Beschreibung
Terrestrisches digitales Fernsehsystem und Verfahren zum Be¬ trieb eines solchen
Die Erfindung betrifft ein terrestrisches digitales Fernseh¬ system sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen.
Das herkömmliche, analoge Fernsehen ist in wichtigen Indus- trieländern in der Ablösung begriffen. Nachdem bereits seit Jahren digitale Fernsehprogramme via Satellit ausgestrahlt werden, kommt nun - mit einiger Verzögerung - auch der Aufbau eines mit Boden-Sendestationen arbeitenden ("terrestrischen") digitalen Fernsehsystems (DVB-T) voran. In deutschen BaI- lungszentren löst dieses nach und nach das bisherige analoge Fernsehsystem ab. Derzeit wird das digitale Fernsehen DVB-T für die Ausstrahlung von Fernsehsendungen verwendet, wobei direkt mit dem Fernsehprogramm in Verbindung stehende Daten (etwa Videotext und EPG - Elektronische Programmzeitung) mit ausgestrahlt werden. Es strahlen mehrere Sendestationen auf gleicher Frequenz das gleiche Programm aus, um in einem hin¬ reichend großen Sendegebiet weitestgehend störungsfreien Emp¬ fang zu ermöglichen.
Mit dem Siegeszug des Internet und der mobilen Kommunikation haben sich die Informationsgewohnheiten einschneidend verän¬ dert. Während in der Vergangenheit für die Mehrheit der Be¬ völkerung der Verbrauch von für die Allgemeinheit bereitge¬ stellter Information, in den Printmedien ebenso wie im Rund- funk und Fernsehen, den Hauptanteil der privaten (wie, mit gewissen Modifikationen, auch der kommerziellen) Medien- Informationsverarbeitung bildete, gewinnt derzeit die Bereit¬ stellung und Verarbeitung individuell zugeschnittener Infor¬ mation an Gewicht. Diese Entwicklung findet auch im Unterhal- tungs-Bereich statt, sowohl in Gestalt des Herunterladens von Musik, Bildern und Videos von entsprechenden Servern über das Internet, wie auch in Gestalt zunehmend verbreiteter On-
Demand-Dienste zur temporären Bereitstellung von Filmen etc. auf konkrete Anforderung eines Nutzers hin.
Typischerweise erfolgt die Bereitstellung von angeforderten, nutzerindividuellen Inhalten leitungsgebunden über das Inter¬ net oder auch - derzeit allerdings mit einem nur geringen Grad an Individualisierung, wie etwa beim Premiere-Angebot - über das Fernseh-Kabelnetz . Eine breitbandige kabellose In¬ ternetanbindung über Satellit bietet das Sky-DSL-System. Die- ses hat einen breitbandigen Kanal vom Sender (Satellit) zum Empfänger (PC mit Satelittenempfangseinheit) . Über diesen Kanal - Hinkanal - werden dem Nutzer etwa Internetseiten zur Verfügung gestellt, die er in üblicher Weise via Telefonlei¬ tung, über einen Internetprovider, angefordert hat. Bei dem Sky-DSL-System ist eine Splittung des breitbandigen Hinkanals mit anforderungs-bezogener Zuweisung zu einem Nutzer vorgese¬ hen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein im Hinblick auf den zunehmenden Bedarf nach individuell bereitgestellten In¬ formations- und Unterhaltungs-Inhalten verbessertes Fernseh¬ system der gattungsgemäßen Art sowie ein entsprechendes Be¬ triebsverfahren bereit zu stellen, das insbesondere auch für Nutzer mit hoher Mobilität geeignet sein soll.
Diese Aufgabe wird in ihrem Vorrichtungsaspekt durch ein ter¬ restrisches digitales Fernsehsystem mit den Merkmalen des An¬ spruchs 1 und in ihrem Verfahrensaspekt durch ein Betriebs¬ verfahren für ein digitales Fernsehsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfin¬ dungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schließt einerseits den wesentlichen Gedanken ein, auch beim terrestrischen digitalen Fernsehen eine On- Demand-Funktionalität zu realisieren. Weiterhin schließt sie den Gedanken ein, für die Übermittlung von entsprechenden An¬ forderungsnachrichten bestehende (oder auch künftige) Mobil-
funknetze zu nutzen, also von der leitungsgebundenen Anforde¬ rung spezifischer Inhalte abzugehen. Schließlich gehört zur Erfindung der Gedanke, die Ausstrahlung der angeforderten In¬ halte über ausgewählte Sendestationen des Systems durchzufüh- ren, die in Auswertung der Anforderungsnachrichten bestimmt wurden. Hiermit lässt sich die in den Mobilfunksystemen ver¬ fügbare Information zum Aufenthaltsort des Nutzers sinnvoll für eine territorial gezielte Bereitstellung der angeforder¬ ten Inhalte nutzen.
Normalerweise wird im DVB-T auf allen Sendestationen (u.U. in ganz Deutschland) das gleiche Programm gesendet. Wenn nun ei¬ ne Datenanforderung (URL Request) von einem Mobilfunkgerät über einen schmalbandigen Internetanschluss (z.B. GPRS) ge- sendet wird, kann hierfür die Ortsinformation des Anfragenden bereitgestellt werden. Die Ortsinformation muss nicht beson¬ ders genau sein, so dass z.B. eine einfache Feststellung der Mobilfunkzelle, in der sich der Anfordernde aktuell befindet, mehr als ausreichend ist. Dieses Problem ist heutzutage leicht lösbar. Die Daten können daraufhin gezielt zu den DVB- T Sendetürmen geschickt werden, die das Gebiet, in dem sich der Anfordernde aktuell aufhält, abdecken. Dazu ist eine spe¬ zielle Komponente im Datennetz erforderlich, die die Ortsin¬ formation auswertet und die Daten entsprechend steuert.
Es ist nicht sinnvoll, den angeforderten Datenstrom nur auf genau einen Sendeturm zu lenken, da das DVB-T-System darauf beruht, dass mehrere Sendetürme den gleichen Bitstrom aus¬ strahlen. Das ist auch der Grund, warum eine relativ ungenaue Ortsinformation mehr als ausreichend ist. Normalerweise ist die DVB-T-Abdeckung auf Großstädte bezogen, innerhalb derer eine weitere Unterteilung aus vorgenannten Gründen kaum Sinn macht.
Eine Stärke des DVB-Systems liegt in dem Senden der gleichen Inhalte an viele Empfänger. Dieser Umstand kann hier eben¬ falls Berücksichtigung finden, indem die beschriebene Netz-
komponente als zusätzliche Funktionalität erhält, für die Zu¬ stellung von Anforderungen der gleichen Inhalte in kurzer Zeit zu unterschiedlichen Anfordernden nur einmal Bandbreite beim DVB-T-Sender zu beanspruchen und durch geeignete soft- waremäßige Kodierung die Zustellung an alle Anfordernden si¬ cherzustellen. Ein entsprechendes Kodierungsverfahren ist nicht Gegenstand dieser Erfindung.
Mit dem vorgeschlagenen System und Verfahren wird eine fle- xiblere und somit potentiell effizientere Nutzung der durch das DVB-T-System bereitgestellten großen Bandbreite ermög¬ licht. Aufgrund der technischen Spezifikationen lässt sich eine relativ große Flächenabdeckung mit wenigen Sendestatio¬ nen erreichen, was beispielsweise - bei partiell vergleichba- rer Nutzung - erhebliche Kostenvorteile gegenüber dem UMTS- System erbringen könnte. Die Nutzung des DVB-T-Systems für individuell ausgerichtete Datendienste kann den Geschäftsbe¬ reich der Betreiber erweitern, und auf der anderen Seite er¬ höht sich für die Nutzer eines solchen Systems mit der gleichzeitigen Verfügbarkeit von Fernsehen und DVB-T-ge- stützten Datendiensten auf ihrem Endgerät der Gebrauchswert des Gerätes und ihres Mobilfunkvertrages erheblich.
Nach obigem besteht eine zweckmäßige Ausgestaltung des vorge- schlagenen Systems darin, dass die Sendesteuerzentrale eine Ortsinformations-Auswertungseinrichtung aufweist, die ein- gangsseitig mit einer Mobilvermittlungsstelle oder einer zu¬ geordneten Ortsinformations-Datenbasis eines Mobilfunknetzes zum Empfang von Endgeräte-Ortsinformationen der Absender von Anforderungsnachrichten verbunden ist. Die Sendesteuerzentra¬ le wertet die Endgeräte-Ortsinformation des Nutzers, der die Anforderungsnachricht schickt, derart aus, dass die dem Auf¬ enthaltsort des Nutzers örtlich nächstgelegenen DVB-T Sende¬ stationen bestimmt werden. Im Ergebnis der Auswertung dieser Ortsinformationen wird mit der jeweiligen Anforderungsnach¬ richt eine Sendestations-Kennung einer zur Bereitstellung ei¬ nes angeforderten Sendeinhaltes anzusteuernden Sendestation
verknüpft. Die Sendestation (en) mit der entsprechenden Ken¬ nung strahlt/strahlen dann den gewünschten Inhalt im Aufent¬ haltsbereich des anfordernden Nutzers aus.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Sendezentrale eine Gebühreninformations-Auswer- tungseinrichtung auf, die eingangsseitig mit einer Heimatda¬ tenbasis eines Mobilfunknetzes zum Empfang von den jeweiligen Absender der Anforderungsnachrichten betreffenden Authenti- sierungsdatensätzen sowie mit einer Vergebührungs-Datenbasis verbunden ist. Im Ergebnis der absender-bezogenen Auswertung von Gebühreninformationen wird die Zuweisung eines angefor¬ derten Sendeinhaltes an eine Sendestation getriggert bzw. freigeschaltet. Dies ermöglicht in einfacher und effizienter Weise eine Vergebührung der Inhalte, die letztlich für die
Etablierung eines zukunftssicheren Systems der vorgeschlage¬ nen Art wirtschaftlich unverzichtbar sein dürfte.
In einer bevorzugten Fortbildung dieser Ausführung ist die Gebühreninformations-Auswertungseinrichtung mit einer IP-
Adressdatenbasis verbunden, in der die MSISDN der Nutzer in Zuordnung zu IP-Adressen gespeichert sind, um eine absender¬ bezogene Gebühreninformation auf der Basis von IP-Adressen zu generieren.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Gebühreninformations- Auswertungseinrichtung einen Gebührenwertspeicher aufweist, in dem in Zuordnung zu vorgespeicherten Inhalten von Anforde¬ rungsnachrichten Gebührenwerte gespeichert sind. Hierdurch wird eine absender-bezogene Gebühreninformation für einen an¬ geforderten Sendeinhalt aufgrund einer Klassifizierung der Inhalte der Anforderungsnachrichten gewonnen. Die eine Klas¬ sifizierung ermöglichende Kennzeichnung der Anforderungsnach¬ richten kann bei dieser Ausführung gemäß einem vorgegebenen Kennzeichnungsschema erfolgen, es ist aber auch eine Auswer¬ tung des Nachrichteninhaltes anhand eines Klassifizierungsal¬ gorithmus möglich.
Es versteht sich, dass neben der oben genannten Variante eine Vielzahl weiterer Vergebührungsmodelle möglich ist, von Fiat Rates oder zeitbezogenen Volumentarifen, wie sie für den Download von Daten via DSL üblich sind, bis zu Einzelübertra- gungs-Pauschalen oder einer datenmengenabhängigen Vergebüh- rung nach erfolgter Ausstrahlung.
Unabhängig hiervon besteht eine weitere zweckmäßige Fortbil- düng der vorgeschlagenen Lösung darin, dass die Sendesteuer¬ zentrale eine Zeitgebereinrichtung aufweist, welche eine Zeitspanne zur Bereitstellung eines angeforderten Sendeinhal¬ tes über eine Sendestation aufgrund einer Anforderungsnach¬ richt, insbesondere im Ansprechen auf ein Vergebührungssig- nal, steuert. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise die mehrfache Vergebührung eines durch einen Nutzer angeforder¬ ten, aber zum (erstmaligen) Sendezeitpunkt von ihm nicht emp¬ fangbaren Inhalts vermeiden, wenn eine praxisgerechte Zeit¬ spanne am systeminternen Timer eingestellt wird. Der Nutzer kann den Inhalt innerhalb dieser Zeitspanne dann zu einem frei wählbaren Zeitpunkt und auch beliebig oft abrufen.
Maßnahmen zur Verhinderung einer Nutzung von individuell be¬ reitgestellten Sendeinhalten durch Unberechtigte sind aus be- kannten Datenübertragungsverfahren in vielerlei Gestalt be¬ kannt, etwa aus der Kodierung beim Premiere-System oder der Zuordnung individueller Inhalte zu den Nutzern, die die je¬ weilige Anforderungsnachricht geschickt haben, bei Sky-DSL. Derartige Maßnahmen sind grundsätzlich beim hier vorgeschla- genen System ebenfalls nutzbar. Das für den Empfang der
Sendeinhalte benutzte Endgerät des Nutzers (typischerweise sein Mobilfunk-Endgerät, ggf. aber auch ein separates Gerät) ist dann mit einem entsprechenden Decoder ausgestattet, und in den Datenweg zwischen dem Content-Server und der ausge- wählten Sendestation bzw. den Sendestationen ist ein entspre¬ chender Kodierer geschaltet. Grundsätzlich möglich ist aber
auch eine nutzerindividuelle Kodierung/Decodierung anhand ei¬ nes persönlichen Schlüssels.
Zweckmäßigerweise ist also in jedem Falle zwischen dem Con- tent-Server zur Bereitstellung der Sendeinhalte und einer an¬ zusteuernden Sendestation eine Verschlüsselungseinrichtung vorgesehen, welche die Anforderungsnachrichten auf das Vor¬ handensein eines Zugangsschlüssels oder entsprechenden Au- thentisierungscodes auswertet und eine hierauf abgestimmte Verschlüsselung ausführt. Hierbei ist also ein dienst- und/oder nutzerspezifischer Zugangsschlüssel vorgesehen, der einem berechtigten Nutzer verfügbar gemacht wird, wobei jede Anforderungsnachricht eines berechtigten Nutzers auf den Schlüssel hinweisende Authentisierungsdaten enthält oder sol- che einer gespeicherten IP-Adresse des Nutzers zugeordnet sind.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachfolgenden Darstellung eines Ausführungs- beispiels anhand der einzigen Figur.
Die Figur zeigt in einer schematischen Darstellung in Art ei¬ nes Funktions-Blockschaltbildes die für eine bevorzugte Aus¬ führung der Erfindung wesentlichen Funktionseinheiten eines Mobilfunknetzes 100 und eines terrestrischen digitalen Fern¬ sehsystems 200 in ihrem Zusammenwirken.
Im Mobilfunknetz 100 sind beispielhaft zwei Basisstationen 101A und 101B dargestellt, die mit einem Mobilfunk-Endgerät 103 in Verbindung stehen können. Ihrerseits stehen die Basis¬ stationen 101A, 101B mit einer Mobilvermittlungsstelle (MSC) 105 in Verbindung, die ihrerseits Daten von einer Heimatda¬ tenbasis (HLR) 107 erhält. Schließlich ist im Mobilfunknetz 100 als zentrale Betriebssteuereinheit ein Betriebs- und War- tungszentrum (OMC) 109 gezeigt. Der Betrieb des Mobilfunknet¬ zes 100 erfolgt gemäß bekannten Standards (etwa GSM-GPRS),
ist als solcher nicht Gegenstand der Erfindung und wird daher hier nicht weiter beschrieben.
Der Betrieb des Fernsehsystems 200, in dem beispielhaft zwei Sendestationen 201A, 201B gezeigt sind, wird durch eine Sen¬ desteuerzentrale 203 zur Aussendung von Sendeinhalten gesteu¬ ert, die in einer - nicht notwendigerweise zum System gehö¬ renden - Media-Datenbasis 301 gespeichert sind und über einen Content-Server 303 der Sendesteuerzentrale bereitgestellt werden. Überdies steht die Sendesteuerzentrale 203 in mehrfa¬ cher Hinsicht in Datenverbindung mit zentralen Funktionsein¬ heiten des Mobilfunknetzes 100, wie nachfolgend genauer er¬ läutert.
Zunächst ist die Sendesteuerzentrale über eine Eingangsstufe 205 mit der Mobilvermittlungsstelle 105 des Mobilfunknetzes verbunden und empfängt von dort Anforderungsnachrichten, die von einem Nutzer des Endgerätes 103 zur Anforderung von Sendeinhalten ausgesandt werden. Zugleich empfängt die Ein- gangsstufe 205 von der Mobilvermittlungsstelle 105 eine den anfordernden Nutzer betreffende Ortsinformation, die im Mo¬ bilfunknetz 100 aus der dynamischen Zuordnung einer der Ba¬ sisstationen 101A, 101B zum Endgerät 103 gewonnen wird und in der Mobilvermittlungsstelle bereitsteht. Die Eingangsstufe 205 separiert die Inhaltsinformationen der Anforderungsnach¬ richt von der Ortsinformation und stellt diese Daten an den Eingängen einer Nachrichten-Auswertungseinrichtung 207 und einer Ortsinformations-Auswertungseinrichtung 209 bereit.
Die Ortsinformations-Auswertungseinrichtung 209 wertet die Endgeräte-Ortsinformation aus dem Mobilfunknetz 100 aus und erzeugt eine Sendestations-Kennung einer zur Bereitstellung des angeforderten Sendeinhaltes - entsprechend dem Standort des Nutzers - anzusteuernden Sendestation (im dargestellten Beispiel Station 201A oder 201B) , als Eingangssignal für eine Sendesteuerstufe 211. Die Nachrichten-Auswertungseinrichtung 207 wertet den Inhalt der Anforderungsnachricht aus und über-
mittelt einen entsprechenden Datenstring zum einen an den Content-Server 303 und zum anderen an eine Gebühreninformati- ons-Auswertungseinrichtung 213 des Fernsehsystems 200.
Der Content-Server 303 holt den angeforderten Inhalt aus der Media-Datenbasis 301 und stellt ihn zur Aussendung über das Fernsehsystem bereit.
Die Gebühreninformations-Auswertungseinrichtung 213 empfängt neben der Anforderungsnachricht nutzerbezogene Daten aus dem Mobilfunknetz 100, und zwar aus dessen Heimatdatenbasis 107, über einen IP-Adressen-Umsetzer bzw. Konkordanz-Speicher 215. Des weiteren ist die Gebühreninformations-Auswertungseinrich- tung 213 mit einer Vergebührungs-Datenbasis 217 verbunden. Sie errechnet aus dem Inhalt der Anforderungsnachricht, den sie einer Klassifizierung gemäß einem intern gespeicherten Algorithmus unterzieht, sowie den nutzerbezogenen Daten und gespeicherten Gebührenwerten einen Gebührenbetrag für den an¬ geforderten Sendeinhalt.
Sie gibt diesen an das Betriebs- und WartungsZentrum 109 des Mobilfunknetzes 100 aus, so dass er im Vergebührungsablauf des Mobilfunknetzes berücksichtigt und dem Nutzer mit seiner Mobilfunkrechnung belastet werden kann. Weiterhin gibt die Gebühreninformations-Auswertungseinrichtung 213 nach erfolg¬ ter Vergebührung ein Freigabesignal an die Sendesteuerstufe 211 aus und startet einen Zeitgeber 219. Dieser definiert ei¬ nen begrenzten Zeitraum zur Aussendung des angeforderten Sendeinhaltes und deaktiviert während dessen Ablaufes die Vergebührung für den jeweiligen Inhalt, so dass dieser mehr¬ mals abgerufen werden kann, während er nur einmal vergebührt wird. Eine erneute Anforderung des gleichen Inhalts durch den gleichen Nutzer nach Ablauf der durch den Zeitgeber 219 vor¬ gegebenen Zeitspanne hätte eine erneute Vergebührung zur FoI- ge.
Durch von der Heimatdatenbasis 107 des Mobilfunknetzes 100 gelieferte nutzerbezogene Daten, bearbeitet im IP-Adressen- Umsetzer 215 des Fernsehsystems, wird auch eine Verschlüsse¬ lungseinrichtung 221 gesteuert, die eine dienstspezifische und/oder nutzerindividuelle Verschlüsselung des durch den Content-Server 303 bereitgestellten Sendeinhaltes ausführt und den entsprechend verschlüsselten Sendeinhalt an eine Sen¬ destation (im Beispiel die Sendestation 201B) zur Aussendung an das Mobilfunk-Endgerät 103 des Nutzers übergibt. Dort ist ein entsprechender Decoder installiert, der die Anzeige des angeforderten Sendeinhaltes für den Nutzer ermöglicht.
Insgesamt ist mit der vorgeschlagenen Systemlösung also für das digitale Fernsehsystem 200 ein über das Mobilfunknetz 100 realisierter Rückkanal geschaffen, der in der Figur mit dem die Datenverbindungen zwischen beiden Systemen einschließen¬ den Ring 100/200 symbolisiert ist.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf das oben beschrie- bene Beispiel beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.