DE602005003494T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herunterladen von digitalen Daten auf ein Endgerät nach der Messung der Empfangsrate für das Endgerät - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herunterladen von digitalen Daten auf ein Endgerät nach der Messung der Empfangsrate für das Endgerät Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Messung der Übertragungsrate, die beim Empfang für ein Client-Endgerät verfügbar ist, das mit einem Kommunikationsnetz verbunden ist und für das Herunterladen von digitalen Daten von einem Datenserver geeignet ist.
  • Das Interesse einer solchen Messung besteht insbesondere darin, eine Codierrate auszuwählen, die sich am besten für die verfügbare Übertragungsrate beim Empfang für das Client-Endgerät eignet, bevor ihm die Daten geschickt werden.
  • Es gibt Software zur Messung, die auf dem Client-Endgerät installiert wird. Eine solche Software misst die Datenmenge periodisch, welche eine beim Zugriff auf das Netz zu einer oder mehreren Vorrichtungen, die mit dem Netz verbunden sind, gegebene Protokollebene durchläuft. Diese Software ist von den Vorrichtungen unabhängig, welche Datentraffic erzeugen. Sie ist somit nicht dazu ausgelegt, die Übertragungsrate beim Empfang für ein Endgerät zu messen. Sie stellt vielmehr statistische Ergebnisse über das Netz bereit, welche für einen Bediener bestimmt sind und nicht für einen Datenserver.
  • Außerdem gibt es Software zur Messung, die an der Serverseite installiert wird. Eine solche Software misst die Datenmenge, welche eine beim Zugriff auf das Netz zu einem Client-Endgerät gegebene Protokollebene durchläuft.
  • Die Patentschriften US 2002044528 , US 2002165970 und EP 0622967 haben beispielsweise Messungen behandelt, die auf der Serverseite ausgeführt wurden.
  • Die Patentanmeldung US 2002/0161913 betrifft ein Verfahren zum Herunterladen von Daten auf ein Client-Endgerät von einem räumlich entfernten Server, bei dem das Client-Endgerät vor dem Herunterladen eine Datenübertragungsrate mit dem räumlich entfernten Server misst, indem es die Pakete verwendet, die bei einer Verbindung mit dem räumlich entfernten Server ausgetauscht wurden. Die entsprechende Anwendung zur Messung der Datenübertragungsrate kann vom Internet heruntergeladen werden.
  • Diese Art Architektur weist die folgenden Nachteile auf. Die Messung der Rate erfolgt durch einen gegebenen Server für die spezifischen Erfordernisse dieses Servers. Somit muss die Messung für jeden Server wiederholt werden. Außerdem muss der Server einen Trafficgenerator aufweisen, der mit einer Anwendung zur Aufnahme des Traffics in dem Client-Endgerät gekoppelt ist.
  • Außerdem wird gewünscht, dass die Messung der Rate sehr schnell erfolgt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Lösung der Nachteile aus dem Stand der Technik, indem ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herunterladen digitaler Daten auf ein Client-Endgerät bereitgestellt wird, das geeignet ist, mit einem Datenserver über ein Kommunikationsnetz verbunden zu werden, die die Messung der verfügbaren Übertragungsrate beim Empfang für das Client-Endgerät ermöglichen, welches nicht mit einem spezifischen Server verbunden ist, wobei sie gleichzeitig schnell umzusetzen sind.
  • Dazu schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Herunterladen digitaler Daten nach Anspruch 1 vor.
  • Mit der Erfindung erfolgt die Messung der beim Empfang für ein Client-Endgerät verfügbaren Übertragungsrate unabhängig vom Empfang digitaler Daten von dem Datenserver. Die Messung ist nicht an einen spezifischen Server geknüpft.
  • Gemäß einem bevorzugten Merkmal umfasst die Testdatei Datenpakete und der Schritt des Messens einer Übertragungsrate beim Herunterladen der Testdatei umfasst:
    • – das Messen einer Übertragungsrate beim Herunterladen nach dem Empfang jedes Pakets,
    • – die Überprüfung eines Stabilitätstests der gemessenen Übertragungsraten,
    • – die Unterbrechung des Herunterladens der Testdatei und der Messungen, wenn der Stabilitätstest überprüft wird.
  • Somit erfolgt die Messung der Übertragungsrate schnell.
  • Gemäß einem bevorzugten Merkmal erfolgt die Messung einer Übertragungsrate beim Herunterladen nach dem Empfang jedes Pakets zwischen einem Paket mit einer in der Testdatei vorgegebenen Reihenfolge und dem zuletzt empfangenen Paket.
  • Die Ergebnisse der Messung tendieren schnell zu einem stabilen Wert.
  • Genauer ausgedrückt, erfolgt die Messung einer Übertragungsrate beim Herunterladen nach dem Empfang jedes Pakets zwischen dem Ende des Empfangs des ersten Pakets in der Testdatei und dem Ende des Empfangs des zuletzt empfangenen Pakets.
  • Alternativ erfolgt die Messung einer Übertragungsrate beim Herunterladen bei einer vorgegebenen Anzahl von zuletzt empfangenen Paketen.
  • Gemäß einem bevorzugten Merkmal wird das Stabilitätskriterium überprüft, wenn der Unterschied zwischen den Messungen der Übertragungsrate beim Empfang von zwei aufeinanderfolgenden Paketen in einem vorgegebenen zeitlichen Abstand der Pakete unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt.
  • Das Kriterium ist einfach umzusetzen und zu überwachen.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Client-Endgerät nach Anspruch 7, welches die Mittel zum Umsetzen des oben beschriebenen Verfahrens aufweist.
  • Das Client-Endgerät weist Vorteile auf, die analog zu denen sind, die zuvor beschrieben wurden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm nach Anspruch 8, umfassend Anweisungen zum Umsetzen der zuvor dargelegten Verfahren.
  • Weitere Merkmale und Vorteile werden beim Lesen der bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich, welche unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
  • 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
  • 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
  • 3 eine Ausführungsform des Verfahrens zum Messen der Übertragungsrate gemäß der Erfindung darstellt,
  • 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
  • 5 die Messung der Übertragungsrate veranschaulicht.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die in 1 dargestellt wird, umfasst die Vorrichtung ein Client-Endgerät 1, welches mit einem Kommunikationsnetzwerk 2 verbunden ist. Ein Datenserver 3 ist ebenfalls mit dem Kommunikationsnetzwerk 2 verbunden. Der Datenserver 3 ist beispielsweise dazu ausgelegt, bei einer kontinuierlichen, „Streaming" genannten Übertragungstechnik eine Datengruppe gemäß einer Reihe unterschiedlicher Übertragungsraten bereitzustellen.
  • Die Datengruppe wird dem Client-Endgerät 1 bei einer Übertragungsrate bereitgestellt, die insbesondere auf die Höchstübertragungsrate angepasst sein muss, die das Endgerät 1 empfangen kann.
  • Gemäß der Erfindung sind ein Hauptserver 4 der Anwendung zur Messung der Übertragungsrate und ein Testserver 5 mit dem Kommunikationsnetzwerk 2 verbunden.
  • Die Vorrichtung zur Messung der beim Empfang für das Client-Endgerät 1, das über ein Kommunikationsnetzwerk mit einem Datenserver verbunden ist, verfügbaren Übertragungsrate umfasst:
    • – Mittel zur Verbindung des Client-Endgeräts 1 mit dem Hauptserver zur Messung der Übertragungsrate,
    • – Mittel zum Herunterladen einer Anwendung zur Messung der Übertragungsrate von dem Hauptserver der Anwendung zur Messung der Übertragungsrate,
    • – Mittel zur Auslösung der Anwendung zur Messung der Übertragungsrate, wobei diese Anwendung die folgenden Schritte umfasst:
    • – Verbindung des Client-Endgeräts 1 mit dem Testserver 5,
    • – Herunterladen einer Testdatei von dem Testserver auf das Client-Endgerät,
    • – Messung einer Übertragungsrate beim Herunterladen der Testdatei.
  • Im Folgenden wird die Funktion der Server 4 und 5 dargelegt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Server 4 und 5 physisch in einem einzigen Server vereint sein können. Außerdem können die Server 4 und 5 mit dem Datenserver 3 vereint sein.
  • 2 stellt die Interaktionen der Elemente aus 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dar.
  • 3 stellt ein entsprechendes Verfahren zur Messung der Übertragungsrate in der Form eines die Schritte E1 bis E15 umfassenden Algorithmus dar.
  • Der Schritt E1 ist die Anzeige einer HTML-Seite auf dem Client-Endgerät. Diese Seite schlägt vor, eine Messung der effektiven Übertragungsrate beim Empfang für das Client-Endgerät 1 durchzuführen. Es wird davon ausgegangen, dass der Nutzer die Messung der Übertragungsrate anfordert.
  • Der folgende Schritt E2 ist das Senden einer Anforderung zum Herunterladen einer Anwendung zur Messung der Übertragungsrate von dem Client-Endgerät 1 zu dem Hauptserver 4 dieser Anwendung. Diese Anwendung ist in Form einer HTML-Seite verfügbar.
  • Der Schritt E3 ist die Installation der HTML-Seite, die die Anwendung zur Messung der Übertragungsrate in dem zugewiesenen Server 4 enthält. Dieser Schritt umfasst außerdem das Warten auf den Empfang einer Anforderung zum Herunterladen der Anwendung zur Messung der Übertragungsrate.
  • Der folgende Schritt E4 ist der Empfang der von dem Endgerät 1 kommenden Anforderung zum Herunterladen der Anwendung zur Messung der Übertragungsrate durch den Server 4.
  • Der folgende Schritt E5 ist das Senden der HTML-Seite, die die Anwendung zur Messung der Übertragungsrate enthält, von dem Server 4 zu dem Client-Endgerät 1.
  • Der Schritt E6 ist der Empfang dieser Seite von dem Client-Endgerät 1.
  • Der folgende Schritt E7 ist das Senden einer Anforderung nach der Testdatei von dem Client-Endgerät zu dem Testserver 5.
  • Der Schritt E8 ist der Empfang der Anforderung nach der Testdatei von dem Testserver 5, der sich in einem Wartezustand befindet.
  • Der folgende Schritt E9 ist das Senden der Testdatei von dem Server 5 zu dem Client-Endgerät 1. Die Testdatei umfasst Daten, die in Form von Datenpaketen gesendet werden. Die Sendung erfolgt beispielsweise in Form von 50 Paketen, jeweils mit 4000 Oktetten.
  • Der Schritt E10 ist der progressive Empfang der Testdatei von dem Client-Endgerät und die gleichzeitige Messung der beim Empfang verfügbaren Übertragungsrate.
  • Die Messung erfolgt auf die folgende, in 5 veranschaulichte Weise. Es werden die Endpunkte des Empfangs der Pakete betrachtet. Das Ende des Empfangs des ersten Pakets P0 ist eine Initialisierung des Zählwerts der empfangenen Oktette und eine Initialisierung t0 der Empfangszeitpunkte. Dies zeigt an, dass der Inhalt des ersten Pakets nicht berücksichtigt wird.
  • Am Ende des Empfangs jedes Pakets Pn wird dann die Anzahl der seit dem Anfangszeitpunkt t0 empfangenen Oktette kumuliert. Die Übertragungsrate ist das Verhältnis dieses kumulierten Werts zu der aktuellen Zeitdifferenz tn zu der Anfangszeit t0.
  • Als Variante erfolgt die Berechnung der Übertragungsrate anhand einer vorgegebenen Anzahl der letzten empfangenen Pakete.
  • Der Empfang der Pakete der Testdatei und die Messung der Übertragungsrate erfolgen, solange das Ergebnis der Messung nicht stabilisiert ist. Das Stabilitätskriterium wird bestätigt, wenn der absolute Wert der Differenz zwischen den Messungen der Übertragungsrate beim Empfang der beiden aufeinanderfolgenden Pakete bei einem vorgegebenen Intervall von Paketen unter einem vorgegebenen Schwellwert liegt. Der Schwellwert beträgt beispielsweise 2%.
  • Wenn das Stabilitätskriterium bestätigt ist, wird die Messung der Übertragungsrate abgeschlossen. Der letzte gemessene Wert ist die beim Empfang für das Client-Endgerät 1 verfügbare Übertragungsrate.
  • Auf Schritt E10 folgt dann Schritt E11, der das Ende der Messungen und das Abbrechen des Herunterladens der Testdatei ist.
  • Beim folgenden Schritt E12 fordert das Client-Endgerät 1 von dem Datenserver 3 eine PHP-Seite mit einem Parameter der gemessenen Übertragungsrate an.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird die Anforderung nach einer PHP-Seite einem Zwischenserver zugeführt.
  • Als Variante wird nicht die gemessene Übertragungsrate in die Anforderung integriert, sondern ein Phasenwert der Übertragungsrate, der mit der gemessenen Übertragungsrate kompatibel ist. In diesem Fall wurden die Werte der möglichen Übertragungsrate zuvor heruntergeladen, beispielsweise mit der Anwendung zur Messung der Übertragungsrate.
  • Der Datenserver 3 umfasst eine Datengruppe, beispielsweise einen audiovisuellen Inhalt, der nach unterschiedlichen Übertragungsraten in Form mehrerer Dateien, die jeweils einer. Übertragungsrate entsprechen, verfügbar ist.
  • Beim Schritt E13 empfängt der Server 3 oder der Zwischenserver die Anforderung nach der PHP-Seite, die von der für das Client-Endgerät beim Empfang verfügbaren Übertragungsrate begleitet wird, oder von dem Phasenwert der Übertragungsrate. Der Server 3 oder der Zwischenserver erstellt eine HTML-Seite, die eine bevorzugte Übertragungsrate zum Senden der Daten anzeigt. Die bevorzugte Übertragungsrate hängt von der gemessenen Übertragungsrate ab.
  • Der folgende Schritt E14 ist das Senden der in dem vorherigen Schritt erstellten HTML-Seite von dem Datenserver 3 oder dem Zwischenserver zu dem Client-Endgerät 1.
  • Wenn die gemessene Übertragungsrate beispielsweise zwischen 0 und 48 kbit/s beträgt, sendet der Server eine HTML-Seite, die anzeigt, dass die angeforderten Daten nicht mit dieser Übertragungsrate gesendet werden können.
  • Wenn die gemessene Übertragungsrate zwischen 48 und 120 kbit/s beträgt, sendet der Server eine HTML-Seite, die anzeigt, dass die zum Senden der angeforderten Daten am besten geeignete Übertragungsrate 40 kbit/s beträgt.
  • Wenn die gemessene Übertragungsrate zwischen 120 und 360 kbit/s beträgt, sendet der Server eine HTML-Seite, die anzeigt, dass die zum Senden der angeforderten Daten am besten geeignete Übertragungsrate 100 kbit/s beträgt.
  • Wenn die gemessene Übertragungsrate zwischen 360 und 840 kbit/s beträgt, sendet der Server eine HTML-Seite, die anzeigt, dass die zum Senden der angeforderten Daten am besten geeignete Übertragungsrate 300 kbit/s beträgt.
  • Wenn die gemessene Übertragungsrate über 840 kbit/s beträgt, sendet der Server eine HTML-Seite, die anzeigt, dass die zum Senden der angeforderten Daten am besten geeignete Übertragungsrate 700 kbit/s beträgt.
  • Bei Schritt E15 empfängt das Client-Endgerät 1 die HTML-Seite, die von dem Datenserver 3 oder dem Zwischenserver gesendet wurde, und zeigt sie an.
  • Das Client-Endgerät kann dann von dem Datenserver 3 das Herunterladen der Datengruppe anfordern. Dazu verfügt der Nutzer über die am besten geeignete Übertragungsrate.
  • In 4 wird eine zweite Ausführungsform dargestellt. In dieser Ausführungsform erfolgt das Anfordern der Messung der Übertragungsrate gleichzeitig mit einer Anforderung zum Herunterladen einer Datengruppe. Die Anforderung der Messung der Übertragungsrate kann auch auf eine für den Nutzer transparente Weise erfolgen.
  • Die Funktion dieser Ausführungsform ist analog zu der der vorhergehenden, mit der Ausnahme der folgenden Unterschiede.
  • Wenn die Anwendung zur Messung der Übertragungsrate auf das Client-Endgerät heruntergeladen wird, wird sie von einer Adressgruppe begleitet. Jede Adresse entspricht der Datengruppe bei einer bestimmten Übertragungsrate.
  • Wenn die verfügbare Übertragungsrate gemessen wurde fordert das Client-Endgerät die Datengruppe direkt bei der verfügbaren Übertragungsrate über seine Adresse an.
  • Es versteht sich, dass Ausführungsvarianten möglich sind. Wenn die verfügbare Übertragungsrate gemessen wurde, ist es insbesondere möglich, dem Nutzer des Client-Endgeräts mehrere Werte der Übertragungsrate beim Herunterladen vorzuschlagen, die in Abhängigkeit von der gemessenen Übertragungsrate bestimmt sind und mit ihr kompatibel sind. Der Nutzer wählt dann einen Übertragungsratenwert aus, der danach den gemessenen Übertragungsratenwert ersetzt. Insbesondere wird der ausgewählte Wert beim Herunterladen der Datengruppe berücksichtigt.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Herunterladen digitaler Daten auf ein Client-Endgerät (1), das geeignet ist, mit einem Datenserver (3) über ein Kommunikationsnetz (2) verbunden zu werden, folgende Schritte aufweisend: – Verbindung (E2) des Client-Endgeräts (1) mit einem Hauptserver (4) zur Anwendung der Messung der beim Empfang verfügbaren Übertragungsrate, – Herunterladen (E6) der Anwendung zur Messung der Übertragungsrate von dem Hauptserver (4) zur Anwendung der Messung der Übertragungsrate auf das Client-Endgerät (1), dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden zusätzlichen Schritte aufweist: – Auslösung (E7) der Anwendung der Messung der Übertragungsrate, wobei diese Anwendung einen Schritt der Verbindung des Client-Endgeräts (1) mit einem Testserver (5), einen Schritt des Herunterladens (E10) einer Testdatei von einem Testserver (5) auf das Client-Endgerät (1) und einen Schritt der Messung (E10) einer Übertragungsrate beim Herunterladen der Testdatei verwendet, – und Verbindung des Client-Endgeräts (1) mit dem Datenserver (3) mit einer Adresse, die in Abhängigkeit von der gemessenen verfügbaren Übertragungsrate bestimmt wird.
  2. Verfahren zum Herunterladen digitaler Daten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Testdatei Datenpakete aufweist, und dass der Schritt (E10) der Messung einer Übertragungsrate beim Herunterladen der Testdatei Folgendes aufweist: – die Messung einer Übertragungsrate beim Herunterladen nach dem Empfang jedes Pakets, – die Überprüfung eines Stabilitätstests der gemessenen Übertragungsraten, – die Unterbrechung des Herunterladens der Testdatei und der Messungen, wenn der Stabilitätstest überprüft wird.
  3. Verfahren zum Herunterladen digitaler Daten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung einer Übertragungsrate beim Herunterladen nach dem Empfang jedes Pakets zwischen einem Paket mit einer in der Testdatei vorgegebenen Reihenfolge und dem zuletzt empfangenen Paket erfolgt.
  4. Verfahren zum Herunterladen digitaler Daten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung einer Übertragungsrate beim Herunterladen nach dem Empfang jedes Pakets zwischen dem Ende des Empfangs des ersten Pakets in der Testdatei und dem Ende des Empfangs des zuletzt empfangenen Pakets erfolgt.
  5. Verfahren zum Herunterladen digitaler Daten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung einer Übertragungsrate beim Herunterladen nach dem Empfang jedes Pakets bei einer vorgegebenen Anzahl von zuletzt empfangenen Paketen erfolgt.
  6. Verfahren zum Herunterladen digitaler Daten nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilitätskriterium überprüft wird, wenn der Unterschied zwischen den Messungen der Übertragungsrate beim Empfang von zwei aufeinanderfolgenden Paketen in einem vorgegebenen zeitlichen Abstand der Pakete unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt.
  7. Client-Endgerät (1), das geeignet ist, über ein Kommunikationsnetz (2) mit einem Datenserver (3) verbunden zu werden, aufweisend: – Mittel zur Verbindung des Client-Endgeräts (1) mit einem Hauptserver (4) zur Anwendung der Messung der Übertragungsrate, – Mittel zum Herunterladen einer Anwendung zur Messung der Übertragungsrate von dem Hauptserver (4) zur Anwendung der Messung der Übertragungsrate auf das Client-Endgerät (1), dadurch gekennzeichnet, dass es des Weiteren Folgendes aufweist: – Mittel zur Auslösung der Anwendung der Messung der Übertragungsrate, wobei diese Anwendung geeignet ist, um: – das Client-Endgerät (1) mit einem Testserver (5) zu verbinden, – eine Testdatei von dem Testserver (5) auf das Client-Endgerät (1) herunterzuladen, – die Übertragungsrate beim Herunterladen der Testdatei zu messen, – und Mittel zur Verbindung des Client-Endgeräts (1) mit einem Datenserver (3) mit einer Adresse, die in Abhängigkeit von der verfügbaren Übertragungsrate, die durch die Anwendung der Messung der Übertragungsrate gemessen wurde, bestimmt wird.
  8. Rechnerprogramm, das auf einem Informationsträger gespeichert ist, das Anweisungen aufweist, um sämtliche Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn es auf einem Rechner ausgeführt wird.
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