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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf drahtlose Netzwerke, wie zum Beispiel das LTE-Netzwerk („Long Term Evolution“). Es besteht ein Bedürfnis danach, eine missionskritische Ausführung für gewisse Dienste über LTE zur Verfügung zu stellen, wie zum Beispiel bei Anwendungen der öffentlichen Sicherheit. Während LTE Unicast-Dienste mit einer garantierten Bitrate zur Verfügung stellt, stellt LTE jedoch keine missionskritische Ausführung auf dem Downlink für 1:N-Dienste („one-to-many services“) zur Verfügung, da es keine Grenze bezüglich der Anzahl von Nutzern gibt, die einen Empfang einer Kopie des 1:N-Dienstes benötigen könnten. Der einzige Weg, um eine konstante Bitrate für alle Nutzer auf dem Downlink zu garantieren, besteht darin, Broadcast zu verwenden. LTE stellt einen Broadcast-Dienst zur Verfügung, der „multimedia broadcast single frequency network (MBSFN)“ (Multimedia-Broadcast-Einzelfrequenznetzwerk) genannt wird, wobei es sich um einen Kommunikationskanal in LTE handelt, der dieselbe inhaltliche Information an alle Nutzer in einer Zelle sendet (Broadcast) oder an eine gegebene Menge von Nutzern (Teilnehmern) in einer Zelle (Multicast) unter Verwendung einer Teilmenge der verfügbaren Funkressourcen, wobei die verbleibenden verfügbar sind, um Übertragungen zu einem speziellen Nutzer zu unterstützen (so genannte Unicast-Dienste). MBSFN ist ein Übertragungsmodus der die OFDM-Funkschnittstelle („Orthogonal frequency-division multiplexing“) (orthogonales Frequenzmultiplex-Verfahren) von LTE nutzt, um Multicast- oder Broadcast-Daten als eine Mehrzellenübertragung über ein synchronisiertes Einzelfrequenznetzwerk („single-frequency network“ (SFN)) zu übertragen. Diese Gruppe von Zellen wird ein „Broadcastbereich“ („broadcast area“) genannt. Die Übertragungen von den mehreren Zellen in den Broadcastbereichsind ausreichend eng synchronisiert, so dass jede an der UE innerhalb des OFDM-Cyclic-Prefix (CP) (cyclisches OFDM-Präfix) ankommt, so dass Zwischensymbolinterferenz („Inter-Symbol Interference“ (ISI)) vermieden wird. Tatsächlich führt dies dazu, dass die MBSFN-Übertragung für eine Nutzerausstattung („User equipment“ (UE)) als eine Übertragung von einer einzelnen großen Zelle erscheint, wobei das Signal-Interferenz-Verhältnis („Signal-to-Interference Ratio“ (SIR)) aufgrund der Abwesenheit von Zwischenzelleninterferenz dramatisch ansteigt.
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Jedoch kann eine Interferenz am Rand eines Broadcastbereiches die Bitrate begrenzen, welche unterstützt werden kann. Und nicht nur das, sondern, da Broadcast verwendet wird, ist die Bitrate für den gesamten Broadcastbereich begrenzt. Nachteiligerweise muss eine Niedrig-Modulations/Codierungs-Auswahl („low modulation/coding selection“) verwendet werden, um missionskritische Verlässlichkeit zur Verfügung zu stellen, und die unterstützte assoziierte Bitrate könnte zu niedrig sein, um genügend Kanäle zur Verfügung zu stellen. Zum Beispiel wäre die Bitrate in einem LTE-System der öffentlichen Sicherheit für eine große Polizeidienststelle (zum Beispiel die Polizeidienststelle New York (NYPD)), zu niedrig, um genügend Stimmkanäle zur Verfügung zu stellen. Dementsprechend besteht ein Bedürfnis nach Einzelfrequenznetzwerkbroadcast für einen missionskritischen Dienst über LTE.
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Das Dokument
US 2011/0164547 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Senden von MBS-Daten in einem drahtlosen Kommunikationssystem, wobei eine partielle Frequenzwiederverwendung („fractional frequency reuse“ (FFR)) verwendet wird.
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Aus dem Dokument
WO 2008/058149 A2 sind Netzwerke (MBSFNs) bekannt, wobei sich diese MBSFNs gegenseitig unterstützen.
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Figurenliste
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Die begleitenden Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf identische oder funktional ähnliche Elemente durch die getrennten Ansichten hindurch beziehen, zusammen mit der nachfolgenden detaillierten Beschreibung sind in die Spezifizierung aufgenommen, und sie bilden einen Teil davon, und sie dienen zur weiteren Veranschaulichung von Ausführungsformen von Konzepten, die die beanspruchte Erfindung enthalten, und sie erläutern verschiedene Prinzipien und Vorteile jener Ausführungsformen.
- 1 ist ein Netzwerkdiagramm eines beispielhaften LTE-Systems in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
- 2 ist ein Netzwerkdiagramm eines Teils des LTE-Netzwerks aus 1, wobei entwickelte Multicast-Broadcast-Multimedia-Dienste („Evolved Multicast Broadcast Multimedia Services“ (E-MBMS)) veranschaulicht werden, die in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen sind.
- 3 ist eine Karte von New York City, die eine LTE-Abdeckung veranschaulicht, unter Verwendung einer ersten Abbildungstechnik zum Abbilden von Broadcastbereichen als dieselben wie Sprechgruppenbereiche in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
- 4 ist eine andere Karte von New York City, welche eine LTE-Abdeckung veranschaulicht, unter Verwendung einer zweiten Abbildungstechnik, die Broadcastbereiche über einen Abdeckungsbereich in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen abbildet.
- 5 ist ein Netzwerkdiagramm eines LTE-Systems, welches die zweite Abbildungstechnik mit einem Hilfsring um die Peripherien von jedem Broadcastbereich verwendet, in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
- 6A, 6B und 6C sind Wärmekarten von verschiedenen Szenarien einer Wiederverwendung und mit dem Hilfsringsszenario in dem LTE-System nach 5 in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
- 7 ist ein Netzwerkdiagramm eines Teils des LTE-Systems nach 5, wobei ein Broadcastbereich hervorgehoben ist, der mit einem MBSFN-Controller in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen gekoppelt ist.
- 8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens für eine zellulare Wiederverwendung in einem LTE-Netzwerk unter Verwendung von MBSFN-Bereichen in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
- 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Übertragen von Daten in einem Einzelfrequenznetzwerk in einem LTE-Netzwerk in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
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Fachleute werden erkennen, dass Elemente in den Figuren im Sinne von Einfachheit und Klarheit veranschaulicht sind und dass sie nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Beispielsweise können die Abmessungen von einigen der Elemente in den Figuren im Vergleich zu anderen Elementen übertrieben sein, um dabei zu helfen, das Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
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Die Vorrichtungs- und Verfahrenskomponenten werden dort, wo es angemessen ist, durch konventionelle Symbole in den Zeichnungen repräsentiert, wobei nur jene spezifischen Details gezeigt werden, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung relevant sind, so dass die Offenbarung nicht mit Einzelheiten verschleiert wird, die den Fachleuten ohne weiteres klar sind, wobei jene den Vorteil der vorliegenden Beschreibung genießen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In einer beispielhaften Ausführungsform enthält ein Verfahren zum Senden von Daten in einem Einzelfrequenznetz in einem LTE-Netzwerk („Long Term Evolution“) Empfangen von Medien zum Broadcasten in einem Broadcastbereich einer Mehrzahl von Broadcastbereichen, die mit einem Einzelfrequenznetzwerk assoziiert sind, wobei der Broadcastbereich eine Mehrzahl von Zellen umfasst; Identifizieren einer Teilmenge von definierten Ressourcen zum Broadcasten der Medien zu dem Broadcastbereich; Broadcasten der Medien zu dem Broadcastbereich unter Verwendung der Teilmenge von definierten Ressourcen; und Broadcasten eines Nullmusters auf der Teilmenge von definierten Ressourcen zu dem Broadcastbereich benachbarten Broadcastbereichen.
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In einer anderen beispielhaften Ausführungsform enthält ein Broadcast-Controller in einem LTE-Netzwerk eine Mehrzahl von Multiplexern, wobei jeder kommunikationsfähig mit einer Zelle eines Broadcastbereiches einer Mehrzahl von Broadcastbereichen gekoppelt ist, die mit einem Einzelfrequenznetzwerk assoziiert sind; wobei der Broadcast-Controller konfiguriert ist zum: Empfangen von Medien zum Broadcasten in dem Broadcastbereich, wobei der Broadcastbereich eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Zellen umfasst; Identifizieren einer Teilmenge von definierten Ressourcen zum Broadcasten der Medien zu dem Broadcastbereich; Broadcasten der Medien zu dem Broadcastbereich unter Verwendung der Teilmenge von definierten Ressourcen; und Broadcasten eines Nullmusters auf der Teilmenge von definierten Ressourcen in Broadcastbereiche benachbart zu dem Broadcastbereich.
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In noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform enthält ein LTE-Netzwerk eine Mehrzahl von Broadcastbereichen, die einen ersten Broadcastbereich und einen zweiten oder mehr benachbarte Broadcastbereiche umfasst; einen Broadcast-Controller, der kommunikationsfähig mit der Mehrzahl von Broadcastbereichen gekoppelt ist; wobei der erste Broadcastbereich und der Broadcast-Controller konfiguriert sind zum: Empfangen von Medien zum Broadcasten in dem ersten Broadcastbereich, wobei der erste Broadcastbereich eine Mehrzahl von Zellen umfasst; Identifizieren einer Teilmenge von definierten Ressourcen zum Broadcasten der Medien zu dem ersten Broadcastbereich; Broadcasten der Medien zu dem ersten Broadcastbereich unter Verwendung der Teilmenge von definierten Ressourcen; und Broadcasten eines Nullmusters auf der Teilmenge von definierten Ressourcen in den zweiten oder den mehreren benachbarten Broadcastbereichen.
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In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen verwenden Einzelfrequenznetzwerk-Broadcastsysteme und -verfahren einen MBSFN-Modus („multimedia broadcast single frequency network“, Multimedia-Broadcast-Einzelfrequenznetzwerk) von LTE, wobei es sich im Grunde um ein „Simulcast“-System handelt, um einen Broadcastdienst für 1:N-Medienströme, vor allem Stimme, zur Verfügung zu stellen. Die Einzelfrequenznetzwerk-Broadcastsysteme und -verfahren können ein Wiederverwendungsmuster nutzen, wie jene, die in zellularen Telefonsystemen verwendet werden, wie zum Beispiel im „Advanced Mobile Phone System“ (fortgeschrittenes Mobil-Telefonsystem, (AMPS)) und im „Global System for Mobile Communications“ (globales System für Mobilkommunikation (GSM)). In einer beispielhaften Ausführungsform verwenden die Einzelfrequenznetzwerk-Wiederverwendungs-Broadcastsysteme und -verfahren ein Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmuster (hier auch als ein 3:1-Wiederverwendungsmuster bezeichnet), so wie es nachfolgend genauer beschrieben wird, da herausgefunden wurde dass es eine ausreichende Verlässlichkeit bezüglich eines ausreichend hohen Signal-Interferenz-Plus-Rausch-Verhältnisses („signal-to-interference-plus-noise ratio“ (SINR)) zur Verfügung stellt. Es ist zu bemerken, dass das Broadcastbereich-Wiederverwendungsmuster, wie es hier beschrieben wird, auf dem Broadcastbereichniveau ausgeführt wird, nicht auf einem Zellen/Sektor-eNB/Zellen-Niveau, und Frequenzen (im traditionellen Sinne) werden nicht partitioniert.
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1 ist ein Netzwerkdiagramm eines beispielhaften LTE-Systems 100 in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen. Wie in 1 gezeigt ist, stellt das LTE-System 100 eine Kommunikation für mehrere Zellen 102 zur Verfügung, wie zum Beispiel Makrozellen 102a - 102g, wobei jede Zelle einen Dienst von einem entsprechenden Zugriffspunkt („access point“ (AP)) erhält, wie zum Beispiel APs 104a - 104g. Jeder der APs 104 kann mehrere Antennengruppen enthalten, wobei jede Antennengruppe und/oder der Bereich, in dem sie zum Kommunizieren ausgelegt sind, oft als ein Sektor des AP 104 bezeichnet wird. Bezüglich dieses Aspektes werden alle Antennengruppen gestaltet, um mit Zugriffsendgeräten in einem Sektor zu kommunizieren, von den Bereichen, die durch den Zugriffspunkt 104 abgedeckt sind. Die APs 104 können als Basisstationen oder eNodeBs („evolved Node B's“ (eNB)) bezeichnet werden. Der AP 104 kann eine feste Station sein, die zur Kommunikation mit verschiedenen Zugriffsendgeräten („access terminals“ (ATs)) 106 verwendet wird, wie zum Beispiel ATs 106a - 106i. Die ATs 106 können auch Nutzerendgerät genannt werden, Nutzerausstattung („user equipment“ (UE)), ein drahtloses Kommunikationsgerät, eine Mobilstation, ein Endgerät oder dergleichen. Wiederum kann jede der Zellen 102 weiter in einen oder mehrere Sektoren unterteilt werden. Die ATs 106a - 106i werden über das LTE-System100 hinweg verteilt. Jedes AT 106 kann mit einem oder mehreren APs 104 auf einer Vorwärtsverbindung („forward link“ (FL)) und/oder einer Rückwärtsverbindung („reverse link“ (RL)) zu einem gegebenen Zeitpunkt kommunizieren, abhängig davon, ob das AT 106 aktiv ist und ob es sich in einer weichen Übergabe („soft handoff“) befindet, wobei dies beispielhaft ist. Das LTE-System 100 kann Dienste über ein großes geographisches Gebiet zur Verfügung stellen, während die Zellen 102 ein kleineres geographisches Gebiet im Vergleich dazu abdecken. Benachbarte Zellen 102 oder Sektoren, die dieselben Medien in denselben Frequenz-Ressourcen zur selben Zeit broadcasten, werden zusammen ein „Broadcastbereich“ („broadcast area“) genannt. Es ist zu bemerken, dass der Broadcastbereich ein MBSFN-Bereich sein kann, dies aber nicht sein muss. Zum Beispiel kann ein Broadcastbereich ein Teil eines MBSFN-Bereiches sein, etc.
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2 ist ein Netzwerkdiagramm eines Teils des LTE-Netzwerkes 100, welches „Evolved Multicast Broadcast Multimedia Services“ (entwickelte Multicast-Broadcast-Multimedia-Dienste (E-MBMS)) in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Hier enthält das LTE-Netzwerk 100 ein Broadcast/Multicast-Dienstzentrum („Broadcast/Multicast Service Center“ (BM SC)) 202, ein Multicast-Broadcast-Multimedia-Dienst-Gateway („Multicast Broadcast Multimedia Services gateway“ (MBMS GW)) 204, eine Mobil-Management-Einheit („Mobile Management Entity“ (MME)) 206 und eine Multizell/Multicast-Koordinationseinheit („Multicell/Multicast Coordination Entity“ (MCE)) 208. Das BM SC 202 ist mit dem MBMS GW 204 verbunden und stellt Authentifizierung, eine Schnittstelle zu einem Inhaltsbereitsteller („content provider“) und eine Gesamtkonfiguration eines Datenflusses durch das LTE-Netzwerk 100 zur Verfügung. Das MBMS GW 204 ist ein logischer Node, der das Multicast von Paketen von dem BM SC 202 zu den ATs 106 handhabt sowie die Sitzungssteuerung über die MME 206 handhabt. Die MME 206 handhabt alle Aufgaben, die nicht mit der Luftschnittstelle in Verbindung stehen. Die MCE 208 ist ein Schlüsselelement für E-MBMS, um die Verwendung derselben Ressourcen und Übertragungsparameter über dieselben Zellen 102 und/oder Sektoren zu koordinieren, die zu einem MBSFN-Bereich gehören.
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In einem MBFSN, zum Beispiel in dem LTE-System 100, findet ein Senden von einer zeitsynchronisierten Menge von APs 104 statt, die den gleichen Ressourcen-Block verwenden. Dies ermöglicht eine Funkkombination („over-the-air combining“), womit das Signal-Interferenz-Plus-Rausch-Verhältnis (SINR) im Vergleich zu einem Nicht-SFN-Betrieb signifikant verbessert wird. Das Cyclische Präfix („Cyclic Prefix“ (CP)), das für MBSFN verwendet wird, ist etwas länger, und dies ermöglicht, dass die ATs 106 ein Senden von verschiedenen APs 104 kombinieren. Es gibt ein SYNC-Protokoll zwischen dem MBMS GW 204 und den APs 104, um sicher zu stellen, dass derselbe Inhalt von allen diesen APs 104 drahtlos („over-the-air“) gesendet wird. Das BM SC 202 ist die Quelle des MBMS-Verkehrs, und das MBMS GW 204 ist verantwortlich für eine Verteilung des Verkehrs zu den verschiedenen APs 104 des Broadcastbereiches. IP-Multicast kann verwendet werden, um den Verkehr von dem MBMS GW 204 zu den verschiedenen APs 104 zu verteilen. Die MCE 208 ist eine definierte Steuerebeneneinheit, die sicherstellt, dass derselbe Ressourcen-Block für einen gegebenen Dienst über alle APs 104 eines gegebenen Broadcastbereiches zugewiesen wird. Es ist die Aufgabe des MCE sicherzustellen, dass die RLC/MAC-Schichten an den APs 104 für MBSFN-Betrieb geeignet konfiguriert werden.
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In 2 enthält das LTE-Netzwerk 100, das AT 106d zu veranschaulichenden Zwecken, wobei dieses kommunikationsfähig mit dem AP 104c und dem AP 104d gekoppelt ist. MBSFN ist ein Punkt-zu-Mehrfachpunkt-Modus („point-to-multipoint mode“) eines Sendens, wobei die APs 104 dieselben Daten gleichzeitig zu mehreren ATs 106 senden. Zum Beispiel in 2 und in einigen Fällen können mehrere APs, wie zum Beispiel die APs 104c und 104d gleichzeitig dieselben Daten senden, so dass das AT 106d dieselben Daten von sowohl dem AP 104c und dem AP 104d empfangen kann. Das LTE-System 100 verwendet einen separaten Kanal für MBFSN, der eine Steuerebenenschnittstelle von der MCE 208 und den APs 104 verwendet (in 2 als zwischen einem „Evolved Packet Core“ (entwickelter Paketkern (EPC)) und einem „Radio Access Network“ (Funkzugriffsnetzwerk (E-UTRAN)) eines LTE-Netzwerkes dargestellt) für Steuerungsinformation und eine Nutzerebenenschnittstelle von dem MBMS GW 204 zu den APs 104 für eine Datenübertragung.
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Wiederum nutzt in verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen das LTE-System 100 den MBSFN-Modus, um einen Broadcastdienst für 1:N-Medienströme zu den ATs 106 zur Verfügung zu stellen. Das LTE-System 100 enthält ein Wiederverwendungsmuster, das das gesamte Spektrum verwendet, jedoch nur einen Teil der Zeit. In einer beispielhaften Ausführungsform verwenden die zellularen Wiederverwendungs-Broadcastsysteme und -verfahren ein Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmuster, da heraus gefunden wurde, das dieses eine ausreichende Verlässlichkeit eines ausreichend hohen Signal-Interferenz-Plus-Rausch-Verhältnisses (SINR) zur Verfügung stellt, wobei jedoch größere Wiederverwendungsmuster auch möglich und manchmal erforderlich sind.
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Die zellularen Wiederverwendungs-Broadcastsysteme und -verfahren enthalten ein Abbilden von Sprechgruppen auf geographische Bereiche und zusätzlich ein Abbilden von Broadcastbereichen auf geographische Bereiche. Dann werden die Medien für jede Sprechgruppe, die in einen Broadcastbereich fallen, zu den ATs 106 in diesem Broadcastbereich geleitet. Das Wiederverwendungsmuster wird implementiert, indem eine Teilmenge von LTE-Ressourcenblöcken verwendet wird, entweder zeitlich oder frequenzmäßig oder sowohl als auch. Die zellularen Broadcastsysteme und -verfahren enthalten 2 Abbildungstechniken, nämlich (1) Abbilden von Broadcastbereichen als dasselbe wie Sprechgruppenbereiche und (2) Abbilden im Wesentlichen gleich gestalteter Broadcastbereiche über einen Abdeckungsbereich ohne Berücksichtigung der geographischen Bereiche, die durch die verschiedenen Sprechgruppen abgedeckt werden.
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3 ist eine Karte von New York City, die eine LTE-Abdeckung veranschaulicht, welche die erste Abbildungstechnik des Abbildens von Broadcastbereichen als dieselben wie Sprechgruppenbereiche in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen nutzt. 3 zeigt allgemein New York City mit LTE-eNB-Standorten 302, die durch Punkte angezeigt sind. Die Überwachungszonen 304 des NYPD sind durch die stärkeren Linien angezeigt, wobei es sich um Bereiche handelt, die von einer speziellen Sprechgruppe oder einer Gruppe von Sprechgruppen abgedeckt sind. Bei dieser ersten Abbildungstechnik werden die Broadcastbereiche auf willkürlich geformte Zellen abgebildet, die den Sprechgruppenbereichen entsprechen, und die Abbildung nutzt ein Drei-Broadcastbereichmuster zur Wiederverwendung. Die Broadcastbereiche 310, 312, 314 werden durch Schattierung angezeigt, die so ausgelegt wurde, dass sich dasselbe Wiederverwendungsmuster niemals geographisch selbst berührt. Es ist zu bemerken, dass jeder Broadcastbereich 310, 312, 314 einen oder mehrere Zellen 302 enthält, die sich in einem definierten Sprechgruppenbereich befinden. Der Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass Medien exakt dort gesendet werden, wo sie benötigt werden, und nicht, wo dies nicht gilt, so dass dieser effizienter ist, als das zweite Abbildungsverfahren. Jedoch ist es nicht immer möglich, einen Bereich auf ein Drei-Broadcastbereichmuster von willkürlich geformten Broadcastbereichen abzubilden im Falle von 3 gibt es einen Broadcastbereich 320, der nicht passt und der seinen eigenen Zeitschlitz oder seine eigene Frequenz benötigen wird.
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4 ist eine andere Karte von New York City, die eine LTE-Abdeckung veranschaulicht, welche die zweite Abbildungstechnik verwendet, wobei diese im Wesentlichen einförmig oder variabel geformte Broadcastbereiche über einen Abdeckungsbereich in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen abbildet. Wiederum enthält die zweite Abbildungstechnik ein Abbilden, das im Wesentlichen einförmig oder variabel geformte Broadcastbereiche über einen Abdeckungsbereich abbildet, ohne geographische Bereiche zu berücksichtigen, die durch die verschiedenen Sprechgruppen abgedeckt werden. Wiederum ist 4 dieselbe Geographie wie 3, das heißt NYC, wobei das Wiederverwendungsmuster auf Broadcastbereiche 410, 412, 414 abgebildet wird (gezeichnet als schattierte Bereiche in 4, wobei jeder Bereich mit einer verschiedenen Schattierung ein anderer Broadcastbereich ist), als einförmig oder variabel geformt (außer an der Strandlinie oder anderen geographischen Barrieren) und ausgelegt über den Abdeckungsbereich ohne Berücksichtigung von geographischen Bereichen, die durch die verschiedenen Sprechgruppen abgedeckt sind. Stattdessen werden die Sprechgruppen auf Broadcastbereiche abgebildet, die Bereiche abdecken, die durch die Sprechgruppen durch die Zonen 1, 2, 3 verwendet werden. Die Zonenbarrieren 402 werden durch die starken Linien in 4 gezeigt. Die zweite Abbildungstechnik führt zu einem besseren SINR, da die Broadcastbereiche eine gleichförmige Trennung aufweisen. Ebenfalls benötigt die zweite Abbildungstechnik zusätzliche Medien, die in die Broadcastbereiche zu senden sind, wie zum Beispiel den gezeigten Broadcastbereich 420, wobei drei Zonen von Medien gesendet werden müssen. Speziell liegt der Broadcastbereich 420 in jeder der Zonen 1, 2, 3 und benötigt für jede Medien, während ein Broadcastbereich 422 vollständig in Zone 2 liegt und nur Medien für Zone 2 benötigt.
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In dem Beispiel gemäß 4 enthält jeder Broadcastbereich 410, 412, 414 zehn Zellen 102 (die sechseckig geformten Gebiete), abgesehen von den Bereichen, die eine Strandlinie oder eine andere geographische Barriere enthalten. Andere Anzahlen von Zellen 102 pro Broadcastbereich werden ebenfalls in Erwägung gezogen, wie zum Beispiel sieben Zellen 102 pro Broadcastbereich, wie in 5 veranschaulicht. Wichtig ist, dass die Broadcastbereiche 410, 412, 414 im Wesentlichen gleichförmig in einer solchen Weise geformt sind, dass ein Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmuster möglich ist. Indem eine im Wesentlichen gleiche Form wie das Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmuster vorliegt, kann es eine gleiche Anzahl von Zellen geben. Natürlich werden andere Formen, Anzahlen von Zellen in dem Wiederverwendungsmuster und Anzahlen von Zellen ebenfalls in Erwägung gezogen. Das Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmuster bezieht sich auf die Verteilung von Broadcastressourcen unter den Broadcastbereichen, zum Beispiel unter den Broadcastbereichen 402, 410, 412, 414, 420 und 422, und bedeutet insbesondere, dass eine gleiche Ressource nur jedem dritten Broadcastbereich zugewiesen werden kann (zur internen Verwendung innerhalb des Broadcastbereiches). Mit Bezug auf 4 bedeutet ein Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmuster somit, dass die Broadcastbereiche ohne Schattierung (zum Beispiel die Broadcastbereiche 414 und 420) einer ersten Menge von Broadcastressourcen zur internen Nutzung zugewiesen werden, ein Broadcastbereich mit einer leicht grauen Schattierung (zum Beispiel die Broadcastbereiche 412 und 422) ist einer zweiten Menge von Broadcastressourcen zur internen Verwendung zugewiesen, die sich von der ersten Menge von Broadcastressourcen unterscheidet, und ein Broadcastbereich mit einer dunkelgrauen Schattierung (zum Beispiel Broadcastbereiche 402 und 410) ist einem dritten Satz von Broadcastressourcen zur internen Verwendung zugewiesen, der sich von der ersten und der zweiten Menge von Broadcastressourcen unterscheidet. Weiterhin, wie es in 4 dargestellt ist, gibt es keinen Broadcastbereich, der einem anderen Broadcastbereich benachbart ist, der einer gleichen Menge von Broadcastressourcen zur internen Verwendung zugewiesen ist, das heißt einer selben Teilmenge von Zeit- und Frequenz-Ressourcen-Blöcken. Beispielsweise ist ein erster Broadcastbereich, zum Beispiel Broadcastbereich 420, von mehreren benachbarten Broadcastbereichen umgeben, zum Beispiel Broadcastbereichen 402, 410, 412, und 422, die alle einen Satz von Broadcastressourcen reserviert haben, die sich von dem Satz von Broadcastressourcen unterscheidet, der dem Broadcastbereich 420 zugewiesen ist.
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Weiterhin, da keine benachbarten Broadcastbereiche zur internen Verwendung einem gleichen Satz von Broadcastressourcen zugewiesen sind, gibt es darauf basierend keine Interferenz von benachbarten Broadcastbereichen. Zusätzlich können Randzellen eines Broadcastbereiches, das heißt eine Zelle eines ersten Broadcastbereiches, die mit einem ersten MBSFN assoziiert ist, benachbart zu einer Zelle eines zweiten benachbarten Broadcastbereiches, assoziiert mit einem zweiten MBFSN, auch dem Satz von Broadcastressourcen zugewiesen sein, der dem zweiten Broadcastbereich/MBFSN zugewiesen ist, zum Zwecke eines Sendens von Medien von dem zweiten MBFSN in den zweiten Broadcastbereich. Zum Beispiel kann eine Randzelle des Broadcastbereiches 410, benachbart zu einer Zelle des Broadcastbereiches 412, dem Satz von Broadcastressourcen zugewiesen sein, der den Broadcastbereich 412 zum Zwecke des Broadcastens von Medien in den Broadcastbereich 412 zugewiesen ist, durch die Randzelle des Broadcastbereiches 410. Somit kann ein Signalempfang in dem Broadcastbereich 412 an den Rändern des Broadcastbereiches verbessert werden.
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Zusätzlich sind in 4 mehrere Zonen dargestellt (drei gezeigte - Zone 1, Zone 2 und Zone 3). Jede Zone entspricht einer Sprechgruppe, das heißt einer ersten Sprechgruppe assoziiert mit Zone 1, einer zweiten Sprechgruppe assoziiert mit Zone 2 und einer dritten Sprechgruppe assoziiert mit Zone 3. Wie anhand von 4 deutlich ist, sind einige Broadcastbereiche vollständig innerhalb einer einzelnen Zone enthalten, zum Beispiel der Broadcastbereich 422, und einige Broadcastbereiche überlappen mehrere Zonen, zum Beispiel überlappen die Broadcastbereiche 402, 410, 412 und 422 zwei Zonen und der Broadcastbereich 420 überlappt drei Zonen. Da Broadcastbereiche möglicherweise Daten für eine oder mehrere Zonen senden müssen, wird für die zellularen Wiederverwendungs-Broadcastsysteme und -verfahren vorgeschlagen, Zeitteilungs-Multiplexing für seine Frequenzwiederverwendung zu nutzen, wie hier beschrieben. Dies bedeutet, wenn ein Broadcastbereich mehrere Zonen überlappt, das dieser Broadcastbereich Medien für alle Zonen oder Sprechgruppen senden wird, die er überdeckt. Zum Beispiel wird der Broadcastbereich 420 Medien für alle drei Zonen senden, da einige Zellen des Broadcastbereiches 420 darin angeordnet sind, und wird Medien für Zone 2 senden, worin andere Zellen von Broadcastbereich 420 angeordnet sind, und wird Medien für Zone 3 senden, wobei noch andere Zellen von Broadcastbereich 420 darin angeordnet sind, und er wird Medien für mehrere Zonen, wie zum Beispiel Zonen 1 und 3, Zonen 2 und 3, und eine Zelle, die die Zonen 1, 2 und 3 überlappt, und wird Medien für alle drei Zonen senden.
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5 ist ein Netzwerkdiagramm eines LTE-Systems 500, welches die zweite Abbildungstechnik mit einem Hilfsring um die Peripherien von jedem Broadcastbereich 502, 504, 506 in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen nutzt. Das LTE-System 500 nutzt die zweite Abbildungstechnik, welche im Wesentlichen gleichförmige Broadcastbereiche 502, 504, 506 enthält (worin wiederum ein Broadcastbereich als gleichförmig schattierter Bereich dargestellt ist und wobei jeder Bereich mit einer anderen Schattierung ein anderer Broadcastbereich ist), wobei ein Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmuster genutzt wird. Es ist zu bemerken, dass die Broadcastbereiche 502, 504, 506 jeder sieben Zellen 102 nutzen und auch konform ist zu dem Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmuster, das in 4 beschrieben wurde, wobei es aber nicht als eine Begrenzung gelten soll, da andere Anzahlen von Zellen verwendet werden können. Wiederum enthält jede Zelle 102 einen AP 104, das heißt einen eNB. Die Zellen 102 in den Broadcastbereichen 502, 504, 506 können entweder interne Zellen 510 sein (das heißt Zellen benachbart nur zu Zellen desselben Broadcastbereiches) oder externe Zellen 512 (das heißt Zellen benachbart zu einer Zelle eines benachbarten Broadcastbereiches). Es ist zu bemerken, dass es in der Sieben-Zellen-Konfiguration aus 5 eine interne Zelle 510 pro Broadcastbereich gibt, während es in der Zehn-Zellen-Konfiguration aus 4 zwei interne Zellen 510 pro Broadcastbereich gibt. Andererseits sind die externen Zellen 512 beide benachbart zu der internen Zelle 510 und zu externen Zellen 512 von anderen Broadcastbereichen.
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Jeder der APs 104 in allen der Zellen 102, 510, 512 enthält ein Drei-Richtungs-Broadcastmuster, das als „Sektoren“ bezeichnet wird. Die Medien werden auf den APs 104 wie folgt verändert. Für die internen Zellen 510 sind die Medien, die durch die Zelle gebroadcastet werden, nur die Medien, die mit dem Broadcastbereich assoziiert sind. Für die externen Zellen 512 sind die Medien, die durch die Zelle gebroadcastet werden, eine Kombination von Medien, die mit dem Broadcastbereich assoziiert sind und von Medien, die mit den benachbarten Broadcastbereichen assoziiert sind. Zum Beispiel, in einer beispielhaften Rand- oder externen Zelle 520 mit Sektoren 522, 524 und 526, broadcastet der AP 104, der diese Zelle bedient, unter Verwendung von Richtantennen, ein Antennenmuster, so dass ein separater Strahl in jedem der Sektoren 522, 524, 526 gebroadcastet wird. In den Sektoren 522 und 524 broadcastet der AP Medien, die mit dem Broadcastbereich von nur der Zelle assoziiert sind, da diese Sektoren benachbart zu anderen Zellen sind, die einen Teil desselben Broadcastbereiches bilden. In dem Sektor 526, der benachbart zu einer Zelle 528 eines verschiedenen Broadcastbereiches ist, broadcastet der AP 104, der die Zelle 520 bedient, Medien, die mit dem Broadcastbereich der Zelle 520 assoziiert sind, und broadcastet Medien, die mit dem benachbarten Broadcastbereich assoziiert sind, der die Zelle 528 enthält.
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Als weiteres Beispiel hat in einer anderen beispielhaften Zelle 530 der AP 104, welcher die Zelle 530 bedient, ebenfalls ein Drei-Richtungs-Antennenmuster, welches Sektoren 532, 534, 536 definiert. Es ist zu bemerken, dass die Zelle 530 zwei Broadcastbereichen benachbart ist, das heißt dem Broadcastbereich, der Zelle 528 enthält, und dem Broadcastbereich, der Zelle 538 enthält. Somit wird der AP 104, der Zelle 530 bedient, Medien, die mit dem Broadcastbereich der Zelle 530 assoziiert sind, Medien, die mit dem benachbarten Broadcastbereich von Zelle 528 assoziiert sind, und Medien, die mit dem benachbarten Broadcastbereich, der Zelle 538 enthält, assoziiert sind, broadcasten. Zum Beispiel ist Sektor 534 von Zelle 530 benachbart zu den Broadcastbereichen von Zellen 528 und 538, und daher wird er Medien gebroadcastet, die mit sowohl den benachbarten Broadcastbereichen assoziiert sind, als auch Medien des Broadcastbereiches, der Zelle 530 enthält. Auf der anderen Seite ist Sektor 532 von Zelle 530 nur zu Zellen desselben Broadcastbereiches benachbart, wie Zelle 530, und broadcastet der AP 104, der Zelle 530 bedient, in Sektor 532 nur Medien, die mit diesem Broadcastbereich assoziiert sind.
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Die Sektoren 526, 534, 536 werden als ein „Hilfsring“ um die benachbarten Broadcastbereiche herum bezeichnet. Ein Hilfsring kann verwendet werden, um in solch einen benachbarten Broadcastbereich zusätzliche Leistung einzubringen, und es wurde festgestellt, dass dies die Verlässlichkeit verbessert. Allgemein senden alle Sektoren in allen der Zellen 102 die Medien des assoziierten Broadcastbereiches. Der Hilfsring enthält Nachbarzellen 102 von benachbarten Broadcastbereichen, die die Medien in den Broadcastbereich senden. Dies verstärkt das oder hilft dem Signal in jedem Broadcastbereich. Das Hinzufügen von zusätzlichem Signal kann auch Interferenz verursachen, so dass es wichtig ist, dass nur solche Sektoren, die das SINR verbessern, in dem Hilfsring verwendet werden, und ein Teil der Analyse, die hier durchgeführt wurde, bestand darin auszuwerten, welche Sektoren geholfen haben, und welche geschadet haben.
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Die 6A, 6B und 6C stellen Wärmekarten („heat maps“) von verschiedenen Szenarien einer Wiederverwendung und mit dem Hilfsringszenario in dem LTE-System 500 in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen dar. Speziell enthalten die 6A, 6B und 6C drei Wärmekarten 600, 602 bzw. 604. Eine erste Wärmekarte 600 enthält keine Wiederverwendung, eine zweite Wärmekarte 602 enthält das 3:1-Wiederverwendungsmuster, wie hier beschrieben, und eine dritte Wärmekarte 604 enthält das 3:1-Wiederverwendungsmuster, wie hier beschrieben, mit einem Hilfsring. Jede der Wärmekarten 600, 602, 604 zeigt den Einfluss auf die Drahtlosabdeckung der assoziierten Szenarien. Eine Verwendung eines Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmusters reduziert die Kapazität von jedem Broadcastbereich um einen Faktor von drei, da es nur ein Drittel der Zeit sendet, aber das verfügbare SINR, bei einer Verlässlichkeit von 98,5 %, ist um mehr als 10 dB besser als das SINR (und die assoziierte Verfügbarkeit), die für ein nicht Wiederverwendungsmuster typisch ist, was den reduzierten Durchsatz des Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmusters mehr als kompensiert. Die Zufügung des Hilfsrings verbessert die Verlässlichkeit weiter. Eine Verbesserung der Verlässlichkeit um 1 % könnte als nicht signifikant erscheinen, aber in diesem Fall verbessert es tatsächlich die Abdeckung von 98,5 % auf 99,5 %, was anderenfalls etwa 3,75 dB zusätzliche Verbindungsreserve („link margin“) erforderlich machen würde, was äquivalent dazu ist, 30 % mehr Standorte zuzufügen.
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7 ist ein Netzwerkdiagramm eines Teils des LTE-Systems 500, wobei ein Broadcastbereich 700 hervorgehoben ist, welcher mit einem MBSFN-Controller 710 gekoppelt ist, in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen. Der MBSFN-Controller 710 kann das MBMS GW 204 sein und ist funktional konfiguriert, um Medien zu dem Broadcastbereich abzubilden. Das 3:1-Wiederverwendungsmuster bedeutet, dass drei Sätze von Medien über die Multiplexer 730 in dem MBSFN-Controller 710 kombiniert werden. Die zellularen Wiederverwendungs-Broadcastsysteme und -verfahren enthalten zusätzliche Funktionalität auf dem MBMS GW 204, um das 3:1-Wiederverwendungsmuster anzuwenden. Weiterhin fügt die Hilfsringfunktionalität zusätzliche Funktionalität über das 3:1-Wiederverwendungsmuster hinaus zu, da die Abbildung von Medien zu Broadcastbereichen dynamisch wird, wodurch eine Schaltfunktionalität erforderlich ist, wie in 7 gezeigt.
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Insbesondere ist der MBSFN-Controller 710 in 7 mit der zusätzlichen Funktionalität veranschaulicht, die für das 3:1-Wiederverwendungsmuster und den Hilfsring erforderlich ist. Andere Funktionen, die mit dem MBSFN-Controller 710 oder dem MBMS GW 204 assoziiert sind, sind zur Vereinfachung fortgelassen. 7 veranschaulicht den einen Broadcastbereich 700, der zu Veranschaulichungszwecken als ein „grüner“ Broadcastbereich bezeichnet werden kann. Auf der Grundlage der vorstehenden Beschreibung ist der Broadcastbereich 700 nur benachbart zu nicht grünen Broadcastbereichen, welche als „rote“ und „blaue“ Broadcastbereiche zu Veranschaulichungszwecken bezeichnet werden können. Zum Beispiel enthält 7 den zentralen Broadcastbereich 700, der als grün bezeichnet wird; umgeben durch einen Broadcastbereich 712, der als rot 1 bezeichnet wird; einen Broadcastbereich 714, der als blau 2 bezeichnet wird; einen Broadcastbereich 716, der als rot 2 bezeichnet wird; einen Broadcastbereich 718, der als blau 3 bezeichnet wird; einen Broadcastbereich 720, der als rot 3 bezeichnet wird; und einen Broadcastbereich 722, der als blau 1 bezeichnet wird.
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Der MBSFN-Controller 710 enthält einen Multiplexer 730 für jeden Sektor in jeder der Zellen 102 des Broadcastbereiches 700. Jeder Multiplexer 730 ist mit Medien für den grünen Broadcastbereich und einem Nullmuster 732 gekoppelt, da jede Antennenmusterrichtung in dem Broadcastbereich 700 wenigstens Medien senden wird, die mit dem grünen Broadcastbereich assoziiert sind. Das Nullmuster 732 wird verwendet, wo in dem 3:1-Wiederverwendungsmuster nichts zu senden ist. Einige der Multiplexer 730 sind auch mit Medien für die Broadcastbereiche rot 1, 2, 3 oder blau 1, 2, 3 gekoppelt. Jeder Multiplexer 730 ist weiterhin mit einem Modulo-Zähler 734 gekoppelt, der von 0 bis zwei läuft, um das N=3-Wiederverwendungsmuster zu berücksichtigen. Medien oder ein Nullmuster (nichts sendend) werden zu jedem Sektor auf jeder Phase des Wiederverwendungsmusters gemultiplext. Der MBSFN-Controller 710 enthält weiterhin einen (nicht gezeigten) Prozessor wie zum Beispiel einen oder mehrere Mikroprozessoren, Mikrocontroller, digitale Signalprozessoren („digital signal processors“ (DSPs)), Kombinationen derselben oder derartige andere Vorrichtungen, die jenen bekannt sind, welche durchschnittliche Fachkenntnisse haben. Die speziellen Operationen/Funktionen des Prozessors und somit des MBSFN-Controllers werden durch eine Ausführung von Software-Anweisungen und -Routinen bestimmt, die in einem jeweiligen, wenigstens in einem, (nicht gezeigten) Speichergerät gespeichert sind, das mit dem Prozessor assoziiert ist, wie zum Beispiel einem Direktzugriffsspeicher („random access memory“ (RAM)), einem dynamischen Direktzugriffsspeicher („dynamic random access memory“ (DRAM)), und/oder einem Nur-Lese-Speicher („read only memory“ (ROM)) oder Äquivalenten derselben, welche Daten und Programme speichern, die von dem entsprechenden Prozessor ausgeführt werden können und die es gestatten, dass der MBSFN-Controller alle Funktionen ausführt, die erforderlich sind, um einen Betrieb, wie hier beschrieben, auszuführen.
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Der MBSFN-Controller 710 kann als ein Broadcast-Controller in einem LTE-Netzwerk bezeichnet werden. Der Broadcast-Controller kann konfiguriert werden zum Empfangen von Medien zum Broadcasten in den Broadcastbereich, wobei der Broadcastbereich eine Mehrzahl von Zellen umfasst; Identifizieren einer Teilmenge von definierten Broadcastressourcen zum Broadcasten der Medien zu dem Broadcastbereich; Broadcasten der Medien zur dem Broadcastbereich unter Verwendung der Teilmenge von definierten Broadcastressourcen; und Broadcasten eines Nullmusters auf der Teilmenge von definierten Broadcastressourcen in dem Broadcastbereich benachbarten Broadcastbereichen.
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Wie in 5 beschrieben ist, sind für die Antennenmusterrichtungen für die internen Zellen und für die externen Zellen des grünen Broadcastbereiches, die anderen grünen Broadcastzellen zugewandt sind (das heißt für Sektoren von grünen Broadcastbereichzellen, die benachbart zu anderen grünen Broadcastzellen sind) die assoziierten Multiplexer 730 mit den grünen Medien und dem Nullmuster assoziiert. Hier werden diese Antennenmusterrichtungen die grünen Medien für eine Phase senden und die Nullmuster für zwei Phasen in dem 3:1-Wiederverwendungsmuster. In Sektoren der externen Zellen des grünen Broadcastbereiches, wobei Sektoren benachbart zu blauen oder roten Broadcastbereichen sind, sendet der Sektor, der die grünen Medien für eine Phase senden wird, wobei das Antennenmuster in Richtung auf den benachbarten Broadcastbereich liegt, entweder die Medien rot 1, 2, 3 oder blau 1, 2, 3 für eine andere Phase (was auch immer für den benachbarten Broadcastbereich angemessen ist) und das Nullmuster für die dritte Phase. Dieser Ansatz stellt ein hohes SINR und eine hohe Abdeckungsverlässlichkeit zur Verfügung, wobei der Abdeckungsbereich in Broadcastbereiche aufgebrochen wird und Medien auf diese Bereiche abgebildet werden. Speziell bildet der Hilfsring Medien in dynamischer Weise ab. Weiterhin eliminiert dieser Ansatz das Bedürfnis, die Broadcastbereiche zu den Sprechgruppenbereichen abzubilden, wie im Zusammenhang mit der ersten Abbildungstechnik beschrieben wurde.
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8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 800 zur zellularen Wiederverwendung in einem LTE-Netzwerk, das MBSFN nutzt, um Broadcastbereiche in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen zu erzeugen. Das Verfahren 800 erwägt einen Betrieb in den LTE-Systemen 100, 500 und dergleichen. Das Verfahren 800 enthält ein Definieren einer Mehrzahl von einförmigen Broadcastbereichen, die über einen Abdeckungsbereich in dem LTE-Netzwerk ausgelegt sind, wobei jeder der einförmigen Broadcastbereiche eine Mehrzahl an Sektoren umfasst (Schritt 802). Das Verfahren 800 enthält weiterhin ein Empfangen von Medien für eine Mehrzahl von Sprechgruppen (804). Es ist zu beachten, dass die Mehrzahl an einförmigen Broadcastbereichen über den Abdeckungsbereich in dem LTE-Netzwerk ausgelegt ist, ohne das geographische Bereiche berücksichtigt werden, die von der Mehrzahl von Sprechgruppen abgedeckt sind. Dementsprechend enthält das Verfahren 800 ein Bestimmen der Medien für jeden der Mehrzahl von Sektoren unter Verwendung eines Wiederverwendungsmusters, das eine Teilmenge von LTE-Ressourcenblöcken entweder bezüglich Zeit, Frequenz oder bezüglich beidem nutzt (Schritt 806).
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Das Verfahren 800 kann ein Senden der ausgewählten Medien oder eines Nullmusters zu jedem der Mehrzahl von Sektoren während verschiedener Phasen in der Zeit für das Wiederverwendungsmusters enthalten (Schritt 808). Das Nullmuster ist gestaltet, um den minimalen Betrag an erforderlicher Leistung zu senden, um die ATs 106 mit dem System synchronisiert zu halten. Dies kann das Senden von nur Synchronisierungssymbolen erfordern, oder es kann kanalsondierende Pilotsymbole zusätzlich zu Synchronisierungssymbolen erfordern, oder es kann möglicherweise in Abhängigkeit der Gestaltung der ATs überhaupt kein Senden erfordern. Jegliche Leistung, die in dem Nullmuster gesendet wird, ist eine Interferenz bezüglich benachbarter Broadcastbereiche, weshalb es erwünscht ist, die Anzahl von gesendeten Symbolen zu minimieren, was wiederum die gesendete Interferenzleistung minimiert. Optional kann das Verfahren 800 ein Senden der ausgewählten Medien enthalten, der ausgewählten Medien für einen benachbarten Broadcastbereich oder eines Nullmusters zu jedem der Mehrzahl von Sektoren während verschiedenen Phasen in der Zeit für das Wiederverwendungsmuster (Schritt 810). Die Schritte 808 und 810 nehmen ein Zeitdomänen-Wiederverwendungsmuster an, wie zum Beispiel ein Drei-Broadcastbereich-Wiederverwendungsmuster. Der Schritt 808 kann von allen Sektoren in einem Broadcastbereich ausgeführt werden, unter der Annahme, dass die hier beschriebene Hilfsringfunktionalität nicht befähigt ist. Wenn die Hilfsringfunktionalität nicht genutzt wird, kann Schritt 808 von internen Sektoren eines Broadcastbereiches ausführt werden, und der Schritt 810 kann von externen Sektoren ausgeführt werden, dass heißt von Sektoren, die einem anderen Broadcastbereich direkt benachbart sind. Die ausgewählten Medien für den benachbarten Broadcastbereich werden durch einen Sektor gesendet, der außerhalb des benachbarten Broadcastbereiches liegt und dem Broadcastbereich zugewandt ist, um zusätzliche Leistung in den benachbarten Broadcastbereich einzubringen.
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In dem Verfahren 800 enthält jede von der Mehrzahl im Wesentlichen einförmiger Broadcastbereiche eine Mehrzahl von Sektoren ‚N‘ eNBs, wobei jede ‚M‘ Sektoren enthält. Das Verfahren 800 kann weiterhin in jedem internen Sektor der N eNBs für einen Broadcastbereich (das heißt einen internen Sektor, der nur Zellen desselben Broadcastbereiches benachbart sind) ein Senden der ausgewählten Medien für den Broadcastbereich oder eines Nullmusters während verschiedener Phasen in der Zeit für das Wiederverwendungsmuster enthalten; und in jedem externen Sektor der NeNBs für den Broadcastbereich (das heißt einen externen Sektor, der einer Zelle eines benachbarten Broadcastbereiches benachbart ist) ein Senden der ausgewählten Medien für einen benachbarten Broadcastbereich oder des Nullmusters während verschiedener Phasen in der Zeit für das Wiederverwendu ngsm uster.
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Das Verfahren 800 kann in einem LTE-Netzwerk implementiert sein, das Broadcastbereiche nutzt und eine Mehrzahl von eNBS enthält, wobei jede eine Mehrzahl von Sektoren umfasst; eine Mehrzahl von im Wesentlichen gleichförmiger MBSFN-Bereiche („Multimedia Broadcast Single Frequency Network areas“), die durch die Mehrzahl von Zellen und über einen Abdeckungsbereich in dem LTE-Netzwerk definiert sind; und einen MBSFN-Controller, der kommunikationsfähig mit jedem aus der Mehrzahl von Sektoren gekoppelt ist, wobei der MBSFN-Controller konfiguriert ist zum: Empfangen von Medien für eine Mehrzahl von Sprechgruppen; und Bestimmen der Medien für jeden der Mehrzahl von Sektoren, die ein Wiederverwendungsmuster nutzen, wobei eine Teilmenge von LTE-Ressourcenblöcken entweder bezüglich Zeit, bezüglich Frequenz oder bezüglich beidem genutzt wird.
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Das Verfahren 800 kann auch teilweise oder vollständig durch einen MBSFN-Controller in einem LTE-Netzwerk implementiert werden, das eine Mehrzahl von Multiplexern enthält, die Medien für einen oder mehrere Sprechgruppen und ein Nullmuster empfangen; wobei jeder aus der Mehrzahl von Multiplexern während verschiedener Phasen eines Wiederverwendungsmusters zu einem Sektor in einer Zelle sendet, die in einem aus der Mehrzahl von im Wesentlichen einförmiger MBSFN-Bereiche sendet, die über einen Abdeckungsbereich im dem LTE-Netzwerk ausgelegt sind, wobei das Wiederverwendungsmuster eine Teilmenge von LTE-Ressourcenblöcken entweder bezüglich Zeit, bezüglich Frequenz oder bezüglich beidem nutzt.
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9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 900 zum Senden von Daten in einem Einzelfrequenznetzwerk in einem LTE-Netzwerk in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen. Das Verfahren 900 erwägt einen Betrieb in dem LTE-Systemen 100, 500 und dergleichen. Das Verfahren 900 konzentriert sich auf einen einzelnen Broadcastbereich und die darin assoziierte Aktivität. Das Verfahren 900 enthält ein Empfangen von Medien zum Broadcasten in einem Broadcastbereich aus einer Mehrzahl von Broadcastbereichen, die mit einem Einzelfrequenznetzwerk assoziiert sind, wobei der Broadcastbereich eine Mehrzahl von Zellen umfasst (Schritt 902). Das Verfahren 900 enthält ein Identifizieren einer Teilmenge von definierten Broadcastbereichen zum Broadcasten der Medien zu dem Broadcastbereich (Schritt 904). Das Verfahren 900 enthält weiterhin ein Broadcasten der Medien an den Broadcastbereich unter Verwendung der Teilmenge von definierten Broadcastressourcen (Schritt 906). Ebenfalls enthält das Verfahren 900 ein Broadcasten eines Nullmusters auf der Teilmenge von definierten Broadcastressourcen in zu dem Broadcastbereich benachbarten Broadcastbereichen (Schritt 908).
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Das Verfahren 900 kann weiterhin ein Implementieren eines Wiederverwendungsmusters in dem Einzelfrequenznetzwerk enthalten; und ein Broadcasten der Medien für einen Teil des Wiederverwendungsmusters in dem Broadcastbereich und ein Broadcasten des Nullmusters für einen anderen Teil des Wiederverwendungsmusters. Optional kann das Wiederverwendungsmuster ein Partitionieren von mit dem Einzelfrequenznetz assoziierten Broadcastressourcen in drei Gruppen enthalten. Das Verfahren 900 kann weiterhin ein Empfangen zweiter Medien zum Broadcasten in einem benachbarten Broadcastbereich zu dem Broadcastbereich enthalten; Identifizieren einer zweiten Teilmenge von definierten Broadcastressourcen zum Broadcasten der zweiten Medien; Broadcasten der zweiten Medien unter Verwendung der zweiten Teilmenge von definierten Broadcastressourcen in Zellen von der Mehrzahl von Zellen, die dem benachbarten Broadcastbereich benachbart sind; und Broadcasten eines Nullmusters auf der zweiten Teilmenge von definierten Broadcastressourcen in den Broadcastbereich. Die zweiten Medien werden durch die Zellen gesendet, die außerhalb des benachbarten Broadcastbereiches liegen und dem benachbarten Broadcastbereich zugewandt sind, um zusätzliche Leistung in den benachbarten Broadcastbereich einzubringen.
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Das Verfahren 900 kann weiterhin ein Implementieren eines Wiederverwendungsmusters unter Verwendung von drei Ressourcengruppen bezüglich der Zeit in dem Broadcastbereich enthalten; Broadcasten der Medien für einen Teil des Wiederverwendungsmusters in allen von den Zellen; Broadcasten von Medien für die benachbarten Broadcastbereiche für einen Teil des Wiederverwendungsmusters in benachbarten Zellen zu den benachbarten Broadcastbereichen; und Broadcasten eines Nullmusters für einen Teil des Wiederverwendungsmusters in alle von den Zellen. Die Mehrzahl von Broadcastbereichen kann über einen Abdeckungsbereich in dem LTE-Netzwerk ausgelegt sein, ohne Berücksichtigung von geographischen Bereichen für assoziierte Medien. Der Broadcastbereich kann N eNodeBs enthalten, wobei jeder eNodeB M Zellen umfasst. Das Verfahren 900 kann weiterhin, in jedem inneren eNodeB von den N eNodeBs ein Broadcasten der Medien enthalten, unter Verwendung der Teilmenge von definierten Ressourcenblöcken und Broadcasten eines Nullmusters für eine andere Teilmenge von definierten Ressourcenblöcken; und in jedem externen eNodeB von den N eNodeBs ein Broadcasten der Medien unter Verwendung der Teilmenge von definierten Ressourcenblöcken und Broadcasten von Medien für einen benachbarten Broadcastbereich für die andere Teilmenge von definierten Ressourcenblöcken.
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Die zellularen Wiederverwendungs-Broadcastsysteme und -verfahren können ein Zeitteilungsmultiplexen („time division multiplexing“ (TDM)) verwenden, um MBSFN-Bereiche zu trennen, anstelle von Frequenzmultiplexen in einem Drei-Zellenwiederverwendungsmuster. Entsprechend erwägen die zellularen Wiederverwendungs-Broadcastsysteme und -verfahren eine Verwendung vieler kleiner MBFSN-Bereiche mit TDM-Wiederverwendung, um Dienste wie Sprechgruppen zu unterstützen, wo viele Gruppen mit kleiner geographischer Abdeckung benötigt werden. Die zellularen Wiederverwendungs-Broadcastsysteme und -verfahren erwägen auch eine Verwendung von MBSM-Dienstbereichen („MBSM Service Areas“), um größere Abdeckungsbereiche aufzubauen. Die zellularen Wiederverwendungs-Broadcastsysteme und -verfahren erwägen weiterhin eine Verwendung des TDM mit einem Drei-Zellenwiederverwendungsmuster, um eine MBSFN-Hilfsringabdeckung zur Verfügung zu stellen, um den Empfang an dem Rand von jedem kleinen MBSFN zu verstärken. Für kleinere MBSFNs ist der Empfang am Rand des Bereiches von größerer Bedeutung. Das TDM mit einem Drei-Zellenwiederverwendungsmuster vermindert eine Interferenz in dem MBSFN-Bereich von umgebendem Unicast- oder anderem MBSFN-Verkehr.
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In der vorangehenden Spezifikation sind spezifische Ausführungsformen beschrieben worden. Dem Fachmann auf dem Gebiet ist jedoch klar, dass verschiedene Modifizierungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen, wie in den Ansprüchen unten dargelegt. Dementsprechend sind die Spezifikation und die Abbildungen in einem eher illustrativen als einem restriktiven Sinne zu verstehen und alle solche Modifikationen sollen in dem Geist der vorliegenden Lehren enthalten sein.
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Die Nutzen, Vorteile, Problemlösungen und jedes denkbare Element, das dazu führt, dass irgendein Nutzen, Vorteil oder irgendeine Lösung eintritt oder ausgeprägter wird, sollen nicht als kritische, erforderliche oder essentielle Merkmale oder Elemente eines beliebigen Anspruchs oder aller Ansprüche ausgelegt werden. Die Erfindung wird ausschließlich durch die angehängten Ansprüche definiert, einschließlich jeder beliebigen Änderung, die während der Rechtshängigkeit der vorliegenden Anmeldung vorgenommen wird, und aller Äquivalente solcher Ansprüche, wie veröffentlicht.
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Darüber hinaus sollen in diesem Dokument relationale Ausdrücke, wie zum Beispiel erste und zweite, oben und unten, und dergleichen ausschließlich verwendet werden, um eine Entität oder Aktion von einer anderen Entität oder Aktion zu unterscheiden, ohne notwendigerweise irgendeine tatsächliche solche Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Entitäten oder Aktionen zu erfordern oder zu implizieren. Die Ausdrücke „umfasst“, „umfassend“, „hat“, „habend“, „beinhalten“, „beinhaltend“, „enthalten“, „enthaltend“ oder eine beliebige Variation davon sollen eine nicht-exklusive Einbeziehung abdecken, so dass ein Prozess, Verfahren, Artikel oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfassen, haben, beinhalten, enthalten, nicht nur solche Elemente beinhalten, sondern andere Elemente beinhalten können, die nicht ausdrücklich aufgeführt werden, oder solchen Prozessen, Verfahren, Artikeln oder Vorrichtungen inhärent sind. Ein Element, das fortfährt mit „umfasst... ein“, „hat... ein“, „beinhaltet... ein“, „enthält... ein“, schließt nicht, ohne weitere Auflagen, die Existenz zusätzlicher identischer Elemente in dem Prozess, Verfahren, Artikel oder der Vorrichtung aus, die das Element umfassen, haben, beinhalten, enthalten. Die Ausdrücke „eine“ und „ein“ werden als eins oder mehr definiert, sofern hierin nichts anderes explizit festgelegt ist. Die Ausdrücke „im Wesentlichen“, „essentiell“, „ungefähr“, „etwa“ oder eine beliebige andere Version davon wurden als „nahe bei sein“ definiert, wie dem Fachmann auf dem Gebiet klar ist, und in einer nicht begrenzenden Ausführungsform wird der Ausdruck definiert, innerhalb von 10 %, in einer anderen Ausführungsform innerhalb von 5 % in einer anderen Ausführungsform innerhalb von 1 % und in einer anderen Ausführungsform innerhalb von 0,5 % zu sein. Der Ausdruck „gekoppelt“, wie er hierin verwendet wird, wird als „verbunden“ definiert, obwohl nicht notwendigerweise direkt und nicht notwendigerweise mechanisch. Eine Vorrichtung oder Struktur, die in einer bestimmten Art und Weise „konfiguriert“ ist, ist mindestens auf diese Art und Weise konfiguriert, kann aber auch auf mindestens eine Art und Weise konfiguriert sein, die nicht aufgeführt ist.
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Es ist gewünscht, dass einige Ausführungsformen einen oder mehrere generische oder spezialisierte Prozessoren (oder „Verarbeitungsvorrichtungen“) umfassen, wie zum Beispiel Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, kundenspezifische Prozessoren und freiprogrammierbare Feld-Gate-Arrays (FPGAs) und eindeutige gespeicherte Programmanweisungen (die sowohl Software als auch Firmware umfassen), die den einen oder mehrere Prozessoren steuern, um in Verbindung mit bestimmten Nicht-Prozessor-Schaltungen, einige, die meisten oder alle der Funktionen des Verfahrens und/oder der Vorrichtung, die hierin beschrieben werden, zu implementieren. Alternativ können einige oder alle Funktionen durch eine Zustandsmaschine implementiert werden, die über keine gespeicherten Programmanweisungen verfügt, oder in einer oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), in denen jede Funktion oder einige Kombinationen von bestimmten der Funktionen, als kundenspezifische Logik implementiert sind. Selbstverständlich kann eine Kombination der zwei Ansätze verwendet werden.
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Darüber hinaus kann eine Ausführungsform als ein computerlesbares Speichermedium implementiert sein, das über einen darauf gespeicherten computerlesbaren Code zum Programmieren eines Computers (der zum Beispiel einen Prozessor umfasst) verfügt, um ein hierin beschriebenes und beanspruchtes Verfahren durchzuführen. Beispiele solcher computerlesbaren Speichermedien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein: eine Festplatte, eine CD-ROM, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung, einen ROM (Nur-Lese-Speicher), einen PROM (Programmierbarer Lesespeicher), einen EPROM (Löschbarer Programmierbarer Lesespeicher), einen EEPROM (Elektrisch Löschbarer Programmierbarer Lesespeicher) und einen Flash-Speicher. Weiterhin ist zu erwarten, dass ein Fachmann auf dem Gebiet, ungeachtet möglicher erheblicher Anstrengungen und einer großen Designauswahl, die zum Beispiel durch eine zur Verfügung stehende Zeit, der aktuellen Technologie und ökonomische Überlegungen begründet ist, geleitet durch die hierin offenbarten Konzepte und Prinzipien, ohne Weiteres in der Lage ist solche Softwareanweisungen und Programme und ICs mit minimalem Versuchsaufwand zu erzeugen.
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Das Abstract der Offenbarung wird zur Verfügung gestellt, um dem Leser zu erlauben, die Natur der technischen Offenbarung schnell zu erkennen. Es wird mit dem Verständnis eingereicht, dass es nicht verwendet wird, um den Geist oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu begrenzen. Zusätzlich ist der vorangehenden ausführlichen Beschreibung zu entnehmen, dass verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen zusammengruppiert werden, um die Offenbarung zu straffen. Dieses Offenbarungsverfahren soll nicht als ein Reflektieren einer Intention interpretiert werden, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als ausdrücklich in jedem Anspruch vorgetragen werden. Vielmehr liegt, wie aus den folgenden Ansprüchen hervorgeht, ein erfinderischer Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform vor. Somit werden die folgenden Ansprüche hierdurch in die ausführliche Beschreibung integriert, wobei jeder Anspruch für sich alleine als ein getrennt beanspruchter Gegenstand steht.
