DE69928357T2 - Vefahren zum Betrieb eines tragbaren Kommunikationsgerätes - Google Patents

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Description

  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Betreiben einer tragbaren Kommunikationsvorrichtung wie beispielsweise eines Laptop- oder Palmtop-Computers, eines PDA (personal digital assistant) oder eines Zellulartelefons (oder dergleichen) und insbesondere ein Verfahren zum Bewirken einer Änderung in der Funktionsweise der Vorrichtung (implementiert in Änderungen der Parameter in der Transport- und/oder Anwendungsprotokollschicht in der Vorrichtung) gemäß vorhergesehenen oder vorhergesagten Änderungen in der Kommunikationsanordnung (d.h. Änderungen in den Netz- oder Link-Level-Protokollparametern), die von der Vorrichtung benutzt werden.
  • Stand der Technik
  • Moderne tragbare Telekommunikationsvorrichtungen wie beispielsweise Laptop- oder Palmtop-Computer, PDAs (personal digital assistants) oder Zellulartelefone sind heute fähig, unter Verwendung mehr als einer unterschiedlichen Kommunikationsanordnung in Abhängigkeit von verschiedenen externen Faktoren zu arbeiten. Beispielsweise können von einem digitalen Handendgerät Daten über ein drahtloses Ortsnetz (z.B. Wavelan) zu einem entfernten Server oder Host übertragen oder von diesem empfangen werden, wenn sich die Vorrichtung im Haus befindet. Wenn die Vorrichtung später an einen Ort im Freien verlegt wird, kann angeordnet werden, daß die Vorrichtung über ein Zellularnetz (z.B. GSM) kommuniziert. In dem obigen Beispiel kann die Vorrichtung, wenn sie ins Freie verlegt wird, aus einer Umgebung mit hoher Bandbreite in eine Umgebung mit niedriger Bandbreite übergehen und verschiedene andere ihrer Kommunikationseigenschaften (z.B. Bitfehlerrate, Laufzeit, Jitter, Verlust usw.) können sich ebenfalls ändern. Diese Änderungen werden typischerweise durch Netz- oder Link-Level-Protokollsignale in dem die Funktionsweise der Vorrichtung steuernden Prozessor angezeigt.
  • In Vorrichtungen des Standes der Technik nimmt die Leistung der Vorrichtung bei einer plötzlichen Änderung oder Diskontinuität wie beispielsweise einer Bandbreitenverringerung in der Kommunikationsanordnung ab und bewirkt beispielsweise, daß graphische Bilder unscharf werden oder empfangene Signale rauschbehaftet oder verzerrt werden. Bei einigen bestehenden Anordnungen wird diese Leistungsminderung dann erfaßt und Schritte werden unternommen, das Problem zu korrigieren, wie beispielsweise durch gezieltes Erlauben einer Verringerung der Genauigkeit der empfangenen und/oder übertragenen Signale, Herabsetzen der Auslösung der Anzeige oder Verringern der Größe des Bildes. Ein solcher Ansatz ist reaktiv, indem die Änderung in der Kommunikationsanordnung zuerst eintritt und die Änderung in der Funktionsweise der tragbaren Vorrichtung später eintritt, als Reaktion auf die Erkennung der Tatsache, daß die Leistung herabgesetzt worden ist. Bei einem reaktiven Ansatz können Daten verloren gehen, da der Übergang selbst eine nicht unbedeutende Zeitdauer in Anspruch nehmen kann und während dieser Zeit der Vorrichtungsbetrieb suboptimal ist und die vom Benutzer wahrgenommene Dienstgüte herabgesetzt ist.
  • Ein Beispiel eines vorherigen reaktiven Ansatzes ist allgemein in einer Arbeit mit dem Titel "Renegotiable Quality of Service – A New Scheme for Fault Tolerance in Wireless Networks" (Schnell aushandlungsfähige Dienstgüte – Ein neues Schema für Fehlertoleranz in drahtlosen Netzen), vorgelegt von R-W Chen, P. Krzyzanowski, M. Lyu, C. Sreenan und J. Trotter (alle von Lucent Technologies) auf der 27ten PTCS, Juni 1997, Seattle, WA. Diese Literaturstelle bezieht sich auf eine Vorrichtung, in der das Link-Layer-Protokoll so angeordnet ist, daß es feststellt, wenn sich die der Vorrichtung zur Verfügung stehende Bandbreite geändert hat. Das Link-Layer-Protokoll kann dann diese Änderungen oberen Schichten des Protokoll-Stacks signalisieren, einschließlich dem Anwendungsschichtprotokoll, worauf die Anwendung als Reaktion beispielsweise ihre Datenrate ändern kann.
  • Andere reaktive Ansätze sind in Modems, in Internet-Anwendungen und in gemäß MPEG-Standards verarbeiteten Bildern benutzt worden. In Verbindung mit gewissen "intelligenten" Modems kann die Bitrate, mit der ein Modem arbeitet, reaktiv als Reaktion auf Kanalzustände geändert werden, die beispielsweise auf einer Messung der Fehlerrate oder Konstellationsausbreitung gedeutet werden. In Verbindung mit dem Internet ist es auch auf allgemeine Weise bekannt, daß der TCP/IP-Protokollstack so angeordnet werden kann, daß er sich mit der Zeit an die Tatsache anpaßt, daß die einer Internet-Vorrichtung zur Verfügung stehende Handbreite sich geändert hat. Diese Anpassung kann dazu benutzt werden, um danach zu veranlassen, daß die Anwendung ihre Rate ändert oder zumindest die Pufferung der Daten der Anwendung veranlassen, so daß Daten nicht aufgrund unzureichender Bandbreite im Netz verloren gehen. Bezüglich der Bildverarbeitung wird vom MPEG-Standard eine Anwendungsprotokollschicht in Betracht gezogen, die so strukturiert sein kann, daß sie auf Grundlage von Meldungen über verfügbare Bandbreite Ausgaben mit unterschiedlichen Bitraten bereitstellen kann.
  • In jeder der oben beschriebenen reaktiven Ansätze werden in der von einer Vorrichtung benutzten Kommunikationsanordnung auftretende Änderungen zuerst beobachtet. Dann werden Änderungen der Funktionsweise der Vorrichtung selbst durch Änderungen im Anwendungsschichtprotokoll veranlaßt. Dieser reaktive Vorgang nimmt Zeit in Anspruch, während der Daten verloren gehen können und/oder die Leistung leiden kann. So besteht das Problem im Stand der Technik in der Unfähigkeit, einen schnellen Übergang bereitzustellen, um Datenverlust zu minimieren oder zu eliminieren oder zumindest einen Übergang bereitzustellen, der selbst angesichts einiges Datenverlusts während des Übergangs den geringstmöglichen Anstoß erregt.
  • Bei Rajagopalan B: "An architecture for wide-area mobile Internet access" (Eine Architektur für mobilen Weitbereichs-Internetzugang), Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 1997, Waves of the Year 2000. PIMRC'97., das 8. IEEE International Symposium on Helsinki, Finland 1.–4. Sept. 1997, New York, NY, USA, IEEE, US, 1. Sept. 1997 (1997-09-01), Seiten 683–687 ist die Bereitstellung von Internet-Zugangsdiensten für unterschiedliche Mobilfunknetztechnologien offenbart.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Erfindungsgemäße Verfahren entsprechen den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen entsprechen den abhängigen Ansprüchen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine tragbare Kommunikationsvorrichtung mit einem entfernten Host oder Server unter Verwendung einer von zwei oder mehr unterschiedlichen Kommunikationsanordnungen kommunizieren. Eine Änderung der durch die tragbare Kommunikationsvorrichtung benutzten Kommunikationsanordnung wird durch Überwachung verschiedener Signale, die für die Umgebung kennzeichnend sind, in der die Vorrichtung arbeitet, vorhergesehen oder vorhergesagt. Wenn festgestellt wird, daß die Änderung sowohl unmittelbar bevorsteht als auch bedeutsam ist, wird die Funktionsweise der tragbaren Vorrichtung geändert, typischerweise durch Einstellen von Parametern im Anwendungs- oder Transportschichtprotokoll. So treten Änderungen in der Funktionsweise der Vorrichtung praktisch zur gleichen Zeit wie Änderungen der Kommunikationsanordnung auf.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird als Reaktion auf bedeutsame Änderungen der Signalstärke, die in den Kommunikationsanordnungen auftritt, mit denen die Vorrichtung benutzt werden kann, ein Signal oder ein Kennzeichen erzeugt. Das Kennzeichen wird dann zur expliziten Signalisierung oder Ansage der Änderung für eine oder mehrere auf der Vorrichtung ablaufende Anwendungen und/oder die Kommunikationstransportprotokollschicht benutzt. Wo die Eigenschaften einer oder mehrerer Anwendungen zu ändern sind, ist die Anwendungsprotokollschicht beteiligt. Beispielsweise können die Änderungen die Eigenschaften beeinflussen, mit der ein Bild auf einem Anzeigebildschirm angezeigt wird, der ein Teil der Vorrichtung ist, wie beispielsweise durch Ändern der Fenstergröße, der Auflösung, der Bildwiederholrate, oder sonstiger Eigenschaften der bildlichen Abbildung. Wo die Transportprotokollschicht beteiligt ist, können Änderungen die Größe der Pakete beeinflussen, mit denen Informationen übermittelt werden, oder die Eigenschaften, mit denen Informationen gepuffert oder gespeichert werden. In beiden Fällen findet durch die vorliegende Erfindung bei einem Übergang in der durch die Vorrichtung benutzten Kommunikationsanordnung auch eine beinahe gleichzeitige Änderung in der Funktionsweise der Vorrichtung selbst statt.
  • Beispielsweise wird in einem mit einem entfernten Host über eine drahtlose Kommunikationsstrecke kommunizierenden Laptop-Computer bei einer Verlagerung des Laptop-Computers von einem Ort zu einem anderen eine abfallende Signalstärke in einer ersten Kommunikationsanordnung (z.B. einer im Haus benutzten Wavelan-Kommunikationsanordnung) zur gleichen Zeit erkannt, wie eine zunehmende Signalstärke in einer zweiten Kommunikationsanordnung (z.B. einem im Freien benutzten GSM-Netz) erkannt wird. Das zeigt an, daß eine große Wahrscheinlichkeit besteht, daß eine Änderung des Kommunikationskanals zwischen dem Laptop-Computer und einem entfernten Host oder Server unmittelbar bevorsteht. Da diese Änderung zu einem entsprechenden Übergang von einem Übertragungskanal mit hoher Bandbreite (z.B. 10 Mbps) zu einem mit niedriger Bandbreite (z.B. 10 Kbps) führen kann, veranlaßt die vorliegende Erfindung eine beinahe gleichzeitige Änderung der Datenrate des auf dem Laptop-Computer ablaufenden Display-Treibers, so daß die Auflösung der Anzeige verringert wird, um sich ohne irgendeinen Datenverlust an die verringerte Bandbreite anzupassen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Tatsache, daß eine Änderung der Kommunikationsanordnung bevorstehen könnte, auf Grundlage beobachteter Betriebsänderungen in anderen Kommunikationseigenschaften wie beispielsweise Jitter, Rauschen, Verzerrung und dergleichen vorhergesehen oder vorhergesagt. Wenn bestimmt wird, daß eine bedeutsame Änderung einer oder mehrerer dieser Eigenschaften in einem gegebenen Zeitintervall auftritt, wird dies als Vorwarnung angesehen, daß die Anwendungsprotokollschicht beginnen sollte, abzubremsen, selbst bevor die Änderung der Kommunikationsanordnung tatsächlich eintritt. Wenn die tragbare Vorrichtung so angeordnet ist, daß sie Zugang zu Ortsbestimmungsinformationen mittels eines GPS-Systems (Global Positioning Satellite) hat, können diese Informationen als zusätzliche Anzeiger dafür benutzt werden, daß sich die Kommunikationsanordnung wahrscheinlich bald ändert, oder als indirekter Faktor bei der Bestimmung der Länge des oben erwähnten Zeitintervalls.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die vorliegende Erfindung wird verständlicher durch Inbetrachtziehung der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die angesichts der beiliegenden Zeichnung gelesen werden sollte, in der:
  • 1 ein Diagramm der allgemeinen Anordnung einer tragbaren Kommunikationsvorrichtung ist, die unter Verwendung von einer oder mehreren unterschiedlichen Kommunikationsanordnungen mit einem entfernten Host oder Server kommunizieren kann;
  • 2 zeigt, wie die tragbare Kommunikationsvorrichtung der 1 betrieben werden kann, so daß ein Übergang von einer Kommunikationsanordnung zu einer unterschiedlichen Kommunikationsanordnung stattfinden könnte;
  • 3 ein Flußdiagramm der Schritte in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist, mit dem eine Bestimmung getroffen wird, daß eine Änderung in der von der Vorrichtung der 1 benutzten Kommunikationsanordnung wahrscheinlich bald eintritt; und
  • 4 ein Flußdiagramm der Schritte im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist, mit dem die Anwendungs- oder Transportprotokollschicht in der Vorrichtung benachrichtigt wird, sollte das Verfahren der 3 bestimmen, daß eine vorhergesehene Änderung in der Kommunikationsanordnung stattfindet. Dies geschieht deshalb, so daß zutreffende Änderungen in einem oder mehreren Transport- oder Anwendungsprotokollparametern durchgeführt werden können, die die Funktionsweise der Vorrichtung steuern.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Zuerst auf 1 Bezug nehmend ist dort ein Diagramm der allgemeinen Anordnung einer tragbaren Kommunika tionsvorrichtung 101 dargestellt, die die vorliegende Erfindung beim Kommunizieren mit einem entfernten Server 151 benutzen kann. Entsprechend der vorliegenden Erfindung könnte die Vorrichtung 101 ein Laptop- oder Palmtop-Computer, ein PDA (Personal Digital Assistant) wie beispielsweise der durch 3Com Corp. verteilte Palm Pilot III, ein Zellulartelefon mit einer graphischen Anzeige (wie beispielsweise das von Phillips Communications Corporation erhältliche GENIE) oder eine beliebige sonstige ähnliche Vorrichtung sein. Zum Verständnis und zur Einschätzung der vorliegenden Erfindung enthält die tragbare Vorrichtung 101 einen Prozessor 110, der den Gesamtbetrieb der Vorrichtung steuert. Wie wohl bekannt ist enthält der Prozessor 110 Hardware- und Softwareelemente, die die Funktionalität der Vorrichtung steuern. Organisationsmäßig und funktionsmäßig kann gesagt werden, daß der Prozessor 110 einen mehrschichtigen Protokoll-Stack 140 gemäß dem von der ISO verabschiedeten OSI-Standard (Open Systems Interconnection) enthält. Zu den Schichten im Protokoll-Stack gehören: eine Link-Layer 144, die Datenübertragung über die angeschalteten Kommunikationsstrecken verwaltet; eine Netzschicht 143, die die Mittel für die Ende-zu-Ende-Zustellung von Datenpaketen bereitstellt; eine Transportschicht 142, die die Zustellung von Anwendungsnachrichten verwaltet; und eine Anwendungsschicht 141, die mit Programmen auf Benutzerebene zusammenwirkt und sie verwaltet. Die Vorrichtung 101 kann auch eine Anzeige 120 enthalten, mit der bildliche Informationen angezeigt werden. Wenn daher die Vorrichtung 101 ein Laptop- oder Palmtop-Computer ist, könnte die Anzeige 120 ein Aktiv-Matrix-Anzeigefeld sein. Wenn die Vorrichtung 101 ein Zellulartelefon ist, könnte die Anzeige 120 ein LCD-Anzeigeschirm sein.
  • Die Vorrichtung 101 ist zum Kommunizieren mit entfernten Orten wie beispielsweise dem Server 151 über mindestens zwei verschiedene Kommunikationsschnitt stellen 130 und 131 angeordnet. Es wird jedoch erwartet, daß zu jeder beliebigen Zeit nur eine Kommunikationsanordnung in Gebrauch sein würde. Die erste Kommunikationsschnittstelle 130 könnte eine GSM-Schnittstelle sein, die Kommunikation zwischen der Vorrichtung 101 und einer GSM-Basisstation 170 ermöglicht. Von der Basisstation 170 werden in der Vorrichtung 101 erzeugte Signale zu einem entfernten Server 151 über das allgemein bei 175 dargestellte Internet kommuniziert. Die zweite Kommunikationsschnittstelle 131 könnte eine Wavelan-Schnittstelle sein, die Kommunikation zwischen der Vorrichtung 101 und einer Wavelan-Basisstation 171 ermöglicht. Von der Basisstation 171 werden in der Vorrichtung 101 erzeugte Signale auch über das Internet 175 zu einem entfernten Server 151 übermittelt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind Kommunikationsschnittstellen 130 und 131 zur Bereitstellung von Informationen für den Prozessor 110 angeordnet, die die Stärke der an den Schnittstellen von den entfernten Basisstationen oder sonstigen Vorrichtungen, mit denen die Vorrichtung 101 kommuniziert, empfangenen Kommunikationssignale anzeigen. Diese Fähigkeit kann durch Verwendung einer Leistungsmessung oder eines sonstigen Signalstärkemeßverfahrens, das dem Fachmann wohl bekannt sein wird, erreicht werden.
  • Der Server 151 wird durch einen Prozessor 160 gesteuert, der auch einen mehrschichtigen Protokoll-Stack 190 enthält, der dem Protokoll-Stack 140 im allgemeinen ähnlich und daher dazu kompatibel ist. Dabei enthält der Protokoll-Stack 190 eine Link-Layer 194, eine Netzschicht 193, eine Transportschicht 192 und eine Anwendungsschicht 191. In Abhängigkeit von der von der Vorrichtung 101 benutzten Kommunikationsanordnung kommuniziert der Server 151 mit der Vorrichtung 101 (wie auch anderen Vorrichtungen) über entweder eine erste Kommunikationsschnittstelle 180, die GSM-Verkehr bearbeitet, oder eine zweite Kommunikationsschnittstelle 181, die Wavelan-Verkehr bearbeitet. Auch kommuniziert der Server 151 mit vielen anderen, nicht gezeigten Vorrichtungen.
  • Verschiedene interne Einzelheiten in der tragbaren Vorrichtung 101 und dem Server 151 sind nicht dargestellt, da der Fachmann erkennen wird, daß diese Einzelheiten zur Einschätzung oder Ausübung der vorliegenden Erfindung nicht notwendig sind. Es versteht sich jedoch, daß die unten beschriebene Logik und Verfahren in geeignet programmierter Universalhardware, in spezieller Hardware wie beispielsweise ASICs und auf verschiedene andere Weisen durchgeführt werden können.
  • 2 zeigt, wie die tragbare Kommunikationsvorrichtung der 1 so betrieben werden kann, daß ein Übergang von einer Kommunikationsanordnung zu einer anderen Kommunikationsanordnung stattfinden kann. Der Benutzer 201 trägt die tragbare Laptop-Vorrichtung 101 an einem Ort 210. Da der Benutzer 201 im Haus ist, werden Signale zu und von der Vorrichtung 101 über eine drahtlose Strecke zu einer Wavelan-Basisstation oder einem Konzentrator 211 übertragen und von diesem empfangen, der wiederum mit dem Internet 175 verbunden ist. Der Benutzer 201 kann sich jedoch auf eine Tür zu bewegen und dabei sein, ins Freie zu gehen, wo Kommunikationen zwischen der Vorrichtung 101 zu einer zweiten Kommunikationsanordnung übergehen werden, wobei diese eine drahtlose Strecke zu einer GSM-Basisstation 221 benutzt, die wiederum zum Kommunizieren mit dem Internet 175 angeordnet ist. Man beachte, daß während zu jeder gegebenen Zeit nur eine oder die andere der Kommunikationsanordnungen im Gebrauch ist, die Vorrichtung 101 gleichzeitig Signale von beiden Kommunikationsanordnungen empfangen kann. Wie unten besprochen können Änderungen dieser Signale ausgewertet werden und stellen einen Ansatz dar, der bei der Bestimmung, ob ein Übergang von der ersten Kommunikationsanordnung zur zweiten Kommunikationsanordnung wahrscheinlich ist, nützlich ist.
  • Nunmehr auf 3 Bezug nehmend ist dort ein Flußdiagramm der Schritte im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, mit dem eine Bestimmung getroffen wird, daß eine Änderung in der durch die Vorrichtung der 1 benutzten Kommunikationsanordnung wahrscheinlich bald eintritt. Bei diesem Verfahren, das in der Netzschicht 143 im Prozessor 110 stattfinden kann, wird angenommen, daß die Vorrichtung 101 mit dem Server 141 unter Verwendung einer ersten Kommunikationsanordnung (beispielsweise eines Wavelan-Netzes) oder einer zweiten Kommunikationsanordnung (beispielsweise eines GSM-Netzes) kommunizieren kann. Während von der Vorrichtung 101 zum Kommunizieren mit dem Server 151 zu jeder gegebenen Zeit nur eine Kommunikationsanordnung benutzt werden kann, ist die Vorrichtung 101 trotzdem gemäß der vorliegenden Erfindung so angeordnet, daß sie in der Lage ist, gewisse Merkmale über beide Kommunikationsanordnungen zu bestimmen, nämlich die gegenwärtig im Gebrauch befindliche Anordnung und die Anordnung, die zu einem zukünftigen Zeitpunkt benutzt werden könnte, beispielsweise wenn die Vorrichtung 101 verlegt wird. Diese Merkmale können Signalstärke, Rauschpegel, Jitter, Verzerrung und sonstige ähnliche Faktoren einschließen, die den Link- und Netzprotokollschichten 144 bzw. 143 zugeordnet sind. Man beachte, daß die Bandbreiteneigenschaften dieser Anordnungen sehr unterschiedlich sind, da ein Wavelan-Netz eine Bandbreite von annähernd 10 Mbps aufweist, während ein GSM-Netz eine viel (1000-mal) niedrigere Bandbreite von annähernd 10 Kbps aufweist.
  • Nach Beginn des Verfahrens der 3 im Schritt 301 wird im Schritt 303 eine Bestimmung der Werte eines bestimmten Merkmals der unterschiedlichen Kommunika tionsanordnungen, die von der tragbaren Vorrichtung 101 benutzt werden können, getroffen. Unter Verwendung des Merkmals der Signalstärke S zur Zeit t als Beispiel wird in diesem Schritt eine Bestimmung der in der Vorrichtung unter Verwendung der ersten Kommunikationsanordnung (A1) gemessenen Signalstärke S(A1, t) und unter Verwendung der zweiten Kommunikationsanordnung (A2) in der Vorrichtung gemessenen Signalstärke S(A2, t) getroffen. Als nächstes werden im Schritt 305 wiederum die Werte der Signalstärke bestimmt, aber zu einer späteren Zeit t + Δ, wobei ∂t ein sehr kleines Zeitintervall (beispielsweise 50 msec.) ist. Diese Werte werden durch S(A1, t + ∂t) bzw. S(A2, t + ∂t) gegeben. Im Schritt 307 wird auf Grundlage der in Schritten 303 und 305 gesammelten Informationen eine Extrapolation durchgeführt. Insbesondere wird die Änderungsgeschwindigkeit der Signalstärke unter Verwendung der jeweiligen Kommunikationsanordnungen über die Zeitperiode ∂t bestimmt und dieses Derivat wird zur Bestimmung der Signalstärkewerte S(A1, t + ΔT) und S(A2, t + ΔT) seiner zukünftigen Zeit t + ΔT benutzt, wobei ΔT > ∂t. Man beachte hier, daß bei Durchführung der Extrapolation als Annäherung der ersten Ordnung Linearität angenommen werden kann.
  • Im Schritt 309 werden die Signalstärkewerte S(A1, t + ΔT) und S(A2, t + ΔT) mit jeweiligen Schwellwerten T1 und T2 verglichen. Angenommen, die erste Kommunikationsanordnung ist die gegenwärtig durch die Vorrichtung 101 benutzte und die zweite Kommunikationsanordnung ist die, die zukünftig benutzt werden könnte, stellt der Schwellwert T1 einen Signalstärkepegel dar, unter dem der Betrieb der Vorrichtung Schwierigkeiten unterworfen sein könnte. Auf ähnliche Weise stellt T2 einen Signalstärkepegel dar, oberhalb dessen der Betrieb der Vorrichtung normalerweise keinen Schwierigkeiten unterworften sein würde. Wenn im Schritt 309 eine Bestimmung getroffen wird, daß S(A1, t + ΔT) < T1 und daß S(A2, t + ΔT) > T2 wird im Schritt 311 ein Signal erzeugt, das anzeigt, daß das Verfahren der 3 aufgerufen werden sollte.
  • Es ist hier zu beachten, daß die Vorrichtung 101 der 1 wahlweise einen GPS-Empfänger 112 (Global Positioning Satellite) zur Bereitstellung von dem gegenwärtigen geographischen Standort der Vorrichtung 101 anzeigenden Ausgangsinformationen zum Prozessor 110 enthalten kann. Diese Informationen können wiederum auf verschiedene Weisen in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Als erstes können die GPS-Informationen im Schritt 307 bei der Auswahl des Wertes von ΔT benutzt werden. Insbesondere sollte ΔT bei schneller Bewegung der Vorrichtung 101 relativ klein sein, im Vergleich zu seinem Wert, wenn sich die Vorrichtung langsamer bewegt. Zweitens könnten die GPS-Informationen im Schritt 309 in Verbindung mit anderen Informationen bezüglich der Topologie der Grenzen der verschiedenen verfügbaren Kommunikationsanordnungen benutzt werden, um das Auftreten eines Übergangs in der Kommunikationsanordnung besser vorherzusehen.
  • Auch ist hier zu beachten, daß während das im vorhergehenden Beispiel gemessene Merkmal die Signalstärke war, auch andere Merkmale benutzt werden könnten, zu denen beispielsweise Jitter, Rauschen, Verzerrung und dergleichen gehören.
  • Nunmehr auf 4 Bezug nehmend ist dort ein Flußdiagramm der Schritte in dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt, mit dem die Anwendungs- oder Transportprotokollschicht in der Vorrichtung benachrichtigt wird, sollte das Verfahren der 3 bestimmen, daß eine vorhergesehene Änderung der Kommunikationsanordnung vorliegt. Dies geschieht deshalb, damit zutreffende Änderungen in einem oder mehreren Transport- oder Anwendungsprotokollparametern durchgeführt werden können, die die Funktionsweise der Vorrichtung steuern, zu einer Zeit, die im wesentlichen gleich der Zeit ist, zu der die Vorrichtung von der ersten Kommunikationsanordnung in die zweite Kommunikationsanordnung übergeht.
  • Nach Beginn des Verfahrens der 4 im Schritt 401 wird im Schritt 403 eine Bestimmung getroffen, ob eine Änderung der Kommunikationsanordnung der Vorrichtung 101 vorhergesehen wird, d.h. ob im Schritt 311 der 3 ein Signal erzeugt wurde. Wenn nicht, dann kehrt das Verfahren der 4 zum Schritt 401 zurück und wiederholt sich nach einer geeigneten Verzögerung. Wenn das Ergebnis im Schritt 403 positiv (JA) ist, wird im Schritt 405 eine gegenwärtig in der Vorrichtung 101 ablaufende erste Anwendung A1 ausgewählt. Wenn beispielsweise die Vorrichtung 101 ein Laptop-Computer ist, könnten Anwendungen einen Internet-Web-Browser, einen MPEG-Audio-/Video-Spieler oder eine Dateiübertragungsanwendung umfassen, um nur einige zu erwähnen. Für die ausgewählte Anwendung schreitet das Verfahren im Schritt 407 weiter, in dem eine Hilfsprogrammfunktion U(A1) zu dieser Anwendung ausgewertet wird, um den Wert von U1(A1), der wie unten erläutert ein Maß des Gesamtwirkungsgrades oder Wertes der Anwendung darstellt, wenn die Anwendung in der ersten Kommunikationsanordnung benutzt wird, mit U2(A1) zu vergleichen, die ein Maß des Gesamtwirkungsgrades oder Wertes der Anwendung darstellt, wenn die Anwendung in der zweiten Kommunikationsanordnung benutzt wird. Dieser Vergleich kann in der Tat die Differenz zwischen U1(A1) und U2(A1) berechnen und den Absolutwert der Differenz mit einem für diese bestimmte Anwendung anwendbaren Schwellwert T1 vergleichen. Wenn bestimmt wird, daß der Absolutwert |U2(A1) – U1(A1)| > T1, zeigt dies an, daß der Wirkungsgrad der ausgewählten Anwendung sich bedeutend ändern wird, wenn die Vorrichtung aus der ersten in die zweite Kommunikationsumgebung übergeht. In diesem Fall wird im Schritt 407 ein positives Ergebnis (JA) erhalten und das Verfahren schreitet zum Schritt 409 fort, in dem ein Signal erzeugt und entweder an die Transportschicht 142 oder Anwendungsschicht 141 angelegt wird, um die Funktionsweise der Vorrichtung abzuändern. Da die Operation der Verfahren der 3 und 4 vollendet werden kann, ehe die Vorrichtung 101 tatsächlich aus der ersten in die zweite Kommunikationsumgebung übergeht, gibt es genug Zeit, die Abänderung zu bewirken, die vorteilhafterweise praktisch gleichzeitig mit dem Übergang in der Kommunikationsanordnung stattfindet.
  • Wenn im Schritt 409 ein Signal erzeugt und an die Anwendungsschicht in der Vorrichtung 101 angelegt wird, können in Abhängigkeit von der bestimmten beteiligten Anwendung verschiedene Betriebsänderungen bewirkt werden. Wenn beispielsweise die Anwendung ein gemäß dem MPEG-Standard angeordneter Video-Spieler ist, kann die Auflösung des Spielers eingestellt werden oder die Bildwiederholrate, mit der Bilder verarbeitet werden, kann geändert werden. In einigen Umständen kann im Schritt 409 ein zusätzliches Steuersignal vom Prozessor 110 in der tragbaren Vorrichtung 101 zum entfernten Server 151 übermittelt werden, um eine Änderung in der Funktionsweise einer entsprechenden, auf dem Prozessor 160 ablaufenden Anwendung zu bewirken. In dem eben besprochenen Beispiel könnte dadurch der Server über die Auflösungsänderung in der tragbaren Vorrichtung 101 informiert werden und/oder der Server veranlaßt werden, die Anwendung unterschiedlich zu behandeln.
  • Wenn im Schritt 409 ein Signal erzeugt und an die Transportschicht in der Vorrichtung 101 angelegt wird, können wiederum in Abhängigkeit von der bestimmten beteiligten Anwendung noch weitere Änderungen bewirkt werden. Wenn beispielsweise das TCP-Protokoll in Verbindung mit Internet-Kommunikationen benutzt wird, könnte die TCP-"Sendefenstergröße" oder "-Empfangsfenstergröße" eingestellt werden.
  • Die eben beschriebene Hilfsprogrammfunktion ist zur Auswertung einer Anzahl von Faktoren wie Bandbreite, Laufzeit, Jitter, Verlust und Kosten nützlich, die den effektiven Betrieb einer tragbaren Vorrichtung der in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung benutzten Art beeinflussen. Man betrachte beispielsweise einen Laptop-Computer, auf dem eine Internet-Browseranwendung abläuft, die möglicherweise über ein drahtloses Wavelan-System (erste Kommunikationsanordnung) oder ein drahtloses GSM-System (zweite Kommunikationsanordnung) mit einem entfernten Host kommuniziert. Wenn die Bandbreite der GSM-Kommunikationsanordnung bedeutend niedriger als Verwendung des Wavelan ist, ist es für die Browseranwendung vorteilhaft, nur Text ohne Bilder herunterzuladen und anzuzeigen. Wenn anderseits eine Faksimileanwendung auf dem Laptop abläuft, ist die gleiche Bandbreitenänderung möglicherweise nicht bedeutend, da eine Fax-Anwendung effektiv im Hintergrund ablaufen kann, solange wie die Faxinformatzonen schließlich durchkommen.
  • Als weiteres Beispiel ziehe man in Betracht, daß der Benutzer eines Zellulartelefons sich in einem Bereich befindet, wo Dienst von zwei unterschiedlichen Zellulardiensteanbietern erhalten werden kann. Das Zellulartelefon kann daher von einem ersten Zellularnetz zu einem zweiten Netz übergehen, wenn sich der Benutzer von einem Ort zum anderen bewegt. Angenommen, daß sich die Verbindungskosten bei Verwendung der zwei unterschiedlichen Kommunikationsanordnungen unterscheiden und von der übertragenen Datenmenge anstatt der Zeitdauer der Verbindung abhängig sind. Durch Vergleichen der Versorgungsfunktionen (im vorliegenden Beispiel Kosten) für jede Kommunikationsanordnung kann bestimmt werden, daß es ratbar ist, den Codec im Zellulartelefon so einzustellen, daß er mit geringerer Präzision arbeitet, wodurch die Datenmenge verringert wird, die übertragen wird, und infolgedessen die Kosten der Verbindung reduziert werden.
  • Wenn bestimmt wird, daß der Wirkungsgrad der ausgewählten Anwendung sich im Vergleich zur ersten Kommunikationsumgebung in der zweiten Kommunikationsumgebung nicht bedeutend ändern wird (d.h. wenn |U2(A1) – U1(A1)| < T1), wird im Schritt 407 ein negatives Ergebnis (NEIN) erhalten. In diesem Fall wird im Schritt 411 eine Bestimmung getroffen, ob auf der Vorrichtung 101 ablaufende zusätzliche Anwendungen Auswertung erfordern. Wenn ja, dann läuft das Verfahren durch Wiederholung des Schritts 405 für die nächste Anwendung weiter. Wenn nicht, dann ist das Ergebnis im Schritt 411 NEIN und das Verfahren kehrt zum Schritt 401 zurück.
  • Die vorliegende Erfindung kann vom Fachmann abgeändert werden. Dementsprechend soll die Erfindung nur auf die beiliegenden Ansprüche begrenzt sein.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb eines tragbaren Kommunikationsgeräts (101) zum Kommunizieren mit einem entfernten Server (151) über mindestens erste und zweite unterschiedliche Kommunikationsanordnungen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Überwachen mindestens eines Signals zum Vorhersehen einer Änderung der von dem tragbaren Kommunikationsgerät benutzten Kommunikationsanordnung zum Kommunizieren mit dem entfernten Server, und wenn in dem Schritt des Überwachens eine Änderung festgestellt wird, Ändern der Funktionsweise des tragbaren Geräts durch Einstellen mindestens eines Parameters, der Signale beeinflußt, die in dem in dem Gerät benutzten Anwendungs- (141) oder Transportschicht-(142)protokoll enthalten sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das tragbare Kommunikationsgerät einen Laptop- oder Palmtop-Computer, einen PDA (Personal Digital Assistant) oder ein Zellulartelefon umfaßt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das tragbare Kommunikationsgerät einen softwaregesteuerten Prozessor (110) und mindestens erste und zweite Kommunikationsschnittstellen (130, 131) umfaßt, die den mindestens ersten bzw. zweiten unterschiedlichen Kommunikationsanordnungen zugeordnet sind, und wobei der Schritt des Überwachens in der Netzprotokollschicht (143) des Prozessors unter Verwendung von von den ersten und zweiten Kommunikationsschnittstellen empfangenen Signalen durchgeführt wird.
  4. Verfahren zum Verwalten des Betriebs eines tragbaren Kommunikationsgeräts mit einem durch in einem Mehrschicht-Protokoll-Stack (140) enthaltenen Anweisungen gesteuerten Prozessor (110), wobei dieser Protokoll-Stack mindestens eine Anwendungsprotokollschicht (141) enthält, die den Betrieb des Geräts auf Benutzerebene steuert, und eine Kommunikationsprotokollschicht (144), die die Übertragung von Daten zu dem Gerät und den Empfang von Daten durch das Gerät steuert, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Bestimmen einer oder mehrerer gegenwärtiger Raten, mit denen das tragbare Kommunikationsgerät Daten zu einem entfernten Ort überträgt oder von ihm empfängt, Vorhersehen einer Änderung einer Rate aus den festgestellten Raten, und, als Reaktion auf die Schritte des Feststellens und Vorhersehens, Ändern der Funktionsweise des tragbaren Kommunikationsgeräts durch Ändern von mindestens einem, die Anwendungsprotokollschicht steuernden Parameter.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Gerät eine Anzeige zur bildlichen Information umfaßt und der Schritt des Änderns das Ändern der Eigenschaften des auf der Anzeige angezeigten Bildes umfaßt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Eigenschaften die Größe oder die Auflösung des Bildes umfassen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Feststellens die Überwachung von Änderungen der Funktionsweise der Kommunikationsprotokollschicht umfaßt.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Gerät ein GPS-System umfaßt, und wobei der Schritt des Feststellens das Überwachen von Änderungen des geographischen Ortes des Geräts als Ergebnis von durch das GPS-System erzeugten Signalen umfaßt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Änderns das Ändern der Parameter in der Anwendungsprotokollschicht umfaßt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Feststellens das Überwachen der Stärke von durch das Gerät empfangenen oder von dem Gerät übertragenen Signalen umfaßt.
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