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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einer mittels
eines Modems mit einem Netzwerk gekoppelten Datenverarbeitungsvorrichtung
und dem Modem, eine Datenverarbeitungsvorrichtung, und ein Computerprogrammprodukt
zur Datenübertragung
zwischen einer mittels eines Modems mit einem Netzwerk gekoppelten
Datenverarbeitungsvorrichtung und dem Modem.
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Es
ist wünschenswert,
die Kommunikation zwischen einer mittels eines Modems mit einem Netzwerk
gekoppelten Datenverarbeitungsvorrichtung und dem Modem auf eine
für beide
Kommunikationspartner jeweils geeignete Weise durchzuführen. Beispielsweise
ist es wünschenswert,
die Kommunikation auf eine Weise durchzuführen, die für die Verarbeitung der in modernen
Netzwerken möglichen hohen
Datenraten mittels des Modems geeignet und gleichzeitig mit bestehenden
Techniken seitens der Datenverarbeitungsvorrichtung kompatibel ist.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einer mittels
eines Modems mit einem Netzwerk gekoppelten Datenverarbeitungsvorrichtung
und dem Modem ausgegeben, wobei für den Fall, daß Daten
vom Modem zur Datenverarbeitungsvorrichtung übertragen werden sollen, Daten,
welche das Modem gesendet hat, in Datenpaketen einer ersten Art
mit einem Format gemäß einem
ersten Datenübertragungsprotokoll
empfangen werden, die empfangenen Daten aus den Datenpaketen der
ersten Art extrahiert werden, und die extrahierten empfangenen Daten
in Datenpaketen einer zweiten Art mit einem Format gemäß einem
zweiten Datenübertragungsprotokoll
für die
Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einer mittels
eines Modems mit einem Netzwerk gekoppelten Datenverarbeitungsvorrichtung
und dem Modem ausgegeben, wobei für den Fall, daß Daten
von der Datenverarbeitungsvorrichtung zum Modem übertragen werden sollen, Daten
in Datenpaketen einer zweiten Art mit einem Format gemäß einem
zweiten Datenübertragungsprotokoll
von der Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, die
bereitgestellten Daten aus den Datenpaketen der zweiten Art extrahiert
werden, und die extrahierten bereitgestellten Daten in Datenpaketen
einer ersten Art mit einem Format gemäß einem ersten Datenübertragungsprotokoll
an das Modem gesendet werden.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt zur Datenübertragung
zwischen einer mittels eines Modems mit einem Netzwerk gekoppelten
Datenverarbeitungsvorrichtung und dem Modem ausgegeben, wobei, wenn
das Computerprogrammprodukt von einem Prozessor ausgeführt wird,
für den
Fall, daß Daten
vom Modem zur Datenverarbeitungsvorrichtung übertragen werden sollen, folgendes
durchgeführt wird:
Daten, welche das Modem in Datenpaketen einer ersten Art mit einem
Format gemäß einem
ersten Datenübertragungsprotokoll
gesendet hat und die in Datenpaketen der ersten Art empfangen wurden, werden
aus den empfangenen Datenpaketen der ersten Art extrahiert, und
die extrahierten empfangenen Daten werden in Datenpaketen einer
zweiten Art mit einem Format gemäß einem
zweiten Datenübertragungsprotokoll
für die
Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt zur Datenübertragung
zwischen einer mittels eines Modems mit einem Netzwerk gekoppelten
Datenverarbeitungsvorrichtung und dem Modem bereitgestellt, wobei,
wenn das Computerprogrammprodukt von einem Prozessor ausgeführt wird,
für den
Fall, daß Daten
von der Datenverarbeitungsvorrichtung zum Modem übertragen werden sollen, folgendes durchgeführt wird:
Daten, die in Datenpaketen einer zweiten Art mit einem Format gemäß einem
zweiten Datenübertragungsprotokoll
von der Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt wurden, werden
aus den Datenpaketen der zweiten Art extrahiert, und die extrahierten
bereitgestellten Daten werden in Datenpaketen einer ersten Art mit
einem Format gemäß einem
ersten Datenübertragungsprotokoll
für das
Versenden an das Modem bereitgestellt.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im weiteren
näher erläutert.
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1 zeigt
eine mittels eines Modems mit einem Netzwerk gekoppelte Datenverarbeitungsvorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 zeigt
ein Ablaufdiagramm der Datenübertragung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Bekannte
Techniken für
die Kommunikation zwischen einer mittels eines Modems mit einem Netzwerk
gekoppelten Datenverarbeitungsvorrichtung und dem Modem beruhen
auf den zum Zeitpunkt ihrer Entwicklung bestehenden bzw. schon vorauszusehenden
Umständen
und Bedingungen. Die zu übertragenden
Datenmengen und demzufolge die benötigten Datenraten sind in der
letzten Zeit schnell gewachsen und werden zukünftig weiter wachsen. Insbesondere
ergibt sich durch die Einführung
und Weiterentwicklung der UMTS-Mobilfunkgeneration eine
große
Steigerung der mittels Mobilfunknetzwerken übertragbaren Datenraten.
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Die
vom PC-Betriebssystem bekannte Anschlußmöglichkeit für ein sogenanntes „Legacy
Modem", was in etwa
dem deutschen Begriff „Altsystem-Modem" entspricht, ist
ein historisch gewachsener Teil des Betriebssystems, der aus Kompatibilitätsgründen auch
in neueren Versionen des Betriebsstems enthalten ist. Ein Modem
kann als „Legacy
Modem" z.B. bei
einem Personal Computer (PC), mit solchem Betriebssystem, über einen
COM-Anschluß, d.h.
eine serielle Schnittstelle, angeschlossen und vom PC mittels AT-Kommandos
gesteuert werden. Um ein Modem als „Legacy Modem" zu benutzen, genügt es, eine
Datei mit das Modem beschreibenden Informationen, deren Name die
Erfindung „.inf" hat, zu installieren
und ein Einwählnetzwerk
zu konfigurieren. Für
den Datentransfer vom PC zum Modem und umgekehrt, beispielsweise
bei einer Verbindung über
das Modem mit einem Internetdiensteanbieter, wird das Punkt-zu-Punkt-Protokoll
(PPP) benutzt. Auf der einen Seite, z.B. im Modem, werden die Daten
gemäß dem PPP
in Datenpakete gepackt, und auf der anderen Seite, z.B. dem PC,
werden die Daten aus den Datenpaketen entpackt.
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Falls
ein Modem mittels einer Schnittstelle gemäß Universal Serial Bus (USB)
an den PC angeschlossen ist, kann die USB-Treiber-Software im PC gegenüber dem
Betriebssystem des PC einen COM-Anschluß simulieren, und das Modem
kann als „Legacy
Modem" unter Verwendung
des PPP betrieben werden.
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Ein
Mobilfunktelefon kann als Modem zur Kopplung eines PC mit einem
Mobilfunknetzwerk mit dem PC verbunden werden, z.B. mittels eine
seriellen Schnittstelle oder mittels einer USB-Schnittstelle. Wenn das Mobilfunktelefon
als „Legacy
Modem" angeschlossen
wird, kann auch in dem Mobilfunktelefon das PPP zur Datenübertragung
vom und zum PC benutzt werden.
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Da
PPP ein Byte-orientiertes Datenübertragungsprotokoll
ist, skaliert die von diesem verursachte Prozessorbelastung mit
der Bandbreite der Datenübertragung.
Insbesondere bei modernen bzw. künftigen
UMTS-Mobilfunknetzen kann das bedeutsam sein. Bei High Speed Downlink
Packet Access (HSDPA), d.h. einer paketvermittelten Hochgeschwindigkeitsverbindung
zum Herunterladen von Daten aus dem UMTS-Mobilfunknetzwerk, kann
die Bandbreite der Datenübertragung
im Bereich von mehreren Megabit pro Sekunde liegen. In den 3GPP-Standardisierungsgremien
unter der Bezeichnung Long Term Evolution (LTE) stattfindende Aktivitäten haben
die Weiterentwicklung von UMTS für
die Paketdatenübertragung
mit Datenraten bis 100 Megabit pro Sekunde zu Ziel.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung, die nachfolgend in Zusammenhang mit den Verfahren zur
Datenübertragung
beschrieben sind, gelten sinngemäß auch für eine Datenverarbeitungsvorrichtung und
ein Computerprogrammprodukt zur Datenübertragung.
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Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung sind, anschaulich gesprochen, die im Rahmen der Datenübertragung
zwischen Modem und Datenverarbeitungsvorrichtung von dem Modem gesendeten
Daten bzw. die an das Modem gesendeten Daten gemäß einem ersten Datenübertragungsprotokoll
formatiert, welches für
die Verarbeitung der in modernen Netzwerken möglichen hohen Datenraten mittels
des Modems geeignet ist. Ebenfalls anschaulich gesprochen sind die
für die
Datenverarbeitungsvorrichtung zur Weiterbearbeitung bereitgestellten
Daten bzw. die von der Datenverarbeitungsvorrichtung zum Senden
an das Modem bereitgestellten Daten gemäß einem zweiten Datenübertragungsprotokoll
formatiert, das mit bestehenden Techniken zur Datenübertragung
seitens der Datenverarbeitungsvorrichtung kompatibel ist. Es findet,
anschaulich gesprochen, bei der Datenübertragung eine Datenformatkonvertierung
statt, bei der die Datenpakete der einen Art entpackt und die so
erhaltenen Rohdaten in Datenpakete der anderen Art gepackt werden,
so daß die
Daten durch das Modem bzw. durch die Datenverarbeitungsvorrichtung
direkt im jeweils geeigneten Format vorliegend bereitgestellt bzw.
bearbeitet werden können.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden die von der Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten
Daten unter Verwendung einer Information, welche Eigenschaften des
Modems beschreibt, bereitgestellt.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung können
Ausführungsbeispiele
der Erfindung, die sich auf die Übertragung
von Daten vom Modem zur Datenverarbeitungsvorrichtung beziehen,
mit Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die sich auf die Übertragung
von Daten von der Datenverarbeitungsvorrichtung zum Modem beziehen,
miteinander kombiniert werden.
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Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung weist das erste Datenübertragungsprotokoll ein größeres Verhältnis von
Nutzdatenrate zu Gesamtdatenrate aufweisen als das zweite Datenübertragungsprotokoll.
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Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung ist das erste Datenübertragungsprotokoll ein Paket-orientiertes
Datenübertragungsprotokoll.
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Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung ist das zweite Datenübertragungsprotokoll ein Byte-orientiertes
Datenübertragungsprotokoll.
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Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung ist das zweite Datenübertragungsprotokoll das Punkt-zu-Punkt-Protokoll.
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Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung werden die Daten in Datenpaketen einer ersten Art
mit einem Format gemäß einem
ersten Datenübertragungsprotokoll
mittels einer USB-Schnittstelle gesendet und/oder empfangen. Die
zu extrahierenden Daten können
aus mittels einer USB-Schnittstelle
empfangenen Datenpaketen der ersten Art extrahiert werden und/oder
die Datenpakete der ersten Art können
bereitgestellt werden für
das Versenden mittels einer USB-Schnittstelle.
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Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung ist das Modem ein HSDPA-fähiges UMTS-Mobilfunkmodem.
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Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung ist die Datenverarbeitungsvorrichtung ein Personal
Computer.
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Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung ist eine Datenverarbeitungsvorrichtung eingerichtet
sein zur Durchführung
eines Verfahrens gemäß einem
oder mehreren Ausführungsbeispielen
der Erfindung.
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Bezugnehmend
auf 1 wird eine mittels eines Modems mit einem Netzwerk
gekoppelte Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung nachfolgend näher
beschrieben. Blöcke
in 1 symbolisieren Vorrichtungseinheiten oder Prozesse,
wobei die Prozesse in Hardware und/oder Software realisiert sein
können.
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Eine
Datenverarbeitungsvorrichtung 100, insbesondere ein PC,
weist u. a. ein Betriebssystem 101, das von einem Prozessor
des PC ausgeführt wird
und eine Schnittstelle 102, auf. Über eine Datenleitung 103 ist
ein Mobilfunktelefon 104 mit der Schnittstelle 102 verbunden.
Die Schnittstelle 102 ist vorzugsweise eine COM-Schnittstelle
des PC'. Die Datenverbindung
zwischen Mobiltelefon 104 und PC bzw. Schnittstelle 102 kann
auch als Funkstrecke, z. B. in Bluetooth-Technik, realisiert sein.
Das Mobilfunktelefon 104 ist über eine Luftschnittstelle
oder Funkstrecke 105 mit einem Mobilfunknetzwerk 106 gekoppelt.
Mittels beschreibender Informationen aus einer Datei 107,
beispielsweise eine Treibersoftware, kann das Mobilfunktelefon 104 als „Legacy-Modem" unter dem Betriebssystem
benutzt werden. Das Betriebssystem 101 sendet Daten, die
gemäß dem Punkt-zu-Punkt-Protokoll (PPP)
formatiert sind, über die
COM- Schnittstelle 102 zum
Modem, d.h. dem Mobilfunktelefon 104, und empfängt auf
dem umgekehrten Weg gemäß PPP formatierte
Daten von dem Modem.
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Das
Betriebssystem 101 ist weiterhin mit einem USB-Treiber 108 verbunden.
Unter dem Begriff Treiber ist hier sowohl eine Treiber-Software
als auch ein Prozessor, von dem die Treiber-Software ausgeführt wird, zu verstehen. Dieser
Prozessor kann der gleiche sein, von dem das Betriebssystem ausgeführt wird,
oder auch ein anderer. Der USB-Treiber 108 ist mit einer
USB-Schnittstelle 109 des
PC gekoppelt. An dieser ist über
eine Datenleitung 110, die auch als eine Funkstrecke realisiert
sein kann, ein Mobilfunktelefon 111 angeschlossen. Das
Mobilfunktelefon 111 ist über eine Luftschnittstelle
oder Funkstrecke 112 mit einem Mobilfunknetzwerk 113 gekoppelt.
Der USB-Treiber 108 stellt dem Betriebssystem eine simulierte
COM-Schnittstelle 114 zur Verfügung. Über diese und mittels beschreibender
Informationen aus der Datei 115 kann das Mobilfunktelefon 111 als „Legacy-Modem" unter dem Betriebssystem
benutzt werden. Zwischen Betriebssystem 101 und USB-Treiber 108 zu übertragende
Daten werden gemäß PPP formatiert.
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Für die Datenübertragung
zwischen dem USB-Treiber 108 und dem Mobilfunktelefon 111 wird ein
Datenübertragungsprotokoll
verwendet, das für diese
beiden Kommunikationspartner gut geeignet ist. Insbesondere wenn
das Mobilfunknetzwerk 113 ein UMTS-Netzwerk ist und das
Mobilfunktelefon 111 HSDPA-fähig ist, können bei der Datenübertragung zwischen
Netzwerk und PC, insbesondere dem Herauf-/Herunterladen von Daten
zwischen Netzwerk und PC sehr hohe Datenraten in der Größenordnung von
mehreren Megabit pro Sekunde auftreten. Falls dafür das PPP
benutzt wird, kann daraus eine ungünstig hohe Arbeitsbelastung
des Prozessors im Mobilfunktelefon 111 resultieren. Um
die Prozessorauslastung im Mobilfunktelefon 111 zu reduzieren, werden
die Daten mittels eines besser geeigneten Protokolls, als es das
PPP darstellt, zum USB- Treiber 108 übertragen.
Dies kann z.B. ein Ethernet-Protokoll, oder ein ähnlichen Paket-orientiertes
Protokoll sein. Beim Ethernet-Protokoll erfolgt im Vergleich zum
PPP ein effizienteres Packen der Daten, was die Belastung des zum
Packen verwendeten Prozessors reduziert. In dem USB-Treiber 108 werden
die beispielsweise aus dem Netzwerk herunter geladenen Daten aus
den Paketen des Ethernet-Protokolls entpackt. Sie werden in Pakete
gemäß dem PPP
gepackt, die an das Betriebssystem 101 weitergeleitet werden.
Daten, die der USB-Treiber 108 vom Betriebssystem empfangen
hat, werden entpackt. Die so erhaltenen Rohdaten werden in Pakete
gemäß dem Ethernet-Protokoll
gepackt, die an das Mobilfunktelefon 111 gesendet werden.
Der USB-Treiber 108 unterstützt das Mobilfunktelefon 111 als
externe Ethernet-Funktion des PC. Gegenüber dem Betriebssystem 101 erscheint
der USB-Treiber 108 als eine oder mehrere COM-Anschlüsse. Mit
anderen Worten: Mittels des USB-Treibers 108 wird eine COM-Schnittstelle 114 simuliert.
Der USB-Treiber 108 kann als eine Datenkonvertierungseinheit
aufgefasst werden, wodurch eine Datenübertragung mittels des vom
Betriebssystem 101 benutzten PPP und des vom Mobilfunktelefon 111 benutzten
Ethernet-Protokoll
ermöglicht
wird. Durch die Benutzung eines effizienteren Protokolls im Mobilfunktelefon 111 wird
dessen Prozessorbelastung reduziert. Für einen üblichen Prozessor eines PC
stellt die Datenkonvertierung mittels des USB-Treibers 108 keine signifikante
Mehrbelastung dar.
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In
dem Ausführungsbeispiel
ist eine Datenverbindung über
eine USB-Schnittstelle beschrieben, weil eine USB-Datenverbindung
eine Datenübertragung
mit ähnlich
hohen Datenraten erlaubt, wie sie z.B. bei der Datenübertragung
mittels HSDPA auftreten. Stattdessen können andere Schnittstelle verwendet
werden, die Datenübertragungen
mit hohen Datenraten gestatten und die Datenkonvertierung kann auch
unabhängig
von einem Schnittstellen-Treiber stattfinden. Um die Prozessorbelastung
im Modem zu vermindern, kann jedes Datenübertragungsprotokoll eingesetzt
werden, das ein größeres Verhältnis von Nutzdatenrate
zu Gesamtdatenrate aufweist als das PPP. Ein Paket-orientiertes
Protokoll wie z. B. das Ethernet-Protokoll ist in diesem Sinn effizienter
als das byte-orientierte PPP. Im Rahmen der Erfindung kann auf der
Seite des Modems jedes Protokoll eingesetzt werden, das sich für die Verarbeitung
der Daten im Modem und insbesondere für hohen Datenraten besser eignet
als das PPP, während das
Betriebssystem des PC weiterhin das PPP benutzt.
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Bezugnehmend
auf 2 wird ein Ablaufdiagramm der Datenübertragung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung nachfolgend näher beschrieben.
In dem in 2 gezeigten Ablaufdiagramm symbolisiert
ein Rechteck einen Zustand oder einen Vorgang, ein abgerundetes
Rechteck einen Anfangspunkt oder einen Endpunkt des Ablaufs, und eine
Raute einen Knoten als Entscheidungspunkt mit mehreren möglichen
Pfaden für
Fortsetzungen des Ablaufs. Pfade werden durch Pfeile symbolisiert.
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Der
Ablauf beginnt mit dem Anfangspunkt „Start" 201. In dem Knoten 202 wird
entschieden, ob aus Sicht der Datenverarbeitungsvorrichtung empfangen
oder gesendet werden soll.
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Falls
im Knoten 202 entschieden wird, daß aus Sicht der Datenverarbeitungsvorrichtung
empfangen werden soll, wird der Ablauf über dem Pfad 203 mit
dem Vorgang „Empfangen" 204 fortgesetzt. Daten,
welche das Modem gesendet hat, werden in Datenpaketen mit einem
Format gemäß dem vom Modem
verwendeten Datenübertragungsprotokoll empfangen.
Dann wird der Ablauf mit dem Vorgang „Extrahieren" 205 fortgesetzt.
Die erhaltenen Datenpakete werden entpackt und dadurch die empfangenen
Daten als Rohdaten extrahiert. Der Ablauf wird mit dem Vorgang „Formatieren" 206 fortgesetzt.
Die extrahierten empfangenen Daten werden in Datenpakete gepackt,
mit einem Format gemäß dem Datenübertragungsprotokoll,
mit dem sie für
die Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden sollen,
und dann für
die Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt.
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Der
Ablauf wird über
dem Pfad 207 mit dem Knoten 208 fortgesetzt, in
dem entschieden wird, ob die Datenübertragung fortgesetzt oder
beendet werden soll.
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Falls
im Knoten 202 entschieden wird, daß aus Sicht der Datenverarbeitungsvorrichtung
gesendet werden soll, wird der Ablauf über den Pfad 209 mit
dem Vorgang „Bereitstellen" 210 fortgesetzt.
Die zu sendenden Daten werden in Datenpaketen mit einem Format gemäß dem von
der Datenverarbeitungsvorrichtung für bereitzustellende Daten verwendeten
Protokoll bereitgestellt. Der Ablauf wird mit dem Vorgang „Extrahieren" 211 fortgesetzt.
Die bereitgestellten Datenpakete werden entpackt und so die bereitgestellten
Daten als Rohdaten erhalten. Dann wird der Ablauf mit dem Vorgang „Senden" 212 fortgesetzt.
Die erhaltenen Rohdaten werden in Datenpakete gepackt mit einem
Format gemäß dem von Modem
verwendeten Datenübertragungsprotokoll, und
werden an das Modem gesendet. Der Ablauf wird dann über den
Pfad 213 mit dem Entscheidungsknoten 208 fortgesetzt,
in dem entschieden wird, ob die Datenübertragung fortgesetzt oder
beendet werden soll.
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Falls
im Knoten 208 entschieden wird, daß die Datenübertragung fortgesetzt werden
soll, wird der Ablauf über
den Pfad 214 mit dem Knoten 202 fortgesetzt. Andernfalls
wird der Ablauf mit dem Endpunkt „Ende" 215 beendet.