DE102014212989A1 - Steuern von Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen in einer mobilen Funkeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern zumindest einer Datenverbindung und/oder einer Datenübertragung über die zumindest eine Datenverbindung für eine mobile Funkeinrichtung (1). Bei der Steuerung der Datenverbindung und/oder der Datenübertragung werden Steuerinformationen berücksichtigt, die zuvor mit einem oder mehreren an die mobile Funkeinrichtung (1) gekoppelten Agenten (10, 13) gesammelt worden sind. Die Steuerinformationen enthalten routen- und/oder nutzerspezifische Informationen. Das Sammeln der Daten wird von einem Agenten (10, 13) ausgeführt, der vorzugsweise ein selbstlernend ausgebildet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern von Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen in einer mobilen Funkeinrichtung.
• Die gegenüber der vorliegenden Patentanmeldung nicht vorveröffentlichte DE102013215728.2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Auswahl eines Funkübertragungskanals in einem Funksystem. Für die Auswahl eines Funkübertragungskanals aus einer Gruppe von Funkübertragungskanälen werden Daten zu mindestens einer früheren Funkverbindung, sogenannte historische Daten, zu mindestens einem der Funkübertragungskanäle in einem örtlichen Bereich verwendet.
• Die noch nicht veröffentlichte DE102013215729.0 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Auswahl eines Funkübertragungskanals in einem Funksystem. Die Auswahl eines Funkübertragungskanals aus einer Gruppe von Funkübertragungskanälen erfolgt mittels Steuerungs-Daten, die außerhalb einer mobilen Einheit erzeugt und/oder gespeichert werden, wobei sie insbesondere von einer externen Datenquelle zu der mobilen Einheit übertragen werden. Die Steuerungs-Daten können Daten zu mindestens einer früheren Funkverbindung, sogenannte historische Daten, umfassen.
• Die noch nicht veröffentlichte DE102013215730.4 beschreibt ein Verfahren zur optimierten Wahl eines drahtlosen Kommunikationskanals in hybriden Fahrzeugbasierten Kommunikationssystemen, wobei ein Anforderungsprofil für eine Kommunikation durch einen Anwender und/oder Fahrzeughersteller vordefiniert ist. Das Anforderungsprofil enthält Einträge mit deren Hilfe eine Eignung eines Kommunikationskanals gegenüber einem anderen Kommunikationskanal bewertet werden kann, wobei die Einträge jeweiligen vordefinierten Eigenschaften möglicher Funkkanäle entsprechen können. Dabei kann auf eine vorher gespeicherte Historie zurückgegriffen werden.
• In der CN103283271 wird ein System zur Abschätzung von Handovereigenschaften offenbart, welches eine Einrichtung für die Bestimmung von Bewegungsrouten aufweist, die durch einen Handover- oder einen benachbarten Bereich führen, wobei die Bestimmung der Bewegungsrouten mit Hilfe von Karteninformationen des Handover- und des benachbarten Bereichs durchgeführt wird. Der Handoverbereich ist ein Bereich, in welchem ein Handover-Vorgang zwischen Zellen in einem Mobilkommunikationssystem auftritt. Das System umfasst weiter eine Einrichtung für das Berechnen von Handovereigenschaften der Bewegungsrouten mit Hilfe von Funkinformationen der Umgebung der Bewegungsrouten.
• Die oben erläuterten Vorrichtungen und Verfahren zur Auswahl eines Funkkanals haben sich in der Praxis bewährt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuern von Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen in einer mobilen Funkeinrichtung zu ermöglichen, mit welchem auf einfache Art und Weise und insbesondere kostengünstig auch bei sich dynamisch ändernden Funkverbindungen Datenverbindungen zwischen mobilen Funkeinrichtungen und einer Sende-/Empfangseinrichtung effizient genutzt werden können und/oder die Dienstgütequalität gesteigert wird und/oder die Datenübertragungskosten bzw. Übertragungskosten verringert werden.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine mobile Funkeinrichtung zu schaffen, mit der auf einfache Art und Weise und kostengünstig eine effiziente Nutzung einer Datenverbindung bei hoher Dienstgütequalität und bei geringen Übertragungskosten möglich ist.
• Zumindest eine dieser Aufgaben wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
• Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern zumindest einer Datenverbindung und/oder einer Datenübertragung über diese zumindest eine Datenverbindung in einer mobilen Funkeinrichtung, werden mit einem oder mehreren mit der zumindest einen mobilen Funkeinrichtung gekoppelten Agenten routen- und/oder nutzerspezifische Informationen erfasst. Weiterhin wird mit den routen- und/oder nutzerspezifischen Informationen zumindest eine Datenverbindung und/oder eine Datenübertragung über diese zumindest eine Datenverbindung bezüglich der Zeit und/oder bezüglich Übertragungsparametern gesteuert.
• Mit dem Agenten können routen- und/oder nutzerspezifische Informationen der mobilen Funkeinrichtung erfasst werden, an die der Agent gekoppelt ist. Diese stellen dann historische Daten dar, die zur Steuerung zumindest einer Datenverbindung und/oder eine Datenübertragung verwendet werden. Es können auch routen- und/oder nutzerspezifische Informationen anderer mobiler Funkeinrichtungen erfasst werden. Diese Daten können aktuell sein oder auch über einen größeren Zeitraum erfasste historische Daten sein. Auch diese routen- und/oder nutzerspezifische Informationen können zur Steuerung zumindest einer Datenverbindung und/oder eine Datenübertragung verwendet werden.
• Durch das Erfassen von routen- und/oder nutzerspezifische Informationen und deren Berücksichtigung können bei der Steuerung zumindest einer Datenverbindung und/oder einer Datenübertragung auf einfache Art und Weise und kostengünstig auch bei sich dynamisch ändernden Funkverbindungen, Datenverbindungen zwischen mobilen Funkeinrichtungen und einer Sende-/Empfangseinrichtung effizient genutzt werden und/oder die Dienstgütequalität gesteigert und/oder die Datenübertragungskosten bzw. Übertragungskosten verringert werden, da die Berücksichtigung der routen- und/oder nutzerspezifische Informationen eine wesentliche Entscheidungshilfe zum automatischen Steuern einer Datenverbindung und/oder Datenübertragung bildet.
• Das Erfassen der routen- und/oder nutzerspezifische Informationen kann mittels eines Datensammelmoduls erfolgen, das die routen- und/oder nutzerspezifische Informationen als Steuerinformationen in einen internen Speicher speichert. Der Agent kann auch als selbstlernendes System ausgebildet sein, bei dem durch das Lernen im Betrieb die routen- und/oder nutzerspezifischen Informationen erfasst werden.
• Eine Datenverbindung ist eine physikalische und/oder logische Verbindung zwischen einer Applikation der mobilen Funkeinrichtung und einem externen Kommunikationspartner zur Übertragung von Daten, wobei eine solche Datenverbindung einen oder mehrere Funkkanäle nutzen kann.
• Der Begriff „Datenübertragung“ beschreibt den Vorgang des Übertragens von Daten über eine Datenverbindung. Beispiele hierfür sind das Herunterladen von Daten (Videodateien, Audiodateien, Applikationen, etc.) über das bzw. aus dem Internet, das Übertragen von Daten zum Zweck der Durchführung eines Telefongesprächs, das Anzeigen eines Videos und das Wiedergeben von Audiodaten (Musik, etc.) über die mobile Funkeinrichtung in einem Streamingverfahren.
• Ein Funksystem bzw. Funkkommunikationssystem umfasst eine Sende-/Empfangseinrichtung und eine mobile Funkeinrichtung, die miteinander über zumindest einen Funkkanal kommunizieren.
• Ein Funkkanal ist eine Funkverbindung einer oder mehrerer mobiler Funkeinrichtungen über eine bestimmte Frequenz eines Funksystems mit einer außerhalb der mobilen Funkeinrichtungen befindlichen Sende-/Empfangseinrichtung. Die Verbindungskapazität des Funkkanals kann im Zeitmultiplexverfahren auf mehrere mobile Funkeinrichtungen aufgeteilt werden. Die Aufteilung der Verbindungskapazitäten kann auch durch Zuweisen von bestimmten Funkkanälen an bestimmte Datenverbindungen im Frequenzmultiplexverfahren erfolgen. Es ist auch möglich, die Aufteilung der Verbindungskapazitäten mit einem kombinierten Zeit- und Frequenzmultiplexverfahren durchzuführen.
• Die Verbindungskapazität eines Funkkanals entspricht im Wesentlichen der Datenrate. Die Verbindungskapazität kann durch eine Kombination der Datenrate mit der Fehlerrate genauer definiert sein, indem die Fehlerrate von der Datenrate subtrahiert wird. Zusätzlich können noch andere Parameter, wie z.B. die Latenz, in die Bestimmung der Verbindungskapazität mit einfließen.
• Die Steuerinformationen umfassen jegliche Parameter, auf deren Grundlage eine Datenverbindung und/oder eine Datenübertragung gesteuert werden kann, wie Übertragungsparameter, Zeitangaben, Ortsangaben, bewegungsspezifische Informationen, Nutzerinformationen, Umweltinformationen. Sie können aktuelle und/oder historische Parameter sein, die in der Vergangenheit gespeichert wurden und/oder wiederholt abgerufen worden sind. Es existieren Relationen zwischen einzelnen Parametern und Gruppen von Parametern.
• Die Übertragungsparameter umfassen Verbindungsparameter und Datenparameter. Die Verbindungsparameter sind Parameter, die physikalische und logische Eigenschaften einer Datenverbindung beschreiben, wie Funkkanal bzw. Funkkanal-ID, Frequenz, Datenrate, Latenz, Fehlerrate, Auslastung, Funkzelle, Zeitschlitz, Verfügbarkeit, Quality-Of-Service-Parameter, Kosten der Funksysteme bzw. -kanäle.
• Die Datenparameter sind Parameter, die eine Datenübertragung über eine Datenverbindung beschreiben bzw. die die Eigenschaften der Daten beschreiben, wie Datenmenge, Ort der Speicherung, Link bzw. Verweis auf die Daten, Art der Daten, Auflösung von Bild- bzw. Videodaten, verwendeter Codec, minimal zur Übertragung nötige Datenrate, Quality-Of-Experience-Parameter, Kosten der Datenübertragung bzw. der Daten.
• Zeitangaben sind Uhrzeit, Datum, Wochentag, Art des Wochentags (Arbeitstag, Wochenende, Feiertag).
• Ortsangaben sind Ortskoordinaten, Landkarten, Geodaten, Standorte, Topographieinformationen, Routeninformationen, Wetterdaten.
• Bewegungsspezifische Informationen sind Parameter, die die Bewegungsgeschwindigkeit, Bewegungsrichtung, Verkehrsdichte beschreiben.
• Nutzerinformationen sind Alter, Geschlecht, Verhaltensinformationen, wobei die Verhaltensinformationen das Verhaltens des Nutzers bezüglich einer Datenverbindung, einer Datenübertragung oder Daten beschreiben.
• Umweltinformationen sind Informationen, die beschreiben wann und wo sich kleine oder größere Menschengruppen an bestimmten Orten befinden und/oder wie sich diese Gruppen gemeinsam bewegen, wie z.B. Massenevents (Sportereignisse, Konzerte, etc.), Fahrpläne von Verkehrsmitteln, etc.
• Routen- und nutzerspezifische Informationen umfassen alle Steuerinformationen, die zur Beschreibung einer Fahrroute oder dem Nutzerverhalten geeignet sind. Insbesondere sind dies Ortskoordinaten einer Fahrroute, Geodaten zur Fahrroute, Zeitangaben zur Fahrroute bzw. zum Nutzerverhalten, Beschreibungen von Nutzerinteraktionen. Weiterhin sind dies alle Steuerinformationen, wie z.B. Übertragungsparameter oder Verbindungsparameter, welche mit einer Beschreibung der Fahrroute verknüpft sind. Eine Fahrroute kann insbesondere durch einen Startort und/oder einen Zielort und/oder durch mindestens einen zwischen einem Startort und einem Zielort gelegenen Routenort bzw. deren jeweiligen Ortskoordinaten charakterisiert sein. Die Fahrroute kann insbesondere von einem Nutzer mit einem Fahrzeug befahren werden. Der Nutzer kann dabei auf der Fahrroute auch zwischen mehreren Fahrzeugen, z.B. zwischen einem individuell von ihm genutzten Kraftfahrzeug und einem öffentlichen Verkehrsmittel (Bus, Bahn, Fähre usw.) und/oder umgekehrt, wechseln und/oder Streckenabschnitte der Fahrroute beispielsweise zu Fuß zurück legen.
• Die Steuerinformationen können von einer mobilen Funkeinrichtung oder von mehreren mobilen Funkeinrichtungen bereitgestellt werden. Die Steuerinformationen sind vorzugsweise statistisch analysiert, wobei die Werte insbesondere gemäß ihrer Häufigkeit gewichtet werden.
• Ein Agent ist eine Softwareeinheit, die Daten selbständig erfassen kann. Ein Agent weist ein die Daten statistisch analysierendes Modul auf. Ein solches die Daten statistisch analysierendes Modul kann ein Modul sein, das Steuerinformationen beim Speichern oder Auslesen aus dem internen Speicher analysiert und insbesondere nach deren Häufigkeit gewichtet. Ein solches Modul kann auch ein selbstlernendes System, wie z.B. ein neuronales Netzwerk oder eine Stützvektormaschine (SVM; support vector machine), sein, das die Daten erfasst, indem es Steuerinformationen intern gewichtet. Der Agent ist dazu ausgebildet, ein spezifiziertes, eigenständiges und eigendynamisches (autonomes) Verhalten zu zeigen.
• Die routen- und/oder nutzerspezifischen Informationen werden während des Betriebs der mobilen Funkeinrichtung gesammelt und als Steuerinformationen in einem internen Speicher gespeichert, wobei die Steuerinformationen vorzugsweise mit Orts- und/oder Zeitangaben verknüpft abgespeichert werden.
• Die Steuerung einer Datenübertragung bzw. Datenverbindung bezüglich der Zeit ermöglicht es, den Zugriff auf Daten bzw. eine Datenübertragung zeitlich im Voraus durchzuführen (Prefetch) oder zeitlich zu verzögern (verzögerter Fetch). Dadurch können die Verbindungskapazitäten eines Funksystems effizient genutzt werden, indem bei Vorhandensein einer schnellen Funkverbindung Daten im Voraus übertragen werden. Falls hingegen eine schnellere Funkverbindung als die aktuelle Funkverbindung in nächster Zukunft (z.B. durch eine erwartete Positionsveränderung der mobilen Funkeinrichtung) vorliegt, kann die Datenübertragung verzögert werden. Dieses kann unter Berücksichtigung des Zeitpunkts, zu dem die Daten beim Nutzer bzw. an der mobilen Funkeinrichtung vorliegen müssen, erfolgen.
• Ebenso können durch eine zeitlich gesteuerte Datenübertragung die Übertragungskosten minimiert werden, indem große Datenmengen bei einer bestehenden Verbindung über einen kostengünstigen Funkkanal bzw. mit einem kostengünstigen Funksystem übertragen werden. Eine solche Datenübertragung kann im Voraus sowie als verzögerte Datenübertragung erfolgen.
• Die Steuerung einer Datenverbindung bezüglich Übertragungsparametern umfasst die Steuerung eines Funkkanals. Die Steuerung eines Funkkanals umfasst Handover-Vorgänge. Als Handover wird ein Wechsel der Frequenz, ein Wechsel des Zeitschlitzes, ein Wechsel der Funkzelle oder ein Wechsel des Funksystems bezeichnet. Die Handover-Vorgänge können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden. Ein Wechsel innerhalb einer Funkzelle eines Funksystems auf eine andere Frequenz oder einen anderen Zeitschlitz wird als intrazellulärer Handover, ein Wechsel innerhalb eines Funksystems von einer Funkzelle zu einer benachbarten Funkzelle wird als horizontaler Handover und ein Wechsel zwischen Funksystemen, die gegebenenfalls eine andere Mobilfunktechnik aufweisen, wird als vertikaler Handover bezeichnet. Durch die Steuerung von Handover-Vorgängen können die zur Verfügung stehenden Funkkapazitäten effizient zwischen den einzelnen mobilen Funkeinrichtungen verteilt werden, eine Funkverbindung einer einzelnen mobilen Funkeinrichtung bei Vorhandsein eines Funksystems an der Position der mobilen Funkeinrichtung und bei Bewegung der mobilen Funkeinrichtung sichergestellt werden und ein kostengünstigerer und/oder schnellerer Funkkanal eingestellt werden.
• Durch die Steuerung von Übertragungsparametern bei einer Datenübertragung ist es möglich, zur Verfügung stehende Verbindungskapazitäten von Funkkanälen bzw. eines Funksystems effizient zu nutzen, indem bei Vorliegen einer Verbindung mit einem Funkkanal bzw. Funksystem mit geringerer Übertragungskapazität die durch eine Applikation genutzte Datenrate bzw. Bandbreite verringert wird. Ebenso kann bei einer mehr als ausreichend zur Verfügung stehenden Verbindungskapazität die Dienstgüte gesteigert werden, indem die durch eine Applikation genutzte Datenrate erhöht wird. Das Erhöhen bzw. Verringern der Datenrate kann geschehen, indem z.B. die Auflösung und/oder der Codec einer Applikation entsprechend eingestellt werden.
• Der Agent ist vorzugsweise als interner Agent in einer mobilen Funkeinrichtung installiert, insbesondere an einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten mobilen Funkeinrichtung. Der interne Agent extrahiert Informationen aus bestehenden Funkverbindungen, insbesondere funksystemspezifische Informationen bzw. Verbindungsparameter, und/oder aus mit der mobilen Funkeinrichtung gekoppelten weiteren Geräten bewegungsspezifische bzw. fahrverhaltensspezifische Informationen, insbesondere Ortsangaben, und/oder Zeitangaben, wie z.B. aus einem Navigationssystem, Tachometer, Thermometer, Regensensor, Kalender, einer Uhr. Diese extrahierten Informationen speichert der Agent als Steuerinformationen ab.
• Funksystemspezifische Informationen bzw. Verbindungsparameter sind Parameter, die den Funkkanal beschreiben, wie z.B. Funkkanal-ID, Frequenz, Datenrate, Latenz, Fehlerrate, Auslastung, Funkzelle, Zeitschlitz, Verfügbarkeit, Quality-Of-Service-Parameter und/oder Kosten der Funksysteme bzw. -kanäle.
• Routenspezifische Informationen sind Parameter, die eine Route und deren Umgebung beschreiben, wie z.B. Ortskoordinaten, Landkarten, Geodaten, Topographieinformationen, Geschwindigkeit, Richtung, Verkehrsdichte, Umgebungstemperatur, Niederschlag, sowie mit der Route verknüpfte Datumswerte bzw. Uhrzeiten.
• Zusätzlich können Steuerinformationen, die das Verhalten des Nutzers der mobilen Funkeinrichtung beschreiben als nutzerspezifische Steuerinformationen in der mobilen Funkeinrichtung gespeichert werden.
• Nutzerspezifische Steuerinformationen, die sich über einen größeren Zeitraum oftmals wiederholen werden vorzugsweise durch eine statistische Analyse gemäß ihrer Häufigkeit gewichtet. Mit diesen Gewichten werden sie bei der Steuerung der Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen berücksichtigt.
• Die erfassten Steuerinformationen können anonymisiert und zur Übertragung an weitere mobile Funkeinrichtungen bereitgestellt werden. Dis stellt einen eigenständigen Erfindungsgedanken dar, der unabhängig vom Verfahren zum Steuern von Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen ausgeführt werden kann.
• Hierbei kann die Übertragung über die Sende-/Empfangseinrichtung erfolgen, oder aber auch mit einer Kommunikation von der mobilen Funkeinrichtung eines Nutzers zur mobilen Funkeinrichtung eines anderen Nutzers, wie z. B. bei einer car2car-Kommunikation.
• In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Agent an einer Sende-/Empfangseinrichtung und/oder an einem Funksystemsteuerserver vorgesehen, wobei er Informationen aus bestehenden Funkverbindungen, insbesondere funksystemspezifische Informationen, extrahiert und wobei der Funksystemsteuerserver die zumindest eine Datenverbindung und/oder die Datenübertragung über die zumindest eine Datenverbindung des Funksystems steuert.
• Durch das Vorsehen des Agenten als externen Agenten an einer Sende-/Empfangseinrichtung und/oder an einem Funksystemsteuerserver, der mit der Sende-/Empfangseinrichtung verbunden ist, kann der Agent Informationen aus bestehenden, insbesondere sämtlichen an der Sende-/Empfangseinrichtung vorliegenden Funkverbindungen, d.h. Funkverbindungen auch von mehreren mobilen Funkeinrichtungen, extrahieren. Das Erfassen, Speichern und (statistisches) Analysieren kann beim externen Agenten genauso wie beim oben erläuterten internen Agenten ausgeführt werden. Jedoch hat der externe Agent eine wesentlich größere Datenbasis.
• Die extrahierten Informationen können auch analysiert und ggf. anonymisiert werden, und als Steuerinformationen an mehrere mobile Funkeinrichtungen übermittelt werden.
• Eine zentrale Kommunikationseinheit eines Kraftfahrzeuges, mit zumindest einem Verbindungsmodul zur Herstellung zumindest einer drahtlosen Datenverbindung zwischen der zentralen Kommunikationseinheit und zumindest einer außerhalb der zentralen Kommunikationseinheit befindlichen Sende-/Empfangseinrichtung, zeichnet sich durch ein Kommunikationsorganisationsmodul aus, das derart ausgebildet ist, dass es die zumindest eine Datenverbindung und/oder die Datenübertragung über die zumindest eine Datenverbindung zwischen der zentralen Kommunikationseinheit und der zumindest einen Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einem der oben erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren steuert.
• Ein erfindungsgemäßes Funksystem umfasst zumindest eine Sende-/Empfangseinrichtung und zumindest eine erfindungsgemäße mobile Funkeinrichtung, wobei die zumindest eine Sende-/Empfangseinrichtung und die zumindest eine mobile Funkeinrichtung über zumindest eine Datenverbindung über zumindest einen Funkkanal miteinander kommunizieren.
• Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass es eine erfindungsgemäße mobile Funkeinrichtung aufweist und dass es mit einer Sende-/Empfangseinrichtung des oben erläuterten Funksystems über zumindest eine drahtlose Datenverbindung verbunden sein kann.
• Die Erfindung wird beispielhaft näher anhand der Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
• 1 schematisch eine mobile Funkeinrichtung zum Steuern von Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen über zumindest eine Datenverbindung in einem Funksystem,
• 2 schematisch einen Agenten einer mobilen Funkeinrichtung mit daran angeschlossenen weiteren Komponenten der mobilen Funkeinrichtung in einem Blockschaltbild, und
• 3 ein Verfahren zum Steuern von Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen in einem Flußdiagramm.
• In einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) weist eine mobile Funkeinrichtung 1 eine zentrale Kommunikationseinheit 2 (ZKE) auf. Die zentrale Kommunikationseinheit 2 umfasst mehrere Verbindungsmodule 3 (VM). Jedes Verbindungsmodul 3 ist mit einer Antenne 4 verbunden, mit welcher Funksignale gesendet und empfangen werden können.
• Die mobile Funkeinrichtung 1 ist vorzugsweise Bestandteil eines Kraftfahrzeugs.
• Ein jedes Verbindungsmodul 3 kann einen Funkkanal gemäß einem oder mehreren vorbestimmten Standards zu externen Kommunikationspartnern 5 herstellen und aufrechterhalten. Die externen Kommunikationspartner 5 sind in der Regel Server, die über ein Datennetzwerk 6, insbesondere dem Internet, mit Sende-/Empfangseinrichtungen 7 verbunden sind. Die externen Kommunikationspartner 5 können auch natürliche Personen sein, die mittels Telefongeräten über Telefonleitungen (Datennetzwerk 6) mit entsprechenden Sende-/Empfangseinrichtungen 7 verbunden sind.
• Die Verbindungsmodule 3 sind beispielsweise zum Kommunizieren über folgende Standards bzw. Funksysteme ausgebildet: GSM, GPRS, EDGE, 3G/UMTS, HSPA, 4G/LTE, ETSI ITS-G5, und/oder WLAN (IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEEE802.11ac, IEEE802.11ad, IEEE802.11g, IEEE802.11h, IEEE802.11n, IEEE 802.11p). Mit einem jeden Verbindungsmodul 3 kann mindestens ein Funkkanal betrieben werden, so dass durch das Vorsehen mehrerer Verbindungsmodule 3 gleichzeitig mehrere Funkkanäle betrieben werden können, die auch unterschiedlichen Standards entsprechen können. Mit den Verbindungsmodulen 3 ist es auch möglich spezielle Datenübertragungsmodi, wie zum Beispiel MIMO (Multiple Input Multiple Output) auszuführen. Die einzelnen Verbindungsmodule 3 werden von einem Verbindungsmodulmanager 8 (VMM) gesteuert.
• Diese Funkstandards dienen alle der Weitfeldkommunikation. Die Verbindungsmodule 3 sind normalerweise nicht für einen Nahfeldfunkstandard, wie z.B. Bluetooth, ausgebildet.
• Der Verbindungsmodulmanager 8 steuert die Funkkanäle zwischen der zentralen Kommunikationseinheit 2 und den externen Sende-/Empfangseinrichtungen 7. Diese Steuerung erfolgt nach Vorgaben eines Agenten 10, 13, der unten näher beschrieben wird.
• Die zentrale Kommunikationseinheit 2 weist ein Kommunikationsorganisationsmodul 9 (KOM) auf, das Datenübertragungen über bestehende, insbesondere logische Datenverbindungen durchführen und die übertragenen Daten in einem Datenspeicher (nicht gezeigt) für die sofortige oder spätere Verwendung durch Applikationen der mobilen Funkeinrichtung 1 ablegt.
• Ein Agent 10 kann Bestandteil der zentralen Kommunikationseinheit 2 sein. Er ist ein interner Agent 10 (IA), welcher als selbstlernender Agent ausgebildet ist. Er kann ein neuronales Netzwerk oder eine Stützvektormaschine umfassen. Der Agent ist mit dem Verbindungsmodulmanager 8 und dem Kommunikationsorganisationsmodul 9 zum Steuern von Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen verbunden.
• Die mobile Funkeinrichtung 1 weist einen internen Speicher 11 auf, der mit der zentralen Kommunikationseinheit 2 verbunden ist und in den der interne Agent 10 Daten schreiben und von diesem lesen kann.
• Die Steuerinformationen umfassen Parameter, auf deren Grundlage eine Datenverbindung und/oder eine Datenübertragung gesteuert werden kann, wie Übertragungsparameter, Zeitangaben, Ortsangaben, Nutzerinformationen. Sie können aktuelle und/oder historische Parameter sein, die in der Vergangenheit gespeichert wurden und/oder wiederholt abgerufen worden sind. Es existieren Relationen zwischen einzelnen Parametern und Gruppen von Parametern.
• Der interne Agent 10 steuert auf Grundlage von den Steuerinformationen die Datenverbindungen und/oder die Datenübertragungen der mobilen Funkeinrichtung 1. Die Steuerung der Datenverbindungen erfolgt dabei durch Steuern des Verbindungsmodulmanagers 8, die Steuerung der Datenübertragungen durch Steuern des Kommunikationsorganisationsmoduls 9.
• Der interne Agent 10 kann dabei in die Steuerungsvorgänge des Verbindungsmodulmanagers 8 aktiv eingreifen, indem er diesen anweist, einem Verbindungsmodul 3 die Aufforderung zu übermitteln, einen Funkkanal und/oder einen Zeitschlitz in einem bestehenden Funkkanal zu wechseln, eine Funkverbindung aufzunehmen oder zu terminieren.
• In entsprechender Weise kann der interne Agent 10 in die Steuerungsvorgänge des Kommunikationsorganisationsmoduls 9 aktiv eingreifen, indem er dieses anweist, eine bestehende Datenverbindung über einen oder mehrere Funkkanäle neu zu verteilen, eine solche Datenverbindung aufzunehmen oder zu terminieren, und/oder Daten über eine bestehende Datenverbindung zu übertragen und für eine spätere Verwendung durch eine Applikation zu speichern.
• Durch die aktiven Eingriffe des internen Agenten 10 in die Steuerungsvorgänge des Verbindungsmodulmanagers 8 und/oder des Kommunikationsorganisationsmoduls 9 der mobilen Funkeinrichtung 1 können Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen zwischen der mobilen Funkeinrichtung 1 und einer oder mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen 7 bezüglich der Zeit und/oder bzgl. Übertragungsparametern gesteuert werden.
• In einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) sind die oben bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels aufgeführten Komponenten (Geräte, Einrichtungen, Vorrichtungen) vorhanden, wobei der interne Agent 10 und der interne Speicher 11 auch weggelassen werden können. Die gleichen Komponenten werden nicht nochmals erläutert.
• Ein oder mehrere Funksystemsteuerserver 12 sind über das Datennetzwerk 6 mit der Sende-/Empfangseinrichtung 7 verbunden. Somit steht die zentrale Kommunikationseinheit 2 über das jeweilige Funksystem bzw. über zumindest einen Funkkanal des jeweiligen Funksystems mit dem oder den Funksystemsteuerservern 12 in Verbindung.
• Die zentralen Kommunikationseinheiten 2 der verschiedenen mobilen Funkeinrichtungen 1 melden sich am Funksystemsteuerserver 12 des jeweiligen Funksystems an und der zugeordnete Funksystemsteuerserver 12 überprüft zyklisch, ob die einzelne mobile Funkeinrichtung 1 noch in Funkreichweite ist. Daher ist der zugeordnete Funksystemsteuerserver 12 über die mobilen Funkeinrichtungen 1, die sich in seinem Funkbereich befinden, und über deren Funkkanalbelegung informiert.
• Der Funksystemsteuerserver 12 kann einen externen Agenten 13 (EA) aufweisen, welcher im Wesentlichen genauso ausgebildet ist, wie der oben erläuterte interne Agent 10.
• Der Funksystemsteuerserver 12 ist mit einen externen Speicher 14 verbunden, in den der externe Agent 13 Daten schreiben und von diesem lesen kann.
• Der externe Agent 13 steuert wie der interne Agent 10 auf Grundlage der Steuerinformationen die Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen einer oder mehrerer mobiler Funkeinrichtungen 1. Die Steuerung erfolgt dabei über die zu der jeweiligen mobilen Funkeinrichtung 1 bestehende Funkverbindung. Da der externe Agent 13 mit mehreren mobilen Funkeinrichtungen 1 in Verbindung stehen kann, kann er deren Kommunikation erfassen und dadurch vor allem aktuelle Verbindungsdaten sammeln und den unterschiedlichen mobilen Funkeinrichtungen 1 zur Verfügung stellen.
• Zur Ausführung dieser beiden unterschiedlichen Funktionen des Datensammelns und des Steuerns einer mobilen Funkeinrichtung 1 muss der externe Agent 13 lediglich unterschiedlich angelernt werden. Grundsätzlich ist es auch möglich beide Funktionen parallel auszuführen.
• Beide Agenten, der interne Agent 10 und der externe Agent 13, werden in einem Lernmodus angelernt. Hierbei lernt der jeweilige Agent die Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen effizient zu steuern bzw. Daten zu sammeln. Im Lernmodus können in dem internen Speicher 11 oder dem externen Speicher 14 Basisdaten bereitgestellt sein, die als Grundlage für die durchgeführten Steuerungsvorgänge genutzt werden. Die Basisdaten umfassen zum Beispiel geografische Positionen von Funkzellen bzw. Antennen von Sende-/Empfangseinrichtungen 7, Topographieinformationen, durch andere interne Agenten 10 oder andere externe Agenten 13 gespeicherte Steuerinformationen, etc.
• Der externe Agent 13 kann sich grundsätzlich auch an der Sende-/Empfangseinrichtung 7 befinden, wobei der externe Speicher 14 entweder direkt oder über das Datennetzwerk 6 (Internet) mit dem externen Agenten 13 verbunden ist.
• Nachfolgend wird anhand von 2 der Agent erläutert.
• 2 zeigt den Agenten am Beispiel eines internen Agenten 10. Ein externer Agent 13 weist im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie der interne Agent 10 auf. Ein interner Agent 10 ist auf einer mobilen Funkeinrichtung 1 installiert, wohingegen ein externer Agent 13 außerhalb einer mobilen Funkeinrichtung 1, insbesondere auf einem Funksystemsteuerserver 12 installiert ist.
• Die vollständig durchgezogenen Pfeile zeigen die zwischen den jeweiligen Modulen notwendigen und die gestrichelten Pfeile die optionalen Verbindungen an.
• Der interne Agent 10 umfasst in einer Basiskonfiguration für den Betrieb ein Datenbereitstellungsmodul 15, ein Steuermodul 16 und ein an das Steuermodul 16 gekoppeltes Ausgabeinterface 17 (AI).
• Mit dem Datenbereitstellungsmodul 15 werden Steuerinformationen zur Steuerung einer Datenverbindung und/oder einer Datenübertragung über diese Datenverbindung ausgewählt und bereitgestellt. Das Datenbereitstellungsmodul 15 ist mit dem internen Speicher 11 und dem Steuermodul 16 verbunden.
• Das Steuermodul 16 steuert in Abhängigkeit der vom Datenbereitstellungsmodul 15 an einem Eingang des Steuermoduls 16 bereitgestellten Steuerinformationen eine Datenverbindung und/oder eine Datenübertragung über diese Datenverbindung, indem es Übertragungsparameter am Ausgabeinterface 17 ausgibt. Das Steuermodul 16 ist mit dem Datenbereitstellungsmodul 15 und über das Ausgabeinterface 17 mit dem Verbindungsmodulmanager 8 (VMM) und dem Kommunikationsorganisationsmodul 9 (KOM) verbunden.
• Das Ausgabeinterface 17 leitet die vom Steuermodul 16 erzeugten Übertragungsparameter an den Verbindungsmodulmanager 8 und das Kommunikationsorganisationsmodul 9 weiter. Das Ausgabeinterface 17 ist mit dem Verbindungsmodulmanager 8, dem Kommunikationsorganisationsmodul 9 und dem Steuermodul 16 verbunden.
• Das Datenbereitstellungsmodul 15 liest aus dem internen Speicher 11 bei Bedarf die dort abgelegten Datensätze der Steuerinformationen und übermittelt diese an das Steuermodul 16.
• Das Steuermodul 16 ist als selbstlernendes System ausgebildet. Vorzugsweise umfasst es ein neuronales Netzwerk, insbesondere ein Perzeptron. Das Steuermodul 16 steuert die zumindest eine Datenverbindung und/oder eine Datenübertragung über diese zumindest eine Datenverbindung bezüglich der Zeit und/oder bezüglich Übertragungsparametern.
• Im Betriebsmodus ist das Steuermodul 16 bereits angelernt, d.h. dass es seine Steuerungsaufgaben erfüllt.
• Das Steuermodul 16 empfängt vom Datenbereitstellungsmodul 15 übermittelte Steuerinformationen. Diese stellen ein Eingabemuster an der Eingangsseite seines neuronales Netzwerks dar. Im neuronalen Netzwerk wird aus dem angelegten Eingabemuster durch Weiterverarbeitung innerhalb des Netzwerks der künstlichen Neuronen ein Ausgabemuster erzeugt, welches an der Ausgangsseite des neuronalen Netzwerks anliegt. Dieses Ausgabemuster stellt Übertragungsparameter dar. Das heißt, dass die eingegebenen Steuerinformationen Eingabemuster und die ausgegebenen Übertragungsparameter Ausgabemuster für das neuronale Netzwerk sind und das neuronale Netzwerk diese zueinander in Beziehung setzt.
• Die Übertragungsparameter werden vom Steuermodul 16 über das Ausgabeinterface 17 jeweils an den Verbindungsmodulmanager 8 und das Kommunikationsorganisationsmodul 9 weiter- bzw. ausgegeben.
• Durch Einwirkung dieser Übertragungsparameter steuert der Verbindungsmodulmanager 8 zumindest eine Datenverbindung und das Kommunikationsorganisationsmodul 9 zumindest eine Datenübertragung über eine der Datenverbindungen. Die Steuerung erfolgt bezüglich der Zeit und/oder bezüglich der Übertragungsparameter.
• Optional kann das Datenbereitstellungsmodul 15 dazu ausgebildet sein, eine Vorverarbeitung der vom internen Speicher 11 empfangenen Steuerinformationen durchzuführen. Die Vorverarbeitung umfasst die Zusammenfassung von Steuerinformationen, die Anwendung eines Schwellenwerts, eine Normierung und/oder eine Gewichtung nach Häufigkeit und/oder Relevanz. Durch die Vorverarbeitung wird die Komplexität der Steuerinformationen effizient reduziert.
• Zusätzlich zur oben erläuterten Basiskonfiguration kann der interne Agent 10 bzw. dessen oben beschriebenen Komponenten weitere Verbindungen mit Komponenten der mobilen Funkeinrichtung 1 aufweisen, z.B. mit dem Verbindungsmodulmanager 8 und/oder dem Kommunikationsorganisationsmodul 9, mit anderen Komponenten, wie z.B. mit einem Navigationssystem 18 und/oder weiteren Sensoren 19, verbunden sein und/oder eines oder mehrere optionale Module, wie ein Interaktionsmodul 20, ein Datensammelmodul 21, ein Reportermodul 22, eine Trainingssteuerung 23 umfassen. Diese optionalen Verbindungen bzw. Module werden nachfolgend anhand von 2 erläutert.
• Das Datenbereitstellungsmodul 15 kann mit dem Verbindungsmodulmanager 8 und/oder dem Kommunikationsorganisationsmodul 9 verbunden sein und von diesen gemessene bzw. ermittelte Verbindungsparameter und/oder Datenparameter, d.h. aktuelle Übertragungsparameter, übermittelt bekommen.
• Das Datenbereitstellungsmodul 15 kann mit einem Navigationssystem 18 und/oder weiteren Sensoren 19 verbunden sein und von diesen gemessene bzw. ermittelte aktuelle Parameter übermittelt bekommen. Ein Navigationssystem 18 kann als Parameter einen Standort, eine Route, eine Geschwindigkeit, einen Straßenverlauf, eine Straßenart (Autobahn, Bundesstraße, Landstraße, etc.) und/oder besondere Verkehrssituationen (Stau, stockender Verkehr, Unfall, Baustellen, etc.) bereitstellen. Weitere Sensoren 19 (mit ihren bereitgestellten Parametern) können ein Tachometer (Geschwindigkeit), ein Thermometer (Temperatur), ein Regensensor (Niederschlag), ein Kalender (Datum, Wochentag) und eine Uhr (Uhrzeit, Datum, Wochentag) sein.
• Das Datenbereitstellungsmodul 15 kann die Steuerinformationen aus dem internen Speicher 11 mit aktuellen Parametern referenzieren. Aktuelle Parameter können auch direkt an das Steuermodul 16 als Steuerinformationen weiter geleitet werden.
• Das Interaktionsmodul 20 ist mit dem Steuermodul 16 verbunden. Bei einer Interaktion durch einen Benutzer werden die Übertragungsparameter zur Ausführung der vom Benutzer durchgeführten Interaktion entsprechend abgeändert. Diese geänderten Übertragungsparameter werden zum einen dem Verbindungsmodulmanager 8 und/oder dem Kommunikationsorganisationsmodul 9 zugeführt und zum anderen an die Ausgänge des Steuermoduls 16 über das Ausgabeinterface 17 angelegt. Gleichzeitig erhält das Steuermodul 16 vom Kommunikationsmodul 20 über die direkte Verbindung die Information, dass durch eine Interaktion die Übertragungsparameter an den Ausgängen des Steuermoduls 16 übersteuert sind. Hierdurch geht das Steuermodul 16 in einen Lernmodus über, in dem es die aktuellen an den Eingängen anliegenden Steuerinformationen mit den „übersteuerten“ Übertragungsparameter in Verbindung setzt. Mit anderen Worten heißt das, dass das Steuermodul 16 beim Übersteuern der Übertragungsparameter sich den Zusammenhang zwischen den aktuellen Steuerinformationen und den Übertragungsparametern merkt. Hierbei wird während des Betriebes des Agenten dieser durch die vom Benutzer durchgeführten Interaktionen weiter trainiert.
• Das Datensammelmodul 21, welches mit dem internen Speicher 11 verbunden ist, ist mit zumindest einer der folgenden Komponenten verbunden: dem Datennetzwerk 6 (Internet) über ein Verbindungsmodul 3, dem Verbindungsmodulmanager 8, dem Kommunikationsorganisationmodul 9, dem Navigationssystem 18, einem weiteren Sensor 19, dem Interaktionsmodul 20. Das Datensammelmodul 21 nimmt Daten von dem mit ihm verbundenen Komponenten entgegen bzw. sammelt diese und speichert die gesammelten Daten im internen Speicher 11. Diese Daten umfassen vor allem Übertragungsparameter, die die Funkkanäle und deren Verbindungskapazitäten beschreiben. Diese Daten können jedoch auch Daten sein, die fahrspezifische Daten einer Route, wie z.B. die Ortskoordinaten der Route, Fahrziele, Abzweigungen, die Geschwindigkeit, den Verkehr, oder nutzerspezifische Daten einer Route, die das Nutzerverhalten bzgl. der Datenverbindungen beschreiben, sein.
• Durch das Sammeln und Speichern der Daten werden die im internen Speicher 11 abgelegten Datensätze der Steuerinformationen neu erstellt, aktualisiert oder ergänzt. Vorzugsweise ist das Datensammelmodul 21 derart ausgebildet, dass es Übertragungsparameter verknüpft mit Orts- und/oder Zeitangaben statistisch auswertet, so dass zu bestimmten Zeiten und/oder Orten erhaltene Übertragungsparameter, fahrspezifische oder nutzerspezifische Daten geo- und zeitreferenziert gespeichert werden. Sie können nach deren Häufigkeit gewichtet und dementsprechend im internen Speicher 11 abgespeichert werden. Hierdurch werden beim wiederholten Befahren einer bestimmten Route routenspezifische Daten erzeugt, die einerseits anhand der Übertragungsparameter die Verbindungskapazitäten, Funkkanäle, Verfügbarkeiten, etc. beschreiben und andererseits durch ein statistisches Gewicht auf Grundlage der Häufigkeit die Wertigkeit der Daten definieren. Somit wird die Datenbasis für die Steuerinformationen für das Steuermodul während des Betriebes kontinuierlich verbessert.
• Das Datensammelmodul 21 ist ein statistisches System, das dazu führt, dass der Agent durch die zunehmende breitere Datenbasis routenspezifische Informationen „lernt“. Grundsätzlich ist es möglich eine „lernenden“ Agenten mit einem solchen Datensammelmodul 21 und einem nicht-lernenden Steuermodul 16 auszubilden. Ein selbstlernendes Steuermodul 16 ist selbstverständlich bevorzugt, jedoch nicht unbedingt notwendig, um eine automatische Anpassung des Verhaltens des Agenten an die routenspezifischen Gegebenheiten zu erzielen.
• Andererseits kann die Verbreiterung der Datenbasis durch Speichern der mit verknüpft mit Orts- und/oder Zeitangaben verknüpften Übertragungsparameter ohne statistische Auswertung erfolgen, wobei eine entsprechende statistische Auswertung beim Auslesen durch das Datenbereitstellungsmodul 15 erfolgen kann. Hierbei ist das im internen Speicher 11 gespeicherte Datenvolumen zu begrenzen, z.B. indem Daten ab einem gewissen Alter gelöscht werden.
• Mit dem selbstlernenden Steuermodul 16 werden auch routenspezifische Informationen während des Betriebs gelernt, wenn eine Interaktion stattfindet und als Steuerinformationen an der Eingangsseite Orts- und/oder Zeitangaben anliegen. Das Lernen von routenspezifischen Informationen kann grundsätzlich auch alleine mit dem selbstlernenden Steuermodul 16 ausgeführt werden, wobei keine statistische Auswertung der gesammelten Daten erfolgt. Jedoch ist eine Verbreiterung der Datenbasis mit dem Datensammelmodul 21 und eine entsprechende statistische Auswertung bevorzugt.
• Das Reportermodul 22, welches mit dem Datennetzwerk 6 (Internet) und dem internen Speicher 11 verbunden ist, liest aus dem internen Speicher 11 Datensätze der Steuerinformationen und übermittelt diese über das Datennetzwerk 6 (Internet) an interne Agenten 10 anderer mobiler Funkeinrichtungen 1, an interne Speichern 11 anderer mobiler Funkeinrichtungen 1, an externe Agenten 13 und/oder externe Speicher 14. Dadurch wird insbesondere anderen Agenten 10, 13 ermöglicht deren Steuerungsaufgaben auf Grundlage der vom internen Agenten 10 aktualisierten Datensätze der Steuerinformationen durchzuführen.
• Vorzugsweise werden die Daten vom Datensammelmodul 21 oder Reportermodul 22 anonymisiert, bevor sie übertragen werden.
• Das Reportermodul 22 eines internen Agenten 10 kann die Daten statistisch aufbereitet oder nicht statistisch aufbereitet an ein Datensammelmodul 21 eines externen Agenten 13 übermitteln.
• Die Trainingssteuerung 23, welche mit dem Ausgabeinterface 17 verbunden ist, dient dazu das Steuermodul 16 anzulernen. Im Lernmodus erfüllt die Trainingssteuerung 23 die Steueraufgaben des internen Agenten 10, indem sie Parameter erzeugt mit denen eine Datenverbindung und/oder eine Datenübertragung über diese Datenverbindung bezüglich der Zeit und/oder bzgl. Übertragungsparametern gesteuert wird. Die Trainingssteuerung 23 übermittelt an das Ausgabeinterface 17 Übertragungsparameter, die über das Ausgabeinterface 17 an den Verbindungsmodulmanager 8 und das Kommunikationsorganisationsmodul 9 weitergeben wird, so dass diese unter der Einwirkung dieser Parameter die Datenverbindung und/oder die Datenübertragung über diese Datenverbindung bezüglich der Zeit und/oder bzgl. Übertragungsparametern steuern.
• Eine Trainingssteuerung 23 weist im Vergleich zu einem Steuermodul 16 eine wesentlich komplexere und damit aufwändigere Logik auf. Das vergleichsweise einfachere Steuermodul 16 wird durch den Lernvorgang dazu ausgebildet auch ohne Vorhandensein der Trainingssteuerung 23 die Steuervorgänge effizient durchzuführen.
• Die Trainingsteuerung 23 weist Sensoren auf, die funksystemspezifische Parameter, wie Verbindungsparameter, wesentlich genauer ermitteln, als die Sensoren, die üblicherweise in einer mobilen Funkeinrichtung 1 vorhanden sind. Hierdurch kann die Steuerung der Datenverbindungen bzw. Datenübertragung sehr präzise und zuverlässig durchgeführt werden.
• Im Lernmodus werden vom Datenbereitstellungsmodul 15 Steuerinformationen an die Eingangsseite des Steuermoduls 16 gelegt. Diese Steuerinformationen stellen ein Eingabemuster dar und die von der Trainingsteuerung 23 bereit gestellten Übertragungsparameter bilden ein Ausgabemuster. Das neuronale Netzwerk des Steuermoduls 16 lernt die Abbildung der Eingabemuster auf die Ausgabemuster, so dass es in einem normalen Betrieb selbstständig Ausgabemuster auf entsprechende Eingabemuster erzeugt. Je öfter das Steuermodul 16 angelernt wird, desto präziser wird dessen Steuerverhalten. Dieser Lernvorgang erfolgt daher wiederholt, sodass das Steuermodul 16 angelernt wird, die Steueraufgaben so zu erfüllen, wie die Trainingssteuerung 23 diese durchführt.
• Nachfolgend wird ein Verfahren zum Steuern von Datenverbindungen und Datenübertragungen einer mobilen Funkeinrichtung 1 erläutert (3).
• Das Verfahren beginnt mit dem Schritt S1.
• Das Datenbereitstellungsmodul 15 ermittelt Steuerinformationen, die Parameter umfassen, die eine mit der mobilen Funkeinrichtung 1 ausgebildete Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen beeinflussen können (Schritt S2).
• Die Steuerinformationen umfassen aktuelle Messwerte, wie z.B. die Geschwindigkeit, und/oder historische Parameter, die in der Vergangenheit gespeichert wurden, wie Übertragungsparameter, Zeitangaben, Ortsangaben, Nutzerinformationen. Übertragungsparameter umfassen Verbindungsparameter und Datenparameter. Die Zeitangaben sind zum Beispiel Uhrzeit, Datum, Wochentag. Ortsangaben können Ortskoordinaten, Landkarten, Geodaten, Orte von Sendemasten und/oder Topographieinformationen umfassen. Nutzerinformationen sind zum Beispiel Alter, Geschlecht, Verhaltensinformationen, wie zum Beispiel bevorzugte Hobbies oder vom Benutzer bevorzugt aufgerufene Internetseiten oder vom Nutzer an einem bestimmten Zeitpunkt ausgeführte Internetaktionen. Das Datenbereitstellungsmodul 15 liest die entsprechenden Steuerinformationen aus dem internen Speicher 11 und/oder aus weiteren Quellen, insbesondere einem Navigationssystem 18 und Sensoren 19 aus.
• Das Datenbereitstellungsmodul 15 stellt aus den ermittelten Steuerinformationen einen Satz Parameter von Steuerinformationen zusammen (Schritt S3). Dieser Parametersatz bildet ein Eingangsmuster für das Datensteuerungsmodul 16. Für ein bestimmtes Steuerungsmodul 16 wird vom Datenbereitstellungsmodul 15 jeweils der gleiche Satz Parameter an Steuerinformation zusammengestellt. Selbstverständlich können die Werte der einzelnen Parameter unterschiedlich sein. Dieses Zusammenstellen umfasst eine Auswahl aus den zuvor ermittelten Steuerinformationen.
• Das Steuermodul 16 setzt die Steuerinformationen im Übertragungsparameter um (Schritt S4). Da das Steuermodul 16 als neuronales Netzwerk ausgebildet ist, wird das Eingangsmuster bestehend aus den Parametern der Steuerinformationen auf ein Ausgangsmuster abgebildet, das die Übertragungsparameter enthält.
• Die Übertragungsparameter liegen am Ausgabeinterface 17 an (Schritt S5). Das Ausgabeinterface 17 ist mit dem Verbindungsmodulmanager 8 und dem Kommunikationsorganisationsmodul 9 verbunden. Der Verbindungsmodulmanager 8 steuert zumindest ein Verbindungsmodul 3, das einen Funkkanal steuert. Das Kommunikationsorganisationsmodul 9 steuert die logischen Datenverbindungen. Durch Übermitteln der Übertragungsparameter an den Verbindungsmodulmanager 8 und das Kommunikationsorganisationsmodul 9 werden die Datenverbindungen und Datenübertragung sowohl hinsichtlich der physikalischen Parameter (zum Beispiel Frequenz, Datenrate etc.) als auch der logischen Parameter (zum Beispiel Abruf von bestimmten Daten über einen bestimmten Link) gesteuert.
• Danach wird geprüft, ob der Betrieb fortzusetzen ist (Schritt S6). Wenn dies der Fall ist, geht der Verfahrensablauf wieder auf den Schritt S2 über, in dem ein weiterer Satz von Steuerinformationen für das Steuermodul ermittelt und bereitgestellt wird. Ansonsten geht der Verfahrensablauf auf den Schritt S7 über, mit dem das Verfahren beendet wird.
• Das Datenbereitstellungsmodul 15 kann im Schritt S3 zusätzlich zu einer Auswahl eine optionale Vorverarbeitung der Steuerinformationen durchführen, wobei diese Vorverarbeitung ein Berechnen, Kombinieren und/oder Verknüpfen von Steuerinformationen umfasst.
• Während diesem Verfahren erfasst das Datensammelmodul 21 Daten jedes Mal, wenn sich die Übertragungsparameter, insbesondere die Verbindungsparameter ändern, und/oder in vorbestimmten Zeit- bzw. Wegabständen.
• Beim Anlernen des Steuermoduls 16 zum Steuern von Datenverbindungen und Datenübertragungen einer mobilen Funkeinrichtung 1 wird im Wesentlichen das gleiche Verfahren, wie es oben erläutert ist, durchgeführt, wobei jedoch die Übertragungsparameter von der Trainingssteuerung 23 vorgegeben und vom neuronalen Netzwerk des Steuermoduls 16 entsprechend gelernt werden.
• Vorteilhaft ist es, das Steuermodul 16 bei einem solchen Anlernen in verschiedene Lernsituationen zu bringen, z.B. indem die mobile Funkeinrichtung 1 an möglichst viele verschiedene Standorte bewegt wird oder die entsprechend verschiedenen Parameter als Simulation an das neuronale Netzwerk angelegt werden.
• Nach Beenden des Anlernens wird die Trainingssteuerung 23 von der mobilen Funkeinrichtung 1 entfernt.
• Über das Anlernen mit einer Trainingssteuerung 23 hinaus, kann das Steuermodul 16 während des Betriebs weiter angelernt werden, wobei insbesondere Nutzerinteraktionen berücksichtigt werden. Das Interaktionsmodul 20 nimmt die Interaktionen entgegen, bestimmt daraus Übertragungsparameter und gibt diese über das Ausgabeinterface 17 an den Verbindungsmodulmanager 8 und/oder das Kommunikationsorganisationsmodul 9 weiter, um diese Komponenten zu steuern.
• Das Steuermodul 16 liest diese durch die Interaktionen geänderten Übertragungsparameter vom Ausgabeinterface 17 und stellt intern sein neuronales Netzwerk derart ein, dass die anliegenden Steuerinformationen auf die geänderten Übertragungsparameter abgebildet werden. Dadurch lernt das Steuermodul 16 die Datenverbindungen bzw. Datenübertragungen gemäß der Interaktion zu steuern.
• Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele erläutert, bei welchen mit einem Agenten Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen gesteuert werden.
• In einem ersten Ausführungsbeispiel werden als Steuerinformationen, welche an der Eingangsseite des Steuermoduls 16 anliegen, der aktuelle Ort, die aktuelle Zeit, das aktuelle Datum und historische Übertragungsparameter verwendet, die die Funkkanäle und deren Verbindungskapazitäten beschreiben.
• Das Datenbereitstellungsmodul 15 erhält vom Navigationssystem 18 die aktuellen Ortskoordinaten (Schritt S2). Gemäß diesen Ortskoordinaten, dem aktuellen Wochentag und der aktuellen Uhrzeit liest es aus dem internen Speicher 11 die mit Orts- und Zeitangaben verknüpften Steuerinformationen aus. Diese werden zusammen mit den Orts- und Zeitangaben vom Datenbereitstellungsmodul 15 an die Eingangsseite des Steuermoduls 16 angelegt (Schritt S3).
• Das Steuermodul 16 nimmt diesen Satz von Steuerinformationen als Eingabemuster entgegen und setzt ihn gemäß seines im Lernvorgang antrainierten Verhaltens auf ein Ausgabemuster von Übertragungsparametern um (Schritt S4). Die Übertragungsparameter enthalten die Information, auf welchen Funkkanal und/oder auf welche Frequenz zu schalten ist. Vorzugsweise wird auf den effizientesten und/oder kostengünstigsten Funkkanal, d.h. den Funkkanal mit der höchsten Datenrate und/oder den geringsten Kosten geschaltet.
• Mit den ausgegebenen Übertragungsparametern steuert das Steuermodul 16 über das Ausgabeinterface 17 den Verbindungsmodulmanager 8 derart an, dass dieser auf den durch das Steuermodul 16 bestimmten Funkkanal schaltet (Schritt S5).
• In diesem ersten Ausführungsbeispiel ermittelt das Steuermodul 16 aus der aktuellen Position der mobilen Funkeinrichtung 1 den für diese Position voraussichtlich (statistisch am wahrscheinlichsten) effizientesten Funkkanal bzw. dessen Frequenz und steuert den Verbindungsmodulmanager 8 derart, dass auf diesen Funkkanal geschaltet wird. Durch das andauernde Sammeln von Übertragungsparametern durch das Datensammelmodul 21 werden bei wiederholtem Befahren bestimmter Routen die Steuerinformationen präziser und zuverlässiger, so dass das Schalten auf bestimmte Funkkanäle zunehmend präziser und zuverlässiger erfolgt. Zudem können bei Interaktionen durch den Benutzer vom Agenten die entsprechenden Verhaltensweisen des Benutzers gelernt und beim Schalten berücksichtigt werden. Bspw. kann das Steuermodul 16 des Agenten lernen, dass der Benutzer an Werktagen zu bestimmten Zeiten und an bestimmten Orten bestimmte Datenquellen, bspw. bestimmte Online-Zeitungen, abruft. Benutzt ein Benutzer die mobile Funkeinrichtung 1 während des Pendelns von oder zur Arbeitsstelle, um eine bestimmte Online-Zeitung zu lesen, dann liegt an Werktagen meistens eine Koinzidenz zwischen den Orten entlang der Fahrstrecke, den Uhrzeiten und der Datenquelle vor. Diese Koinzidenzen werden vom Steuermodul 16 erkannt und es wird dann ein hierfür bzgl. Übertragungskapazität und Kosten optimierter Funkkanal eingestellt.
• In einem zweiten Ausführungsbeispiel werden als Steuerinformationen, welche an der Eingangsseite des Steuermoduls 16 anliegen, der aktuelle Ort, die aktuelle Zeit, das aktuelle Datum und historische Übertragungsparameter, die die Funkkanäle und deren Verbindungskapazitäten beschreiben, sowie historische Ortsinformationen, die die Standorte der Sende-/Empfangseinrichtungen 7 angeben, verwendet.
• Das Datenbereitstellungsmodul 15 erhält vom Navigationssystem 18 die aktuellen Ortskoordinaten und bestimmt an Hand des aktuellen Standorts die Position von Sende-/Empfangseinrichtungen 7 in einem Bereich um den Standort herum (Schritt S2). Der Bereich umfasst bis zu 50 km, typischerweise 1 km, 2 km, 3 km, 4 km, 5 km oder 10 km, um den Standort herum. Typischerweise wird die Bereichsgröße an Hand der mittleren Funkzellengröße eines oder mehrerer der verwendeten Funksysteme festgelegt. Gemäß dieser Bereichsgröße, dem aktuellen Wochentag und der aktuellen Uhrzeit liest das Datenbereitstellungsmodul 15 aus dem internen Speicher 11 die mit Orts- und Zeitangaben verknüpften Steuerinformationen aus. Diese werden zusammen mit den Orts- und Zeitangaben an die Eingangsseite des Steuermoduls 16 angelegt (Schritt S3) und von diesem in Übertragungsparameter umgesetzt (Schritt S4), um hiermit den Verbindungsmodulmanager 8 derart anzusteuern, dass dieser auf den durch das Steuermodul 16 bestimmten Funkkanal schaltet (Schritt S5).
• In diesem zweiten Ausführungsbeispiel berücksichtigt das Steuermodul 16 auch die aktuelle Entfernung der mobilen Funkeinrichtung 1 zu den nächstgelegenen Sende-/Empfangseinrichtungen 7 bei der Bestimmung des effizientesten Funkkanals bzw. dessen Frequenz. Im Übrigen entspricht das zweite Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt, dass durch die Verwendung eines neuronalen Netzwerks unterschiedliche Daten, die Einfluss auf die Verbindungskapazität haben, (auch gemeinsam) berücksichtigt werden können. und steuert den Verbindungsmodulmanager 8 derart, dass auf diesen Funkkanal geschaltet wird.
• In einem dritten Ausführungsbeispiel werden Informationen bzgl. der Datenverbindungen bzw. Datenübertragungen in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Funkeinrichtung 1 genutzt, um eine Vorhersage zu treffen, auf welche Funkkanäle zu schalten ist, und um das Verhalten der Applikationen der mobilen Funkeinrichtung 1 an sich ändernde Verbindungskapazitäten anzupassen.
• Das Datenbereitstellungsmodul 15 erhält vom Navigationssystem 18 die aktuellen Ortskoordinaten, die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Funkeinrichtung 1 (Schritt S2). Gemäß diesen erhaltenen Informationen liest das Datenbereitstellungsmodul 15 aus dem internen Speicher 11 Steuerinformationen aus, die zuvor ermittelt wurden und Funkkanäle und deren Verbindungskapazitäten in Abhängigkeit des aktuellen Orts, der Richtung und der Geschwindigkeit beschreiben. Da in der Regel die mobile Funkeinrichtung entlang bestimmter Verkehrswege, wie Straßen oder Bahnlinien, bewegt wird, sind Daten im internen Speicher gespeichert, die die Verbindungskapazitäten an Orten entlang von Verkehrswegen beschreiben. Dies sind somit routenspezifische Informationen. Bei Berücksichtigung der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit werden somit Daten, die die Verbindungskapazitäten an Orten entlang von Verkehrswegen ausgelesen. Diese werden zusammen mit weiteren Daten, wie z.B. den vom Navigationssystem 18 erhaltenen Informationen, vom Datenbereitstellungsmodul 15 an die Eingangsseite des Steuermoduls 16 angelegt (Schritt S3) und von diesem in Übertragungsparameter umgesetzt (Schritt S4). Beim Funkkanalwechsel wird auf den in Bewegungsrichtung liegenden effizientesten Funkkanal, d.h. den Funkkanal mit der höchsten Datenrate und/oder niedrigsten Kosten, gewechselt. Das Steuermodul 16 kann mit Hilfe der Bewegungsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung die Bedeutung der historischen Daten bewerten. Bewegt sich das Fahrzeug beispielsweise mit hoher Geschwindigkeit in eine bestimmte Richtung, dann macht es wenig Sinn auf einen Funkkanal zu wechseln, der nur über eine kurze Strecke und damit bei hoher Geschwindigkeit nur für kurze Zeit zur Verfügung steht, wohingegen bei langsamer Geschwindigkeit es sehr wohl Sinn machen kann in z.B. ein freies W-Lan, das eine hohe Verbindungskapazität aufweist und kostenfrei ist, zu wechseln, das nur in einem kleinen Ortsbereich zugänglich ist.
• In diesem dritten Ausführungsbeispiel ermittelt das Steuermodul 16 aus dem aktuellen Standort, der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Funkeinrichtung 1 sowie aus gelesenen Daten von Funkkanälen bzw. Funkfrequenzen und deren Verbindungskapazitäten den für einen in kurzer Zeit erreichten Standort der mobilen Funkeinrichtung 1 effizientesten Funkkanal (Antizipation). Weiter steuert das Steuermodul 16 die Applikationen der mobilen Funkeinrichtung 1 derart, dass diese ihre genutzte Verbindungskapazität spätestens bei Erreichen eines Bereichs mit geänderter Verbindungskapazität dementsprechend angepasst haben.
• Manchmal möchte ein Nutzer regelmäßig bestimmte Daten, wie z. B. Informationen einer bestimmten Online-Zeitung zu einem bestimmten Zeitpunkt lesen. Die entsprechenden Daten sollten somit zu dem jeweiligen Zeitpunkt an der mobilen Funkeinrichtung 1 zur Verfügung stehen. Hierbei kann es sein, dass sich die mobile Funkeinrichtung 1 zu einem früheren Zeitpunkt in einem Funknetz befindet, mit dem die Daten kostengünstiger und/oder schneller heruntergeladen werden können als zum eigentlichen Nutzungszeitpunkt.
• In einem vierten Ausführungsbeispiel wird eine solche Situation genutzt, um Daten vor deren Nutzungszeitpunkt zu einem Ladezeitpunkt möglichst kostengünstig und/oder schnell, d.h. mit einer hohen Datenrate, zu übertragen (Prefetch). Der Nutzungszeitpunkt der Daten ist der Zeitpunkt an dem der Nutzer die Daten mittels einer Applikation nutzt, also der Zeitpunkt in dem die Daten von einer bestimmten Applikation eingelesen bzw. aufgerufen werden. Der Ladezeitpunkt liegt vor dem Nutzungszeitpunkt und ist der Zeitpunkt, an dem die Daten aus dem Datennetzwerk 6 (Internet) geladen werden.
• Um eine solch komplexe Situation korrekt erkennen und nutzen zu können, werden folgende Steuerinformationen an der Eingangsseite des Steuermoduls 16 angelegt: Funkkanal-IDs und/oder Funkfrequenzen zur Verfügung stehender Funkkanäle, Übertragungskosten der Funkkanäle, Uhrzeit, Datum bzw. Art des Wochentags (Arbeitstag, Wochenende, Feiertag).
• Diese Steuerinformationen werden in folgende Steuerparameter umgesetzt: Funkkanal-ID und/oder Funkfrequenz Funkkanals auf den zu schalten ist, Verweis bzw. Link auf die Daten im Datennetzwerk 6 (Internet), Steuersignal für das Anwenden einer Applikation.
• Im Gegensatz zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist das Steuermodul 16 hier in mehreren Schritten anzulernen, denn zunächst muss das Steuermodul 16 in einem ersten Lernschritt lernen zu bestimmten Zeitpunkten bestimmte Daten automatisch herunterzuladen und zu speichern, wobei hierbei ein möglichst kostengünstiger und/oder schneller Funkkanal bzw. eine kostengünstige und/oder schnelle Funkfrequenz verwendet werden soll. Durch das Speichern der Daten ist das Laden unabhängig von der Ausführung der entsprechenden Applikation, die die Daten nutzt. Der Ladezeitpunkt kann daher frei anhand der Steuerinformationen gewählt werden.
• In einem zweiten Lernschritt wird dem Steuermodul 16 antrainiert zwischen dem Ladezeitpunkt und dem Nutzungszeitpunkt zu unterscheiden, indem die gespeicherten Daten unabhängig vom Ladevorgang mit der jeweiligen Applikation aufgerufen und genutzt werden. Diese Lernschritte erfolgen im Lernmodus.
• Wird dieses dem Steuermodul 16 erfolgreich antrainiert, dann können im Betriebsmodus durch Interaktionen vom Nutzer neue Datenquellen und Nutzungszeitpunkte festgelegt werden, indem der Nutzer wiederholt bestimmte Datenquellen zu bestimmten Uhrzeiten und an bestimmten Tagen aufruft. Durch diesen Prefetch wird das Nutzerverhalten antizipiert.
• In diesem vierten Ausführungsbeispiel lernt das Steuermodul 16 Daten vor deren Nutzungszeitpunkt zu einem Ladezeitpunkt möglichst kostengünstig und/oder schnell, d.h. mit einer hohen Datenrate, zu übertragen (Prefetch). Dabei wird das Steuermodul 16 in einem Lernvorgang in mehreren Schritten derart angelernt, dass es aus Funkkanal-IDs und/oder Funkfrequenzen zur Verfügung stehender Funkkanäle und den Übertragungskosten der Funkkanäle den günstigsten und/oder schnellsten Funkkanal ermittelt und auf Grundlage der Uhrzeit und dem Datum bzw. der Art des Wochentags (Arbeitstag, Wochenende, Feiertag) die vom Nutzer voraussichtlich gewünschten Daten vor Nutzung über den ausgewählten Funkkanal herunterlädt und zur Verfügung stellt.
• Grundsätzlich können die oben erläuterten Beispiele, in welchen mit einem internen Agenten 10 eine Datenverbindung und/oder Datenübertragung gesteuert werden, auch mit einem externen Agenten 13 durchgeführt werden. Hierbei übermittelt der externe Agent 13 entweder Kommandos bzw. Befehle und/oder Daten an einen internen Agenten 10, der sie entsprechend umsetzt, oder der externe Agent 13 übermittelt über die Funkverbindung Übertragungsparameter, Kommandos bzw. Befehle an den Verbindungsmodulmanager 8 und/oder an das Kommunikationsorganisationsmodul 9, die von diesen direkt umgesetzt werden.
• In einem erfindungsgemäßen Funksystem mit mehreren mobilen Funkeinrichtungen 1 können unterschiedliche Kombinationen von internen Agenten 10 und/oder externen Agenten 13 vorgesehen sein, wobei auch jeweils mehrere interne Agenten 10 und/oder externe Agenten 13 miteinander kommunizieren können. Die Vorteile der Verwendung eines oder mehrerer externer Agenten 13 liegen in einer breiten Datenbasis, da ein externer Agent 13 Steuerinformationen von mehreren internen Agenten 10 bzw. den jeweiligen mobilen Funkeinrichtungen 1 sammeln und diese Steuerinformationen den jeweiligen internen Agenten 10 zur Verfügung stellen kann.
• Der externe Agent 13 bereitet die Informationen der unterschiedlichen mobilen Funkeinrichtungen 1 und der mit ihm kommunizierenden Agenten 10, 13 auf, wobei er z.B. bestimmte Verbindungsparameter, wie bspw. Datenraten, Frequenzen und/oder Funkkanal-IDs mit Ortsangaben und/oder Zeitangaben sammelt und verknüpft.
• Da ein externer Agent 13 die Kommunikationszustände mehrerer mobiler Funkeinrichtungen 1 zur Verfügung hat, macht es Sinn, dass er auch Befehle bzw. Kommandos an die mobile Funkeinrichtung übermittelt, mit welchen der Betrieb der einzelnen auf den mobilen Funkeinrichtungen 1 ausgeführten Applikationen gesteuert wird. Hierdurch können die Datenverbindungen der einzelnen Applikationen – auch unterschiedlicher mobiler Funkeinrichtungen – aufeinander bspw. bzgl. Verbindungskapazität etc. abgestimmt werden. Diese Kommandos werden vom Kommunikationsorganisationsmodul 9 an die jeweiligen Applikationen weiter geleitet.
• Ein externer Agent kann bspw. bei speziellen Situationen, wie z.B. einem Stau, bei dem sehr viele mobile Funkeinrichtungen 1 auf die Funkverbindungen einer Funkzelle zugreifen, die Funkkapazitäten der einzelnen Funkeinrichtungen so steuern, dass das Funknetz nicht zusammen bricht und allen Teilnehmern eine Mindestfunkkapazität zur Verfügung steht, so dass wichtige Funkverbindungen, wie z.B. für einen Notruf gewährleistet sind.
• Der externe Agent 13 kann auch einen internen Agenten 10 ansteuern. Hierbei erzeugt der externe Agent 13 Steuerinformationen, die an den Eingängen des Steuermoduls 16 des internen Agenten 13 angelegt werden. Diese Steuerinformationen umfassen bspw. Daten, die die Benutzung der Funkkanäle durch weitere mobile Funkeinrichtungen beschreiben, oder bevorzugte Einstellungen, die möglichst vom internen Agenten dementsprechend umgesetzt werden. Diese bevorzugten Einstellungen haben eine ähnliche Wirkung wie die oben erläuterten Kommandos bzw. Befehle, die vom externen Agenten direkt an die jeweiligen Kommunikationsorganisationsmodule 9 und/oder Verbindungsmodulmanager 8 übermittelt werden.
• Die Steuerinformationen, die vom externen Agenten erzeugt werden, werden gemeinsam mit den internen Steuerinformationen des internen Agenten 10 berücksichtigt und entsprechend dem angelernten Verhalten gewichtet. Grundsätzlich ist es zweckmäßig, dass die Steuerinformationen vom externen Agenten eine höhere Priorität besitzen, da er eine größere Datenbasis besitzt. In speziellen Fällen kann es jedoch auch zweckmäßig sein, den internen Steuerinformationen eine höhere Priorität zuzuweisen.
• Ein interner Agent, der die Geschwindigkeit, mit der sich eine bspw. in einem Kraftfahrzeug eingebaute mobile Funkeinrichtung bewegt, berücksichtigt, kann bei einer Reduktion der Geschwindigkeit unter einen vorbestimmten Schwellwert, von z.B. 10 km/h, in Verbindung mit den Geodaten, dass sich das Kraftfahrzeug auf einer Schnellstraße oder Autobahn befindet, ohne Verzögerung einen Stau detektieren. Eine solche Detektion eines Staus erfolgt im internen Agenten schneller als im externen Agenten und ist insbesondere geeignet, um bei einem soeben geschehenen Unfall einen sich anbahnenden Stau zu erkennen. Der interne Agent kann in einer solchen Situation auf einen Modus umschalten, in dem der Bedarf an Verbindungskapazität reduziert wird, auch wenn die vom externen Agenten bereitgestellten Steuerinformationen noch eine große Verbindungskapazität anbieten. Der interne Agent kann den externen Agenten entsprechend informieren. In einer solchen Situation sind die Prioritäten der internen Steuerinformationen höher als die der externen Steuerinformation. Diese Priorisierung wird im neuronalen Netzwerk des Steuermoduls 16 ausgeführt.
• Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele zeigen, dass ein erfindungsgemäßer Agent in unterschiedlichster Weise eingesetzt werden kann. Mit einem solchen Agenten können viele unterschiedliche Parameter gleichzeitig als Steuerinformationen auf der Eingangsseite berücksichtigt werden. Die Agenten können durch die Wahl der Steuerinformationen und der Übertragungsparameter und der entsprechenden Lernmethode an unterschiedlichste Anforderungen angepasst werden. Grundsätzlich ist es mit den Agenten möglich, routenspezifische Verbindungseigenschaften zu sammeln, und bei Benutzung entsprechender Routen zur Steuerung von Datenverbindungen und/oder Datenübertragungen bzgl. der Übertragungsparameter und/oder der Zeit zu nutzen. Die routenspezifischen Verbindungseigenschaften können innerhalb einer mobilen Funkeinrichtung gesammelt und von dieser genutzt werden. Gleichermaßen ist es auch möglich, diese routenspezifischen Daten mit einem oder mehreren externen Agenten zu sammeln, die mit jeweils mehreren mobilen Funkeinrichtungen in Verbindung stehen. Die externen Agenten stellen dann die gesammelten Verbindungsinformationen den jeweiligen mobilen Funkeinrichtung zur Verfügung oder verwenden sie, um die mobilen Funkeinrichtungen direkt anzusteuern.
• Die gesammelten Daten werden statistisch analysiert. Einerseits können die gesammelten Daten statistisch analysiert werden, wobei dies beim Speichern und/oder beim Auslesen erfolgen kann, und/oder andererseits in einem selbstlernenden System, wie z.B. einem neuronalen Netzwerk durch kontinuierliches Lernen der Interaktionen des Benutzers statisch analysiert werden, indem das neuronale Netzwerk die durch die Interaktionen erzeugten Übertragungsparameter statistisch mit den aktuellen an der Eingangsseite des neuronalen Netzwerkes anliegenden Steuerinformationen verknüpft. Je größer die Anzahl und die Vielfalt der Parameter der Steuerinformationen ist, desto komplexere Situationen kann das neuronale Netzwerk lernen.
• Mit einem externen Agent können Daten von unterschiedlichen mobilen Funkeinrichtungen zusammengefasst werden. An Stelle eines externen Agenten können auch interne Agenten direkt miteinander kommunizieren. Dies ist bspw. bei mobilen Funkeinrichtungen möglich, die in Kraftfahrzeugen vorgesehen sind, die eine sogenannte car2car-Kommunikation aufweisen, mit welcher Kraftfahrzeuge im Nahfeld direkt miteinander kommunizieren können. Ein solches Kraftfahrzeug kann somit von Fahrzeugen des entgegenkommenden Verkehrs sehr aktuelle Informationen über Verbindungskapazitäten, etc. erhalten.
• Bezugszeichenliste

1

mobile Funkeinrichtung

2

zentrale Kommunikationseinheit

3

Verbindungsmodul

4

Antenne

5

externer Kommunikationspartner

6

Datennetzwerk (Internet)

7

Sende-/Empfangseinrichtung

8

Verbindungsmodulmanager

9

Kommunikationsorganisationsmodul

10

interner Agent

11

interner Speicher

12

Funksystemsteuerserver

13

externer Agent

14

externer Speicher

15

Datenbereitstellungsmodul

16

Steuermodul

17

Ausgabeinterface

18

Navigationssystem

19

weitere Sensoren

20

Interaktionsmodul

21

Datensammelmodul

22

Reportermodul

23

Trainingssteuerung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102013215728 [0002]
• DE 102013215729 [0003]
• DE 102013215730 [0004]
• CN 103283271 [0005]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• IEEE802.11a [0055]
• IEEE802.11b [0055]
• IEEE802.11ac [0055]
• IEEE802.11ad [0055]
• IEEE802.11g [0055]
• IEEE802.11h [0055]
• IEEE802.11n [0055]
• IEEE 802.11p [0055]

Claims (15)

1. Verfahren zum Steuern zumindest einer Datenverbindung und/oder einer Datenübertragung über diese zumindest eine Datenverbindung in einer mobilen Funkeinrichtung (1), wobei mit einem oder mehreren mit der zumindest einen mobilen Funkeinrichtung (1) gekoppelten Agenten (10, 13) routen- und/oder nutzerspezifische Informationen erfasst werden, und mit den routen- und/oder nutzerspezifischen Informationen zumindest eine Datenverbindung und/oder eine Datenübertragung über diese zumindest eine Datenverbindung bezüglich der Zeit und/oder bezüglich Übertragungsparametern gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Agent (10, 13) ein selbstlernendes System (16) aufweist, das die routen- und/oder nutzerspezifische Informationen während des Betriebs der mobilen Funkeinrichtung lernt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als selbstlernendes System ein neuronales Netzwerk verwendet wird, das an seiner Eingangsseite anliegende Steuerinformationen auf die Übertragungsparameter abbildet, welche die Datenverbindung und oder die Datenübertragung steuern.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Agent (10, 13) ein Datensammelmodul (21) aufweist, das die routen- und/oder nutzerspezifische Informationen während des Betriebs der mobilen Funkeinrichtung sammelt und als Steuerinformationen in einem Speicher (11, 14) speichert.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerinformationen mit Orts- und/oder Zeitangaben verknüpft abgespeichert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerinformationen beim Speichern und/oder beim Auslesen aus dem Speicher (11, 14) statistisch analysiert und insbesondere nach ihrer Häufigkeit gewichtet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Übertragungsparameter – Verbindungsparameter, die eine Datenverbindung beschreiben, wie z.B. Funkkanal-ID, Frequenz, Datenrate, Latenz, Fehlerrate, Auslastung, Funkzelle, Zeitschlitz, Verfügbarkeit, Quality-Of-Service-Parameter und/oder Kosten des Funksystems bzw. der Funkkanäle, und/oder – Datenparameter, die eine Datenübertragung über eine Datenverbindung beschreiben bzw. die Daten zugeordnet sind, wie z.B. Datenmenge, Ort der Speicherung, Link bzw. Verweis auf die Daten, Art der Daten, Auflösung von Bild- bzw. Videodaten, verwendeter Codec, minimal zur Übertragung nötige Datenrate, Quality-Of-Experience-Parameter und/oder Kosten der Datenübertragung bzw. der Daten, umfassen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerinformationen – Übertragungsparameter, insbesondere Verbindungsparameter und Datenparameter, – Zeitangaben, insbesondere Uhrzeit, Datum, Wochentag, Art des Wochentags (Arbeitstag, Wochenende, Feiertag), – Ortsangaben, insbesondere Ortskoordinaten, Landkartendaten, Geodaten, Orte von Sendemasten, Topographieinformationen, Routenkoordinaten, – bewegungsspezifische Informationen, und/oder – Nutzerinformationen umfassen, wobei die Nutzerinformationen das Alter, das Geschlecht und/oder Verhaltensinformationen des Nutzers umfassen, und die Verhaltensinformationen insbesondere das Nutzerverhalten bezüglich der Nutzung einer Datenverbindung und/oder einer Datenübertragung über diese Datenverbindung beschreiben.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Agent (10, 13) mit weiteren Agenten (10, 13), die auf unterschiedlichen mobilen Funkeinrichtungen installiert sind oder mit diesen kommunizieren, kommuniziert und insbesondere von diesen weiteren Agenten Daten, insbesondere anonymisierte Daten, erhält und diese als Steuerinformationen abspeichert.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Agent ein externer Agent (13) ist, der außerhalb einer mobilen Funkeinrichtung (1) und insbesondere auf einem Funksystemsteuerserver (12) installiert ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der externe Agent (13) mehrere mobile Funkeinrichtungen durch Übermittlung von Kommandos ansteuert oder dass der externe Agent (13) mehrere jeweils zumindest einen internen Agenten (10) aufweisende mobile Funkeinrichtung (1) ansteuert.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Datenverbindung und/oder eine Datenübertragung über diese zumindest eine Datenverbindung bezüglich der Zeit und/oder bzgl. Übertragungsparametern derart gesteuert wird, dass die durch die Datenübertragung erzeugten Kosten gering sind und/oder die Verbindungskapazität der Datenverbindung groß ist und/oder ein vorbestimmtes Nutzerverhalten antizipiert wird.
13. Mobile Funkeinrichtung mit zumindest einem Verbindungsmodul (3) zur Herstellung zumindest einer drahtlosen Datenverbindung zwischen der mobilen Funkeinrichtung (1) und zumindest einer außerhalb der mobilen Funkeinrichtung (1) befindlichen Sende-/Empfangseinrichtung (7), dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Funkeinrichtung (1) derart ausgebildet ist, dass die zumindest eine Datenverbindung und/oder die Datenübertragung über die zumindest eine Datenverbindung zwischen der mobilen Funkeinrichtung (1) und der zumindest einen Sende-/Empfangseinrichtung (7) gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 gesteuert wird.
14. Mobile Funkeinrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch – ein Datensammelmodul (21) zum Sammeln von Steuerinformationen, – einen internen Speicher (11) zum Speicher der Steuerinformationen, – ein Datenbereitstellungsmodul (15) zum Auslesen von bestimmten Steuerinformationen aus dem internen Speicher (11) – ein Steuermodul (16), das zum Umsetzen der vom Datenbereitstellungsmodul (15) bereit gestellten Steuerinformationen in Übertragungsparameter ausgebildet ist, wobei das Steuermodul insbesondere als selbstlernendes System ausgebildet ist, – einen Verbindungsmodulmanager (8) zum Steuern der Datenverbindung zwischen der mobilen Funkeinrichtung (1) und externen Sende-/Empfangseinrichtungen (7) und/oder ein Kommunikationsorganisationsmodul (9) zum Steuern der Datenübertragung.
15. Funksystem umfassend zumindest eine Sende-/Empfangseinrichtung (7) und zumindest eine mobile Funkeinrichtung (1), wobei die zumindest eine Sende-/Empfangseinrichtung (7) und die zumindest eine mobile Funkeinrichtung (1) über zumindest eine Datenverbindung über zumindest eine Datenverbindung miteinander kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine mobile Funkeinrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14 ausgebildet ist.

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