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Diese
Erfindung betrifft allgemein die Übertragung von Inhalten über Netze
und, spezieller, die Übertragung
von Daten für
Dienste über
ein allgemeines drahtloses Paketfunknetz.
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Ein
Dienst kann die Übertragung
oder den Austausch von Informationen in Form von Datenpaketen über ein
Kommunikationsnetz, zwischen einem Dienstanbieter (Service Provider)
und einer Teilnehmereinheit beinhalten, die kooperativ auf der Basis
eines Netzprotokolls kommunizieren, wie zum Beispiel eines Transmission
Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)-Stapelspeichers. In
einem Netzprotokollstapelspeicher kann neben anderen Schichten eine
Transportschicht für
die zuverlässige Übertragung
von Daten zwischen zwei Endpunkten, die Quell- und Zieladressen verwenden, verantwortlich
sein. Obwohl viele Faktoren, einschließlich der verfügbaren Bandbreite,
die Übertragung
oder den Strom von Daten bestimmen, die mit einem Dienst verbunden
sind, kann ein Netz eine unterschiedliche Qualität von Diensten oder Klasse
von Dienstvereinbarungen für
mehrere Nutzer in unzähligen
Anwendungen erbringen. Verschiedene Nutzeranwendungen können Daten
unter Verwendung einer Dienstqualität (QoS) übertragen, die auf der Basis
verfügbarer
allgemeiner Paketfunkdienst-(GPRS)-Netzressourcen ausgehandelt werden
kann.
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In
einigen Situationen kann die ausgehandelte QoS allein jedoch eine
oder mehrere Anforderungen des Nutzers oder von Anwendungen der
oberen Schichten nicht erfüllen.
Zum Beispiel kann eine Anwendung der oberen Schicht des TCP/IP-Netzprotokollstapelspeichers,
die eine Paketverlustrate von weniger als 0,001 erfordert, nicht
mit einer Dienstzuverlässigkeitsklasse
des allgemeinen Paketfunkdienstes zufriedenstellend ausgeführt werden,
bei dem eine Paketverlustrate von 0,01 garantiert ist. Bei einigen
Diensten führen
kurze Übertragungen
von Daten zu Leerlaufverbindungen, die eine Verzögerungszeit einführen können, was
den TCP/IP-Netzprotokollstapelspeicher noch ungeeigneter für die Lieferung
von kurzen Datenströmen
macht. Daher besteht eine Lücke
zwischen einer Anwendungsanforderung zur Bereitstellung eines Dienstes
und dem ausgehandelten QoS.
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Es
besteht daher ein fortgesetzter Bedarf, bessere Wege zum Übertragen
von Daten für
Dienste über ein
drahtloses allgemeines Paketfunkdienstnetz zu suchen.
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WO 00/10357 A1 beschreibt
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Datenübertragung, die die Merkmale
des Vorworts der unabhängigen
Ansprüche
betreffen.
WO 99/05828 beschreibt
ein mobiles Kommunikationsverfahren, das den Stand der Technik betrifft.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems, das die Übertragung
von Daten für
einen Dienst über
ein Datentransportnetz bereitstellt, welches mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verträglich
ist.
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2 ist
eine schematische Darstellung des Kommunikationssystems, das in 1 gezeigt
wird, auf der Basis einer Client-Server-Architektur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
ein Flussdiagramm, das eine Dienstsitzung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
eine schematische Darstellung eines allgemeinen Paketfunkdienstnetzes,
das zellulare drahtlose Datendienste gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unterstützt; und
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5 ist
ein hypothetisches Diagramm, das die Übertragungsmetriken der zellularen
Datenübertragung
im GPRS-Netz von 4 zeigt, wobei eine Bitübertragungsrate
und die Gesamtpaketübertragungszeiten durch
die reservierte Bandbreite und eine Zuverlässigkeitsklasse bestimmt werden,
die in einem aktuell ausgehandelten Dienstqualitätsprofil und einer vorgegebenen
Dienstzuverlässigkeitsanforderung
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angezeigt werden.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Ein
Kommunikationssystem 20, das in 1 gezeigt
wird, umfasst eine Teilnehmereinheit 30, die an einem Dienst
teilnimmt, der durch ein Datentransportnetz 40 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unterstützt wird. Das Kommunikationssystem 20 umfasst
ferner einen Dienstanbieter (Service Provider) 50, der
mindestens einen Dienst über
das Datentransportnetz 40 für die Teilnehmereinheit 30 erbringen kann.
In einer Ausführungsform
kann eine Vielzahl an Diensten, einschließlich Telekommunikationsdiensten, bereitgestellt
werden. Die Teilnehmereinheit 30 und der Dienstanbieter 50 können sich
physisch an unterschiedlichen Orten befinden, können jedoch unter Verwendung
des Datentransportnetzes 40 kooperativ kommunizieren, wobei
sie Mitteilungen austauschen, die mit dem Dienst zusammenhängen. Obwohl
eine Client-Server-Architektur für
das Kommunikationssystem 20 dargestellt ist, können in
einigen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung andere geeignete Architekturen, wie zum Beispiel
eine verteilte Architektur, eingesetzt werden.
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In
einigen Ausführungsformen
können
ein oder mehrere Netz- oder
Dienstbetreiber ihren Kunden zum Beispiel einen Trägerdienst
anbieten, der einen Transportmechanismus bereitstellt, welcher Informationen über ein
Trägernetz, d.
h. das Datentransportnetz 40, austauschen kann. Die Dienstanforderungen,
die eine Übertragung
von Daten erfüllen
kann, während
ein Trägerdienst
im Datentransportnetz 40 bereitgestellt wird, können eine
Zuweisung einer bestimmten Bandbreite umfassen. Verschiedene Dienste
und ihre Nutzer können
zum Beispiel eine bestimmte Bandbreitenforderung im Datentransportnetz 40 anzeigen.
Die Endnutzeranforderungen können
jedoch die Serviceparameter, wie zum Beispiel Dienstqualität (QoS)
bestimmen, während Daten
für einen
Dienstnutzer oder Teilnehmer zwischen der Teilnehmereinheit 30 und
dem Dienstanbieter 50 über
das Datentransportnetz 40 kommuniziert werden.
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Beispielsweise
erzeugt die wachsende Zahl von Diensten und Dienstbetreibern eine
relativ große Nachfrage
nach Bandbreite, wie zum Beispiel während der Übertragung von Paketdaten über einen
allgemeinen Paketfunkdienst (GPRS). Außerdem kann der Informationsstrom
des Datenverkehrs ein unstetes Verhalten zwischen dem höchsten und
einem durchschnittlichen Datenverkehrswert aufweisen. Der Datenaustausch zwischen
Clients (z. B. Personal Digital Assistants [PDAs] und Mobiltelefonen)
und einem Server, der einen Dienst bereitstellt, kann uneffizient
sein, da die Daten in kurzen Stoßübertragungen übertragen
werden können,
die durch lange Leerlaufzeiten getrennt sind. Solche kurzen Stoßübertragungen
und Leerlaufzeiten können
unerwünschte
Wartezeiten einführen,
wodurch sich die Übertragung
von kurzen Datenströmen
im Datentransportnetz 40 nicht eignet.
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Bei
Verwendung einer vergleichsweise zuverlässigeren, schnellen Endpunkt-Neuübertragung
und eines Ressourcenreservierungsprotokolls (RSVP), das auf der
Aushandlung der Dienstqualität
(QoS) beruht, kann in einer Ausführungsform
ein paketvermittelter Trägerdienst
kurze Datenströme
mit einer gewünschten Dienstqualität über das
Datentransportnetz 40 unterstützen. Im Einklang mit einer Ausführungsform
können für die Zwecke
der Bereitstellung von Datenlieferdiensten über das drahtlose GPRS-Netz
(GPRS, definiert durch das European Telecommunications Institute
(ETSI), eine Art von drahtloser Netzinfrastruktur) Transport- und
Steuerungs- (ein Echtzeittransportprotokoll (RTP), ein Echtzeittransportsteuerungsprotokoll
(RTCP)) und Reservierungsprotokolle, die in RFC 1889 und RFC 2205
festgelegt sind, eingesetzt werden. Beide Spezifikationen RFC 1889
und RFC 2205 werden von der Arbeitsgruppe Audio-/Video-Transport der Internet Engineering
Task Force (IETF) in Spezifikationen bekanntgemacht, die den Titel "RTP: A Transport
Protocol for Real-Time Applications, Internet Official Protocol
Standards [Ein Transportprotokoll für Echtzeitanwendungen, Offizielle
Internetprotokollstandards], STD 1", RFC 1889, veröffentlicht Januar 1996, und "Resource ReSerVation Protocol
(RSVP) – Version
1 Functional Specification, Internet Official Protocol Standards
[Betriebsmittel-Reservierungsprotokoll
(RSVP) – Version
1, Funktionsspezifikation, Offizielle Internetstandards], STD1", RFC 2205, veröffentlicht
im September 1997, bekanntgemacht.
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Über das
Datentransportnetz 40, das in einer Ausführungsform
ein drahtloses allgemeines Paketfunkdienst-(GPRS)-Netz sein kann, kann ein Dienstteilnehmer
unter Verwendung der Teilnehmereinheit 30 mit dem Dienstanbieter 50 kommunizieren,
um Medieninhalte, einschließlich
Sprache, Video und/oder Daten, mit einer Rate auszutauschen, die
in einer Ausführungsform
einer Übertragungsmetrik,
wie zum Beispiel der reservierten Bandbreite während der Übertragung, entspricht. Die
reservierte Bandbreite für
die Übertragung
kann in einer Ausführungsform
auf der Basis eines Dienstqualitätsprofils
bestimmt werden. Bei der Übermittlung
von einem oder mehreren Datenpaketen über das Datentransportnetz 40 innerhalb
der reservierten Bandbreite kann mindestens ein Übertragungsparameter für die Übertragung
dynamisch eingestellt werden, womit eine Dienstanforderung zusätzlich zum
Dienstqualitätsprofil
erfüllt
wird. Die Übertragungsrate
und die Übertragungszeiten
können
zum Beispiel in einer Ausführungsform
für die
Datenpakete durch aktuelle Netzzustände des Datentransportnetzes 40 dynamisch
bestimmt werden.
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An
der Teilnehmereinheit 30 kann im wesentlichen ein Dienstkennwert,
wie zum Beispiel die Dienstqualität (QoS), die auf mindestens
ein Element eines gewünschten
Dienstniveaus hinweist, Zuverlässigkeit und
Klasse, in einem Dienstqualitätsprofil
(QoS-Profil) empfangen werden. Für
den Zweck der Übertragung von
Daten kann die reservierte Bandbreite aus der Aushandlung eines
Dienstqualitätsprofils
zwischen einem Dienstteilnehmer und dem Datentransportnetz 40 in
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bestimmt werden. Während der Übertragung können zum
Beispiel ein oder mehrere Datenpakete adaptiv über das Datentransportnetz 40 übermittelt
werden, das der Übertragungsrate
bei der reservierten Bandbreite entspricht.
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Für die Bereitstellung
eines Dienstes weist der Dienstanbieter 50 eine Steuerungseinheit 70 auf,
die an eine Speicherungsvorrichtung 75 angeschlossen ist,
welche ein Dienstanbietermodul 80 mit einer zugehörigen Dienstdatenbank 85 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung speichert. Das Dienstanbietermodul 80 kann
entweder von der Steuerungseinheit 70 automatisch ausgeführt werden,
um den Dienstanbieter 50 zu betreiben, oder alternativ
als Reaktion auf Nutzereingaben, die in eine Dienstanbieterschnittstelle 90 eingegeben
wurden. Die Dienstdatenbank 85 kann neben dem Speichern
von Informationen bezüglich
eines oder mehrerer Endnutzer, die in der Dienstdatenbank 85 registriert
sind, die Arten von Diensten pflegen und/oder verfolgen, die verfügbar sind oder
vom Dienstanbieter 50 bereitgestellt werden, wobei sie einen
bestimmten Dienst nutzt.
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In
einer Ausführungsform
umfasst der Dienstanbieter 50 eine Server-Engine 95,
die die Kommunikation über
eine Anbieter-Netz-Schnittstelle 100 mit
der Teilnehmereinheit 30 ermöglicht. Die Anbieter-Netz-Schnittstelle 100 kann
in einer Ausführungsform
eine der herkömmlichen
Netzschnittstellenkarten (NICs) sein.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
umfasst die Server-Engine 95 eine
Dienstanbieteranwendung 102 zur kooperativen Wechselwirkung
mit einem Pendant, das sich in der Teilnehmereinheit 30 befindet.
Zur Übertragung
von Sprache, Video und/oder Daten, die einen bestimmten Service
betreffen, kann die Server-Engine 95 einen Protokollstapelspeicher
verwenden, der eine Schichten-Engine
(104) eines Dienstanbieter-Echtzeittransportprotokolls (RTP)/eines
Echtzeittransportsteuerungsprotokolls (RTCP) umfasst. Die RTP/RTCP-Schichten-Engine 104 und
ein Dienstanbieter-Ressourcenreservierungsprotokoll
(RSVP) 105 können
einen Transportdienst nutzen, der in einer Ausführungsform von einer Kombination
aus Nutzerdatagrammprotokoll (UDP) und einem Internetprotokoll-(IP)-Dienstanbieterstapelspeicher 106 bereitgestellt
wird. Während
das RTCP eine Empfangsrückmeldung
liefert, um einem Datensender anzuzeigen, welche RTP-Pakete korrekt
empfangen werden, ist zum Beispiel das RSVP für eine Endpunkt-QoS-Profilaushandlung
zwischen einem Dienstteilnehmer und einem GPRS-Netz für jede Sitzung
verantwortlich. Ein Dienstanbieternetz-Gerätetreiber 108 kann
ferner für
die Server-Engine 95 zum geregelten Anpassen der Dienstanbieternetzschnittstelle 100,
Handhabung der Übertragung
und des Empfangs von Sprache, Video und/oder Daten über das
Datentransportnetz 40 bereitgestellt werden. Alle nicht
bestätigten
Datenpakete können
sofort auf der Basis einer automatisch erzeugten RTCP-Rückmeldung,
die in einigen Ausführungsformen
die Folgenummer der nicht bestätigten
Pakete anzeigt, neu gesendet werden.
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Zur
Nutzung eines Dienstes umfasst die Teilnehmereinheit 30 einen
Prozessor 120 und einen Speicher 125, der ein
Dienstadaptermodul 130 speichert, für welches in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Dienstqualitätsprofile
(QoS-Profile) 135, die dynamisch ausgehandelt werden können, bereitgestellt
werden. Unter Verwendung des Dienstadaptermoduls 130 kann
der Prozessor 120 die Teilnehmereinheit 30 innerhalb
einer Kommunikations- oder Dienstsitzung gemäß einem aktuell ausgehandelten Dienstqualitätsprofil 135 für diese
Dienstsitzung betreiben. Die Teilnehmereinheit 30 umfasst
ferner in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Dienst-Nutzer-Schnittstelle 140 zum
interaktiven Empfang von Eingaben und/oder zum Darstellen von Ausgaben.
Neben der Dienst-Nutzer-Schnittstelle 140 kann die Teilnehmereinheit 30 ferner
eine Client-Engine 145 zur kooperativen Verbindungsaufnahme
mit der Server-Engine 95 umfassen, die sich beim Dienstanbieter 50 befindet.
Sowohl die Client-Engine 145 wie auch die Server-Engine 95 ermöglichen
zum Beispiel die Kommunikation als Reaktion auf die Aktivierung
einer Kommunikations- oder Dienstsitzung, die mit einem Dienst verbunden
ist. Eine Nutzeranwendung 152 kann kooperativ mit der Dienstanbieteranwendung 102 gemäß einer
Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung kommunizieren.
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Von
einem ausgehandelten Dienstqualitätsprofil 135 kann
das Dienstadaptermodul 130 in der Teilnehmereinheit 30 für die Übertragung
eine reservierte Bandbreite festlegen, die in einer bestimmten Kommunikations-
oder Dienstsitzung verfügbar
gemacht werden soll. Zum Übertragen
von einem oder mehreren Datenpaketen an den Dienstanbieter 50 kann
die Nutzeranwendung 152 eine Übertragungsrate für die Datenpakete ableiten.
Danach, während
der Übertragung,
können
die Datenpakete über
das Datentransportnetz 40 mit der Rate übermittelt werden, die der
reservierten Bandbreite entspricht. Das Dienstadaptermodul 130 kann
die Paketübertragungszeiten
und eine Übertragungsbitrate
auf der Basis der reservierten Bandbreite, einer Zuverlässigkeitsklasse,
die im aktuell ausgehandelten QoS-Profil 135 angegeben ist, und
eines vorgegebenen Dienstzuverlässigkeitsparameters
für die
Nutzeranwendung 152 bestimmen.
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Wie
die Server-Engine 95 kann die Client-Engine 145 eine
Nutzer-RTP/RTCP-Schichten-Engine 154 und ein Nutzer-RSVP-Modul 155 umfassen.
Während
das RTCP eine Empfangsrückmeldung
liefert, um einem Datensender anzuzeigen, welche RTP-Pakete korrekt
empfangen werden, ist zum Beispiel das RSVP für eine Endpunkt-QoS-Profilaushandlung
zwischen einem Dienstteilnehmer und einem GPRS-Netz für jede Sitzung verantwortlich.
Eine Kombination von Nutzerdatagrammprotokoll-(UDP)- und einem Internetprotokoll-(IP)-Nutzerstapelspeicher 156 kann
in einer Ausführungsform
einen Transportdienst für
die Nutzer-RTP/RTCP-Schichten-Engine 154 und
das Nutzer-RSVP-Modul 155 bereitstellen. Bei der Verbindung
mit dem Datentransportnetz 40 kann eine Nutzer-Netz-Schnittstelle 150 in
einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung von einem Netzwerkgerätetreiber 158 gesteuert
werden. In einer Ausführungsform
kann die Nutzer-Netz-Schnittstelle 150 einer der herkömmlichen
Modulatoren und Demodulatoren (MODEMs) sein. Als weiteres Beispiel kann
in einigen Ausführungsformen
eine drahtlose Netzschnittstelle, die drahtlos mit dem Datentransportnetz 40 kommunizieren
kann, bereitgestellt werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung
abzuweichen.
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Eine
Aushandlung eines Endpunkt-QoS-Profils, eine Bandbreitenreservierung
in der Netzinfrastruktur oder – einrichtung
kann in einem Fall durch RSVP und QoS-Signalisierung, die bei GPRS verfügbar ist,
ausgeführt
werden. Ungeachtet dessen können
die dynamisch ausgehandelten Dienstqualitätsprofile 135 oder Aktualisierungen
derselben in einigen Situationen an die Dienstdatenbank 85 im
Dienstanbieter 50 übermittelt werden.
Auf der Grundlage von Ressourcen, die dem Dienstanbieter 50 zur
Verfügung
stehen (z. B. in einer Ausführungsform
abhängig
vom Netzbetreiber) kann das Dienstanbietermodul 80 einen
Dienst über
das Datentransportnetz 40 für die Teilnehmereinheit 30 ermöglichen.
Unter Verwendung des Dienstadaptermoduls 130 kann der Nutzerdatentransportdienst
an mindestens eine oder mehrere Anforderungen der Nutzeranwendung 152 angepasst
werden.
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Dabei
kann die Teilnehmereinheit 30 mit der Infrastruktur des
Datentransportnetzes 40 über die Einrichtung von QoS-Reservierung verhandeln
und dabei ein Dienstkriterium für
den Dienst im Vergleich zu einem Dienstqualitätsprofil 135 verfolgen.
In einer Ausführungsform
kann das Dienstkriterium eine oder mehrere Anforderungen der Nutzeranwendung 152 anzeigen.
Um solche Anforderungen der Nutzeranwendung 152 zu erfüllen oder
zu übertreffen,
kann das Dienstadaptermodul 130 in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Übertragungsrate
der Datenpakete und die Paketübertragungszeiten
auf der Basis des Dienstkriteriums und eines aktuellen QoS-Profils
anpassen.
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Zur Übertragung
der Datenpakete werden die Nutzerdaten von der Nutzer-RTP-Schichten-Engine 154 (d.
h. zum Beispiel, die Folgenummer der RTP-Pakete wird eindeutig zugewiesen)
und dem Nutzer-UDP/IP-Stapelspeicher 156 nacheinander verkapselt,
bevor sie von der Dienstteilnehmereinheit 30 an den Dienstanbieter 50 als
IP-Pakete gesendet werden. Bei der Ankunft dieser IP-Pakete extrahiert
der Dienstanbieter 50 die RTP-Folgenummer und die Nutzerdaten
in umgekehrter Reihenfolge. Gleichzeitig kann eine RTCP-Empfangsanzeige, in
der die Folgenummer der RTP-Pakete angegeben sein kann, vom Dienstanbieter 50 an
die Teilnehmereinheit 30 gesendet werden, um den korrekten
Empfang der entsprechenden RTP-Pakete zu
bestätigen.
Ferner kann ein Puffer zugewiesen werden, um alle abgesandten, aber
nicht bestätigten
Pakete in der Dienstteilnehmereinheit 30 zu speichern.
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Speziell
können
als Reaktion auf die Empfangsanzeige alle unbestätigten Datenpakete in der Teilnehmereinheit 30 identifiziert
werden. Die gespeicherten, aber unbestätigten Datenpakete können von
der Teilnehmereinheit 30 sofort erneut an den Dienstanbieter 50 gesendet
werden, nachdem ein Teilnehmer alle Pakete absendet und keine neuen
Pakete erzeugt werden, was die Zuverlässigkeit und die Geschwindigkeit
der Übertragung
beträchtlich
verbessert, die die Anforderungen der Nutzeranwendung 152 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erfüllt.
Die gespeicherten Pakete können
jedoch in einer Ausführungsform nicht
freigesetzt werden, bis sie bestätigt
werden oder die Dienstteilnehmereinheit 30 alle Möglichkeiten
zur erneuten Sendung aufgebraucht hat.
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In Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst eine Endpunkt-Transportarchitektur 165, wie
in 2 gezeigt, die Client-Engine 145, die
sich mit der Server-Engine 95 über das Datentransportnetz 40 (1)
verbindet, wodurch ein zuverlässiger
Dienst sichergestellt wird, der anderenfalls nicht von einer durch
die Infrastruktur ausgehandelten Dienstqualität (QoS) bereitgestellt werden kann.
In einer Ausführungsform
ist die durch Infrastruktur ausgehandelte QoS ein Dienstqualitätsprofil,
das möglicherweise
nicht die Anforderungen der Nutzeranwendung 152 erfüllt.
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Durch
den Einsatz der Endpunkt-Transportarchitektur 165 zur Verwendung
mit dem Datentransportnetz 40, das ein allgemeines Paketfunkdienst-(GPRS)-Netz
sein kann, kann in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Übermittlung
von Daten zwischen der Client-Engine 145 und der Server-Engine 95 für eine Kommunikations-
oder Dienstsitzung angepasst werden. Über das GPRS-Netz kann mit
Dienstqualitätsunterstützung (QoS-Unterstützung) ein
zuverlässiger
und vergleichsweise schnellerer Endpunkt-Lieferdienst speziell für kurze
Datenströme
durch dynamisches Anpassen der Übertragung,
wie zum Beispiel einer Übertragungsrate,
und/oder Bereitstellen einer sofortigen erneuten Sendung einer unvollständigen Übertragung,
in einigen Ausführungsformen
bereitgestellt werden.
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Zu
diesem Zweck kann die Client-Engine 145 die Nutzeranwendung 152 aufweisen,
die einen Client-Dienstunterhändler 170 umfasst,
was einem Nutzer ermöglicht,
einen Dienst zu abonnieren und anschließend zu nutzen, wie zum Beispiel
einen Endpunktlieferdienst auf Paketbasis oder Paketvermittlungsbasis.
Die Client-Engine 145 kann ferner eine Client-Anwendungsprogrammierungsschnittstelle
(API) 172 umfassen, die der Nutzeranwendung 152 erlauben
kann, eine QoS-Verhandlung
für eine
Kommunikations- oder Dienstsitzung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu initiieren. Ein Client-Ressourcenreservierungsprotokoll-(RSVP)-Modul 174 kann
für die
Aushandlung dieser Dienstqualität
mit Zwischenknoten (z. B. Routern) über das Datentransportnetz 40 und
die Server-Engine 95 verantwortlich sein und dann die Netzressourcenreservierung
auf der Basis von QoS, einschließlich der reservierten Bandbreite,
einrichten.
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Die
QoS-Profile 135 können
jedoch in einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung während
der Datenübertragung
aktualisiert werden. Wie oben mit Bezug auf 1 beschrieben,
können
die Client-Engine 145 und die Server-Engine 95 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung Protokollstapelspeicher, einschließlich der
RTP-, UDP-, IP-Protokolle, nutzen.
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Gemäß einer
Operation der vorliegenden Erfindung kann die Nutzeranwendung 152 Nutzerdaten
an die Nutzer-RTP-Schichten-Engine 154 und
dann wieder dem Nutzer-UDP/IP-Stapelspeicher 156 übergeben. Die
Nutzer-RTP-Schichten-Engine 154 kann
ein Echtzeit-Transportprotokoll (RTP) 190 auf der Client-Seite,
einen Puffer 192 zum Speichern jedes abgehenden und unbestätigten Pakets
und ein Echtzeit-Transportsteuerungsprotokoll
(RTCP) 194 auf der Client-Seite aufweisen, das ein Begleitprotokoll
zum Echtzeit-Transportprotokoll 190 ist.
Analog kann der Nutzer-UDP/IP-Stapelspeicher 156 ein
Nutzerdatagrammprotokoll (UDP) 176 und ein Internetprotokoll
(IP) 178 umfassen, wodurch ein Datenübergabedienst für die oberen
Schichten bereitgestellt wird, wie zum Beispiel für die Nutzeranwendung 152.
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Bei
Initialisierung kann die Client-Engine 145 in eine Speichervorrichtung,
wie zum Beispiel den Speicher 125, geladen werden. Während der Übertragung
der Pakete kann die Nutzeranwendung 152 einen Steuerparametersignal 182,
das einem oder mehreren Steuerparametern entspricht (z. B. einschließlich des
aktuell ausgehandelten QoS-Profils 135, der Zahl von Paketen,
die gesendet werden sollen, und des vorgegebenen Dienstzuverlässigkeits-Anforderungsparameters),
für einen Übertragungsadapter 180 bereitstellen,
der einen oder mehrere Übertragungsparameter
dynamisch einstellen kann, welche mit einer aktuellen Kommunikations-
oder Dienstsitzung gemäß den aktuellen
Netzbedingungen im Datentransportnetz 40 verbunden sind.
Als Reaktion auf das Steuerparametersignal 182 können ein
oder mehrere Übertragungsparameter,
wie zum Beispiel ein Neuübertragungszeitsignal 187a und
ein Senderatensignal 187b, eingestellt werden, bevor sie
für das Nutzer-RTP 190 bereitgestellt
werden. Das heißt,
der Übertragungsadapter 180 kann
als Reaktion auf das Steuerparametersignal 182 dynamisch
mindestens ein Element aus Neuübertragungszeitsignal 187a und Senderatensignal 187b für die Kommunikations-
oder Dienstsitzung auf der Basis der aktuellen Netzbedingungen des
Datentransportnetzes 40 einstellen.
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Für die Server-Engine 95 kann
die Dienstanbieteranwendung 102 einen Server-Dienstunterhändler 200 aufweisen,
der in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Dienstqualitätsprofil (QoS-Profil) aushandelt.
Außerdem
verbindet sich eine Server-Anwendungsprogrammierungsschnittstelle
(API) 202 betriebsfähig
mit einem Server-RSVP-Modul 204, um sich ferner mit dem
Dienstanbieter-UDP/IP-Stapelspeicher 106 zu verbinden.
Die Server-Engine 95 kann die Dienstanbieter-RTP-Schichten-Engine 104 umfassen,
die ein serverseitiges Echtzeitsteuerprotokoll (RTCP) 210 und
ein serverseitiges Echtzeittransportprotokoll (RTP) 212 aufweist.
Der Dienstanbieter-UDP/IP-Stapelspeicher 106 kann zusätzlich ein
Nutzerdatagrammprotokoll (UDP) 206 und ein Internetprotokoll
(IP) 208 aufweisen, um in einigen Ausführungsformen die Kommunikation über das
Datentransportnetz 40 zu ermöglichen.
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Beim
Betrieb kann der Übertragungsadapter 180 die Übertragungsparameter,
wie zum Beispiel eine Senderate und Übertragungszeiten, gemäß den aktuellen
verfügbaren
Netzressourcen und der Dienstanforderung einer Anwendung dynamisch
einstellen. Auf diese Weise kann der Übertragungsadapter 180 einen hoch
zuverlässigen
Datenübergabedienst
bereitstellen, der die Zuverlässigkeitsanforderungen
einiger Anwendungen erfüllt,
wie zum Beispiel bei der Übertragung
von Sprachdaten, während
er gleichzeitig die Netzressourcen voll ausnutzt.
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Speziell übergibt
die Nutzeranwendung 152 in der Client-Engine 145 (Datensender in 2)
die Nutzerdaten an einen Transportprotokoll-Stapelspeicher, der
das RTP 190 (die Folgenummer des RTP-Pakets wird eindeutig
zugewiesen), UDP 176 und IP 178 einschließt. In der
Server-Engine 95 werden die Nutzerdaten extrahiert und
für die
Dienstanbieteranwendung 102 (Datenempfänger in 2) bereitgestellt.
Danach sendet die Server-Engine 95 die RTCP-Rückmeldepakete,
wobei die Folgenummern der bestätigten
RTP-Pakete für die
Client-Engine 145 angegeben werden. Ferner kann der Puffer 192 alle
abgehenden Pakete in der Client-Engine 145 speichern.
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Nachdem
alle Pakete an die Server-Engine 95 ausgesendet und in
der Client-Engine 145 keine neuen Nutzerdaten erzeugt wurden,
zeichnet die Client-Engine 145 die Gesamtzahl der Pakete
auf, die gesendet werden sollen, und legt die Maximalzahl fest,
wie oft jedes Paket erneut gesendet werden kann. Danach sendet die
Client-Engine 145 das gespeicherte Paket, das nicht von
seinem entsprechenden RTCP-Paket bestätigt ist, erneut, bis alle
Pakete bestätigt
sind oder die Client-Engine 145 alle Gelegenheiten zum
erneuten Senden aufgebraucht hat. Bei der Nutzerdatenübertragung
kann die Client-Engine 145 Pakete mit einer Bitrate senden,
die der reservierten Bandbreite entspricht, wobei sie die Netzressourcen
voll ausnutzt, die auf der Basis des aktuell ausgehandelten QoS-Profils 135 reserviert
sind.
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Genauer
gesagt, kann der Übertragungsadapter 180 gemäß den Steuerparametern
die Übertragungsparameter
dynamisch einstellen, wie zum Beispiel die Datensenderate (z. B.
eine Bitrate), und die Datenübertragungszeiten.
Eine Datensenderate kann eine Rate sein, mit der die Client-Engine 145 Datenpakete überträgt und die
dynamisch von der aktuellen reservierten Bandbreite abhängt, um
so die aktuellen verfügbaren Netzressourcen
voll auszunutzen. Die Datenübertragungszeiten
sind die Möglichkeit
zur erneuten Datenpaketübertragung,
die bestimmt, wie oft ein Paket an den Empfänger geliefert werden kann,
und die dynamisch von einer Zuverlässigkeitsklasse im aktuellen
QoS-Profil und einem vorgegebenen Zuverlässigkeitsparameter bestimmt
wird. Die Steuerparameter werden von der Nutzeranwendung 152 an
den Übertragungsadapter 180 übergeben.
Eine Funktion des Übertragungsadapters 180 besteht
in der Sicherstellung eines hoch zuverlässigen Datenlieferdienstes,
der die Zuverlässigkeitsanforderung
der Nutzeranwendung 152 und der effizienten Nutzung der
Netzressourcen erfüllt.
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In
einer Ausführungsform
können
n Pakete k mal über
einen Kanal mit einer Paketverlustrate von p übertragen werden; dann ist
die Verlustrate für
einzelnes Paket pk. Nach der Wahrscheinlichkeitstheorie
kann in einer Ausführungsform
die Wahrscheinlichkeit dafür,
dass alle Pakete korrekt empfangen werden, unter Verwendung von
Gleichung (1) wie dargestellt abgeleitet werden.
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Ein
Client kann Pakete k-1 mal erneut senden (k-1 erneute Sendemöglichkeiten),
um eine Zuverlässigkeitsanforderung
(R) zu erfüllen,
wenn n Pakete gesendet werden sollen, während die aktuelle Netzpaketverlustrate
p ist. Dementsprechend kann die Lieferung von kurzen Strömen in einigen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung über
ein QoS hinaus erreicht werden, das im voraus garantiert ist.
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Zuerst
kann die reservierte Bandbreite für die Übertragung in einer Ausführungsform
auf der Basis eines Dienstqualitätsprofils
bestimmt werden. Vor der Übermittlung
der Datenpakete über
ein Netz mit einer Rate, die der reservierten Bandbreite entspricht,
kann mindestens ein Übertragungsparameter
für die Übertragung
eingestellt werden. Die Einstellung eines Übertragungsparameters kann
das Empfangen einer Dienstanforderung einer Anwendung und das Aushandeln
eines Dienstqualitätsprofils
für einen
Datensender und einen Datenempfänger
umfassen. Für
die Anwendung kann ein Dienstsitzungsprofil zwischen der Dienstteilnehmereinheit 30 und
dem Dienstanbieter 50 ausgehandelt werden. Auf diese Weise
können
die Dienstzuverlässigkeitsanforderung
und andere Dienstparameter aus dem Dienstsitzungsprofil abgeleitet
werden.
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Gemäß einer
Paketlieferungsprozedur, die im Einklang mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, kann ein Austausch von Datenpaketen,
einschließlich
RTP- und RTCP-Paketen, zwischen einem Sender und einem Empfänger stattfinden.
Zum Senden von RTP-Datenpaketen kann der Sender die Gesamtzahl der
RTP-Datenpakete während
jeder Pakettransportsitzung zählen.
Nachdem alle Pakete abgesendet wurden (seien sie nun richtig empfangen
oder nicht) und keine neuen Nutzerdaten mehr erzeugt werden, kann der
Sender die Gesamtzahl der Pakete, die zu liefern sind, erhalten
und dann die Neuübertragungszeiten
gemäß Gleichung
(1) festsetzen. Da jedes abgehende, aber unbestätigte Paket in einem Puffer
gespeichert wird, kann der Sender diese RTP-Pakete sofort erneut
senden, bis sie alle bestätigt
sind oder ihre Neuübertragungsmöglichkeiten
aufgebracht sind (wobei die Neuübertragungszeiten
in jeder Neuübertragungsrunde
verringert werden).
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Die
RTCP-Bestätigungspakete
können
jedoch beim Sender jederzeit ankommen und damit auslösen, dass
gespeicherte Pakete freigesetzt werden.
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Zum
Senden eines Datenpakets, wie zum Beispiel eines RTP-Pakets, kann das
Verhalten des Senders das Übermitteln jedes
RTP-Pakets und seine Speicherung im Puffer, Zählen der Gesamtzahl der RTP-Pakete,
die geliefert werden sollen, Festlegen der Neuübertragungszeiten gemäß Gleichung
(1), Neuübertragen der
gespeicherten, aber unbestätigten
RTP-Pakete, stufenweises
Verringern der Neuübertragungszeiten
jedes Mal um eins, Freisetzen der gespeicherten RTP-Pakete, wenn
sie bestätigt
werden (dies kann jederzeit während
der Kommunikationssitzung passieren) und Kontrollieren, ob alle
RTP-Pakete bestätigt
sind oder ihre Neuübertragungsmöglichkeiten
aufgebraucht sind, umfassen. Analog beinhaltet das Verhalten des
Empfängers
beim Senden von einem oder mehreren Bestätigungs-RTCP-Paketen das Empfangen
der RTCP-Pakete und das Senden der entsprechenden RTCP-Bestätigungspakete
an den Sender.
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Gemäß einer
Operation, die im Einklang mit einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist, kann ein Nutzer in Block 225 in 3 eine
QoS-Profilverhandlung unter Verwendung der RSVP- und GPRS-QoS-Signalisierung
initiieren. Auf der Basis der QoS-Profilverhandlung kann in Block 227 die
Paketübertragungsrate
bestimmt werden. In Block 229 kann ein Dienstkriterium,
wie zum Beispiel eine Zuverlässigkeitsanforderung,
für eine
Anwendung (d. h. die Nutzeranwendung, über das Datentransportnetz 40 (1) (z.
B. ein drahtloses GPRS-Netz)) auf der Basis des Dienstes ausgehandelt
werden, der zwischen einem Client und einem Server eingerichtet
wird. Unter Verwendung des aktuell ausgehandelten QoS-Profils 135 kann
eine aktuelle reservierte Bandbreite bestimmt werden.
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Durch
eine Kontrolle im Abfragefeld 231 kann festgestellt werden,
ob das Dienstkriterium (das z. B. von der Nutzeranwendung 152 festgelegt
wird) für
den Dienst erfüllt
sein muss. Wenn während
der Übertragung
kein Dienstkriterium erfüllt
sein muss, kann jedes Datenpaket in Block 253 mit der Rate übermittelt
werden, die der aktuell reservierten Bandbreite entspricht, und
die aktuelle Kommunikations- oder Dienstsitzung wird beendet. Wenn
umgekehrt zum Beispiel ein bestimmtes Dienstkriterium, das eine
bestimmte Zuverlässigkeitsanforderung
der Nutzeranwendung 152 für den Dienst anzeigt, erfüllt sein
muss, dann kann in Block 235 jedes RTP-Paket übermittelt
und in einem Puffer gespeichert werden. Für die Zwecke der Übertragung
kann die Paketübertragungsrate
für Datenpakete
derart bestimmt werden, dass die Rate in Block 233 der
aktuell reservierten Bandbreite einer aktuellen Kommunikations-
oder einer Dienstsitzung entspricht.
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Nachdem
alle RTP-Pakete an die Server-Engine 95 ausgesendet und
in der Client-Engine 145 keine neuen Nutzerdaten erzeugt
wurden, zählt
die Client-Engine 145 in Block 237 die Gesamtzahl
der Pakete, die gesendet werden sollen. Dann kann die Client-Engine 145 den
Zähler
für die
Neuübertragungszeiten
gemäß Gleichung
(1) in einer Ausführungsform
in Block 239 aktualisieren. Auf diese Weise können die
Paketneuübertragungszeiten
gemäß Gleichung
(1) aktualisiert werden.
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Zum
Erfüllen
des Dienstkriteriums kann die Paketübertragungsrate der Datenpakete
in Block 241 auf der Basis eines aktuell ausgehandelten
QoS-Profils dynamisch angepasst werden. Sobald die Datenpakete über ein
Datentransportnetz 40 übertragen
werden, kann eine RTCP-Empfangsanzeige,
die den Empfang jedes RTP-Datenpakets bestätigt, in Block 243 durch
die Client-Engine 145 für
die Server-Engine 95 bereitgestellt werden. In einem Fall
kann ein RTCP-Bestätigungspaket,
von denen jedes einem empfangenen RTP-Paket entspricht, dem Sender
(z. B. der Teilnehmereinheit 30) alle unbestätigten Datenpakete
beim Empfänger (d.
h., in diesem Fall dem Dienstanbieter 50) innerhalb einer
bestimmten Kommunikations- oder Dienstsitzung anzeigen.
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Danach
können
in der Abfrageraute 249 Neuübertragungsmöglichkeiten
in dem Fall kontrolliert werden, dass einige Datenpakete als unerledigt
festgestellt werden. Wenn in Abfrageraute 249 eine nächste Neuübertragungsmöglichkeit
als verfügbar
festgestellt wird, können
die gespeicherten und unbestätigten
Datenpakete in Block 251 mit der Rate neu übertragen
werden, die der aktuell reservierten Bandbreite entspricht. Wenn jedoch
alle Datenpakete als zuverlässig übermittelt
angezeigt werden, dann wird die Übertragung
von Daten für
die aktuelle Kommunikations- oder Dienstsitzung beendet. Das heißt, wenn
alle Pakete bestätigt
sind oder ihre Übertragungsmöglichkeiten
erschöpft
sind, dann wird die Sitzung beendet.
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Beim
Datensender können
alle unbestätigten
Datenpakete auf der Basis des RTCP-Bestätigungspaketes identifiziert
werden. In Block 251 können
solche gespeicherten, aber unbestätigten Datenpakete automatisch
und sofort vom Sender zum Empfänger
neu übertragen
werden, wenn beim Client keine neuen Daten erzeugt werden, was dem
Dienst ermöglicht,
das Dienstkriterium zu erfüllen,
z. B. ein Zuverlässigkeitskriterium,
das eine Dienstqualität über ein
oder alle Dienstqualitätsprofile 135 hinaus
erfüllt.
Es ist vorteilhaft, dass auf diese Weise für eine zeitgerechte und zuverlässige Lieferung
von Datenpaketen gesorgt werden kann, die anderenfalls nicht von
der durch die Infrastruktur ausgehandelten QoS bereitgestellt werden
kann. Dementsprechend kann ein zuverlässiger Dienst für obere
Anwendungen, einschließlich
der Nutzeranwendung 152 und der Dienstanbieteranwendung 102,
wie in 2 gezeigt, sichergestellt werden. In Block 253 kann
der Zähler
für die
Neuübertragungszeiten
schrittweise verringert werden.
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Ein
allgemeines Paketfunkdienst-(GPRS)-Netz 260, wie in 4 gezeigt,
ermöglicht
dem Client 270, mit einem Server 280 zu kommunizieren,
wobei in einer Ausführungsform
zellulare Daten in einem oder mehreren Paketen über einen Paketfunkdienst ausgetauscht
werden. Beispiele für
den Client 270 umfassen eine Mobilstation, Mobiltelefon,
PDA, tragbare Vorrichtung, Handgeräte und handgehaltene drahtlose
Vorrichtungen. Der Paketfunkdienst kann in einem Fall für eine Endpunktlieferung
eines relativ kurzen Stroms von zellularen Datenpaketen angepasst
werden. Der Server 280 kann mit dem Dienstanbieter 50 verknüpft sein,
wobei er sich mit einem Lokalen Netz (LAN) 285 verbindet,
das eine Verbindung zu einem Router 290 für einen
Netzwerkanschluss an das Datentransportnetz 40 herstellt
(1).
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In
einer Zelle 275, die mit anderen Zellen (nicht dargestellt)
ein zellulares Netz bildet, kann eine Basis-Transceiver-Station (BTS) 294 durch
einen Basisstationscontroller (BSC) 296 bei der Kommunikation
mit einem Client 270 gesteuert werden. Speziell kann der
Client 270 eine Antenne 300 zur drahtlosen Kommunikation
mit einer Antenne 305 aufweisen, die in einer Ausführungsform
an die BTS 294 für
zellulare drahtlose Datendienste in einem allgemeinen Paketfunkdienst-(GPRS)-Kanal über eine
Luftschnittstelle 310 angeschlossen ist. Ein Beispiel für die Antenne 300 ist
eine Dipolantenne.
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Zur
Unterstützung
des Paketfunkdienstes kann das Datentransportnetz 40 ein
Paketdatennetz (PDN) 40a und ein GPRS-Hintergrund (Backbone)-Netz 40b enthalten.
Obwohl das PDN 40a das Internet und/oder Intranet sein
kann, kann in einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung das GPRS-Backbone 40b ein öffentliches
mobiles Landnetz (PLMN) für
ein globales System zur mobilen Kommunikation (GSM) sein. Insbesondere
kann ein Überleitungs-GPRS-Stützknoten
(GGSN) 320 eine Schnittstelle zwischen dem GPRS-Backbone 40b und
dem PDN 40a bereitstellen. Für die Lieferung der Pakete
von zellularen Daten an den und vom Client 270 ist ein
versorgender GPRS-Stützknoten
(SGSN) 325 innerhalb des Versorgungsbereichs verantwortlich.
Eine Schnittstelle (Gi) 330 kann das PDN 40a mit
dem GGSN 320 verbinden. Obwohl eine Schnittstelle (Gn) 335a die
GPRS-Backbone 40b mit dem SGSN 325 verbinden kann,
kann analog die andere Schnittstelle (Gn) 335b das GGSN 320 mit
der GPRS-Backbone 40b verbinden. Ein hypothetischer Routingweg 340 wird
angezeigt, um die Übertragung
von Paketen zellularer Daten innerhalb einer Kommunikations- oder
Dienstsitzung über
einen GPRS-Dienst zu zeigen, wie zum Beispiel den Paketfunkdienst.
-
Dienstqualitäts-(QoS)-Anforderungen
(z. B. können
die ausgehandelten QoS-Profile 135 und die Dienstkriteriumsanforderungen
für einen
bestimmten Dienst über
das drahtlose GPRS-Netz festgelegt werden) für mobile Datenpaketanwendungen
(z. B. Nutzeranwendung 152 und Dienstanbieteranwendung 102), die
den Betrieb von Client 270 und Server 280 steuern.
Beispiele für
QoS-Anforderungen umfassen Dienstvorrang zur Angabe einer Dienstpriorität, Zuverlässigkeitsklassen,
mittlere oder bestimmte Perzentil-Verzögerungen
und Durchsatzparameter zur Angabe von Spitzen- oder Durchschnittsbitraten.
Beispiele für
mobile Paketdatenanwendungen umfassen Echtzeit-Multimedia-Streaming, Internetbrowsen
und Email.
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Für mobile
Nutzer, einschließlich
Client 270, können
in einigen Ausführungsformen
ein oder mehrere unterschiedliche Zuverlässigkeitsanforderungen, wie
zum Beispiel Dienstqualitäts-(QoS)-Klassen,
einschließlich
Zuverlässigkeits-
und Verzögerungsklassen,
je nach den Dienstvereinbarungen festgelegt werden.
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Unter
Verwendung dieser QoS-Klassen können
QoS-Profile zwischen dem mobilen Nutzer, d. h. dem Client 270,
und dem GPRS-Netz 260 für
jede Dienstsitzung ausgehandelt werden, je nach der QoS-Forderung vom
Dienstanbieter 50 und den aktuellen verfügbaren Netzressourcen
oder -bedingungen.
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Dies
stellt in einer Ausführungsform
eine durch die Infrastruktur ausgehandelte QoS dar. Wie oben beschrieben,
kann durch Anpassen von einem oder mehreren Übertragungsparametern während der Übertragung
eine Dienstanforderung bereitgestellt werden, die anderenfalls von
dieser durch die Infrastruktur ausgehandelten QoS nicht erfüllt werden
kann, besonders bei relativ kurzen Strömen von Paketen von zellularen
Daten zwischen Client 270 und Server 280.
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Ein
hypothetisches Diagramm, das die Übertragungsmetriken der zellularen
Datenübertragung
im GPRS-Netz 260 von 4 zeigt,
wird gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in 5 gezeigt.
Eine Übertragungsbitrate
wird angepasst, so dass sie zur reservierten Bandbreite passt, die
aus einem Dienstqualitätsprofil
abgeleitet wird. Um die Übertragung
jedes Paketes zu zeigen, kann eine "gesendete Folgenummer" verwendet werden,
und zur Bestätigung
jedes Paketes kann eine "Bestätigungs-(ACKED)-Folgenummer" bei der Anzeige
des Empfangs verwendet werden. In dem Diagramm, das in 5 gezeigt
wird, werden alle fünfzehn
Pakete 350 richtig empfangen, selbst nach viermaligen Senden 355a, 355b einiger
Pakete, um die Zuverlässigkeitsanforderung
einer Nutzeranwendung oder Anwendung der oberen Schichten zu erfüllen, z.
B. der Nutzeranwendung 152, die in 2 gezeigt
wird. Vier Pakete 355c werden nur einmal gesendet, da sie
nach einer ersten Übertragung
bestätigt
werden können.
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Ein
TCP-Protokollstapelspeicher wird in vielen drahtlosen Datenanwendungen
verwendet; nach einer Leerlaufzeit kann jedoch ein Sender auf TCP-Basis
in eine Langsamanlaufperiode eintreten und ein aktuelles Sendefenster
für zwei
Segmente initialisieren, was zu einer beträchtlichen Latenz (Verzögerung)
für die
Lieferung von kurzen Datenübertragungen
und damit zu einer ineffizienten Nutzung von Netzressourcen führt.
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Im
Fall von kurzen TCP-Übertragungen
ist das Sendefenster oft nicht groß genug, um die reservierte Bandbreite
voll auszunutzen. Ferner ist der Sender auf TCP-Basis möglicherweise
nicht in der Lage, den Paketverlust auf Grund von Netzüberlastung
von dem Paketverlust wegen eines Übertragungsfehlers zu unterscheiden.
Einige Sender auf TCP-Basis, die irrtümlich und häufig durch einen Paketverlust
auf Grund eines Übertragungsfehlers
alarmiert werden, können
ihre Datensenderate reduzieren.
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Anders
als ein Sender auf TCP-Basis kann eine Bitrate der Datenübertragung
in einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung durch das aktuelle Überlastungsfenster nicht eingeschränkt werden.
Da dem Client 270 die reservierte Bandbreite nach der QoS-Verhandlung bekannt
ist, kann er Pakete von zellularen Daten mit einer Bitrate senden,
die während
der Datenübertragung
der reservierten Bandbreite entspricht, was zu einer hoch effizienten
Nutzung von Netzressourcen und zu einer vergleichsweise kleineren
Latenz in einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung führt.
In einigen Situationen kann eine Dienstanforderung der Anwendung über die
ausgehandelte QoS hinaus erfüllt
werden, weil die Lücke
zwischen der Anwendungsanforderung und der ausgehandelten QoS geeignet überbrückt werden
kann.
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Außerdem verbessert
die Neuübertragung
von bestätigten
Paketen stark die Zuverlässigkeit,
wobei eine oder mehrere Anforderungen (z. B. das Dienstkriterium)
von Anwendungen der oberen Schicht, d. h. der Nutzeranwendung 152,
erfüllt
werden. Der Neuübertragungsmechanismus
kann die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung,
die die Zuverlässigkeitsanforderung
von oberen Anwendungen erfüllt,
gegenüber
dem GPRS-Netz 260 verbessern. Auf diese Weise kann eine
vergleichsweise schnellere und zuverlässigere Übertragung als bei den meisten Übertragungsformen
auf TCP- Basis, die
eine QoS-Unterstützung
aufweisen, für einen
zuverlässigen
Datenlieferdienst bereitgestellt werden, der die Netzressourcen
effizient nutzt.
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In
einer Ausführungsform
können
Client 270 und Server 280 die eine oder mehreren
Anforderungen in Gegenwart von beträchtlichen Werten von nicht überlastungsbedingten
Verlusten erfüllen,
eine Art von Erscheinung, die in einer s-Verbindung auf Grund von Übertragungsfehlern
sehr häufig
ist, welche ansonsten einen Sender auf TCP-Basis irrtümlich dazu
veranlasst, die Datensenderate zu verlangsamen. Ein Schnellstartmechanismus
kann in einer Ausführungsform
viel Latenzzeit und ineffiziente Nutzung von Netzressourcen bei der
Lieferung von kurzen Übertragungen
beseitigen. Die Bitrate kann durch die Bandbreite, die reserviert
ist, statt durch eine Überlastungsfenstergröße bestimmt
werden. Daher wird die reservierte Bandbreite voll ausgenutzt, und
in einigen Fällen
wird der Effekt von Übertragungsfehlern
auf die Leistungsfähigkeit
reduziert.
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In
einer Ausführungsform,
die die Reservierung von Ressourcen und das aktuell ausgehandelte Dienstqualitätsprofil
für Echtzeitdienste
mit einer Vielzahl von Verbindungstechnologien für das Datentransportnetz 40 (1)
verwendet, können
verschiedene Formen von Daten zwischen einer Reihe von Computern und
Servern in Anwendungsverarbeitungs- und Unternehmensrechenumgebungen
geleitet werden. Als Beispiel kann in einer Eingabe-/Ausgabe-Kommunikation
auf Paketbasis ein Datenpaket, wie zum Beispiel ein Punkt-Punkt-
und/oder Punkt-Mehrpunkt-Paket, weitergeleitet werden. Während das
Punkt-Punkt-Paket an einen vorgegebenen Zielport geleitet wird,
wird das Punkt-Mehrpunkt-Paket an mehr als einen Zielport gesendet.
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Genauer
gesagt, kann das Echtzeittransportprotokoll (RTP) Endpunktnetztransportfunktionen
bereitstellen, die für Anwendungen
geeignet sind, die Echtzeitdaten, wie zum Beispiel Audio-, Video-
oder Simulationsdaten, über
Punkt-Mehrpunkt-
oder Punkt-Punkt-Netzdienste übertragen.
Der Datentransport kann durch das Echtzeittransportsteuerprotokoll
(RTCP) verstärkt
werden, das die Überwachung
der Datenlieferung ermöglicht.
Da die RTP und RTCP als unabhängig
von den darunterliegenden Transport- und Netzschichten ausgelegt
werden können,
kann auch die Verwendung von Umsetzern und Mischern auf RTP-Niveau unterstützt werden.
Außerdem
kann das Ressourcenreservierungsprotokoll (RSVP) ein Internet mit
integrierten Diensten ermöglichen.
Das RSVP kann ferner eine vom Empfänger initiierte Einrichtung
von Ressourcenreservierungen für
Punkt-Mehrpunkt- oder Punkt-Punkt-Datenströme bereitstellen,
die relativ kurze Ströme
sein können.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mit Bezug auf eine begrenzte Zahl von
Ausführungsformen
beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet zahlreiche Modifizierungen
und Abweichungen davon erkennen. Es ist beabsichtigt, dass die angehängten Ansprüche alle
solche Modifizierungen und Abweichungen als in den Geltungsbereich
der vorliegenden Erfindung fallend abdecken.