgeräten 1 über eine in
der Regel schmalbandige ISDN/POTS/GSM/UMTS-Verbindung oder in beliebiger
anderer Weise an ein Paketvermittlungsnetz 3, insbesondere
das Internet angeschlossen sind.
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Jedes
Endgerät 1 ist
neben der Verbindung zum Internet 3 des weiteren jeweils
mit einer Kommunikationsstruktur verbunden, die von einem Satelliten 11a, 11b ausgestrahlte
Daten empfängt
und breitbandig an das Endgerät 1 weiterleitet.
In einem Ausführungsbeispiel
empfängt
das Endgerät 1 die
von einem Satelliten ausgestrahlten Daten über eine dem Endgerät unmittelbar
zugeordnete Satellitenantenne 13, die über ein Breitband-Empfangssystem 14,
beispielsweise eine PC-Karte oder eine externe Box an das Endgerät 1 angeschlossen
ist.
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Die
Satellitenschüssel 13 kann
dabei auch die Empfangsstation einer Satelliten-Gemeinschaftsantennenanlage
sein.
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In
einem anderen Beispiel ist das Endgerät 1 an ein Fernseh-Kabelnetz angeschlossen,
in das breitbandig Daten eingespeist werden, die von einer Kabelstation 12 empfangen
werden. Des weiteren ist es denkbar, dass das Endgerät 1 an
ein lokales Netzwerk LAN 16 angeschlossen ist, das über das
Kabelnetz oder auch direkt an eine Satellitenempfangsantenne 12 angeschlossen
ist.
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Im
Internet
3 befinden sich eine Vielzahl von Host-Computern
oder Internet-Servern
7, von denen der Nutzer von ihm ausgewählte Daten
herunterladen kann. Grundsätzlich
können
die Daten über
die schmalbandige ISDN/POTS/GSM/UMTS-Verbindung an das Endgerät übertragen
werden. Es ist jedoch bevorzugt vorgesehen, dass die zu übertragenden
Daten von dem jeweiligen Internet-Server
7 breitbandig über einen
Satellit
11a,
11b an das Endgerät
1 übertragen
werden. Hierzu werden die zu übertragenden
Daten breitbandig vom jeweiligen Internetserver
7 an einen
Proxy-Server
17 und von diesem mit hoher Bandbreite über Satelliten
11a,
11b zum Endgerät
1 übertragen.
Dabei werden die Daten vom Proxy-Server
17 an einen Satelliten-Uplink
9 übertragen,
vom Satelliten-Uplink
9 über eine Satellitenantenne
10 an
einen Satelliten
11a,
11b gesandt, von einem Transponder
des Satelliten
11a,
11b mit einer bestimmten Frequenz
und Polarisation ausgestrahlt und über die dem jeweiligen Endgerät
1 zugeordnete Satellitenantenne
12,
13 breitbandig
empfangen. Ein solches Kommunikationssystem ist in der
EP 0 998 093 B1 ausführlich beschrieben,
auf die insofern ausdrücklich
Bezug genommen wird.
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Eine
Verbindung zwischen dem Endgerät 1 und
einem Internet-Server 7 erfolgt
dabei bevorzugt stets unter Zwischenschaltung des Proxy-Servers 4. Daten
werden vom Endgerät 1 zum
Internet-Server 7 und vom Internet-Server 7 zum
Endgerät 1 somit stets
unter Zwischenschaltung des Proxy-Servers 4 übertragen. Sofern der Proxy-Server 17 die
gewünschten
Daten bereits enthält,
so erfolgt lediglich eine Verbindung zwischen dem Endgerät 1 und
dem Proxy-Server 7.
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Eine
Verbindung zwischen dem Endgerät 1 und
dem Proxy-Server 17 (oder einem Internetsever 7)
setzt sich aus einer Kette von Datenübertragungsabschnitten zusammen,
die jeweils eine bestimmte Bandbreite für eine Datenübertragung
bereitstellen. Auf dem UPSTREAM-Kanal vom Endgerät 1 zum Proxy-Server 17 sind
solche Datenübertragungsabschnitte
beispielsweise die ISDN/POTS/GSM/UMTS-Übertragungsstrecke des Endgerätes 1 zu
einem Zugangspunkt 2 des Internets 3, die einzelnen
Datenübertragungsabschnitte im
Internet 3 zwischen einzelnen Routern des Internets und
der Datenübertragungsabschnitt,
mit dem der Proxy-Server 17 an das Internet 3 angeschlossen ist.
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In
dem DOWNSTREAM-Kanal vom Proxy-Server 17 zum Endgerät 1,
der im dargestellten Ausführungsbeispiel über eine
Satellitenverbindung realisiert wird, sind Datenübertragungsabschnitte die Strecke
vom Proxy-Server 17 zum Satelliten-Uplink 9, die
eigentliche Satellitenstrecke und der Übertragungsabschnitt von der
Satellitenschüssel 12, 13 zum
Endgerät 1.
Gemäß den dargestellten
Ausführungsbeispielen
kann der letzte Abschnitt dabei wiederum durch eine Vielzahl von
Unterabschnitten realisiert sein, insbesondere eine durch ein Fernsehkabel
realisierte Übertragungsstrecke
von der Bodenstation 12 zum Endgerät 1 aufweisen sowie
alternativ oder zusätzlich Übertragungsstrecken
in einem lokalen Netzwerk 16, an das das Endgerät 1 angeschlossen
ist.
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Der
Satellit realisiert dabei nicht nur eine, sondern eine Vielzahl
von Datenübertragungsabschnitten,
die jeweils von einer oder einer Vielzahl von Verbindungen genutzt
werden. Unterschiedliche Datenübertragungsabschnitte
ergeben sich in Abhängigkeit
von dem für
die Datenübertragung
ausgewählten Satellit 11a, 11b,
dem bei dem Satelliten 11a, 11b verwendeten Transponder
und hinsichtlich der verwendeten Frequenz, Frequenzlage und Polarisation
der von einem Transponder abgestrahlten Daten.
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Es
liegt somit eine Situation vor, in der eine Verbindung zwischen
einem Endgerät 1 und
dem Proxy-Server 17 (bzw. zwischen einem Endgerät 1 und
einem Internet-Server 7) über eine Vielzahl von Datenübertragungsabschnitten
realisiert werden kann.
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Die
Steuerung, welche Kette von Datenübertragungsabschnitten bzw.
Media-Sequenzen für
die Verbindungen zu den einzelnen Endgeräten 1 verwendet werden,
wird dabei durch ein Managementsystem 5 getroffen, das
im dargestellten Ausführungsbeispiel
mit dem Proxy-Server 17 verbunden ist. Das Netzwerkmanagement
bzw. Managementsystem 5 optimiert das Kommunikationsnetz
und die darauf realisierten Verbindungen.
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In
den Proxy-Server 17 ist eine Verwaltungseinheit integriert,
die Parameter und Parameterwerte einer Verbindung und derer einzelner
Datenübertragungsabschnitte
zwischen einem Endgerät
und dem Proxy-Server 17 (bzw. einem Internetserver 7)
erfasst, speichert und ggf. darstellt und verändert. Die Verwaltungseinheit 4 besitzt
eine zentrale Datenbank 41, die die Parameter und Parameterwerte
der einzelnen Verbindungen zwischen Endgeräten 1 und Servern 4, 7 speichert.
Für das
Managementsystem 5 stellt die Datenbank 41 einen
Entscheidungsraum dar, auf dem eine existierende Zielfunktion zur
Optimierung der Eigenschaften des Kommunikationsnetzes maximiert
oder minimiert wird.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die Verwaltungseinheit 4 keineswegs
notwendigerweise in den Proxy-Server 17 integriert sein
muss. Die entsprechende Funktionalität kann auch in einer beliebigen
anderen Einrichtung des Kommunikationsnetzes verwirklicht sein.
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Die
Verwaltungseinheit 4, nachfolgend auch als Media-Sequenz-Administrator (MS-ADMIN)
bezeichnet, nimmt dabei die eigentliche Optimierung des Kommunikationsnetzes
nicht vor, sondern stellt lediglich Informationen zusammen und speichert
diese Informationen in der zentralen Datenbank 41, die das
Managementsystem 5 verwendet. Des weiteren steuert sie
nach Vorgaben des Managementsystems 5 die Media-Sequenzen
der einzelnen Verbindungen.
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Um
Informationen über
den Zustand bzw. die Parameter und Parameterwerte der einzelnen
Datenübertragungsabschnitte
einer betrachteten Verbindung zu einem Endgerät 1 zu erhalten, ist
zumindest einigen Datenübertragungsabschnitten
jeweils ein Administrator 6-1, 6-2, 6-3 zugeordnet.
Ein solcher lokaler Administrator wird nachfolgend auch als DÜ-ADMIN bezeichnet,
wobei „DÜ" für Datenübertragungsabschnitt
steht.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
sind drei DÜ-ADMINs 6-1, 6-2, 6-3 vorgesehen.
Der DÜ-ADMIN 6-1 verwaltet
die über
Satellit realisierten Datenübertragungsabschnitte.
Der DÜ-ADMIN 6-2 verwaltet
das Kabelnetz 15 und der DÜ-ADMIN 6-3 verwaltet
das lokale Netzwerk 16. Der DÜ-ADMIN 6-1, 6-2, 6-3 sammelt
dabei Informationen über
den jeweils verwalteten Bereich, insbesondere hinsichtlich physikalischer
Verfügbarkeit,
Bandbreite, Kosten der Datenübertragung
und ggf. weiterer Parameter. Die entsprechenden Informationen werden
von dem DÜ-ADMIN 6-1, 6-2, 6-3 an
den MS-ADMIN 4 übertragen.
Auch können
die Daten zunächst
zum Endgerät 1 und
von diesem auf den UPSTREAM-Kanal zum MS-ADMIN 4 übertragen
werden. Sofern sich das Endgerät
in dem von dem DÜ-ADMIN
verwalteten Bereich befindet, wird auch diese Information an den
MS-ADMIN übertragen,
so dass dieser Informationen darüber
erhält,
in welchem Datenübertragungsabschnitt
eine vorhandene oder auszubauende Verbindung zu terminieren ist.
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Die
so gesammelten Informationen werden in der Datenbank 41 gespeichert
und dem Managementsystem 5 zu Verfügung gestellt. Eine zu einem Endgerät 1 aufzubauende
Verbindung (von besonderem Interesse ist hierbei die breitbandige
Verbindung zum Endgerät
in DOWNSTREAM-Richtung) kann auf der Grundlage der bekannten Parameter
in optimaler Weise und unter optimaler Ausnutzung des Kommunikationsnetzes
aufgebaut werden.
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Die
vorliegende Erfindung eröffnet
nun die Möglichkeit,
den Endkunden bzw. Benutzer eines Endgerätes 1 an der Auswahl
der Media-Sequenz seiner Verbindung teilhaben zu lassen und Wünsche hinsichtlich
bestimmter Qualitäten
bzw. Parameter der Verbindung zu realisieren. Um dies zu ermöglichen,
wird bei der Verwaltungseinheit MS-ADMIN 4 mindestens eine
Nachricht erzeugt, die an das Endgerät 1 übersandt
wird. Die vom MS-ADMIN
an das Endgerät übersandte
Nachricht wird im Folgenden als DOWNSTREAM-MS-iD-Info bezeichnet.
Die DOWNSTREAM-MS-iD-Info
weist mindestens eine der folgenden Informationen auf: die Sequenz,
die in der Verbindung zwischen dem Server und dem Endgerät aktuell
eingesetzten Datenübertragungsabschnitte
(Media-Sequenz), mindestens eine Parameter und Parameterwert mindestens
einen Datenübertragungsabschnitt
dieser aktuellen Sequenz, mindestens eine alternative Sequenz von
Datenübertragungsabschnitten
zwischen dem Server und dem Endgerät und mindestens ein Parameter
und Parameterwert mindestens eines Datenübertragungsabschnitts dieser
alternativen Sequenz.
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Ein
Beispiel für
eine DOWNSTREAM-MS-iD-Info ist in 2 dargestellt, wobei
Aufbau und Darstellungsweise lediglich beispielhaft zu verstehen
sind.
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Unter
Ziffer 1 enthält
die DOWNSTREAM-MS-iD-Info Informationen über die aktuelle Media-Sequenz.
Es werden beispielsweise die einzelnen Datenübertragungsabschnitte mitgeteilt,
vorliegend die Datenübertragungsabschnitte vom Server 7 zum
Proxy-Server 17, vom Proxy-Server 17 über Satellit
zur Kabelkopfstation 12, von der Kabelkopfstation 12 zu
einem LAN 16 und vom LAN 16 zum Endgerät. Des weiteren
werden in Ziffer 2 die jeweils aktuellen Bandbreiten der
einzelnen Datenübertragungsabschnitte
mitgeteilt. Hieran kann der Nutzer erkennen, wo der „Flaschenhals" der Übertragungsstrecke
liegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
bildet der Satellitenlink mit einer Bandbreite von 2,3 Megabit pro
Sekunde den Flaschenhals.
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In
Ziffer 3 werden dem Nutzer alternative Bandbreiten auf der Basis
der aktuellen Media-Sequenz mitgeteilt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
wird dem Endgerät
mitgeteilt, dass der Satelliten-Link auch mit einer höheren Bandbreite
von 4 Megabit pro Sekunde realisiert werden kann.
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Ziffer
4 gibt die aktuellen Kosten der Datenübertragung, beispielsweise
pro Kilobyte Download an.
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Ziffer
5 identifiziert die erhöhten
Kosten bei Verwendung einer erhöhten
Bandbreite gemäß Ziffer 3.
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Ziffer
6 nennt dem Nutzer bzw. bietet diesem eine alternative Media-Sequenz
an, bei der beispielsweise der Satellitenlink nicht über den
Satellit 11a, sonder über
den Satelliten 11b realisiert wird. Gleichzeitig wird mitgeteilt,
welche Bandbreiten für
diese alternative Media-Sequenz zu Verfügung stehen (Ziffer 7) sowie
die Kosten für
das Herunterladen von Daten über
diese alternative Media-Sequenz (Ziffer 8).
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Der
Nutzer des Endgerätes 1 durch
die DOWNSTREAM-MS-iD-Info nun auf der Grundlage sicherer Daten entscheiden,
ob eine Bandbreitenänderung
gewünscht
ist. Für
diesen Fall, oder auch nur zur Unterrichtung seiner aktuellen Parameter
an den MS-ADMIN 4,
erzeugt das Endgerät
eine im folgenden als UPSTREAM-MS-iD-Info
bezeichnete Nachricht. Diese Nachricht wird an den MS-ADMIN 4 gesandt.
Ein Beispiel für
eine UPSTREAM-MS-iD-Info ist in 3 dargestellt.
Es sind angegeben die aktuelle Media-Sequenz, die aktuelle Bandbreite
(die durch die Bandbreite des Flaschenhalses der verwendeten Datenübertragungsabschnitte
bestimmt wird), eine gewünschte
alternative Media-Sequenz, eine gewünschte Bandbreite für einen
geplanten Download, gewünschte
Kosten für
das Herunterladen von Daten, technische Parameter hinsichtlich der
verwendeten Satellitenschüssel,
technische Parameter hinsichtlich Telefonanschluss und Modem (z.B.
Bandbreite, verwendetes Protokoll etc.) und Parameter hinsichtlich
des Kabelanschlusses, sofern vorhanden.
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Diese
Informationen werden zu dem MS-ADMIN 4 gesandt und in der
Datenbank 41 gespeichert.
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Eine
vom Endgerät 1 gewünschte Änderung der
Verbindung, sei es hinsichtlich der Parameter der versendeten Media-Sequenz
oder hinsichtlich der Verwendung einer alternativen Media-Sequenz – wird vom
MS-ADMIN 4 zur Bearbeitung an das Management-System 5 weitergeleitet,
das auf der Grundlage der in der Datenbank 41 gespeicherte
Parameter eine alternative Media-Sequenz oder eine Media-Sequenz
mit alternativen Parametern bestimmt und Steuerinformationen zur
Realisierung einer alternativen Media-Sequenz bzw. alternativer
Parameter bereitstellt.
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Hierbei
handelt es sich um einen Optimierungsvorgang. Es sei dies an einem
Beispiel verdeutlicht. Wenn der Nutzer des Endgerätes 1 für den Satellitenlink
statt der bisher erhaltenen Bandbreite von 2,3 Megabit eine Bandbreite
von 4 Megabit wünscht, so
ist es erforderlich, in dem entsprechenden Satellitenlink eine Veränderung
der Bandbreitenzuteilung vorzunehmen. Ein Satellitenlink weist gemäß dem DVD-S-Standard
eine Bandbreite von 34 Megabit/Sekunde auf. Wenn dem Endkunden eine
größere Bandbreite
bereitgestellt werden soll, so ist bei anderen Verbindungen dieses
Satellitenlinks die Bandbreite zu reduzieren.
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Möglicherweise
ist dies jedoch nicht möglich, da
andere Endkunden durch Priorisierung (unter Zahlung höherer Gebühren) bestimmte
Mindestbandbreiten reserviert haben. Es ist dann erforderlich, einen
Satellitenlink mit einer erhöhten
Bandbreite entweder über
einen anderen Transponder oder, wie in 1 beispielhaft dargestellt, über einen
anderen Satteliten zu verwirklichen. Dies kann bei dem anderen Satelliten
wiederum eine Änderung
der dort realisierten Bandbreiten für andere Verbindungen erfordern.
Es ist eine komplexe Optimierung der vorhandenen Ressourcen erforderlich,
die unter dem Stichwort „Load
Balancing" bekannt
ist und vorliegend unter Heranziehung der Daten der zentralen Datenbank 41 des
MS-ADMINS 4 durch das Managementsystem 5 vorgenommen
wird.
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Zum
Sammeln von Informationen am MS-ADMIN 4 kann in einer Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass der MS-ADMIN 4 ein
DOWNSTREAM-MS-iD-Info-Paket aussendet, das die gewünschten
Informationen beispielsweise über
die Bandbreiten der einzelnen Datenübertragungsabschnitte noch
nicht oder noch nicht vollständig
erhält.
Das ausgesandte Paket wird von DÜ-ADMIN
zu DÜ-ADMIN
weitergeleitet, dort jeweils mit den entsprechenden Informationen
aufgefüllt,
und schließlich
an das Endgerät
weitergegeben, das dann ein DOWNSTREAM-MS-iD-Info-Paket mit den vollständigen für das Endgerät 1 bestimmten
Informationen besitzt.
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Des
weiteren ist zur Informationsbereitstellung für den MS-ADMIN 4 bevorzugt vorgesehen, das
die einzelnen DÜ-ADMINS 6-1, 6-2, 6-3 regelmäßig ebenfalls
UPSTREAM-MS-iD-Info-Pakete aussenden, die vergleichbar dem UPSTREAM-MS-iD-Info-Paket
der 3 aufgebaut sind,
jedoch naturgemäß nur Informationen über den jeweiligen
Datenübertragungsabschnitt
besitzen.
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Das
vorgenannte Ausführungsbeispiel
ist lediglich beispielhaft zu vestehen. Grundsätzlich können beliebig aufgebaute Netze
vorgesehen sein und kann der MS-ADMIN an einer beliebigen Stelle
des Netzes angeordnet sein.
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In
der 4 ist die vorliegende
Erfindung allgemeiner beschrieben. Es sind eine erste Telekommunikationseinrichtung
(TK-Einrichtung) 700 und eine zweite TK-Einrichtung 100 dargestellt,
bei denen es sich beispeilsweise jeweils um einen Server, einen
Proxy-Server, eine TK-Anlage oder einen Personal Computer eines
Endnutzers handeln kann. Zwischen den Telekommunikationseinrichtungen 100, 700 findet
eine Kommunikation statt, die verbindungsorientiert oder verbindungslos
sein kann.
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Verschiedene
Netzabschnitte stellen eine Vielzahl von Datenübertragungsabschnitten zur
Verfügung, über die
eine Vielzahl von Media-Sequenzen zwischen den Einheiten 700, 100 realisiert
werden können.
Hin- und Rückkanal
können über die
gleiche Media-Sequenz oder über
unterschiedliche Media-Sequenzen
erfolgen. Eine Verwaltungseinheit (MS-ADMIN) 400 mit einer
zentralen Datenbank 410 erfasst eine Vielzahl von Parametern
und Parameterwerten der einzelnen Datenübertragungsabschnitte. Die
entsprechenden Informationen werden von lokalen Administratoren
(DÜ-ADMINS) 600-n, 600-m bereitgestellt.
Ein Managementsystem 500 führt eine Optimierung des Kommunikationsnetzes
und der darauf realisierten Verbindungen durch. Der MS-Admin 400 sendet
DOWNSTREAM-MS-iD-Info-Pakete der beschriebenen Art an die TK-Einrichtung 100 und/oder
die TK-Einrichtung 700, so dass die TK-Einrichtung 100, 700 bzw.
dessen Nutzer die aktuelle Media-Sequenz und deren Parameter erkennen
und ggf. ändern
kann. Die TK-Einrichtungen 100, 700 und die DÜ-ADMINS 600-n, 600-m senden
bevorzugt UPSTREAM-MS-iD-Info-Pakete der beschriebenen Art an den
MS-ADMIN 400.