DE10158751A1

DE10158751A1 - Verfahren zur Steuerung der Übertragung von Daten über eine Mobilfunkstrecke

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Publication number: DE10158751A1
Application number: DE10158751A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Baer; Hyung-Nam Choi; Thomas Gottschalk; Arkadius Szczepanski
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung, eine Sende- und/oder Empfangseinheit und ein Kommunikationssystem zur Steuerung der Übertragung von Daten über eine Mobilfunkstrecke in einem Mobilfunksystem nach dem Universal Mobile Telecommunications System-Standard UMTS, insbesondere zur effizienten Leistungsregelung für zukünftige Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode. DOLLAR A Um ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die aufbauend auf ein Multicast-Konzept nach (6) eine effiziente Leistungsregelung für zukünftige Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass ein Uplink Multicast-Kanal für die Übertragung von Kontrolldaten zur Durchführung von Multicast-Anwendungen benutzt wird, wobei der Uplink Multicast-Kanal analog einem Uplink DPCCH des UMTS-FDD Modes aufgebaut ist, in dem nun aber Feedback Information-Bits (FBI) genutzt werden, um im Uplink eine Multicast Information zu übertragen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung, eine Sende- und/oder Empfangseinheit und ein Kommunikationssystem zur Steuerung der Übertragung von Daten über eine Mobilfunkstrecke in einem Mobilfunksystemen nach dem Universal Mobile Telecommunications System-Standard UMTS, insbesondere zur effizienten Leistungsregelung für zukünftige Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode.

Die aktuelle Version des UMTS-Standards, bezeichnet als Release 4, Stand 06/2001, beinhaltet drei Funkübertragungstechnologien: den Frequenzbereichsduplex bzw. FDD-Mode, den 3.84 Mcps Zeitbereichsduplex bzw. TDD-Mode und den 1.28 Mcps TDD- Mode. Die folgenden Ausführungen beziehen sich ausschliesslich auf den FDD-Mode, siehe [1]-[5].

Im FDD-Mode erfolgt die Datenübertragung von Up- und Downlink auf unterschiedlichen Frequenzen. Unter dem Begriff Uplink wird die Übertragung der Daten von einem mobilen Teilnehmer- Endgerät, beispielsweise einem Handy o. ä., zu einer Basisstation verstanden. Das mobile Teilnehmer-Endgerät wird nachfolgend UE genannt, die Basisstation wird als NodeB bezeichnet. Entsprechend wird die Übertragung der Daten von der NodeB zur UE als Downlink bezeichnet. Die Trennung der Kanäle bzw. der einzelnen Teilnehmer erfolgt durch das Aufprägen von orthogonalen Codes, s. g. Spreizcodes, auf die Informationsdaten.

Im FDD-Mode stellt die Leistungsregelung ein wichtiges Element dar. Aufgabe der Leistungsregelung ist, für jede Verbindungsrichtung, also sowohl für Uplink als auch für Downlink, die Sendeleistung jeweils so einzustellen, so dass die Daten auf effizienter Weise über die physikalischen Kanäle mit einer bestimmten Übertragungsqualität übertragen werden ohne dabei andere Teilnehmer zu stören.

In [4] sind die Verfahren zur Leistungsregelung für die verschiedenen physikalischen Kanäle spezifiziert. Dabei unterscheidet man zwischen den s. g. Common Channels und den s. g. Dedicated Channels. Bei den Downlink Common Channels beispielsweise werden Daten unidirektional von der NodeB zu allen UEs bzw. zu einem bestimmten UE in der Zelle gesendet. Hierzu werden die Common Channels mit einer konstanten Sendeleistung übertragen, damit diese in der gesamten Zelle gut empfangen werden können.

Die Dedicated Channels hingegen dienen zur bidirektionalen Datenübertragung zwischen der NodeB und einem bestimmten UE. Die Einstellung der Sendeleistungen für diese Kanäle erfolgt in Form einer SIR-basierten Leistungsregelung. Aufgabe der SIR-basierten Leistungsregelung ist, für jede Verbindungsrichtung die Sendeleistung der Kanäle individuell so einzustellen, so dass an der jeweiligen Empfangsantenne ein vorgegebener Wert des Signal- zu Interferenz-Verhältnisses SIR eingehalten wird. Beispielsweise wird die SIR-basierte Leistungsregelung in Downlink-Richtung wie folgt durchgeführt.

Das NodeB sendet Daten über einen Downlink Dedicated Channel zum UE zunächst mit einer konstanten Sendeleistung. Die UE führt auf die empfangenen Daten auf den Dedicated Channel eine Messung des SIRs durch. Dieser Wert stellt ein Qualitätskriterium für den empfangenen Kanal dar. Durch Vergleich mit einem vorgegebenen Wert SIR_target wird ein Transmit Power Control- bzw. TPC-Befehl zur Leistungsänderung am NodeB erzeugt und das Ergebnis über einen zugehörigen Uplink Dedicated Channel zur NodeB zurückgesendet. Der Wert für SIR_target wird dabei vom UMTS-Netz für jede UE individuell so vorgegeben, so dass für die jeweilige Verbindung eine ausreichende Qualität gewährleistet wird.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik sind die TPC-Befehle TPC_cmd reine 1-bit Informationen. TPC-Befehle stellen dabei lediglich die Information dar, ob das gemessene SIR unter- oder oberhalb des vorgegebenen Werts SIR_target liegt. Nach Empfang eines TPC-Befehls erfolgt dann im NodeB die Änderung der Sendeleistung für den nächsten Downlink Dedicated Channel um einen bestimmten Betrag Δ_TPC × TPC_cmd, z. B. um +1 dB. Im einzelnen ist der Ablauf wie folgt:

- Falls das gemessene SIR unterhalb SIR_target ist, wird der TPC-Befehl "Up" mit TPC_cmd = 1 im UE erzeugt und über eine Uplink-Verbindung zur NodeB übertragen. Im NodeB wird dann nach Empfang des Up-Befehls die Sendeleistung des Dedicated Channels bei der nächsten Downlink-Verbindung um den Betrag Δ_TPC erhöht übertragen.
- Falls das gemessene SIR oberhalb SIR_target ist, wird der TPC-Befehl "Down" mit TPC_cmd = -1 im UE erzeugt und über eine Uplink-Verbindung zur NodeB übertragen. Im NodeB wird dann nach Empfang des Down-Befehls die Sendeleistung des Dedicated Channels bei der nächsten Downlink-Verbindung um den Betrag Δ_TPC erniedrigt übertragen.

Derzeit können mit UMTS verschiedene Dienste und Anwendungen, wie z. B. News-Groups, Video-Konferenzen, Video-on-Demand etc., im Downlink über die Common Channels oder Dedicated Channels genutzt werden. Allerdings sind die bisherigen Möglichkeiten im Falle von zukünftigen Multicast-Diensten bzw. - Anwendungen, bei der die gleiche Information von der NodeB zu einer Gruppe von UEs gesendet werden sollen, s. g. Point-to- Multipoint-Übertragungen, ineffizient. Anstatt beispielsweise die jeweils gleichen Informationen jedem UE über einen separaten physikalischen Kanal über die Luftschnittstelle zu übertragen, ist es effizienter diese Informationen über einen gemeinsamen Kanal an alle in Frage kommenden UEs in der Gruppe gleichzeitig zu übertragen.

In [6] ist ein Grundkonzept einer Multicast-Übertragung in Downlink-Richtung beschrieben. Wesentlicher Inhalt der in [6] offenbarten Erfindung ist die Realisierung des physikalischen Downlink Multicast-Kanals sowie der dazugehörigen Verfahren zur Leistungsregelung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die aufbauend auf ein Multicast-Konzept nach [6] eine effiziente Leistungsregelung für zukünftige Multicast-Anwendungen im UMTS FDD- Mode zu schaffen. Hierzu zählt auch die Realisierung eines zugehörigen Uplink-Kanals sowie die Definition von TPC- Befehlen, die im UE zu erzeugen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren jeweils mit den Merkmalen des Anspruchs 1, des Anspruchs 3 und des Anspruchs 8 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Ferner sind eine Sende- und/oder Empfangseinheit nach Anspruch 13 und ein Kommunikationssystem mit den Merkmalen von Anspruch 14 Lösungen dieser Aufgabe. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden werden drei erfindungsgemäße Lösungen zur Realisierung einer effizienten Leistungsregelung für zukünftige Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode beschrieben:

- Definition eines Uplink Multicast-Kanals für die Übertragung von Kontrolldaten zur optimalen Durchführung von Multicast-Anwendungen;
- Definition eines Uplink TPC-Befehls zur Realisierung einer effizienten SIR-basierten Leistungsregelung;
- Verfahren zur Kombination mehrerer TPC-Befehle zu einem TPC-Befehl im Uplink.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Realisierung einer effizienten Leistungsregelung für zukünftige Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode zeichnet sich dadurch aus, dass ein Uplink Multicast-Kanal für die Übertragung von Kontrolldaten zur optimalen Durchführung von Multicast-Anwendungen benutzt wird. Über diesen Uplink Multicast-Kanal als physikalischen Kanal überträgt jedes Teilnehmer-Endgerät UE einer Multicast- Gruppe die Kontrollinformationen, die zur optimalen Durchführung von Multicast-Anwendungen erforderlich sind. Der Uplink Multicast-Kanal hat dabei prinzipiell das gleiche Aussehen wie der Uplink DPCCH, welcher bereits in FDD verwendet wird. Von daher wird der Multicast-Kanal hier mit MC-DPCCH bezeichnet. Auf diesen werden pro Zeitschlitz folgende Pilot-Bits übertragen: Transport Format Combination Indicator- bzw. TFCI-Bits, Feedback Information- bzw. FBI-Bits sowie Transmit Power Control- bzw. TPC-Bits. Für zukünftige Multicast- Anwendungen werden nun diese FBI-Bits erfindungsgemäß genutzt, um im Uplink auch die Multicast Information bzw. MCI- Bits zu übertragen. Mit den MCI-Bits wird der NodeB darüber informiert, welche Multicast-Dienste das jeweilige UE nutzt. Die exakte Anzahl der zu übertragenen Bits in den einzelnen Feldern des MC-DPCCHs ist variabel gestaltet, wobei auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen wird.

Ferner wird eine effiziente Leistungsregelung für zukünftige Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode durch Einführung einer neuen SIR-basierten Leistungsregelung geschaffen. Ziel jeder SIR-basierten Leistungsregelung ist, dass alle UEs der Multicast-Gruppe den Downlink Multicast-Kanal innerhalb der Zelle in ausreichender Qualität empfangen können. Aus diesem Grund ist es notwendig, dass eine Regelung der Sendeleistung im Downlink auf den UE hin ausgelegt ist, der den Downlink Multicast-Kanal mit der schlechtesten Qualität empfängt. Andererseits soll zur Schonung der Hochfrequenzbauteile in der NodeB ein häufiger Wechsel der Sendeleistungen vermieden werden. Daher werden nach vorliegender Erfindung für Multicast neue TPC-Befehle TPC_cmd definiert, die 2-bit Informationen darstellen. Jedes UE führt damit weiterhin auf die empfangenen Daten auf den Downlink Multicast-Kanal eine Messung des SIRs pro Zeitschlitz durch. Durch Vergleich mit vorgegebenen SIR-Schwellen wird slotweise ein TPC-Befehl zur Leistungsänderung am NodeB erzeugt und das Ergebnis über den MC-DPCCH zur NodeB übertragen. Nach Empfang der TPC-Befehle aller UEs der Multicast-Gruppe kombiniert das NodeB diese zu einem TPC- Befehl pro Slot und führt die Änderung der Sendeleistung für die nächste Downlink-Verbindung um einen bestimmten Betrag Δ_TPC × TPC_cmd durch. Durch die neuen TPC-Befehle TPC_cmd mit 2-bit Informationgehalt lassen sich im Gegensatz zum Stand der Technik nun aber bis zu vier unterschiedliche Modulationssymbole darstellbar, von denen zwei für Auf- und Abregelung und auch zwei gleichwertig für ein Verharren des Systems in einem aktuellen Leistungszustand verwendet werden. Gerade die Einführung dieses neuen Zustands ohne Leistungsänderung wird das System erheblich entlastet.

In einer Weiterbildung der Erfindung werden die nun zur Verfügung stehenden 2 bit des TPC-Befehls zur Darstellung der beiden entgegengesetzten Regelungsbefehle jeweils gleichwertig besetzt, also als Werte 00 und 11. Die der Bitfolge für Auf- und Abregelung der Sendeleistung zugehörigen Modulationssymbole sind im Signalraum am weitesten entfernt. Dies wirkt sich positiv bzgl. der Fehlerunanfälligkeit aus. Jeder Übertragungsfehler veranlaßt das System damit zu einem Verharren im Ist-Zustand, wohingegen nach dem Stand der Technik eine Regelung in jeweils entgegengesetzter und damit falscher Richtung ausgelöst wurde.

Ferner wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Betrag Δ_SIR als Toleranzintervall um einen Vorgabewert SIR_target eingeführt, das insbesondere symmetrisch zweiseitig ausgebildet ist. Somit werden nun auch Abweichungen von dem Vorgabewert SIR_target ohne Veranlassung einer Regelschritts akzeptiert, die noch innerhalb dieses Toleranzbandes liegen. Auch durch diese Maßnahme wird die Effizienz der Leistungsregelung durch Minderung der Regeleingriffe erhöht.

Als weitere Lösung der vorstehenden Aufgabe wird ein Verfahren zum Erstellung eines kombinierten TPC-Befehls als Funktion f der N TPC-Befehle aller UEs einer Multicast-Gruppe im Uplink vorgeschlagen. Je nach Grösse der Multicast-Gruppe empfängt das NodeB eine Vielzahl von TPC-Befehlen zur Änderung der Sendeleistung für den Downlink Multicast-Kanal. Die Aufgabe der NodeB besteht nun darin, durch eine Gewichtung einzelner der N TPC-Befehle aller UEs mit entsprechender Regelung so zu verarbeiten, dass die Daten auf dem Downlink Multicast-Kanal von jedem UE der Multicast-Gruppe innerhalb der Zelle in ausreichender Qualität empfangen werden können. Zur effizienten Leistungsregelung wird vorgeschlagen, dass ein kombinierter TPC-Befehl als Funktion f der N TPC-Befehle aller UEs einer Multicast-Gruppe erstellt wird, der

- ein Hochregeln der Sendeleistung für die gesamte Multicast-Gruppe veranlaßt, wenn mindestens ein "Up"-Befehl empfangen wird, unabhängig davon, was die anderen N - 1 TPC- Befehle aussagen;
- keine Veränderung der Sendeleistung vorsieht, wenn alle N TPC-Befehle als "Do nothing"-Befehle empfangen werden und
- der eine Senkung der Sendeleistung für die gesamte Multicast-Gruppe veranlaßt, wenn unter den N TPC-Befehlen mindestens ein "Down"-Befehl empfangen wird und sich unter den restlichen N - 1 TPC-Befehlen kein "Up"-Befehl befindet.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert.
Fig. 1 stellt eine Rahmenstruktur des Uplink-Kontrollkanals MC-DPCCH für Multicast-Anwendungen dar;
Fig. 2 zeigt eine skizzierte Darstellung einer Mobilfunkzelle bei räumlich selektiver Paketdatenübertragung einer Basisstation NodeB zu mehreren Mobilstationen UE1 bis UE6 als vereinfachtes Blockschaltbild und
Fig. 3 zeigt einen Aufbau eines physikalischen Multicast- Kanals PMcCH im Downlink Rahmenstruktur in TD-SCDMA.
Ferner sind der Zeichnung zwei Tabellen beigefügt, von denen
Tabelle 1 Beispiele für Slotformate für den MC-DPCCH und
Tabelle 2 Multicast TPC-Befehle gemäß vorliegender Erfindung wiedergibt.
Bei schon im vorstehenden Text werden auch nachfolgend im wesentlichen die Fachbegriffe verwendet, wie sie für den Fachmann in diesem Gebiet der Technik geläufig sind. Dabei muss in Kauf genommen werden, dass es sich hierbei vor allem um englisch sprachige Begriffe handelt, für die es jedoch keine geläufige deutsche Übersetzung gibt.
Anhand der Abbildungen der Zeichnung werden nachfolgend drei erfindungsgemäße Lösungen zur Realisierung einer effizienten Leistungsregelung für zukünftige Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode beschrieben:

1. Uplink Multicast-Kanal

In Fig. 1 ist die Rahmenstruktur des Uplink-Kontrollkanals für Multicast-Anwendungen dargestellt.
Auf diesem physikalischen Kanal überträgt jedes UE der Multicast-Gruppe die Kontrollinformationen, die zur optimalen Durchführung von Multicast-Anwendungen erforderlich sind. Dieser Uplink Multicast-Kanal hat das gleiche Aussehen wie der Uplink DPCCH, welcher bereits in FDD vorhanden ist. Von daher wird der Multicast-Kanal hier mit MC-DPCCH bezeichnet. Auf diesen werden pro Zeitschlitz bzw. Slot folgende Pilot- Bits übertragen: Transport Format Combination Indicator- bzw. TFCI-Bits, Feedback Information- bzw. FBI-Bits sowie Transmit Power Control- bzw. TPC-Bits. Für den MC-DPCCH ist der Spreizfaktor SF von 256 vorgesehen, so dass pro Slot 10 Kontrollbits im Uplink übertragen werden können.
Eine Erweiterung zu dem bereits vorhandenen DPCCH stellt in dem MC-DPCCH die Verwendung der FBI-Bits dar. Bisher werden derartige FBI-Bits im FDD-Mode dazu verwendet, um Techniken wie Closed loop mode Transmit Diversity CL-TxD oder Site Selection Diversity Transmission SSDT zu unterstützen, siehe [4]. Für zukünftige Multicast-Anwendungen werden nun diese FBI-Bits erfindungsgemäß genutzt, um im Uplink auch die Multicast Information bzw. MCI-Bits zu übertragen. Mit den MCI- Bits wird der NodeB darüber informiert, welche Multicast- Dienste das jeweilige UE nutzt. Die exakte Anzahl der zu übertragenen Bits in den einzelnen Feldern des MC-DPCCHs ist variabel gestaltet. Als Beispiel sind in Tabelle 1 einige Slotformate für den Kanal dargestellt.

2. Uplink Multicast-Befehle

Ziel der SIR-basierten Leistungsregelung ist, dass alle UEs der Multicast-Gruppe den Downlink Multicast-Kanal innerhalb der Zelle in ausreichender Qualität empfangen können. Aus diesem Grund ist es notwendig, dass die Regelung der Downlink-Sendeleistung auf den "schwächsten" UE ausgelegt werden muss. Mit der Bezeichnung "schwächstes" UE ist die UE gemeint, die den Downlink Multicast-Kanal mit der schlechtesten Qualität empfängt. Andererseits soll zur Schonung der Hochfrequenzteile ein häufiger Wechsel der Sendeleistungen am NodeB vermieden werden.
Daher werden für Multicast neue TPC-Befehle TPC_cmd definiert, die nun jetzt 2-bit Informationen darstellen. Jedes UE führt wie gehabt auf die empfangenen Daten auf den Downlink Multicast-Kanal eine Messung des SIRs pro Zeitschlitz durch. Durch Vergleich mit vorgegebenen SIR-Schwellen wird slotweise ein TPC-Befehl zur Leistungsänderung am NodeB erzeugt und das Ergebnis über den MC-DPCCH zur NodeB übertragen. Nach Empfang der TPC-Befehle aller UEs der Multicast-Gruppe kombiniert das NodeB diese zu einem TPC-Befehl pro Slot und führt die Änderung der Sendeleistung für die nächste Downlink-Verbindung um einen bestimmten Betrag Δ_TPC × TPC_cmd durch. Im einzelnen soll jedes UE die neuen Multicast TPC-Befehle auf folgender Weise generieren:

- Falls SIR < SIR_target - Δ_SIR ist, wird der TPC-Befehl "Up" (TPC_cmd = 1) im UE erzeugt und über den MC-DPCCH zur NodeB übertragen. Im NodeB wird dann nach Empfang des Up- Befehls die Sendeleistung des Downlink Multicast-Kanals um den Betrag Δ_TPC erhöht übertragen.
- Falls SIR_target - Δ_SIR < SIR < SIR_target + Δ_SIR ist, wird der TPC-Befehl "Do nothing" (TPC_cmd = 0) im UE erzeugt und über den MC-DPCCH zur NodeB übertragen. Im NodeB wird dann nach Empfang diesen Befehls die Sendeleistung des Downlink Multicast-Kanals nicht verändert.
- Falls SIR > SIR_target + Δ_SIR ist, wird der TPC-Befehl "Down" (TPC_cmd = -1) im UE erzeugt und über den MC-DPCCH zur NodeB übertragen. Im NodeB wird dann nach Empfang des Down-Befehls die Sendeleistung des Downlink Multicast- Kanals um den Betrag Δ_TPC erniedrigt übertragen.

In Tabelle 2 ist das Verfahren zur Generierung der neuen Multicast TPC-Befehle zusammengefasst.

3. Kombination der TPC-Befehle im Uplink

Je nach Grösse der Multicast-Gruppe empfängt das NodeB eine Vielzahl von TPC-Befehlen zur Änderung der Sendeleistung für den Downlink Multicast-Kanal. Die Aufgabe der NodeB ist es nun, die verschiedenen TPC-Befehle zu einem TPC-Befehl zu kombinieren, so dass die Daten auf dem Downlink Multicast- Kanal von jedem UE der Multicast-Gruppe innerhalb der Zelle in ausreichender Qualität empfangen werden können. Unter der Annahme, dass sich die Multicast-Gruppe aus N UEs zusammensetzt, muss ein kombinierter TPC-Befehl als Funktion f der N TPC-Befehle aller UEs generiert werden:

TPC_cmd = f(TPC_cmd_1, TPC_cmd_2, . . ., TPC_cmd_N)
Zur effizienten Leistungsregelung soll das NodeB das kombinierte TPC-Befehl auf folgender Weise erzeugen:

- TPC_cmd = 1: Mindestens ein "Up"-Befehl wird empfangen, unabhängig davon, was die anderen N - 1 TPC-Befehle aussagen.
- TPC_cmd = 0: Alle N TPC-Befehle werden als "Do nothing"- Befehle empfangen.
- TPC_cmd = -1: Wenn unter den N TPC-Befehlen mindestens ein "Down"-Befehl empfangen wird und sich unter den restlichen N - 1 TPC-Befehlen kein "Up"-Befehl befindet.

Im folgenden wird zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels gemäß vorliegender Erfindung ein Multicast-Szenario angenommen, wie in Fig. 2 dargestellt. Es wird von einer UMTS- Funkzelle ausgegangen mit einer NodeB und 6 UEs, UE1 bis UE6. Zur Übertragung der Multicast-Daten im Downlink wird der physikalische Multicast-Kanal PMcCH entsprechend der Offenbarung von [6] verwendet, siehe Fig. 3.
Das NodeB sendet nun die Multicast-Daten im Daten-Teil des PMcCHs zu allen 6 UEs der Multicast-Gruppe zunächst mit einer konstanten Sendeleistung. Alle UEs führen auf die empfangenen Daten auf den PMcCH eine Messung des SIRs pro Zeitschlitz durch. Durch Vergleich mit vorgegebenen SIR-Schwellen nach Tabelle 2 wird dann ein TPC-Befehl pro Zeitschlitz zu einer Leistungsänderung Δ_PMcCH am NodeB erzeugt und das Ergebnis über den MC-DPCCH zur NodeB übertragen. Nach Empfang der TPC- Befehle aller UEs der Multicast-Gruppe kombiniert das NodeB diese slotweise zu einem TPC-Befehl und führt die entsprechende Änderung der Sendeleistung von einem zum nächsten Zeitschlitz für den nächsten PMcCH um einen bestimmten Betrag Δ_PMcCH = Δ_TPC × TPC_cmd durch.
Hierzu werden nun exemplarisch folgende drei Fälle betrachtet:

Fall 1

Hier wird angenommen, dass die 6 UEs nach Auswertung des PMcCH folgende TPC-Befehle pro Slot generieren:

- UE1 → TPC_cmd_1 = 1 ("Up")
- UE2 → TPC_cmd_2 = 1 ("Up")
- UE3 → TPC_cmd_3 = 1 ("Up")
- UE4 → TPC_cmd_4 = 0 ("Do nothing")
- UE5 → TPC_cmd_5 = -1 ("Down")
- UE6 → TPC_cmd_6 = 0 ("Do nothing")

Da die Regelung der Downlink-Sendeleistung auf den "schwächsten" UE ausgelegt wird, kombiniert das NodeB die verschiedenen TPC-Befehle zu einem TPC_cmd = 1, also das Kommando "Up".

Fall 2

- UE1 → TPC_cmd_1 = 0 ("Do nothing")
- UE2 → TPC_cmd_2 = 0 ("Do nothing")
- UE3 → TPC_cmd_3 = 0 ("Do nothing")
- UE4 → TPC_cmd_4 = -1 ("Down")
- UE5 → TPC_cmd_5 = -1 ("Down")
- UE6 → TPC_cmd_6 = 0 ("Do nothing")

In diesem Fall kombiniert das NodeB die verschiedenen TPC- Befehle zu einem TPC_cmd = -1, also das Kommando "Down".

Fall 3

- UE1 → TPC_cmd_1 = 0 ("Do nothing")
- UE2 → TPC_cmd_2 = 0 ("Do nothing")
- UE3 → TPC_cmd_3 = 0 ("Do nothing")
- UE4 → TPC_cmd_4 = 0 ("Do nothing")
- UE5 → TPC_cmd_5 = 0 ("Do nothing")
- UE6 → TPC_cmd_6 = 0 ("Do nothing")

In diesem Fall kombiniert das NodeB die verschiedenen TPC- Befehle zu einem TPC_cmd = 0, also das Kommando "Do nothing".
Es wird anhand der vorstehenden Beschreibung deutlich, dass die zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe angegebenen Merkmale sehr vorteilhaft miteinander kombiniert werden.
Hintergrundangaben zu UMTS finden sich zusammengefaßt insbesondere an folgenden im vorstehenden Text referenzierten Stellen:
[1] 3GPP TR 25.211 V4.0.0 (2001-03): Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)
[2] 3GPP TR 25.212 V4.0.0 (2000-12): Multiplexing and channel coding (FDD)
[3] 3GPP TR 25.213 V4.0.0 (2001-03): Spreading and modulation (FDD)
[4] 3GPP TR 25.214 V4.0.0 (2001-03): Physical layer procedures (FDD)
[5] 3GPP TR 25.215 V4.0.0 (2001-03): Physical layer - Measurements (FDD)
[6] Patentanmeldung DE 101 32 408.4: Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Multicast-Nachrichten über die Luftschnittstelle in einem Mobilfunksystem nach dem UMTS-Standard Bezugszeichenliste CL-TxD Closed loop mode Transmit Diversity
DPCCH Dedicated Physical Control Channel
FBI Feedback Information
FDD Frequenzbereichsduplex/Frequency Division Duplex
MC Multicast
MCI Multicast Information
NodeB Basisstation
PMcCH Physical Multicast Channel
SF Spreizfaktor/Spreading Factor
SIR Signal to Interference Ratio
SSDT Site Selection Diversity Transmission
TDD Time Division Duplex
TFCI Transport Format Combination Indicator
TPC Transmit Power Control
UE Teilnehmer-Endgerät/User Equipment
UMTS Universal Mobile Telecommunication System

Claims

1. Verfahren zur Realisierung einer effizienten Leistungsregelung für Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode, dadurch gekennzeichnet, dass ein Uplink Multicast-Kanal für die Übertragung von Kontrolldaten zur Durchführung von Multicast-Anwendungen benutzt wird, wobei der Uplink Multicast-Kanal analog einem Uplink DPCCH des UMTS-FDD Modes aufgebaut ist, in dem nun aber Feedback Information-Bits (FBI) genutzt werden, um im Uplink eine Multicast Information zu übertragen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Multicast Information in Form von Multicast Information-Bits (MCI) übertragen werden.

3. Verfahren zur Realisierung einer effizienten Leistungsregelung für Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode, insbesondere nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode TPC- Befehle (TPC_cmd) verwendet werden, die 2-bit Informationen darstellen.

4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vier Modulationssymbole dargestellt werden, von denen zwei für Auf- und Abregelung und auch zwei gleichwertig für ein Verharren des Systems in einem aktuellen Leistungszustand verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verfügung stehenden 2 bit des TPC-Befehls zur Darstellung der beiden entgegengesetzten Regelungsbefehle jeweils gleichwertig besetzt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer SIR-basierten Regelung der Sendeleistung eines Basisstation (NodeB) ein Toleranzintervall (Δ_SIR) um einen Vorgabewert (SIR_target) verwendet wird.

7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Toleranzintervall (Δ_SIR) zweiseitig und insbesondere symmetrisch um den Vorgabewert (SIR_target) ausgebildet ist.

8. Verfahren zur Realisierung einer effizienten Leistungsregelung für Multicast-Anwendungen im UMTS FDD-Mode, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein kombinierter TPC-Befehl (TPC_cmd) als Funktion (f) von N TPC-Befehlen aller Mitglieder (UE) einer Multicast-Gruppe im Uplink durch Gewichtung erzeugt wird.

9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Gewichtung ein Hochregeln der Sendeleistung veranlaßt wird, wenn mindestens ein "Up"-Befehl empfangen wird, unabhängig von einem Befehlsinhalt der anderen N - 1 TPC-Befehle.

10. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass keine Veränderung der Sendeleistung vorgenommen wird, wenn alle N TPC-Befehle als "Do nothing"-Befehle empfangen werden.

11. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Senkung der Sendeleistung für die gesamte Multicast-Gruppe veranlaßt wird, wenn unter den N TPC- Befehlen mindestens ein "Down"-Befehl empfangen wird und sich unter den restlichen N - 1 TPC-Befehlen kein "Up"- Befehl befindet.

12. Vorrichtung zur effizienten Leistungsregelung für Multicast-Anwendungen in einem Mobilfunksystem nach dem Universal Mobile Telecommunications System-Standard UMTS im UMTS FDD-Mode, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Umsetzung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

13. Sende- und/oder Empfangseinheit mit effizienten Leistungsregelung für Multicast-Anwendungen in einem Mobilfunksystem nach dem Universal Mobile Telecommunications System-Standard UMTS im UMTS FDD-Mode, dadurch gekennzeichnet, die Sende- und/oder Empfangseinheit zur Umsetzung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist und/oder eine Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch umfaßt.

14. Kommunikationssystem mit effizienten Leistungsregelung für Multicast-Anwendungen in einem Mobilfunksystem nach dem Universal Mobile Telecommunications System-Standard UMTS im UMTS FDD-Mode, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem eine Sende- und/oder Empfangseinheit nach dem vorhergehenden Anspruch und/oder eine Vorrichtung nach Anspruch 12 umfaßt und/oder zur Umsetzung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.