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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Umschaltens zwischen
einem Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal und einem Punkt-zu-Punkt-Kanal zum Übertragen
von Multicast-Daten von einem Mobilkommunikationsnetz an eine Mobilstation.
Die Erfindung betrifft gleichermaßen eine entsprechende Mobilstation,
ein entsprechendes Teilnetz eines Mobilkommunikationsnetzes, ein
entsprechendes Mobilkommunikationssystem und ein entsprechendes
Softwareprogrammprodukt.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Ein
Mobilkommunikationsnetz kann Daten über die Funkschnittstelle unter
Benutzung einer Punkt-zu-Punkt-(p-t-p) Übertragung
oder einer Punkt-zu-Mehrpunkt-(p-t-m) Übertragung
an eine Mobilstation übertragen.
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Eine
p-t-p Übertragung
ist eine einzelne Übertragung,
die an eine einzige Mobilstation gerichtet ist und nur von dieser
einzelnen Mobilstation empfangen werden kann. 1 stellt
in einem oberen Teil eine derartige Punkt-zu-Punkt-Übertragung von einem Netz NW
an eine Mobilstation MS dar. Im Gegensatz dazu ist eine p-t-m Übertragung
eine einzelne Übertragung,
die an eine Vielzahl von Mobilstationen gerichtet ist und von dieser
Vielzahl von Mobilstationen empfangen werden kann. 1 stellt
in einem unteren Teil eine derartige Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragung von einem Netz NW
an eine Vielzahl von Mobilstationen MS dar. Im Folgenden bezieht
sich ein p-t-p Kanal auf einen Funkkanal, auf dem eine p-t-p Übertragung
ausgeführt
wird, und ein p-t-m Kanal auf einen Funkkanal, auf dem eine p-t-m Übertragung
ausgeführt
wird. Gleicherweise bezieht sich ein p-t-p Bearer auf einen Radio
Bearer, der auf einem p-t-p Kanal benutzt ist, und ein p-t-m Bearer auf
einen Radio Bearer, der auf einem p-t-m Kanal benutzt ist.
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Die
Schrift
EP1143635 offenbart
ein Verfahren zum Übertragen
von Multicast-Daten von einem Mobilkommunikationsnetz an eine Mobilstation,
wobei die Mobilstation eine Verbindungsqualität eines Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanals
auf der Grundlage von verbindungsqualitätsbezogenen Messungen auf dem Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal ermittelt,
wobei der Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal
derzeit von dem Mobilkommunikationsnetz zum Übertragen von Multicast-Daten
benutzt wird. Ein Leistungssteuerungswert wird auf der Grundlage
der empfangenen Signalqualitätsparameterwerte
ermittelt, und die Übertragungsleistung
des an die Mobilstationen gesendeten Multicast-Signals wird auf
der Grundlage des ermittelten Leistungssteuerungswerts gesteuert.
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Es
ist geplant, beispielsweise für
Multimedia Broadcast Multicast Services (MBMS) MBMS-Datenübertragungen über p-t-p Kanäle und/oder
p-t-m Kanäle
zu gestatten. Es ist weiterhin geplant, dass ein Umschalten zwischen
einem Punkt-zu-Punkt-Kanal und einem Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal während einer laufenden
Datenübertragung
ermöglicht
wird.
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2a ist
eine Tabelle, die eine umfassende Auflistung der Bearer-Wechsel
zeigt, die für MBMS-Dienste
innerhalb einer Zelle zu erwarten sind, und 2b ist
eine Tabelle, die eine umfassende Auflistung der Bearer-Wechsel zeigt, die
für MBMS-Dienste
nach dem Zellenwechsel zu erwarten sind. Beide Tabellen sind der
Schrift 3GPP TSG GERAN2#14 bis, G2-030374, „MBMS bearer changes", Nokia, San Diego,
CA, USA, 19.–23.
Mai 2003 entnommen. P-t-p zu p-t-p und p-t-m zu p-t-m Wechsel sind
innerhalb einer Zelle und nach einem Zellwechsel aufgrund der möglicherweise
erforderlichen Rekonfigurationen der physischen Ressourcen erforderlich.
Innerhalb einer Zelle werden p-t-p zu p-t-m Wechsel nur dann ausgeführt, wenn
n p-t-p Bearer erheblich mehr Funkressourcen verbrauchen als ein p-t-m.
Die standardmäßige Annahme
ist gleichwohl die Benutzung von p-t-m. P-t-m zu p-t-p Wechsel werden
nur dann ausgeführt,
wenn parallel zu dem MBMS-Dienst ein Nicht-MBMS-Dienst hergestellt wird.
Nach einem Zellenwechsel werden p-t-p zu p-t-m Wechsel nur dann
ausgeführt,
wenn p-t-m in der neuen Zelle bereits hergestellt ist. P-t-m zu
p-t-p Wechsel werden nur dann ausgeführt, wenn p-t-m noch nicht
bereits in der neuen Zelle hergestellt ist. Dies erfordert, dass
sich die Mobilstation im Netz anmeldet.
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Es
ist eine Annahme bei laufenden Diskussionen über MBMS, dass zum Gestatten
eines Umschaltens zwischen einem p-t-p Bearer und einem p-t-m Bearer
während
einer aktiven Multicast-Sitzung, d. h. während ein Datentransfer im
Gange ist, eine Synchronisation zwischen dem p-t-p Bearer und dem
p-t-m Bearer benötigt
wird, sodass die Anwendung in der Mobilstation nach dem Bearer-Wechsel weiterhin
normal arbeiten kann. Eine Vorbedingung dafür ist die Toleranz der Anwendung
für die
vom Bearer bewirkte Datenunterbrechung, die verlustfrei oder verlustbehaftet
sein kann. Während
eine verlustfreie Datenunterbrechung im Grunde im Falle von Hintergrundverkehr
kein Problem verursacht, abgesehen davon, dass sie mehr Zeit zum Empfangen
der Nutzdaten erfordert, könnte
sie die Benutzerwahrnehmung im Falle von Streamingverkehr beeinflussen,
wenn die Unterbrechung länger
dauert als die Dauer, die der Datenmenge im Zwischenspeicher der Anwendung
entspricht. Der Benutzer kann beispielsweise einen schwarzen Bildschirm,
ein Anhalten bei einer Videopräsentation
oder Stille bei einer Audiopräsentation
wahrnehmen. Es ist jedoch zu beachten, dass anerkannt ist, dass
Bearer-Wechsel während
einer aktiven Sitzung vermieden werden sollten.
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Während die
Notwendigkeit des Unterstützens
eines Umschaltens von einem p-t-p Kanal zu einem p-t-m Kanal noch
nicht klar ist, muss das umgekehrte Umschalten von einem p-t-m Kanal
zu einem p-t-p Kanal unterstützt
werden. Es wird angenommen, dass für eine parallele Unterstützung von MBMS-
und Nicht-MBMS-Diensten der MBMS-Dienst
der Mobilstation über
eine p-t-p Verbindung zur Verfügung
gestellt werden sollte werden sollte. Daher kann die Herstellung
eines Nicht-MBMS-Dienstes für
eine bestimmte Mobilstation, die einen oder mehr vorgegebene MBMS-Dienste
auf dem p-t-m Kanal überwacht,
abhängig
von den Fähigkeiten
der Mobilstation zur Herstellung einer MBMS p-t-p Verbindung führen, sobald
der Nicht-MBMS-Dienst
hergestellt ist, um MBMS-Dienstkontinuität zu gewährleisten.
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Eine
p-t-p Verbindung kann individuell für jede Mobilstation mithilfe
von Verbindungsadaption und Leistungssteuerung optimiert werden.
Es ist im Gegensatz dazu ein Kennzeichen eines p-t-m Kanals, dass
die Verbindung nicht individuell für jede Mobilstation optimiert
wird. Beispielsweise kommt es zu keiner Verbindungsadaption, und
die Signalleistung muss ausreichend sein, um alle Mobilstationen anzusprechen,
die den Kanal überwachen.
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Die
resultierende Dienstdiskrepanz zwischen p-t-p Übertragungen und p-t-m Übertragungen ist
in den 3a und 3b dargestellt. 3a ist ein
Diagramm, das einen Bereich A zeigt, in dem eine Mobilstation p-t-p
und p-t-m Kanäle
im Falle einer guten Abdeckung und/oder hohen Verbindungsqualität erfassen
kann. 3b ist ein Diagramm, das einen ersten
Bereich A zeigt, der dem Bereich A von 3a entspricht.
Aufgrund der ermöglichten
Verbindungsadaption und Leistungssteuerung kann eine Mobilstation
selbst im Falle einer schwachen Abdeckung und/oder schlechten Verbindungsqualität p-t-p Kanäle in diesem
gesamten Bereich A erfassen. 3b zeigt
ferner einen zweiten Bereich B, der erheblich kleiner als der erste
Bereich A ist und innerhalb des ersten Bereichs A liegt. Im Falle
einer schwachen Abdeckung und einer schlechten Verbindungsqualität ist eine
Mobilstation nur zum Erfassen von p-t-m Kanälen in diesem reduzierten Bereich
B imstande.
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Dies
wirft ein Problem auf, das bis jetzt noch nicht behandelt wurde.
P-t-m Daten können
verloren gehen, wenn die Funkverbindungsqualität unter die Minimumqualität fällt, die
an der Mobilstation zum Erfassen des p-t-m Kanals erforderlich ist.
Falls eine Mobilstation Daten für
einen vorgegebenen Dienst über
p-t-m erfasst und die Funkbedingungen schwächer werden, könnte die
Mobilstation nicht mehr imstande sein, die Daten zu erhalten.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, einen fortlaufenden Datenempfang
für einen
Multicast-Dienst an einer Mobilstation zu gewährleisten.
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Es
wird ein Verfahren zum Unterstützen
eines Umschaltens von einem p-t-m Kanal zu einem p-t-p Kanal zum Übertragen
von Multicast-Daten von einem Mobilkommunikationsnetz an eine Mobilstation
vorgeschlagen. In einem ersten Schritt dieses Verfahrens ermittelt
die Mobilstation eine Verbindungsqualität eines p-t-m Kanals auf der
Grundlage von verbindungsqualitätsbezogenen
Messungen auf dem p-t-m Kanal, wobei der p-t-m Kanal derzeit von
dem Mobilkommunikationsnetz zum Übertragen
von Multicast-Daten
benutzt wird. In einem zweiten Schritt dieses Verfahrens fordert
die Mobilstation von dem Mobilkommunikationsnetz die Übertragung
der Multicast-Daten über einen
p-t-p Kanal an, falls die ermittelte Verbindungsqualität unter
einer vorgegebenen Verbindungsqualität liegt.
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Zudem
wird eine Mobilstation vorgeschlagen, die einen Messbereich zum
Durchführen
von verbindungsqualitätsbezogenen
Messungen auf einem p-t-m Kanal umfasst, über den die Mobilstation Multicast-Daten
von dem Mobilkommunikationsnetz empfängt. Die Mobilstation umfasst
ferner einen Verarbeitungsbereich zum Ermitteln einer Verbindungsqualität eines
p-t-m Kanals auf der Grundlage von Messergebnissen, die von dem
Messbereich bereitgestellt sind, und zum Vergleichen einer ermittelten Verbindungsqualität mit einer
vorgegebenen Verbindungsqualität.
Die Mobilstation umfasst ferner einen Übertragungsbereich zum Übertragen
einer Anforderung zum Übertragen
von Multicast-Daten über
einen p-t-p Kanal an ein Mobilkommunikationsnetz, falls der Verarbeitungsbereich
erkennt, dass eine ermittelte Verbindungsqualität eines p-t-m Kanals, der zum Übertragen
der Multicast-Daten eingesetzt ist, unter einer vorgegebenen Verbindungsqualität liegt.
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Zudem
wird ein Teilnetz eines Mobilkommunikationsnetzes vorgeschlagen,
das einen Empfangsbereich zum Empfangen einer Anforderung von einer
Mobilstation zum Umschalten von der Benutzung eines p-t-m Kanals
zur Benutzung eines p-t-p Kanals zum Übertragen von Multicast-Daten
an die Mobilstation umfasst. Das Teilnetz umfasst ferner einen Verarbeitungsbereich
zum Umschalten auf eine derartige Anforderung hin, die von dem Empfangsbereich
empfangen wurde, von der Benutzung eines p-t-m Kanals zur Benutzung
eines p-t-p Kanals zum Übertragen
von Multicast-Daten an die Mobilstation.
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Zudem
ist ein Mobilkommunikationssystem vorgeschlagen, das die Mobilstation
und das Teilnetz umfasst, die für
den ersten Aspekt der Erfindung vorgeschlagen sind.
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Schließlich ist
ein Softwareprogrammprodukt vorgeschlagen, in dem ein Softwarecode
zum Unterstützen
eines Umschaltens von einem Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal zu einem Punkt-zu-Punkt-Kanal
zum Übertragen
von Multicast-Daten
von einem Mobilkommunikationsnetz an eine Mobilstation gespeichert
ist. Wenn er in einer Verarbeitungskomponente einer Mobilstation,
z. B. im Verarbeitungsbereich der oben vorgeschlagenen Mobilstation,
läuft,
führt der
vorgeschlagene Softwarecode einen Schritt des Ermittelns einer Verbindungsqualität eines
Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanals auf der Grundlage von verbindungsqualitätsbezogenen Messungen
auf dem Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal aus, wobei der Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal derzeit
von dem Mobilkommunikationsnetz zum Übertragen von Multicast-Daten
benutzt wird. Der vorgeschlagene Softwarecode verwirklicht ferner
einen Schritt des Bewirkens einer Anforderung an das Mobilkommunikationsnetz
zum Übertragen
der Multicast-Daten über einen
Punkt-zu-Punkt-Kanal, falls die ermittelte Verbindungsqualität unter
einer vorgegebenen Verbindungsqualität liegt.
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Die
Erfindung führt
die Überlegung
weiter, dass p-t-p ein Erreichen von potenziell höheren QoS-Anforderungen
als p-t-m in allen
Kanalbedingungen gestattet. Daher besteht eine Diskrepanz in der
Bereitstellung von Diensten zwischen p-t-p und p-t-m Übertragungen,
die beim Ermöglichen
eines Umschaltens zwischen p-t-p und p-t-m Kanälen berücksichtigt werden muss. Während ein
Dienst, der über
einen p-t-m Kanal übertragen
wird, leicht zu einem p-t-p Kanal übertragen werden könnte, könnte es
nicht notwendigerweise möglich
sein, das Gegenteil zu erreichen. Wenn der selbe Dienst über entweder
eine p-t-p Übertragung
oder eine p-t-m Übertragung
innerhalb guter Abdeckung bereitgestellt werden kann, könnte es
nicht möglich
sein, einen gegebenen Dienst über
einen p-t-m Kanal bereitzustellen, wenn die Abdeckung und/oder die
Verbindungsqualität
abnimmt, beispielsweise an Zellengrenzen.
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Es
wird deshalb vorgeschlagen, von einer p-t-m Übertragung zu einer p-t-p Übertragung
umzuschalten, wenn der Empfang auf einem p-t-m Kanal aufgrund einer
niedrigen Funkverbindungsqualität kritisch
wird. Dies erfordert, dass die Mobilstation Verbindungsqualitätsmessungen
auf dem p-t-m Kanal verarbeitet und die mindestannehmbare Verbindungsqualitätsebene
für p-t-m
Empfang für
einen gegebenen Dienst oder für
den p-t-m Kanal insgesamt erkennt.
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Es
ist ein Vorteil der Erfindung, dass sie gestattet, eine Multicast-Dienstkontinuität zu gewährleisten,
wenn die Funkbedingungen zu schlecht werden, um die Erfassung eines
gegebenen Dienstes auf einem p-t-m Kanal fortzuführen.
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Eine
beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung unterstützt
zusätzlich
ein Umschalten von einem p-t-p-Kanal
zu einem p-t-m Kanal zum Übertragen
von Multicast-Daten
von einem Mobilkommunikationsnetz an eine Mobilstation. Zu diesem
Zweck schätzt
das Mobilkommunikationsnetz eine Verbindungsqualität eines
p-t-m Kanals, während es
Multicast-Daten auf einem Punkt-zu-Punkt-Kanal
an die Mobilstation überträgt. Ferner
weist das Mobilkommunikationsnetz die Mobilstation an, zum Empfangen
der Multicast-Daten von dem p-t-p Kanal auf den p-t-m Kanal umzuschalten,
falls die geschätzte
Verbindungsqualität
des p-t-m Kanals eine erforderliche Verbindungsqualität erreicht.
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Für diese
Ausführungsform
wird daher vorgeschlagen, zusätzlich
von einer p-t-p zu einer p-t-m Übertragung
umzuschalten, wenn die Funkbedingungen zum Erfassen eines gegebenen
Multicast-Dienstes auf einem p-t-m Kanal gut genug werden. Es ist dem
Teilnetz zu diesem Zweck ermöglicht,
die Kanalqualität
des p-t-m Kanals zu schätzen.
Das Mobilkommunikationsnetz kann die Verbindungsqualität beispielsweise
auf der Grundlage von Messberichten von einer Mobilstation schätzen, die
Ergebnisse von Messungen umfassen, welche von der Mobilstation für den p-t-p
Kanal durchgeführt
wurden. Es ist jedoch zu beachten, dass das Mobilkommunikationsnetz
ebenso andere Mittel zum Schätzen
der Verbindungsqualität
aufweisen könnte.
Wenn die Verbindungsqualität
genügend
hoch ist, könnte
das Mobilkommunikationsnetz dann die Mobilstation anweisen, zum
Empfangen der Multicast-Daten von dem p-t-p Kanal auf diesen p-t-m
Kanal umzuschalten. Wenn das Mobilkommunikationsnetz dieselben Daten
nicht sowieso auf einem p-t-m Kanal überträgt, schaltet es ferner zum Übertragen
der Multicast-Daten von der Benutzung des p-t-p Kanals auf die Benutzung
des p-t-m Kanals um.
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Es
ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass
sie eine Einsparung von Funkressourcen gestattet, da ein p-t-m Kanal
zum Übertragen
derselben Multicast-Daten über
einen einzelnen Kanal an mehrere Mobilstationen benutzt werden kann.
Gleichzeitig ist gewährleistet,
dass ein Umschalten nur in dem Falle durchgeführt wird, wenn der p-t-m Kanal
für eine Übertragung
an eine bestimmte Mobilstation geeignet ist. Es sollte jedoch dafür Sorge
getragen werden, einen Pingpong-Effekt aufgrund eines wiederholten
Umschaltens zwischen einem p-t-m Kanal und einem p-t-p Kanal zu
vermeiden.
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Falls
eine p-t-p Verbindungsqualität
zum Schätzen
der Verbindungsqualität
einer p-t-m Verbindung benutzt wird, ist es eine Vorbedingung, dass
die Verbindungsqualität
der p-t-p Verbindung ein einigermaßen guter Repräsentant
der Verbindungsqualität der
p-t-m Verbindung ist. Es wird angenommen, dass die Einwirkungen
der Mobilität
der Mobilstation über alle
Zeitschlitze hinweg, die dieser Mobilstation zugeordnet sind, ähnlich sind.
D. h., die Art des Schwundes, z. B. langsamer oder schneller Schwund,
den eine Mobilstation erfährt,
ist über
alle Zeitschlitze hinweg dieselbe, nur die Amplitude des Schwundes ändert sich.
Tatsächlich
unterliegen im Falle von Mehrschlitzzuordnung alle Zeitschlitze
in der Zuordnung denselben Frequenzparametern, weswegen, wenn das
Frequenzsprungverfahren benutzt ist, gewöhnlich dieselbe Sprungabfolge
für alle
Zeitschlitze angewandt wird, wie in der technischen Spezifikation 3GPP
TS 44.060 V.5.1.1: „Technical
Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; General Packet
Radio Service (GPRS); Mobile Station (MS) – Base Station System (BSS)
interface; Radio Link Control/Medium Access Control (RLC/MAC) protocol" (2002–05) und
in der technischen Spezifikation 3GPP TS 45.002 V.6.2.0: „Technical
Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Multiplexing
and multiple access an the radio path" (2003–06) beschrieben.
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Die
Sprungkennzeichen des p-t-p Kanals und des p-t-m Kanals können einer
der folgenden Fälle
sein:
- a) p-t-p springt und p-t-m springt nicht;
- b) p-t-p springt und p-t-m springt;
- c) p-t-p und p-t-m springen mit verschiedenen Sprungabfolgen,
d. h. die Liste der Frequenzen in den Abfolgen unterscheidet sich
zwischen dem p-t-p Kanal und dem p-t-m Kanal;
- d) weder p-t-p noch p-t-m springen; und
- e) p-t-p und p-t-m springen mit derselben oder einer unterschiedlichen
Sprungabfolge, wobei jedoch die Liste der Frequenzen der Abfolge(n) gleich
ist.
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Die
höchsten
Synergien zwischen p-t-p und p-t-m Verbindungsqualitäten werden
in den obigen Fällen
d) und e) und unter Umständen
im Fall c) erreicht. Außerdem
wird angenommen, dass die Wahrscheinlichkeit, Fall a) oder Fall
b) in einem wirklichen Netz anzutreffen, gering, wenn nicht sogar
Null, ist, außer
wenn bei Fall a) PBCCH (Packet Broadcast Control CHannel) und PCCCH
(Packet Common Control CHannel) in der Zelle nicht unterstützt werden,
da der BCCH (BroadCast CHannel) Träger nicht springen kann, und
der p-t-m im BCCH Träger
angeordnet ist, was unwahrscheinlich ist, wenn MBMS genutzt ist.
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Die
Erfindung ist insbesondere für MBMS-Dienste
einsetzbar, jedoch gleicherweise für jegliche andere Art von Multicast-Diensten.
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Die
Erfindung ist ferner beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, mit
GERAN (GSM/EDGE Radio Access Network) oder UTRAN (UMTS Terrestrial
Radio Access Network) nutzbar. Das Teilnetz kann daher ein GERAN
oder ein UTRAN, ein BBS (Base Station Subsystem) eines GERAN oder
ein RNS (Radio Network Subsystem) eines UTRAN oder ein oder mehrere
Netzelemente eines derartigen BBS oder eines derartigen RNS sein.
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Andere
Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden
Zeichnungen ersichtlich. Es versteht sich jedoch, dass die Zeichnungen
lediglich zu Veranschaulichungszwecken und nicht als Definition
der Grenzen der Erfindung entworfen sind, für die auf die beiliegenden
Ansprüche
Bezug zu nehmen ist. Es versteht sich ferner, dass die Zeichnungen
nicht maßstabsgetreu
gezeichnet sind, und dass mit ihnen lediglich beabsichtigt ist,
die hierin beschriebenen Strukturen und Verfahren begrifflich zu
veranschaulichen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist
ein Diagramm, dass p-t-p und p-t-m Übertragungen veranschaulicht;
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2a und
b sind Tabellen, die geplante Bearer-Wechsel in einer Zelle bzw.
nach einem Zellwechsel zeigen;
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3a und
b sind Diagramme, die die Abdeckung mit p-t-m und p-t-p Kanälen im Falle guter bzw. schlechter
Bedingungen veranschaulichen;
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4 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das ein Funkzugangsnetz und eine
Mobilstation als Teil eines Mobilkommunikationssystems veranschaulicht,
in dem eine Ausführungsform
der Erfindung eingesetzt ist;
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5 ist
ein grobes Signalisierungsdiagramm, das eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
veranschaulicht;
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6 ist
eine Tabelle, die verschiedene Verbindungsqualitätsebenen für verschiedene MBMS-Dienste
zeigt; und
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7 ist
ein weiteres grobes Signalisierungsdiagramm, das eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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4 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines Teils eines Mobilkommunikationssystems,
in dem ein BSS 410 eines Mobilkommunikationsnetzes gemäß der Erfindung
zwischen p-t-m und p-t-p Übertragungen
an eine spezifische Mobilstation 420 umschalten kann.
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Das
BSS 410 kann beispielsweise ein Teilnetz eines GERAN sein.
Es umfasst einen Sendeempfänger 411,
einen Kanalauswahl- und -steuerbereich 412, einen p-t-m
zu p-t-p Verarbeitungsbereich 413 und
einen p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereich 414. Der Kanalauswahl-
und -steuerbereich 412 weist einen Dateneingang zum Empfangen
von MBMS-Daten und einen Ausgang auf, der mit dem Sendeempfänger 411 verbunden
ist. Der p-t-m zu p-t-p Verarbeitungsbereich 413 weist
einen Eingang, der mit dem Sendeempfänger 411 verbunden
ist, und einen Ausgang auf, der mit einem ersten Steuereingang des
Kanalauswahl- und -steuerbereichs 412 verbunden ist. Der
p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereich 414 weist gleicherweise
einen Eingang, der mit dem Sendeempfänger 411 verbunden
ist, und einen Ausgang auf, der mit einem zweiten Steuereingang des
Kanalauswahl- und -steuerbereichs 412 verbunden ist. Die
dargestellten Komponenten des BSS 410 können zu einem einzelnen Netzelement
gehören oder über mehrere
Netzelemente verteilt sein. Es versteht sich ferner, dass das BSS 410 zusätzliche Komponenten,
wie aus dem Fachgebiet bekannt, umfasst, die in 4 nicht
dargestellt sind. Die dargestellten Verbindungen können direkte
oder indirekte Verbindungen über
andere, nicht gezeigte Komponenten sein.
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Die
Mobilstation 420 umfasst einen Sendeempfänger TX/RX
421, einen Messbereich 422, einen p-t-m zu p-t-p Verarbeitungsbereich 423 und
einen p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereich 424. Der Sendeempfänger 421 ist
mit einem Eingang des Messbereichs 422, einem Eingang des
p-t-m zu p-t-p Verarbeitungsbereichss 423 und
einem Eingang des p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereichs 424 verbunden. Ein
Ausgang des Messbereichs 422 ist einerseits mit einem Eingang
des p-t-m zu p-t-p Verarbeitungsbereichs 423 und andererseits
mit einem zweiten Eingang des p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereichs 424 verbunden.
Ein Ausgang des p-t-m
zu p-t-p Verarbeitungsbereichs 423 und ein Ausgang des
p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereichs 424 sind mit dem Sendeempfänger 421 verbunden.
Es versteht sich, dass die Mobilstation 420 ebenfalls zusätzliche
Komponenten, wie aus dem Fachgebiet bekannt, umfasst, die in 4 nicht
dargestellt sind. Die dargestellten Verbindungen können direkte
oder indirekte Verbindungen über
andere, nicht gezeigte Komponenten sein.
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Das
BSS 410 und die Mobilstation 420 von 4 sind
zum Unterstützen
von sowohl einem Umschalten von einer p-t-m Übertragung zu einer p-t-p Übertragung
von MBMS-Daten als auch einem Umschalten von einer p-t-p Übertragung
zu einer p-t-m Übertragung
von MBMS-Daten ausgelegt.
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Das
Netz bietet keine Garantie für
den Empfang der über
den p-t-m Kanal gesendeten Daten. Daher ist ein Umschalten von einer
p-t-m Übertragung
zu einer p-t-p Übertragung
für den
Fall ermöglicht,
dass die Mobilstation 420 MBMS-Daten über einen p-t-m Kanal empfängt, jedoch
aufgrund eines Abfallens der Verbindungsqualität in diesem Kanal MBMS-Daten
nicht länger über diesen
p-t-m Kanal erfassen kann. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn sich
die Mobilstation 420 innerhalb des Bereichs A der oben
beschriebenen 3b, jedoch außerhalb des
Bereichs B dieser Figur befindet. Ein Kanalumschalten in einer derartigen
Situation wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 5 erläutert.
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5 ist
ein Signalisierungsdiagramm, das die Übertragungen zwischen dem BSS 410 und
der Mobilstation MS 420 und zusätzlich etwas von der Verarbeitung
an der Mobilstation MS 420 veranschaulicht.
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Wenn
MBMS-Daten an dem BSS 410 empfangen werden, wählt der
Kanalauswahl- und -steuerbereich 412 zunächst einen
p-t-m Kanal zur Übertragung
der MBMS-Daten an alle Mobilstationen aus, die die MBMS-Daten empfangen
sollen. Der Kanalauswahl- und -steuerbereich 412 stellt
einen p-t-m Bearer
auf diesem Kanal ein und überträgt Bearer-Parameter, die für einen
gegebenen Dienst erforderlich sind, über den Sendeempfänger 411 an
die Mobilstationen. Zusammen mit den Bearer-Parametern überträgt der Kanalauswahl-
und -steuerbereich 412 einen Maximalwert für die mittlere
Bitfehlerwahrscheinlichkeit MEAN_BEPmax und einen Minimalvariationskoeffizienten
der Bitfehlerwahrscheinlichkeit CV_BEPmin als Schwellenwerte an
die Mobilstationen. Die MBMS-Daten werden dann über den Sendeempfänger 411 des
BSS 410 unter Benutzung eines einzelnen Kanals auf dem
hergestellten p-t-m Bearer an die Mobilstationen übertragen.
Ein neuer Maximalwert für
die mittlere Bitfehlerwahrscheinlichkeit MEAN_BEPmax und ein neuer
Wert für
den Minimalvariationskoeffizienten der Bitfehlerwahrscheinlichkeit
wird an die Mobilstationen übertragen,
wann immer eine Rekonfiguration des p-t-m Bearers notwendig wird.
Alle p-t-m betreffenden Übertragungen sind
in 5 als Schritt 51 angezeigt.
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Vor
dem Beginn der MBMS-Datenübertragung
empfängt
die Mobilstation 420 die Schwellenwerte MEAN_BEPmax und
CV_BEPmin über
ihren Sendeempfänger 421 und
führt sie
dem p-t-m zu p-t-p Verarbeitungsbereich 423 zu. Die Mobilstation 420 empfängt dann
die MBMS-Daten über
ihren Sendeempfänger 421 und
leitet die Daten an den Messbereich 422 weiter. Der Messbereich 422 führt Verbindungsqualitätsmessungen
auf allen p-t-m Kanälen
durch, von denen die Mobilstation 420 MBMS-Daten empfängt. Dies
ist in 5 als Schritt 52 angezeigt. Insbesondere
führt der
Messbereich 422 BEP-(Bitfehlerwahrscheinlichkeits-)Messungen durch,
wie sie für
BGPRS in der technischen Spezifikation 3GPP TS 45.008 V5.11.0: „Technical
Spezifikation Group GSM/EDGE Radio Access Network; Radio subsystem
link control" (2003–06) beschrieben sind,
welche hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. In dieser Schrift
wird beispielsweise angefordert, dass die empfangene Signalqualität für einen Kanal
auf einer Burst-für-Burst-Basis
auf eine Art und Weise gemessen wird, die auf die BEP (Bitfehlerwahrscheinlichkeit)
für jeden
Hurst vor dem Kanaldecodieren unter Benutzung von beispielsweise
Soft Output von dem Empfänger
beziehbar ist. Der Messbereich 422 leitet gemessene BEP-bezügliche Werte an
den p-t-m zu p-t-p Verarbeitungsbereich 423 weiter.
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Auf
der Grundlage der empfangenen Messergebnisse berechnet der p-t-m
zu p-t-p Verarbeitungsbereich 423 einen MEAN_BEP (mittlere
Bitfehlerwahrscheinlichkeit) Wert und einen CV_BEP (Variationskoeffizient
der BEP) Wert und vergleicht die berechneten Werte mit den vom BSS 410 empfangenen Schwellenwerten.
Dies ist in 5 als Schritt 53 angezeigt.
Solange der berechnete MEAN_BEP Wert unter dem empfangenen Wert
MEAN_BEPmax bleibt und der berechnete CV_BEP Wert über dem
empfangenen Wert CV_BEPmin bleibt, setzt die Mobilstation 420 die
Erfassung der MBMS-Daten über
den p-t-m Kanal fort. Dies ist in 5 als Schritt 54 angezeigt. Eine
Berechnung der Werte MEAN_BEP und CV_BEP liegt beispielsweise in
der oben angegebenen technischen Spezifikation TS 45.008 vor.
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Falls
jedoch der berechnete MEAN_BEP Wert über den empfangenen Wert MEAN_BEPmax steigt
oder der berechnete CV_BEP Wert unter den empfangenen Wert CV_BEPmin
fällt,
wird angenommen, dass die Mobilstation 420 nicht länger imstande sein
könnte,
die Daten auf dem p-t-m Kanal einwandfrei zu erfassen. Daher überträgt der p-t-m
zu p-t-p Verarbeitungsbereich 423 eine
p-t-p Anforderung über
den Sendeempfänger 421 an
den BSS 410. Dies ist in 5 als Schritt 55 angezeigt.
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Der
p-t-m zu p-t-p Verarbeitungsbereich 413 des BSS 410 empfängt diese
Anforderung über
den Sendeempfänger 411 und
führt dem
Kanalauswahl- und -steuerbereich 412 eine entsprechende
Steuerinformation zu. Der Kanalauswahl- und -steuerbereich 412 überträgt daraufhin über den Sendeempfänger 411 eine
p-t-p Zuordnung an die Mobilstation 420, um einen p-t-p
Bearer herzustellen. Dies ist in 5 als Schritt 56 angezeigt.
Danach überträgt der Kanalauswahl-
und -steuerbereich 412 die MBMS-Daten über den Sendeempfänger 411 unter Benutzung
des hergestellten, zugeordneten p-t-p Kanals an die Mobilstation 420.
Dies ist in 5 als Schritt 57 angezeigt.
Die p-t-p Verbindung kann mithilfe einer Verbindungsadaption und
einer Leistungssteuerung, wie aus dem Fachgebiet bekannt, gesteuert
werden, um die erforderliche Verbindungsqualität zu garantieren.
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Es
ist zu beachten, dass die Mobilstation 420 mehr als einen
MBMS-Dienst parallel auf dem p-t-m Kanal empfangen kann. Verschiedene
empfangene Dienste können
verschiedene Minimalverbindungsqualitätsebenen aufweisen. Beispielsweise
erfordern höhere
Bitraten typischerweise eine höhere
Verbindungsqualität.
Daher muss der Auslöser
für eine
p-t-p Anforderung durch die Mobilstation 420 auf dem knappsten
Verbindungsqualitätserfordernis
gründen. Zur
Veranschaulichung zeigt die Tabelle von 6 eine Liste
von MBMS-Diensten, die durch die Mobilstation überwacht werden, Dienst i,
mit i = 1 bis n. Jedem dieser Dienste ist eine ermittelte Minimalverbindungsqualitätsebene
LQLi zugeordnet, mit i = 1 bis n. Die Liste
ist nach den Verbindungsqualitätsebenen gemäß dem Verhältnis LQLi ≥ LQLi+1 sortiert, mit i = 1 bis n – 1. D.
h., Dienst 1 erfordert die höchste Minimalverbindungsqualitätsebene
LQL1, und Dienst n erfordert die niedrigste
Minimalverbindungsqualitätsebene
LQLn. Daher berechnet und überwacht
der p-t-m zu p-t-p Verarbeitungsbereich 423 nur den MEAN_BEP
und den CV_BEP von Dienst 1.
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Ein
Umschalten von einem p-t-p zu einem p-t-m Bearer ist in dem System
von 4 ermöglicht, um
Funkressourcen, soweit möglich,
zu sparen, falls die Mobilstation 420 MBMS-Daten über einen
p-t-p Kanal empfängt.
Eine derartige Situation wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 7 erläutert.
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7 ist
ein Signalisierungsdiagramm, das die Übertragungen zwischen dem BSS 410 und
der Mobilstation 420 und zusätzlich etwas von der Verarbeitung
im BSS 410 und an der Mobilstation MS 420 veranschaulicht.
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Zunächst leitet
der Kanalauswahl- und -steuerbereich 412 des BBS 410 MBMS-Daten
unter Benutzung eines hierfür
bestimmten p-t-p Kanals an die Mobilstation 420 weiter.
Dies ist in 7 als Schritt 71 angezeigt.
Die Übertragung
kann eine Verbindungsqualitätsmessanforderung
umfassen, z. B. in regelmäßigen Zeitabständen.
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Die
Mobilstation 420 empfängt
den Bitstrom, der die MBMS-Daten
umfasst, über
ihren Sendeempfänger 421 und
leitet die empfangenen Bits an den Messbereich 422 weiter.
Der Messbereich 422 misst die Verbindungsqualität aller
p-t-p Kanäle,
von denen die Mobilstation 420 MBMS-Daten empfängt. Der Messbereich 422 kann
beispielsweise wiederum BEP-Messungen durchführen, wie in der oben genannten
technischen Spezifikation 3GPP TS 45.008 eingeführt. Dies ist in 7 als
Schritt 72 angezeigt. Der Messbereich 422 leitet
die Messergebnisse an den p-t-p
zu p-t-m Verarbeitungsbereich 424 weiter.
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Falls
die Übertragung
bei Schritt 71 eine Messanforderung beinhaltet, wird diese
Anforderung dem p-t-p zu p-t-p Verarbeitungsbereich 424 durch den
Sendeempfänger 421 zugeführt.
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Der
p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereich 424 überwacht,
ob eine Messanforderung von dem BSS 410 empfangen wird.
Dies ist in 7 als Schritt 73 angezeigt.
Solange keine Messanforderung empfangen wird, werden die Verbindungsqualitätsmessungen
fortgesetzt. Dies ist in 7 als Schritt 74 angezeigt.
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Falls
eine Messanforderung empfangen wird, überträgt der p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereich 424 einen
Messbericht über
den Sendeempfänger 421 an
den BSS 410. Dies ist in 7 als Schritt 75 angezeigt.
Der Messbericht umfasst die Ergebnisse der Messungen, die dem p-t-p
zu p-t-m Verarbeitungsbereich 424 durch den Messbereich 422 zugeführt sind.
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Im
BSS 410 wird der Messbericht durch den Sendeempfänger 411 an
den p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereich 414 weitergeleitet.
Der p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereich 414 schätzt die
derzeit erzielbare p-t-m Kanalqualität, z. B. durch Extrapolieren der
gemessenen Verbindungsqualität
auf dem p-t-p Kanal, die in dem Messbericht empfangen wurde. Dies
ist in 7 als Schritt 76 angezeigt.
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Falls
die geschätzte
erzielbare p-t-m Kanalqualität
unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, wird die Übertragung über den
p-t-p Kanal fortgesetzt. Dies ist in 7 als Schritt 77 angezeigt.
Der Schwellenwert kann von der Art des MBMS-Dienstes abhängen, wie
unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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Falls
die geschätzte
erzielbare p-t-m Kanalqualität über einem
vorgegebenen Schwellenwert liegt, wird angenommen, dass die Mobilstation 420 die
MBMS-Daten einwandfrei ebenfalls über einen p-t-m Kanal empfangen
kann. Daher bewirkt der p-t-p zu p-t-m Verarbeitungsbereich 414,
dass der Kanalauswahl- und -steuerbereich 412 einen „Umschalten zu
p-t-m"-Befehl über den
Sendeempfänger 411 an die
Mobilstation 420 überträgt. Dies
ist in 7 als Schritt 78 angezeigt. Der „Umschalten
zu p-t-m"-Befehl umfasst zwei
Nachrichten. Die erste Nachricht ist beispielsweise eine PACKET
TBF RELEASE-Nachricht und gibt die p-t-p Verbindung frei. Die zweite Nachricht
liefert die p-t-m Parameter, die an der Mobilstation 420 zum
Empfangen von Daten auf einem p-t-m Kanal erforderlich sind. Alternativ
könnte
eine einzige Nachricht zum Freigeben der p-t-p Verbindung und zum
Liefern der p-t-m Parameter benutzt werden. In beiden Fällen wird
die Mobilstation 420 vorteilhafterweise direkt über die
p-t-m Parameter für diesen
bestimmten Dienst in Kenntnis gesetzt, sodass die Mobilstation 420 diese
Parameter nicht über PBCCH
bzw. PNCH beschaffen muss. Dies reduziert die Dienstlücke während eines
Bearer-Wechsels.
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Sobald
der „Umschalten
zu p-t-m"-Befehl übertragen
wurde, leitet der Auswahlbereich 412 die MBMS-Daten auf
einem p-t-m Kanal über den
Sendeempfänger 411 an
die Mobilstation 420 weiter. Dies ist in 7 als
Schritt 79 angezeigt.
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Die
Mobilstation 420 setzt den Empfang der MBMS-Daten auf dem
p-t-m Kanal mit einer ausreichenden Qualität fort.
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Spezielle
Sorge muss getragen werden, falls die Mobilstation 420 nicht
imstande ist, einen p-t-m Kanal parallel zu einem p-t-p Kanal zu
erfassen. In diesem Falle müssen
die p-t-p Verbindungen der Mobilstation 420 alle fallengelassen
werden, wenn ein „Umschalten
zu p-t-m"-Befehl an die Mobilstation 420 gesendet
wird. Daher sollte der „Umschalten
zu p-t-m"-Befehl
von dem BSS 410, wenn die Mobilstation 420 mehrere
MBMS-Dienste über
mehrere p-t-p Verbindungen erfasst, nur in dem Falle gesendet werden,
in dem die höchste
erforderliche Verbindungsqualität
aller der Dienste, die von der Mobilstation 420 überwacht
werden, erreicht ist. In der Tabelle von 6 entspricht
dies der Ebene LQL1 für Dienst 1.
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Die
Koexistenz der zwei in 5 und 7 dargestellten
Aspekte in dem System von 4 führt zur
Gefahr eines Pingpong-Effekts beim Umschalten von p-t-p zu p-t-m
und umgekehrt, der vermieden werden sollte. Daher kann die p-t-p Verbindung nach ihrer
Herstellung solange aufrechterhalten werden, wie die MBMS-Sitzung
aktiv ist. D. h., ein Umschalten von einer p-t-p Übertragung
zu einer p-t-m Übertragung
wird innerhalb einer Zelle vermieden. Ferner kann es dem Netz wie üblich gestattet
sein, eine p-t-p Anforderung von der Mobilstation zurückzuweisen. Alternativ
kann die Mobilstation daran gehindert werden, die p-t-p Anforderung
zu übertragen.
Die letztere Alternative würde
die Signalisierungsmenge reduzieren, da sie wiederholtes Anfordern/Zurückweisen-Signalisieren
vermeidet.