DE60308443T2

DE60308443T2 - Verfahren zur optimierten Übertragung von Multimediainhalten

Info

Publication number: DE60308443T2
Application number: DE60308443T
Authority: DE
Inventors: Nicolas Chuberre; Jean Farineau; Christophe Nussli
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2023-05-17
Also published as: DE60308443D1; US20030220080A1; EP1367765A1; FR2840148B1; US7113741B2; EP1367765B1; FR2840148A1; ATE340454T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur optimierten Übertragung der gemeinsamen Informationen von Multimediainhalten zwischen einem Sender von Multimediainhalten und einem Empfänger dieser Multimediainhalte innerhalb eines Funkkommunikationsnetzes.
Ein Beispiel für ein solches System wird in der Veröffentlichung FR 2809557 vom 30. November 2001 sowie in DE 4440419 vom 9. Mai 1996 beschrieben.
Ein derartiger Empfänger kann mit einem Funknetz verbunden werden, das den Versand der gemeinsamen Informationen gewährleistet. Dieses System basiert auf einem Netz aus terrestrischen Sendern oder gegebenenfalls geostationären Satellitensendern oder auch auf einer Kombination aus Satellitensendern und terrestrischen Zwischenverstärkern.
Im Sinne der vorliegenden Beschreibung versteht man unter gemeinsamen Informationen die Informationen, die alle oder einen Teil der Nutzer eines Funkkommunikationsnetzes betreffen.
Es gibt heute verschiedene, an sich bekannte Normen für Mobiltelefonsysteme und -architekturen. Hierbei zu nennen sind insbesondere GSM („Global System for Mobile telecommunications" auf Englisch) und die jüngste Norm zur mobilen Übertragung mit hoher Geschwindigkeit 3G (für 3. Generation), in Europa auch UMTS („Universal Mobile Telecommunication System" auf Englisch) genannt. Unter der Bezeichnung GSM-Netz versteht man auch die an sich bekannten GPRS- und GERAN-Dienste und -Weiterentwicklungen.
Diese Normen bieten, in der oben angeführten Reihenfolge, die Möglichkeit zur Nutzung immer höherer Übertragungsgeschwindigkeiten zur Übertragung von Sprache/Daten, und zwar für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (d.h. für eine Verbindung zwischen zwei Teilnehmern).
Dagegen wurden bis heute nur wenige Lösungen für den Versand von gemeinsamen Informationen von Multimediainhalten vorgeschlagen und diese Normen sind zu diesem Zweck kaum geeignet.
Diese Art des Sendens bezeichnet man im Allgemeinen mit dem Begriff „Broadcast", wenn es sich um den unterschiedslosen Versand an sämtliche Teilnehmer eines zellularen Funkkommunikationsnetzes handelt, und mit dem Begriff „Multicast", wenn die Empfänger der Informationen eine Untereinheit dieser Teilnehmer darstellen. Im letztgenannten Fall kann diese Untereinheit beispielsweise durch den Abschluss eines Abonnements definiert werden.
Vor kurzem war die Antragstellerin an der Ausarbeitung eines Sendesystems für mobile 3G-Endgeräte beteiligt, und zwar dem System mit der Bezeichnung SDMB (für „Satellite Digital Multimedia Broadcast"). Dieses System gewährleistet eine Übermittlung von Multimediainhalten an mobile 3G-Endgeräte.
Dieses System stützt sich auf einen geostationären Satelliten, der ein Signal über Europa sendet, das mit der genormten Wellenform W-CDMA kompatibel ist und in den terrestrischen zellularen Netzen vom Typ UMTS eingesetzt wird. Es arbeitet in den Frequenzbändern der Satellitenkomponente IMT2000, angrenzend an die terrestrischen Frequenzbänder IMT2000. Um die Abdeckung in städtischen und vorstädtischen Bereichen zu gewährleisten, sieht das System außerdem den Einsatz von terrestrischen Zwischenverstärkern vor. In diesem System sind die Endgeräte entsprechend konzipiert, dass sie in zellularen terrestrischen Netzen funktionieren und das SDMB-Satellitensignal empfangen.
In diesem Zusammenhang arbeitet das SDMB-System mit den zellularen Netzen zusammen, um einen Dienst zur Bereitstellung und Übermittlung von Multimediainhalten mit geringen Kosten in einem europäischen Verbreitungsgebiet zu bieten.
Die Transportschicht des SDMB-Systems umfasst:

– Schutzmechanismen zur Prävention von Datenverlusten auf der Basis des Einsatzes bekannter, FEC („Forward Error Correction" auf Englisch) genannter, kurz- und langfristiger Techniken, d.h. der umlaufenden Übermittlung zum Ausgleich von Übertragungsfehlern, die hauptsächlich durch eine Blockierung der Satellitenverbindung verursacht werden, wenn das Endgerät ein Hindernis passiert, wie z.B. einen Tunnel, ein Gebäude, einen Baum etc.
– reaktive Schutzmechanismen, die Übertragungsfehler im Nachhinein berücksichtigen. Letztere umfassen Mechanismen zur Anpassung der FEC-Tiefe und, als letztes Mittel, die Möglichkeit im Verlauf der Übertragung eine Anfrage zur Regeneration von Blöcken mit verlorenem Inhalt durchzuführen.

Die Transportschicht des SDMB-Systems verwendet eine Kombination der vorgenannten Mechanismen mit einem Bandbreitenbedarf, sowohl im Satellitensegment als auch in den zellularen Netzen für die Zugriffe auf den Rückkanal, der von der erforderlichen Vermittlungsgarantie abhängig ist.
Im Fall einer hohen Vermittlungsgarantie und unter Berücksichtigung des eingeschränkten Einsatzes von terrestrischen Zwischenverstärkern besteht die Gefahr, dass die Zugriffe auf den Rückkanal eines Endgeräts durch die zellularen Netze stark beansprucht werden. Dies stellt einen Nachteil für eines der Ziele des Systems zur Senkung der Übertragungskosten dar.
Um dieses Problem zu lösen, ist es möglich, auf die Präventivmechanismen einzuwirken, indem man die FEC-Tiefe erhöht. Diese Lösung führt jedoch zu einer Steigerung der für die Übertragung von Inhalten benötigten Bandbreite.
Eine andere Lösung besteht darin, die Übertragung von verlorenen Blöcken erst zu dem Zeitpunkt zu veranlassen, an dem der Nutzer auf diese Inhalte zugreifen möchte. Der Vorteil der Lieferung von Inhalten, der auf eine statistische Reduzierung der Zugriffszeit auf die Inhalte abzielt, geht dabei jedoch verloren.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die oben genannten Probleme zu lösen.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung ein Verfahren zur optimierten Übertragung von Multimediainhalten innerhalb eines Funkkommunikationsnetzes zwischen einem Sender von Multimediainhalten und einem Empfänger für diese Multimediainhalte zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– einen Schritt zur Übertragung eines Beschreibungsvektors für einen Multimediainhalt vom Sender an den Empfänger,
– einen Schritt zur Berechnung eines Relevanzwerts für diesen Inhalt, der von dem Beschreibungsvektor stammt und in Abhängigkeit von dem Nutzerprofil erstellt wird, das dem Nutzer des Empfängers zugeordnet ist,
– einen Schritt zur Regeneration des bzw. der vom Empfänger nicht empfangenen Inhaltsblocks/-blöcke auf eine explizite Anfrage des Empfängers hin, wobei die Priorität dieser Regeneration in dem Relevanzwert angegeben ist, der dem Inhalt zugeordnet ist, zu dem der fehlende Block gehört.

Somit besteht der Geist der Erfindung darin, einen Relevanzwert für die Inhalte zu berücksichtigen, wobei dieser auf der Basis eines für den betreffenden Nutzer definierten Profils erstellt wird. Je höher daher der Relevanzwert eines Inhalts ist, desto mehr wird der Rückkanal vorzeitig beansprucht, um eventuell fehlende Blöcke zu regenerieren.
Gemäß einer Ausführungsvariante wird der Schritt zur Regeneration in Abhängigkeit von dem dem Inhalt zugeordneten Relevanzwert ausgelöst, da jeder Wert größer oder gleich einem ersten Grenzwert, dem so genannten Maximalwert, die sofortige Regeneration bei einer Erfassung nicht empfangener Blöcke auslöst, jeder Relevanzwert unterhalb dem Maximalwert, jedoch größer oder gleich einem zweiten Grenzwert, dem so genannten Mittelwert, die Regeneration von fehlenden Blöcken zu einer vorprogrammierten Uhrzeit auslöst, bei der die Auslastung des Netzes als am geringsten betrachtet wird, und jeder Wert unter dem Mittelwert, jedoch größer oder gleich einem dritten Wert, dem so genannten Minimalwert, die Regeneration von fehlenden Blöcken nur auf eine Anforderung für den Zugriff auf den Inhalt durch den Nutzer hin auslöst.
Gemäß einer Ausführungsvariante werden die genannten Grenzwerte auf dynamische Weise in Abhängigkeit von dem Belegungsgrad des lokalen Speichers im Empfänger aktualisiert, so dass die Summe der erforderlichen Speichergrößen, die für die Speicherung der empfangenen Inhalte im Cache-Speicher erforderlich ist, unter der Kapazität des Cache-Speichers liegt.
Gemäß einer Ausführungsvariante wird der Schritt zur Regeneration nur nach der Erfassung von fehlenden Blöcken im Anschluss an den vorgesehenen Empfangszeitraum aller Blöcke für den jeweiligen Inhalt ausgelöst.
Um die Erfindung besser zu erläutern, werden im Folgenden mehrere Ausführungsvarianten als Beispiele ohne einschränkenden Charakter für den Umfang der Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erklärt, wobei:
1 eine schematische Darstellung eines Systems ist, das den Versand und den Empfang von Inhalten gemäß der Erfindung ermöglicht,
2 ein Organigramm ist, in dem die verschiedenen Schritte zur Leitweglenkung von Inhalten gemäß der Erfindung dargestellt sind,
3, 4 und 5 jeweils ein Baumverzeichnis zur Klassifizierung von Inhalten mit den verschiedenen Schritten des Lernprozesses des Nutzerprofils darstellen,
6 eine Tabelle mit den Beschreibungsvektoren der Inhalte ist, die nach abnehmendem Bedeutungsniveau geordnet sind,
7 das Organigramm ist, das dem Entscheidungsalgorithmus zur Regeneration von fehlenden Blöcken gemäß der Erfindung entspricht.
Zunächst kann man in Bezug auf das im Empfänger enthaltene Nutzerprofil vorsehen, dass der Empfänger zunächst ein Typenprofil umfasst, ausgehend von dem er eine erste Auswahl von Inhalten durchführt, um sie einem lokalen Nutzer anzubieten.
Beispielsweise könnten bestimmte Profile auf Informationen sportlichen oder wirtschaftlichen Charakters ausgerichtet sein, ohne dass Auswahlkriterien in Bezug auf genauere Detailebenen dieser beiden Bereiche spezifiziert wurden.
In einer besonderen Ausführungsvariante wird das Typenprofil im Empfänger mit einer abnehmbaren Vorrichtung geladen, z.B. einer Art Magnetkarte, Chipkarte oder einer ähnlichen, dauerhaften Speichervorrichtung.
Eine solche abnehmbare Vorrichtung, die für das Laden des Typenprofils verwendet wird, kann folgende Datentypen beinhalten:

– Zugriffsrechte für das Netz,
– Zugriffsrechte auf die Sendequelle,
– Rechte zur endgültigen oder vorübergehenden Archivierung in Abhängigkeit von der Art der Informationselemente,
– Informationen in Bezug auf die Dauer und dem Umfang dieser Rechte für Zugriff und lokale Archivierung,
– Verschlüsselungs- und Entschlüsselungscodes für den Informationsaustausch mit der Sendequelle,
– verfügbare Profile im Fall einer Vielzahl an Profiltypen.

In einer besonderen Ausführungsvariante ist das Profil jedes Nutzers inkrementell und implizit, ausgehend von einem Typenprofil aufgebaut, in Abhängigkeit von der Art der Auslesung der Inhalte, die der Nutzer unter den vom Empfänger ausgewählten Inhalten durchführt, wobei die Art des vom Nutzer durchgeführten Zugriffs – vollständige Auslesung, teilweise Auslesung, direkter Sprung zum folgenden Informationsinhalt – die Möglichkeit bietet, die Aktualisierung des Profils vorzunehmen, das der Empfänger ihm zuordnet, d.h. die Inkrementierung, Beibehaltung ohne Änderung, Dekrementierung des Bedeutungsniveaus, das der betreffenden Inhalteklasse zugeordnet wurde.
Das im Verlauf der Nutzerzugriffe aktualisierte Nutzerprofil kann auf einem beweglichen Träger, z.B. einer Magnetkarte, einer Chipkarte oder einer ähnlichen, dauerhaften Speichervorrichtung im Hinblick auf die erneute Verwendung in einem anderen Empfänger übertragen werden.
Im Allgemeinen setzt der Empfänger Profil-Erfassungsmechanismen ein, um eine Filterung der Multimediainhalte vorzunehmen, die permanent über das Gateway gesendet werden. Diese Mechanismen können auch verwendet werden, um die Zuhörerschaft zu ermitteln und eine Tarifmodulation der Inhalte zu ermöglichen.
Die Profilerfassung kann erfolgen:

– anhand einer manuellen Erklärung seitens des Nutzers in Bezug auf sein eigenes Profil,
– automatisch, anhand eines dynamischen Selbstlernverfahrens, das auf der Auswertung der empfangenen Multimediainhalte basiert, wie im französischen Patentantrag Nr. 00 06 691 beschrieben, der am 25. Mai 2000 von der Anmelderin eingereicht wurde,
– einer Kombination der beiden vorgenannten Varianten, d.h. einer Mischung aus Erklärung und automatischem Prozess, um das Selbstlernverfahren der grundlegenden Nutzereigenschaften zu beschleunigen.

Dieses Profil spiegelt somit die Interessensgebiete des Nutzers sowie seinen Nutzungskontext wieder.
Unter den Interessensgebieten, die man anhand eines Verzeichnisbaums einordnen könnte, sind die bereits angeführten Sparten zu nennen: Musik, Kino, Sport, Politik, regionale Kultur.
Der Nutzerkontext spiegelt in gewisser Weise das Verhalten des Nutzers und seiner Umgebung wieder.
Eine Möglichkeit, den Kontext genauer zu definieren, besteht darin, einen kurzfristigen und einen langfristigen Kontext zu unterscheiden.
Ein kurzfristiger Kontext ist beispielsweise durch aktuelles Datum und Uhrzeit der geografischen Position gekennzeichnet.
Ein langfristiger Kontext kann dagegen gekennzeichnet werden durch:

– die Mobilität des Empfängers, die man durch die gefahrenen Kilometer, den Bewegungsradius des Empfängers definieren kann,
– die Betriebsstunden des Empfängers,
– die Art des Empfängers, d.h. seine Multimedia-Kapazitäten und die Größe seines Cache-Speichers.

Man kann außerdem soziokulturelle Informationen hinzufügen, basierend auf der Sprache des Nutzers, seinem Alter etc.
Es ist festzustellen, dass trotz der Zugänglichkeit der meisten dieser Informationen, die Erfassung bestimmter Informationen Einschränkungen unterliegt. So erfordern die geografische Position sowie die Mobilität die Kopplung des Empfängers mit einem Lokalisierungsmodul vom Typ GNSS (Global Navigation Satellite System auf Englisch) oder das zellulare Netz muss die Koordinaten des Empfängers liefern und es werden Vorrichtungen zur Interpretation dieser Koordinaten durch den Empfänger benötigt.
Die Filterung könnte auf der Basis von Kenntnissen des Nutzerkontextes verwendet werden, um die Ziele zu verfeinern. Ein Nutzer, der viel, und vor allem nachts unterwegs ist, interessiert sich nämlich sicher nicht für die gleichen Informationen wie ein ortsgebundener Nutzer in einer Großstadt.
Der Empfänger ist in ein System integriert, wie es in 1 dargestellt ist. Dieses System umfasst eine Struktur, die aus einem «Gateway» 1 besteht, d.h. einer Einheit, die einen Sendeserver 2, eine Übertragungskette 3 und eine Antenne 4 umfasst. Die Struktur umfasst außerdem einen Satelliten oder einen Satellitenaufbau 5, der in der Lage ist, die Signale, die von der Sendestation stammen, an verschiedene Empfänger 7 zu übertragen, die in einer gegebenen Region oder über den gesamten Planeten verteilt sind. Diese Empfänger 7 sind in uneingeschränkter Anzahl an verschiedenen Punkten des vom Satelliten abgedeckten Bereichs vorhanden. In 1 ist ein einzelner Empfänger 7 dargestellt. Es ist festzustellen, dass die Verbindung zwischen dem Gateway und dem Empfänger nicht zwingend per Satellit erfolgen muss, sondern auch ausschließlich über terrestrische Relais erfolgen kann, die nicht abgebildet sind.
Die Verarbeitung der Informationsinhalte durch dieses System erfolgt auf folgende Weise.
Zunächst werden die Inhalte von den Produktionseinheiten 6 erzeugt. Um das Verständnis zu erleichtern, basiert die folgende Beschreibung auf Inhalten, die Rundfunkprogramme darstellen, im Folgenden als «Sendungen» bezeichnet.
Die Sendungen werden von den Produktionseinheiten sortiert, anschließend im Sendeserver 2 gespeichert, der sie zum Zeitpunkt der besten Netzverfügbarkeit an die Satelliten 5 übermittelt.
Es ist leicht verständlich, dass es Zeiträume mit geringerer Netzauslastung gibt, insbesondere zwischen 0 und 8 Uhr morgens.
Die Verarbeitung der Inhalte wird auf detailliertere Weise in 2 dargestellt, in der jeder Block mit der Referenz 8 bis 18 den folgenden Schritten entspricht.
Schritt 8, 9: Die Produktionseinheiten erstellen Sendungen [#i], denen Kennzeichen [ID#i] zugewiesen werden. Jede Sendung, bzw. jeder Inhalt wird zur Anpassung an die Transportschicht in eine bestimmte Anzahl an elementaren Blöcken unterteilt.
Schritt 10: Für jede Sendung wird ein Sendungs-Beschreibungsvektor generiert. Dieser Beschreibungsvektor umfasst Parameter, die verwendet werden, um die Ausnutzung der Übertragungsressourcen des Systems zu optimieren und die im Bereich des Empfängers wichtigsten Inhalte zu filtern.
Dieser Vektor umfasst insbesondere:

– das Inhaltskennzeichen (der Sendung) [ID#i],
– die Dauer [d] der Sendung (für Ton- und Bildinhalte),
– eine Angabe zur Klassifizierung der Sendung [a_i, b_i, c_i]; bei dem Verzeichnisbaum zur Klassifizierung kann es sich beispielsweise um ein DDC-Verzeichnis („Dewey Decimal Classification" auf Englisch) handeln, das von der amerikanischen Kongressbibliothek verwendet wird, in der alle Wissensbereiche abgedeckt werden. Es sind natürlich auch andere Modelle vorhanden, die für die Kennzeichnung von Multimediainhalten besser geeignet sind.
– Das Detailniveau [det], das für die Feinheit der Informationsverarbeitung repräsentativ ist,
– Ein Vermerk für die Stichhaltigkeit [pert] der Sendungsklassifikation,
– Der Umfang der erwarteten Zuhörerschaft: geografischer Bereich, Multicast-Gruppe etc.
– Die dem Inhalt zugeordnete Priorität: dringend, garantiert verzögert, so bald wie möglich, etc.
– Die Lieferqualität des Inhalts: sehr wichtig, wichtig, als „best normal" bezeichnete Qualität, möglichst gute Qualität („best effort" auf Englisch),
– Die Größe des Inhalts,
– Der Typ des Inhalts und der Typ der Codierung (Standards wie z.B. Windows, Real Time Players): Sprache, Ton, Daten, Video mit geringer Qualität, Video mit hoher Qualität,
– Die Sprache: das S-DMB-System deckt nämlich ganz Europa ab,
– Die Art der Verschlüsselung: Inhalt ohne Verschlüsselung oder verschlüsselt,
– Der Toleranzgrenzwert: Prozentanteil an Fehlern, die für eine akzeptable Funktion toleriert werden,
– Das Ablaufdatum des Inhalts,
– Eine Angabe zur den Rechten geistigen Eigentums oder zum Copyright,
– Das Eigentum/der Ursprung dieses Inhalts etc.
– und schließlich wird das eigentliche Programmelement [#i] generiert.

Die Klassifikation der Sendung besteht in dem beschriebenen Beispiel darin, diese in einem Verzeichnisbaum, wie in 3, 4 und 5 dargestellt, einzuordnen.
In dem untersuchten Beispiel umfasst die Klassifizierungsstruktur drei Verzeichnisebenen.
An der Wurzel fasst der Verzeichnisbaum alle Programmtypen zusammen, die Rundfunksendungen darstellen könnten.
In 3 sind drei Zweige dargestellt, die diesem ersten Verzeichnisbaum entsprechen. Jeder Zweig, mit t₁, t₂, t₃ bezeichnet, entspricht einem bestimmten Programmtyp, beispielsweise: Informationssendungen, Kultursendungen, Musikprogramme.
In der zweiten Verzeichnisebene ist jeder Programmtyp, t₁, t₂, t₃, in verschiedene Bereiche unterteilt, von denen hier drei, d₁, d₂, d₃, dargestellt sind.
Im Programmtyp Informationssendungen kann man beispielsweise drei Bereiche unterscheiden: politische Informationen, Sportnachrichten, Kulturinformationen.
Jeder Informationsbereich ist wiederum in Sektoren untergliedert, die eine dritte Verzeichnisebene darstellen.
Wie aus 2 ersichtlich, erfolgt die Klassifizierung einer Sendung anhand ihrer Anordnung innerhalb der Klassifizierungsstruktur mit einem Zeiger, der aus den drei Referenzen a_i, b_i, c_i, besteht, von denen jede einer Verzeichnisebene entspricht.
Der Klassifizierung innerhalb der Struktur werden eine Anzeige der Detailebene, die für den Detailgrad, mit dem die Informationen im Inhalt verarbeitet werden repräsentativ ist, z.B. 1 für Inhaltsübersicht bis 3 für sehr detaillierte Analyse, und ein Relevanzvermerk zugeordnet, der die Gültigkeit dieser Klassifizierung innerhalb der betreffenden Klasse angibt.
Schritt 11: Alle auf diese Weise generierten Programme werden mit ihren Beschreibungsvektoren im «Gateway» 1 zur Sendung über das Satellitennetz 5 gespeichert.
Schritt 12: Es werden nur die oben definierten Beschreibungsvektoren gesendet. Die Beschreibungsvektoren ermöglichen die Angabe der Eigenschaften der Inhalte, die gesendet werden sollen.
Schritt 13: Jeder Empfänger oder jedes Nutzer-Endgerät empfängt die Beschreibungsvektoren und liest statische Daten aus, die für die Anzahl und die Dauer der Zugriffe repräsentativ sind, die der Nutzer bereits in der betreffenden Klasse vorgenommen hat. Zu diesem Zweck verwendet er den vom Beschreibungsvektor gelieferten Zeiger [a_i, b_i, c_i], der für den Zugriff die vom Empfänger erstellte Statistiktabelle genutzt wird. Diese Tabelle weist gegebenenfalls nicht drei Ebenen für den betreffenden Zweig auf, was insbesondere der Fall ist bei Zweigen, die vom Nutzer kaum verwendet werden, oder zu Beginn des Selbstlernverfahrens, wenn der Nutzer das Gerät erstmals einsetzt; die Auswertung basiert dann auf den Zugriffsstatistiken der darunter liegenden Ebene [a_i, b_i], bzw. [a_i], die anhand der Abweichung der Verzeichnisebene gewichtet werden.
Daraus resultiert eine Bewertung des Inhalts, die im Fall von mehreren Beschreibungsvektoren (falls mehrere Klassen betroffen sind) aus mehreren statistischen Werten besteht; in diesem Fall handelt es sich bei dem gewählten statistischen Wert um den höchsten Wert, der anhand des Relevanzvermerks gewichtet wird. Der daraus resultierende, gewichtete statistische Wert wird als Inhaltswert bezeichnet.
Jeder Wert ist repräsentativ für das Interesse, das der Nutzer der Sendung mit diesem Inhalt wahrscheinlich entgegenbringt.
Der Prozess zur Bewertung der Inhalte besteht daher darin, die Gewichtung des Inhalts zu berücksichtigen, und zwar in Abhängigkeit von dem Zweig, zu dem der Inhalt gehört (durch den Beschreibungsvektor gekennzeichnet), wobei die Gewichtung durch die entsprechende Gewichtungstabelle – Adresse des Inhalts im Verzeichnisbaum, und den Relevanzfaktor, bzw. -vermerk geliefert werden kann, der im Beschreibungsvektor angegeben ist (zwischen 0,1 und 10, typischerweise 1). Der Wert wird anhand der folgenden Formel ermittelt:
Relevanzwert des Inhalts = w_i.j.k·Relevanz des Inhalts, w_i.j.k, der die Gewichtung dieses Inhalts darstellt.
Die Beschreibungsvektoren werden anschließend nach absteigenden Werten geordnet, wie in 6 dargestellt.
Im Empfänger wird ein Grenzwert S festgelegt, der die Speicherkapazität für empfangene Sendungen im Empfänger angibt.
In der Tabelle in 6 wird die Dauer der verschiedenen Sendungen, die nach absteigenden Werten geordnet sind, addiert.
Die Auswahl der Sendungen besteht darin, diejenigen, nach absteigenden Werten geordnet, auszuwählen, deren addierte Dauer der Speicherkapazität entspricht, die durch den Grenzwert S definiert wird.
Sobald die Liste L der gewählten Sendungen erstellt wurde, ist der Empfänger bereit, die Sendungen zu empfangen.
Der spätere Empfang der Beschreibungsvektoren, die beispielsweise den neuesten Informationsinhalten (Aktualität) zugeordnet sind, wird berücksichtigt, indem man das gleiche Verfahren befolgt, wobei eventuell bereits gespeicherte Inhalte durch Inhalte überschrieben werden, die einen höheren Wert aufweisen.
Schritt 14: Die Übertragung von Sendungen in Form von Übertragungsblöcken erfolgt global, in Richtung aller Empfänger. Es versteht sich natürlich, dass eine Sendung aus einer Vielzahl von Blöcken oder, im Fall einer sehr kurzen Sendung, aus nur einem Block besteht. Das Satellitennetz 5 sendet alle Sendungen, die von den Produktionseinheiten in Form der genannten Blöcke produziert wurden, in den gesamten Abdeckungsbereich.
Schritt 15: Jeder Empfänger speichert die Sendungen lokal, die er zuvor anhand der Beschreibungsvektoren ausgewählt hat.
Schritt 16: Nach Abschluss der Übertragung aller Sendungen enthält jeder Empfänger ein individuelles Programm, das durch sein Nutzerprofil bestimmt wird. Um eine gewisse Kohärenz bei der Präsentation der Inhalte beim Nutzer zu gewährleisten, wird die Abfolge der Sendungen in der Auslesephase in Abhängigkeit von Kriterien bestimmt, die von den Produktionseinheiten oder vom Nutzer in Abhängigkeit von seinen Präferenzen definiert werden können: einfach pro Bereich oder anhand des abnehmenden Wertes innerhalb des betreffenden Bereichs.
Schritt 17: Der Nutzer kann dann die lokal im Empfänger gespeicherten Sendungen abrufen. Jede Sendung wird dem Nutzer mittels einer geeigneten Schnittstelle präsentiert, die nicht abgebildet ist, und die die Möglichkeit bietet, in den Sendungen zu blättern und diejenige auszuwählen, die ausgeführt werden soll.
Infolgedessen ist es gemäß dem Geist der obigen Ausführungen leicht verständlich, dass je höher der Relevanzwert ist, der einem empfangenen Inhalt zugeordnet ist, desto mehr Interesse besteht, diesen Inhalt im Cache-Speicher des Empfängers zu speichern. Ein Inhalt mit einem niedrigen Wert wird dagegen leichter gelöscht, denn die Wahrscheinlichkeit, dass er den Nutzer interessiert, ist nur gering.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der Beschreibungsvektor in einem Kanal übertragen wird, der einen sehr hohen Schutzgrad aufweist, um die größtmögliche Gewähr der Weiterleitung an den Nutzer zu bieten.
Im Folgenden wird erläutert, worin insbesondere die Problematik der Erfindung besteht. Von den Inhalten, die im Speicher abgelegt werden sollen, werden einige nur teilweise empfangen. Dieser Teilempfang von Inhalten wird meistens durch eine Störung der absteigenden Verbindung zum Empfänger (Verbindung Satellit – Empfänger oder Bodenfunkstation – Empfänger) durch ein physisches Hindernis (Gebäude etc.) bedingt. Unter diesen Bedingungen wird die Übertragung dieser Inhalte durch den nicht erfolgten Empfang bestimmter Blöcke, die sie umfassen, beeinträchtigt.
Im Hinblick auf die Lösung des oben genannten Problems sieht die Erfindung vor, den Rückkanal (Satellit oder terrestrische Verbindung) zu nutzen, um die fehlenden Blöcke wiederherzustellen, und zwar anhand des individuellen Zugriffs auf den Sendeserver dieser Inhalte.
Anstatt automatisch einen individuellen Zugriff über den Rückkanal zu beanspruchen, sobald ein Block fehlt, ist die Priorität dieser Regeneration gemäß der Erfindung sinnvollerweise an den Relevanzwert gekoppelt, der dem Inhalt zugeordnet ist, zu dem der fehlende Block gehört.
Auf diese Weise erfolgt die Regeneration entsprechend dem Relevanzwert (unter den gewählten Inhalten):

– bei einem hohen Wert sofort.
– bei einem mittleren Wert zu Billigtarifzeiten im zellularen terrestrischen Netz. Es ist sicher verständlich, dass die Kosten für den Versand über das Gateway erheblich reduziert werden können, indem man den allgemeinen Versand aller Inhalte zu Zeiten mit geringer Netzauslastung vornimmt. Auf diese Weise muss der Nutzer nicht mehr die erhöhten Kosten einer lang anhaltenden Verbindung während Spitzenzeiten tragen und der Netzbetreiber kann seine Infrastruktur zu Billigtarifzeiten zur Verfügung stellen.
– Bei einem niedrigen Wert anhand einer Zugriffsanfrage auf den Inhalt. Wenn ein Inhalt einen niedrigen Relevanzwert aufweist, äußert sich dies in einem geringen statistischen Interesse seitens des Nutzers. Infolgedessen erfolgt die Regeneration des fehlenden Blocks, bzw. der fehlenden Blöcke durch Aufruf des entsprechenden Inhalts durch den Nutzer.

Diese Art der Regeneration von fehlenden Blöcken kann anhand des Organigramms aus 7 dargestellt werden. Diese stellt das Organigramm dar, das dem Entscheidungsalgorithmus zur Regeneration von fehlenden Blöcken gemäß der Erfindung entspricht.
Dort ist ein erster Schritt 30 zum Empfang des Beschreibungsvektors dargestellt, der einem bestimmten Inhalt zugeordnet ist.
Auf diesen Schritt folgt der Schritt 31 zur Ermittlung des Relevanzwertes dieses Inhaltes, gefolgt von Schritt 32 zur Auswahlentscheidung. Diese Auswahl erfolgt entsprechend den oben genannten Kriterien.
Anschließend folgt ein Warteschritt 33 des absteigenden Blocks, der dem Vektor zugeordnet ist, bis dieser empfangen wird.
Dann erfolgt ein erster Test 34, um festzustellen, ob der empfangene Block zu dem ausgewählten Inhalt gehört.
Gehört dieser Block nicht zu dem ausgewählten Inhalt, erscheint das Ereignis 35 zur Nicht-Berücksichtigung dieses Blocks.
Gehört der Block jedoch zu einem ausgewählten Inhalt, geht man weiter zu Schritt 36 zur Speicherung des Blocks, gemeinsam mit den anderen, eventuell bereits gespeicherten Blöcken.
Auf Schritt 36 folgt ein Test 37 zur Überprüfung des Empfangs aller Blöcke, die dem Inhalt i entsprechen, während der theoretischen Dauer der Übertragung d. Die Dauer der Übertragung umfasst die Phase zur Fehlerkorrektur FEC und die eventuelle, erneute Übertragung von Redundanzen.
Ist der Test positiv, wird der Algorithmus (Schritt 38) abgeschlossen, wobei kein Block fehlte und daher keine Regeneration erforderlich war.
Ist der Test jedoch negativ, wird ein Berechnungstest 39 durchgeführt. Ist der Relevanzwert des Inhalts #i größer oder gleich dem Entscheidungsgrenzwert für eine sofortige Regeneration, wird ein Schritt 41 zur sofortigen Regeneration der fehlenden Blöcke ausgelöst.
Falls der Relevanzwert des Inhalts #i jedoch unter dem Entscheidungsgrenzwert für eine sofortige Regeneration liegt, wird ein weiterer Test 40 ausgeführt. Dieser besteht in einem Vergleich des Relevanzwertes mit dem Entscheidungsgrenzwert für geringe Auslastung entsprechend einer Regeneration zur Billigtarifzeiten des zellularen Netzes. Ist der Relevanzwert des Inhalts #i größer oder gleich dem Entscheidungsgrenzwert zur Regeneration während Billigtarifzeiten, wird ein Schritt 42 zur Regeneration während Billigtarifzeiten ausgelöst.
Falls der Relevanzwert des Inhalts #i jedoch unter dem Entscheidungsgrenzwert zur Regeneration während Billigtarifzeiten liegt, erfolgt die Regeneration nur, wenn ein Ereignis 43 zur Regeneration des Blocks auf den Aufruf des Inhalts durch den Nutzer vorliegt.
Es ist anzumerken, dass dieser Algorithmus in der Software des Empfängers implementiert ist und dass der Empfänger die entsprechenden Mittel umfasst, um den Beschreibungsvektor auszulesen, zu interpretieren und zu verarbeiten.
Wie bereits erläutert wurde, gibt es mehrere Entscheidungsgrenzwerte, die Folgendem entsprechen:

– Auswahl des Inhalts zur Speicherung im lokalen Cache-Speicher,
– sofortige Regeneration von fehlenden Blöcken,
– Regeneration während Billigtarifzeiten im zellularen Netz,
– Regeneration bei einem Aufruf des Inhalts durch den Nutzer.

Diese Grenzwerte können dynamisch, in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern aktualisiert werden:

– Belegungsgrad des lokalen Speichers im Endgerät,
– Relevanzwert der im Cache-Speicher vorhandenen Inhalte (Mittel-, Höchst-, Mindestwert, Verteilung),
– Dauer der Speicherung im Vergleich zu Lebensdauer und Empfangsdatum der Inhalte.

Somit werden Entscheidungen getroffen, indem man den Relevanzwert des Inhalts mit diesen Grenzwerten vergleicht.
Es ist anzumerken, dass die Entscheidung zur Auswahl zur Folge haben kann, dass andere gespeicherte Inhalte überschrieben werden.
Es ist ebenfalls zu betonen, dass die Umsetzung des Verfahrens zur optimierten Übertragung im Sender und Empfänger vollständig auf Software-Ebene erfolgen kann.
Somit bietet das Verfahren zur Regeneration von fehlenden Blöcken gemäß der Erfindung sowie der Empfänger, der Mittel zur Umsetzung dieser Methode umfasst, insbesondere die folgenden Vorteile:

– eine Verringerung der Bandbreite: Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit, die Anzahl an individuellen Regenerationen über das terrestrische Netz für einen gegebenen Schutzgrad im Satellitensegment zu reduzieren. Diese Bandbreiten-Reduzierung kann auf das Satellitensegment in dem Maße Anwendung finden, in dem es möglich ist, den Schutzgrad im Satellitensegment für einen bestimmten Umfang an individuell gewünschten Regenerationen anzupassen.
– Transparenz für den Nutzer: Die Zugriffszeit auf den ausgewählten Inhalt zur Speicherung im Cache-Speicher bleibt statistisch unverändert.
– außerdem stellt dies ein einfaches Mittel dar, um Informationen über die Zuhörerschaft bestimmter Inhalte zu sammeln, ohne dazu die Privatsphäre des Nutzers zu beeinträchtigen. Man erhält nämlich auf diese Weise Informationen über das Interesse jedes Nutzers an den gesendeten Inhalten, und zwar durch einfache Analyse der Zugriffe zur Regeneration von fehlenden Blöcken.

Die oben beschriebenen Ausführungsvarianten der Erfindung stellen in keiner Weise Einschränkungen dar. Sie werden zum besseren Verständnis der Erfindung angeführt, der Umfang dieser Erfindung wird anhand der beiliegenden Ansprüche definiert.
Das Funkkommunikationsnetz, in dem die Erfindung eingesetzt wird, kann ausschließlich terrestrisch (d.h. es umfasst nur Bodenfunkstationen) und/oder mit Satelliten ausgestattet sein.

Claims

Verfahren zur optimierten Übertragung von Multimediainhalten zwischen einem Sender (4) zum Versand von Multimediainhalten und einem mobilen Empfänger (7) dieser Multimediainhalte, wobei das genannte Verfahren umfasst: – einen Schritt zur Übertragung eines Beschreibungsvektors für einen Multimediainhalt vom Sender (4) an den mobilen Empfänger (7), – einen Schritt zur Berechnung eines Relevanzwertes dieses Inhalts, der vom Beschreibungsvektor stammt und in Abhängigkeit von einem Nutzerprofil erstellt wird, das dem Nutzer des mobilen Empfängers (7) zugeordnet ist, wobei das genannte Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen Schritt zur Regeneration eines oder mehrerer Blöcke des Inhalts umfasst, der/die von dem mobilen Empfänger (7) nicht empfangen wurde/-n, und zwar auf eine explizite Anfrage des mobilen Empfängers (7) hin, wobei die Priorität dieser Regeneration mit dem Relevanzwert gekoppelt ist, der dem Inhalt, zu dem der fehlende Block gehört, zugeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zur Regeneration entsprechend einem dem Inhalt zugeordneten Relevanzwert ausgelöst wird, in Anbetracht der Tatsache, dass jeder Wert größer oder gleich einem ersten Grenzwert, dem so genannten Höchstwert, die sofortige Regeneration zur Erfassung von nicht empfangenen Blöcken (41) zur Folge hat, jeder Wert unter dem Höchstwert, jedoch größer oder gleich einem zweiten Grenzwert, dem so genannten Mittelwert, die Regeneration von fehlenden Blöcken zu vorprogrammierten Zeiten auslöst, in denen die Auslastung des Netzes (42) als gering betrachtet wird, und jeder Wert unter dem Mittelwert, jedoch größer oder gleich einem dritten Grenzwert, dem so genannten Mindestwert, die Regeneration von fehlenden Blöcken nur auf eine Zugriffsanfrage auf den Inhalt durch den Nutzer (43) verursacht.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Grenzwerte in Abhängigkeit von dem Belegungsgrad eines lokalen Speichers im mobilen Empfänger (7) dynamisch aktualisiert werden, so dass der Gesamt-Speicherplatz, der zur Speicherung der empfangenen Inhalte in einem Cache-Speicher erforderlich ist, unter der Kapazität des Cache-Speichers liegt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zur Regeneration nur nach der Erfassung von fehlenden Blöcken im Anschluss an einen Zeitraum ausgelöst wird, der für den Empfang aller Blöcke in Bezug auf den Inhalt vorgesehen war.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Nutzerprofil, das die Interessensgebiete des Nutzers des mobilen Empfängers (7) widerspiegelt, automatisch auf der Basis der Zugriffe des Nutzers auf die empfangenen Inhalte aktualisiert wird.