WO2003105402A1 - Verfahren und system zum übertragen von datenpaketen - Google Patents

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WO2003105402A1
WO2003105402A1 PCT/DE2003/001820 DE0301820W WO03105402A1 WO 2003105402 A1 WO2003105402 A1 WO 2003105402A1 DE 0301820 W DE0301820 W DE 0301820W WO 03105402 A1 WO03105402 A1 WO 03105402A1
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WO
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receiver
transmitter
data packet
sent
timer
Prior art date
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PCT/DE2003/001820
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French (fr)
Inventor
Mark Beckmann
Michael Eckert
Martin Hans
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/27—Evaluation or update of window size, e.g. using information derived from acknowledged [ACK] packets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/04—Registration at HLR or HSS [Home Subscriber Server]

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for transmitting data packets.
  • Such methods and systems are used, inter alia, in mobile radio networks.
  • the so-called multicast transmission is a better option.
  • the various subscribers to whom the same message is to be transmitted are combined to form a group (multicast group) and this is assigned only one address (multicast address).
  • the data to be transmitted are then only sent once to this multicast address.
  • the multicast messages are only sent once over common connection paths from the sender to the receivers.
  • the transmitter does not have to know where and how many recipients are hidden behind the multicast address.
  • To receive messages from a specific multicast group a subscriber must subscribe to this multicast group.
  • broadcast area The area in which the messages are sent out is referred to as the broadcast area.
  • the size of the broadcast area is determined by the network operator. Ideally, as with multicast, the message is only sent once via common connection paths.
  • the disadvantage here, however, is that all participants within the broadcast area have the option of reading broadcast messages. In order to read only certain messages and to discard or filter others, participants can make the appropriate settings on their end devices. An explicit registration for a broadcast service is not required.
  • Subscribers only want to pay for a service if they have actually received the messages from the service. If, due to transmission problems, certain data does not arrive at the mobile radio terminal, the subscriber may not be charged for it.
  • a news service such as multicast or broadcast must therefore be sufficiently reliable.
  • Such a required reliability can be guaranteed, for example, in that subscribers who have not received certain data send appropriate non-reception information back to the network and the subscribers are then retransmitted to the "lost" data of the message.
  • the problem here is that such a multi-transmission, in order to guarantee the reception of data, is very complex, especially since this data is retransmitted to a whole group of participants, ie also to participants who have already received the data correctly.
  • the multicast or broadcast The advantage achieved in terms of saving transmission capacity is lost again.
  • a service such as broadcast or multicast, since the data is sent from the sender to the receiver without confirmation.
  • future paid services the participants only want to pay for the data if they have actually received it.
  • the method for transmitting data packets has the steps of sending a data packet from a sender to a receiver and sending a confirmation message for the receipt of the data packet from the receiver to the sender, a timer for checking the receipt of the confirmation message when the data packet is sent is started.
  • the present invention is preferably used in a third generation mobile radio network, such as UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • the transmitter is, for example, a UMTS base station connected to a network and the receiver is a UMTS mobile radio terminal.
  • the data packets or the confirmation message can in principle be sent on the basis of any mobile radio standard.
  • the timer determines the time between sending the data packet and confirmation via a confirmation delivery message or checks whether a confirmation message arrives at the sender within a predetermined time interval.
  • data packets are no longer sent from the transmitter to the receiver if no confirmation message arrives at the receiver within a time window started by the timer. In such a case, it can be assumed that the data packets either did not arrive at the recipient or that the recipient does not send any confirmation messages back to the sender.
  • the data packets are not billed if no confirmation message arrives at the receiver within a time window started by the timer.
  • Users of the receiver who receive data packets from the transmitter only want to pay a fee for receiving data packets if the data packet was not only sent by the transmitter, but if they actually received it. It is possible that a sender has sent a data packet, but this e.g. never arrived at the receiver due to dead spots. In such a case, it is obvious that the user of the recipient does not want to pay any fees for the unused data packet. As a result, there is no charge in such a case.
  • a status query is directed from the transmitter to the receiver if no confirmation message arrives at the receiver within a time window started by the timer.
  • the status of the recipient can be checked by such a status query. If, for example, the recipient is no longer able to send confirmation messages to the sender, this can be determined using the status query. It is also conceivable that the end device of the user is manipulated in this way was that this no longer sends confirmation messages. As a result, no proof is provided that the data packet has actually been received by the terminal. In such a case, the status query can be used to check whether there is any manipulation.
  • the timer when the sender receives a confirmation message, the timer is reset and the data packet is billed. This is the normal case. After receiving the confirmation message, the timer is reset and started again when a new data packet is sent. Since there is proof of correct receipt of the data packet by the recipient, the data packet can then be billed.
  • a non-reception message is sent from the receiver to the transmitter.
  • a data packet is not received correctly, i.e. if a data packet was not received completely or only partially by the receiver, a non-receive message is sent to the sender. In such a case, there will be no charge. It can be provided that the incorrectly transmitted data packet is sent again.
  • a non-reception message is also sent from the receiver to the transmitter. In this case, too, there is no billing or the data packet that has not been received is sent again.
  • the number of received non-reception messages is stored in the transmitter.
  • the number of non-receive messages received is a measure of incorrectly transmitted data packets. If there are too many incorrectly transmitted data packets, the sender must check whether this is a basic ches problem or whether there is tampering with the recipient.
  • a status query is directed from the transmitter to the receiver. This status query can in turn be used to check why a number of non-reception messages above the predetermined limit value was sent to the transmitter.
  • the task set at the outset is also achieved by a system for transmitting data packets with means for sending a data packet from a sender to a receiver and means for sending a confirmation message for the receipt of the data packet from the receiver to the sender, wherein a timer sends the data packet is started to check the receipt of the confirmation message.
  • the present invention further relates to a terminal for use in a method according to the invention and a terminal for use in a system according to the invention.
  • the terminal is preferably a mobile radio terminal.
  • the recipient sends the network an acknowledgment of receipt upon receipt of data packets.
  • the sender is notified of the correct receipt of the data at the receiver.
  • the recipient will then be charged accordingly.
  • the acknowledgment of receipt will preferably also be sent back to the network after receipt of a related set of data packets, since an incomplete data record may no longer be decipherable and thus has no value for the subscriber.
  • the confirmation information can either be either be transmitted back to the transmitter via receiver-specific or shared channels.
  • the sender After receiving an acknowledgment of receipt, the sender knows that the data has been received by the participants. Accordingly, the service can be billed to the subscriber. If the sender does not receive an acknowledgment of receipt, the transmitted data of the service will not be charged to the subscriber. It must be ensured that a recipient cannot be manipulated in such a way that it never sends an acknowledgment of receipt, since in this case the subscriber could receive the service free of charge. Under certain conditions, a request about the status or status of the receiver can be sent for this, why no reception information can reach the transmitter anymore.
  • a receiver makes sense for a receiver to send a confirmation message back to the sender when the reception is correct, and to send a non-reception message back to the sender if the reception is incorrect.
  • This non-receipt message then has the effect that the data are not invoiced to the subscriber. It must be ensured that a recipient does not always only send non-receive messages back to the sender and that the subscriber can therefore receive the service free of charge. For this purpose, a request about the status or status of the recipient can be sent under certain conditions, inquiring why the recipient only sends non-received messages.
  • Figure la is a flowchart of a correct flow of a
  • FIG. 1b shows a flowchart of an incorrect transmission of a data packet
  • Figure 2 shows an embodiment of a transmission of several
  • FIG. 1 shows a correct transmission of a data packet P3 from a transmitter S to a receiver E.
  • a timer is started in the transmitter S.
  • the receiver E receives the data packet P3.
  • the receiver E sends a confirmation message 2 to the transmitter S, which is received by the transmitter S at the time tx.
  • the time tx lies before the end of the time window t2 started by the timer, which is defined by the time tl, i.e. the sending of the data packet P3 is predetermined.
  • Figure lb shows an incorrect transmission of a data packet P3 from a transmitter S to a receiver E.
  • tl i.e. at the point in time at which the data packet P3 is sent by the transmitter S, a timer is again in the
  • FIG. 2 shows a transmission of a series of data packets from a transmitter S to a receiver E.
  • a message consisting of the data packets P1 to P10 is transmitted to a group of receivers via broadcast or multicast becomes.
  • the data are transmitted across all receivers common channels (resources).
  • To the confirmation and Sending non-confirmation information back to the network uses either dedicated or shared channels.
  • only the transmitter S and a receiver E are considered in the exemplary embodiment shown in FIG. The statements apply equally to each of the recipients of the same message.
  • the transmitter S begins with the transmission of the data packets 1 to 10 and sends them successively to the recipient (s).
  • the data packet P3 is sent from the transmitter S to the receiver E.
  • the latter confirms receipt by sending a confirmation message 11 to the transmitter S.
  • a timer (not shown) is started until the confirmation information is expected to expire. Comes in this time interval, i.e. until the end of the time interval specified by the timer, an acknowledgment from the receiver E, the timer is stopped and the transmission of the data is charged accordingly. If the recipient E does not send a confirmation message before the timer expires, the data will not be charged to the subscriber.
  • a so-called send window can be set up on the network side.
  • Such a window must be managed in the transmitter for each receiver.
  • the transmitter S is to transmit the data packets P1 to P10 to the receiver E.
  • the transmitter S receives, for example, a confirmation message after the data packet P3 has been sent, and the send window is then "pushed on" in such a way that the start lies with the data packet P4 and the end with the data packet P7. If the sender S does not receive a confirmation message after sending the packet P4, the transmission window is not moved on. The start of the send window remains with the data packet P4.
  • the data packets P5, P6 and P7 are then transmitted, even if no confirmation messages are sent to the receiver E. After the transmission of the data packet P7 and assuming that no further confirmation message has been transmitted, the end of the transmission window has been reached.
  • a timer is started after sending the data packet P7. As soon as this timer has expired and when the end of the transmission window has been reached, a request for the status or state of the receiver E is sent. It is asked why no confirmation messages have been sent. There is a possibility that the receiver is in a dead zone or cannot be reached for other reasons. In such a case, he should no longer be billed for the service. The send window can then be moved again until the beginning of the window is the last data packet sent.
  • the recipient E has been manipulated in such a way that it never sends confirmation messages, this can be determined via the sent request, in which case the subscriber can be deprived of the right to receive messages to recieve. This can be done, for example, by the network initiating an alert from the recipient group or, for example, by withdrawing the key for decrypting the messages.
  • the transmitter S receives a confirmation message again before the timer expires, the timer is reset, the transmission window is shifted (by one position) and the next data packet (P8) can be transmitted. In this case, no request about the status of the end device is sent.
  • the send window can be moved again until the start of the window lies with the packet currently being sent.
  • a counter can be set up on the transmitter side, which counts the number of successive non-received messages. For this purpose, such a counter is managed in the transmitter S per receiver.
  • the mode of operation is similar to the method of the transmission window described above, with the number of consecutive non-reception messages now being counted and then for a given one freely selectable meter reading a request about the status or the state of the terminal E is sent.
  • the receiver is in a dead zone or that data transmission is not possible for other reasons.
  • the recipient should no longer be billed for the service.
  • the counter can be reset to zero.
  • the recipient is manipulated in such a way that it only sends non-receive messages, this can be determined via the sent request.
  • the subscriber can then be deprived of the right to receive the messages. This can again be done, for example, by a network-initiated message from the recipient group or by the withdrawal of the key for decrypting the messages.
  • the counter is not increased further and the next data packet can be transmitted. No request about the status of recipient E is sent. If correct confirmation messages are subsequently received again for all packets, the counter is reset to zero.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Datenpaketen, wobei das Verfahren die Verfahrensschritte - Senden eines Datenpaketes von einem Sender (S) zu einem Empfänger (E) und - Senden einer Bestätigungsnachricht für den Erhalt des Datenpakets von dem Empfänger (E) zu dem Sender (S) umfasst. Beim Senden des Datenpakets wird ein Zeitgeber zur Kontrolle des Erhalts der Bestätigungsnachricht gestartet. Erfindungsgemäß findet keine Vergebührung des Datenpakets statt, falls keine Bestätigungsnachricht innerhalb eines durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters beim Empfänger (E) eintrifft.

Description

Beschreibung
Verfahren und System zum Übertragen von Datenpaketen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Übertragen von Datenpakten.
Derartige Verfahren bzw. Systeme finden unter anderem in Mobilfunknetzen Anwendung .
Bei vielen in modernen Mobilfunksystemen angebotenen Diensten und Anwendungen sollen Nachrichten nicht nur zu einem, sondern zu zwei und mehreren Mobilfunkteilnehmern übertragen werden. Beispiele für solche Dienste und Anwendungen sind Nachrichten-Gruppen (News Groups) , Videokonferenzen, Videoübertragungen auf Anfrage (Video-on-Demand) oder verteilte Anwendungen.
Bei der Übertragung der Nachrichten zu den verschiedenen Teilnehmern ist es möglich, jedem Empfänger separat eine Kopie der Daten zuzusenden. Eine solche Technik kann implementiert werden, ist jedoch für große Gruppen ungeeignet. Da dieselbe Nachricht über N (N = Anzahl der Empfänger der Nachricht) Einzelverbindungen (Unicast-Verbindungen) übertragen wird und dabei mehrfach über gemeinsame Verbindungswege gesendet wird, benötigt dieses Verfahren eine sehr hohe Bandbreite .
Eine bessere Möglichkeit bildet die sogenannte Multicast- Übertragung. Hierbei werden die verschiedenen Teilnehmer, denen dieselbe Nachricht übermittelt werden soll, zu einer Gruppe (Multicast-Gruppe) zusammengefasst und dieser nur eine Adresse (Multicast-Adresse) zugeordnet. Die zu übertragenden Daten werden daraufhin nur einmal an diese Multicast-Adresse gesendet. Über gemeinsame Verbindungswege vom Sender zu den Empfängern werden die Multicast-Nachrichten im Idealfall nur einmal gesendet. Der Sender muss dabei nicht wissen, wo und wie viele Empfänger sich hinter der Multicast-Adresse verbergen. Um Nachrichten einer bestimmten Multicast-Gruppe zu empfangen, muss sich ein Teilnehmer zu dieser Multicast-Gruppe einschreiben.
Beim Übertragen werden Mitteilungen an eine Gruppe von Teilnehmern innerhalb eines regionalen Gebiets versendet. Das Gebiet, in der die Nachrichten ausgesendet werden, wird als Ü- bertragungsgebiet (Broadcast Area) bezeichnet . Die Größe der Broadcast Area wird vom Netzbetreiber bestimmt. Über gemeinsame Verbindungswege wird die Nachricht dabei im Idealfall, wie auch beim Multicast nur einmal gesendet. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass alle Teilnehmer innerhalb der Broadcast Area die Möglichkeit haben, Broadcast-Nachrichten zu lesen. Um nur bestimmte Nachrichten zu lesen und andere zu verwerfen bzw. zu filtern, können Teilnehmer an ihren Endgeräten entsprechende Einstellungen vornehmen. Eine explizite Einschreibung zu einer Broadcast-Dienstleistung ist nicht erforderlich.
Teilnehmer wollen einen Dienst nur dann bezahlen, wenn sie die Nachrichten des Dienstes auch tatsächlich empfangen haben. Wenn aufgrund von Übertragungsproblemen bestimmte Daten nicht beim Mobilfunk-Endgerät ankommen, darf dem Teilnehmer dafür auch nichts berechnet werden. Ein Nachrichtendienst wie z.B. Multicast oder Broadcast muss daher ausreichend zuverlässig sein. Eine solche geforderte Zuverlässigkeit kann beispielsweise dadurch garantiert werden, dass Teilnehmer die bestimmte Daten nicht bekommen haben, eine entsprechende Nichtempfangsinformation an das Netzwerk zurücksenden und diesen Teilnehmern daraufhin die "verlorenen" Daten der Nachricht erneut übertragen werden. Problematisch ist hierbei, dass eine solche MultiÜbertragung, um den Empfang von Daten zu garantieren, sehr aufwendig ist, insbesondere da diese Da- ten an eine ganze Gruppe von Teilnehmern erneut übertragen werden, d.h. auch an Teilnehmer, welche die Daten bereits korrekt erhalten haben. Der durch Multicast bzw. Broadcast erreichte Vorteil hinsichtlich einer Einsparung von Übertragungskapazität geht dadurch wiederum verloren. Darüber hinaus ist es bei bekannten Systemen nicht möglich, eine Dienstleistung wie beispielsweise Broadcast oder Multicast zu vergebüh- ren, da die Daten unbestätigt vom Sender an die Empfänger versendet werden. Bei zukünftigen kostenpflichtigen Diensten wollen die Teilnehmer jedoch nur dann für die Daten bezahlen, wenn sie diese auch tatsächlich empfangen haben.
Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zum Übertragen von Datenpaketen bereitzustellen, bei welchen eine zuverlässige Vergebuhrung bei geringer Netzbelastung gewährleistet wird.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren und ein System zum Übertragen von Datenpaketen gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen abgegeben.
Das Verfahren zum Übertragen von Datenpaketen weist die Verfahrensschritte Senden eines Datenpaketes von einem Sender zu einem Empfänger und Senden einer Bestätigungsnachricht für den Erhalt des Datenpakets von dem Empfänger zu dem Sender auf, wobei beim Senden des Datenpakets ein Zeitgeber zur Kon- trolle des Erhalts der Bestätigungsnachricht gestartet wird.
Die vorliegende Erfindung findet bevorzugt in einem Mobil- funknetzwerk der dritten Generation, wie z.B. UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) Anwendung. In einem solchen System handelt es sich beispielsweise bei dem Sender um eine mit einem Netzwerk verbundene UMTS-Basisstation und bei dem Empfänger um ein UMTS-Mobilfunkendgerät . Die Erfindung ist jedoch grundsätzlich auf jede Art von ÜbertragungsSystemen anwendbar. Die Datenpakete bzw. die Bestätigungsnachricht können grundsätzlich auf Basis jedes Mobilfunkstandards versendet werden. Der Zeitgeber bestimmt die Zeit zwischen dem Absenden des Datenpakets und Rückmeldung über eine Bestäti- gungsnachricht bzw. überprüft, ob eine Bestätigungsnachricht innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls wieder beim Sender eintrifft.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden keine Datenpakete mehr von dem Sender an den Empfänger gesendet, falls keine Bestätigungsnachricht innerhalb eines durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters beim Empfänger eintrifft. In einem solchen Fall kann davon ausgegan- gen werden, dass die Datenpakete entweder nicht bei dem Empfänger angekommen sind, oder der Empfänger grundsätzlich keine Bestätigungsnachrichten an den Sender zurücksendet.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung findet kei- ne Vergebuhrung der Datenpakete statt, falls keine Bestätigungsnachricht innerhalb eines durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters beim Empfänger eintrifft. Nutzer des Empfängers, die Datenpakete von dem Sender empfangen, wollen für den Empfang von Datenpaketen nur dann eine Gebühr zahlen, wenn das Datenpaket nicht nur vom Sender abgesandt wurde, sondern wenn sie dieses auch tatsächlich empfangen haben. Es besteht die Möglichkeit, dass ein Sender zwar ein Datenpaket abgesandt hat, dieses jedoch z.B. aufgrund von Funklöchern nie bei dem Empfänger angekommen ist. In einem solchen Fall ist es naheliegend, dass der Nutzer des Empfängers keine Gebühren für das nichtgenutzte Datenpaket zahlen will. Folglich findet in einem solchen Fall auch keine Vergebuhrung statt.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird eine Statusabfrage von dem Sender an dem Empfänger gerichtet, falls keine Bestätigungsnachricht innerhalb eines durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters beim Empfänger eintrifft. Durch eine solche Statusabfrage kann der Zustand des Empfängers überprüft werden. Ist z.B. der Empfänger nicht mehr in der Lage, Bestätigungsnachrichten an den Sender zu senden, so kann dies mit Hilfe der Statusabfrage ermittelt werden. Denkbar ist auch, dass das Endgerät des Nutzers so manipuliert wurde, dass dieses keine Bestätigungsnachrichten mehr absendet. Folglich wird auch kein Nachweis dafür geliefert, dass das Datenpaket tatsächlich bei dem Endgerät eingegangen ist. In einem solchen Fall kann mit Hilfe der Statusabfrage über- prüft werden, ob eine Manipulation vorliegt.
Erfindungsgemäß wird bei Erhalt einer Bestätigungsnachricht durch den Sender der Zeitgeber zurückgesetzt und das Datenpaket vergebührt. Dies ist der normale Fall. Nach Erhalt der Bestätigungsnachricht wird der Zeitgeber zurückgesetzt und bei Absendung eines neuen Datenpakets wiederum gestartet. Da ein Nachweis für den korrekten Erhalt des Datenpakets durch den Empfänger vorliegt, kann anschließend das Datenpaket vergebührt werden.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird bei nicht korrektem und/oder keinem Empfang eines Datenpakets eine Nicht-Empfangs-Nachricht von dem Empfänger an den Sender gesendet. Es besteht die Möglichkeit, dass bei nicht korrek- tem Empfang eines Datenpakets, d.h. falls ein Datenpaket nicht komplett oder nur teilweise durch den Empfänger empfangen wurde, eine Nicht-Empfangs-Nachricht an den Sender gesendet wird. In einem solchen Fall findet keine Vergebuhrung statt. Es kann vorgesehen werden, dass das nicht korrekt ü- bermittelte Datenpaket erneut gesendet wird. Es ist jedoch auch möglich, dass, falls kein Datenpaket durch den Empfänger empfangen wurde, ebenfalls eine Nicht-Empfangs-Nachricht vom Empfänger an den Sender gesendet wird. Auch in diesem Fall findet keine Vergebuhrung statt bzw. das nicht empfangene Da- tenpaket wird erneut gesendet.
Erfindungsgemäß wird die Anzahl der empfangenen NichtEmpfangs-Nachrichten in dem Sender gespeichert. Die Anzahl der empfangenen Nicht-Empfangs-Nachrichten ist ein Maß für nicht korrekt übertragene Datenpakete. Sollten zu viele nicht korrekt übertragene Datenpakete vorliegen, so muss seitens des Senders überprüft werden, ob es sich um ein grundsätzli- ches Problem handelt bzw. ob eine Manipulation an dem Empfänger gegeben ist . Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß bei Ü- berschreitung eines Grenzwertes für empfangene NichtEmpfangs-Nachrichten eine Statusabfrage von dem Sender an den Empfänger gerichtet . Durch diese Statusabfrage kann wiederum überprüft werden, warum eine über den vorgegebenen Grenzwert liegende Anzahl von Nicht-Empfangs-Nachrichten an den Sender gesendet wurde .
Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch durch ein System zum Übertagen von Datenpaketen mit Mitteln zum Senden eines Datenpakets von einem Sender zu einem Empfänger und Mitteln zum Senden einer Bestätigungsnachricht für den Erhalt des Datenpakets von dem Empfänger zu dem Sender, wobei beim Senden des Datenpakets ein Zeitgeber zur Kontrolle des Erhalts der Bestätigungsnachricht gestartet wird, gelöst.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Endgerät zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren und ein Endgerät zur Verendung in einem erfindungsgemäßen System. Bei dem Endgerät handelt es sich bevorzugt um ein Mobilfunk- Endgerät .
Erfindungsgemäß sendet der Empfänger bei Erhalt von Datenpa- keten dem Netzwerk eine Empfangsbestätigung zu. Auf diese Weise wird der Sender über den korrekten Empfang der Daten beim Empfänger benachrichtigt. Der Empfänger wird daraufhin entsprechend vergebührt. Bevorzugt wird die Empfangsbestätigung auch nach Erhalt eines zusammengehörenden Satzes von Da- tenpaketen zurück zum Netzwerk gesendet werden, da ein lückenhafter Datensatz eventuell nicht mehr zu entschlüsseln ist und somit für den Teilnehmer keinen Wert hat.
Vorteile ergeben sich bei der vorliegenden Erfindung dadurch, dass Nutzdaten weiterhin effizient über für alle Empfänger gemeinsame Ressourcen und Kanäle übertragen werden können. Die Bestätigungsinformation kann unabhängig davon entweder über empfängerspezifische oder auch gemeinsame Kanäle zum Sender zurückübertragen werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung empfängerspezifischer Kanäle, da dort im Idealfall nur ein Bit für die Bestätigungsinformation genutzt werden kann (1 = Empfangen, 0 = Nichtempfangen) .
Nach Erhalt einer Empfangsbestätigung hat der Sender Kenntnis darüber, dass die Daten von den Teilnehmern empfangen wurden. Entsprechend kann dem Teilnehmer der Dienst vergebührt wer- den. Empfängt der Sender keine Empfangsbestätigung, so werden die übertragenen Daten des Dienstes dem Teilnehmer nicht in Rechnung gestellt. Es muss dabei sichergestellt werden, dass ein Empfänger nicht derart manipuliert werden kann, dass dieser nie Empfangsbestätigung sendet, da in diesem Fall der Teilnehmer den Dienst kostenfrei empfangen könnte. Unter bestimmten Bedingungen kann dafür eine Anfrage über den Status bzw. den Zustand des Empfängers gesendet werden, warum keine Empfangsinformation mehr den Sender erreichen.
Sinnvoll ist in diesem Zusammenhang, dass ein Empfänger bei korrektem Empfang eine Bestätigungsnachricht zum Sender zurücksendet und bei nicht korrektem Empfang eine NichtEmpfangs-Nachricht zum Sender zurücksendet. Diese Nicht- Empfangs-Nachricht bewirkt sodann, dass die Daten dem Teil- nehmer nicht in Rechnung gestellt werden. Dabei muss sichergestellt werden, dass ein Empfänger nicht immer nur Nicht- Empfangs-Nachrichten an den Sender zurücksendet und somit der Teilnehmer den Dienst umsonst erhalten kann. Zu diesem Zweck kann unter bestimmten Bedingungen eine Anfrage über den Sta- tus bzw. den Zustand des Empfängers gesendet werden, wobei abgefragt wird, warum von dem Empfänger nur Nicht-Empfangs- Nachrichten abgehen.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beige- fügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die dort dargestellten Merkmale und auch die bereits oben beschriebenen Merkmale können nicht nur in der genannten Kombination, sondern auch einzeln oder in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
Figur la ein Ablaufdiagramm eines korrekten Ablaufs einer
Übertragung eines Datenpakets; Figur lb ein Ablaufdiagramm einer fehlerhaften Übertragung eines Datenpakets; und Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer Übertragung mehrerer
Datenpakete in einem Zeitfenster.
Figur 1 zeigt eine korrekte Übertragung eines Datenpakets P3 von einem Sender S zu einem Empfänger E. Beim Absenden des Datenpakets P3 zum Zeitpunkt tl wird ein Zeitgeber in dem Sender S gestartet. Wie durch den Pfeil 1 dargestellt ist, empfängt der Empfänger E das Datenpaket P3. Nach dem Empfang sendet der Empfänger E eine Bestätigungsnachricht 2 an den Sender S, welche zum Zeitpunkt tx in dem Sender S eingeht. Der Zeitpunkt tx liegt vor dem Ende des durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters t2 , welches durch den Zeitpunkt tl, d.h. das Absenden des Datenpakets P3 vorgegeben ist.
Figur lb zeigt eine fehlerhafte Übertragung eines Datenpakets P3 von einem Sender S zu einem Empfänger E. Zu dem Zeitpunkt tl, d.h. zu dem Zeitpunkt, an dem das Datenpaket P3 von dem Sender S abgesendet wird, wird wiederum ein Zeitgeber in dem
Sender S gestartet, dessen Zeitfenster zum Zeitpunkt t2 endet. Während der Übertragung kommt es zu einem Übertragungs- fehler 3. Folglich wird keine Bestätigungsnachricht von dem Empfänger E an den Sender S zurückgesendet .
Figur 2 zeigt eine Übertragung einer Reihe von Datenpaketen von einem Sender S zu einem Empfänger E. Für das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass eine Nachricht bestehend aus den Datenpaketen Pl bis P10 an eine Grup- pe von Empfängern über Broadcast oder Multicast übertragen wird. Die Daten werden dabei über allen Empfängern gemeinsame Kanäle (Ressourcen) übertragen. Um die Bestätigungs- und Nichtbestätigungsinformation an das Netzwerk zurückzusenden, werden entweder dedizierte oder gemeinsame Kanäle genutzt. Der Einfachheit halber wird in dem in Figur 3 gezeigten Aus- führungsbeispiel nur der Sender S und ein Empfänger E be- trachtet. Die Ausführungen gelten aber gleichermaßen für jeden einzelnen der Empfänger derselben Nachricht.
Der Sender S beginnt mit der Übertragung der Datenpakete 1 bis 10 und versendet diese nacheinander an den/die Empfänger. Beispielsweise wird das Datenpaket P3 , wie durch den Pfeil 10 dargestellt, von dem Sender S an den Empfänger E gesendet. Nach Empfang des Datenpakets 10 durch den Empfänger E bestätigt dieser den Empfang durch Versenden einer Bestätigungsnachricht 11 an den Sender S.
Beim Senden jedes einzelnen Datenpakets .wird ein Zeitgeber (nicht eingezeichnet) gestartet, bis zu dessen Ablauf die Bestätigungsinformation erwartet wird. Kommt in diesem Zeitintervall, d.h. bis zum Ablauf des durch den Zeitgeber vorge- geben Zeitintervalls, eine Bestätigung vom Empfänger E zurück, so wird der Zeitgeber gestoppt und die Übertragung der Daten wird entsprechend vergebührt. Sendet der Empfänger E keine Bestätigungs-Nachricht vor Ablauf des Zeitgebers, so werden die Daten dem Teilnehmer nicht in Rechnung gestellt.
Für den Fall, dass ein Empfänger bei Nichtempfang keine Bestätigung zum Sender, d.h. dem Netzwerk, zurücksendet, kann, um einer, möglichen Manipulation eines Empfängers vorzubeugen, so dass dieser nie Bestätigungsnachrichten zum Sender zurück- sendet, netzwerkseitig ein sogenanntes Sendefenster eingerichtet werden. Im Sender muss dazu pro Empfänger ein solches Fenster verwaltet werden. Durch die Vorsehung eines Sende- fensters werden nur solange Daten zu einem Empfänger übertragen, bis das Ende des Sendefensters erreicht ist. Erfindungs- gemäß kann daraufhin eine Anfrage über den Status bzw. den
Zustand des Empfängers gesendet werden, wobei abgefragt wird, warum keine Bestätigungsnachrichten gesendet werden. In dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Fenstergröße des Sendefensters n = 4. Dabei soll der Sender S die Datenpakete Pl bis P10 zum Empfänger E übertragen. Der Sender S empfängt z.B. nach dem Senden des Datenpakets P3 eine Bestätigungsnachricht und das Sendefenster wird daraufhin derart "weitergeschoben", dass der Beginn bei dem Datenpaket P4 liegt und das Ende bei dem Datenpaket P7. Empfängt der Sender S nach dem Senden des Pakets P4 keine Bestätigungs- nachricht, so wird das Sendefenster nicht weitergeschoben. Der Anfang des Sendefensters bleibt bei dem Datenpaket P4 stehen.
Bei einer Fenstergröße von n = 4 werden anschließend die Da- tenpakete P5, P6 und P7 übertragen, auch wenn keine Bestätigungsnachrichten an den Empfänger E gesendet werden. Nach der Übertragung des Datenpakets P7 und unter der Annahme, dass keine weitere Bestätigungsnachricht übertragen wurde, ist das Ende des Sendefensters erreicht .
Wie zuvor beschrieben wurde, wird nach dem Senden des Datenpakets P7 ein Zeitgeber gestartet. Sobald dieser Zeitgeber abgelaufen ist und wenn das Ende des Sendefensters erreicht wurde, wird eine Anfrage über den Status bzw. Zustand des Empfängers E gesendet. Dabei wird abgefragt, warum keine Bestätigungsnachrichten gesendet wurden. Es besteht die Möglichkeit, dass sich der Empfänger in einem Funkloch befindet oder aus anderen Gründen nicht erreichbar ist. In einem solchen Fall soll er nicht mehr für den Dienst vergebührt werden. Das Sendefenster kann anschließend wieder soweit verschoben werden, bis der Anfang des Fensters bei dem zuletzt versendeten Datenpaket liegt.
Falls der Empfänger E aber derart manipuliert wurde, dass er grundsätzlich nie Bestätigungsnachrichten sendet, so kann dies über die gesendete Anfrage ermittelt werden, wobei dem Teilnehmer dann das Recht entzogen werden kann, Nachrichten zu empfangen. Dies kann beispielsweise durch ein durch das Netzwerk initiiertes Ausschreiben aus der Empf ngergruppe o- der z.B. durch den Entzug des Schlüssels zur Entschlüsselung der Nachrichten geschehen.
Erhält der Sender S jedoch vor Ablauf des Zeitgebers wieder eine Bestätigungsnachricht, so wird der Zeitgeber zurückgesetzt, das Sendefenster (um eine Position) weitergeschoben und das nächste Datenpaket (P8) kann übertragen werden. Es wird in diesem Fall keine Anfrage über den Status des Endgeräts gesendet .
Werden nun wieder bei allen folgenden Paketen ordnungsgemäß Bestätigungsnachrichten empfangen, so kann das Sendefenster wieder soweit verschoben werden, bis der Anfang des Fensters bei dem aktuell versendeten Paket liegt.
Für den Fall, dass ein Empfänger E nur Nicht-Empfangs- Nachrichten zum Sender S zurücksendet, kann, um der Manipula- tion eines Empfängers E vorzubeugen, so dass er nur Nicht-
Empfangs-Nachrichten zum Sender S zurücksendet, senderseitig ein Zähler eingerichtet werden, der die Anzahl aufeinanderfolgender Nicht-Empfangs-Nachrichten zählt. Im Sender S wird dazu pro Empfänger ein solcher Zähler verwaltet.
Durch den Einsatz eines solchen Zählers werden nur so lange Daten zu einem Empfänger E übertragen, bis ein vorgegebener Wert erreicht ist. Daraufhin kann eine Abfrage über den Status bzw. über den Zustand des Empfängers E von dem Sender S an den Empfänger E gesendet werden, wobei überprüft wird, warum nur Nicht -Empfangs-Nachrichten von dem Empfänger E an den Sender S gesendet werden.
Grundsätzlich ist die Funktionsweise dabei ähnlich dem voran- stehend beschriebenen Verfahren des Sendefensters, wobei nun die Anzahl der aufeinanderfolgenden Nicht-Empfangs- Nachrichten gezählt wird und daraufhin bei einem vorgegebenen freiwählbaren Zählerstand eine Anfrage über den Status bzw. den Zustand des Endgeräts E gesendet wird. In einem solchen Fall besteht wiederum die Möglichkeit, dass sich der Empfänger in einem Funkloch befindet oder die Datenübertragung aus anderen Gründen nicht möglich ist. Der Empfänger soll in einem solchen Fall nicht mehr für den Dienst vergebührt werden. Dabei kann der Zähler wieder auf Null zurückgesetzt werden.
Sollte der Empfänger jedoch derart manipuliert sein, dass es nur Nicht-Empfangs-Nachrichten sendet, so kann dies über die gesendete Anfrage ermittelt werden. Daraufhin kann dem Teilnehmer das Recht entzogen werden, die Nachrichten zu empfangen. Dies kann beispielsweise wiederum durch ein durch das Netzwerk initiiertes Ausschreiben aus der Empfängergruppe o- der durch den Entzug des Schlüssels zur Entschlüsselung der Nachrichten geschehen.
Erhält der Sender S jedoch vor Ablauf des Zeitgebers wieder eine Bestätigungsnachricht, so wird der Zähler nicht weiter erhöht und das nächste Datenpaket kann übertragen werden. Dabei wird keine Anfrage über den Status des Empfängers E gesendet. Werden nachfolgend wieder bei allen Paketen ordnungsgemäße Bestätigungsnachrichten empfangen, so wird der Zähler wieder auf Null gesetzt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Übertragen von Datenpaketen, aufweisend die Verfahrensschritte : - Senden eines Datenpakets von einem Sender (S) zu einem Empfänger (E) , - Senden einer Bestätigungsnachricht für den Erhalt des
Datenpakets von dem Empfänger (E) zu dem Sender (S) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s beim Senden des Datenpakets ein Zeitgeber zur Kontrolle des Erhalts der Bestätigungsnachricht gestartet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s keine Datenpakete mehr gesendet werden, falls keine Bestätigungsnachricht innerhalb eines durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters beim Empfänger (E) eintrifft.
3. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s keine Vergebuhrung der Datenpakets stattfindet, falls keine Bestätigungsnachricht innerhalb eines durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters beim Empfänger (E) eintrifft .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s eine Statusabfrage von dem Sender (S) an den Empfänger (E) gerichtet wird, falls keine Bestätigungsnachricht in- nerhalb eines durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters beim Empfänger (E) eintrifft.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s bei Erhalt einer Bestätigungsnachricht der Zeitgeber zurückgesetzt und das Datenpaket vergebührt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s bei nicht korrektem und/oder keinem Empfang eines Datenpakets eine Nicht-Empfangs-Nachricht von dem Empfänger (E) an den Sender (S) gesendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Anzahl der empfangenen Nicht-Empfangs-Nachrichten in dem Sender (S) gespeichert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s bei Überschreitung eines Grenzwertes für empfangene Nicht-Empfangs-Nachrichten eine Statusabfrage von dem Sender (S) an den Empfänger (E) gerichtet wird.
9. Endgerät zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche .
10. System zum Übertragen von Datenpaketen, aufweisend:
- Mittel zum Senden eines Datenpakets von einem Sender (S) zu einem Empfänger (E) ,
Mittel zum Senden einer Bestätigungsnachricht für den Erhalt des Datenpakets von dem Empfänger (E) zu dem Sender (S) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s beim Senden des Datenpakets ein Zeitgeber zur Kontrolle des Erhalts der Bestätigungsnachricht gestartet wird.
11. System nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s keine Datenpakete mehr gesendet werden, falls keine Bestätigungsnachricht innerhalb eines durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters beim Empfänger (E) eintrifft.
12. System nach Anspruch einem der Ansprüche 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s keine Vergebuhrung der Datenpakets stattfindet, falls keine Bestätigungsnachricht innerhalb eines durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters beim Empfänger (E) eintrifft .
13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, d a s s eine Statusabfrage von dem Sender (S) an den Empfänger (E) gerichtet wird, falls keine Bestätigungsnachricht innerhalb eines durch den Zeitgeber gestarteten Zeitfensters beim Empfänger (E) eintrifft.
14. System nach einem der Ansprüche 10 bis 13, - d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s bei Erhalt einer Bestätigungsnachricht der Zeitgeber zurückgesetzt und das Datenpaket vergebührt wird.
15. System nach einem der Ansprüche 10 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s bei nicht korrektem und/oder keinem Empfang eines Datenpakets eine Nicht-Empfangs-Nachricht von dem Empfänger (E) an den Sender (S) gesendet wird.
16. System nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Anzahl der empfangenen Nicht-Empfangs-Nachrichten in dem Sender (S) gespeichert wird.
17. System nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s bei Überschreitung eines Grenzwertes für empfangene Nicht-Empfangs-Nachrichten eine Statusabfrage von dem Sender (S) an den Empfänger (E) gerichtet wird.
18. Endgerät zur Verwendung in einem System nach einem der Ansprüche 10 bis 17.
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