高速下行分组接入中对用户的接纳控制方法和系统 【技术领域】
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及高速下行分组接入(HSDPA)中对用户的接纳控制方法和系统。
背景技术
在移动通信技术的R4系统中，承载用户业务的信道是专用信道，所以对用户的接纳控制主要判决依据是小区资源，如果小区资源够用，则接纳该用户；否则，拒绝该用户。
随着移动通信技术的发展，为了提高业务峰值速率和系统容量，引入了HSDPA技术。HSDPA系统采用了高阶调制(例如16QAM)、自动调制编码(AMC)、混合自动重传(HARQ)、基站(Node B)快速调度等关键技术，极大地提升了业务峰值速率和小区的整体吞吐量。
在HSDPA系统中，承载用户业务面数据的高速下行共享信道(HS-DSCH)是多用户共享的共享信道。与R4相对比，共享信道由于是多用户分时共享的，用户有数据需求时，才会占用HS-DSCH信道传输数据，当用户没有数据需求时，HS-DSCH就可以提供给其它有数据需求的用户使用，所以HSDPA对于突发性很强的分组数据业务能够提高资源利用效率，增加系统容量。由于HSDPA承载用户业务的信道是共享信道，所以对用户的接纳控制仅仅依据小区资源是不准确的。原则上，只要伴随专用物理信道(DPCH)满足条件，HSDPA就可以接纳足够多的用户。但是，若HSDPA接纳太多用户，就会造成某些用户得到HS-DSCH服务的频率比较小，用户的服务质量(QoS)不能得到保证。同时，若HSDPA接纳的用户太少，就会造成共享信道HS-DSCH利用率不高，造成无线资源浪费。
目前，HSDPA主要有两种对用户的接纳控制方法：
现有技术一是一种基于最大用户数的接纳方法，就是规定HSDPA载波能够接纳的最大用户数，当新的HSDPA用户请求业务接入时，若小区内已接纳的HSDPA用户没有达到设定的最大用户数，则可以让该HSDPA用户接纳进来；否则，拒绝该新用户接入HSDPA载波上。
但是，这种现有技术的缺陷是：计算比较粗略，该接纳控制方法只是大致计算HSDPA所能承载的用户容量，没有考虑用户的申请速率和QoS要求，同时没有考虑用户的无线信道环境。因此该接纳控制方法不能保证接入用户的QoS。
现有技术二是一种基于系统资源利用效率的接纳控制方法，就是在一段统计周期内，统计小区HSDPA单位资源的传输效率，即在统计周期内，统计HS-DSCH单位资源有效传输的比特数；然后通过统计结果计算小区HSDPA的剩余资源；如果HSDPA的剩余资源大于新用户请求接入的业务速率，则接纳该新用户。否则，拒绝接纳该新用户。
现有技术二的方法考虑了小区中的实际传输效率，同时考虑了用户的申请速率和QoS要求，比如把用户业务分为GBR业务和非GBR业务。但是，该接纳控制方法中没有考虑新接纳用户的无线信道环境，接纳判断的准确性低，当新接纳用户的无线信道环境与小区HSDPA剩余资源不符时，会直接影响到已接入用户的Qos和系统的稳定性。另外，现有技术二中计算小区HSDPA剩余速率资源的方法还是沿用WCDMA系统中的算法，这种算法过于复杂，造成系统的处理效率低。
【发明内容】
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种HSDPA中对用户的接纳控制方法，以提高接纳判断的准确性，保证用户的Qos和系统的稳定性。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种HSDPA中对用户的接纳控制系统，以提高接纳判断的准确性，保证用户的Qos和系统的稳定性。
为了实现上述发明目的，本发明的主要技术方案为：
一种高速下行分组接入HSDPA中对用户的接纳控制方法，包括：
A、接收待接纳用户的业务接入请求；
B、确定小区HSDPA的剩余速率资源和所述待接纳用户的路径损耗；
C、将所述待接纳用户地路径损耗与预设的路径损耗范围进行比较，根据比较结果对所述剩余速率资源进行修正；
D、判断修正后的剩余速率资源是否能满足所述待接纳用户的速率要求，如果满足则接纳该用户，否则，拒绝接纳该用户。
优选的，步骤B中，所述确定小区HSDPA的剩余速率资源的具体方法为：
B1、确定高速下行共享信道HS-DSCH提供的比特速率、HS-DSCH的资源利用率、以及当前已接纳的所有用户已申请的总带宽请求GBR之和；
B2、将所述HS-DSCH提供的比特速率与所述HS-DSCH的资源利用率的比值减去所述GBR之和，得到差值为所述剩余速率资源。
优选的，步骤B1中，所述HS-DSCH提供的比特速率的确定方法具体为：
在一个测量周期内，统计当前已接纳的所有用户在空口成功发送的媒体接入控制协议数据单元MAC-d PDU总比特数，将该总比特数与该测量周期长度的比值作为所求的HS-DSCH提供的比特速率。
优选的，步骤B1中，所述HS-DSCH的资源利用率的确定方法具体为：
统计一个测量周期内，当前已接纳的所有用户被调用时占用的资源数和总的资源数，将所述已接纳的所有用户被调用时占用的资源数与所述总的资源数的比值作为所求的HS-DSCH的资源利用率。
优选的，在所述HSDPA的资源分配方式为时分调度方式时，所述当前已接纳的所有用户被调用时占用的资源数为：当前已接纳的所有用户被调用时占用的时隙数；所述总的资源数为：HS-DSCH总的时隙数；
在所述HSDPA的资源分配方式为码分调度方式时，所述当前已接纳的所有用户被调用时占用的资源数为：当前已接纳的所有用户被调用时占用的基本码道数；所述总的资源数为：HS-DSCH总的基本码道数。
优选的，步骤B中，所述确定待接纳用户的路径损耗的具体方法为：网络侧与所述待接纳用户进行无线资源控制连接，由该用户进行基本公共控制信道PCCPCH接收信号码功率RSCP的测量，并将测量结果上报给网络侧；网络侧以预先设置的PCCPCH的参考发射功率减去所述测量结果，得到的差值为所求的待接纳用户的路径损耗。
优选的，步骤C具体为：
如果待接纳用户的路径损耗大于等于所述预设路径损耗范围的高门限，则调低所述剩余速率资源；
如果待接纳用户的路径损耗小于等于所述预设路径损耗范围的低门限，则调高所述剩余速率资源；
如果待接纳用户的路径损耗在所述预设路径损耗范围之内，则不修正所述剩余速率资源。
优选的，该方法预先设置速率修正因子η；在调低所述剩余速率资源时，具体为将所述剩余速率资源乘以1与η的差值；在调高所述剩余速率资源时，具体为将所述剩余速率资源乘以1与η的和值。
优选的，所述业务具有优先级，该方法在接收到用户的接入请求后，进一步确定该用户所请求业务的优先级，并且步骤B中，所确定的剩余速率资源为该优先级对应的剩余速率资源。
优选的，步骤A之后步骤B之前进一步包括：
a1、判断所述待接纳用户的请求接入的业务类型，如果是总带宽请求GBR的接入业务，则进入步骤B，如果为非GBR的接入业务，则进入下述步骤a2；
a2、判断小区的专用物理信道DPCH资源能否满足该待接纳用户的伴随DPCH的要求，如果是则接纳该用户；否则，拒绝接纳该用户。
一种HSDPA中对用户的接纳控制系统，该系统包括：
剩余速率资源确定模块，用于在收到待接纳用户的业务接入请求后确定小区HSDPA的剩余速率资源；
路径损耗确定模块，用于在收到待接纳用户的业务接入请求后确定该用户的路径损耗；
修正模块，用于将所述待接纳用户的路径损耗与预设的路径损耗范围进行比较，根据比较结果对所述剩余速率资源进行修正；
第一接纳模块，用于判断修正后的剩余速率资源是否能满足待接纳用户的速率要求，如果满足则接纳该用户，否则，拒绝接纳该用户。
优选的，所述剩余速率资源确定模块具体包括：
第一测量统计模块，设置在基站的媒体接入控制协议MAC-hs实体上，用于在一个测量周期内，测量统计在空口成功发送的MAC-d PDU总比特数，将该总比特数与该测量周期长度的比值作为HS-DSCH提供的比特速率，并触发基站将该HS-DSCH提供的比特速率上报给基站控制器；
第二测量统计模块，设置在基站的MAC-hs实体上，用于在一个测量周期内，测量统计当前已接纳的所有用户被调用时占用的资源数和总的资源数，将所述已接纳的所有用户被调用时占用的资源数与所述总的资源数的比值作为HS-DSCH的资源利用率，并触发基站将该HS-DSCH的资源利用率上报给基站控制器；
总GBR测量模块，设置在基站上，用于测量当前已接纳的所有用户已申请的GBR之和，并上报给基站控制器；
剩余速率资源计算模块，设置在基站控制器上，用于将所述HS-DSCH提供的比特速率与所述HS-DSCH的资源利用率的比值减去所述GBR之和，得到差值为所求的剩余速率资源。
优选的，所述路径损耗确定模块设置在基站控制器上，具体包括：
PCCPCH RSCP接收模块，用于接收待接纳用户上报的PCCPCH RSCP测量结果；
路径损耗计算模块，用于以预先设置的PCCPCH的参考发射功率减去所述PCCPCH RSCP接收模块接收到测量结果，得到的差值为所求的待接纳用户的路径损耗。
优选的，所述修正模块具体包括：
比较模块，用于将所述待接纳用户的路径损耗与预设的路径损耗范围进行比较；
调整模块，用于根据所述比较模块输出的比较结果对所述剩余速率资源进行如下修正：如果待接纳用户的路径损耗大于等于所述预设路径损耗范围的高门限，则调低所述剩余速率资源；如果待接纳用户的路径损耗小于等于所述预设路径损耗范围的低门限，则调高所述剩余速率资源；如果待接纳用户的路径损耗在所述预设路径损耗范围之内，则不修正所述剩余速率资源。
优选的，所述业务具有优先级，该系统进一步包括优先级确定模块，用于在接收到用户的接入请求后，确定该用户所请求业务的优先级，将所述优先级输入到所述剩余速率资源确定模块中以确定对应该优先级的剩余速率资源。
优选的，该系统进一步包括：
业务类型判断模块，用于判断所述用户接入请求的业务类型，如果是GBR的接入业务，则触发所述剩余速率资源确定模块、路径损耗确定模块、修正模块、以及第一接纳模块进行处理；如果为非GBR的接入业务，则触发下述的第二接纳模块进行处理；
第二接纳模块，用于判断小区的DPCH资源能否满足待接纳用户的伴随DPCH的要求，如果是则接纳该用户；否则，拒绝接纳该用户。
和现有技术相比，本发明在接纳待接纳的用户时，首先确定HSDPA的剩余速率资源，这个特征考虑到了小区共享资源的能力和利用率；然后根据待接纳用户的路径损耗(体现了用户的无线信道环境的好坏)对所述剩余速率资源进行修正，这个特征考虑到了待接纳用户的无线信道环境；最后判断修正后的剩余速率资源是否能够满足待接纳用户的速率要求(即用户的Qos要求)以决定是否接纳该用户，这个特征考虑到了待接纳用户的Qos。由于本发明具有上述特征，因此，本发明根据小区资源、待接纳用户的信道环境以及待接纳用户的QoS要求综合考虑，判断系统是否允许接纳该用户，从而可以提高接纳判断的准确性，既保证新接纳用户的QoS要求，同时也能保证系统中原有用户的QoS要求，并可以保证系统的稳定性。
另外，本发明中采用了适用于HSDPA的算法计算HSDPA剩余速率资源，充分考虑到了HSDPA基于时隙、满功率供给用户的特点，采用更简单的计算处理方法，通过仿真结果证明，该算法不但简单，计算结果还更准确，因此既提高了系统的处理效率，又提高了计算精度。
【附图说明】
图1为本发明所述方法的主要流程图；
图2为本发明所述系统的一种实施例的组成示意图；
图3为本发明所述系统的另一种实施例的组成示意图；
图4为本发明所述系统的再一种实施例的组成示意图。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例和附图对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明所述方法的主要流程图。参见图1，该方法包括：
步骤101、接收待接纳用户的业务接入请求；
步骤102、确定小区HSDPA的剩余速率资源和所述待接纳用户的路径损耗；
步骤103、将所述待接纳用户的路径损耗与预设的路径损耗范围进行比较，根据比较结果对所述剩余速率资源进行修正；
步骤104、判断修正后的剩余速率资源是否能满足所述待接纳用户的速率要求，如果满足则接纳该用户，否则，拒绝接纳该用户。
由于用户请求接入的业务可以分为有保证速率的总带宽请求(GBR)业务(比如流媒体等业务)和没有保证速率的非GBR业务(比如EMAIL、FTP下载等背景类业务)，因此本发明还可以对这两类业务做分别处理，即可以在步骤101之后、步骤102之前进一步包括：
a1、判断所述待接纳用户的请求接入的业务类型，如果是GBR的接入业务，则需要考虑HSDPA剩余速率资源情况以及待接纳用户的无线环境，进入步骤102；如果为非GBR的接入业务，由于该种业务没有时延和保证比特速率的要求，因此进入下述步骤a2；
a2、判断小区的DPCH资源能否满足该待接纳用户的伴随DPCH的要求，如果是则接纳该用户；否则，拒绝接纳该用户。
上述步骤102～104主要是针对有保证速率的GBR业务的接入，需要考虑HSDPA剩余速率资源情况以及待接纳用户的无线环境。如果HSDPA剩余资源足够，并且该用户的无线环境也比较好，那么就接入该用户。否则，拒绝该用户的接入。
上述步骤102中，所述确定小区HSDPA的剩余速率资源的具体方法为：
B1、确定高速下行共享信道(HS-DSCH)提供的比特速率、HS-DSCH的资源利用率、以及当前已接纳的所有用户已申请的GBR之和；
B2、将所述HS-DSCH提供的比特速率与所述HS-DSCH的资源利用率的比值减去所述GBR之和，得到差值为所述剩余速率资源。
一般情况下，所请求的业务都具有优先级，对于具有优先级的情况，该方法在接收到用户的接入请求后，进一步确定该用户所请求业务的优先级，并且步骤B中，所确定的剩余速率资源为该优先级对应的剩余速率资源。
所述HS-DSCH提供的比特速率和HS-DSCH资源利用效率需要基站(Node B)进行测量计算并上报给RNC。
所述HS-DSCH提供的比特速率的确定方法具体为：NodeB中的MAC-hs实体统计在一个测量周期内，对应于所请求业务的优先级，假设此处为优先级i，当前已接纳的所有用户在空口成功发送的MAC-d协议数据单元(MAC-d)PDU总比特数，将该总比特数与该测量周期长度的比值作为所求的HS-DSCH提供的比特速率。
具体的，NodeB中的MAC-hs实体统计一个测量周期T内，优先级i下，各个UE(根据UEID区分)发送到空口并确认已被终端正确接收的MAC-dPDU的比特数为Nsend_bits，k，i，则第k个用户的第i个优先级上HS-DSCH提供的比特速率计算公式为：
RHS-DSCH,k,i=Nsend_bits,k,iT]]>(比特/秒)(1)
第i个优先级上HS-DSCH提供的所有用户总的比特速率为：
RHS-DSCH,i=Σk=1KiRHS-DSCH,k,i.]]>(比特/秒)(2)
其中，Ki是优先级i在测量周期内对应的总的用户数。
所述HS-DSCH的资源利用率的确定方法具体为：统计一个测量周期内，对应于所请求业务的优先级，当前已接纳的所有用户被调用时占用的资源数和总的资源数，将所述已接纳的所有用户被调用时占用的资源数与所述总的资源数的比值作为所求的HS-DSCH的资源利用率。
此处，如果HSDPA的资源分配方式为时分调度方式，那么HS-DSCH资源利用效率的确定方法为：NodeB中的MAC-hs实体统计一个测量周期内，在所请求业务的优先级下，所有UE被调度时占用的时隙数NHS-DSCH，i与HS-DSCH总的时隙数NHS-DSCH的比值。如果HSDPA的资源分配方式为码分调度方式，那么HS-DSCH资源利用效率的确定方法为：NodeB中的MAC-hs实体统计一个测量周期内，对应于所请求业务的优先级下，所有UE被调度时占用的基本码道数BRUHS-DSCH，i与HS-DSCH总的基本码道数BRUHS-DSCH的比值。下面以资源分配方式为时分调度方式为例，说明资源利用效率的计算方法。
NodeB中的MAC-hs实体统计一个测量周期T内，优先级i下，各个UE被调度时占用的时隙数NHS-DSCH，i，则第k个用户的第i个优先级上HS-DSCH资源利用效率为：
PHS-DSCH,K,i=NHS-DSCH,K,iNHS-DSCH---(3)]]>
其中，NHS-DSCH是系统配置的HS-DSCH总的时隙数。
第i个优先级上HS-DSCH提供的所有用户总的资源利用效率：
PHS-DSCH,i=Σk=1KiPHS-DSCH,k,i---(4)]]>
其中，Ki是优先级i在测量周期内对应的总的用户数。
在上述步骤B1中，还需要确定在优先级i下，当前已接纳的所有用户已申请的GBR之和GBRi。该GBRi可以由基站测量，然后上报给RNC，具体的测量方法为现有技术，此处不再赘述。
当RNC得到所述HS-DSCH提供的比特速率、HS-DSCH资源利用效率、以及当前已接纳的所有用户已申请的GBR之和后，就可以计算确定当前小区HSDPA的剩余速率资源了。
假设如果待接纳用户请求的是优先级为i的GBR业务，HS-DSCH提供的比特速率为RHS-DSCH,i，HS-DSCH资源利用效率为PHS-DSCH，i，当前已接纳的所有优先级为i的用户已申请的GBR之和为GBRi，当前小区HSDPA的剩余速率资源为Rremain，i，则根据下述公式(5)确定Rremain，i：
Rremain,i=RHS-DSCH,iPHS-DSCH,i-GBRi---(5)]]>
在步骤102中，所述确定待接纳用户的路径损耗的具体方法为：网络侧与所述待接纳用户首先进行无线资源控制(RRC)连接，由该用户的用户设备(UE)进行基本公共控制信道(PCCPCH)接收信号码功率(RSCP)的测量，并将测量结果上报给网络侧的RNC；RNC以预先设置的PCCPCH的参考发射功率减去所述测量结果，得到的差值为所求的待接纳用户的路径损耗，即如下公式(6)
L＝PTXPCCPCH-PCCPCH RSCP (6)
其中，L为待接纳用户的路径损耗，体现了该用户无线信道的好坏；PTXPCCPCH是PCCPCH的参考发射功率，预设在RNC中；PCCPCH RSCP为所述基本公共控制信道接收信号码功率的测量结果。
在步骤103中，需要根据所述路径损耗L对Rremain，i进行修正，具体修正方法如下：
如果L≥Lhigh，说明所述待接纳用户的无线环境比较差，系统为该待接纳用户提供的速率将小于系统为优先级为i的GBR业务提供的平均速率，此时需要调低Rremain，i，即修正系统能为新用户提供的比特速率为：
Rremain,i=(RHS-DSCH,iPHS-DSCH,i-GBRi)·(1-η)---(7)]]>
如果L≤Llow，说明所述待接纳用户的无线环境比较好，系统为该待接纳用户提供的速率将大于系统为优先级为i的GBR业务提供的平均速率，此时需要调高Rremain，i，即修正系统能为新用户提供的比特速率为：
Rremain,i=(RHS-DSCH,iPHS-DSCH,i-GBRi)·(1+η)---(8)]]>
如果Llow＜L＜Lhigh，可以认为系统为该待接纳用户提供的速率与系统为优先级为i的GBR业务提供的平均速率相当，此时不对所述Rremain，i进行调整，即：
Rremain,i=RHS-DSCH,iPHS-DSCH,i-GBRi---(9)]]>
公式(7)、(8)、(9)中，Llow和Lhigh分别是预设的路径损耗的高门限和低门限；η是速率修正因子，该速率修正因子可以通过仿真结果试探确定，得到一个较优的数值。
根据以上的计算结果，在步骤104中，可以判断是否接纳所述待接纳用户，假设待接纳用户申请的优先级为i的业务GBR为Rnew，i，Rnew，i即为该用户请求业务的速率要求，具体为：
如果Rremailn，i≥Rnew，i，说明系统有足够的资源来接纳该用户，系统接纳该用户。
如果Rremain，i＜Rnew，i，说明系统没有足够的资源接纳该用户，系统拒绝该用户。
与上述方法对应，本发明还公开了一种HSDPA中对用户的接纳控制系统。图2为该系统的一种实施例的组成示意图。参见图2，该系统包括：
剩余速率资源确定模块201，用于在收到待接纳用户的业务接入请求后确定小区HSDPA的剩余速率资源；
路径损耗确定模块202，用于在收到待接纳用户的业务接入请求后确定该用户的路径损耗；
修正模块203，用于将所述待接纳用户的路径损耗与预设的路径损耗范围进行比较，根据比较结果对所述剩余速率资源进行修正；
第一接纳模块204，用于判断修正后的剩余速率资源是否能满足待接纳用户的速率要求，如果满足则接纳该用户，否则，拒绝接纳该用户。
图3为该系统的另一种实施例的组成示意图。参见图3，由于所述接入的业务一般都具有优先级，因此在该实施例中进一步包括优先级确定模块205，用于在接收到用户的接入请求后，确定该用户所请求业务的优先级i，将所述优先级输入到所述剩余速率资源确定模块201中以确定对应该优先级的剩余速率资源，具体的确定方法请参见上述公式(2)、(4)和(5)。
图4为该系统的再一种实施例的组成示意图。参见图4，由于接入业务分为GBR业务和非GBR业务，所以本实施例中进一步包括一业务类型判断模块206和第二接纳模块207。所述业务类型判断模块206用于判断所述用户接入请求的业务类型，如果是GBR的接入业务，则触发所述剩余速率资源确定模块201、路径损耗确定模块202以及后续的修正模块203和第一接纳模块204进行接纳控制处理；如果为非GBR的接入业务，则触发下述的第二接纳模块207进行处理。所述第二接纳模块207用于判断小区的DPCH资源能否满足待接纳用户的伴随DPCH的要求，如果是则接纳该用户；否则，拒绝接纳该用户。
具体的，所述剩余速率资源确定模块201具体包括：
第一测量统计模块，设置在基站的媒体接入控制协议MAC-hs实体上，用于在一个测量周期内，测量统计在空口成功发送的MAC-d PDU总比特数，将该总比特数与该测量周期长度的比值作为HS-DSCH提供的比特速率，并触发基站将该HS-DSCH提供的比特速率上报给基站控制器；
第二测量统计模块，设置在基站的MAC-hs实体上，用于在一个测量周期内，测量统计当前已接纳的所有用户被调用时占用的资源数和总的资源数，将所述已接纳的所有用户被调用时占用的资源数与所述总的资源数的比值作为HS-DSCH的资源利用率，并触发基站将该HS-DSCH的资源利用率上报给基站控制器；
总GBR测量模块，设置在基站上，用于测量当前已接纳的所有用户已申请的GBR之和，并上报给基站控制器；
剩余速率资源计算模块，设置在基站控制器上，用于将所述HS-DSCH提供的比特速率与所述HS-DSCH的资源利用率的比值减去所述GBR之和，得到差值为所求的剩余速率资源。
所述路径损耗确定模块202设置在基站控制器上，具体包括：
PCCPCH RSCP接收模块，用于接收待接纳用户上报的PCCPCH RSCP测量结果；
路径损耗计算模块，用于以预先设置的PCCPCH的参考发射功率减去所述PCCPCH RSCP接收模块接收到测量结果，得到的差值为所求的待接纳用户的路径损耗。
所述修正模块203具体包括：
比较模块，用于将所述待接纳用户的路径损耗与预设的路径损耗范围进行比较；
调整模块，用于根据所述比较模块输出的比较结果对所述剩余速率资源进行如下修正：如果待接纳用户的路径损耗大于等于所述预设路径损耗范围的高门限，则调低所述剩余速率资源；如果待接纳用户的路径损耗小于等于所述预设路径损耗范围的低门限，则调高所述剩余速率资源；如果待接纳用户的路径损耗在所述预设路径损耗范围之内，则不修正所述剩余速率资源。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。