DE10132804A1

DE10132804A1 - Transmission power regulation method for multi-cast messages in mobile radio system ensures reception quality for all receiving stations

Info

Publication number: DE10132804A1
Application number: DE10132804A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Baer; Mark Beckmann; Hyung-Nam Choi; Frank Kowalewski
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-30

Abstract

The regulation method evaluates transmission power signals based on the reception quality, received from each of the receiving stations for a transmitted multi-cast message, for regulating the transmission power of the transmitter for ensuring the required reception quality at all receiving stations. Also included are Independent claims for the following: (a) a radio system for transmission of multi-cast messages; (b) a transmitter for transmission of multi-cast messages; (c) a receiver for reception of multi-cast messages; (d) a transmission station power control method for a transmission station of a cellular radio communications system; (e) a communications system with efficient power regulation for multi-cast applications

Description

Verfahren zum Einstellen der Sendeleistung für die Übertragung von Multicast-Nachrichten in einem Funksystem sowie entsprechend ausgestaltetes Funksystem und entsprechend ausgestalteter Sender und Empfänger. Procedure for setting the transmission power for the Transmission of multicast messages in a radio system as well appropriately designed radio system and accordingly designed transmitter and receiver.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Sendeleistung für die Übertragung von Multicast- Nachrichten in einem Funksystem, insbesondere einem Mobilfunksystem, sowie ein entsprechend ausgestaltetes Funksystem sowie entsprechend ausgestaltete Sender und Empfänger. The present invention relates to a method for Setting the transmission power for the transmission of multicast Messages in a radio system, especially one Mobile radio system, as well as a correspondingly designed radio system and appropriately designed transmitters and receivers.

Die Mobilfunktechnik befindet sich in einer raschen Entwicklung. Derzeit wird an der Standardisierung des so genannten UMTS-Mobilfunksystems ("universal mobile telecommunication system") der dritten Mobilfunkgeneration gearbeitet. The mobile radio technology is in a rapid Development. Currently, the so-called standardization UMTS mobile radio system ("universal mobile telecommunication system ") of the third generation of mobile communications.

Als Multicast-Nachrichten werden Mitteilungen bezeichnet, die von einem Sender, z. B. in einem Mobilfunksystem von einer Basisstation, gleichzeitig an eine Gruppe von Empfängern, z. B. Mobilstationen, übertragen werden. Der Sender sendet eine Multicast-Nachricht also nur einmal an die zur Gruppe gehörenden Empfänger, so dass der Aufwand zur Übertragung wesentlich geringer als bei einer getrennten Übertragung der Multicast-Nachrichten an jeden Empfänger der Gruppe ist. Multicast messages are messages that from a transmitter, e.g. B. in a mobile radio system from one Base station, simultaneously to a group of receivers, z. B. mobile stations are transmitted. The transmitter is broadcasting a multicast message to the group only once belonging recipient, so the effort to transfer much less than with a separate transmission of the There is multicast messages to each recipient in the group.

Aus dem Mobilfunksystem nach dem GSM-Standard ist es bekannt, Nachrichten, die Systeminformationen enthalten und an alle Empfänger in einer Funkzelle gerichtet werden, mit einer konstanten Sendeleistung abzustrahlen. Diese wird dabei so eingestellt, dass auch an den Zellgrenzen noch ein genügend guter Empfang von den Empfängern möglich ist. Dabei ergibt es sich jedoch, dass im Normalfall für alle Empfänger, die sich näher am Zentrum der Funkzelle befinden, die Empfangsleistungen wesentlich höher als zur Einhaltung entsprechender Qualitätskriterien erforderlich sind. Gerade bei Multicast- Nachrichten kann jedoch der Fall eintreten, dass die Empfänger, an die die Multicast-Nachrichten übertragen werden müssen, nicht bis zum Rand der Funkzelle verteilt angeordnet sind, so dass eine Abstrahlung der Multicast-Nachrichten mit konstanter Sendeleistung zu einem unnötig hohen Verbrauch an Sendeenergie führt und unnötigerweise zu Störungen in einer Nachbarzelle führen kann. It is known from the mobile radio system based on the GSM standard Messages that contain system information and to everyone Receivers can be directed into a radio cell using a radiate constant transmission power. This will be so set that even at the cell boundaries a sufficient good reception from the recipients is possible. It results in it however, that is normally for all recipients who are closer to the center of the radio cell that Receiving services much higher than for compliance Quality criteria are required. Especially with multicast However, news may occur that the Receiver to whom the multicast messages are transmitted must not be distributed to the edge of the radio cell are, so that a radiation of the multicast messages with constant transmission power at an unnecessarily high consumption Transmitting energy leads to unnecessary interference in one Neighboring cell can lead.

Wird in dem Funksystem zur Trennung verschiedener Übertragungskanäle ein Code-Multiplex-Verfahren angewendet, so führt weiterhin eine unnötig hohe Sendeleistung zu einer unnötigen Erhöhung der Interferenz innerhalb einer Funkzelle und in weiteren Nachbarfunkzellen. Dadurch würden die Verbindungen anderer Teilnehmer unnötig gestört, was sich beispielsweise durch höhere Bitfehlerraten bemerkbar macht. Is used in the radio system to separate different Transmission channels used a code multiplex method, so leads continue an unnecessarily high transmission power to an unnecessary Increase in interference within a radio cell and in other neighboring radio cells. This would make the connections other participants unnecessarily disturbed what, for example noticeable by higher bit error rates.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Übertragen von Multicast-Nachrichten in einem Funksystem, insbesondere einem Mobilfunksystem, zu schaffen, bei dem Multicast-Nachrichten mit einer hohen Qualität und geringen Störungen anderer Verbindungen übertragen werden können. Weiterhin soll mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ein entsprechend ausgestaltetes Funksystem mit einem geeigneten Sender und Empfänger bereitgestellt werden. The present invention is based on the object Method for transmitting multicast messages in one To create a radio system, in particular a mobile radio system, multicast messages with high quality and minor interference from other connections can. Furthermore, with the help of the present invention a correspondingly designed radio system with a suitable transmitter and receiver are provided.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Funksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 18 und einen Sender gemäß Anspruch 20 bzw. einen Empfänger gemäß Anspruch 22 gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. The object is achieved by a method with the Features of claim 1 and a radio system with the Features of claim 18 and a transmitter according to claim 20 or solved a receiver according to claim 22. The subclaims define preferred and advantageous in each case Embodiments of the present invention.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Sender die Multicast-Nachrichten nicht mit einer konstant hohen Sendeleistung abstrahlt, sondern diese nach den tatsächlichen Erfordernissen so einstellt, dass jeder Empfänger der Gruppe, die die Multicast-Nachrichten empfangen soll, die Multicast- Nachrichten mit einer ausreichenden Empfangsqualität empfangen können. Dazu ist vorgesehen, dass die Empfänger der Gruppe ein Maß für die Empfangsqualität der Multicast-Nachrichten ermitteln und davon abhängig ein Sendeleistungs-Steuersignal zum Sender zurücksenden. Im einfachsten Fall kann dieses Sendeleistungs-Steuersignal ein Erhöhen-Befehl ("Up-Befehl") sein, falls die Multicast-Nachrichten mit einer zu schlechten Empfangsqualität empfangen werden und der Sender die Sendeleistung erhöhen soll, und ein Erniedrigen-Befehl ("Down- Befehl") sein, falls der Empfänger die Multicast-Nachrichten mit einer unnötig hohen Empfangsqualität empfängt und der Sender die Sendeleistung verringern soll. Dabei ist es selbstverständlich das Ziel, dass jeder Empfänger der Gruppe die Multicast-Nachrichten mit einer ausreichend hohen Empfangsqualität empfangen können, wobei in Kauf genommen wird, wenn einige Empfänger die Multicast-Nachrichten mit einer zu hohen Empfangsqualität empfangen. According to the invention it is proposed that the transmitter Multicast messages do not consistently high Emits transmission power, but this according to the actual Requirements so that each recipient in the group who which should receive multicast messages, the multicast Messages with sufficient reception quality can receive. It is intended that the recipient of the Group a measure of the reception quality of the multicast messages determine and depending on a transmission power control signal send back to the sender. In the simplest case, this can Transmit power control signal an increase command ("up command") if the multicast messages are too bad Reception quality can be received and the transmitter the Transmit power should increase, and a decrease command ("Down- Command ") if the recipient receives the multicast messages with an unnecessarily high reception quality and the Transmitter should reduce the transmission power. It is of course the goal that every recipient of the group the multicast messages with a sufficiently high Receive quality can be accepted, which is accepted if some recipients receive the multicast messages with one high quality reception.

Für die Messung der Empfangsqualität kann ein Empfänger entweder das Signal-zu-Interferenz-Verhältnis ("SIR") und/oder eine Bitfehlerrate und/oder eine Blockfehlerrate bei blockweisen Übertragungsverfahren im Funksystem anwenden. Diese Größen können im Empfänger jeweils mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen werden, so dass der Empfänger das Sendeleistungs-Steuersignal abhängig davon erzeugt, ob diese Grenzwerte unter- oder überschritten werden. Für die Durchführung des Verfahrens können insbesondere zwei Varianten eingesetzt werden. Bei der ersten senden alle Empfänger der Gruppe, die die Multicast-Nachrichten empfangen soll, ein Sendeleistungs-Steuersignal an den Sender zurück. Dieser wertet alle eingehenden Sendeleistungs-Steuersignale in Bezug auf deren Inhalt und die jeweilige Anzahl aus und stellt so die Sendeleistung ein. Beispielsweise kann er die Sendeleistung erhöhen, sobald wenigstens ein Empfänger eine Erhöhung der Sendeleistung anfordert. Entsprechend kann der Sender die Sendeleistung erniedrigen, wenn er von keinem Empfänger das Signal zum Erhöhen der Sendeleistung bzw. von allen Empfängern das Signal zum Erniedrigen der Sendeleistung erhält. Dabei ist es auch möglich, bei einigen wenigen Empfängern einen zu schlechten Empfang in Kauf zu nehmen, indem die Sendeleistung bereits dann erniedrigt wird, wenn die Anzahl der Steuersignale, die eine Erhöhung der Sendeleistung verlangen, eine bestimmte Zahl unterschreitet. A receiver can be used to measure the reception quality either the signal-to-interference ratio ("SIR") and / or a bit error rate and / or a block error rate Use block-by-block transmission methods in the radio system. This Sizes can be predefined in the receiver Limits are compared so that the recipient can Transmitted power control signal generated depending on whether this Limit values are exceeded or fallen short of. For the The method can be carried out in particular in two variants be used. At the first, all recipients send the Group that should receive the multicast messages Transmit power control signal back to the transmitter. This evaluates all incoming transmit power control signals in relation based on their content and the respective number and so puts the transmission power. For example, he can Increase transmission power as soon as at least one receiver increases the transmission power requests. Accordingly, the transmitter can Reduce the transmission power if it is not received by any recipient Signal to increase the transmission power or by all Receivers receives the signal to lower the transmission power. It is also possible to have one with a few recipients to accept bad reception by the Transmission power is already reduced when the number of Control signals that require an increase in the transmission power, falls below a certain number.

In der Regel liegt der Funkübertragung in einem Funksystem eine Rahmenstruktur zu Grunde, gemäß der die Sendezeit in gleich lang dauernde Rahmen unterteilt ist. Diese Rahmen können weiterhin in Zeitschlitze unterteilt sein, in denen Datenpakete ausgetauscht werden. Für die erfindungsgemäße Einstellung der Sendeleistung kann vorgesehen sein, dass die Sendeleistungs-Steuersignale von den Empfängern nicht in jedem Zeitschlitz übertragen werden, wie es beispielsweise bei der Leistungsregelung für einen Übertragungskanal der Fall sein kann, der nur an einen Empfänger gerichtete Nachrichten überträgt. Statt dessen können die Sendeleistungs- Steuersignale für die Multicast-Nachrichten beispielsweise nur einmal je Zeitrahmen gesendet werden. Auf diese Weise kann das Sendeaufkommen von den Empfängern zum Sender verringert werden. Dies hat in der Regel keine nachteiligen Auswirkungen, da sich die erforderliche bzw. optimale Sendeleistung für Multicast-Nachrichten in der Regel weniger schnell ändert. As a rule, the radio transmission is in a radio system based on a frame structure according to which the broadcasting time in equally long frame is divided. This frame can also be divided into time slots in which Data packets are exchanged. For the invention Setting the transmission power can be provided that the Transmission power control signals from the receivers are not in every time slot are transmitted, as is the case with the power control for a transmission channel can be the one-to-one message transfers. Instead, the transmission power Control signals for the multicast messages, for example only be sent once per time frame. In this way the transmission volume from the receivers to the transmitter be reduced. This usually has no detrimental effects Impact, because the required or optimal transmission power for multicast messages usually less fast changes.

Vorteilhafterweise können die zeitlichen Abstände, in denen die Sendeleistungs-Steuersignale gesendet werden, von der Ermittlung der Empfangsqualität in den einzelnen Empfängern abhängig gemacht werden. So kann der Abstand zwischen den ausgesendeten Sendeleistungs-Steuersignalen vergrößert werden, wenn die Multicast-Nachrichten mit einer über dem Grenzwert liegenden Empfangsqualität empfangen werden können. Dementsprechend kann die Frequenz der Sendeleistungs-Steuersignale erhöht werden, wenn die Multicast-Nachrichten zu schlecht empfangen werden. The time intervals in which the transmit power control signals are sent from the Determination of the reception quality in the individual receivers be made dependent. So the distance between the transmitted power control signals are increased, if the multicast messages with one above the limit lying reception quality can be received. Accordingly, the frequency of the transmission power control signals be increased if the multicast messages are too bad be received.

Dabei können die Empfänger auch so konfiguriert sein, dass sie nur dann Sendeleistungs-Steuersignale aussenden, wenn sie die Multicast-Nachrichten mit einer zu geringen Empfangsqualität empfangen können. Der Sender würde in einem solchen Fall die Sendeleistung nur erhöhen, wenn er solche Sendeleistungs-Steuersignale empfängt, und die Sendeleistung verringern, wenn er beispielsweise innerhalb einer bestimmten Zeit kein derartiges Sendeleistungs-Steuersignal empfängt. Denkbar ist es auch, eine bestimmte Anzahl von Sendeleistungs-Steuersignalen pro Zeiteinheit als einen Grenzwert zu definieren, oberhalb dessen die Sendeleistung erhöht und unterhalb dessen die Sendeleistung verringert wird. The receivers can also be configured so that they only transmit power control signals when they the multicast messages with a too low Can receive reception quality. The transmitter would be in one Fall increase the transmission power only if he has such Receive power control signals, and transmit power decrease if, for example, within a certain Does not receive such a transmission power control signal. It is also conceivable to have a certain number of Transmission power control signals per unit time as a limit to define above which the transmission power increases and below which the transmission power is reduced.

In einer anderen Alternative werden nicht alle Empfänger der Gruppe zur Sendeleistungsregelung herangezogen, sondern vom Sender bzw. vom Funksystem ein bestimmter Empfänger bzw. eine Untergruppe von Empfängern ausgewählt, die exemplarisch für den Rest der Gruppe zur Einstellung der Sendeleistung herangezogen werden. Dies sind die Empfänger, die vom Sender ausgestrahlte Multicast-Nachrichten am schlechtesten empfangen können. Sobald die Sendeleistung so eingestellt wird, dass diese Untergruppe von Empfängern die Multicast-Nachrichten mit einer ausreichenden Qualität empfangen können, kann davon ausgegangen werden, dass auch die restlichen Empfänger der Gruppe, die vom Sender ausgestrahlte Nachrichten besser empfangen können, die Multicast-Nachrichten mit einer ausreichenden Qualität empfangen. In another alternative, not all recipients of the Group used for the transmission power control, but from Transmitter or a specific receiver or a radio system Subset of recipients selected that are exemplary for the rest of the group to adjust the transmission power be used. These are the receivers from the transmitter worst received broadcast multicast messages can. As soon as the transmission power is set so that this subset of recipients the multicast messages can receive with sufficient quality, of which it is assumed that the remaining recipients of the Group, the messages broadcast by the broadcaster better can receive the multicast messages with a received sufficient quality.

Insbesondere werden dazu die Empfänger herangezogen, die am weitesten vom Sender entfernt sind, da in der Regel mit steigender Entfernung die Empfangsqualität abnimmt. Für die Bestimmung der Entfernung zwischen einem Empfänger und dem Sender kann beispielsweise ein Positionserkennungsdienst des Funksystems verwendet werden, mit dessen Hilfe die Entfernung bestimmt wird. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, ein Maß für die Signallaufzeit zwischen dem Sender und dem Empfänger heranzuziehen und insbesondere eines, das von dem Funksystem ohnehin ermittelt wird. Sobald sich ein Empfänger in dem Funksystem anmeldet, wird in der Regel eine solche Umlaufzeit ("round trip time") ermittelt. Diese Umlaufzeit stellt somit direkt ein Maß für die Entfernung zwischen einem Empfänger und dem Sender dar und kann somit für die Auswahl des Empfängers bzw. der Empfänger dienen, die exemplarisch zur Einstellung der Sendeleistung der Multicast-Nachrichten herangezogen werden. In particular, the recipients are used, who on farthest from the transmitter, as a rule with As the distance increases, the reception quality decreases. For the Determining the distance between a recipient and the For example, the sender can use a position detection service from the Radio systems are used, with the help of the distance is determined. There is also the option of a Measure of the signal transit time between the transmitter and the Consult the recipient and in particular one that is provided by the Radio system is determined anyway. Once a recipient registers in the radio system is usually one Round trip time determined. This orbital period thus directly measures the distance between one Receiver and the sender and can therefore be used for selection of the recipient or the recipient serve as an example for setting the transmission power of the multicast messages be used.

Dabei muss berücksichtigt werden, dass sich sowohl im Funksystem als auch in der Gruppe neue Empfänger anmelden oder abmelden können, so dass sich unter Umständen die erforderliche Sendeleistung für die Übertragung der Multicast- Nachrichten an diese Gruppe ändern kann. Gleiches kann gelten, wenn ein Empfänger der Gruppe sich bewegt und sich seine Entfernung zum Sender verändert. In solchen Fällen muss dafür Sorge getragen werden, dass die Einstellung der Sendeleistung bezüglich des Empfängers durchgeführt wird, der zum aktuellen Zeitpunkt zur Gruppe gehört und am weitesten von dem Sender entfernt ist. It must be taken into account that both Radio system as well as register new receivers in the group or can unsubscribe, so that the required transmission power for the transmission of the multicast Messages to this group can change. The same can apply if a recipient of the group moves and his Distance to transmitter changed. In such cases it is necessary Care should be taken that the setting of the transmission power with respect to the recipient who is performing the current Time belongs to the group and furthest from the transmitter is removed.

Die vorliegende Erfindung eignet sich bevorzugt zum Einsatz in einem Mobilfunksystem, insbesondere einem UMTS- Mobilfunksystem. Selbstverständlich ist jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich beschränkt, sondern kann allgemein in jedem Funksystem eingesetzt werden, in dem die Übertragung von Multicast- Nachrichten möglich sein soll, wobei zu beachten ist, dass von der vorliegenden Erfindung sowohl die Senderseite als auch die Empfängerseite betroffen sind. The present invention is preferably suitable for use in a mobile radio system, especially a UMTS Mobile radio system. But of course it is present invention does not address this preferred application limited, but can be common in any radio system be used in which the transmission of multicast Messages should be possible, although it should be noted that from the present invention both the transmitter side and the recipient side are also affected.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert. The present invention is described in more detail below Reference to the accompanying drawing based on preferred Exemplary embodiments explained.

Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer Mobilfunkzelle eines Mobilfunksystems zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Übertragung von Multicast-Nachrichten, und Fig. 1 shows a simplified illustration of a mobile radio cell of a mobile radio system according to the invention for explaining the transmission of multicast messages, and

Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines Schichtenmodells zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Übertragung von Multicast- Nachrichten. Fig. 2 is a diagram showing a layer model for explaining the transmission of multicast messages according to the invention.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Funkzelle Z besitzt in ihrem Zentrum eine Basisstation BS, die den Sender in dem Funksystem darstellt. Dieser Basisstation BS kann eine nicht dargestellte Netzwerk-Kontrolleinheit beigeordnet werden, die beispielsweise die Übertragung zu weiteren Funkzellen regelt. Weiterhin sind innerhalb der Funkzelle Z mehrere Empfänger in Form von Mobilstationen MS1 bis MS6 vorhanden. Die Empfänger MS1 bis MS6 sind zufällig über die Fläche der Funkzelle Z verteilt, so dass die Empfänger MS1 bis MS6 unterschiedliche Entfernungen zur Basisstation BS haben können. The radio cell Z shown schematically in FIG. 1 has at its center a base station BS which represents the transmitter in the radio system. A network control unit (not shown) can be assigned to this base station BS, which, for example, regulates the transmission to further radio cells. Furthermore, there are several receivers in the form of mobile stations MS1 to MS6 within the radio cell Z. The receivers MS1 to MS6 are randomly distributed over the area of the radio cell Z, so that the receivers MS1 to MS6 can have different distances from the base station BS.

In dem beschriebenen Funksystem werden die Informationen digital übertragen, wobei der Datenübertragung ein Schichtenmodell zu Grunde liegt. Dieses Schichtenmodell ist in Fig. 2 dargestellt. Dabei besteht jeder Empfänger MS1 bis MS6 sowie der Sender BS aus einer physikalischen Schicht PL ("physical layer"), die sender- und empfängerseitig für die Verarbeitung der Daten zur Übertragung über die Luftschnittstelle über physikalische Kanäle 1 verantwortlich ist. Bei der folgenden Betrachtung ist angenommen, dass auch höhere Schichten auf der Senderseite in der Basisstation untergebracht sind, obwohl diese auch in von der Basisstation BS getrennten Funktionsblöcken untergebracht sein können. Sender- und empfängerseitig befindet sich über der physikalischen Schicht eine Medienzugangs-Kontrollschicht MAC ("medium access control"), die mit der physikalischen Schicht PL verbunden ist. Die Verbindungen zwischen der physikalischen Schicht PL und der MAC- Schicht werden Transportkanäle 2 genannt und geben an, wie die Daten übertragen werden (z. B. auf allgemeinen Kanälen oder auf Kanälen, die lediglich einer bestimmten Mobilstation gewidmet sind). Die MAC-Schicht hat Aufgaben wie z. B. die Identifizierung der Nutzer, für welche Daten bestimmt sind, falls diese auf allgemeinen Kanälen übertragen werden, und die Abbildung von logischen Kanälen 3 auf die Transportkanäle 2. Dafür fügt die MAC-Schicht senderseitig Kontrollinformationen (z. B. über die Identität der Mobilstation) zu den übertragenen Daten hinzu, die sie von einer darüber angeordneten Funkverbindungs-Kontrollschicht RLC ("radio link control") erhalten hat. Empfangsseitig werden diese Kontrollinformationen ausgewertet und wieder von den Daten entfernt, bevor diese über die logischen Kanäle 3 an die RLC-Schicht weitergeleitet werden. Als logische Kanäle 3 werden die Verbindungen zwischen der MAC-Schicht und der RLC-Schicht bezeichnet. In the radio system described, the information is transmitted digitally, the data transmission being based on a layer model. This layer model is shown in FIG. 2. Each receiver MS1 to MS6 and the transmitter BS consist of a physical layer PL ("physical layer"), which is responsible on the transmitter and receiver side for processing the data for transmission via the air interface via physical channels 1 . In the following consideration, it is assumed that higher layers on the transmitter side are also accommodated in the base station, although these can also be accommodated in functional blocks separate from the base station BS. On the transmitter and receiver side there is a media access control layer MAC ("medium access control") above the physical layer, which is connected to the physical layer PL. The connections between the physical layer PL and the MAC layer are called transport channels 2 and indicate how the data are transmitted (for example on general channels or on channels which are dedicated only to a specific mobile station). The MAC layer has tasks such as B. the identification of the users for which data is intended if they are transmitted on general channels, and the mapping of logical channels 3 onto the transport channels 2 . For this purpose, the MAC layer on the transmitter side adds control information (for example about the identity of the mobile station) to the transmitted data, which it has received from a radio link control layer RLC ("radio link control") arranged above it. At the receiving end, this control information is evaluated and removed from the data again before it is forwarded to the RLC layer via the logical channels 3 . The connections between the MAC layer and the RLC layer are referred to as logical channels 3 .

Die RLC-Schicht ist verantwortlich für die Überwachung der Datenübertragung, d. h. für die Feststellung von fehlenden Daten und evtl. deren erneute Anforderung. In der RLC-Schicht können mehrere Einheiten definiert werden. Jede RLC-Einheit ist dabei mit einer Verbindung zwischen höheren Schichten und RLC (z. B. radio bearer) verbunden. Auch die RLC-Schicht kann senderseitig Daten, die sie von höheren Schichten bekommen hat, Kontrollinformationen hinzufügen. Diese Kontrollinformationen werden empfangsseitig genutzt, um z. B. zu beurteilen, ob Daten fehlen, und werden von den Daten entfernt, bevor diese wieder an die höheren Schichten weitergeleitet werden. The RLC layer is responsible for monitoring the Data transmission, d. H. for the detection of missing Data and possibly their renewed request. In the RLC layer several units can be defined. Any RLC unit is with a connection between higher layers and RLC (e.g. radio bearer) connected. The RLC layer can also data on the transmitter side that they receive from higher layers added control information. This Control information is used at the receiving end, e.g. B. to judge whether data is missing and will be removed from the data before these are forwarded back to the higher layers.

Die Daten werden in dem Funksystem in Zeitschlitzen übertragen, die wiederum in eine feste Rahmenstruktur eingebettet sind. Die Rahmen dauern jeweils 10 Millisekunden und beinhalten 15 Zeitschlitze, auf die die über einen physikalischen Kanal 1 übertragenen Daten verteilt werden. In jedem dieser Zeitschlitze wird ein so genannter Burst übertragen, der eine Folge von Bits darstellt, die in verschiedene Datenfelder aufgeteilt sein können. The data are transmitted in the radio system in time slots, which in turn are embedded in a fixed frame structure. The frames each last 10 milliseconds and contain 15 time slots over which the data transmitted over a physical channel 1 are distributed. A so-called burst is transmitted in each of these time slots, which represents a sequence of bits that can be divided into different data fields.

Die zu übertragenden Multicast-Nachrichten werden gemäß dem Schichtenmodell auf einen physikalischen Kanal 1 abgebildet, der über die Luftschnittstelle vom Sender BS zu wenigstens einem Empfänger MS1 bis MS6 übertragen wird. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird nun die Sendeleistung dieses physikalischen Kanals 1 so geregelt, dass alle die der Empfänger MS1 bis MS6, die die Multicast-Nachricht empfangen sollen, diese mit wenigstens einer bestimmten Mindest- Empfangsqualität empfangen können. Im folgenden wird nun davon ausgegangen, dass die Empfänger MS4 bis MS6 eine Empfangsgruppe für Multicast-Nachrichten bilden, die vom Sender BS ausgesendet werden. Weiterhin sollen alle Empfänger MS1 bis MS6 so ausgestaltet sein, dass sie die Empfangsqualität von empfangenen Multicast-Nachrichten ermitteln können und mit vorgegebenen Grenzwerten vergleichen können. Davon abhängig erzeugen sie ein Sendeleistungs-Steuersignal, das ein Up- Befehl zum Erhöhen der Sendeleistung ist, falls die Empfangsqualität zu schlecht ist, und ein Down-Befehl ist, falls die Empfangsqualität über dem Grenzwert liegt. The multicast messages to be transmitted are mapped according to the layer model onto a physical channel 1 , which is transmitted via the air interface from the transmitter BS to at least one receiver MS1 to MS6. With the help of the present invention, the transmission power of this physical channel 1 is now regulated so that all of the receivers MS1 to MS6 who are to receive the multicast message can receive it with at least a certain minimum reception quality. In the following it is now assumed that the receivers MS4 to MS6 form a reception group for multicast messages which are emitted by the transmitter BS. Furthermore, all receivers MS1 to MS6 should be designed such that they can determine the reception quality of received multicast messages and can compare them with predefined limit values. Depending on this, they generate a transmission power control signal which is an up command to increase the transmission power if the reception quality is too poor and a down command if the reception quality is above the limit value.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel senden alle Empfänger MS4 bis MS6 der Gruppe die Sendeleistungs-Steuersignale an den Sender BS. Der Sender BS ist so eingerichtet, dass er die Sendeleistung für die Übertragung der Multicast-Nachrichten so lange erhöht, wie er von einem Empfänger MS4 bis MS6 der Gruppe einen Up-Befehl erhält. Ausgehend von einem Zustand, in dem die Sendeleistung für alle Empfänger MS4 bis MS6 der Gruppe zu gering ist, soll nun die Einstellung der Sendeleistung beschrieben werden. Zu Beginn senden alle Empfänger MS4 bis MS6 Up-Befehle, so dass der Sender BS die Sendeleistung schrittweise erhöht. Damit erhöht sich auch bei den Empfängern MS4 bis MS6 die Empfangsqualität, wobei zuerst bei den nächstgelegenen Empfängern MS4 und MS5 die Empfangsqualität den erforderlichen Wert erreicht. Sobald dies geschieht, senden diese Empfänger MS4 und MS5 Down-Befehle, wohingegen der weiter entfernte Empfänger MS6 weiterhin Up-Befehle sendet. Der Sender BS erhöht nun die Sendeleistung weiterhin bis zu einem Zeitpunkt, zu dem auch die Empfangsqualität bei dem Empfänger MS6 ausreichend hoch ist, so dass dieser aufhört, Up-Befehle zu senden und bei einem weiteren Ansteigen der Sendeleistung Down-Befehle sendet. In diesem Fall würde der Sender BS ausschließlich Down-Befehle erhalten, so dass er die Sendeleistung wieder verringert, wobei er die Sendeleistung jedoch nur so weit verringert, bis der am weitesten entfernte Empfänger MS6 die Multicast-Nachrichten wieder mit einer zu geringen Qualität empfängt und beginnt, Up-Befehle zu senden. Die Sendeleistung des Senders BS für die Übertragung von Multicast-Nachrichten an die Empfänger MS4 bis MS6 wird bei diesem Verfahren so eingestellt, dass sie bei dem am weitesten entfernten Empfänger MS6 zu einem Schwanken der Empfangsqualität um den erforderlichen Grenzwert herum führt. Der Empfänger MS6 sendet dabei im Wechsel Up- und Down- Befehle, wohingegen die anderen, näher gelegenen Empfänger MS4, MS5 ständig ausschließlich Down-Befehle senden. Letztere empfangen die Multicast-Nachrichten zwar mit einer unnötig hohen Qualität, jedoch ist dies unvermeidbar, wenn auch der Empfänger MS6 die Multicast-Nachrichten mit einer ausreichenden Qualität empfangen soll. According to a first embodiment, all receivers send MS4 to MS6 of the group transmit power control signals the transmitter BS. The transmitter BS is set up so that it Transmission power for the transmission of multicast messages as long as it increases from a receiver MS4 to MS6 Group receives an up command. Starting from a state in which the transmission power for all receivers MS4 to MS6 Group is too small, the setting of the Transmission power are described. At the beginning, all recipients send MS4 to MS6 up commands so that the transmitter BS the transmission power gradually increased. This also increases in the Receivers MS4 to MS6 the reception quality, with the first nearest receivers MS4 and MS5 the reception quality reached the required value. Once this happens these receivers send MS4 and MS5 Down commands, whereas the more distant receiver MS6 continues to send up commands. The transmitter BS now continues to increase the transmission power up to a point in time when the reception quality at the Receiver MS6 is high enough to stop Send up commands and if the Send power sends down commands. In this case the Sender BS only received down commands, so it the transmission power is reduced again, the However, transmission power is only reduced until the farthest remote receiver MS6 with the multicast messages again of poor quality receives and begins to up commands send. The transmission power of the transmitter BS for the transmission of multicast messages to the recipients MS4 to MS6 set in this procedure so that it most distant receiver MS6 to fluctuate Reception quality around the required limit. The MS6 receiver alternately sends up and down Orders, whereas the other, closer recipients MS4, MS5 constantly send only down commands. Latter receive the multicast messages with an unnecessarily high quality, however this is inevitable, albeit the The MS6 receiver uses a multicast message should receive sufficient quality.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann zusätzlich vorgesehen sein, dass Down-Befehle mit einem größeren zeitlichen Abstand gesendet werden als Up-Befehle oder dass sogar Down-Befehle überhaupt nicht gesendet werden, sondern nur Up-Befehle. Der Sender BS muss in einem solchen Fall so eingerichtet sein, dass er die Sendeleistung auch verringert, wenn er eine bestimmte Zeit lang keinen Up-Befehl erhält. In this embodiment, can also be provided be that down commands with a larger time interval are sent as up commands or that even down commands not sent at all, only up commands. The In such a case, the transmitter BS must be set up that it reduces the transmission power even if it has a does not receive an UP command for a certain period of time.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel werden nicht alle Empfänger einer Gruppe zur Einstellung der Sendeleistung herangezogen, sondern vom Sender BS der Empfänger ausgewählt, der am weitesten entfernt ist und die Einstellung der Sendeleistung ausschließlich anhand dessen Sendeleistungs- Steuersignal durchgeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden nun die Empfänger MS1 bis MS4 eine Gruppe, die gemeinsam Multicast-Nachrichten empfangen soll. Dabei wird zunächst vom Sender BS ein Maß für die Entfernung der verschiedenen Empfänger MS1 bis MS4 der Gruppe ermittelt. Dazu kann vom Sender BS die Größe der Umlaufzeit ("round trip time, RTT") verwendet werden. Mit Hilfe dieser in dem Funksystem bereits existierenden Messung, die beim Anmelden eines Empfängers MS1 bis MS6 im Funksystem durchgeführt wird, kann der Sender den Abstand jedes Empfängers MS1 bis MS4 der Gruppe von dem Sender BS schätzen. Dadurch kann der am weitesten entfernte Empfänger MS1 für die Leistungsregelung ausgewählt werden. In diesem Fall wird vom Sender BS die Leistung so geregelt, dass die Leistung erhöht wird, wenn der Empfänger MS1 Up-Befehle sendet, und erniedrigt wird, wenn der Empfänger MS1 Down- Befehle sendet. Die anderen Empfänger MS2 bis MS4 befinden sich in einer geringeren Entfernung zum Sender BS, so dass diese die Multicast-Nachrichten in aller Regel mit einer besseren Qualität als der Empfänger MS1 empfangen können, so dass für alle Empfänger MS1 bis MS4 der Gruppe eine Mindest- Empfangsqualität sichergestellt ist. According to a second embodiment, not all Receiver of a group for setting the transmission power used, but selected by the sender BS the recipient, which is farthest away and the attitude of Transmission power based solely on its transmission power Control signal carried out. In this embodiment the receivers MS1 to MS4 now form a group that should receive multicast messages together. This will start with from the transmitter BS a measure of the distance of the different Receiver MS1 to MS4 of the group determined. This can be done from Sender BS the size of the round trip time (RTT) be used. With the help of this already in the radio system existing measurement, when registering a receiver MS1 until MS6 is carried out in the radio system, the transmitter can Distance of each receiver MS1 to MS4 of the group from that Estimate transmitter BS. This allows the most distant Receiver MS1 can be selected for the power control. In In this case, the transmitter BS regulates the power in such a way that performance is increased when the receiver MS1 Up commands sends, and is degraded when the receiver MS1 down- Sends commands. The other receivers MS2 to MS4 are located itself at a closer distance to the transmitter BS, so that this usually the multicast messages with one better quality than the receiver MS1 can receive, so that for all receivers MS1 to MS4 in the group a minimum Receiving quality is ensured.

Wenn nun bei diesem Ausführungsbeispiel ein neuer Empfänger, beispielsweise der Empfänger MS6, zu der Gruppe für die Multicast-Nachrichten hinzukommt, muss unter Umständen die Sendeleistung neu angepasst werden. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der neu hinzugekommene Empfänger MS6 eine Rückmeldung an das Funksystem gibt, ob die Multicast- Nachrichten schon ausreichend gut empfangen werden. Dadurch kann eine unnötige Veränderung der Sendeleistung des Senders BS vermieden werden. In this embodiment, if a new receiver for example the recipient MS6, to the group for the Multicast messages may need to be added Transmitting power can be adjusted. You can do this, for example it should be provided that the newly added receiver MS6 gives feedback to the radio system whether the multicast Messages are received well enough. Thereby can cause an unnecessary change in the transmit power of the transmitter BS can be avoided.

Claims

1. Method for setting the transmission power for the transmission of multicast messages in a radio system, wherein multicast messages to be transmitted by a transmitter (BS) are intended for a group of receivers (MS), in which method
the transmitter (BS) sends the multicast messages to the receivers (MS) belonging to the group,
at least one receiver (MS) of the group determines the reception quality for the multicast messages and sends a transmission power control signal to the transmitter (BS) depending on the reception quality, and
the transmitter (BS) sets the transmission power for the transmission of the multicast messages in such a way that the at least one receiver (MS), which transmits a transmission power control signal, receives the multicast messages with a reception quality that is at or above a limit value.

2. The method according to claim 1, characterized, that the at least one receiver (MS) as transmission power Control signal sends an increase command to the transmitter (BS), as long as the at least one receiver (MS) is multicast Messages with a below the limit Receiving quality received, and a decrease command to the transmitter (BS) sends as long as the at least one receiver (MS) Multicast messages with a higher than the limit Receiving quality.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that all receivers (MS) in the group have the reception quality for determine the multicast messages and a transmission power Send control signal to the transmitter (BS).

4. The method according to claim 3, characterized, that the transmitter (BS) the transmission power for transmission of multicast messages increases when a first number of Recipients (MS) the multicast messages with one above the Received quality limit value, and decreased when a second number of recipients (MS) receive the Multicast messages with a below the limit Receiving quality, the first number less than the second number is.

5. The method according to claim 4, characterized in that the first number is 1 and the second number is the number of remaining recipients (MS) in the group.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that further messages are transmitted in the radio system, their transmission power with the help of further transmission power Control signals is set by these further Message receiving recipient (MS) to the sender (BS) are sent, the frequency with which the Transmission power control signal sent for the further messages be higher than the frequency at which that Transmission power control signal for the multicast messages is sent out.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the at least one recipient (MS) when he receives the Multicast messages with a higher than the limit Receiving quality received, the transmission power control signal in sends out longer intervals than if he sends the Multicast messages with a below the limit Receiving quality.

8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized, that the at least one recipient (MS) is only one Transmit power control signal when it sends the multicast Messages with a below the limit Receiving quality received, and the transmitter (BS) the transmission power for the multicast messages will decrease if it is within a a certain period of time one or only a few transmission power Receives control signals, and the transmission power increases when it at least one transmit power control signal or at least a certain number of transmission power control signals receives.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the transmitter (BS) is a measure of the distance of the receiver (MS) of the group identified a subset of the farthest selects receivers (MS) remote from the transmitter (BS) and only this instructs to send transmit power control signals.

10. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the transmitter (BS) is a measure of the distance of the receiver (MS) of the group, the farthest from the transmitter (BS) selects the remote receiver (MS) and only instructs it, Transmit power control signals.

11. The method according to claim 9 or 10, characterized, that the transmitter (BS) by means of a radio system for The location service provided Receiver (MS) determined and depending on the positions the distances of the receiver (MS) from the transmitter (BS) determined.

12. The method according to claim 9 or 10, characterized, that when a receiver (MS) registers in the radio system, a Orbital period (RTT) is determined, which is a measure of the Signal transit time between the receiver (MS) and the transmitter (BS) represents, and the round trip time (RTT) as a measure of the distance of the Receiver (MS) to the transmitter (BS) is used.

13. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized, that the transmitter (BS) as soon as there is one in the radio system registered receiver (MS) deregisters from the radio system, a new one Receiver (MS) registers in the radio system or a receiver (MS) its position changed, the dimensions for the distances of the Receiver (MS) of the group updated and depending on that most distant receiver (MS) from transmitter (BS) selects and instructs to send transmit power control signals.

14. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the receiver (MS) determines the reception quality based on the Signal-to-interference ratio determined.

15. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the radio transmission in the radio system block by block happens and the receiver (MS) based on the reception quality the block error rate determined.

16. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the radio transmission takes place bit by bit in the radio system and the receiver (MS) determines the reception quality based on the Bit error rate determined.

17. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the radio system is a mobile radio system, with the transmitter (BS) corresponds to the network side of the mobile radio system and the receivers (MS) each correspond to a mobile station.

18. The method according to claim 17, characterized, that the radio system is a UMTS mobile radio system.

19. Radio system for transmitting multicast messages, with a transmitter (BS) for transmitting multicast messages, which are intended for a group of recipients (MS), the transmitter (BS) being set up in such a way that it Multicast messages to the recipients belonging to the group (MS) sends, and the receivers (MS) are set up so that they can Reception quality for the multicast messages received determine and depending on the reception quality Send transmit power control signal to the transmitter (BS), and wherein the transmitter (BS) is set up so that it the Transmission power for the transmission of multicast messages in this way sets at least one receiver (MS) that a Transmitting power control signal sends out the multicast messages with one at or above a limit Receiving quality.

20. Radio system according to claim 19, characterized, that the radio system for performing the procedure after one of claims 1 to 18 is configured.

21. Sender for transmitting multicast messages in one Radio system, the multicast messages for a group are determined by receivers (MS) in the radio system, the transmitter (BS) being set up in such a way that it Multicast messages to those belonging to the group Receiver (MS) sends and depending on transmission power Control signals from at least one receiver in Dependence of the reception quality for the receiver Multicast messages are sent, the transmission power for stops the transmission of the multicast messages in such a way that the at least one transmit power control signals the recipient (MS) sending the multicast messages with a or reception quality above a limit receives.

22. Transmitter according to claim 21, characterized, that the transmitter to carry out the procedure after a of claims 1 to 18 is designed.

23. Receiver to receive multicast messages in a radio system, with a transmitter (BS) for transmission multicast messages for a group of recipients (MS) are determined the receiver (MS) being set up in such a way that it receives the Receiving quality for the multicast messages determined and a transmission power depending on the reception quality Control signal to the transmitter (BS) sends.

24. Receiver according to claim 23, characterized, that the recipient (MS) to perform the procedure after one of claims 1 to 17 is configured.