WO2009049701A1 - Verfahren zum auswählen nutzbarer netzwerkverbindungen für kommunikationen - Google Patents

Verfahren zum auswählen nutzbarer netzwerkverbindungen für kommunikationen Download PDF

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WO2009049701A1
WO2009049701A1 PCT/EP2008/006250 EP2008006250W WO2009049701A1 WO 2009049701 A1 WO2009049701 A1 WO 2009049701A1 EP 2008006250 W EP2008006250 W EP 2008006250W WO 2009049701 A1 WO2009049701 A1 WO 2009049701A1
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interfaces
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Matthias Hammer
Markus Berg
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Institut für Rundfunktechnik GmbH
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/18—Selecting a network or a communication service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2854—Wide area networks, e.g. public data networks
    • H04L12/2856—Access arrangements, e.g. Internet access
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5691—Access to open networks; Ingress point selection, e.g. ISP selection
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/56—Packet switching systems
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    • H04L12/5692—Selection among different networks
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation

Definitions

  • the invention relates to a method for selecting usable network connections for communications.
  • UMTS, Wi-Fi hotspots, DSL and WiMAX provide users with the ability to work outside the company on a permanent basis, such as when traveling or as part of extended "home work.” For example, sales representatives can retrieve their company information on the go and creating offers or mobile journalists have new ways and means of putting down their reports Unfortunately, on the go, users often have no information about which networks are currently available at their current location, let alone the quality and performance of available networks.
  • the object of the invention is therefore to provide a method which allows the mobile user in a relatively simple way, the Festzu ein whether he can build and use a suitable network connection for its application.
  • the invention is based on the combination of "measurement results" into a selection of the network / transmission path that is optimally suitable for a mobile user for its application.
  • MMP Minimalistic Mobile Performance Method
  • the MMP is also able to provide the user with an optimal connection for the desired application.
  • the status of the network interfaces is monitored periodically on the device.
  • a wide variety of wired or wireless IP networks can be provided (such as, for example, WiFi, Ethernet, UMTS, GPRS). ) Modem, Bluetooth, Firewire or WiMAX).
  • the status of a network connection may change if e.g. the user gets out of or into the transmit / receive area of a wireless network, establishes / dismantles a modem connection or establishes a cable connection. This also applies in the event that a network interface (IF, Interface) was deactivated / activated.
  • IF Network Interface
  • connection As soon as a connection has been identified as active, different criteria are checked. This is on the one hand to ensure the accessibility of the required remote station - this can for example be the access / input server in a broadcaster or any, as reliable as possible (reference) destination on the Internet. And on the other hand, the performance of the connection for various or specially selected applications, such as the transmission of a file with its own protocols, is determined randomly.
  • the connected (network) interfaces / interfaces are addressed directly. This makes one independent of prioritization (and selection) of the operating system (OS) and partly of the routing table of the operating system (OS).
  • a valid (real) communication relationship e.g., valid existing user account / account on the receiving side
  • the choice of which of the two methods is used depends on the desired application.
  • the second variant may be mandatory if, for example, error rates or proprietary protocols are to be measured.
  • the method according to the invention proceeds systematically as follows: all (known or selected) potential connection / application requests are initiated in short tests in sequence and the resulting behavior is signaled to the user and, if the security settings allow this on the customer system, directly executed.
  • the throughput and reliability (stability) of an IP connection are constantly changing, especially in the Internet, as they depend on many factors. Important factors that significantly influence the transmission are the running time and the packet losses. In order to determine the efficiency of the connection, experience has shown that it is not sufficient to use the pure network runtime. Therefore, the results of realistic application simulations flow into the method according to the invention.
  • the standard test transfer is usually held as short as possible (a few seconds); however, it can be started and configured in more detail if required. In particular, it may be useful for applications / applications that have special demands on the transmission quality, in addition to the short standard tests perform detailed tests that can be configured by the user / administrator.
  • the measurements relate primarily to the listed protocols; but they can easily be extended to other, even proprietary protocols (provided that protocol details are sufficiently known).
  • test results as a recommendation list is based primarily on two configurable parameter groups.
  • a / V streaming (can also be pure audio stream)
  • the user gets a quick overview of the available network connections and their performance via the MMP interface. If he has made an input to required applications, the method according to the invention can display to him a ranking of the suitable interfaces.
  • a recommendation can be generated based on the values, after which the desired / best interface can be selected.
  • weighting factors for the application in relation to the parameters (lines) are entered.
  • the Values can also be changed by the user or an administrator, if necessary, in order to adapt them to the requirements of the respective user.
  • minimum values are specified for applications that are necessary for the application to work (minimum value) or specify a maximum tolerable error rate or runtime that must not be exceeded (maximum value).
  • Step 1) General query of existing network interfaces
  • the first step is to create a list of all network interfaces available in the system. Regardless of whether they are currently used or passive.
  • This step informs about the system and is only relevant during the installation or system changes (introduction of new network interfaces into the system).
  • Step 2) Selection of the interfaces (IF) with adjacent networks (active IF)
  • Step 2 From the list (created in step 1), the interfaces are extracted (selected), which are currently active (ie not manually deactivated, for example) were etc.) and so can potentially establish a network connection. These interfaces work in the following sequence and the list may need to be updated. (Step 2 can also be performed independently of step 1) if the information from 1) is not explicitly required)
  • Step 3 Query the configuration details of the previously selected active network interfaces
  • the necessary (individual) information about the IFs is retrieved, which are relevant in step 4) for establishing the connection.
  • These include basic properties such as Modem IF, Wi-Fi or Fast Ethernet IF etc. and individual as the exact name of the interface.
  • the calls must be designed and also have different control / boundary conditions (see step 8)).
  • Step 4) Check reception / connectivity of each selected interface
  • step 3 With the information obtained in step 3) now all IF with adjacent networks tested. For this, the interfaces are addressed directly and the returns are evaluated. For example, to check the reachability of a remote server, one (or more) short request (eg ping) can be placed directly over the IF and be considered successful if a response is received. If this is not the case, it can be assumed that the (required) destination can not be reached via this network interface. Depending on the reliability of the selected goals and / or scope of the test requests, one can also determine whether any further communication in the network is possible (A conceivable restriction is here, for example, after the network entry a direct diversion to a provider registration website or comparable).
  • step 4) confirm the amount of the interfaces from step 3) or, if appropriate, limit them further - in the case of negative results.
  • additional constraints and restrictions defined by the user can now or possibly also already be introduced after step 3). For example, ignoring available but too expensive or unsafe connections act.
  • Step 6 Perform measurements, test various defined parameters (configured for various applications and networks)
  • step 7 all desired tests are performed on all network interfaces selected after step 5).
  • the settings for required parameters are user-dependent and must be configured via appropriate entries in an application.
  • step 7) the returns from this step are processed further.
  • Step 7) Evaluation of the results based on a decision matrix (see chapter 1.3.1) or comparable structure
  • step 6) All results collected in step 6) and evaluated in step 7) are now linked individually for the respective applications in order to obtain a statement as to whether the connection / network applied to an IF is suitable for the respective application or not - or how good compared to the other.
  • Step 9) Presentation of results (presentation of the recommendation and connection situation)
  • results of the evaluation can be used directly to initiate further actions (such as starting other programs or displaying messages).
  • FIG. 2 an application example is shown in which a video reporter wants to report live from an accident.
  • the video reporter has a (digital) camera with it, which is connected to the laptop or PDA.
  • Wi-Fi, Gigabit Ethernet, UMTS and Bluetooth interfaces are available on his laptop.
  • the "scan" of the interfaces is done and delivers the result: with WLAN and UMTS he gets a connection to his desired destination.
  • the measurement results in an error rate of 10 ⁇ for UMTS and also for WLAN.
  • the error rate is within the acceptable frame for the selected video format (example).
  • the running time here is 20 ms via WLAN and 124 ms via UMTS-I and 100 ms for UMTS-2.
  • the values are all unremarkable, even if an audio live conference should be used and possibly bidirectional communication is necessary.
  • the hotspot is selected and recommended for the application.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

Zum Auswählen nutzbarer Netzwerksverbindungen für Kommunikation wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches dem mobilen Anwender auf relativ einfache Weise die Festzustellung ermöglicht, ob er für seine Anwendung eine taugliche Netzverbindung aufbauen und nutzen kann. Dieses Verfahren umfasst - Ermitteln von verfügbaren Netzwerkschnittstellen; - Selektieren von aktiven Netzwerkschnittstellen; - Ermitteln von Eigenschaften der selektierten aktiven Netzwerschnittstellen; - Messen des Funktionsumfangs und der Leistungsfähigkeit der selktierten aktiven Netzwerkschnittstellen; - Auswertung der Messergebnisse durch Vergleichen mit vorgegebenen Übertragungsvoraussetzungen; - Verknüpfender Vergleichsergebnisse in einer Entscheidungslogik, wobei die Ergebnisse der Entscheidungslogik die Nutzbarkeit der aktiven selektierten Netzwerkschnittstellen repräsentieren (Fig. 1A bis 1C).

Description

REG. 951-DE
VERFAHREN ZUM AUSWÄHLEN NUTZBARER NETZWERKVERBINDUNGEN FÜR KOMMUNIKATIONEN
B E S C H R E I B U N G
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auswählen nutzbarer Netzverbindungen für Kommunikationen.
Neue Netztechniken und neue Endgeräte ermöglichen für die mobile Kommunikation völlig neue Nutzungsmöglichkeiten und bieten entsprechend neue Arbeitsumgebungen. UMTS, WLAN Hot Spots, DSL und WiMAX bieten die Möglichkeit für Nutzer, außerhalb der Firma mit ständigem Zugang in das Firmennetz zu arbeiten, beispielsweise auf Reisen oder im Rahmen einer erweiterten „Heimarbeit". Auf diese Weise können beispielsweise Vertriebsbeauftragte ihre Firmendaten von unterwegs abrufen und Angebote erstellen oder mobile Journalisten haben neue Wege und Möglichkeiten, ihre Berichte abzusetzen. Leider verfügen die Anwender unterwegs oft über keinerlei Informationen darüber, welche Netze an ihrem momentanen Aufenthaltsort aktuell verfügbar sind, geschweige denn, welche Qualität und Leistungsfähigkeit verfügbare Netze besitzen. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zu schaffen, welches dem mobilen Anwender auf relativ einfache Weise die Festzustellung ermöglicht, ob er für seine Anwendung eine taugliche Netzverbindung aufbauen und nutzen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem Zusammenführen von „Messergebnissen" zu einer für einen mobilen Anwender direkt für seine Anwendung optimal geeigneten Auswahl des Netzes/Übertragungsweges. Für das erfϊndungsgemäße Verfahren wird im Folgenden die Abkürzung MMP (Minimalistisches Mobiles Performanceverfahren) verwendet. Das MMP gibt dem Nutzer schnell die wichtigsten Informationen zur Hand, welche von seinen gewünschten Anwendungen mit welchen Leistungsmerkmalen über welches (verfügbare) Netzwerk nutzbar sind. In einer Weiterbildung der Erfindung ist das MMP auch in der Lage, dem Nutzer eine optimale Verbindung für die gewünschte Anwendung herzustellen.
Im Folgenden werden alle vorgesehenen Einzelschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und deren Zusammenwirken näher erläutert. Suchen/ scannen - nach potentiell verfügbaren Netzanbindungen
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Status der Netzwerkverbindungen (-interfaces) am Gerät periodisch überwacht.. Je nach Ausbaustufe der Hardwareplattform können sich unterschiedlichste kabelgebundene oder -lose IP-Netzwerke anbieten (wie zum Beispiel: WiFi, Ethernet, (UMTS-, GPRS-) Modem, Bluetooth, Firewire oder WiMAX).
Ist eine Netzwerkverbindung im System aktiv (eine Verbindung liegt potentiell an) so wird sie (automatisch oder auf Benutzerwunsch) in den relevanten Kriterien geprüft und die Ergebnisse für den Anwender übersichtlich und prägnant aufbereitet. Auf die genauen Messverfahren und Kriterien wird im Folgenden noch eingegangen.
Der Status einer Netzwerkanbindung kann sich ändern, wenn z.B. der Nutzer aus oder in den Sende/Empfangs-Bereich eines Funknetzwerkes gelangt, eine Modemverbindung auf-/abgebaut oder eine Kabelverbindung hergestellt wird. Dies gilt auch für den Fall, dass eine Netzwerkschnittstelle (IF, Interface) de- /aktiviert wird wurde.
Wird ein Interface potentiell verfügbar, zieht dies (aufgrund der periodischen Überwachung) eine erneute Prüfung nach sich.
1.1 Vermessen - aktiver Netzanbindungen
Sobald eine Anbindung als aktiv erkannt wurde, werden unterschiedliche Kriterien geprüft. Hierbei geht es zum einen um die Sicherstellung der Erreichbarkeit der benötigten Gegenstelle - das kann beispielsweise der Zugangs-/Eingangsserver in einer Rundfunkanstalt oder auch ein beliebiges, möglichst verlässliches (Referenz-) Ziel im Internet sein. Und zum anderen wird stichprobenartig die Leistungsfähigkeit der Verbindung für diverse bzw. speziell ausgewählte Anwendungen, wie beispielsweise die Übertragung einer Datei mit eigenen Protokollen, geklärt.
Zur Messung werden die verbundenen (Netzwerk-) Interfaces/ Schnittstellen direkt angesprochen. Hierdurch ist man unabhängig von Priorisierungen (und Auswahl) des Betriebsystems (OS) und teils auch von der der Routingtabelle des des Betriebsystems (OS).
1.1.1 Realisierung der (Test-) Kommunikation
Es gibt prinzipiell zwei Möglichkeiten, die Testkommunikation aufzubauen: Senden von definierten Testdaten an eine im Ziel (gewünschte Gegenstelle) vorhandene Senke (kann auch ein Dummy sein).
Nutzen einer gültigen (realen) Kommunikationsbeziehung (z.B. gültiges existierendes Benutzerkonto /Account auf der Empfangsseite); dies entspricht dann bereits der geforderten realistischen Verbindungssituation zwischen Anwender und Zielort (z.B. bei einem Fernsehjournalisten wäre dies die Rundfunkanstalt, zu der er seinen Beitrag absenden will).
Die Auswahl, welche der beiden Methoden verwendet wird, ist von der gewünschten Anwendung abhängig. Die zweite Variante kann zwingend erforderlich sein, wenn zum Beispiel Fehlerraten oder proprietäre Protokolle vermessen werden sollen.
1.1.2 Verifikation der Verbindung
Da aufgrund unterschiedlicher Sicherheitsmaßnahmen und Geschäftsmodelle nicht in jedem Netzwerk wahlfrei alle Anwendungen über beliebige Ports nutzbar sind, ist es wichtig zu überprüfen, ob die benötigten Anwendungen mit der aktiven Anbindung nutzbar sind und welche Alternativen möglicherweise verfügbar wären. Zum Beispiel ist es denkbar, dass über eine UMTS-Verbindung nicht ohne weiteres VoIP-Gespräche (SIP) aufgebaut werden können.
Möchte man z.B. einen fertigen Beitrag (Datei) via komprimierter Übertragung an die Sendezentrale übermitteln, ist kann häufig zwischen FTP, http oder weiteren Protokollen gewählt werden. Diese Verbindungen sind von öffentlichen Diensteanbietern in der Regel nicht gesperrt. Anders sieht es bei verschlüsselten Übertragungen via IPsec oder SSL-VPN aus. Sind Ports geblockt, so gibt es meist die Möglichkeit, auf Ports anderer Anwendungen auszuweichen, sofern man solche anderen Anwendungen kennt. Dies ist eine der Hauptinformationen welche das MMP liefern kann.
Das erfindungsgemäße Verfahrens geht systematisch wie folgt vor: Es werden der Reihe nach alle (bekannten oder ausgewählten) potentiellen Verbindungs- /Anwendungswünsche in kurzen Tests initiiert und das sich daraus ergebende Verhalten hängen dem Nutzer signalisiert und, sofern dies die Sicherheitseinstellungen am Kundensystem erlauben, unmittelbar ausgeführt.
1.1.3 Leistungsfähigkeit
Der Durchsatz und die Verlässlichkeit (Stabilität) einer IP- Verbindung ändern sich besonders in Internet ständig, da sie von vielen Faktoren abhängig sind. Wichtige Faktoren, welche die Übertragung maßgeblich beeinflussen, sind die Laufzeit und die Paketverluste. Um die Leistungsfähigkeit der Verbindung zu ermitteln, reicht es erfahrungsgemäß nicht aus, die reine Netzlaufzeit heran zu ziehen. Daher fließen in das erfindungsgemäße Verfahren die Ergebnisse realistischer Anwendungssimulationen mit ein.
Für die komprimierte Übertragung von Dateien über nichtlineare Dienste ist eine Schwankung der momentanen Übertragungsrate akzeptierbar, da hier nur die durchschnittliche Gesamtübertragungsrate konstant gehalten wird. Meist sind die Schwankungen regelmäßig und können schon durch kurze Probeübertragungen abgeschätzt werden. Ein Test von mehreren Minuten könnte zwar das Leistungspotential genauer bestimmen, doch würde dies neben dem Zeitaufwand auch unnötig hohe Kosten erfordern. Somit ist der Standard-Test-Transfer in der Regel möglichst kurz (wenige Sekunden) gehalten; er kann jedoch und bei Bedarf auch ausführlicher gestartet und konfiguriert werden. Insbesondere kann es bei Anwendungen/ Applikationen sinnvoll sein, die besondere Anforderungen an die Übertragungsqualität haben, neben den kurzen Standardtests ausführliche Tests durchzuführen, die vom Anwender/ Administrator konfiguriert werden können.
Man erhält dadurch eine Aussage über die zu erwartende Datenrate mittels des jeweils getesteten/gewählten Protokolls Beispielsweise können FTP, TCP, UDP oder http deutlich unterschiedliche Leistungsmerkmale aufweisen, wodurch sich Unterschiede in der daraus resultierenden Übertragungsdauer pro Beitragsminute ergeben.
Die Messungen beziehen sich vorrangig auf die aufgeführten Protokolle; sie können aber ohne weiteres auf weitere, auch proprietäre Protokolle (sofern hierfür Protokoll-Details ausreichend bekannt sind), erweitert werden.
1.2 Auswertung und vereinfachte, bewertete/gewichtete Darstellung
Die Darstellung der Test-Ergebnisse als Empfehlungsliste basiert in erster Linie auf zwei konfigurierbare Parameter-Gruppen.
Mit der Anwendung direkt korrespondierende Parameter wie zum Beispiel
AV/-Dateiübertragung
A/V-Streaming (kann auch reiner Audiostrom sein)
E-Maü
VoIP
Nutzer definierte bzw. grundlegende Kriterien (für einzelne Anwendung unterschiedlich) wie zum Beispiel:
Durchsatz (Up-/Download) Verfügbare/freie Ports Laufzeit (RTT) Verlustraten Kostenfaktoren
Aus den Ergebnissen der Messungen wird mit Hilfe eines im Abschnitt 1.3.2 näher erläuterten Algorithmus berechnet, welche verfügbare Netzverbindung für die Anwendung des Nutzers am besten geeignet ist. Danach kann die Verbindung für die Übertragung ausgewählt werden. 1.3 Auswahl und Empfehlung der Netzverbindung
Der Benutzer erhält über die MMP-Oberfläche einen raschen Überblick über die verfügbaren Netzverbindungen und deren Leistungsfähigkeit. Wenn er eine Eingabe zu benötigten Anwendungen gemacht hat, kann ihm das erfindungsgemäße Verfahren eine Rangliste der geeigneten Interfaces anzeigen.
Wenn mehrere Interfaces verfügbar sind, kann Aufgrund der Werte eine Empfehlung generiert werden, wonach das gewünschte/ beste Interface ausgewählt werden kann.
1.3.1 Entscheidungsmatrix
Anhand der hier aufgeführten Matrix kann nachvollzogen werden, wie die Entscheidung für die Empfehlung und Bewertung eines (gemessenen) Netzzugangs zu treffen ist.
Die hier genutzten Werte sind als Beispiel zu sehen, da sie im Detail von der Konfiguration durch den Anwender und dessen Umfeld abhängen. Am Vorgehen ändert dies soweit aber nichts. 1.3.2 Algorithmus:
Bestehend aus UND- Verknüpftingen und Bandbreitenmesswerten als Multiplikator (für unterschiedliche Applikationen verschieden).
Gewichtung = [Bedinεunεl * rMultiDlikatorl = ΓP - Fl *
Nl+ DRU) * (1+DRD) * (!+ .. \* •1
z.B. für News (Live-Streaming unidirektional ins Studio):
Gewichtung-News = [Bedingung] * [Multiplikator] = [P A F] * [(1 +DRU) * (1 +DRD) * (! + ...)*...]
nicht relevant = hat Wert „ 1 "
In jede Spalte werden die Bewertungsfaktoren (Wertigkeiten) für die Applikation im Bezug auf die Parameter (Zeilen) eingetragen. Die Wertigkeiten können bei Bedarf auch vom Anwender oder einem Administrator verändert werden, um sie an die Anforderungen des entsprechenden Nutzers anzupassen.
Zum Beispiel werden für Applikationen Minimalwerte festgelegt, die notwendig sind, damit die Applikation funktioniert (Minwert) oder eine maximal tolerierbare Fehlerrate oder Laufzeit angegeben, die nicht überschritten werden darf (Maxwert).
Für jede Applikation wird eine Formel angegeben, anhand derer die „Punktzahl" der entsprechenden Verbindungen für diese Anwendung errechnet werden kann.
Kostensperre:
Eine Kostensperre liegt vor, wenn bestimmte Netze aus Kostengründen nicht genutzt werden sollen. Kann evtl. aufgehoben werden wenn kein andres Netz die Anforderungen erfüllt. UJ
Figure imgf000015_0001
Tabelle 1: Entscheidungs-, Gewichtungs-Matήx
Gewichtung = [Bedingung] * [Multiplikator] = [P Λ F] * [(1+DRU) * (1+DRD) * (1+...)*...]
1.4 Ablaufdiagramm
Das in den Figuren IA bis IC dargestellte Ablaufdiagramm zeigt die verschiedenen grundlegenden Schritte 1) bis 10) zur Ergebnisermittlung.
Schritt 1): Allgemeine Abfrage vorhandener Netzwerk-Interfaces
Als erster Schritt wird eine Liste aller im System verfügbaren Netzwerkinterfaces zu erstellen. Unabhängig davon, ob sie aktuell genutzt werden oder passiv sind.
Dieser Schritt dient zur Information über das System und ist nur bei der Installation oder Systemänderungen (Einbringung von neuen Netzwerkschnittstellen ins System relevant).
Schritt 2): Selektion der Interfaces (IF) mit anliegenden Netzwerken (aktive IF)
Aus der (in Schritt 1) erstellten Liste werden nun die Schnittstellen extrahiert (selektiert), welche aktuell aktiv (also zum Beispiel nicht manuell deaktiviert wurden etc.) sind und so potentiell eine Netzwerkverbindung herstellen können. Mit diesen Schnittstellen wird im folgenden Ablauf gearbeitet und die Liste muss gegebenenfalls aktualisiert werden. (Schritt 2 kann auch unabhängig von Schritt 1) durchgeführt werden, wenn die Informationen aus 1) nicht explizit benötigt werden)
Schritt 3): Abfrage der Konfigurationsdetails der zuvor selektierten aktiven Netzwerkinterfaces
Hier werden die nötigen (individuellen) Informationen zu den IF abgerufen, welche in Schritt 4) für die Verbindungsherstellung relevant sind. Darunter fallen grundlegende Eigenschaften wie z.B. Modem-IF, WiFi- oder Fast- Ethernet-IF etc. und individuelle wie der genaue Name der Schnittstelle. Abhängig von der Art des Anschlusses müssen die Aufrufe gestaltet werden und greifen auch unterschiedliche Regem/Randbedingungen (vgl. Schritt 8) ).
Schritt 4): Prüfen von Empfang/ Verbindungsfähigkeit der einzelnen selektierten Schnittstellen
Mit den in Schritt 3) gewonnenen Informationen werden nun alle IF mit anliegenden Netzen getestet. Hierzu werden die Schnittstellen direkt angesprochen und die Rückgaben ausgewertet. Um z.B. die Erreichbarkeit eines entfernten Servers zu prüfen kann eine (oder mehrere) kurze Anfrage (z.B. Ping) direkt über das IF abgesetzt werden und als erfolgreich gewertet werden wenn eine Antwort erhalten wird. Ist das nicht der Fall, kann davon ausgegangen werden, dass das (benötigte) Ziel über diese Netzwerkschnittstelle nicht erreichbar ist. Je nach Verlässlichkeit der gewählten Ziele und/oder Umfang der Test-Anfragen, kann man auch ermitteln, ob überhaupt eine weitere Kommunikation im Netz möglich ist (Eine denkbare Einschränkung ist hier z.B., nach dem Netzeintritt eine direkte Umleitung auf eine Provider Anmelde- Webseite oder vergleichbares).
S) Randbedingungen prüfen und vor Messung berücksichtigen/ anwenden (z.B. Kostensperre für bestimmte Netze oder manuelle Ignorier-Regeln für bestimmte IF)
Die Ergebnisse aus Schritt 4) bestätigen die Menge der Schnittstellen aus Schritt 3) oder schränken sie gegebenenfalls - bei negative Ergebnissen - weiter ein. Zudem können nun - oder je gegebenenfalls auch schon teils nach Schritt 3) - weitere, durch den Anwender definierte, Randbedingungen und Einschränkungen eingebracht werden. Dabei kann es sich zum Beispiel um das Ignorieren verfügbarer aber zu teurer oder unsicherer Verbindungen handeln.
Schritt 6); Messungen durchführen, Test verschiedener definierter Parameter (konfiguriert für diverse Anwendungen und Netzwerke)
In diesem Schritt werden alle gewünschten Test über alle nach Schritt 5) selektierten Netzwerkschnittstellen durchgerührt. Die Einstellungen bezüglich benötigter Parameter sind Benutzerabhängig und müssen über entsprechende Eingaben in einer Anwendung konfiguriert werden. In Schritt 7) werden die Rückgaben aus diesem Schritt weiterverarbeitet.
Schritt 7): Auswertung der Ergebnisse basierend auf einer Entscheidungsmatrix (siehe Kapitel 1.3.1) oder vergleichbarer Struktur
In der unter 1.3.1. beschriebenen Matrix werden alle Messergebnisse und Ergebnisse der abgefragten Bedingungen zur weiteren Verwendung gesammelt. Mittels des in 1.3.2 beschriebenen Algorithmus werden dann systematisch alle Eigenschaften/ Verwendungszwecke der geprüften Schnittstellen ermittelt und überprüft werden. Schritt 8): Entscheidung aufgrund der Messergebnisse mittels des Algorithmus und unter Berücksichtigung der Randbedingungen, wenn vorhanden
Alle in Schritt 6) gesammelten und in Schritt 7) ausgewerteten Ergebnisse werden nun individuell für die jeweiligen Anwendungen mit einander verknüpft um so eine Aussage zu erhalten, ob die Verbindung/ das Netzwerk, welches an einem IF anliegt, für den jeweiligen Anwendungsfall geeignet ist oder nicht - bzw. wie gut im Vergleich zu (den) Anderen.
Schritt 9): Ergebnisdarstellung (Präsentation der Empfehlung und Verbindungs-Situation)
Die Gewichtung durch den Algorithmus gibt einem direkt die Möglichkeit die für den gewünschten Anwendungszweck nutzbaren Schnittstellen zu bestimmen. Und aus den nutzbaren IF wird/kann aufgrund Ergebniswertes (ungleich Null bedeutet nutzbar) und seiner Gewichtung Qe größer desto geeigneter) auch eine Rangordnung ermittelt werden. Diese Ergebnisse ermöglichen dann dem Anwender direkt eine Interpretation der Verbindungs- Situation. Schritt 10): (Möglichkeit der) Befehlsausführung (Abhängig von Ergebnis und Konfiguration)
Die Ergebnisse der Auswertung kann direkt dazu genutzt werden, weitere Aktionen (wie zum Beispiel den Start anderer Programmen oder anzeigen von Meldungen) zu veranlassen.
In Fig. 2 ist ein Anwendungsbeispiel gezeigt, bei dem ein Videoreporter von einem Unfall live berichten will. Der Videoreporter hat eine (Digital-) Kamera dabei, welche mit dem Laptop oder PDA verbunden ist. An seinem Laptop sind WLAN-, Gigabit-Ethernet-, UMTS- und Bluetooth-Schnittstellen verfügbar.
Der „Scan" der Schnittstellen ist erfolgt und liefert das Ergebnis: mit WLAN und UMTS bekommt er eine Verbindung zu seinem gewünschten Ziel.
Die Messung ergibt eine verfügbare Datenrate von 2 Mbit/s für WLAN (Up- und Download) sowie 200 Mbit/s Upload und 700 kbit/s Download für UMTS des ersten Providers, 100 kbit/s Upload und 100 kbit/s Download für den zweiten UMTS Provider..
Des Weiteren ergibt die Messung eine Fehlerrate von lO^für UMTS und auch für WLAN.
Die Fehlerrate liegt für das ausgewählte Videoformat (Beispiel) innerhalb des akzeptablen Rahmens.
Die Laufzeit beträgt hier 20 ms über WLAN und 124 ms über UMTS-I und 100 ms für UMTS-2. Die Werte sind alle unauffällig, auch wenn z.B. eine Audio-Livekonferenz genutzt werden soll und evtl. bidirektionale Kommunikation notwendig wird.
Aufgrund der Kosten-Faktoren und der Leistungsfähigkeit des WLAN- Zugangs, wird der Hotspot ausgewählt und für die Applikation empfohlen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zum Auswählen nutzbarer Netzwerksverbindungen für Kommunikation, mit folgenden Schritten:
- Ermitteln von verfügbaren Netzwerkschnittstellen;
- Selektieren von aktiven Netzwerkschnittstellen;
- Ermitteln von Eigenschaften der selektierten aktiven Netzwerkschnittstellen;
- Messen des Funktionsumfangs und der Leistungsfähigkeit der selektierten aktiven Netzwerkschnittstellen;
- Auswertungen der Messergebnisse durch Vergleichen mit vorgegebenen Übertragungsvoraussetzungen;
- Verknüpfen der Vergleichsergebnisse in einer Entscheidungslogik, wobei die Ergebnisse der Entscheidungslogik die Nutzbarkeit der aktiven selektierten Netzwerkschnittstellen repräsentieren .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Eigenschaften von Netzwerkschnittstellen nach individuellen Präferenzen gespeichert werden und dass die nutzbaren Netzwerkschnittstellen mit den präferenzierten, gespeicherten Eigenschaften gewichtet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass präferenzierte Netzwerksverbindungen dem Nutzer signalisiert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der nutzbaren und ggf. präferenzierten Netzwerksverbindungen zum Aufbau der Kommunikation benutzt wird, wobei die Auswahl gleichwertiger Netzwerksverbindungen auf Grund des ermittelten Belegungszustandes der betreffenden Netzwerksverbindungen erfolgt.
PCT/EP2008/006250 2007-10-15 2008-07-30 Verfahren zum auswählen nutzbarer netzwerkverbindungen für kommunikationen WO2009049701A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Cited By (1)

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