CN100590999C - 检验通信链路可靠性的方法 - Google Patents

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Abstract

用于减轻终端(或UE)和多个基站(或节点B)间上行链路的链路失衡效应的技术。一方面，服务基站(即被指定向终端发送分组数据的基站)监视被指定接收分组数据传输的每个终端的上行链路接收到的SNR。然后，服务基站根据上行链路接收到的SNR以及SNR阈值来确定对于每个这样的终端是否可能存在链路失衡。另一方面，如果确定可能存在链路失衡，则执行三方握手以检验用于分组数据传输的反馈机制的可靠性。然后根据检验结果执行适当的响应动作。

Description

检验通信链路可靠性的方法
技术领域
本发明一般涉及数据通信，尤其涉及用于减轻由于无线通信系统(例如CDMA系统)中的链路失衡而造成的有害效应的技术。
背景技术
广泛采用了无线通信系统来提供诸如语音和数据等各类通信。这些系统可以是能支持与多个用户间通信的多址系统，可基于码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)或者某些其它多址技术。CDMA系统提供了优于其它类型系统的某些优点，比如提高了的系统容量。
为了改进可靠性，终端会经由通常称为软切换的过程同时与多个基站通信。一般为某些服务(例如语音)支持软切换，但对于下行链路上的分组数据通常不被支持。这是因为支持下行链路上的软切换会需要附加的发送功率。此外，分组数据服务能容忍较长的延迟，于是能实现重发机制。对于下行链路上的分组数据传输而言，终端正与之通信的一个基站被指定为“服务”基站，只有这个基站向终端发送分组数据。终端错误接收到的数据分组(即被擦除的分组)经由被发送到基站的反馈信息来标识，于是基站能重发这些被擦除的分组。
为使系统容量最大，在CDMA系统中的上行链路上，每个终端的发送功率由一功率控制回路进行控制，使得基站处接收到的上行链路传输的信号对噪声加干扰比(SNR)被维持在目标SNR。这个目标SNR通常称为设定点。虽然处于软切换，然而每个终端的上行链路发送功率一般基于“向下取或(OR-of-the-Down)”规则来调节，借此如果任一基站请求降低发送功率，终端就降低其发送功率。
在特定情况下，具有终端的最佳上行链路的基站不是服务基站。这一现象称为链路失衡，它会对分组数据传输的性能造成有害影响。特别是，如果存在链路失衡，则终端的上行链路发送功率会基于具有最佳上行链路的基站处接收到的SNR来调节。然而，这一基站不是向终端发送分组数据并且从终端接收反馈信息的基站。如果链路失衡足够大，则服务基站也许不能可靠地从终端接收对于被擦除分组的反馈信息。于是由于未能重发这些被擦除的分组而严重影响了性能。
因此本领域中需要技术来减轻由于无线通信系统中的链路失衡而造成的有害影响。
发明内容
这里提供了技术来减轻终端(或UE)和多个基站(或节点B)间上行链路的链路失衡效应。一方面，服务基站(即被指定向终端发送分组数据的基站)监视被指定接收分组数据传输的每个终端的上行链路接收到的SNR。然后，服务基站根据上行链路接收到的SNR以及SNR阈值来确定对于每个这样的终端是否可能存在链路失衡。另一方面，如果确定可能存在链路失衡，则执行三方握手以检验用于分组数据传输的反馈机制的可靠性。然后根据检验结果执行适当的响应动作。
在一实施例中，提供了一种用于检验CDMA通信系统中上行链路的可靠性的方法。按照该方法，首先确定对于特定的终端和多个基站间的上行链路是否可能存在链路失衡。链路失衡表现在上行链路从终端到服务基站相比到另一基站会变坏。链路失衡可以通过将终端的服务基站处接收到的上行链路SNR与SNR阈值相比较而确定，并且表示如果上行链路接收到的SNR低于SNR阈值则可能存在链路失衡。
如果确定可能存在链路失衡，则向下行链路发送一传输，其中包括与前面经由上行链路接收到的反馈信息有关的数据。反馈信息可包括对于下行链路上发送的前一数据分组的确认(ACK)、否定确认(NAK)或不连续传输(DTX)比特。在这一情况下，下行链路上的传输会包括被设为一值的一个比特，该值根据接收到的反馈信息是ACK、NAK、还是DTX来确定。
下面详细描述了本发明的各方面和各个实施例。本发明还提供了能实现发明的各个方面、实施例和特征的方法、程序代码、数字信号处理器、接收机单元、发射机单元、终端、基站、系统及其它装置和元件，下面详细描述。
附图说明
通过下面提出的结合附图的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更加明显，附图中相同的元件具有相同的标识，其中：
图1是无线通信系统的示意图；
图2A到2D是说明W-CDMA所定义的HS-PDSCH、HS-SCCH、上行链路HS-PDCCH和上行链路HS-DPCH的结构的示意图；
图3是说明用于实现高速下行链路分组接入(HSDPA)的各个下行链路和上行链路物理信道间的时序关系的示意图；
图4是由服务节点B为监视上行链路接收到的SNR而执行的过程的流程图，UE使用所述上行链路接收到的SNR来检测链路失衡；
图5是用于在服务节点B和UE间执行三方握手以检验上行链路可靠性的过程一实施例的流程图；
图6是节点B的一个实施例的框图；以及
图7是UE的一个实施例的框图。
具体实施方式
图1是无线通信系统100的示意图，该系统100能实现用于减轻链路失衡的有害效应的技术的各个方面和实施例。系统100包括为一特定地理区域提供覆盖的多个基站。为了简洁在图1中仅示出两个基站。基站也称为节点B、基收发机系统(BTS)、接入点或某些其它术语。基站和/或其覆盖区域通常也称为小区，这取决于使用该术语的环境。基站是UMTS无线接入网络(UTRAN)的部分。
各个终端106一般遍布在系统中。为了简洁在图1中仅示出一个终端。终端也称为用户设备(UE)、移动站、接入终端或某些其它术语。每个终端都能在任何给定时刻在下行链路和/或上行链路上与一个或多个基站通信，这取决于终端是否活动、对于数据传输是否支持软切换、以及它是否处在软切换中。下行链路(即前向链路)是指从基站到终端的传输，上行链路(即反向链路)是指从终端到基站的传输。
系统控制器102耦合到基站104，并进一步耦合到公共交换电话网(PSTN)和/或一个或多个分组数据网(PDN)。系统控制器102也称为无线网络控制器(RNC)、基站控制器(BSC)或某些其它术语。系统控制器102为与之耦合的基站提供协调和控制。系统控制器102还控制以下情况下呼叫的路由：(1)终端106间的呼叫、以及(2)终端106及其它经由基站104耦合到PSTN(例如常规的电话)和PDN的用户之间的呼叫。
这里所述的用于减轻链路失衡的有害效应的技术可以在各种无线通信系统中实现。系统100可以是码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)或频分多址(FDMA)通信系统。作为CDMA系统时，系统100可以被设计成实现一个或多个公知的CDMA标准，比如W-CDMA、IS-95、IS-2000、IS-856等等。为了简洁，下面为W-CDMA系统描述用于减轻链路失衡的各个方面、实施例和实施细节。通过使用W-CDMA术语，基站、终端和系统控制器在以下描述中分别称为节点B、UE和RNC。
在W-CDMA中，要被发送到特定UE的数据在较高层作为一个或多个传输信道被处理。然后把传输信道映射为被分配给UE的一个或多个物理信道(在物理层)。物理信道由各个参数定义，所述参数包括：(1)特定的载波频率、(2)用于在发送前对数据进行频谱扩展的特定扰码、(3)用于对数据信道化使得它与由其它码信道化的数据正交的一个或多个正交化编码(如果需要)、(4)特定的开始和停止时间(定义一持续期)、以及(4)上行链路上的相对相位(0或π/2)。这各个物理信道参数在W-CDMA标准文献中详细描述。
这里引用了由W-CDMA定义的以下传输信道和物理信道：
●CPICH-公共导频信道
●DPDCH-专用物理数据信道
●DPCCH-专用物理控制信道
●DPCH-专用物理信道(包括DPDCH和DPCCH)
●HS-DSCH-高速下行链路共享信道
●HS-SCCH-HS-DSCH的共享控制物理信道
●HS-PDSCH-高速物理下行链路共享信道
●HS-DPCCH-高速专用物理控制信道(上行链路)
第5版W-CDMA支持高速下行链路分组接入(HSDPA)，后者是被定义为UTRAN的一部分的一组物理信道和程序，允许下行链路上数据的高速传输。HSDPA的数据以传输块(或分组)被处理，每个传输块都跨过一时间间隔，该时间间隔被称为传输时间间隔(TTI)。然后，传输块被多路复用到高速下行链路共享信道(HS-DSCH)上，HS-DSCH是可由多个UE共享的下行链路传输信道。然后HS-DSCH被映射到高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)上。
因此，HSDPA的信道结构包括单个高速下行链路物理信道(HS-PDSCH)，其可用于以对于多个UE的时分复用和码分复用(TDM/CDM)的方式来发送数据。HS-PDSCH的信令包括用于正确接收HS-PDSCH的各个参数，并且在相关的HS-SCCH上被发送。HSDPA信道结构也包括一反馈机制，使UE能报告正确和不正确地接收到的(即被擦除的)数据分组。该反馈机制称为混合ARQ(HARQ)机制，它能节点B能获悉UE是否正确地接收到分组。如果节点B接收了一否定确认(NAK)，则它重发被擦除的分组。
每个接收HSDPA的UE也被分配到一个下行链路DPCH和一个上行链路DPCH。下行链路DPCH用于把用户专用的数据和信令从节点B发送到UE。上行链路DPCH用于把用户专用的数据和信令从UE发送到节点B。每个接收HSDPA的UE还在上行链路HS-PDCCH上为了经由HS-PDSCH在下行链路上接收到的数据传输而发送反馈信息。下面详细描述了HSDPA传输和HSDPA所使用的物理信道。
图2A是说明由W-CDMA定义的HS-PDSCH的子帧结构的示意图。HS-PDSCH是用于传送HS-DSCH的数据的下行链路物理信道，其中HS-DSCH是一传输信道。
如图2A所示，HS-PDSCH的传输时间线被分成多个子帧，每个子帧都包括三个时隙并且持续期为2毫秒。每个时隙的持续期为2560码片并且能传送每信道化编码160·M个数据比特，其中对于QPSK而言M＝2，对于16-QAM而言M＝4。码片对应于伪随机噪声(PN)序列的一个比特，所述PN序列被用作在空中发送前对数据频谱扩展的扰码。
HS-PDSCH与固定扩展因子SF＝16的一个信道化编码相关联，所述这一个信道化编码是从为HS-DSCH传输保留的一组信道化编码中选出。SF代表信道化编码的扩展因子(即序列长度)，较短的SF一般对应于较高的数据速率。为了提高有效的数据速率，如果UE能接收多个信道化编码，则它在同一HS-PDSCH子帧中被分配到多个信道化编码。
图2B是说明由W-CDMA定义的HS-SCCH的子帧结构的示意图。HS-SCCH是用于传送与HS-DSCH传输有关的下行链路信令的固定速率下行链路物理信道。特别是，HS-SCCH传送物理层信息，UE需要所述物理层信息来接收并解码在相关的HS-PDSCH上发送的分组。该信息包括以下内容：
●信道化编码组(7比特)-表示HS-PDSCH的起始信道化编码和编码数。
●调制方案(1比特)-表示为HS-PDSCH使用QPSK还是16-QAM。
●传输块大小(6比特)-表示在HS-DSCH上的相关子帧内发送的数据比特数。
●HARQ处理信息(3比特)
●冗余和群体型式(3比特)
●新数据指示符(1比特)-表示HS-PDSCH上是否正在发送一新分组。
●UE标识或UE ID(10比特)-标识了HS-PDSCH上的分组所指向的特定UE。
如图2所示，HS-SCCH的传输时间线也被分成多个子帧，每个子帧都包括三个时隙且持续期为2毫秒。每个时隙能带有40个数据比特且持续期为2560码片。信道化编码组和调制方案(标记为部分1)用UE ID来编码，并且在子帧的时隙0上被发送。传输块大小、HARQ处理信息、冗余和群体型式以及新数据指示符(标记为部分2)也用UE ID来编码，并且在子帧的时隙1和2上被发送。
如图2B所示，HS-SCCH跨过2毫秒，与HS-DSCH相同。然而，HS-SCCH在相应的HS-DSCH前2个时隙被发送。因此，如果HS-DSCH上的一个子帧跨过时隙n、n+1和n+2，则相应的HS-SCCH上的相关子帧跨过时隙n-2、n-1和n。
图2C是说明由W-CDMA定义的上行链路HS-DPCCH的帧结构的示意图。上行链路HS-DPCCH是用于传送与HS-PDSCH上的下行链路传输有关的上行链路反馈信息的物理信道。
如图2C所示，HS-DPCCH的传输时间线被分成多个帧，每帧都包括5个子帧且持续期为10毫秒。每个子帧包括三个时隙，每时隙带有10个数据比特且持续期为2560码片。每个HS-DPCCH子帧包括两个字段-(1)混合ARQ确认(HARQ-ACK)字段，它在子帧的时隙0中传送，以及(2)信道质量指示符(CQI)字段，它在子帧的时隙1和2中传送。HARQ-ACK字段包括用于ACK/NAK的1比特(它是开/关比特)。CQI字段包括调度器为了调度HS-DSCH上到UE的下行链路传输所使用的各个参数。CQI字段的参数可包括，例如，传输块大小、编码速率、HS-PDSCH信道化编码的数目、调制、功率偏移、BLER阈值以及HS-DSCH和CPICH间的缺省功率偏移。
图2D是说明由W-CDMA定义的上行链路DPCH的帧结构的示意图。上行链路DPCH包括：(1)用于传送用户专用的分组数据的DPDCH、以及(2)用于传送控制数据(包括下行链路信道的功率控制信息)的DPCCH。DPDCH和DPCCH上的传输被分成多个无线帧，每个无线帧覆盖了被标记为时隙0到时隙14的15个时隙。
对于DPCCH而言，每个时隙还被分成用于传送不同类控制数据的多个字段。如图2D所示，DPCCH包括：(1)用于为专用物理信道发送导频的导频字段，(2)传输格式组合指示符(TFCI)字段，其用于发送在上行链路DPDCH上多路复用的传输信道的瞬时参数(例如比特率、信道化编码等等)，(3)反馈信息(FBI)字段，其用于支持要求用户终端和基站间反馈的技术，比如各种发送分集模式，以及(4)发送功率控制(TPC)字段，其用于发送功率控制信息以指示节点B调节其在下行链路上的发送功率。
图3是说明用于实现HSDPA的各条下行链路和上行链路物理信道间的时序关系的示意图。图3所示的时序关系是针对被指定接收HSDPA传输的特定UE。
UE使用上行链路DPCCH来发送上行链路DPCH的信令。上行链路DPCCH的定时被用作参考，并且相对于上行链路DPCCH的定时来提供其它物理信道的定时。
如图3所示，在HS-DPSCH上，在子帧312中把HARQ分组发送到UE。时刻T1是上行链路DPCCH上一时隙的起点，子帧312的起点出现在时刻T1后一些时间。HARQ分组被发送到指定的UE，指定的UE接收并尝试恢复该分组。根据解码过程的结果，UE回报以下之一：(1)表明分组已被正确接收的确认(ACK)，(2)表明分组已被错误接收(即被擦除)的否定确认(NAK)，或者(3)如果它未能检测到(丢失)相应的HS-SCCH则不发送任何东西(或DTX比特)。这个反馈信息在上行链路HS-DPCCH上在指定的子帧314内从UE发出。T2是从相应的子帧312结尾处开始的一特定时间量，子帧314从时刻T2开始。子帧312的结尾和子帧314的起点之间的延迟被定义为7.5个时隙加上延迟τx，τx是0到255码片之间的值。这样定义延迟τx：使得上行链路DPCCH上的时隙起点(T1)和上行链路HS-DPCCH上的子帧314的起点(T2)之间逝过的时间τy为256·m，其中m是整数。
回过头参照图1，对于HSDPA，UE会与DPCH的上行链路上的多个节点B处于软切换(SHO)。软切换是接收并处理多个传输以提高数据传输的可靠性的过程。对于下行链路而言，数据从多个节点B被发送到UE，UE或能(1)组合多个接收到的传输的码元并对组合码元解码，或能(2)独立地解码多个接收到的传输的码元并选择最佳解码结果。对于上行链路而言，来自UE的数据传输被多个节点B接收并经处理以提供解码结果。对于上行链路而言，每个节点B一般独立地解码其接收到的传输的码元并将解码结果提供给RNC进行组合/选择。
HSDPA不支持与HS-DSCH的下行链路上的多个节点B之间的软切换。对于HSDPA而言，UE的活动集内只有一个节点B被指定为HSDPA的服务节点B(或简称为服务节点B)。活动集包括UE目前与之通信的一列节点B。由于对于HSDPA不支持软切换，因此UE仅从服务节点B接收HSDPA传输，如图1所示。UE活动集内的其它节点B通常甚至不知道服务节点B的HSDPA传输。上行链路HS-DPCCH上由UE对HSDPA传输报告的反馈信息因此指向服务节点B，而不是指向其它节点B。
如这里使用的，链路失衡是服务节点B不是对于UE具有最佳上行链路的节点B的一种现象。这一现象的出现有诸多原因。服务节点B没有最佳上行链路的一个通常原因是由于切换延迟。RNC评估UE活动集内所有节点B的接收到的下行链路SNR，然后向UE发送切换指示消息。这一过程会涉及大延迟。另一原因是可能存在真正的物理失衡，其中对应于HSDPA下行链路的上行链路变得比另一上行链路要弱。
当服务节点B不同于UE具有最佳链路的节点B时，产生一种情况，其中到服务节点B的上行链路不再可靠。由于来自UE的反馈信息也许不能被服务节点B可靠接收，因此链路失衡会对HSDPA传输的性能造成有害影响。下面描述了从链路失衡产生的性能影响。
如图1所示，有HSDPA能力的UE处在两个节点B：B1和B2之间的上行链路软切换中。上行链路DPDCH(即上行链路DPCH的数据部分)被两个节点B都接收到。每个节点B独立地处理接收到的上行链路DPDCH并把解码结果提供给RNC。RNC接收并组合来自两个节点B的解码结果，确定DPCH上的上行链路传输的块差错率(BLER)，并向两个节点B提供一设定点。设定点是被视为实现特定的目标BLER所需的一个特定的目标接收信号质量。设定点可由特定的信号对噪声加干扰比(SNR)或某些其它度量来定量化。如果实际的BLER高于目标BLER，则设定点被调高，如果实际的BLER低于目标BLER，则设定点被调低。基于BLER调节设定点的机制通常被称为外部功率控制环路。
每个节点B都使用设定点来调节UE的上行链路发送功率。特别是，如果特定的节点B处接收到的SNR低于该设定点，则向UE发送UP(升)命令以请求提高发送功率。相反，如果接收到的SNR大于该设定点，则可以向UE发送DOWN(降)命令以请求降低发送功率。UE从所有节点B接收命令并且实现一“向下取或(OR-of-the-DOWN)”规则，其中如果任一节点B请求降低上行链路发送功率，它就降低上行链路发送功率。基于接收到的SNR调节UE的发送功率的机制通常被称为内部功率控制环路。
对于该例而言，服务节点为B1，但是从UE到第二节点B2的上行链路较佳。只要满足DPDCH的目标BLER，RNC就为两个节点B的外环路维持相同的上行链路设定点。UE活动集内的每个节点B都确定来自UE的上行链路传输的接收到的SNR。这个接收到的上行链路SNR可以根据UE发出的导频(即在上行链路DPCCH的导频字段内发送的导频，图2D示出)来确定。由于到节点B2的上行链路比到节点B1的上行链路要好，因此在节点B1处接收到的上行链路传输的接收到的SNR会比设定点低，在节点B2处接收到的SNR会比设定点高。然后，节点B1会发送一UP(升)命令以请求UE提高其上行链路发送功率，而节点B2会发送一DOWN(降)命令以请求UE降低其发送功率。如果UE实现了向下取或规则，它就会因为从节点B2接收到的DOWN命令而降低上行链路发送功率。
对于HSDPA而言，UE还发送上行链路HS-DPCCH，上行链路HS-DPCCH包含了(1)用于HS-DPSCH上的HSDPA传输的HARQ的ACK/NAK信令消息和(2)调度器为调度到UE的HSDPA传输而使用的信道质量指示符(CQI)信令。由于HS-DPSCH仅从服务节点B1发出且对于该物理信道不支持软切换，因此相关上行链路HS-DPCCH上的反馈信息仅指向服务节点B1。然而，由于服务节点B1处上行链路的较低的接收到的SNR，因此上行链路HS-DPCCH的可靠性会显著降低。特别是，随着两个节点B之间链路失衡的增加，上行链路HS-DPCCH的可靠性变得越来越差。
这里提供了技术以便在存在链路失衡时、减轻两个节点B之间的链路失衡效应。一方面，服务节点B监视被指定为接收HSDPA传输的每个UE的上行链路接收到的SNR。然后，服务节点B根据上行链路接收到的SNR以及SNR阀值与之来确定对于每个这样的UE是否可能存在链路失衡。另一方面，如果检测到链路失衡的可能性，则执行HARQ过程中的三方握手以检验HSDPA传输的反馈机制的可靠性。然后根据检验结果执行适当的响应动作。下面详细描述了这些方面。
对于可靠的HSDPA传输而言，下面规定了对于上行链路HS-DPCCH上来自UE的ACK/NAK传输的要求：
概率{ACK→NAK}≤10-2
概率{NAK→ACK}≤10-4
概率{DTX→ACK}≤10-2
以上内容表示了：(1)UE发出的ACK被节点B接收作为NAK的概率需要小于等于10-2，(2)UE发出的NAK被节点B接收作为ACK的概率需要小于等于10-4，以及(3)UE发出的不连续传输(DTX)比特被节点B接收作为ACK的概率需要小于等于10-2。
如果发出的ACK被错误接收作为NAK，则节点B不必要地重发了在UE处正确解码的数据。这会降低系统容量但不会有害地影响UE的性能。然而，如果发出的NAK被错误接收作为ACK，则节点B不会重发在UE处错误解码的数据。这于是会严重影响UE和系统的性能。这样，UE在上行链路上以实现较高可靠性的方式发送NAK。然而，在存在链路失衡时，即使有重复和/或较高的NAK/导频比，可能也不能实现所规定的{NAK→ACK}误差目标10-4或更好。
图4是服务节点B所执行的过程400的一实施例的流程图，服务节点B用该过程来监视UE的上行链路接收到的SNR以检测链路失衡。过程400可以被指定接收HSDPA传输的每个UE执行。
起初，服务节点B估计来自UE的上行链路传输(例如包括在上行链路DPCCH内的导频)的接收到的SNR(步骤410)。然后，服务节点B把UE的上行链路接收到的SNR与特定的SNR阈值相比较(步骤412)。选择这个SNR阈值以提供链路失衡的良好检测，这个SNR阈值可以基于计算机仿真、经验度量、某些其它手段或它们的组合来确定。作为一特定示例，SNR阈值可以被设为-21dB。
然后确定UE的上行链路接收到的SNR是否低于SNR阈值(步骤414)。如果比较结果为否，则UE被归类为未经受链路失衡(步骤416)，该过程终止。否则，如果接收到的SNR低于SNR阈值，则UE被归类为可能经受链路失衡(步骤418)。然后执行三方握手以检验从UE到服务节点B的上行链路反馈的可靠性(步骤420)。下面进一步详述三方握手。然后根据三方握手的结果执行适当的响应动作。然后该过程终止。
图4中，步骤410到414确定UE是否可能经受链路失衡。步骤416到420是为减轻链路失衡的有害效应而执行的最初步骤(为了简洁在图4中未示出其它减轻步骤)。
图5是用于在服务节点B和UE间执行三方握手以检验上行链路的可靠性的过程420a的一实施例的流程图。过程420a是图4中的步骤420的一个实施例并可用于步骤420。在一实施例中，为了降低开销信令的数量，仅在检测到UE可能经受链路失衡后才执行过程420a。
对于三方握手而言，服务节点B最初在HS-DSCH上发送HARQ分组，在HS-SCCH上发送相关的信令(步骤510)。HARQ分组是包括指定UE的数据的分组。要被包括在HARQ分组内的数据取决于各种因素，比如(1)服务节点B是否有任何要发送到UE的数据，(2)服务节点B是接收到ACK还是NAK，如果有的话，(3)对于UE是否检测了链路失衡，等等。这样，HARQ分组会包括新数据分组、前面发送的数据分组、前面发送的数据分组的部分分组、或者某些其它类型的分组。
HS-SCCH中的相关信令包括上面枚举的信息，包括(1)用于标识分组所指向的特定UE的UE ID，以及(2)描述相关HS-DSCH上的数据传输的各个参数。例如，参数可以标识信道化编码、传输块大小、优先级队列等等。在HS-SCCH上发送的参数通常由UE用来接收在HS-DSCH上发送的HARQ分组，并且还能用来执行与接收到的HARQ分组有关的某些其它动作。
UE接收并处理HS-SCCH以确定它是否应恢复相关HS-DSCH上的分组(步骤520)。然后确定UE是否丢失了HS-DSCH(步骤520)。如果UE未能检测到HS-DSCH上的HARQ分组是指向它的，则它丢失HS-SCCH。这会是例如以下情况：如果UE不正确地解码了HS-SCCH中的UEID。如果UE丢失了HS-SCCH，它在该分组的上行链路HS-DPCCH上就不发送任何东西(DTX)(步骤524)。DTX仅仅表示上行链路传输应被关闭，并且实际上未由UE发出。
否则，如果UE正确地接收到HS-SCCH并且从HS-SCCH上的已解码信令中确定在HS-DSCH上为其发送了一个HARQ分组，则UE就处理HS-DSCH以恢复该分组(步骤526)。然后确定是错误(即被擦除)还是正确接收到该分组(步骤528)。如果错误接收到分组，则在上行链路HS-DPCCH上发送一NAK作为对分组的反馈(步骤530)。否则，如果正确接收到分组，则在上行链路HS-DPCCH上发送一ACK(步骤532)。
在任一情况下，对于在HS-DSCH上发送的HARQ分组而言，服务节点B期望来自UE的反馈信息。然后，服务节点B接收并处理上行链路HS-DPCCH以恢复由UE为该分组发送的反馈信息(它可以是一DTX比特、一NAK或一ACK)(步骤540)。
在一实施例中，服务节点B在HS-DSCH上发送另一(第二)HARQ分组、在HS-SCCH上发送相关的信令(步骤542)。如果没有为到UE的传输调度任何数据，则服务节点B发送空或虚假的HARQ分组作为第二HARQ分组。空HARQ分组仅仅是没有负载的分组。HS-SCCH上的相关信令把新数据(New Data)指示符设为一正确值。在一实施例中，如果服务节点B为来自UE的反馈信息解码了一个ACK，则新数据指示符被设为一(“1”)，否则被设为零(“0”)。因此，第二HARQ分组传输实际上是仅仅在下一传输中相关HS-SCCH的传输，其中新数据指示符的值被正确地设置。
UE接收并处理HS-SCCH以检测由服务节点B为UE发送的新数据指示符(步骤550)。然后，UE把检测到的指示符与一期望值相比较以确定服务节点B是否正确设置了新数据指示符(步骤552)。表1列出了所检测的指示符和期望值之间可能的比较结果。
表1
Figure C0381643000191
Figure C0381643000201
如表1所示，如果UE发送DTX比特或NAK，并且为新数据指示符接收到0，或者如果UE发送ACK比特并且为新数据指示符接收到1，则假定自UE的反馈信息被服务节点B正确接收，还被正确地发送到UE。在该情况下，第一HARQ分组的三方握手终止。
然而，如果UE在前一上行链路HS-DPCCH传输中发送了DTX比特或NAK，随后在HS-SCCH中为新数据指示符接收到一(“1”)(只有在服务节点B接收到ACK时才会发送)，则意味着以下三件事之一：
1.在HS-DSCH上早期发送过HARQ分组，且UE丢失了相关的HS-SCCH，从而在上行链路HS-DPCCH上发送一DTX比特(图5中的步骤524)。该DTX比特被服务节点B错误接收为ACK，服务节点B然后在HS-SCCH上为新数据指示符发送一(“1”)(这对应于表1中的上标1)。
2.UE把前一HARQ分组不正确地解码为一擦除，并且在上行链路HS-DPCCH上发送一NAK。该NAK被服务节点B错误接收为ACK，服务节点B然后在HS-SCCH上为新数据指示符发送一(“1”)(这对应于表1中的上标2)。
3.UE之前未被调度，并且已经在上行链路上发送DTX。然后调度UE，服务节点B在HSS-SCCH中发送新数据指示符被设为1的数据。该情况没有问题。
对于情况2，UE认识到服务节点B已经错误检测到来自UE的反馈信息，并且不打算重发UE处没有的HARQ分组。即使对于情况1，如果HS-SCCH表示一虚假负载，UE就认识到它丢失了前一控制信道，节点B在解释上行链路HS-DPCCH时出错。然后，UE执行行动以对付由于链路失衡而引起的不可靠上行链路。例如，UE会将其重排缓冲器刷新到较高层(无线链路控制(RLC)层)，期望较高层会捕捉到错误的数据传输并会触发较高层处的重发。
或者，如果UE在前一上行链路HS-DPCCH传输中发送一ACK，随后在HS-SCCH上为新数据指示符接收到零(“0”)(只有在服务节点B没有接收到除ACK以外的任何东西时才由它发出)，则意味着以下情况：
1.UE正确地解码了前一HARQ分组并且在上行链路HS-DPCCH上发送一ACK。该ACK被服务节点B错误接收，服务节点B接着在HS-SCCH上为新数据指示符发送零(“0”)。(这对应于表1中的上标3。)
上述的错误不是用性能衡量的灾难事件，因为它仅仅导致服务节点B重发已经被UE正确解码的分组。UE仅仅忽略该重发。
因此，三方握手是使UE检验其上行链路传输是否被服务节点B正确解码的一种机制。该机制可以使用某些数量的开销信令以及用于空HARQ分组的HS-SCCH传输的附加发送功率来实现。通过仅在怀疑链路失衡时执行三方握手，从而使用于检验上行链路可靠性的信令数量和发送功率最小。
三方握手用于改进HSDPA的性能。具有检测不可靠的链路(而不是需要依赖于较高层的某些其它机制)的能力，则可以在较早阶段执行适当的响应动作。不具有检测不可靠的链路的能力，则UE会发送一NAK用于被擦除帧的重发，被擦除的帧可能被错误地接收作为ACK。然后，UE为重发该被擦除的分组等待一段延长的时间，直到定时器期满为止(定时器可由较高层维持)。
图6是节点B 104的一个实施例的框图。在下行链路上，发送(TX)数据处理器612接收并处理(例如格式化、编码等等)被指定接收HSDPA传输的每个UE的下行链路DPCH、HS-DSCH和HS-SCCH的数据。每个信道的处理都由与该信道相关的一组参数来确定，并且可由W-CDMA标准文献所述地执行。然后把经处理的数据提供给调制器(MOD)614，并且进一步处理(例如信道化、扰频等等)以提供已调数据。然后，发射机(TMTR)单元616把已调数据转换成一个或多个模拟信号，这些模拟信号被进一步调节(例如放大、滤波和上变频)以提供一下行链路信号。下行链路信号通过天线共用器(D)622被路由，并且经由天线624被发送到指定的UE。
图7是UE 106的一个实施例的框图。下行链路信号被天线712接收到、通过天线共用器714路由、并被提供给接收机(RCVR)单元722。接收机单元722调节(例如滤波器、放大器和下变频)接收信号并进一步数字化经调节的信号以提供采样。然后，解调器724接收并处理(例如解扰、信道化和数据解调)采样以提供码元。解调器724可以实现一雷克接收机，它能处理接收信号的多个实例(或多径分量)并提供组合码元。然后，接收(RX)数据处理器726对码元进行解码、检验接收到的分组、并且提供经解码的分组。解调器724和RX数据处理器726的处理分别与调制器614和TX数据处理器612相反。
对于HSDPA传输而言，RX数据处理器726还向控制器730提供每个接收到的HARQ分组的状态(即被正确接收或被擦除)。对于每个接收到的HARQ分组而言，如果分组被正确解码，控制器730就提供一ACK，如果分组被错误解码，控制器730就提供一NAK。
在上行链路上，上行链路DPCH的数据、导频数据以及反馈信息被发送数据处理器742处理(例如格式化、编码等等)，进一步被调制器(MOD)744进一步处理(例如信道化、扰频等等)、并被发射机单元746调节(例如被转换成模拟信号、放大、滤波以及上变频)，从而提供一上行链路信号。上行链路信号通过天线共用器714被路由，并经由天线712被发送到一个或多个节点B 104。
回过头参照图6，在节点B 104处，上行链路信号被天线624接收、通过天线共用器622被路由，并被提供给接收机单元628。接收机单元628调节(例如下变频、滤波以及放大)接收信号并进一步数字化经调节的信号以提供采样流。
在图6所示的实施例中，节点B 104包括多个信道处理器630a到630n。可以分配各个信道处理器630以处理一个UE的采样流，从而恢复上行链路上由所分配的UE发送的数据和反馈信息。每个信道处理器630包括：(1)处理(例如解扰、信道化等等)采样以提供码元的解调器632，以及(2)进一步处理码元以便为所分配的UE提供已解码数据的RX数据处理器634。
在一实施例中，解调器632把从UE接收到的导频码元提供给信道质量估计器650，后者估计上行链路DPCH上传输的SNR。给定信道的SNR可以用各种技术来估计，比如那些美国专利号6097972、5903554、5056109和5265119中所述的技术。
对于被指定接收HSDPA传输的每个UE而言，上行链路DPCH接收到的SNR与SNR阈值相比较。可以为所有UE使用相同的SNR阈值，或者为每个UE使用不同的SNR阈值。对于每个UE而言，信道质量估计器650把接收到的SNR与SNR阈值相比较，并且提供一链路失衡(LI)指示符，链路失衡指示符可以如图4所述确定。LI指示符用于标注UE是否已被归类为一个可能经受链路失衡的UE。
控制器640为正在接收HSDPA传输的每个UE接收LI指示符，并确定是否要执行三方握手。控制器640还接收RX数据处理器634所检测到的ACK/NAK。如果要执行三方握手，则控制器640把HS-DSCH上另一HARQ分组的传输以及HS-SCCH上相关的信令指引到UE。HARQ分组的内容取决于上述各种因素，HS-SCCH上的信令的新数据指示符是基于检测到的ACK/NAK而设置的。
控制器640和730分别控制节点B和UE处的处理。每个控制器也可以被设计成实现该过程的全部或一部分以减轻链路失衡。控制器640和730所需的程序代码和数据可以分别被保存在存储单元642和732内。
为了简洁，已经为链路失衡的减轻描述了特定的实现细节。特别是，确定UE是否可能经受链路失衡会基于上行链路接收到的SNR和SNR阈值。该确定也可以用其它标准作出，这在本发明的范围内。例如，该确定也可以基于以下作出：(1)上行链路导频的接收功率(Ec)、(2)上行链路DPCH的BLER、等等。
同样为了简洁，描述了在确定对于给定的UE存在链路失衡时，用一特定的三方握手方案来检验上行链路的可靠性。也可以实现其它用于检验上行链路可靠性的方案，这在本发明的范围内。例如，在上行链路HS-DPCCH上接收到的任一信息可以在下行链路上(例如在HS-DSCH上)被重发到UE。
尽管已经特别为上行链路描述了用于减轻由于链路失衡造成的有害影响的技术，然而这些技术也可应用于下行链路。这些技术还可用于其它CDMA系统(例如IS-2000)和其它类型的通信系统(例如TDMA和FDMA系统)。
这里所述的用于减轻链路失衡的有害效应的技术可以用各种手段来实现。例如，这些技术可以用硬件、软件或者它们的组合来实现。对于硬件实现而言，用于实现这些技术中任一或组合的元件(例如在节点B和UE处实现图4和5所示过程的元件)可以在以下器件内实现：一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其它被设计成执行这里所述功能的电子单元、或者它们的组合。
对于软件实现而言，这些技术可以用执行这里所述功能的模块(例如程序、函数等等)实现。软件代码可以被保存在存储单元(例如分别在图6和7中的存储单元642和732)内，并由一处理器(例如控制器640和730)执行。存储单元可以在处理器内或在处理器外实现，后一情况下存储单元通过本领域公知的各种装置在通信上耦合到处理器。
标题是为引用而包括的，以帮助定位特定的章节。这些标题不是为了限制下面描述的概念的范围，这些概念可用于正篇申请中的其它章节。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims (33)

1.一种用于检验无线通信系统中通信链路的可靠性的方法，包括：
在接收机单元处确定特定的发射机单元到所述接收机单元的第二通信链路是否可能存在链路失衡；
如果确定有可能存在链路失衡，就在所述接收机单元处通过到所述发射机单元的第一通信链路发送第一传输；
在所述接收机单元处接收通过所述第二通信链路发送的第二传输内的反馈信息，其中所述反馈信息与所述第一传输相关；
在所述接收机单元处通过所述第一通信链路发送第三传输，其中所述第三传输包括表示接收到的反馈信息的数据，以及
其中在所述发射机单元处基于所述第三传输内的数据以及所述反馈信息来检验所述第二通信链路的可靠性。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述无线通信系统中，所述第一通信链路是一下行链路，所述第二通信链路是一上行链路。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反馈信息包括用于第一传输的确认ACK、否定确认NAK或不连续传输DTX比特。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线通信系统是一W-CDMA系统。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一传输从单个基站被发送到一特定终端。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述特定终端与多个基站处于软切换，基站之一是曾发送所述第一传输的基站。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一传输用于高速下行链路分组接入HSDPA。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一传输包括在高速下行链路共享信道HS-DSCH上发送的数据分组。
9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述反馈信息是经由上行链路高速专用物理控制信道HS-DPCCH接收到的。
10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第三传输经由HS-DSCH的共享控制物理信道HS-SCCH被发送。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对于所述第三传输，HS-SCCH内的一个指示符被设为基于接收到的反馈信息而确定的一个值。
12.一种用于确定无线通信系统中上行链路的可靠性的方法，包括：
在接收机单元处确定特定的发射机单元到所述接收机单元之间的上行链路是否可能存在链路失衡；
如果确定有可能存在链路失衡，就在所述发射机单元处在下行链路上接收第一传输；
在所述发射机单元处在所述上行链路上的第二传输内发送反馈信息，其中所述反馈信息与所述第一传输相关；
在所述发射机单元处在下行链路上接收第三传输，其中所述第三传输包括与发送的反馈信息有关的数据；以及
在所述发射机单元处基于在所述第三传输内接收到的数据和所述反馈信息而确定上行链路的可靠性。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，如果第三传输内接收到的数据不对应于第二传输内发送的反馈信息，则上行链路被视为不可靠。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于还包括：
如果上行链路被视为不可靠，则发信号通知重发所述第一传输。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述反馈信息包括用于第一传输的确认ACK、否定确认NAK或不连续传输DTX比特。
16.一种用于检验无线通信系统中通信链路的可靠性的方法，包括：
在接收机单元处确定对于特定的发射机单元到所述接收机单元的第一通信链路是否可能存在链路失衡；以及
如果确定可能存在链路失衡，则在所述接收机单元处经由到所述发射机单元的第二通信链路发送第二传输，其中所述第二传输包括与前面在第一通信链路上的第一传输中接收到的反馈信息有关的数据，所述反馈信息包括第二通信链路上第三传输的确认ACK或否定确认NAK，其中所述第三传输发生在所述第一传输以前；
在所述发射机单元处基于所述反馈信息来检验所述第一通信链路的可靠性。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述链路失衡表现在第一通信链路从发射机单元到第一接收机单元时要比到第二接收机单元变得更坏，其中所述第一接收机单元被指定在第二通信链路上向发射机单元发送数据，第二接收机单元不被指定向发射机单元发送数据。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述确定包括：
估计经由所述第一通信链路接收到的传输的信号质量，其中如果所估计的信号质量低于一阈值，则确定可能存在所述链路失衡。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所估计的信号质量对应于经由所述第一通信链路接收到的导频的信号对噪声加干扰比SNR。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二传输用于确定第一传输内的反馈信息是否被正确接收。
21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二传输内的数据包括共享控制信道上的一比特，这一比特是基于是接收到ACK还是NAK而设置的。
22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述通信系统中，所述第一通信链路是一上行链路，所述第二通信链路是一下行链路。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述无线通信系统是一W-CDMA系统。
24.一种用于检验CDMA通信系统中上行链路的可靠性的方法，包括：
在第一节点B处确定对于一特定用户设备UE和多个节点B之间的上行链路是否可能存在链路失衡，其中所述链路失衡表现在从UE到所述第一节点B要比到第二节点B变得更坏，所述第一节点B被指定在下行链路上向UE发送数据，所述第二节点B不被指定向UE发送数据；以及
如果确定可能存在链路失衡则在所述第一节点B处经由下行链路发送第二传输，其中所述第二传输包括与前面在上行链路的第一传输内接收到的反馈信息有关的数据，所述反馈信息包括所述下行链路上第三传输的确认ACK或否定确认NAK，其中所述第三传输发生在所述第一传输以前；
在UE处基于所述反馈信息来检验所述上行链路的可靠性。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述确定包括：
估计经由上行链路接收到的导频的接收到的信号对噪声加干扰比SNR，其中如果接收到的SNR低于一SNR阈值，则确定可能存在所述链路失衡。
26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述反馈信息包括确认ACK、否定确认NAK或不连续传输DTX比特。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述反馈信息用于高速下行链路共享信道HS-DSCH上的数据传输。
28.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述反馈信息经由上行链路高速专用物理控制信道HS-DPCCH接收到。
29.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述第二传输是经由共享控制物理信道HS-SCCH发送的。
30.一种无线通信系统内的装置，包括：
在接收机单元处确定特定的发射机单元到所述接收机单元的第二通信链路是否可能存在链路失衡的装置；
如果确定有可能存在链路失衡，就在所述接收机单元处通过到所述发射机单元的第一通信链路发送第一传输的装置；
在所述接收机单元处用于接收通过所述第二通信链路发送的第二传输内的反馈信息的装置，其中所述反馈信息与所述第一传输相关；以及
在所述接收机单元处用于通过所述第一通信链路发送第三传输的装置，其中所述第三传输包括表示接收到的反馈信息的数据，以及
其中在所述发射机单元处基于所述第三传输内的数据和所述反馈信息检验第二通信链路的可靠性。
31.一种无线通信系统内的装置，包括：
用于在接收机单元处确定一特定发射机单元到所述接收机单元的第一通信链路是否可能存在链路失衡的装置；以及
如果确定可能存在链路失衡则经由所述接收机单元到所述发射机单元的第二通信链路在所述接收机单元处发送第二传输的装置，其中所述第二传输包括与前面在第一通信链路上的第一传输内接收到的反馈信息有关的数据，所述反馈信息包括第二通信链路上第三传输的确认ACK或否定确认NAK，其中所述第三传输发生在所述第一传输以前；
在所述发射机单元处基于所述反馈信息来检验所述第一通信链路的可靠性的装置。
32.一种无线通信系统内的基站，包括：
确定终端到所述基站的第二通信链路是否可能存在链路失衡的装置；
如果确定有可能存在链路失衡，就在所述基站处通过到所述终端的第一通信链路发送第一传输的TX数据处理器；以及
在所述基站处接收通过所述第二通信链路发送的第二传输内的反馈信息的RX数据处理器，其中所述反馈信息与所述第一传输有关，以及
其中TX数据处理器还用于通过第一通信链路发送第三传输，其中包括表示接收到的反馈信息的数据，以便所述终端基于所述第三传输内的数据以及所述反馈信息检验第二通信链路的可靠性。
33.一种无线通信系统内的基站，包括：
用于确定一特定终端到所述基站的第一通信链路是否可能存在链路失衡的控制器；以及
如果确定可能存在链路失衡则经由所述基站到所述终端的第二通信链路发送第二传输的TX数据处理器，从而使所述终端基于所述第二传输中的反馈信息来检验所述第一通信链路的可靠性，其中所述第二传输包括与前面在第一通信链路上的第一传输内接收到的反馈信息有关的数据，所述反馈信息包括第二通信链路上第三传输的确认ACK或否定确认NAK，其中所述第三传输发生在所述第一传输以前。
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