Optimizing transmission protocols for enhancement of quality of service in telemedical realtime applications

In der Dissertation mit dem Titel „Optimierung von Übertragungsprotokollen zur Verbesserung der Dienstgüte in telemedizinischen Echtzeitanwendungen“ geht es um die Entwicklung einer Protokollmodifikation für Multipath-TCP zur besseren Unterstützung von telemedizinischen Echtzeitanwendungen über das Internet in einem Szenario zwischen global verteilten Standorten. Das Ziel von redundantem Multipath-TCP (rMPTCP) ist es, mehrere Verbindungen gleichzeitig zu nutzen, um mithilfe von Redundanz Verzögerungsspitzen und Datenverluste auszugleichen und somit die Dienstgüte der Übertragung zu verbessern. Hierbei passt sich das Protokoll den aktuellen Gegebenheiten der Datenverbindung adaptiv an, indem es Redundanz, Leitungsqualität, benötigte Datenübertragungsrate sowie den durch das Netzwerk angebotenen Datendurchsatz in Relation setzt. Anwendungen in der Telemedizin unterscheiden sich in ihren kommunikativen und interaktiven Ausprägungen und damit in ihren Dienstgüteanforderungen. Zu diesem Zweck werden grundlegende Anwendungen in der Telemedizin sowie Spezifizierungen der Dienstgüteanforderungen der anfallenden Datenströme behandelt und klassifiziert. Dies geschieht in Hinblick auf ein zwischen der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) laufendes Forschungsszenario. Darauf folgt eine Darlegung von Dienstgüte-Mechanismen im Internet. Darin werden die elementaren Funktionsweisen sowie Möglichkeiten diese zu verbessern beschrieben. Die Übertragungsstrecke zwischen den beiden Universitäten wird entsprechend des Basisszenarios in Hinblick auf verschiedene Dienstgüteparameter mit entsprechenden Messwerkzeugen soweit ausgewertet, dass Gegebenheiten und Probleme identifiziert werden können. Eine Evaluierung der verschiedenen verfügbaren Verbindungen zwischen UDE und UKM dient der Ermittlung einer kombinierten Nutzungsweise und den Möglichkeiten bei einer Mehrfachverbindung. Die Modellierung und Entwicklung der Protokollmodifikation wird unter den vorher hergeleiteten Anforderungen durchgeführt. Es werden die grundsätzlichen mathematischen Zusammenhänge diskutiert und eine Einführung in die Funktionalitäten des Protokolls gegeben. Die Eigenschaften und Funktionen des neuen Protokolls werden modelliert und zusätzliche Hilfsmittel, die für die Anwendung innerhalb des Szenarios benötigt werden entwickelt. Die Funktionalitäten werden in praktischen Versuchen ausgewertet und eine abschließende Beurteilung diskutiert. Das Ergebnis dieser Dissertation ist die Entwicklung einer internetkompatiblen redundanten Protokollerweiterung für Multipath-TCP, die in der Lage ist, sich mithilfe verschiedener Algorithmen auf Situationen im Netzwerk anzupassen und verschiedene Maßnahmen bei Störungen zu ergreifen. Die Protokollerweiterung ist in der Lage, eine Dienstgüteverbesserung in Hinblick auf Verzögerungen sowie Verzögerungsvarianzen für Anwendungen mit „Nahe-Echtzeit“-Anforderungen zu erreichen.In the dissertation entitled "Optimization of Transmission Protocols to Improve Quality of Service in Telemedicine Real-Time Applications", the aim is to develop a protocol modification for Multipath-TCP to improve the support for telemedical real-time applications over the Internet in a scenario between globally distributed locations. The goal of redundant Multipath TCP (rMPTCP) is to use multiple connections at the same time to compensate for delay and data losses by means of redundancy and thus to improve the quality of service of the transmission. The protocol adapts to the current circumstances of the data connection by correlating redundancy, connection quality, required data transmission rate as well as the data throughput offered by the network. Applications in telemedicine differ in their communicative and interactive manifestations and thus in their quality of service requirements. For this purpose, basic applications in telemedicine as well as specifications of the quality requirements of the resulting data streams are treated and classified. This is done with regard to a research scenario running between the University of Duisburg-Essen (UDE) and the Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM). It is followed by a presentation of quality of service mechanisms on the Internet. The basic functions as well as ways to improve them are described. The transmission distance between the two universities is evaluated according to the basic scenario with regard to different quality of service parameters with appropriate measuring tools in a way that conditions and problems can be identified. An evaluation of the various available connections between UDE and UKM is used to determine a combined usage and the possibilities for a multiple connection. The modeling and development of the protocol modification is performed under the previously-derived requirements. The basic mathematical connections are discussed and an introduction to the functionalities of the protocol is given. The properties and functions of the new protocol are modeled and additional tools developed for utilization within the scenario are designed. The functionalities are evaluated in practical tests and a final assessment is discussed. The result of this dissertation is the development of an Internet-compatible redundant protocol extension for multipath TCP, which is able to adapt to situations in the network by means of different algorithms and to take various measures in case of disturbances. The protocol extension is capable of achieving an improvement in service quality with regard to delays as well as delay variances for applications with "near real-time" requirements

Peer-to-Peer-Technologie in Teilnehmerzugangsnetzen

In den letzten Jahren haben verschiedene P2P-Applikationen wie z.B. das File-Sharing eine weite Verbreitung erlangt. Deshalb wird zunächst untersucht, inwiefern gezieltes P2P-Routing hilft, P2P-Datenmassen besser zu bewältigen und die Netzwerkinfrastruktur zu entlasten. Wenngleich P2P-Netze oftmals mit dem illegalen Tausch lizenzrechtlichen Materials assoziiert werden, so sind die zugrunde liegenden Technologien vom Verwendungszweck losgelöst zu betrachten. Ferner studiert die vorliegende Forschungsarbeit daher Einsatzmöglichkeiten der P2P-Netzwerktechnologie in Teilnehmerzugangsnetzen

Resilient Anonymity Networks

Unverkettbare Nachrichten sind ein Grundbaustein anonymer Kommunikation. Anonymisierungsnetze schützen mittels Unverkettbarkeit, wer mit wem kommuniziert sowie die Identität der Beteiligten einer Kommunikationsbeziehung. Anonymisierungsnetze benötigen Kooperation, da die Anonymität durch Ressourcen anderer Teilnehmer geschützt wird. Wenn die Kosten und der Nutzen eines Anonymisierungsnetzes transparent sind, ergeben sich Zielkonflikte zwischen rationalen Teilnehmern. Es wird daher untersucht, inwiefern daraus resultierendes egoistisches Verhalten die Widerstandsfähigkeit dieser Netze beeinträchtigt. Störungen werden in einem spieltheoretischen Modell untersucht, um widerstandsfähige Konfigurationen von Anonymisierungsnetzen zu ermitteln. Eine weitere Störquelle sind Überflutungsangriffe mittels unverkettbarer Nachrichten. Es soll sowohl die Verfügbarkeit als auch die Anonymität geschützt werden. Dazu wird Unverkettbarkeit für Nachrichten aufrecht erhalten, außer wenn die Senderate eines Nachrichtenstroms eine Richtlinie überschreitet. Innerhalb verkettbarer Nachrichten können Überflutungsangriffe erkannt werden. Darüber kann die Verfügbarkeit des Netzdienstes geschützt werden

GeNeMe 2000 - Virtuelle Organisation und Neue Medien 2000: Workshop GeNeMe2000 Gemeinschaften in Neuen Medien: TU Dresden, 5. und 6. Oktober 2000

Aus dem Vorwort: "Der vorliegende Band faßt die Beiträge des mittlerweile dritten Workshops unserer Arbeits- und Veranstaltungslinie Gemeinschaften in Neuen Medien zusammen. Wir freuen uns, daß auch in diesem Jahr eine große Zahl interessanter und richtungsweisender Studien und Projekte die GeNeMe2000 zu einem Forum für die Präsentation von Ideen und für den Erfahrungsaustausch werden läßt. Das thematische Spektrum der Einreichungen zeugt davon, wie sehr neue Informations- und Kommunikationstechnologien unsere Art, im Alltag zu interagieren sowie Wissen zu organisieren und zu verbreiten, nachhaltig verändert haben und immer noch verändern.":A. EINFÜHRUNG 1 A. 1. Communities im geschäftlichen Umfeld: Kunden binden, Kooperationen ERMÖGLICHEN, MITARBEITER QUALIFIZIEREN 1 Dr. J. Niemeier A. 2. Systemarchitektur und Informationsbeziehungen für ein Strajjenmanagement-Informationssystem 13 R. Münster B. ARBEITEN IN GEMEINSCHAFTEN 23 B. l. Kulturelle Merkmale für verteilte Arbeitsgruppen - Chancen und Risiken einer Computerunterstützung 23 D. Glimm, B. Orlowski, 1. Buhse-Jackewitz, A. Bestmann B.2, Verteilte Wissensorganisation in virtuellen Gemeinschaften: Vom serverzentrierten Angebot zur nutzerseitigen Strukturierung 37 T. Hampel, Prof. Dr. R. Keil-SIawik B.3. Agenten organisieren ein Intranet - Ein agentenbasierter Ansatz der Implementierung von Organisation auf Intranets 53 Dr. U. Lechner, M. Klose, Prof. Dr. B. F. Schmid, Dr. U. Hengartner, C. Kefos, Dr. E. Maier, O. Miler, Prof. Dr. L. Richter, Dr. R. Riedl B.4. Vertrauen und Reputation in Onune-Anwendungen und virtuellen Gemeinschaften 69 Dr. M. Koch, Dr. K. Möslein, M. Wagner C. TELE-LEARNINg 85 C. 1. Durchführung von Elektronik-Laborversuchen via Internet von einem entfernten Computer aus 85 Prof. Dr. M. E. Aue C.2. Vorgehen zur Einführung von Community Systemen in Lerngemeinschaften 97 W. Bleek, B. Wolff, W. Kielas, K. Malon, T. Otto C.3. Lerngemeinschaften auf der Net Academy - Modellierung einer internetbasierten Lernplattform für ein Masterprogramm an der Universität St. Gallen 115 S. Seufert, J. Gerhard XII D. MARKTPLÄTZE 133 D. 1. Modelle vertikaler Business-to-Business-Marktplätze - Case Study „Stahl-Industrie“ 133 J. Abrams D.2. Ein allgemein gültiges Abrechnungssystem für Online- und Offline-Dienste - „Report on work in progress“149 Dr. W. Amme, H. Hotzel, Prof. Dr. W. Rossak, R. Stolle D.3. Kundenorientierte Aspekte der Konzeption von Online-Shops 159 A. Barteil, H. Weinreich, W. Lamersdorf D. 4. TECCOM - eine B2B-Lösung für den freien Autoersatzteilhandel 173 Dr. A. Dziolloß E. TOOLS ZUR UNTERSTÜTZUNG VON GEMEINSCHAFTEN 188 E. l. Werkzeugunterstützung für das Controlling virtueller Unternehmen: das System VICOPLAN 188 Dr. T. Hess, M. Zieger E.2. Modellierung gruppenorientierter Software-Entwicklungsprozesse mit Notes/Domino 199 Prof. Dr. R. Liskowsky, R. Pjater E.3. Aspekte der Kommunikationsunterstützung beim elektronischen Handel im World Wide Web 223 Prof. Dr. E. Ortner, S. Overhage E. 4. Communities in groben verteilten Systemen 241 H. Unger F. GEMEINSCHAFTEN IN DER PRAXIS 247 F. 1. Gestaltungsaspekte von Abolventennetzwerken - Werkstattbericht aus dem HSP-geförderten F&E-Projekt „Alumni-Web 2000“ 247 Prof. Dr. W. Beuschel F.2. VCE-KONUS - Community Engine einer Gemeinschaft mit besonderen Anforderungen in den neuen Medien 259 E. Eichenberg, H, Engelien, PD Dr. M. Engelien, M. Halatchev F.3. Eine virtuelle Gemeinschaft für die Planung von Servicerobotern 277 O. Tamlni, Prof. Dr. R, Dillmarm F.4. Wie beeinflubt die Infrastruktur die Informations-Gesellschaft auf dem Lande? - Ein Situationsbericht 289 R. Weihmann G. FACHÜBERGREIFENDE ASPEKTE 299 G.l. GroupProcess: Partizipatives, verteiltes Design und simultane Ausführung von Ad hoc Geschäfts-Prozessen 299 C. Huth, Prof. Dr. L. Nastansky G.2. Knowledge Management - eine alte Management-Strategie neu verpackt? 319 B. Orlowski G. 3. Technologien für den Aufbau von Stadtinformationssystemen auf ARBasis (Abstract) 335 Prof. Dr. Ing. T. Stautmeister H. ASPEKTE DES INTERNETS 341 H. l. AQUILA - Quality of Service fürIP-Netzwerke 341 F. Fünfstück, Prof Dr. H. Hußmann, A. Thomas H.2. ÜBER DIE VERORTUNG VON KOMMUNIKATION - DAS INTERNET UND DER WANDEL SOZIALRÄUMLICHER VERNETZUNG 357 T Hülsmann H.3. Internet - die Revolution der Geschäfts-Beziehungen Anspruch und Realität in der Praxis 373 Matthias Richte

Tagungsband zum Doctoral Consortium der WI 2009

Bereits seit Anfang der 1990er Jahre wird jungen Wissenschaftlern im Vorfeld der Tagung Wirtschaftsinformatik ein Doctoral Consortium als unterstützendes Forum angeboten. Diese Einrichtung wurde auch zur größten internationalen Konferenz der Wirtschaftsinformatik, der WI 2009 in Wien fortgeführt. Dieser Band fasst die zum Vortrag ausgewählten Beiträge zusammen. Table of Contents: Tina Balke, On the Enforcement of Institutions for Reducing Uncertainty in Utility Computing Computational Economies …1; Christian Czarnecki, Gestaltung von Customer Relationship Management über die Grenzen von Telekommunikationsunternehmen hinweg …11; Christoph Danne, Assessing the cost of assortment complexity in consumer goods supply chains by reconfiguration of inventory and production planning parameters in response to assortment changes … 24; José M. González V., Gestaltung nachhaltiger IT-Landschaften in der Energiewirtschaft mit Hilfe von Referenzmodellen … 35; Christoph Habla, Eine Grobterminierungskomponente zur funktionalen Erweiterung von Manufacturing Execution Systems … 45; Frank Hogrebe, Integriertes Produkt- und Prozessmodell für die öffentliche Verwaltung … 55; Sebastian Hudert, A protocol-generic infrastructure for electronic SLA negotiations in the Internet of Services … 65; Bernd Jahn, Der Manager als Prosumer seines Unterstützungssystems - Ein Ansatz zum Entwurf Konfigurierbarer Managementunterstützungssysteme … 75; Florian Johannsen, Konzeption und Evaluation eines Ansatzes zur Methodenintegration im Qualitätsmanagement … 85; Karin Kronawitter, IT-Outsourcing in banking industry - stage of maturity model as strategic approach … 95; Barbara Krumay, Der Einuss von Online Kundenservice-Angeboten auf Kundenloyalität … 105; Tyge Kummer, Kulturelle Einflussfaktoren der Akzeptanz ambienter Systeme zur Vermeidung von Medikationsfehlern in Krankenhäusern … 115; Stefan König, Elektronische Verhandlungen im Internet-of-Services unter Berücksichtigung von Reputationsinformationen … 125; Tim Püschel, Intelligentes Ressourcenmanagement für Clouds - Konzept und Implementierung eines Entscheidungsmodells … 135; Olaf Reinhold, Auswirkungen auf die Gestaltung von CRM-Anwendungssystemen durch Kooperation von Unternehmen entlang von Wertschöpfungsketten und in Unternehmensnetzwerken … 144; Markus Ruch, Kundenindividuelle Steuerung von Transaktionsrisiken im E-Commerce … 155; Frank Schlosser, Die Bedeutung von operativem Business/IT-Alignment für nachhaltigen Unternehmenserfolg - Ein theoretisches Rahmenwerk und Richtlinien für die Praxis … 168; Christian Schultewolter, Konzeptuelle Modellierung für modellgetriebene Decision Support Systeme … 178; Gudrun Schütz, Preisstrategien von Internethändlern und deren technische Umsetzung … 188; Sarah Voltz, Prognose und Förderung des Verordnungsverhaltens von Ärzten in Netzwerkstrukturen … 198; -- Since the early 1990es, young researchers participate in the doctoral consortium series, co-located with the Wirtschaftsinformatik conference. This volume contains the selected papers of 20 PhD candidates of the 2009 doctoral consortium in Vienna.Wirtschaftsinformatik,Wirtschaftsinformatikstudium