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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen interaktiven Informationsaustausch zwischen wenigstens einem
Sender für
audiovisuelle Programme und Servicedienste und mehreren mit dem
Sender verbundenen Terminals in einem Kommunikationsnetz. Die Erfindung
betrifft insbesondere ein Verfahren zur Steuerung des Flusses der
ausgetauschten Informationen.
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Eine Struktur zum Austausch von audiovisuellen
Informationen und Serviceinformationen zwischen einem Sender und
einem interaktiven Terminal enthält
im allgemeinen einen direkten Weg, über den die interaktiven audiovisuellen
Programme und die dazugehörigen
Servicedienste übertragen
werden, und einen Rückweg, über den
ein oder mehrere Terminals interaktiv mit dem Sender kommunizieren können. Der
direkte Weg enthält
im Falle einer analogen Übertragung
einen Modulator, der es ermöglicht,
dass zum Beispiel Informationen vom Teletex-Typ in die Vertikalrücklaufzeilen
(VBI: Vertical Blanking Interval) eines analogen Videosignals eingefügt werden
können.
Im Falle einer digitalen Übertragung
ermöglicht
ein Multiplexer das zeitliche Multiplexing von Paketen von Audio-
und Videodaten, Servicedaten und privaten Daten, zum Beispiel gemäß der Norm
MPEG-2.
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In dem in 1 dargestellten Beispiel, das einen Teil
eines Netzes zum Austausch von über
eine Quelle S übertragenen
digitalen audiovisuellen und Service-Informationen darstellt, besteht der
direkte Weg aus einem Multiplexer 1, einem Kanal 2 für die Sendung
der audiovisuellen Programme, während der
Rückweg
aus einer Telefonleitung 4 besteht, die ein interaktives
Terminal 6 mit einem Server 8 verbindet der dafür vorgesehen
ist einerseits eine Datenbank 10 zu verwalten, in der Informationen
für die
Benutzer der interaktiven Terminals gespeichert werden, und andererseits
die Informationen zu sammeln und zu verarbeiten, die während der
Kommunikation minder Programmquelle durch diese Terminals ausgegeben
werden. Die Terminals können
insbesondere Fernsehempfänger
oder Mikrocomputer sein, die zum Empfang audiovisueller Programme
ausgerüstet
sind.
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Diese Programme werden im allgemeinen durch
eine große
Zahl von Benutzern empfangen, die gleichzeitig versuchen können, eine
Kommunikation mit der Pro grammquelle S herzustellen. Das
führt zu einer
Stauung oder Belegung in dem Rückweg 4 und somit
zu einer schwachen Ausnutzung der Zeit, während der die Kommunikationen
mit der Quelle S berechtigt sind. Die Kurve von 2 zeigt die Anzahl e von
Versuchen zur Herstellung einer Kommunikation mit der Quelle S in
Abhängigkeit
von der Zeit, die gleichzeitig durch mehrere Benutzer vorgenommen werden.
Die Kapazität
R des Netzes ist auf der Ordinatenachse durch einen horizontalen
Balken dargestellt, oberhalb dessen kein weiterer Anruf die Quelle S erreichen
kann.
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Außerdem können interaktive Programme
in zwei Typen von Anwendungen aufgespalten werden: es gibt einerseits
erste Anwendungen, die die Benutzer zu einem Anruf im wesentlichen
in Echtzeit auffordern (zum Beispiel eine Werbezeit, die ungefähr 30 Sekunden
dauert und somit fordert, dass die Reaktion der Benutzer auf wenigstens
einen besonderen Punkt nahezu unverzüglich erfolgt) und andererseits
zweite Anwendungen, für
die die Anrufe der Benutzer in der Zeit um einen Betrag mit einer
relativ langen, durch den Programmsender erlaubten Antwortzeit (z.
B. "Wenn Sie eine Broschüre
möchten, klicken
sie auf Ja. Antwortzeit: 15 Minuten") verzögert werden können.
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Somit werden oberhalb einer vorbestimmten Dauer,
beginnend von einem Anfangs-Referenzzeitpunkt
To, der für die Anwendung spezifisch
ist, die Anrufe der Terminals durch die Quelle S nicht
länger berücksichtigt.
Tatsächlich
sind die verschiedenen Netze mehr oder wenig besetzt oder belegt,
abhängig
von den Tagesprogrammen. Zum Beispiel wird ein audiovisueller Kanal
mit einer stark kinematographischen oder filmartigen Komponente
erkennen, dass seine Zuhörerschaft
um 20:30 Uhr nennenswert zunimmt, wenn er ein kinematographisches
Werk oder ein Filmwerk sendet, während
die Zuhörerschaft bei
13:00 Uhr für
denselben Kanal sicherlich geringer ist. Die auf eine Anforderung
folgende obengenannte Stauung von dem Programmsender, der die Benutzer
zur Reaktion auffordert, kann daher ein Hindernis für die Teilnahme
bestimmter Benutzer bilden deren Profil, zum Beispiel für eine Marktuntersuchung, mehr
dazu neigt, für
den Programmsender von Interesse zu sein. Somit können in
dem obigen Beispiel die Manager oder Verwalter des Kanals, die insbesondere
Benutzer ansprechen möchten,
die kinematographische Werke oder Filmwerke schätzen, nicht sicher sein, dass
sie die Möglichkeit
zur Übertragung eines
Anrufes hatten, wenn die Netzbelegung am stärksten ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
darin, die obengenannten Nachteile des Standes der Technik durch
ein Verfahren zu vermeiden, das es ermöglicht, den Fluss von Kommunikationen
zwischen der Quelle S der interaktiven Programme und den
diese Programme empfangenen Terminals zu steuern, indem während jedes
interaktiven Programms die Quelle zu jedem Terminal eine Gruppe
von Daten sendet, die dafür
vorgesehen sind, ein Protokoll zur Bildung von interaktiven Kommunikationen
zwischen der Quelle und den Terminals aufzubauen oder zu errichten.
Ein derartiges Protokoll wird behandelt in "Video on Demand", Radio
Fernsehen Elektronik, Band 43, Nr. 8, 01. August 1994, Berlin, DE.
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Gemäß der Erfindung enthält die Gruppe
von Daten eine Periode von δt,
während
der jedes Terminal berechtigt ist, zu versuchen, eine interaktive
Kommunikation mit dem Sender herzustellen, und einen Datenteil P,
allgemein mit Datum bezeichnet, das einen Prioritätswert für jedes
zu berücksichtigte
Terminal benötigt,
um den Versuch für
eine interaktive Kommunikation auf einen Zeitpunkt in der genannten Periode δt zu legen.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird
die Priorität
Pi jedes Terminals in einer derartigen Weise bestimmt, dass die
Terminals als Ganzes in Untergruppen von Terminals mit derselben
Priorität aufgespalten
werden und die Untergruppen im wesentlichen dieselbe Zahl von Terminals
enthalten.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung
besteht darin, dass die Gruppe von Daten außerdem wenigstens ein Datum
C enthält,
das wenigstens ein Auswahlprofil erfordert, das eine Untergruppe
von Benutzern von zu berücksichtigenden
interaktiven Terminals kennzeichnet.
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Ein anderes Merkmal der Erfindung
besteht darin, dass die Gruppe von Daten eine Maximalzahl M von
Versuchen enthält,
die während
der Periode δt berechtigt
sind.
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Diese Daten ermöglichen eine optimale Ausnutzung
der Dauer, für
die die Kommunikationen berechtigt sind, durch Ausdehnung oder Verbreitung der
Anrufe der Benutzer gleichmäßiger über die
Dauer und dadurch, dass ermöglicht
wird, dass Benutter, deren Wahlprofil für die Betreiber des Netzes
primär von
Interesse ist, einen Prioritätszugriff
zu den interaktiven Kommunikationen haben.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
an einem nicht-einschränkenden
Beispiel anhand der beigefügten
Figuren:
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1 zeigt
diagrammatisch und teilweise ein interaktives Kommunikationsnetz,
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2 zeigt
diagrammatisch ein Beispiel der Ausnutzung der Dauer, für die die
Kommunikationen mit der Sendequelle berechtigt sind.
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Teilweise in 1 dargestellt und bereits oben kurz beschrieben
sind ein Netz zum Austausch von audiovisuellen und Service-Informationen,
die von einer Quelle S übertragen
werden, ein direkter Weg aus einem Multiplexer 1 von dem
oben erwähnten
Typ und ein Kanal 2 zur Übertragung audiovisueller Programme,
während
ein Rückweg
aus einer Telefonleitung 4, besteht, die ein interaktives
Terminal 6 mit einem Server 8 verbindet, der einerseits
zur Verwaltung einer Datenbank 10, in der Informationen
für die
Benutzer der interaktiven Terminals gespeichert sind, und andererseits
zum Sammeln und Verarbeiten der Informationen, die durch diese Terminals während der
Kommunikation mit der Programmquelle S ausgegeben werden,
vorgesehen ist. Der Server 8 ist eine logische Einheit,
die einen oder mehrere Server enthalten kann, die mit einem oder
mehreren Netzen verbunden sind.
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In einer bevorzugten Anwendung der
Erfindung besteht wenigstens ein Terminal aus einem Fernsehempfänger.
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Gemäß einer Variante der Endung
wird das Verfahren in Anwendungen ausgeführt, in denen wenigstens ein
Terminal ein Mikrocomputer ist, der Mittel zum Empfang von interaktiven
Programmen enthält.
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Die Terminals enthalten im Kontext
des vorliegenden Beispiels Decoder zum Empfang der übertragenen
Signale und Modems für
den Rückweg.
Außerdem
enthält
jedes mit dem Netz verbundene Terminal Berechnungsmittel, wie einen
Microprozessor, mit Speichermitteln oder einem programmierbaren Speicher,
wie ein sogenanntes Flash, EPROM oder E2PROM, zur Speicherung bestimmter
Parameter. Diese Parameter enthalten wenigstens eine laufende Nummer
und ihre Adresse in dem Netz. Außerdem können diese Parameter durch
den Konstrukteur, den Händler
oder alternativ durch den Netzsender (besonders in dem Fall von
verkabelten oder Telefonnetzen) programmiert werden und können gegebenenfalls
in jedem Zeitpunkt durch das Netz aktualisiert werden. Außerdem wird
ein Datum in dem programmierbaren Speicher des Terminals gespeichert, das
ein Auswahlprofil darstellt, das einen Benutzer dieses Terminals
kennzeichnet.
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In dem Fall des vorliegenden Beispiels überträgt der Sender
während
der Übertragung
eines interaktiven Programms eine Gruppe von Daten mit einer Periode δt während der
jedes Terminal berechtigt ist, zu versuchen, eine interaktive Kommunikation
mit dem Sender herzustellen und ein Datum P, das erfordert, dass
ein für
jedes Terminal spezifischer Prioritätswert berücksichtigt wird und der Versuch
für die interaktive
Kommunikation bei einem Zeitpunkt erfolgt, der innerhalb dieser
Periode δt
liegt.
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Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung
enthält
jedes Terminal einen anfänglichen Prioritätswert,
der aus der laufenden Nummer oder aus der Adresse des Terminals
abgeleitet ist. Dieser Prioritätswert,
der eine mit Po bezeichnete Variable ist,
wird in den Speichermitteln des Terminals gespeichert. Der Anfangswert
von Po kann aus der folgenden Gleichung
E1 ermittelt werden: Po =
Id modulo (N) E1 Dabei
ist Id eine für das Terminal spezifische
Identifikationszahl (insbesondere, aber nicht ausschließlich, die
laufende Nummer oder die Adresse des Terminals oder des Netzes),
N eine ganze Zahl, die die Anzahl der möglichen Prioritäten darstellt,
wodurch Unteraufteilungen mit gleicher Dauer der Antwortzeit δt definiert
werden. Somit kann N eine ganze Zahl sein, die in dem Terminal gespeichert
und in der Lage ist, durch den Sender geändert zu werden, und die in
Abhängigkeit
von der Terminalzunahme und der Kapazität für den Empfang von Anrufen der
Terminals auf dem Rückweg
aktualisiert werden kann. Der anfängliche Prioritätswert Po
wird vorzugsweise während des
Einschaltens des Terminals ermittelt. Im folgenden steht Pi für den Prioritätswert eines
Terminals, Pi kann Werte von 0 bis N-1 annehmen, wobei sich dieser
Wert in der im folgenden beschriebenen Weise ändert.
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In vorteilhafter Weise erfolgt die
Antwort wenigstens eines Benutzers zu wenigstens einem Terminal,
das Mittel zum Empfang interaktiver Programme durch wenigstens eine
Fernbedieneinheit enthält.
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Gemäß einer Variante der Erfindung
kann diese Antwort durch wenigstens eine Tastatur erfolgen, zum
Beispiel eine Tastatur für
einen Microcomputer. Gemäß einer
anderen Variante kann der Benutzer durch Drücken wenigstens eines Ikons
auf die auf einem Fernsehschirm oder einem Mikrocomputerschirm dargestellte
interaktive Nachricht antworten, das auf dem Schirm dargestellt
wird, wobei dieser Schirm vom sogenannten "touch-screen"-Typ (Sensor-Bildschirm)
ist, der in anderen Anwendungen bekannt ist.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet in
der folgenden Weise:
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Während
der Übertragung
einer von einen interaktiven Programm begleiteten Sendung gibt der Terminalempfänger die
Sendung wieder und führt das
interaktive Programm durch. Im allgemeinen stellt dieses Programm
eine Nachricht dar, die für
den Benutzer bestimmt ist und die ihn auffordert, in der einen Weise
oder in der anderen Weise zu reagieren. Diese Nachricht kann, unter
anderen Dingen, in visueller Form auf dem Bildschirm des Terminals,
in der Form eines hörbaren
Signals, in der Form einer Datenfolge oder als eine Kombination
dieser drei Formen dargestellt werden. In der folgenden Beschreibung
wird als ein nicht-einschränkendes
Beispiel eine visuelle interaktive Nachricht angenommen, die auf
dem Fernsehschirm erscheint. Zum Beispiel kann eine auf einem Schirm
wiedergegebene interaktive audiovisuelle Nachricht von dem Typ sein:
"Zum Empfang einer Broschüre,
drücke
die Taste I-TV" (I-TV steht für
Interactive TV) oder auch für
"Wähle: JA/NEIN".
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In dem Fall des Beispiels der ersten
Nachricht kann die einem Benutzer erlaubte Anrufperiode zum Beispiel
"unendlich" (infinite) sein, was der Übertragung des Pa rameters δt = 0 in
dem interaktiven Programm entspricht. Diese Situation tritt in dem
Fall auf, wo durch den Programmsender keine Steuerung des Datenflusses
ausgelöst
wird. In dem ersten Fall werden dann die Flüsse nach dem Verfahren zur Steuerung
der Flüsse
der Software des Terminals selbst gesteuert. Der Sender versucht
in diesem Fall nicht, eine bestimmte Managementstrategie in Abhängigkeit
von der Senderübertragung
auszulösen.
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Im Gegensatz dazu kann in dem Fall
des Beispiels der zweiten Nachricht eine Periode durch den Programmsender
festgelegt werden, eine Periode, oberhalb der kein Anruf berücksichtigt
wird. Dieser Fall entspricht der Situation, wo δt ≠ 0 ist, und wird bewirken, dass
die Anrufversuche des Terminals, die die anderen Daten enthalten,
durch den Programmsender zu dem Terminal gesendet werden.
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Unter den Parametern, die zusammen
mit dem interaktiven Programm übertragen
werden, zeigt die Markierurg P dem Terminal an, wie seine Priorität Pi berücksichtigt
werden sollte, um die Zeitpunkte zu ermitteln, bei denen er seinen
Anrufversuch oder seine Anrufversuche durchführen kann. Es können zwei
Fälle erwogen
werden, abhängig
von dem Wert der Markierung P.
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In den beiden spezifischen Fällen, die
erwogen werden können,
muß das
Terminal einen Zeitpunkt Ti innerhalb des Zeitintervalls δt bestimmen.
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Ein Takt innerhalb jedes Terminals
liefert den Wert des Referenzzeitpunktes To, der dem Startzeitpunkt
der Periode δt
entspricht. Der Zeitpunkt Ti wird nach der folgenden Gleichung E2
berechnet: Ti = Tclock
+ (Pi*T) E2 wobei
T = δt/N
ist, Pi den laufenden Prioritätswert des
Terminals und Tclock den Wert des internen Taktes in dem Zeitpunkt
darstellt, bei dem Ti berechnet wird.
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Der To und Tclock liefernde interne
Takt ist zum Beispiel mit einem Takt des Senders synchronisiert,
zum Beispiel dem sogenannten SCR ("System Glock Reference")-Takt,
der in der MPEG2 Norm festgelegtist, und dessen Werte in dem Multiplex übertragen
werden. To ist zum Beispiel der Wert des internen Taktes in dem
Zeit punkt, wo das interaktive Programm empfangen oder auch ein weiterer
Parameter durch den Sender übertragen
wird.
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N bezeichnet die Zahl der Unterteilungen,
die für
das Zeitintervall δt
erwünscht
ist, und demzufolge die Anzahl der verschiedenen Prioritätswerte.
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Wenn P = 0 ist, dann erfolgt der
erste Anrufversuch im oben definierten Zeitpunkt Ti Wenn
der Versuch nicht gelingt, dann wird ein neuer Wert von Ti berechnet
und ein neuer Versuch durchgeführt,
bis Ti die Periode δt übersteigt
oder bis die Maximalzahl der Versuche N erreicht ist.
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Wenn P = 1 ist, dann wird keine Steuerung auf
den ersten Anrufversuch durchgeführt:
er erfolgt sobald wie möglich,
nämlich
sobald der Benutzer die erwarteten Antworten geliefert hat. Wenn
dieser erste Anruf nicht gelingt, erfolgt beim Zeitpunkt Ti ein
zweiter Versuch. Wenn dieser zweite Versuch nicht gelingt, erfolgt
ein neuer Versuch, undsoweiter, wie oben.
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Wenn ein Versuch erfolgreich ist
oder wenn die Periode δt überschritten
wird, wenn das Datum P den Wert 0 oder 1 hat, wird die Zahl Pi die den Prioritätswert des Terminals anzeigt,
entsprechend der folgenden Gleichung aktualisiert: P1 (n
+ 1) = (P1 (n) + 1) Modulo (N) P1 (n) bezeichnet den laufenden Prioritätswert in
einem bestimmten Zeitpunkt, P1 (n + 1) bezeichnet
den Prioritätswert
nach einem erfolgreichen Versuch oder nach dem Überschreiten der Periode δt.
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Wenn hingegen der Maximalwert der
Anrufe erreicht wird, bleibt die Priorität dieselbe.
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Somit liegen die Anrufversuche durch
die Terminals, deren Priorität
Pi klein ist, enger zusammen als in dem Fall der Terminals, deren
Priorität
Pi hoch ist. Die Häufigkeit
der Anrufversuche der Terminals mit geringer Priorität wird erhöht, wodurch
die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Anrufs zunimmt.
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Das Datum P macht es möglich, einer Überlastung
eines Netzes zuvorzukommen: es ermöglicht somit die Benutzung
eines Auswahlkriteriums, das im Fall einer Netzüberlastung die Priorität ist, ohne
das Profil des Benutzers zu berücksichtigen.
Als Beispiel ist es für
einen wenig bekannten Kanal sehr wahrscheinlich, dass um 13:00 Uhr
alle Anrufe durchkommen, und daher wird das Datum P auf 0 gesetzt.
Indessen ist es für
einen Kanal mit einer großen
Zuhörerschaft
unwahrscheinlich, dass alle Anrufe zu der Quelle durchkommen, und
daher wird das Datum P auf 1 gesetzt.
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Wieder zu dem obengenannten Beispiel: Wenn
ein interaktives Programm während
der Sendung eines kinomatographischen Werks oder eines Filmwerks übertragen
wird, wird der Programmsender wahrscheinlich hauptsächlich an
den sogenannten "film-buff"-Fernsehzuschauern interessiert sein. Demzufolge
und in vorteilhafter Weise ist ein durch den Quellen/Sender S gesendeter
Parameter C gleich 1 und zeigt dem Terminal an, dass es ermitteln sollte,
ob das oder ein Benutzerprofil, das in den Speichermitteln des Terminals
gespeichert ist, Eigenschaften aufweist, die gemeinsam sind mit
einem zusammen mit dem interaktiven Programm übertragenen Profil. Wenn somit
in dem obigen Beispiel der Parameter C durch die Quelle S auf
1 gesetzt wird, hat ein "film-buff"-Fernsehzuschauer Prioritätszugriff zur Übertragung
eines Anrufs über
die Rückleitung. Hier
bedeutet "Prioritätszugriff"
(priority access), dass das Terminal berechtigt ist, sobald wie
möglich eine
Kommunikation mit dem Server des Senders zu versuchen, nämlich sobald
der Benutzer das durch das Programm geforderte Datum oder Daten
geliefert hat. Nach einem ertolgreichen Zugriff zu der Rückleitung
oder nach Ablauf der Periode δt
kehrt die Priorität
dieses Terminals zu ihrem Wert vor dem Anruf zurück.
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Wenn alternativ das Datum C gleich
null ist, ist der Anruf des Terminals nicht durch sein Benutzerprofil
bedingt.
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Es ist nunmehr ersichtlich, dass,
unabhängig von
der Art des Kommunikationsnetzes, die Erreichung der gesetzten Ziele
ermöglicht
wird, nämlich die
Lieferung eines Verfahrens zur Steuerung der Flüsse der Anrufe von interaktiven
Terminals zu der Quelle S vom Programmen, so dass sie in
einer optimalen Weise einerseits abhängig von der Kapazität des Netzes
und andererseits von den Profilen der Benutzer der Terminals verwaltet
werden.
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Natürlich kann die Erfindung auf
andere Typen von Netzen vom Typ MMDS, LMDS oder MVDS, auf jeden
Typ eines interaktiven Terminals von Mitteln zur Sammlung interaktiver
Informationen und Betriebsmitteln ausgedehnt werden, die für die Übertragung
der Antwort des Benutzers zu dem Terminal vorgesehen sind.