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Reservierung von Funk-Übertragungskapazitäten durch
gleichzeitige Übertragung
von Reservierungs-Antworten auf eine Reservierungs-Anfrage
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Reservierung von Funk-Übertragungskapazitäten für eine Datenübertragung
von einer Sendeeinrichtung an mehrere Empfangseinrichtungen, wobei die
Datenübertragung
zwischen der Sendeeinrichtung und den Empfangseinrichtungen zumindest
teilweise über
eine Funkverbindung erfolgt, wobei von der Sendeeinrichtung eine
Reservierungs-Anfrage an mindestens eine Empfangseinrichtung übertragen wird,
daraufhin eine Reservierungs-Antwort
an die Sendeeinrichtung übertragen
wird, und aufgrund der Reservierungs-Antwort eine Reservierung von Übertragungskapazitäten erfolgt.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Funk-Kommunikationssystem,
mit mindestens einer Sendeeinrichtung, aufweisend eine Einrichtung
zur Übertragung
von Reservierungs-Anfragen für
eine Datenübertragung
an mindestens eine Empfangseinrichtung, mehreren Empfangseinrichtungen,
aufweisend eine Einrichtung zur Übertragung
von Reservierungs-Antworten an Sendeeinrichtungen über eine
Funkverbindung und Einrichtungen zur Reservierung von Übertragungskapazitäten.
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Die Begriffe Sendeeinrichtung und
Empfangseinrichtung sollen im Rahmen der vorliegenden Erfindung
nicht derart restriktiv verstanden werden, dass die entsprechenden
Einrichtungen im Sinne einer Einweg-Kommunikation lediglich zum
Senden bzw. lediglich zum Empfang von Daten ausgebildet sind. Vielmehr
sind beide Arten von Einrichtungen grundsätzlich mit Sendefunktionen
und Empfangsfunktionen versehen, wobei jedoch für die vorgesehene Datenübertragung,
für die
die Reservierung der Funk-Übertragungskapazitäten erfolgen
soll, eine der Einrichtungen als Sendeeinrichtung agiert und mehrere
andere Einrichtungen als Empfangseinrichtungen dienen. Eine Daten übertragung
kann insbesondere im Rahmen von Verteildiensten (so genannte Broadcast
oder Multicast bzw. Point-to-Multipoint) erfolgen, also der Übertragung
identischer Daten an mehrere Empfangseinrichtungen.
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Ein grundlegendes Problem bei einer Übertragung
von identischen Daten an mehrere Empfangseinrichtungen – auch bezeichnet
als Verteildienste wie Broadcast oder Multicast – ist die Garantie der Fehlerfreiheit
der Datenübertragung.
Insbesondere in Funk-Kommunikationssystemen oder Kommunikationssystemen,
in denen zumindest teilweise eine Funkübertragung erfolgt, besteht
die Gefahr, dass durch eine gegenseitige negative Beeinflussung
der Sendeeinrichtungen und/oder der Empfangseinrichtungen nicht
alle Empfangseinrichtungen die gewünschten Daten erhalten. Bei
solchen Systemen kann nur unter erheblichem Aufwand garantiert werden,
dass alle Empfangseinrichtungen die zu übertragenden Daten fehlerfrei
erhalten werden.
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Insbesondere bei zukünftigen
Multimedia-Diensten, die auf den vorgenannten Methoden basieren
können
und die in der Regel gleichzeitig von mehreren Empfangseinrichtungen
genutzt werden, kann ein Datenverlust sehr kritisch sein. Daher
besteht die Notwendigkeit für
geeignete Maßnahmen, die
garantieren, dass die zu übertragenden
Daten sicher und fehlerfrei bei allen Empfangseinrichtungen ankommen,
wobei diese Maßnahmen
immer dann Anwendung finden sollen, wenn die Daten zumindest teilweise über eine
Funkverbindung übertragen
werden, die eine fehlerbehaftete Datenübertragung verursachen kann.
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Ein Fall einer gegenseitigen negativen
Beeinflussung von Sendeeinrichtungen und/oder Empfangseinrichtungen
ist das Auftreten von versteckten Stationen. Versteckte Stationen
sind Sendeeinrichtungen bzw. gewisse Daten sendende Empfangseinrichtungen,
die sich außerhalb
der Detektionsreichweite einer Sendeeinrichtung, aber innerhalb
der Interferenzreichweite einer Empfangseinrichtung befinden. Eine
gleichzeitige Daten übertragung
der Sendeeinrichtung und der versteckten Station kann dann bei der
Empfangseinrichtung zu einer Kollision der übertragenen Daten führen. Versteckte
Stationen können
also den Durchsatz an Daten in einem Funk-Kommunikationssystem drastisch
verringern, es werden kostbare Übertragungskapazitäten in einem
Funk-Kommunikationssystem nur unzureichend genutzt.
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Versteckte Stationen treten vor allem
dann in Funk- Kommunikationssystemen auf, wenn keine detaillierte
Planung für
das Funk-Kommunikationssystem möglich
ist. Ein typisches Beispiel dafür
sind selbstorganisierende Netze, bzw. Ad-hoc-Netze. Ebenso können versteckte
Stationen in nicht geplanten Funk-Kommunikationssystemen auftreten, ohne dass
es sich dabei um Ad-hoc-Netze handelt. Funk-Kommunikationssysteme
erfordern meist bestimmte Zugangspunkte (Access Points). Versteckte Stationen
können
nun auftreten, wenn verschiedene Zugangspunkte unsynchronisiert
operieren, nicht voneinander wissen oder von unterschiedlichen Betreibern
oder Besitzern genutzt werden.
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Um versteckte Stationen zu verhindern,
wird z.B. in dem Standard IEEE 802.11 für den dezentralen Modus (Distributed
Coordination Function, DCF) ein so genanntes Handshaking-Verfahren
zwischen zwei Stationen (Unicast) für eine Reservierung von Übertragungskapazitäten vorgeschlagen.
Hierzu wird beispielhaft auf C. H. Foh, M. Zukerman, „Performance
Evaluation of 802.11",
Proc. VTC'01 Spring, Rhodes,
2001 verwiesen. Dabei wird zuerst eine Reservierungs-Anfrage (Request-to-Send
RTS) von einer Sendeeinrichtung zu einer Empfangseinrichtung übertragen,
worauf die Empfangseinrichtung mit einer Reservierungs-Antwort (Clear-to-Send
CTS) antwortet. Falls die Sendeeinrichtung nach der Übertragung
des RTS-Signals von der Empfangseinrichtung keine Reservierungs-Antwort
erhält
oder ein fremdes CTS-Signal einer anderen Empfangseinrichtung empfängt, erfolgt
keine Reservierung von Übertragungskapazitäten. Die
Sendeeinrichtung unterbindet in diesem Fall die an sich vorgesehene
Datenübertragung.
Falls die Empfangseinrichtung zuvor ein fremdes RTS-Signal empfangen
oder das RTS-Signal nicht korrekt empfangen konnte, sendet sie kein
CTS zurück,
um eine aktive Übertragung
nicht zu stören.
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Dieses Verfahren kann jedoch nach
dem Stand der Technik nur für Übertragungen
zwischen einer Sendeeinrichtung und einer einzigen Empfangseinrichtung
(Unicast-Übertragungen)
eingesetzt werden, da nach diesem Stand der Technik bei dem Einsatz
für eine
Punkt-zu-Mehrpunktübertragung
(Point-to-Multipoint) die CTS-Signale von mehreren antwortenden,
potentiellen Empfangseinrichtung bei der potentiellen Sendeeinrichtung
bei gleichzeitiger Übertragung
kollidieren könnten.
Es müssten also
die potentiellen Empfangseinrichtung die CTS-Signale nacheinander
aussenden. Dabei würde das
RTS/CTS-Verfahren aber nicht nur unverhältnismäßigen Protokollzusatz (Overhead)
erzeugen sondern auch noch das Problem aufwerfen, dass abgesehen
von einer Empfangseinrichtung alle anderen Empfangseinrichtungen
erst nach einer weiteren Verweildauer (bis die anderen Empfangseinrichtungen ihr
CTS-Signal gesendet haben) ihr eigenes CTS-Signal aussenden könnten. Damit
würden
Empfangseinrichtungen in der Umgebung einer wartenden Empfangseinrichtung
jedoch implizit annehmen, dass diese Empfangseinrichtung kein CTS-Signal mehr
senden wird. Das Prinzip des RTS/CTS-Verfahrens würden verletzt
werden und nicht mehr funktionieren.
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Aus dem Stand der Technik ist es
grundsätzlich
bekannt, für
Datenübertragungen
zwischen Sendeeinrichtungen und Empfangseinrichtungen, die im Anschluss
an eine erfolgreich durchgeführte
Reservierung von Übertragungskapazitäten erfolgen,
Sendeeinrichtungen oder Empfangseinrichtungen einen gleichzeitigen
Zugriff auf gemeinsame Übertragungskapazitäten zu ermöglichen.
Hierzu wird beispielsweise auf A. Doufexi et al., „A Study
of Performance of HIPERLAN/2 and IEEE 802.11a Physical Lavers", Proc. VTC'01 Spring, Rhodes,
2001 verwiesen. M. Lott et al., „Point-To-Multipoint ARQ Protocol
with Efficient Acknowledgement Transmission", Proc. VTC'01 Spring, Rhodes, 2001 beschreibt insbesondere
die Möglichkeit,
nach einer erfolgten Point-to-Multipoint-Übertragung von Daten gleichzeitig
mehrere positive oder negative Bestätigungsnachrichten seitens
mehrerer Empfänger
unter Zugriff auf gemeinsame Übertragungskapazitäten, insbesondere
auf ein gemeinsames OFDM-Symbol, zu übertragen. Über Möglichkeiten zu einer vorausgehenden
effektiven Reservierung von Übertragungskapazitäten, speziell
unter Berücksichtigung
der Problematik von versteckten Stationen, wird in diesem Stand
der Technik jedoch nichts ausgesagt.
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Aus der nachveröffentlichten Deutschen Patentanmeldung
DE 101 32 273 ist ein Verfahren
zum Übertragen
von gleichzeitig für
eine Gruppe von Empfängern
bestimmten Multicast-Nachrichten in einem Funksystem, insbesondere
einem UMTS-Mobil-funksystem, bekannt. Dabei wird vor der Übertragung
einer Multicast-Nachricht
eine Ressourcenzuweisungsnachricht über-tragen und anschließend von
den zu der Gruppe gehörenden
Empfängern
jeweils eine Verbindung zu dem Sender gemäß dieser Ressourcenzuweisungsnachricht
aufgebaut. Nachfolgend erfolgt die Übertragung der Multicast-Nachricht
von dem Sender über
die somit aufgebauten Verbindungen an die einzelnen zu der Gruppe
gehörenden
Empfänger.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es somit, eine Möglichkeit
bereit zu stellen, im Rahmen einer Reservierung von Funk-Übertragungskapazitäten für eine Datenübertragung
von einer Sendeeinrichtung an mehrere Empfangseinrichtungen das Auftreten
von versteckten Stationen möglichst
weitgehend zu verhindern. Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren nach
Anspruch 1 und das Funk-Kommunikationssystem nach Anspruch 13, eine
spezielle Verwendung der Erfindung ist in Anspruch 12 angegeben.
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Ein erster Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren zur Reservierung von Funk-Übertragungskapazitäten für eine Daten übertragung
von einer Sendeeinrichtung an mehrere Empfangseinrichtungen, wobei
die Datenübertragung
zwischen der Sendeeinrichtung und den Empfangseinrichtungen zumindest
teilweise über
eine Funkverbindung erfolgt. Von der Sendeeinrichtung wird eine
Reservierungs-Anfrage an mindestens eine Empfangseinrichtung übertragen,
daraufhin wird eine Reservierungs-Antwort an die Sendeeinrichtung übertragen, und
aufgrund der Reservierungs-Antwort erfolgt eine Reservierung von Übertragungskapazitäten. Gemäß der Erfindung
ist nun vorgesehen, dass die Reservierungs-Anfrage gleichzeitig
an mehrere Empfangseinrichtungen übertragen wird und die Empfangseinrichtungen
für die Übertragung
jeweils einer Reservierungs-Antwort im Rahmen der Funkverbindung
auf gemeinsame Übertra gungskapazitäten für eine gleichzeitige Übertragung
der jeweiligen Reservierungs-Antwort zugreifen. Es erfolgt also
ein gleichzeitiges Handshaking-Verfahren zwischen der Sendeeinrichtung
und allen erreichbaren Empfangseinrichtungen statt dem Unicast-Handshaking,
wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Damit kann sichergestellt
werden, dass möglichst
alle erreichbaren Empfangseinrichtungen in die Handshaking-Prozedur eingebunden
werden.
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Entgegen herkömmlicher Verfahren nach dem
Stand der Technik, wie z.B. des RTS/CTS-Verfahrens in IEEE 802.11,
bei dem insbesondere, wie bereits erwähnt, nur einer Empfangseinrichtung
ein RTS-Signal im Unicast-Verfahren zugesandt wird und auf ein RTS-Signal
nur eine Empfangseinrichtung mit einem CTS-Signal antwortet, wobei jeder Empfangseinrichtung
separat eine entsprechende Übertragungskapazität für die Übertragung
ihres CTS-Signals zugewiesen würde,
nutzen in dem vorgeschlagenen Verfahren alle Empfangseinrichtungen gleichzeitig
dieselben Übertragungskapazitäten zur Übertragung
der Reservierungs-Antwort. Durch diese erfindungsgemäße Bündelung
der Reservierungs-Antwort auf dieselben Übertragungskapazitäten wird
die für
die Übertragung
der Reservierungs-Antworten nötige
Gesamt-Übertragungskapazität auf ein
konstantes und minimales Maß reduziert, unabhängig von
der Zahl der Empfangseinrichtungen, die eine Reservierungs-Antwort übertragen.
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Durch die Übertragung der Reservierungs-Anfrage
an mehrere Empfangseinrichtungen und die gleichzeitige Übertragung
der Reservierungs-Antworten seitens der Empfangseinrichtungen wird
die Ausbildung von versteckten Stationen verhindert, die im Stand
der Technik z.B. dadurch entstehen können, dass eine Reservierungs-Antwort
einer Empfangseinrichtung die Aussendung einer Reservierungs-Antwort
einer oder mehrerer anderer Empfangseinrichtungen stark verzögern oder
komplett verhindern kann. Dies soll später anhand der 6 noch detailliert erläutert werden.
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Weiterhin wird durch die Übertragung
der Reservierungs-Anfrage an mehrere Empfangseinrichtungen und die
gleichzeitige Aussendung der Reservierungs-Antworten einer größeren Zahl
von Empfangseinrichtungen eine ausgedehnte Schutzzone um die Sendeeinrichtung
bzw. die Empfangseinrichtungen aufgebaut, die eine eventuell störende Datenübertragung
durch mögliche
weitere Sendeeinrichtungen in verhindert und damit die Ausbildung von
versteckten Stationen in Interferenzreichweite der vom Handshaking
angesprochenen Empfangseinrichtungen möglichst unterbindet. Dies wird
dadurch erreicht, dass aufgrund der Aussendung der Reservierungs-Anfrage
an mehrere Empfangseinrichtungen (Multicast oder Broadcast) und
der gleichzeitigen Aussendung der Reservierungs-Antworten aller
Empfangseinrichtungen bereits möglichst
viele Stationen in die Handshaking-Prozedur eingebunden werden.
Außerdem
empfangen alle weiteren potentiellen Sendeeinrichtungen in der Interferenzreichweite
aller betreffenden Empfangseinrichtungen die Reservierungs-Antworten
ebenfalls und erkennen daraus, dass eine andere Sendeeinrichtung
gerade eine Datenübertragung
vorbereitet.
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Als Weiterbildung der Erfindung kann
vorgesehen werden, dass im Rahmen der Reservierungs-Anfrage Informationen über den
Umfang der zu reservierenden Funk-Übertragungskapazitäten an die
Empfangseinrichtungen übertragen
werden, insbesondere Informationen über die Datenmenge und/oder
die zeitliche Dauer der vorgesehenen Datenübertragung, für die die
Reservierung der Funk-Übertragungskapazitäten erfolgt.
Damit erhalten die Empfangseinrichtungen bereits frühzeitig Kenntnis über den
Umfang der vorgesehenen Datenübertragung.
Es kann dabei weiterhin vorgesehen werden, dass im Rahmen der Reservierungs-Antworten die Informationen über den
Umfang der zu reservierenden Funk-Übertragungskapazitäten durch
die Empfangseinrichtungen an die Sendeeinrichtung bestätigt werden.
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Weiterhin kann vorgesehen werden,
dass im Rahmen der Reservierungs-Anfrage und/oder der Reservierungs-Antworten
Infor mationen über
den Beginn der Datenübertragung,
welche mit Hilfe der zu reservierenden Funk-Übertragungskapazitäten erfolgen
soll, übermittelt
werden. Dies ist insbesondere für
einen Einsatz der Erfindung im Rahmen einer Broadcast-Datenübertragung
bzw. Multicast-Datenübertragung
hilfreich, da damit zu einem praktisch frei wählbaren Zeitpunkt, nämlich ab
dem Beginn der eigentlichen Datenübertragung, ein Schutz gegen versteckte
Stationen aufgebaut werden kann.
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Vorteilhaft ist es, wenn als Reservierungs-Antwort
ein Datenpaket vorgesehen wird, das eine größere zeitlichen Dauer aufweist
als die zeitliche Dauer der Reservierungs-Anfrage. Damit kann eine
erste Sendeeinrichtung, die eine Reservierungs-Anfrage aussendet,
mit größerer Sicherheit noch
eine gleichzeitig empfangene Reservierungs-Antwort einer Empfangseinrichtung
detektieren und daraus erkennen, dass diese Empfangseinrichtung
bereits eine Datenübertragung
einer anderen, zweiten Sendeeinrichtung erwartet. Daraufhin kann
die erste Sendeeinrichtung ihren Übertragungswunsch zurückziehen,
um mögliche
Kollisionen mit der Datenübertragung
der zweiten Sendeeinrichtung zu vermeiden.
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Eine spezielle Möglichkeit für die gleichzeitige Nutzung
gemeinsamer Übertragungskapazitäten ist,
dass eine gleichzeitige Übertragung
der Reservierungs-Antworten durch einen gleichzeitigen Zugriff der
Endgeräte
auf mindestens eine gemeinsame Übertragungseinheit
der Funkverbindung zu der Sendeeinrichtung erfolgt. Beispiele für solche Übertragungseinheiten
werden nachfolgend noch dargestellt. Es wird also nicht jedem Endgerät wie allgemein
im Stand der Technik üblich,
mindestens eine eigene Übertragungseinheit
für eine
Funkverbindung zur Sendeeinrichtung zur Verfügung gestellt, sondern die
Endgeräte
teilen sich mindestens eine gemeinsame Übertragungseinheit einer Funkverbindung.
Hier kann es grundsätzlich
zu Überdeckungen
der einzelnen Übertragungen
der Reservierungs-Antworten kommen, sofern nicht eine zusätzliche
Trennung der einzelnen Reservierungs-Antworten, beispielsweise durch
zusätzliche
Codierungsverfahren, vorgesehen wird, wie im folgenden noch erläutert wird.
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Als gleichzeitiger Zugriff auf mindestens
eine gemeinsame Übertragungseinheit
kann ein gleichzeitiger Zugriff beispielsweise auf mindestens eine gemeinsame
Frequenz einer Frequenzmultiplex-Funkverbindung, mindestens einen
gemeinsamen Zeitschlitz einer Zeitmultiplex-Verbindung oder mindestens
einen gemeinsamen Code einer Codemultiplex-Verbindung erfolgen.
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Soll jedoch eine komplette Überdeckung
der übertragenen
Reservierungs-Antworten vermieden werden, oder sollen noch weitere
Informationen übertragen
werden, so kann eine zusätzliche
Codierung der im Rahmen der Übertragungseinheit übertragenen
Reservierungs-Antworten und gegebenenfalls von zusätzlichen
Informationen zur eindeutigen Identifizierung der Empfangseinrichtungen
erfolgen. Seitens der Sendeeinrichtung erfolgt dann eine entsprechende
Decodierung und Identifizierung der Empfangseinrichtungen, die eine
Reservierungs-Antwort übertragen
hatten.
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Diese Codierung kann grundsätzlich durch geeignete
Codes wie in einem Codemultiplex-Verfahren erfolgen, sie kann aber
auch insbesondere durch eine Variation von physikalischen Eigenschaften,
insbesondere von Energie, Frequenz oder Dauer der Trägersignale
der Funkverbindung zu der Sendeeinrichtung während der Übertragungseinheit erfolgen. Eine
spezielle Realisierung einer solchen Codierung kann im Rahmen von
Mehrträgerverfahren
wie OFDM erfolgen, die während
einer Übertragungseinheit
mehrere Träger,
teilweise auch als Unterträger bezeichnet,
zur Datenübertragung
nutzen. Ein solches OFDM-Verfahren
für Kommunikationssysteme ist
beispielsweise in
DE
44 41 323 A1 beschrieben. Hier kann jeder der Träger in einem
gewissen Rahmen individuell beeinflusst werden und es kann dadurch
eine zusätzliche
Codierung erreicht werden. Somit wird vorgesehen, dass eine Codierung
von mindestens einem Träger
eines Mehrträgerverfahrens,
beispielsweise durch Variation seiner Energie oder der Energien
gewisser Träger
relativ zueinander, erfolgt.
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Alternativ zu einer Codierung der
im Rahmen der Übertragungseinheit übertragenen
Informationen kann auch vorgesehen werden, dass zum Empfang der
Reservierungs-Antworten seitens der Sendeeinrichtung eine Kanalschätzung und
eine Kanalentzerrung aufgrund bekannter Datenanteile der Reservierungs-Antworten
erfolgt. Da bekannt ist, dass als Signal eine bekannte Reservierungs-Antwort
empfangen werden soll, kann diese Reservierungs-Antwort gleichzeitig
als Trainings-Sequenz für
eine Kanalschätzung
und Kanalentzerrung verwendet werden. Dies gilt sowohl, wenn alle
Empfangseinrichtungen komplett identische Reservierungs-Antworten übertragen,
als auch, wenn nur Teile der Reservierungs-Antworten bekannt sind,
insbesondere derjenige Dateninhalt, der nicht zu einer möglichen
Identifizierung der Empfangseinrichtung dient, sondern lediglich
zur Übermittlung
der Reservierungs-Informationen. Damit wird die Dekodierung der
Reservierungs-Antworten erleichtert. Seitens der Sendeeinrichtung
kann zur Kanalschätzung
und Kanalentzerrung beispielsweise ein Rake-Empfänger verwendet werden. Damit
kann auch ohne eine Codierung wie OFDM garantiert werden, dass die
gleichzeitig ausgesandten Reservierungs-Antworten bei der Sendeeinrichtung
korrekt empfangen und verarbeitet werden können.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist die Verwendung eines Verfahrens zur Reservierung von Funk-Übertragungskapazitäten wie
es vorstehend beschrieben wurde, im Rahmen eines selbstorganisierenden
Funk-Kommunikationssystems, also eines sogenannten Ad-Hoc-Netzes. Dies
ist besonders vorteilhaft, da es gerade in Ad-Hoc-Netzen sehr leicht
zu gegenseitigen negativen Beeinflussungen von Sendeeinrichtungen
und Empfangseinrichtungen und zur Ausbildung von versteckte Stationen
kommen kann.
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Ein letzter Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist ein Funk-Kommunikationssystem, insbesondere ein solches
Funk-Kommunikationssystem, das zur Durchführung eines Verfahrens ausgebildet ist,
wie es vorstehend beschrieben wurde, mit
- – mindestens
einer Sendeeinrichtung, aufweisend eine Einrichtung zur Übertragung
von Reservierungs-Anfragen für
eine Datenübertragung
an mindestens eine Empfangseinrichtung,
- – mehreren
Empfangseinrichtungen, aufweisend eine Einrichtung zur Übertragung
von Reservierungs-Antworten an Sendeeinrichtungen über eine
Funkverbindung übertragen
werden und
- – Einrichtungen
zur Reservierung von Übertragungskapazitäten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, dass das Funk-Kommunikationssystem Einrichtungen
zur gleichzeitigen Übertragung
einer Reservierungs-Anfrage an mehrere Empfangseinrichtungen und
Einrichtungen für
einen Zugriff der Empfangseinrichtungen auf gemeinsamen Übertragungskapazitäten für eine gleichzeitige Übertragung von
Reservierungs-Antworten aufweist.
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Die Vorteile einer solchen Übertragung
der Reservierungs-Anfrage an mehrere Empfangseinrichtungen und eines
solchen Zugriffs der Empfangseinrichtungen auf gemeinsame Übertragungskapazitäten für eine gleichzeitige Übertragung
von Reservierungs-Antworten wurde bereits anhand des oben dargestellten
Verfahrens erläutert.
Das erfindungsgemäße Funk-Kommunikationssystem
kann zur Durchführung
bestimmten oder aller oben dargestellter Verfahrensschritte entsprechend
weiter angepasst werden.
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Insbesondere kann vorgesehen werden, dass
das Funk-Kommunikationssystem als selbstorganisierendes Funk-Kommunikationssystem,
also als sogenanntes Ad-Hoc-Netz, ausgebildet ist und sowohl die
Sendeeinrichtungen als auch die Empfangseinrichtungen als Endgeräte des Funk-Kommunikationssystems
ausgebildet sind. Es sind also in diesem Fall keine speziellen Sendeeinrichtungen oder
Empfangseinrichtungen vorgesehen, sondern alle Endgeräte sind
prinzipiell gleichwertig und können
je nach Erfordernis der aktuell anstehenden Datenübertragung
als Sendeeinrichtungen wie auch als Empfangseinrichtungen agieren.
Dies gilt insbesondere für
sogenannte Multihop-Datenverbindungen, bei denen Daten über mehrere
Endgeräte
eines Ad-Hoc-Netzes
weitergereicht werden.
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Die Erfindung eignet sich also grundsätzlich für Funk-Kommunikationssysteme
mit reservierenden Verfahren, wie z.B. GSM, HIPERLAN/2, UMTS, TETRA,
DECT etc. Die vorgeschlagene Erfindung ist insbesondere auch ohne
wesentliche Änderungen des
Standards bei IEEE 802.11 einsetzbar.
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Weiterhin eignet sich dieses Verfahren
auch für
andere Standards, wie z.B. HIPERLAN/1. Neben dem Einsatz des Verfahrens
in IEEE 802.11 oder HIPERLAN/1 unter Verwendung des asynchronen
Medienzugriffsverfahrens CSMA/CA (Carrier Sensing Multiple Access/Collision
Avoidance) kann dieses Verfahren auch in Funk-Kommunikationssystemen eingesetzt
werden, die ein synchrones Zugriffsverfahren verwenden wie TDMA
(Time Division Multiple Access). Ein Beispiel hierfür ist das
DECT-System (Digital
European Cordless Telephone). Aber auch das HIPERLAN/2 System kann
das Verfahren verwenden. Bei diesen Beispielen kann in der Reservierungs-Anfrage
signalisiert werden, wann, also in welchem Zeitschlitz der Broadcast/Multicast übertragen wird.
Damit kann wiederum das Funk-Kommunikationssystem
zu einem frei gewählten
Zeitpunkt für
die Datenübertragung
gegen versteckte Stationen geschützt
werden.
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Es sollen noch einige mögliche Anwendungsszenarien
für die
Erfindung genannt werden: Neben zukünftigen Multimedia-Anwendungen,
die z.B. über
typische Verteilnetze wie DAB (Digital Audio Broadcast, DVB, Digital
Video Broadcast) ausgesandt werden, können auch andere Datenübertragungsdienste
wie interaktive Spiele, Video-Konferenzen, Chat-Angebote und zahlreiche
andere Anwendungen durch das vorgeschlagene Verfahren effizient
eingerichtet werden. Daneben nutzen auch gewisse Protokolle von
Funk-Kommunikationssystemen oftmals eine Broadcast/Multicast-Datenübertragung.
So wird z.B. eine Broadcast-Datenübertragung in Routingprotokollen
für Ad-hoc-Netze eingesetzt, um
einen unbekannten Weg zu einer Zielstation zu finden (Route Discovery).
Zukünftige
Routing-Verfahren, bei denen der ungefähre aktuelle Aufenthaltsort des
gesuchten Teilnehmers bekannt ist, sehen dafür eine Multicast-Datenübertragung
vor. Damit wäre
die Erfindung auch im Rahmen solcher Datenübertragungen bzw. im Rahmen
der zuvor notwendigen Reservierung der entsprechenden Übertragungskapazitäten anwendbar.
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Nachfolgend wird ein spezielles Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der 1 bis 8 erläutert.
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Es zeigen
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1:
Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystems.
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2:
Schematische Darstellung des Aufbaus von Schutzzonen gegen versteckte
Stationen durch die Erfindung.
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3:
Schematische Darstellung eines gemeinsam genutzten Zeitschlitzes
in einem TDMA-Verfahren zur Übertragung
von Reservierungs-Antworten durch die Endgeräte.
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4:
Darstellung der Übertragung
von Reservierungs-Anfrage und Reservierungs-Antworten innerhalb
einer Zeitschlitzrahmen-Struktur.
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5:
Schematische Darstellung des gemeinsamen Zugriffes von y Endgeräten auf
ein gemeinsames OFDM-Symbol zur Übertragung
von Reservierungs-Antworten
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6:
Schematische Darstellung der Ausbildung versteckter Stationen bei
einem Unicast-Handshaking-Verfahrens nach dem Stand der Technik
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7:
Darstellung der Effizienzsteigerung durch die Erfindung für verschiedene
Datenmengen
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8:
Darstellung der Effizienzsteigerung durch die Erfindung für unterschiedliche
Zahlen von Empfangseinrichtungen
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1 zeigt
als ein Anwendungsbeispiel für die
vorliegende Erfindung ein selbstorganisierendes Funk-Kommunikationssystem,
also ein Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystem, kurz: Ad-Hoc-Netz. Ein Ad-Hoc-Netz
ist ein Funk-Kommunikationssystem, bei dem alle Sende-/Empfangseinrichtungen des
Netzes als Netzknoten zur Weiterleitung von zu übertragenden Informationen
herangezogen werden können.
Jede Sende-/Empfangseinrichtung kann somit auch als Vermittlungseinrichtung
agieren. Solche Netze können
sich Idealerweise durch geeignete Auslegung der Sende-/Empfangseinrichtungen selbst
organisieren. Die zur Weiterleitung dienenden Sende-/Empfangseinrichtungen
können
entweder durch mobile Stationen gebildet werden oder auch stationär installiert
sein. Auf diese Weise können
Daten auch über
mehrere Netzknoten (Multi-Hop) weitergeleiten werden.
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In 1 sind
beispielhaft mehrere mobile Endgeräte (Mobile Nodes MN) MN1 bis
MN5 dargestellt, die sowohl als Sendeeinrichtung als auch als Empfangseinrichtung
agieren können,
je nachdem, zu welchem Endgerät
eine Datenübertragung
vorgesehen ist. Die Endgeräte
MN weisen dazu entsprechend ausgebildete Übertragungseinrichtungen (Transmission
Units TU) auf. Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass die
TUs insbesondere zur gleichzeitigen Übertragung von Reservierungs-Anfragen
an mehrere Endgeräte
(Multicast oder Broadcast) ausgebildet sind. Im Fall der 1 sendet nun das Endgerät MTN1 im
Broadcast-Verfahren eine Reservierungs-Anfrage BRS (Broadcast Request
Signal) aus. Diese Reservierungs-Anfrage BRS wird durch eine entsprechende
Einrichtung zur Reservierung von Übertragungskapazitäten gesteuert,
die in 1 zur Veranschaulichung
schematisch als separate Einrichtung (Broadcast Reservation Unit
BRU) dargestellt ist. Entsprechende Einrichtungen BRU sind auch
in den anderen Endgeräten
MN vorhanden. Diese Einrichtung BRU kann tatsächlich als separate Einrichtung
in den Endgeräten
MN ausgebildet sein oder auch funktionell durch eine entsprechende
Anpassung bereit in den Endgeräten
MN vorhandener Komponenten realisiert werden.
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Das Endgerät MN1 signalisiert mit dem
BRS, dass eine Übertragung
von Daten vorgesehen ist und dass eine entsprechende Reservierung
von Übertragungskapazitäten erfolgen
soll. Das Endgerät
MN1 wird also für
die vorgesehene Datenübertragung
als Sendeeinrichtung agieren. In dem BRS können auch Informationen enthalten
sein, wieviele Daten übertragen
werden sollen oder wie lange die Datenübertragung dauern soll. Diese
Reservierungs-Anfrage BRS wird von allen Endgeräten MN2, MN3, MN4 empfangen,
die sich innerhalb der Detektionsreichweite des Endgerätes MN1
befinden. Dies wird im Detail noch anhand der 2 erläutert.
Die Endgeräte
MN2, MN3, MN4 werden also für
die vorgesehene Datenübertragung
als Empfangsgeräte
agieren.
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Die Endgeräte MN2, MN3, MN4 senden nach
Erhalt des BRS gleichzeitig eine Reservierungs-Antwort BCS (Broadcast
Clear Signal) an das Endgerät
MN1 zurück,
wobei die Endgeräte
MN2, MN3, MN4 zur Übertragung
des BCS in dem Ad-Hoc-Netz auf gemeinsame. Übertragungskapazitäten zugreifen.
Diese Reservierungs-Antwort BCS wird von dem ersten Endgerät MN1, aber
auch von weiteren Endgeräten
MN5 empfangen, die sich in Reichweite der Endgeräte MN2, MN3, MN4 befinden.
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Die Übertragungseinrichtungen TU
der Endgeräte
MN sind also überdies
so ausgebildet, dass ein gleichzeitiger Zugriff durch die Endgeräte MN auf gemeinsame Übertragungskapazitäten erfolgen kann.
Als gemeinsame Übertragungskapazität kann beispielsweise
bei Verwendung eines TDMA-Übertragungsverfahrens
eine Übertragungseinheit
in Form eines gemeinsamen Zeitschlitzes für die Endgeräte MN zur
Verfügung
gestellt werden. Auf diesen Zeitschlitz können dann die Endgeräte MN zur Übertragung
des BCS zugreifen, wobei der Zugriff gleichzeitig durch alle Endgeräte MN2,
MN3, MN4 erfolgt, die das BRS empfangen haben. Ein solcher Zeitschlitz
ts für
die Übertragung
von Reservierungs-Antworten BCS innerhalb eines TDMA-Zeitschlitzrahmens
TF ist schematisch in 3 dargestellt.
Analog kann aber beispielsweise auch ein gemeinsamer Code eines
CDMA-Verfahrens oder eine gemeinsame Frequenz eines FDMA-Verfahrens als gemeinsame Übertragungseinheit
genutzt werden.
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4 zeigt
detaillierter die gleichzeitige Übertragung
von mehreren Reservierungs-Antworten BCS mehrerer Endgeräte MN1 bis
MNy in einer Übertragungseinheit
eines MAC-Rahmens (MAC-Frame),
welche als Antwort auf eine – im Broadcast
ausgesendete – Reservierungs-Anfrage BRS
gesendet wurden.
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Speziell kann das vorliegende Verfahren
in Mehrträgersystemen
wie Systemen nach dem OFDM-Verfahren verwendet werden. Dort ist
eine gleichzeitige Übertragung
von Reservierungs-Antworten BCS problemlos, was insbesondere durch das
bei OFDM vorgesehene Schutzintervall garantiert wird, welches Mehrwege-Ausbreitungen kompensiert.
Eventuelle Umweglaufzeiten können
so bei OFDM durch das Schutzintervall ausgeglichen werden. Dieses
Prinzip wird z.B. beim Gleichwellenfunk ausgenutzt. In 5 ist eine solche gleichzeitige Übertragung
von mehreren Quittungen innerhalb eines OFDM-Symbols schematisch
dargestellt, wobei jeweils ein Endgerät MN1 bis MNy auf jeweils einen Unterträger (Subcarrier)
des OFDM-Symbols zugreift.
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Alternativ kann aber auch die Einführung eines „Timing
Advance"-Mechanismus
vorgesehen werden, der garantiert, dass die seitens der Endgeräte MN2,
MN3, MN4 ausgesandten Reservierungs-Antworten BCS gleichzeitig bei
dem Endgerät MN1
an kommen. Timing-Advance-Mechanismen bewirken dann eine entfernungsabhängige Aussendung
der Reservierungs-Antworten, die die unterschiedlichen Laufzeiten
der BCS-Signale kompensiert: je größer die Distanz zwischen Endgerät MN2, MN3,
MN4 und Endgerät
MN1, desto früher
erfolgt die Aussendung des entsprechenden BCS-Signals, damit alle
BCS-Signale der Endgeräte
MN2, MN3, MN4 bei dem Endgerät
MN1 gleichzeitig ankommen. Der geeignete Timing Advance kann z.B. über die Empfangsfeldstärke der
Reservierungs-Anfrage BRS bei den Endgeräten MN2, MN3, MN4, oder über geeignete
Positionsinformationen oder über
einen vorherigen Austausch von Timing-Advance-Informationen oder ähnliche
Verfahren ermittelt werden. Speziell für ein Zeitmultiplex-Verfahren
bedeutet dies, dass sich die Endgeräte MN2, MN3, MN4 auf einen
gemeinsamen Empfangs-Zeitschlitz ts bei dem Endgerät MN1 synchronisieren.
Ein solcher Timing-Advance-Mechanismus wurde in Ad-Hoc-Netzen bislang nicht
als sinnvoll angesehen.
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Durch die Bündelung der Reservierungs-Antworten
auf ein und dieselbe Übertragungseinheit,
insbesondere auf denselben Zeitschlitz ts wird der Daten-Overhead,
also der durch die Realisierung des Reservierungs-Verfahrens nötige Signalisierungsaufwand,
fest auf einen Zeitschlitz begrenzt, unabhängig von der Anzahl der beteiligten Endgeräte MN.
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2 zeigt
einen weiteren Vorteil der vorliegenden Erfindung: Durch die gleichzeitige Übertragung
der Reservierungsanfrage an mehrere Endgeräte MN2, MN3, MN4 und die gleichzeitige
Aussendung der Reservierungs-Antwort BCS durch die Endgeräte MN2,
MN3, MN4 wird eine Schutzzone 1, 2, 3, 4 um
das Endgerät
MN1 aufgebaut. Das Endgerät MN1
erreicht mit dem BRS praktisch gleichzeitig alle Endgeräte MN2,
MN3, MN4 innerhalb eines Gebietes 1, das durch die Reichweite
des Endgerätes
MN1 definiert wird, um mit diesen Endgeräten MN2, MN3, MN4 gleichzeitig
ein Handshaking durchzuführen.
All diese Endgeräte
MN2, MN3, MN4 senden gleichzeitig ein BCS, das auch von allen Endgeräten MN5
in einem Gebiet 2, 3, 4 empfangen wird, welches
durch die jeweilige Reichweite der Endgeräte MN2, MN3, MN4 definiert
wird. Alle weiteren Endgeräte
MN5 wissen damit, dass ein Endgerät MN1 mit einer Datenübertragung
beginnen wird und werden eigene Datenübertragungen zurückhalten,
um mögliche
störende Interferenzen
zu vermeiden. Es wird somit de facto also eine Schutzzone 1, 2, 3, 4 zur
Vermeidung versteckter Stationen aufgebaut.
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6 zeigt
dagegen ein Beispiel für
bisher aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren, bei dem es
zur Bildung von versteckten Stationen kommt. Es werden dabei vier
Stationen ST1 bis ST4 betrachtet. Das Verfahren basiert auf einer
Unicast-Handshaking-Prozedur, die vor der eigentlichen Datenübertragung
erfolgt, also dem Austausch einer Reservierungs-Anfrage und einer Reservierungs-Antwort
zwischen nur einer Sendeeinrichtung und nur einer Empfangseinrichtung.
Der Empfang (Receiving) einer Meldung ist in 6 durch dicke Balken bei der jeweils
empfangenden Station dargestellt. Eine Station ST1 zeigt mit einer
Meldung Ready To Send RTS an, dass eine Datenübertragung vorgesehen ist.
Eine Empfangsstation ST2 antwortet mit einer Meldung Clear To Send
CTS. Es empfängt jedoch
nicht nur die Station ST1 die CTS-Meldung, sondern auch die Station
ST3. Wenn nun die Station ST3, wie in 6 dargestellt,
etwa gleichzeitig eine RTS-Meldung einer weiteren Station ST4 empfängt, die
eigentlich ein Handshaking zwischen ST3 und ST4 bewirken sollte,
dann kommt es zu einer Interferenz dieser Meldungen bei ST3. Folglich
wird bei ST3 der Empfang der RTS-Nachricht von ST4 gestört und ST3
kann keine CTS-Meldung an ST4 zurücksenden. Dagegen empfängt ST1
die CTS-Meldung von ST2 ungestört, überträgt die Daten
(DATA) an ST2, deren Empfang ST2 bestätigt (Acknowledgement ACK)
.
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ST2 ist also eine versteckte Station
für die Übertragung
von ST4 nach ST3 (ebenso ist ST3 eine versteckte Station für die Übertragung
von ST1 nach ST2). Es kann dabei kein Handshaking mit der Station
ST3 erfolgen. Eine Reservierung von Übertra gungskapazitäten für eine vorgesehene
Datenübertragung
zu dieser Station kann also nicht erfolgen. Dies stellt eine unerwünschte Beeinträchtigung
des Datenaustausches zwischen den Stationen dar. Dagegen kann, wie
bereits gezeigt, bei der Erfindung durch die Kombination von a)
einer Multicast- oder Broadcast-Übertragung
der Reservierungs-Anfrage mit b) einer gleichzeitigen Übertragung
der Reservierungs-Antworten garantiert werden, dass ein Handshaking
mit allen erreichbaren Stationen erfolgt.
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Für
die sichere Datenübertragung
auf Multicast- und Broadcast-Verbindungen in einem Funknetz wird
also ein Handshaking-Verfahren vorgeschlagen, bei dem auf eine Reservierungs-Anfrage BRS von allen
adressierten Stationen die gleiche Reservierungs-Antwort BCS zur
selben Zeit übertragen wird.
In dem BRS und BCS kann die Zeit, wie lange die darauffolgende eigentliche
Datenübertragung dauert,
enthalten sein, wie bereits erwähnt
wurde. Zudem wird vorgeschlagen, dass das BCS länger als das BRS andauert,
so dass bei gleichzeitiger Aussendung eines BRS und Empfang eines
BCS von dem Sender des BRS das BCS trotzdem noch erkannt wird. Der
Sender, der das BRS ausgesendet hat, kann dadurch nach der Übertragung
das BRS das BCS detektieren und seinen Übertragungswunsch zurückziehen,
um Kollisionen zu verhindern.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass
in dem BCS die Information enthalten ist, wann die Datenübertragung
beginnt. Damit kann die hier beschriebene Handshaking-Prozedur zur
Reservierung einer Broadcast/Multicast-Übertragung eingesetzt werden.
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Durch das vorgeschlagene Verfahren
können
Multicast/Broadcast-Dienste mit einer hohen Wahrscheinlichkeit vor
versteckten Station geschützt werden.
Der Durchsatz bei Broadcast/Multicast kann bei Anwesenheit von versteckten
Stationen dadurch wesentlich vergrößert werden. Durch die Übertragung
der BRS und BCS werden Schutzzonen um den Sender und die Empfänger aufgebaut,
so dass alle Stationen in der Reich weite von Sender und Empfängern von
der Broadcast/Multicast-Übertragung
informiert sind.
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Das vorgeschlagene Verfahren ist
ohne wesentliche Änderungen
des Standards bei IEEE 802.11 einsetzbar. Weiterhin eignet sich
dieses Verfahren auch für
andere Standards, wie z.B. HIPERLAN/2. Generell kann das vorgeschlagene
Verfahren, wie bereits erläutert,
für Ad-hoc-Netze
eingesetzt werden, um die Problematik der versteckten Stationen
bei Verteildiensten zu bekämpfen.
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Wird das vorgeschlagene Verfahren
im Standard IEEE 802.11a integriert, so müssen nahezu keine Änderungen
durchgeführt
werden. Das Verfahren kann prinzipiell auf den gleichen Algorithmen
aufbauen, die bislang für
eine Unicast-Verbindung genutzt werden. Zusätzlich muss jedoch als Empfängeradresse
von allen Empfängern,
die mit einem BCS antworten, die Broadcast- bzw. Multicast-Adresse eingesetzt werden.
Um das Verfahren in den IEEE 802.11 Standard zu integrieren, muss
also ein BRS-Signale
erzeugt werden, das auf einem RTS-Signal basiert, bei dem das Adressfeld
(Receiver Address, RA) der Multicast-Gruppe bzw. dem Broadcast entspricht.
Als Antwort fügt
bevorzugt das als Empfangseinrichtung agierende Endgerät MN die gleiche
Multicast/Broadcast-Adresse in das BCS-Signal ein, das auf einem
CTS-Paket basiert, bei dem die Multicast/Broadcast-Adresse anstatt
der MAC-Adresse des als Empfangseinrichtung agierenden Endgerätes MN eingefügt wird.
Damit sind alle BCS-Pakete aller als Empfangseinrichtung agierenden
Endgeräte
MN2, MN3, MN4 identisch. Die standardkonformen RTS/CTS-Pakete entsprechen
im übrigen
den BRS/BCS des vorgeschlagenen Verfahrens.
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Erfolgt insbesondere die hier vorgeschlagene
neue Form der Anwendung des OFDM-Verfahrens, welches im IEEE 802.11a
eingesetzt wird, können
die von den Empfangseinrichtungen zurückgesandten BCS-Signale mit
hoher Wahrscheinlichkeit in einer Sendeeinrichtung fehlerfrei decodiert
werden. Da gleichzeitig mehrere Endgeräte MN2, MN3, MN4 das gleiche
BCS-Signal aus senden, kann dieses Signal aufgrund der gegenseitigen
Signalverstärkung
bei dem empfangenden Endgerät
MN1 sogar besser empfangen werden als beim Stand der Technik, bei
dem nur eine Station mit einem CTS-Signal antwortet. Da zudem die
gesamte Sendeleistung aller Stationen größer ist als bei der Aussendung
durch eine Station, kann die Sendeleistung pro Endgerät MN für das BCS-Paket
reduziert werden. Trotzdem wird das Signal sicher innerhalb der
Decodierreichweite für
ein einzelnes Signal empfangen, da sich die Signalleistung aller
BCS-Pakete aufsummiert .
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Aufgrund des Schutzes der Empfänger eines Broadcast/Multicast
vor versteckten Stationen kann letztlich der Durchsatz an Daten
innerhalb des Funk-Kommunikationssystems gegenüber den im Stand der Technik
beschriebenen Verfahren deutlich vergrößert werden. Dies soll anhand
der 7 und 8 veranschaulicht werden.
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In 7 wird
der Durchsatz an Daten in einem Ad-Hoc-Netz als Funktion der Paketgröße (64 Byte
bis 1024 Byte) mit erfindungsgemäßem Handshaking-Verfahren
(durchgezogene Kurven) und ohne erfindungsgemäßem Handshaking-Verfahren (gestrichelte
Kurven) verglichen. Durch das vorgeschlagene Verfahren kann z.B.
der Durchsatz an baten im Extremfall fast um die Hälfte von
450% auf 650% Prozent für
ein Datenangebot von 20 Mbps erhöht werden.
Ein Durchsatz an Daten von über
100% kann dadurch erreicht werden, dass mehrere Endgeräte MN gleichzeitig
ein Datenpaket empfangen, wobei jeder komplette Empfang aller Daten
pro Endgerät
mit 100 % gezählt
wird. Empfangen z.B. jedes Mal 2 Endgeräte alle Pakete, dann resultiert
daraus ein Durchsatz von 200%. 7 zeigt
die Resultate für eine
Gesamtzahl von 100 Endgeräten
MN in dem Rd-Hoc-Netz
für den
Fall einer Multicast-Verbindung zu 20 Endgeräten MN. Physikalisch (PHY Mode)
stehen 24 Mbps zur Verfügung.
Aus der Figur ist zudem zu entnehmen, dass mit der Zunahme der Länge der Pakete
der positive Effekt, der durch die Erfindung erzielt wird, zunimmt.
Dieses Phänomen
ist ebenfalls für
Uni cast-Übertragungen
bekannt. Es kann daher bevorzugt vorgesehen werden, dass für einen
Einsatz der Erfindung im Rahmen des Standards IEEE 802.11 vorgeschlagen,
erst ab einer gewissen Paketgröße, hier
insbesondere ab 512 Byte, das erfindungsgemäße Handshaking-Verfahren zu
verwenden.
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In 8 ist
der Einfluss der Zahl der als Empfangseinrichtungen adressierten
Endgeräte
MN einer Multicast-Gruppe (3 bis 50 empfangende Endgeräte MN) auf
den Durchsatz an Daten dargestellt. Je größer die Anzahl der empfangenden
Endgeräte MN
ist, desto größer ist
der positive Effekt, also der Gewinn, des vorgeschlagenen Verfahrens.