用于认定与HSUPA和HSDPA信道相关联的无线电链路故障的方法和系统

摘要

公开一种用于检测无线发射/接收单元(WTRU)与Node-B之间的无线电链路(RL)故障的方法和系统。当信令无线电承载(SRB)是由高速上行链路分组接入(HSUPA)支持的时候，这时将会基于对绝对许可信道(AGCH)、相对许可信道(RGCH)、混合自动重复请求(H-ARQ)信息信道(HICH)、增强型上行链路专用物理控制信道(E-DPCCH)以及增强型上行链路专用物理数据信道(E-DPDCH)中至少一个信道的不正确操作的检测来认定RL故障。当SRB是由高速下行链路分组接入(HSDPA)支持的时候，这时将会基于对高速共享控制信道(HS-SCCH)、高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)以及高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)中至少一个信道的不正确操作的检测来认定RL故障。

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括无线发射/接收单元(WTRU)以及Node-B的无线通信系统。更特别地，本发明涉及一种用于认定与在WTRU与Node-B之间建立的高速上行链路分组接入(HSUPA)以及高速下行链路分组接入(HSDPA)信道相关联的无线电链路(RL)故障的方法和系统。

背景技术

在第三代合作伙伴计划(3GPP)无线通信系统中，使用信令无线电承载(SRB)来保持WTRU与通用陆地无线电接入网络(UTRAN)之间的连接(也就是RL)。当用于连接WTRU和Node-B的物理信道的接收低于某个质量阈值或是无法检测到所述接收时(也就是说，用于提供在WTRU与UTRAN之间交换的信令信息的物理信道发生故障)，这时将会宣告RL故障，并且WTRU和UTRAN将会启动那些用于重新建立WTRU与UTRAN之间的连接的过程。

为了了解SRB丢失并采取恰当措施，WTRU和UTRAN将会不断监视RL故障的出现。对RL故障检测过程来说，其主要目的是检测映射了SRB的传输信道(TrCH)和物理信道的故障。

在3GPP无线通信系统中，SRB被映射到专用传输信道(DCH)，所述专用传输信道转而被映射到专用物理信道(DPCH)。该DPCH则包括专用物理控制信道(DPCCH)和专用物理数据信道(DPDCH)。

用于检测DPCH和DCH的判据包括：估计DPCCH质量(并将其与一预定阈值相比较)，和/或收集在DPCH上基于循环冗余校验(CRC)而正确接收到数据分组的统计信息。当满足判据时，WTRU和UTRAN将会调用一用于释放和重建WTRU与UTRAN之间连接的过程。

在3GPP无线通信系统中，连续服务(例如语音)和间歇服务(例如万维网浏览)都是得到支持的。对于支持连续服务来说，专用信道是非常有效的，而对支持间歇服务来说，共享信道则是非常有效的。共享信道为交互式服务提供了更高的无线电资源使用效率以及改进的服务质量(QoS)。但是，在将服务映射到共享信道时，由于业务量需求并不连续，因此，将专用信道用于SRB的处理将会是非常低效的。

在3GPP无线通信系统中。对于不需要连续信道分配的服务来说，HSUPA和HSDPA为其主要使用的是高速共享信道。这些信道在WTRU与Node-B之间使用了快速物理和媒介接入控制(MAC)层信令来实施信道分配和混合自动重复请求(H-ARQ)，以便有效和快速地恢复失败的传输。

如果SRB是由HSUPA或HSDPA信道而不是专用信道来支持的，那么即使专用信道仍旧工作，SRB也有可能发生故障。此外，即使支持SRB的HSUPA或HSDPA信道并未工作，但用于检测专用信道故障的判据也未必得到满足。在这种情况下，即使SRB已经丢失连接，RL故障也未必能被察觉。

发明内容

本发明涉及一种在由HSUPA或HSDPA支持SRB时用于对WTRU与Node-B之间的RL故障进行检测的方法和系统。当SRB是由HSUPA支持时，WTRU将监视绝对许可信道(AGCH)、相对许可信道(RGCH)和H-ARQ信息信道(HICH)中的至少一个信道，并且基于对AGCH、RGCH和HICH中至少一个信道的不正确操作的检测来认定RL故障。Node-B监视增强型上行链路专用物理控制信道(E-DPCCH)以及增强型上行链路专用物理数据信道(E-DPDCH)中的至少一者，并且基于对于E-DPDCH和E-DPCCH中至少一者的不正确操作的检测来认定RL故障。

当SRB是由HSDPA支持的时候，WTRU将会监视高速共享控制信道(HS-SCCH)和高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)中的至少一者，并且基于对HS-SCCH和HS-PDSCH中至少一个信道的不正确操作的检测来认定RL故障。Node-B则监视高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)，并且基于对HS-DPCCH的不正确操作的检测来认定RL故障。

附图说明

从以下关于优选实施方式的描述中可以更详细地了解本发明，这些优选实施方式是作为实例给出的，并且是结合附图而被理解的，其中：

图1是根据本发明的包括WTRU和Node-B的无线通信系统，其中WTRU和Node-B是经由建立的HSUPA信道来进行通信的；

图2是在图1系统中使用的示例WTRU的框图；

图3是在图1系统中使用的示例Node-B的框图；

图4是用于在使用了图1系统中的HSUPA信道的WTRU处认定RL故障的方案；

图5是用于在使用了图1系统中的HSUPA信道的Node-B处认定RL故障的方案；

图6显示的是在图1系统的WTRU与Node-B之间建立的HSDPA信道；

图7是用于在使用了图6的HSDPA信道的WTRU处认定RL故障的方案；以及

图8是用于在使用了图6的HSDPA信道的Node-B处认定RL故障的方案。

具体实施方式

在下文中，术语“WTRU”包括但不局限于用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机或是能在无线环境中工作的其他任何设备。而下文引用的术语“Node-B”则包括但不局限于基站、站点控制器、接入点或是无线环境中的其他类型的接口设备。

本发明的特征既可以被引入到集成电路(IC)中，或者也可以被配置在包括众多互连元件的电路中。

图1是根据本发明的包括WTRU 102和Node-B 104的无线通信系统100的图，其中该WTRU 102与Node-B 104是经由在WTRU 102与Node-B 104之间建立的HSUPA信道来进行通信的。在WTRU 102与Node-B 104之间建立了E-DPDCH 106、AGCH 108、RGCH 110(可选)、HICH 112以及E-DPCCH 114。

图2是在图1系统100中使用的示例WTRU 102的框图。该WTRU 102包括收发机202、控制器204以及测量单元206。

图3是在图1系统100中使用的例示Node-B 104的框图。该Node-B 104包括收发机302、控制器304、测量单元306、调度器308以及H-ARQ处理单元310。

根据本发明的一个实施方式，WTRU 102的收发机202经由E-DPCCH 114和E-DPDCH 106而向Node-B 104发送具有调度信息的速率请求。Node-B 104的收发机302接收该速率请求，调度器308对该速率请求进行分析并且经由AGCH 108(或者可选地经由RGCH 110)而向WTRU 102产生和发送调度分配，以便对上行接入以及允许WTRU 102用以传送的最大速率进行控制。WTRU 102的收发机202经由E-DPCCH 114和E-DPDCH 106而向Node-B 104发送上行链路(UL)数据。当Node-B 104的收发机302接收到UL数据时，Node-B 104的H-ARQ处理单元310将会经由HICH 112而向WTRU 102产生H-ARQ反馈。WTRU 102的控制器204和Node-B 104的控制器304则根据下文将要详细描述的本发明来检测RL故障。

参考图1，某些无线电承载(RB)可被指定一不需要速率请求和Node-B调度的保证比特速率。在为保证比特速率进行配置时，E-DPCCH 114和/或E-DPDCH 106上的速率请求以及在AGCH 108和/或RGCH 110上传送的调度许可是不为UL数据传输所需要的。

仍旧参考图1，当通过接收调度许可或是通过已配置的保证比特速率而被允许在上行链路进行发射时，WTRU 102将会使用H-ARQ过程来进行传输。在WTRU 102与Node-B 104之间可以存在若干种独立工作的H-ARQ处理。在WTRU 102中，每一个H-ARQ进程都会经由E-DPDCH 106来传送数据块，并且会在HICH 112上等待来自Node-B 104的H-ARQ反馈(也就是肯定应答(ACK)或否定应答(NACK))。

在Node-B 104中，如果针对接收数据块的CRC校验成功，则传送ACK。否则可以可选地经由用于每一H-ARQ传输的HICH 112来传送NACK。如果WTRU 102接收到NACK，那么只要没有达到最大重传次数，则会重传先前的数据块。如果接收到ACK或是超出了最大重传次数，那么可以为WTRU的H-ARQ进程分配新传输。速率请求和调度分配可以与上行链路数据传输同时发生，并且可以交叠地执行若干个独立的H-ARQ传输和ACK/NACK反馈。

根据本发明，WTRU 102和Node-B 104使用了新的判据来认定RL故障。图4描述了一种用于WTRU 102处认定RL故障的方案，其中该WTRU使用了图1所示的无线通信系统100的HSUPA信道。根据WTRU 102已知的规定过程，该WTRU 102基于AGCH 108、RGCH 110和HICH 112上的接收处理来使用判据。WTRU 102的收发机202向Node-B 104发送速率请求402，用于根据速率请求和调度过程的上行链路传输。作为响应，Node-B 104的调度器308经由AGCH或RGCH而向WTRU 102回送调度分配406(在图4中将其显示成是失败的传输)。该调度分配406既有可能被成功接收，也有可能未被成功接收。如果WTRU 102在发送了速率请求402(优选是发送了多次请求或是经过了规定的时段)之后没有接收到任何调度分配406或HARQ反馈404，那么WTRU 102将会认定该速率请求和调度过程已失败，并且将会宣告无线电链路故障，所述故障则会调用一用于恢复连接的过程。

图2所示的WTRU 102的测量单元206还可以在AGCH 108和RGCH 110上测量信道质量。如果AGCH 108或RGCH 110上的信道质量在预定时段中低于预定阈值，那么WTRU 102将会认定该速率请求和调度过程已失败，并且将会宣告RL故障，所述RL故障则会调用一用于恢复RL的过程。AGCH 108和RGCH 110的质量可以基于信号干扰比(SIR)、每码片接收能量(E_b)/带内功率密度(N_o)、块差错率(BLER)或是其他相关判据而被评估得到。

如果WTRU 102成功接收到调度分配406，那么WTRU 102将会根据UL调度分配406来启动UL数据传输408。响应于UL数据传输408，Node-B 104会在HICH 112上向WTRU 102发送H-ARQ反馈410(在图4中将其显示成了失败的传输)。如果WTRU 102未能在HICH 112上接收到ACK(优选是多次接收或是经过了规定时段)，那么WTRU 102将认定UL数据传输和H-ARQ过程已失败，并且将宣告R L故障，所述故障则会调用一用于恢复RL的过程。如果UL数据传输的ACK/NACK比值低于预定阈值，那么WTRU 102也可以认定RL发生故障。

图2所示的WTRU 102的测量单元206还会监视HICH 112的信道质量。如果HICH 112的信道质量在预定时段中低于预定阈值，那么WTRU 102认定该UL数据传输以及H-ARQ过程失败，并且宣告RL故障，所述故障则会调用一用于恢复RL的过程。HICH 112的质量可以基于SIR、E_b/N_o、BLER或是其他相关判据而被评估。

如果AGCH 108或RGCH 110将SRB或是使用HSUPA的其他RB降低到某个低于可接受阈值的数据速率，那么WTRU将会认定为RL已发生故障。

如果没有为HSUPA信道支持的SRB分配保证比特速率，并且由此需要WTRU 102发送速率请求，以及响应于该速率请求而发送了调度分配，那么AGCH 108和RGCH 110上的接收将被用于确定RL故障。否则，如果为HSUPA信道支持的SRB分配了保证比特速率，那么对RL故障来说，AGCH 108和RGCH 110的接收判据未必是适用的。

对WTRU 102来说，在这里可以为其配置多个RGCH 110和HICH 112，此外在每一个小区中，RGCH 110和HICH 112都可以使用公共物理信道。只有在任何HICH信道上都没有完成接收时，这时才会宣告基于HICH传输的RL故障。如果HICH在主服务Node-B上失败，那么所适用的一种例外情况。如果任何一个RGCH 110将速率降低到预定阈值以下，那么可以宣告基于RGCH传输的RL故障。

在WTRU 102中，用于RL故障检测的判据是为UTRAN配置变化规定的，这种变化将会禁止在WTRU 102中执行HSUPA传输。当SRB使用HSUPA时，受UTRAN控制的配置改变，将导致禁止WTRU 102中的HSUPA操作，而这种改变则被用作附加的RL故障检测判据。

图5描述的是一种用于在Node-B 104处检测RL故障的方案，其中该Node-B使用了图1所示的无线通信系统100的HSUPA信道。Node-B 104使用的是基于E-DPDCH 106和E-DPCCH 114上的接收的判据。WTRU 102的收发机202向Node-B 104发送速率请求502(在图5中将其显示成了失败传输)，用于增强型上行链路传输。一旦待发射的新数据到达，那么该WTRU 102将会发送速率请求502，此外，该WTRU也可以被配置成周期性地发送速率请求502。对Node-B 104来说，为WTRU在导致调度信息传输的初始速率请求之前和/或之后报告的速率请求所配置的周期可以是已知的。WTRU速率请求502还可以响应于来自Node-B 104的请求而产生。响应于速率请求502，Node-B在HICH 112上向WTRU 102发送H-ARQ反馈504，此外还在AGCH 108或RGCH 110上向WTRU 102发送UL调度分配506。根据规定的速率请求过程，Node-B 104可以使用关于丢失速率请求502(包括周期性请求或轮询请求)的了解作为RL故障检测判据。

图3所示的Node-B 104的测量单元306还对来自WTRU 102的E-DPCCH 114的信道质量进行测量。如果E-DPCCH 114的信道质量在预定时段保持在预定阈值以下，那么Node-B 104同样可以宣告RL故障。该Node-B 104还可以根据用信号通知给WTRU 102的调度和非调度许可的信息来使用所知道的E-DPCCH 114何时激活的了解。E-DPCCH 114的质量则可以基于SIR、E_b/N_o、BLER或其他任何相关判据而被评估。

如图5所示，响应于UL调度分配506的接收，WTRU 102向Node-B 104发动UL数据传输508(在图5中将其显示成了失败的传输)。如果Node-B 104在传输了UL调度分配之后没有接收到响应(优选是在若干次连续失败或是达到了统计故障阈值的情况下)，那么Node-B 104可以宣告RL故障。如果Node-B 104了解到处于包含NACK的H-ARQ反馈504之前的同步H-ARQ重传，或者如果Node-B 104接收到旧数据分组，并且在数据分组之后跟随了包含ACK的H-ARQ反馈504(优选是在若干次连续失败或是达到了统计故障阈值的情况下)，那么Node-B 104可以宣告RL故障。该Node-B 104还可以使用关于来自WTRU 102的最终数据重传的ACK/NACK比值，以此作为用于RL故障的判据。

作为替换或是补充，RL故障可以由无线电网络控制器(RNC)来确定。在这种情况下，Node-B 104会向RNC提供必要的信息，例如E-DPCCH质量、速率请求接收统计、H-ARQ数据传输统计(也就是ACK/NACK信息)和/或E-DPDCH和E-DPCCH BLER。

如果E-DPCCH 114和E-DPDCH中的至少一个进行了不正确的操作，那么将会检测到来自WTRU 102的数据传输508的故障，并且Node-B 104将会认定RL发生故障，并且调用一用于释放RL的过程。如果Node-B 104成功接收到UL数据传输508，那么Node-B 104会在HICH 112上向WTRU 102发送H-ARQ反馈510。

图6显示的是在WTRU 102与Node-B 104之间建立的HSDPA信道。在HSDPA中，用于下行链路(DL)传输的调度分配是在高速共享控制信道(HS-SCCH)602上从Node-B 104传送到WTRU 102的。通过使用在HS-SCCH 602上接收的调度信息，WTRU 102会在高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)604上接收数据传输。然后，WTRU 102会将H-ARQ反馈(也就是ACK和NACK)以及信道质量指示(CQI)经由高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)606传送到Node-B 104。这个传输过程是适用于WTRU 102中的每个工作中的HARQ进程的。

根据本发明，WTRU 102根据HS-SCCH 602和HS-PDSCH 604上的接收来使用那些用于认定RL故障的判据。图7描述了一种根据本发明而在使用HSDPA的WTRU 102上认定RL故障的方案。Node-B 104的调度器308经由HS-SCCH 602而向WTRU 102发送DL调度分配702(在图7中将其显示成了失败的传输)。

图2所示的WTRU 102的测量单元还测量HS-SCCH 602的信道质量。如果HS-SCCH 602的信道质量在预定时段中保持在预定阈值以下，那么WTRU 102将会宣告RL故障。这种判据的运用是以WTRU对HS-SCCH活动的了解为基础的。

参考图7，如果WTRU 102在HS-SCCH 602上成功接收到DL调度分配702，那么该WTRU 102将会尝试根据接收到的DL调度分配702并经由HS-PDSCH 604来接收数据传输704(在图7中将其显示成了失败的传输)。WTRU 102的测量单元206将会监视HS-PDSCH 604的信道质量，如果HS-PDSCH 604的信道质量在预定时段中保持在预定阈值以下，那么WTRU102可以宣告RL故障并调用一用于恢复RL的过程。HS-SCCH 602和HS-PDSCH 604的信道质量可以根据SIR、E_b/N_o、BLER或是其他相关判据而被评估。如果WTRU 102成功接收到数据传输704，那么WTRU 102会在HS-DPCCH 606上发送包含ACK的H-ARQ反馈706。

图2所示的WTRU 102的控制器204还可以从CRC中监视HS-PDSCH传输的ACK/NACK比值。如果ACK/NACK比值低于规定阈值，那么WTRU 102可以宣告RL故障。WTRU 102的测量单元206和控制器204还可以产生并发送CQI，其中所述产生和发送优选是基于公共导频信道(CPICH)接收进行的。如果测量得到的信道质量低于所配置的阈值(优选是在规定的时段中)，那么WTRU 102可以宣告RL故障。

用于WTRU 102中的RL故障检测的判据应该是为那些导致在WTRU 102中禁止HSDPA接收的UTRAN配置变化而规定的。当SRB使用HSDPA时，那些导致在WTRU 102中禁用HSDPA操作并受UTRAN控制的配置变化将被用作附加的RL故障检测判据。

根据本发明，Node-B 104是根据HS-DPCCH 606上的接收来使用那些用于认定RL故障的判据的。图8描述了一种根据本发明而在使用HSDPA的Node-B处认定RL故障的方案。在接收到来自Node-B 104的信道分配802和数据传输804之后，WTRU 102发送H-ARQ反馈804(在图8中将其显示成了失败的传输)。此外，该WTRU 102可以被配置成周期性地向Node-B 104报告CQI。而Node-B对于指定信令过程所规定的H-ARQ反馈以及CQI报告的了解则允许Node-B检测HS-DPCCH故障。图3所示的Node-B 104的测量单元还可以监视HS-DPCCH 606的信道质量，如果HS-DPCCH 606的信道质量在规定时段中保持在预定阈值以下，那么Node-B 104的控制器304将会宣告RL故障。此外，HS-DPCCH 606的质量可以根据SIR、E_b/N_o、BLER或是其他相关判据而被评估。

Node-B 104的控制器304还可以使用所报告的CQI或ACK/NACK比值作为用于RL故障检测的判据。如果在某个滑动窗口周期中报告的CQI或ACK/NACK比值的平均值低于一阈值，或者如果被丢弃的MAC-hs传输的数量平均值高于一阈值，那么Node-B 104的控制器304可以宣告RL故障。

RL故障也可以由RNC来确定。在这种情况下，Node-B 104会将必要的信息报告给RNC，例如HS-DPCCH质量统计、所报告的CQI、HARQ ACK/NACK指示或是MAC-hs传输失败指示。

虽然本发明的特征和元素在优选的实施方式中以特定的结合进行了描述，但每个特征或元素可以在没有所述优选实施方式的其他特征和元素的情况下单独使用，或在与或不与本发明的其他特征和元素结合的各种情况下使用。