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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer ersten empfangenden
Station und ein Verfahren zum Betrieb einer sendenden Station sowie eine
entsprechende empfangende Station, eine entsprechende sendende Station
und ein entsprechendes Funkkommunikationssystem.
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Punkt-zu-Mehrpunktverbindungen
spielen in Funkkommunikationssystemen eine zunehmend bedeutende
Rolle, da auch klassische Rundfunkdienste vermehrt für mobile
Endgeräte
angeboten werden. Dabei geht es nicht nur um den Rundfunk-Anwendungsfall
(Broadcasting), sondern auch um das Versenden identischer Inhalte
an eine Gruppe von Nutzern (Multicasting). Funkkommunikationssysteme sind
in der Vergangenheit für
den Vielfachzugriff und damit für
den individuellen Datenverkehr optimiert worden. Eine Steigerung
der Gesamtkapazität
auf der Luftschnittstelle wird dabei durch die individuelle Steuerung
der einzelnen Verbindungen (z.B. durch Sendeleistungsregelung) erreicht.
Bei Punkt-zu-Mehrpunktverbindungen in einer Funkzelle bedarf es
erweiterter Verfahren, um den Kapazitätsbedarf (z.B. Sendeleistung)
für diese
Verbindungen zu minimieren. Insbesondere im Fall von CDMA-Systemen
(Code Division Multiple Access), wird beispielsweise für eine 95%ige
Abdeckung in einer Funkzelle für
das Aussenden von Broadcast-Signalen
ein großer
Anteil der zur Verfügung
stehenden Sendeleistung einer Funkstation (z.B. Basisstation) benötigt. Das
Verwenden eines großen
Anteils der Sendeleistung ist nur dann gerechtfertigt, wenn eine große Anzahl
von Teilnehmerstationen tatsächlich am
Empfang der Broadcast-Signale interessiert ist, da in diesem Fall
wenig Kapazität
(Sendeleistung) für andere
Dienste übrig
bleibt.
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Bei
der Spezifikation von MBMS (Multimedia Broadcast/Multicast Services)
im 3GPP UMTS-Standard (Third Generation Partnership Project Universal Mobile
Telecommunication System-Standard),
3GPP TS 22.246 V6.2.0 und 3GPP TS 25.346 V6.6.0, sind daher Vorkehrungen
getroffen worden, um die Aussendung von Punkt-zu-Mehrpunktsignalen
bedarfsorientiert zu steuern. Bei Multicast-Diensten müssen sich
die einzelnen Teilnehmerstationen anmelden, wenn sie am Empfang
eines bestimmten Dienstes interessiert sind bzw. abmelden, wenn
sie einen Dienst nicht mehr empfangen wollen. Netzseitig können so die
empfangsbereiten Teilnehmerstationen insgesamt und auch pro Funkzelle
gezählt
werden, um eine optimierte und dem Bedarf angepasste Aussendung
zu erreichen. So werden für
MBMS gemäß 3GPP-Standard
zwei Aussendungsarten auf der Luftschnittstelle definiert:
- a) Point-to-Point (P-T-P) und
- b) Point-to-Multipoint (P-T-M).
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P-T-P-Verbindungen
unterscheiden sich im Wesentlichen nicht von anderen individuellen
Verbindungen zur Datenübertragung
(dedicated links). Hier wird der gleiche Inhalt (Daten eines Dienstes)
den einzelnen Teilnehmerstationen über jeweils individuell zugeteilte
Ressourcen (z.B. Zeit, Frequenz und/oder Code) zur Verfügung gestellt,
d.h. der gleiche Inhalt wird mehrfach gesendet. Diese Vorgehensweise
ist insbesondere dann gerechtfertigt, wenn nur wenige Teilnehmerstationen
diesen Dienst empfangen wollen. P-T-P-Verbindungen haben den Vorteil
einer individuellen Verbindungssteuerung (link control), z.B. eine
individuelle Sendeleistungsregelung oder eine auf die jeweilige
Teilnehmerstation gerichtete Abstrahlung von Daten des Dienstes
umfassenden Sendesignalen.
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Der
3GPP Standard sieht vor, dass bei erhöhter Anzahl von zuhörenden Teilnehmerstationen auf
den P-T-M-Betrieb umgeschaltet werden kann. Im P-T-M-Betrieb wird
ein Daten des Dienstes umfassendes Sendesignal mit fester Sendeleistung
und mit möglichst
großer
Abdeckung, d.h. hoher Sendeleistung, gesendet.
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Dies
hat den Vorteil, dass keine Funkressourcen für Übertragungen in Aufwärtsrichtung
(von einer Teilnehmerstation an eine netzseitige Funkstation) benötigt werden.
Somit kann theoretisch eine unendliche Anzahl von Teilnehmerstationen
bedient werden.
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Der
P-T-M-Betrieb hat jedoch wie bereits oben erwähnt den Nachteil, dass zum
Erreichen einer hohen Abdeckung ein Dienst mit einer großen Sendeleistung
in einer Funkzelle gesendet werden muss. Dadurch ist die Kapazität, ausgedrückt in der Anzahl
der verschieden angebotenen Dienste, im P-T-M-Betrieb nicht sehr
hoch. Um die Kapazität
zu steigern, d.h. innerhalb einer Funkzelle mit geringer Sendeleistung
auszukommen, wurde eine empfangsseitige Kombination (selective combining,
soft combining) von P-T-M-Sendesignalen benachbarter Funkzellen
eingeführt
(3GPP TS 25.346 V6.6.0). Hierzu ist selbstverständlich erforderlich, dass in
benachbarten Funkzellen derselbe Dienst im P-T-M-Betrieb gesendet
wird.
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Eine
weitere Möglichkeit,
um die innerhalb einer Funkzelle in dem P-T-M-Betrieb verwendete Sendeleistung
auf ein Mindestmaß zu
reduzieren, ist beispielsweise aus der
EP 1 388 956 bekannt, in der vorgeschlagen
wird, im P-T-M-Betrieb Teilnehmerstationen beim Empfang von Daten
eines Dienstes umfassenden Sendesignalen in einer Funkzelle zu ermöglichen,
die Sendeleistung der Sendesignale durch das senden entsprechender
Steuersignale in Aufwärtsrichtung
zu regeln. Eine Teilnehmerstation mit mangelnder Empfangsqualität (z.B.
ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis ist
kleiner als ein vorgegebener Grenzwert) sendet, evt. wiederholt,
Steuersignale an eine Funkstation, die Daten eines Dienstes umfassende
Sendesignale in einer Funkzelle sendet. Die Funkstation erhöht bei Empfang
eines entsprechenden Steuersignals ihre Sendeleistung, bis ein Maximalwert
der Sendeleistung erreicht wird oder bis keine entsprechenden Steuersignale
mehr eintreffen. Auf diese Weise entspricht die verwendete Sendeleistung
immer dem Bedarf, den innerhalb der Funkzelle die Teilnehmerstation
mit der schlechtesten Empfangsqualität hat. Wird nach dem Empfang eines Steuersignals
innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls kein Steuersignal von
der Funkstation empfangen, erniedrigt die Funkstation ihre Sendeleistung sukzessive,
bis wieder ein Steuersignal empfangen wird. Es kann somit erreicht
werden, dass nicht mehr Sendeleistung als benötigt verwendet wird. Wird jedoch
der Maximalwert der Sendeleistung erreicht, muss eine Teilnehmerstation,
die nach wie vor eine mangelnde Empfangsqualität hat, entweder mit einem Abbruch
des Empfangs der Daten des Dienstes rechnen oder sich um den Empfang
der Daten des Dienstes in einer benachbarten Funkzelle bemühen. Hierzu
wechselt die Teilnehmerstation in eine benachbarte Funkzelle, die
den Dienst anbietet, oder fordert den Dienst für die benachbarte Funkzelle
an, falls sich ihre Empfangsqualität trotz wiederholten Sendens
von Steuersignalen nicht verbessert. Dies führt jedoch häufig dazu,
dass ein Wechsel erst dann erfolgt, wenn die Übertragung der Daten des Dienstes
bereits unterbrochen wurde, da insbesondere das Anfordern der Übertragung
der Daten eines Dienstes in einer benachbarten Funkzelle, in der
die Daten des Dienstes noch nicht übertragen werden, Zeit benötigt.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und entsprechende
Vorrichtungen anzugeben, mittels derer der Empfang von Daten eines Dienstes
im Rahmen eines Multicast-Betriebs alternativ oder zusätzlich zum
Empfang in einer ersten Funkzelle auch in einer zweiten Funkzelle
ermöglicht wird,
während
gleichzeitig einer Wahrscheinlichkeit für die Unterbrechung des Empfangs
der Daten des Dienstes gegenüber
bekannten Verfahren reduziert wird.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren zum Betrieb einer ersten empfangenden Station und
ein Verfahren zum Betrieb einer sendenden Station sowie eine empfangende
Station, eine sendende Station und ein Funkkommunikationssystem
gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
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Vorteilhaften
Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Betrieb einer ersten empfangenden Station in einem Funkkommunikationssystem,
in dem ein Daten eines Dienstes umfassendes erstes Sendesignal von
einer sendenden Station in einer ersten Funkzelle über eine
Luftschnittstelle gleichzeitig an die erste empfangende Station
und wenigstens eine zweite empfangende Station gesendet wird, wobei
der sendenden Station zum Senden des ersten Sendesignals eine maximale
verwendbare Sendeleistung vorgegeben ist, empfängt die erste empfangende Station
von der sendenden Station eine Sendeleistungsinformation, der entnehmbar
ist, ob ein Grenzwert der Sendeleistung bereits erreicht wurde oder
durch ein Erhöhen
der Sendeleistung des ersten Sendesignals überschritten wird.
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Durch
die Sendeleistungsinformation wird der ersten empfangenden Station
ermöglicht,
zu erkennen, ob sie im Fall einer zu geringen Empfangsqualität eine weitere
Erhöhung
der Sendeleistung der sendenden Station mit Erfolg anfordern kann.
Dies gibt der ersten empfangenden Station die Möglichkeit, bevor es zu einer
Unterbrechung des Empfangens der Daten des Dienstes aufgrund einer
zu geringen Empfangsqualität
des ersten Sendesignals kommt, Maßnahmen zu ergreifen, um die
Daten des Dienstes weiterhin mit einer Empfangsqualität zu empfangen,
die ein Dekodieren des ersten Sendesignals ermöglicht.
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Vorteilhafterweise
signalisiert die erste empfangende Station der sendenden Station,
die für
das erste Sendesignal verwendete Sendeleistung zu erhöhen, falls
eine von der ersten empfangenden Station ermittelte Empfangsqualität des ersten
Sendesignals kleiner ist als ein Mindestwert der Empfangsqualität und falls
der Grenzwert der Sendeleistung noch nicht erreicht wurde oder durch
das Erhöhen der
Sendeleistung nicht überschritten
wird.
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Zum
Signalisieren der Erhöhung
der Sendeleistung des ersten Sendesignals wird beispielsweise ein
gemeinsam genutzter Kanal (uplink shared channel) sowohl von der
ersten empfangenden Station als auch von weiteren empfangenden Stationen
ver wendet. Auf diese Weise wird von den empfangenden Stationen,
die das erste Sendesignal, d.h. Daten des Dienstes, empfangen, eine
einzige Funkressource gemeinsam verwendet.
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Den
Abbruch des Empfangs der Daten des Dienstes kann die erste empfangende
Station verhindern, wenn die erste empfangende Station überprüft, ob in
einer zweiten Funkzelle ein die gleichen Daten des Dienstes umfassendes
zweites Sendesignal gesendet wird, falls eine von der ersten empfangenden Station
ermittelte Empfangsqualität
des ersten Sendesignals kleiner ist als ein Mindestwert der Empfangsqualität und falls
der Grenzwert der Sendeleistung erreicht wurde oder durch das Erhöhen die
Sendeleistung überschritten
wird.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste empfangende
Station eine Nachricht an das Funkkommunikationssystem sendet, mittels derer
das Senden des Daten des Dienstes umfassenden zweiten Sendesignals
in der zweiten Funkzelle angefordert wird. Auf diese Weise kann
die erste empfangende Station bewirken, dass in der zweiten Funkzelle
das Senden der Daten des Dienstes mittels des zweiten Sendesignals
begonnen wird, bevor die erste empfangende Station aufgrund mangelnder
Empfangsqualität
das erste Sendesignal in der ersten Funkzelle nicht mehr dekodieren
kann.
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Auch
bei einer Empfangsqualität
des ersten Sendesignals, die nicht mehr dazu ausreicht, um das erste
Sendesignal zu dekodieren, kann die erste empfangende Station mit
Vorteil das erste Sendesignal aus der ersten Funkzelle und das zweite
Sendesignal aus der zweiten Funkzelle empfangen und beide Sendesignale
vor oder nach ihrer Dekodierung zur Detektion der Daten des Dienstes
kombinieren. Dadurch kann zum einen eine Dekodierung des undekodierten
kombinierten Signals ermöglicht
werden, oder bei einer fehlerhaften Dekodierung des ersten Sendesignals
kann dieser Fehler anhand der Dekodierung des zweiten Sendesignals
und nachfolgender Kombination des fehlerhaft dekodierten ersten Sendesignals
und des dekodierten zweiten Sendesignals kompensiert werden.
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Mit
Vorteil wechselt die erste empfangende Station zum Empfang des zweiten
Sendesignals von der ersten Funkzelle in die zweite Funkzelle, falls oder
sobald das zweite Sendesignal in der zweiten Funkzelle gesendet
wird. Beispielsweise kann der Empfang des ersten Sendesignals in
der ersten Funkzelle sich derart verschlechtern, dass auch eine Kombination
des ersten und zweiten Empfangssignals keinen verbesserten Empfang
gegenüber
dem alleinigen Empfang des zweiten Sendesignals ergibt. In diesem
Fall kann die erste empfangende Station auf den Empfang des ersten
Sendesignals verzichten und in die zweite Funkzelle wechseln.
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Vorteilhafterweise
sind der Sendeleistungsinformation eine aktuell verwendete Sendeleistung und/oder
eine Ausnutzung der Sendeleistung hinsichtlich der maximalen verwendbaren
Sendeleistung entnehmbar.
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Der
ersten empfangenden Station ist beispielsweise die maximale verwendbare
Sendeleistung oder ein unter der maximalen verwendbaren Sendeleistung
liegender Grenzwert bekannt. In diesem Fall kann die erste empfangende
Station anhand der aktuell verwendeten Sendeleistung feststellen, ob
der Grenzwert bzw. die maximale verwendbare Sendeleistung bereits
erreicht wurde oder durch ein Erhöhen der Sendeleistung überschritten
wird. Die Sendeleistungsinformation kann auch eine relative Angabe
der aktuell verwendeten Sendeleistung enthalten. Beispielsweise
kann die Sendeleistungsinformation entweder explizit angeben oder
ihr kann entnehmbar sein, zu wie viel Prozent die aktuell verwendete
Sendeleistung die maximal verwendbare Sendeleistung ausschöpft. Die
empfangende Station kann dann überprüfen, ob
die prozentuale Ausnutzung der maximalen Sendeleistung einen für die prozentuale
Ausnutzung festgelegten Grenzwert bereits erreicht hat oder ob dieser
Grenzwert durch ein weiteres Erhöhen
der Sendeleistung überschritten
wird.
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Es
ist daher von Vorteil, wenn als Grenzwert der Sendeleistung ein
Grenzwert für
eine aktuell verwendete Sendeleistung oder ein Grenzwert einer Ausnutzung
der Sendeleistung hinsichtlich der maximalen verwendbaren Sendeleistung
verwendet wird.
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Selbstverständlich kann
eine Ausnutzung der Sendeleistung hinsichtlich der maximalen verwendbaren
Sendeleistung in dB (Dezibel) ausgedrückt werden. Dabei ist die Dezibelangabe
auf die maximale Sendeleistung bezogen. Enthält die Signalisierungsinformation
beispielsweise die Angabe 0 dB oder ist die Angabe 0 dB der Signalisierungsinformation
entnehmbar, bedeutet dies, dass das erste Sendesignal mit der maximalen
Sendeleistung gesendet wird. Die Angabe –30 dB bedeutet, dass die verwendete
Sendeleistung ein Tausendstel der maximalen verwendbaren Sendeleistung
beträgt.
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Selbstverständlich kann
die Sendeleistungsinformation anstelle einer aktuell verwendeten
Sendeleistung oder einer Ausnutzung der Sendeleistung hinsichtlich
der maximalen verwendbaren Sendeleistung auch eine Angabe enthalten,
die explizit angibt, dass der Grenzwert der Sendeleistung erreicht
ist oder dass der Grenzwert der Sendeleistung nicht erreicht ist.
In diesem Fall kann die erste empfangende Station diese Information
direkt verwerten, ohne selbst einen Vergleich mit dem Grenzwert
durchzuführen,
da die Sendeleistungsinformation das Vergleichsergebnis bereits
angibt.
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Die
Sendeleistungsinformation kann beispielsweise über einen Kontrollkanal oder
einen Paging-Kanal, d.h. zum Beispiel über den MCCH (Multicast Control
Channel) oder den MICH (Multicast Indicator Channel), siehe 3GPP
TS 25.346 V6.6.0, übertragen
werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn das erste Sendesignal zusätzlich die
Sendeleistungsinformation umfasst. Das erste Sendesignal wird in
jedem Fall von der ersten empfangenden Station empfangen, um die
Daten des Dienstes zu dekodieren, so dass auf diese Weise ein Abhören eines
Kontrollkanals oder eines Paging-Kanals während des Empfangs der Daten
des Diens tes zum Empfang der Sendeleistungsinformation nicht erforderlich
ist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Betrieb einer sendenden Station in einem Funkkommunikationssystem
wird ein Daten eines Dienstes umfassendes erstes Sendesignal von
der sendenden Station über
eine Luftschnittstelle in einer ersten Funkzelle gleichzeitig an
eine erste empfangende Station und wenigstens eine zweite empfangende Station
gesendet, wobei der sendenden Station zum Senden des ersten Sendesignals
eine maximale verwendbare Sendeleistung vorgegeben ist. Erfindungsgemäß sendet
die sendende Station eine Sendeleistungsinformation an die erste
empfangende Station und die zweite empfangende Station, der entnehmbar
ist, ob ein Grenzwert der Sendeleistung bereits erreicht wurde oder
durch ein Erhöhen
der Sendeleistung des ersten Sendesignals überschritten wird.
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In
vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens zum Betrieb einer sendenden
Station führt
die sendende Station diejenigen Verfahrensschritte aus, die senderseitig
zur Durchführung
der Verfahrensschritte oder Verfahrensvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Betrieb einer ersten empfangenden Station erforderlich sind.
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Die
erfindungsgemäße empfangende
Station weist alle Merkmale auf, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
benötigt
werden. Insbesondere können
entsprechende Mittel zur Durchführung
der einzelnen Verfahrensschritte oder Verfahrensvarianten vorgesehen
sein.
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Die
erfindungsgemäße sendende
Station weist alle Merkmale auf, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
benötigt
werden. Insbesondere können
entsprechende Mittel zur Durchführung
der einzelnen Verfahrensschritte oder Verfahrensvarianten vorgesehen
sein.
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In
dem erfindungsgemäßen Funkkommunikationssystem
werden wenigstens eine erfindungsgemäße empfangende Station und
eine erfindungsgemäße sendende
Station betrieben.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Figur dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Eine
empfangende Station ist beispielsweise eine Teilnehmerstation eines
Funkkommunikationssystems.
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Eine
Teilnehmerstation ist beispielsweise ein Mobilfunkendgerät, insbesondere
ein Mobiltelefon oder auch eine ortsbewegliche oder ortsfeste Vorrichtung
zur Übertragung
von Bild- und/oder
Tondaten, zum Fax-, Short Message Service SMS-, Multimedia Messaging
Service MMS- und/oder Email-Versand und/oder zum Internet-Zugang.
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Eine
Sendestation ist beispielsweise eine Basisstation.
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Eine
Basisstation ist eine netzseitige Funkstation, die von einer Teilnehmerstation
Nutz- und/oder Signalisierungsdaten empfängt und/oder Nutz- und/oder
Signalisierungsdaten an die Teilnehmerstation sendet. Eine Basisstation
ist über
netzseitige Einrichtungen mit einem Kernnetz verbunden, über das
Verbindungen in andere Funkkommunikationssysteme oder in andere
Datennetze erfolgen. Unter einem Datennetz ist beispielsweise das
Internet oder ein Festnetz mit beispielsweise leitungsvermittelten
oder paketvermittelten Verbindungen für z.B. Sprache und/oder Daten
zu verstehen.
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Nachfolgend
wird als empfangende Station eine Teilnehmerstation und als sendende
Station eine Basisstation betrachtet, ohne jedoch damit zum Ausdruck
bringen zu wollen, dass die Erfindung hierauf beschränkt sein
soll.
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Die
Erfindung kann vorteilhaft in beliebigen Funkkommunikationssystemen
verwendet werden. Unter Funkkommunikationssystemen sind Systeme zu
verstehen, in denen eine Datenübertragung zwischen
Funkstationen über
eine Luftschnittstelle erfolgt. Die Datenübertragung kann sowohl bidirektional
als auch unidirektional erfolgen. Funkkommunikationssysteme sind
insbesondere beliebige Mobilfunksysteme beispielsweise nach dem
GSM-(Global System for Mobile Communications) oder dem UMTS-(Universal Mobile
Telecommunications System) Standard. Auch zukünftige Mobilfunksysteme, beispielsweise
der vierten Generation, sowie Ad-hoc-Netze sollen unter Funkkommunikationssystemen
verstanden werden. Funkkommunikationssysteme sind beispielsweise
auch drahtlose lokale Netze (WLANs: Wireless Local Area Networks)
gemäß den Standards
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11a-i,
HiperLAN1 und HiperLAN2 (HiperLAN: high performance radio local area
network) sowie Bluetooth-Netze und Breitbandnetze mit drahtlosem
Zugang beispielsweise gemäß IEEE 802.16.
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Im
Folgenden wird die Erfindung am Beispiel eines Funkkommunikationssystems
nach dem UMTS-Standard beschrieben, ohne jedoch damit zum Ausdruck
bringen zu wollen, dass die Erfindung hierauf beschränkt sein
soll.
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Die
Figur zeigt schematisch ein Funkkommunikationssystem, von dem exemplarisch
eine erste Basisstation BS1, eine zweite Basisstation BS2, eine
erste Teilnehmerstation MS1 und eine zweite Teilnehmerstation MS2
dargestellt sind. Weitere Basisstationen und Teilnehmerstationen
sowie die Fachmann bekannte netzseitige Komponenten des Funkkommunikationssystems
sind aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nicht dargestellt.
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Die
Basisstationen BS1, BS2 sowie die Teilnehmerstationen MS1, MS2 weisen
jeweils eine Steuervorrichtung P1, P2, P3, P4 auf, mittels derer die
Basisstationen bzw. die Teilnehmerstationen ihren Sende- und Empfangsbetrieb
steuern. Insbesondere dienen die Steuervorrichtungen auch zum Kodieren
von zu sendenden Signalen und zum Dekodieren von empfangenen Signalen.
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Die
erste Basisstation BS1 versorgt Teilnehmerstationen, die sich in
einer ersten Funkzelle FZ1 befinden. In der ersten Funkzelle FZ1 überträgt die erste
Basisstation BS1 mittels Rundsendung Daten D eines Dienstes, die
auf ein erstes Sendesignal S1 aufmoduliert sind und über einen
ersten Multicastkanal MTCH1 in der ersten Funkzelle FZ1 an alle
für diesen
Dienst angemeldeten Teilnehmerstationen gesendet werden. Die Daten
des Dienstes werden somit in einem Multicast-Betrieb mittels einer Punkt-zu-Mehrpunkt Übertragung
gesendet. Man bezeichnet derartig gesendete Dienste auch als Multicast-Dienste.
Empfangen wird das erste Sendesignal S1, das die Daten D des Dienstes
umfasst, von der ersten Teilnehmerstation MS1 und von der zweiten Teilnehmerstation
MS2. Die erste Teilnehmerstation MS1 und die zweite Teilnehmerstation
MS2 dekodieren jeweils das erste Sendesignal S1 und erhalten so die
Daten D des Dienstes. In dem ersten Sendesignal S1 enthalten (d.h.
beispielsweise an empfangsseitig bekannter Stelle in die Daten D
des Dienstes eingefügt)
ist eine Sendeleistungsinformation SI, die beispielsweise in Dezibel
relativ zu einer maximalen Sendeleistung angibt, welche Sendeleistung
aktuell zum Senden des ersten Sendesignals S1 verwendet wird. Der
ersten Basisstation BS1 ist eine maximale verwendbare Sendeleistung
beispielsweise netzseitig vorgegeben. Beispielsweise legt ein Betreiber
des Funkkommunikationssystems für
Basisstationen fest, welche Sendeleistung eine Basisstation für in einem
Multicast-Betrieb mittels einer Punkt-zu-Mehrpunkt Übertragung
gesendete Daten eines Dienstes verwenden darf. Die maximale verwendbare
Sendeleistung kann für
jeden Multicast-Dienst individuell festgelegt werden oder für alle Multicast-Dienste
den gleichen Wert erhalten. Eine individuelle Festlegung ermöglicht eine
Priorisierung bestimmter Multicast-Diensten, beispielsweise in Abhängigkeit
der Art der übertragenen
Daten. Selbstverständlich
kann die maximale verwendbare Sendeleistung auch eine durch eine
Sendeeinrichtung der ersten Basisstation BS1 maximal erreichbare
Sendeleistung festgelegt sein.
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Der
ersten Teilnehmerstation MS1 und der zweiten Teilnehmerstation MS2
ist jeweils ein Grenzwert der Sendeleistung für die erste Basisstation BS1 bekannt.
Der Grenzwert der Sende leistung ist beispielsweise die maximale
verwendbare Sendeleistung der ersten Basisstation BS1 oder ein Wert,
der einer Ausnutzung der maximalen verwendbaren Sendeleistung von
beispielsweise 90% entspricht.
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Die
erste Teilnehmerstation MS1 und die zweite Teilnehmerstation MS2
bestimmen jeweils für das
empfangene erste Sendesignal S1 eine Empfangsqualität. Bei der
Empfangsqualität
handelt es sich beispielsweise um ein jeweiliges Signal-zu-Rausch-Verhältnis oder
eine jeweilige Bitfehler- oder Rahmenfehlerrate (BER: bit error
rate oder FER: frame error rate). Die ermittelte Empfangsqualität vergleichen
die erste Teilnehmerstation MS1 und die zweite Teilnehmerstation
MS2 jeweils mit einem Mindestwert der Empfangsqualität. Die Mindestwerte der
jeweiligen Empfangsqualität
können
sowohl gleich als auch unterschiedlich sein. Liegt die Empfangsqualität unter
dem jeweiligen Mindestwert der Empfangsqualität, senden die erste Teilnehmerstation
MS1 und die zweite Teilnehmerstation jeweils ein Steuersignal TPC,
TPC', beispielsweise über einen beiden
Teilnehmerstationen MS1, MS2 zu diesem Zweck zur Verfügung stehenden Übertragungskanal an
die erste Basisstation BS1. Die Steuersignale TPC, TPC' senden die Teilnehmerstationen
MS1, MS2 jeweils nur dann, wenn sie anhand der Sendeleistungsinformation
SI feststellen konnten, dass der Grenzwert der Sendeleistung noch
nicht erreicht ist bzw. dass ein Erhöhen der Sendeleistung der ersten Basisstation
BS1 aufgrund der jeweiligen Steuersignale TPC, TPC' nicht zu einem Überschreiten
des Grenzwerts der Sendeleistung führt. Die erste Basisstation
BS1 erhöht
nach Empfang eines entsprechenden Steuersignals TPC, TPC' die Sendeleistung beispielsweise
um eine fest vorgegebene Schrittweite. Maximal jedoch solange bis
die maximale verwendbare Sendeleistung erreicht ist.
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In
dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel stellt die erste
Teilnehmerstation MS1 im Laufe des kontinuierlichen Empfangs des
ersten Sendesignals S1 fest, dass ihre Empfangsqualität unter
einem Mindestwert der Empfangsqualität liegt, und dass der Sendeleistungsinformation
SI gleichzeitig entnehmbar ist, dass der Grenzwert der Sendeleistung
durch Senden eines weiteren Steuersignals TPC überschritten werden wird. Die
erste Teilnehmerstation MS1 hat somit beispielsweise festgestellt, dass
eine weitere Erhöhung
der Sendeleistung beispielsweise den Grenzwert von 90% Auslastung
der ersten Basisstation überschreiten
wird, und dass daher weitere Erhöhung
der Sendeleistung der ersten Basisstation BS1 nur noch bis maximal
zur maximalen verwendbaren Sendeleistung möglich sein werden. Da die erste
Teilnehmerstation MS1 eine Empfangsqualität ermittelt hat, die unter
einem Mindestwert der Empfangsqualität liegt, und nicht ersichtlich ist,
ob selbst bei einem Erreichen der maximalen verwendbaren Sendeleistung
die dann vorliegende Empfangsqualität zum Dekodieren der Daten
D des Dienstes ausreichen wird, hört die erste Teilnehmerstation
MS1 Multicastkanäle
und/oder Broadcastkanäle
benachbarter Funkzellen insbesondere einer zweiten Funkzelle FZ2
ab, die von der zweiten Basisstation BS2 aufgespannt wird, um festzustellen,
ob dort ebenfalls die Daten D des Dienstes gesendet werden.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
stellt die erste Teilnehmerstation MS1 beispielsweise fest, dass die
Daten des Dienstes D in der zweiten Funkzelle FZ2 noch nicht gesendet
werden. Daher sendet die erste Teilnehmerstation MS1 eine Nachricht
NA an die erste Basisstation BS1, um anzufordern, dass die Daten
D des Dienstes auch in der zweiten Funkzelle FZ2 gesendet werden.
Aufgrund der Nachricht NA sendet die erste Basisstation BS1 an eine
netzseitige Vorrichtung, z.B. einen Funknetzsteuerung, oder unmittelbar
an die zweite Basisstation BS2 eine Dienstanforderung, durch die
bewirkt wird, dass nachfolgend die zweite Basisstation BS2 über einen zweiten
Multicastkanal MTCH2 ein zweites Sendesignal S2 sendet, das ebenfalls
die Daten D des Dienstes umfasst. Enthalten in dem zweiten Sendesignal S2
ist auch eine weitere Sendeleistungsinformation SI', mittels derer eine
Ausnutzung der für
das zweite Sendesignal S2 verwendeten Sendeleistung hinsichtlich
einer maximalen verfügbaren
Sendeleistung der zweiten Basis station BS2 signalisiert wird. Auf diese
Weise kann auch die Sendeleistung des zweiten Sendesignals S2 in
der zweiten Funkzelle FZ2 in gleicher Weise gesteuert werden, wie
dies zuvor für die
Sendeleistung des ersten Sendesignals in der ersten Funkzelle FZ2
beschrieben wurde.
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Der
ersten Teilnehmerstation wird nun entweder dediziert von der ersten
Basisstation BS1 oder der zweiten Basisstation BS2 mitgeteilt, dass
die Daten D des Dienstes mittels des zweiten Sendesignals S2 in
der zweiten Funkzelle FZ2 gesendet werden, oder die Teilnehmerstation
MS1 stellt das Senden der Daten D des Dienstes mittels des zweiten
Sendesignals S2 selbst durch Abhören
von Multicastkanälen der
zweiten Funkzelle FZ2 fest. Die erste Teilnehmerstation MS1 empfängt nachfolgend
die Daten D des Dienstes sowohl mittels des ersten Sendesignals
S1 in der ersten Funkzelle FZ1 als auch mittels des zweiten Signals
S2 in der zweiten Funkzelle FZ2, kombiniert das erste und zweite
Sendesignal S1, S2 und dekodiert die Daten D des Dienstes anhand
des kombinierten Sendesignals. Lässt
sich die Sendeleistung des ersten Sendesignals S1 in der ersten
Funkzelle nicht weiter erhöhen,
kann die erste Teilnehmerstation MS1 entsprechende Steuersignale
TPC auch in der zweiten Funkzelle FZ2 an die zweite Basisstation BS2
senden, damit die Sendeleistung des zweiten Sendesignals S2 erhöht wird.
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Die
erste Teilnehmerstation MS1 beendet den Empfang des ersten Sendesignals
S1 in der ersten Funkzelle FZ2 beispielsweise, wenn eine Kombination
des ersten Sendesignals S1 und des zweiten Sendesignals S2 gegenüber einem
alleinigen Empfang des zweiten Sendesignals S2 in der zweiten Funkzelle
FZ2 keine Verbesserung der Empfangsqualität bzw. der Fehlerrate bei der
Dekodierung bringt. In diesem Fall wechselt die erste Teilnehmerstation
MS1 von der ersten Funkzelle FZ1 in die zweite Funkzelle FZ2 und
empfängt
die Daten D des Dienstes nur mittels des zweiten Sendesignals S2.
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Die
Sendeleistungsteuerung einer Basisstation kann vorteilhafterweise
derart ausgebildet sein, dass eine Basisstation BS1, BS2 ihre Sendeleistung sukzessive
beispielsweise in fest vorgegebenen Schritten erniedrigt, solange
sie keine Steuersignale von Teilnehmerstationen empfängt, die
ein Erhöhen der
Sendeleistung fordern. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Senden
von Daten eines Dienstes mittels eines Sendesignals eingestellt
wird, wenn über einen
vorgegebenen Zeitraum keine Steuersignale zur Erhöhung der
Sendeleistung empfangen werden.
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Verfügen die
Basisstationen BS1, BS2 über Richtantennen,
können
die Daten D des Dienstes auch gezielt in die Richtung der Teilnehmerstationen MS1,
MS2 abgestrahlt werden, indem die Richtungen, aus denen jeweils
Steuersignale TPC, TPC' empfangen
werden, verwendet werden, um die Abstrahlrichtungen für das Senden
des ersten Sendesignals S1 bzw. des zweiten Sendesignals S2 einzustellen.
Da es vorkommen kann, dass nicht alle Teilnehmerstationen kontinuierlich
entsprechende Steuersignale senden, ist es günstig, wenn sich die Strahlformung
einer Basisstation nur langsam mit der Zeit ändert, d.h. es von Vorteil,
eine zeitliche Mittelung über
empfangene Steuersignale bzw. deren Empfangsrichtungen durchzuführen.
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Durch
das Verwenden einer Sendeleistungssteuerung in einem Punkt-zu-Mehrpunkt
Multicast-Betrieb beim Übertragen
von Daten eines Dienstes (Multicast-Dienst) sowie durch das Einführen eines
Grenzwerts, bei dessen Erreichen oder Überschreiten eine Teilnehmerstation
den alternativen oder zusätzlichen
Empfang von Daten eines in der ersten Funkzelle empfangenen Dienstes
in der zweiten Funkzelle durchführt
bzw. zunächst
das Übertragen
der Daten des Dienstes in der zweiten Funkzelle anfordert, wird
erreicht, dass Daten eines Dienstes in der zweiten Funkzelle empfangen
werden können,
bevor es zu einer Unterbrechung des Empfangs aufgrund mangelnder
Empfangsqualität
in der ersten Funkzelle kommt.
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Das
Verwenden von Punkt-zu-Punktverbindungen zum Übertragen von Daten eines Dienstes, die
für mehrere
Teilnehmerstationen vorgesehen sind, ist nicht mehr erforderlich,
da auch das hier beschriebene Funkkommunikationssystem im Punkt-zu-Mehrpunkt-Betrieb
mit einer minimal erforderlichen Sendeleistung auskommt und ein
Funkzellenwechsel unterbrechungslos möglich ist. Multicast-Dienste,
die für
den Empfang durch mehrere Teilnehmerstationen bestimmt sind, können daher auf
der Protokollebene grundsätzlich
beispielsweise in einem IP-Multicast-Modus
(IP: Internet Protocol) transportiert und so aufbereitet werden,
dass die Daten der Dienste im Punkt-zu-Mehrpunkt Multicast-Betrieb ausgestrahlt
werden können.
Multicast-Dienste belegen somit in einem derartigen Funkkommunikationssystem
nur eine Funkressource und die Sendesignale in Abwärtsrichtung
(Downlink) sind für
alle Teilnehmerstationen identisch.