CN100574505C - 高速下行分组接入系统的用户接入方法及应用的通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种HSDPA系统的用户接入方法，包括：根据HSDPA用户请求接入的小区中已连接用户的服务质量信息检测该小区的服务质量状态；如果该小区的服务质量状态满足接入条件，为请求接入的用户分配HSDPA资源；否则拒绝接入该用户。本发明中选用与数据用户服务质量直接相关的时延、缓存区数据量等指标作为用户接入的判据，并可以由NodeB完成部分判决工作，减轻RNC的负担。本发明可以在保证用户服务质量的同时降低丢包率，提高用户满意度。

Description

高速下行分组接入系统的用户接入方法及应用的通信设备

技术领域

本发明涉及HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入)技术，尤其涉及在HSDPA系统中一种用户接入方法以及该方法应用的通信设备。

背景技术

为了适应无线数据业务急剧增长的需要，3GPP(3rd Generation PartnershipProject，第三代合作组织)R5规范中引入了HSDPA技术。HSDPA通过采用AMC(Adaptive Modulation Coding，自适应调制编码)、HARQ(HybridAutomatic Repeat Request，混合自动重发请求)、高阶调制等技术，极大地提高了下行数据的峰值速率。

HSDPA系统由多用户进行无线资源共享。HSDPA的新特性对无线资源管理策略的合理性提出了更高的要求，尤其是呼叫接入控制策略。

现有的HSDPA系统中，当用户请求接入小区时，RNC(Radio NetworkController，无线网络控制器)判断该小区中已连接的用户数目是否小于该小区可接纳的最大用户数，如果小于并且伴随专用资源分配成功，则允许用户接入，要求Node B(基站)为用户分配进行HSDPA传输所需的资源；如果大于等于，则拒绝用户接入。

这种用户接入方法主要按照用户数量来衡量小区的服务质量。一个小区的HSDPA资源是有限的，在调度算法一定的情况下，分享这些资源的用户越多，意味着每个用户所能实际使用的资源越少，尤其是当各个用户的调度优先级相差不大时更是如此。当一个小区中的用户数量较少，但其中某些用户等待传输的分组数据量相当大时，继续接入新用户可能导致这些用户的分组数据包的传输时延增加、传输速率下降，甚至因超过最大丢包时延而被丢弃。

发明内容

本发明要解决的是现有技术中主要以连接用户数量判决是否接入用户导致传输时延和丢包概率增加的问题。

本发明所述HSDPA系统的用户接入方法包括以下步骤：

根据HSDPA用户请求接入的小区中已连接用户的服务质量信息检测该小区的服务质量状态；

如果该小区的服务质量状态满足接入条件，为请求接入的用户分配HSDPA资源；否则拒绝接入该用户。

可选地，所述服务质量信息包括已连接用户的分组队列中头分组等待时延和最大丢包时延；

所述检测小区的服务质量状态具体为：统计已连接用户的分组队列中头分组等待时延与最大丢包时延相除不小于α的分组队列个数，其中0＜α≤1；

计算统计出的分组队列个数与分组队列总个数的比值。

优选地，所述检测小区的服务质量状态以预定周期进行；

所述方法还包括：

当连续n个周期计算得出的比值不小于β时，置位小区状态标识Cell_State；

在Cell_State置位后，当计算得出的比值不大于γ时，复位Cell_State；其中0＜γ＜β≤1，n为正整数；

所述接入条件为Cell_State复位。

可选地，所述接入条件为计算得出的比值小于β，其中0＜β≤1。

优选地，所述分组队列为已连接用户在高速下行分组接入媒介接入控制MAC-hs实体中的最高优先级队列，所述分组队列总个数为已连接用户的总个数；或者所述分组队列为已连接用户在MAC-hs实体中的优先级队列，所述分组队列总个数为已连接用户的优先级队列总数；

所述检测小区的服务质量状态由基站Node B进行；

所述拒绝接入该用户具体为：Node B通知无线网络控制器RNC该用户的资源配置失败。

可选地，所述分组队列为已连接用户的无线链路控制服务数据单元RLCSDU队列，所述分组队列总个数为所有已连接用户的RLC SDU队列总个数；

所述检测小区的服务质量状态由RNC进行；

所述为请求接入的用户分配HSDPA资源具体为：RNC指令Node B为请求接入的用户分配HSDPA资源。

优选地，所述方法还包括：如果已连接用户数不小于该小区的最大用户数或者该用户伴随专用资源分配失败，则RNC拒绝接入该用户。

可选地，所述服务质量信息包括已连接用户的缓存区数据量和缓存区容量；

所述检测小区的服务质量状态具体为：统计已连接用户的缓存区数据量与缓存区容量相除不小于λ的用户个数，其中0＜λ≤1；

计算统计出的用户个数与用户总个数的比值。

优选地，所述检测小区的服务质量状态以预定周期进行；

所述方法还包括：

当连续n个周期计算得出的比值不小于κ时，置位小区状态标识Cell_State；

在Cell_State置位后，当计算得出的比值不大于

时，复位Cell_State；其中

n为正整数；

所述接入条件为Cell_State复位。

可选地，所述接入条件为计算得出的比值小于κ，其中0＜κ≤1。

可选地，所述缓存区为已连接用户在MAC-hs实体中的缓存区；

所述检测小区的服务质量状态由基站Node B进行；

所述拒绝接入该用户具体为：Node B通知无线网络控制器RNC该用户的资源配置失败，RNC通知该用户接入失败。

可选地，所述缓存区为已连接用户在RLC层的缓存区；

所述检测小区的服务质量状态由RNC进行；

所述为请求接入的用户分配HSDPA资源具体为：RNC指令Node B为请求接入的用户分配HSDPA资源。

本发明提供了一种HSDPA系统的通信设备，包括服务质量评估单元和接入判决单元，其中：

服务质量评估单元用来根据小区中已连接用户的服务质量信息检测该小区的服务质量状态；

接入判决单元用来按照HSDPA用户请求接入小区的服务质量状态和接入条件判决允许或拒绝该用户接入。

可选地，所述服务质量评估单元检测小区的服务质量状态以预定周期进行；

所述接入判决单元包括小区状态标识模块和标识判决模块，其中小区标识模块用来根据服务质量评估单元周期性输出的小区服务质量状态复位或置位小区状态标识；标识判决模块用来以小区状态标识的复位或置位作为接入条件进行接入用户或拒绝接入用户的判决。

优选地，所述小区标识模块复位或置位小区状态标识具体为：

当连续n个周期服务质量评估单元输出的小区服务质量状态达到或超过设定置位阈值时，置位小区状态标识Cell_State；n为正整数；

Cell_State置位后，当小区服务质量状态低于设定复位阈值时复位Cell_State。

可选地，所述接入判决单元在接收到请求接入的用户信息后指令服务质量评估单元检测被请求小区的服务质量状态。

可选地，所述服务质量信息包括已连接用户的分组队列中头分组等待时延和最大丢包时延；

所述检测小区的服务质量状态具体为：

服务质量评估单元统计该小区中已连接用户的分组队列中头分组等待时延与最大丢包时延相除不小于α的分组队列个数，其中0＜α≤1；计算统计出的分组队列个数与分组队列总个数的比值。

可选地，所述服务质量信息包括已连接用户的缓存区数据量和缓存区容量；

所述检测小区的服务质量状态具体为：

服务质量评估单元统计该小区中已连接用户的缓存区数据量与缓存区容量相除不小于λ的用户个数，其中0＜λ≤1；计算统计出的用户个数与用户总个数的比值。

可选地，所述通信设备为RNC；

所述通信设备还包括基站通信单元和容量与伴随信道单元，其中：

容量与伴随信道单元用来在小区的已连接用户数小于最大用户数并且用户伴随专用资源分配成功时将该用户的接入请求输出至接入判决单元，否则拒绝该用户接入；

基站通信单元用来在接入判决单元判决接入该用户时通知基站为该用户分配HSPDA资源。

可选地，所述通信设备为基站；

所述通信设备还包括资源分配单元和RNC通信单元，其中：

资源分配单元用来在接入判决单元判决接入用户时为该用户分配HSDPA资源并将分配结果输出至RNC通信单元，以及在接入判决单元判决拒绝该用户时通知RNC通信单元资源分配失败；

RNC通信单元用来将RNC的资源分配通知输出至资源分配单元，以及向RNC返回资源分配单元的执行结果。

本发明采用小区中已连接用户的服务质量信息来评估请求小区的服务质量状态，在小区的无线资源有足够能力为新用户提供服务时接入该用户，使得新用户的接入基本不会影响已连接用户的服务质量，确保了已连接用户的分组数据包的传输时延和传输速率，减少了丢包概率。

附图说明

图1为本发明所述用户接入方法实施例一中Node B周期性检测小区服务质量状态的流程示例图；

图2为本发明所述用户接入方法实施例一的流程图；

图3为本发明所述用户接入方法实施例二中Node B侧的资源分配流程图；

图4为本发明所述用户接入方法实施例三中RNC侧的用户接入流程；

图5为应用本发明所述方法的RNC的结构示意图；

图6为应用本发明所述方法的Node B的结构示意图。

具体实施方式

在分组的传输过程中，服务质量用来衡量分组数据包的传输时延和丢包概率。相比于小区中已连接的用户总数，已连接用户的服务质量信息能够更为准确地反映小区当前的资源使用和负荷状态。如果已连接用户的服务质量已经下降到相当程度，即使小区用户数量很少也不宜再接入新的用户来分享有限的无线资源。

在现有技术的基础上，本发明中在为请求接入的HSDPA用户分配资源前，增加对小区服务质量状态的检测，以决定是否接入该用户。基于预先确定的判决准则，如果认为用户接入造成已连接用户的服务质量遭受损失，则拒绝用户接入；否则允许用户接入。

在对小区的服务质量状态进行检测时，可以采用已连接用户的分组队列中头分组的等待时延和最大丢包时延作为该用户的服务质量信息，也可以采用已连接用户的缓存区内数据量和缓存区容量作为该用户的服务质量信息。

检测小区的服务质量状态可以在RNC进行，也可以在Node B进行。服务质量状态检测可以采用周期性检测或用户接入触发检测的方式。在周期性检测方式下，设置小区状态标识Cell_State，以其复位来作为接入条件表示允许新用户接入；小区状态标识在小区的服务质量状态满足相应条件时置位或复位。在用户接入触发检测方式下，在用户接入时触发RNC或Node B立即进行小区服务质量状态检测，以检测结果是否满足预先设定的接入条件来判决是否允许该用户接入。

本发明所述用户接入方法实施例一中，在Node B上进行周期性小区服务质量状态的检测。本实施例中以小区状态标识Cell_State值为1表示其置位，值为0表示其复位。

在HSDPA系统中，RNC为用户在Node B MAC-hs(Media Access Controlfor HSDPA，高速下行分组接入媒体接入控制)实体中的优先级队列配置最大丢包时延max_delay。如果某个优先级队列中的分组MAC-hs SDU(ServiceData Unit，服务数据单元)在max_delay时间内没有传输成功，该SDU将被MAC-hs丢弃。

本实施例中可以采用每个用户的所有优先级队列头分组等待时延delay与最大丢包时延max_delay作为该用户的服务质量信息。假设某HSDPA小区内现有N个已连接的HSDPA用户，用户i存在Q_i个优先级队列，i的取值范围为1至N；该用户第j个优先级队列的最大丢包时延为max_delay(i，j)，该优先级队列的头分组等待时延为delay(i，j)，j的取值范围为1至Q_i。

Node B以周期T检测所有的优先级队列。若连续n个周期都发现满足公式(1)的优先级队列数大于等于

β的取值范围为0＜β≤1，则Node B置该小区状态标识Cell_State为1，Cell_State初始化为0：

$\frac{\mathrm{delay}(i,j)}{\max \_\mathrm{delay}(i,j)}\≥\mathrm{\α}$ 公式(1)；

公式(1)中，α的取值范围为(0＜α≤1)。

在Cell_State置为1之后，若发现满足公式(1)的优先级队列数小于

时，恢复Cell_State状态为0；γ的取值范围为(0＜γ＜β≤1)。

本实施例中也可以采用每个用户的最高优先级队列头分组等待时延与该优先级队列的最大丢包时延作为该用户的服务质量信息。假设某HSDPA小区内现有N个已连接的HSDPA用户，用户i的最高优先级队列的最大丢包时延为max_delay(i)，该优先级队列的头分组等待时延为delay(i)，i的取值范围为1至N。

Node B以周期T检测所有的优先级队列。若连续n个周期都发现满足公式(2)的优先级队列个数大于等于β×N，β的取值范围为0＜β≤1，则Node B置该小区状态标识Cell_State为1，Cell_State初始化为0：

$\frac{\mathrm{delay}\left(i\right)}{\max \_\mathrm{delay}\left(i\right)}\≥\mathrm{\α}$ 公式(2)；

公式(2)中，α的取值范围为(0＜α≤1)。

在Cell_state置为1之后，若发现满足公式(2)的优先级队列个数小于γ×N时，恢复Cell_State状态为0；γ的取值范围为(0＜γ＜β≤1)。

Node B的MAC-hs实体中为每个已连接的HSDPA用户设置一个用来存放分组数据包的缓存区，本发明中还可以采用每个用户在MAC-hs实体中的缓存区数据量与该缓存区的容量作为该用户的服务质量信息。假设某HSDPA小区内现有N个已连接的HSDPA用户，Node B为用户i所分配的缓存区容量为MAX_C_i，i的取值范围为1至N。在检测周期到达的时刻t，用户i的缓存区数据量为C(i，t)。

Node B以周期T检测所有的用户缓存区。若连续n个周期都发现满足公式(3)的用户个数大于等于κ×N，κ的取值范围为0＜κ≤1，则Node B置该小区状态标识Cell_State为1，Cell_State初始化为0：

$\left(\frac{C(i,t)}{\mathrm{MAX}\_C_i}\right)\≥\mathrm{\λ}$ 公式(3)；

公式(2)中，λ的取值范围为(0＜λ≤1)。

在Cell_State置为1之后，若发现满足公式(3)的用户个数小于

时，恢复Cell_State状态为0；γ的取值范围为(

)。

以采用每个用户的所有优先级队列头分组等待时延与最大丢包时延作为该用户的服务质量信息为例，Node B可以采用图1所示的流程对小区服务质量状态进行周期性检测。

在步骤S101，初始化周期性检测所需要的各种参数，如小区状态标识Cell_State初始化为0、计数器counter初始化为0等。

在步骤S102，判断检测周期是否到，若检测周期到，则转入步骤S103；否则继续执行本步骤，等待检测周期到达。

在步骤S103，扫描小区内所有已连接用户的优先级队列的头分组，统计满足公式(1)的优先级队列个数，记为M。

在步骤S104，判断小区状态标识Cell_State的值，若Cell_State为0，则转入步骤S105；若Cell_State为1，则转入步骤S106。

在步骤S105，计算满足公式(1)的优先级队列的个数与该小区所有用户优先级队列总个数的比值。如果该比值大于等于预设值β，则转入步骤S108；否则转入步骤S107。

在步骤S106，计算满足公式(1)的优先级队列的个数与该小区所有用户优先级队列总数的比值。如果该比值小于等于预设值γ，转入步骤S109；否则转步骤S102，等待下个检测周期的到达。

在步骤S107，设置计数器counter值为0，本检测周期处理结束。

在步骤S108，计数器counter累加1，用以统计连续满足 $M/\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_i\≥\mathrm{\β}$ 的次数，转步骤S110。

在步骤S109，设置状态变量Cell_State为0，本检测周期处理结束。

在步骤S110，判断连续满足 $M/\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_i\≥\mathrm{\β}$ 的次数是否达到预设次数n。若达到，则认为HSDPA资源负荷较重，此后新用户的接入会影响到已连接用户的服务质量，转入步骤S111；否则转步骤S102，等待下个检测周期的到达。

在步骤S111，设置状态变量Cell_State为1；重置计数器counter为0。

在用户接入过程中，当Node B接收到RNC发来的无线链路建立或重配置请求，指示为请求接入的用户分配HSDPA资源时，首先检查Cell_State值。若Cell_State为1，则立即向RNC返回失败消息，告知RNC链路建立或重配置失败，用户接入失败；否则为用户分配资源。

本实施例中用户接入的完整流程如图2所示，包括Node B侧的接入判决与资源分配流程、和RNC侧的用户接入流程。

请求接入的用户到达后，在步骤S201，RNC判断用户请求接入的小区内已连接的HSDPA用户是否小于该小区所支持HSDPA业务的最大用户数，若是，转入步骤S202；否则转入步骤S211。

在步骤S202，RNC为HSDPA用户分配伴随信道的专用资源。若伴随信道分配成功，转入步骤S203；否则转入步骤S211。

在步骤S203，RNC向Node B发送消息，要求Node B为请求接入的用户分配控制信道等资源。RNC发送的消息可以是无线链路建立请求(Radio LinkSetup Request)、无线链路重配置准备(Radio Link Reconfiguration Prepare)、无线链路重配置请求(Radio Link Reconfiguration Request)等，用来配置RNC与Node B之间的Iub接口链路、配置Node B侧进行数据发送所需的参数，并要求Node B为请求接入的用户分配分组传输所需的资源。

在步骤S204，Node B接收到RNC发来的无线链路建立或重配置请求等消息。

在步骤S205，Node B判断RNC发来的消息中是否含有信息元素(IE，Information Element)HS-DSCH(High Speed Downlink Shared Channel，高速下行共享信道)information(HS-DSCH信息)，若含有该IE，则该用户为HSDPA用户，应为其分配HSDPA资源，转入步骤S206；否则该用户为非HSDPA用户，转入步骤S208。

在步骤S206，Node B检查小区状态标识Cell_State，若Cell_State为1，转入步骤S207；若Cell_State为0，则转入步骤S208。

在步骤S207，Node B向RNC返回失败消息，通知RNC无线链路建立或重配置失败，转步骤S209。

在步骤S208，根据从RNC接收到的消息，Node B为根据请求接入的用户类型为其分配相关资源，并向RNC返回无线链路建立或重配置成功等消息。

在步骤S209，RNC接收到Node B的返回消息，并判断消息类型，若为无线链路建立或重配置成功等消息，转入步骤S210；否则转入步骤S213。NodeB返回给RNC的消息可以是无线链路建立响应(Radio Link Setup Response)、无线链路重配置成功(Radio Link Reconfiguration Ready)、无线链路重配置响应(Radio Link Reconfiguration Response)、无线链路建立失败(Radio LinkSetup Failure)、无线链路重配置失败(Radio Link Reconfiguration Failure)等消息，向RNC报告用于数据传输的参数配置及资源分配是否成功，并在成功消息中返回Node B为用户配置的相关参数。

在步骤S210，RNC向用户返回接入成功消息，用户接入流程结束。

在步骤S211，RNC判断用户请求接入的小区是否允许非HSDPA用户接入，若允许则转入步骤S212；否则转入步骤S213。

在步骤S212，RNC将用户视为非HSDPA用户，进行接入判决过程。

在步骤S213，RNC向用户返回接入失败消息。

在上述流程中，在RNC侧的用户接入流程即步骤S201至步骤S203、和步骤S209至步骤S213与现有技术中RNC上的用户接入流程相同。

本发明所述用户接入方法实施例二中，Node B在用户接入时触发对小区服务质量状态的检测。本实施例中RNC侧的用户接入流程与实施例一中相同，不再重复。Node B侧的资源分配流程如图3所示。

在步骤S301，Node B接收到RNC发来的无线链路建立或重配置请求等消息。

在步骤S302，Node B判断RNC发来的消息中是否含有IE：HS-DSCHinformation，若含有该IE则转入步骤S303；否则转入步骤S306。

在步骤S303，Node B检测本小区的服务质量状态。

在步骤S304，判断本小区的服务质量状态是否满足接入条件，若满足则转入步骤S306；若不满足则转入步骤S305。

在步骤S305，Node B向RNC返回无线链路建立或重配置失败等消息。

在步骤S306，根据接收到的消息，Node B配置相关资源，并向RNC返回无线链路建立或重配置成功等消息。

本实施例中可以采用每个用户的所有优先级队列头分组等待时延与最大丢包时延作为该用户的服务质量信息。假设某HSDPA小区内现有N个已连接的HSDPA用户，用户i存在Q_i个优先级队列，i的取值范围为1至N；该用户第j个优先级队列的最大丢包时延为max_delay(i，j)，该优先级队列的头分组等待时延为delay(i，j)，j的取值范围为1至Q_i。

此时，步骤S304中Node B扫描所有已连接用户的所有优先级队列的头分组，统计满足公式(1)的优先级队列个数，计算统计出的优先级队列个数与所有已连接用户的所有优先级队列总数

之间的比值，以该比值反映本小区当前的服务质量状态。采用该比值小于预先设置的阈值β作为接入条件，β的取值范围为0＜β≤1；在该比值大于等于β时执行步骤S305；当计算所得的比值小于β时，执行步骤S306。

本实施例中也可以采用每个用户的最高优先级队列头分组等待时延与该优先级队列的最大丢包时延作为该用户的服务质量信息。假设某HSDPA小区内现有N个已连接的HSDPA用户，用户i的最高优先级队列的最大丢包时延为max_delay(i)，该优先级队列的头分组等待时延为delay(i)，i的取值范围为1至N。

此时，步骤S304中Node B扫描所有已连接用户的最高优先级队列的头分组，统计满足公式(2)的优先级队列个数，计算统计出的优先级队列个数与所有已连接用户总个数之间的比值，以该比值反映本小区当前的服务质量状态。采用该比值小于预先设置的阈值β作为接入条件。

本发明中还可以采用每个用户在MAC-hs实体中的缓存区数据量与该缓存区容量作为该用户的服务质量信息。假设某HSDPA小区内现有N个已连接的HSDPA用户，Node B为用户i所分配的缓存区容量为MAX_C_i，i的取值范围为1至N。在检测周期到达的时刻t，用户i的缓存区数据量为C(i，t)。

此时，步骤S304中Node B扫描所有已连接用户的缓存区数据量，统计满足公式(3)的用户个数，计算统计出的用户个数与所有已连接用户总个数之间的比值，以该比值反映本小区当前的服务质量状态。采用该比值小于预先设置的阈值κ作为接入条件。

本发明所述用户接入方法实施例三中，RNC在用户接入时触发对小区服务质量状态的检测。本实施例中Node B侧的资源分配流程与现有技术中相同，不再赘述。RNC侧的用户接入流程如图4所示。

请求接入的用户到达后，在步骤S401，RNC判断用户请求接入的小区内已连接的HSDPA用户是否小于该小区所支持HSDPA业务的最大用户数，若是，转入步骤S402；否则转入步骤S408。

在步骤S402，RNC为HSDPA用户分配伴随信道的专用资源。若伴随信道分配成功，转入步骤S403；否则转入步骤S408。

在步骤S403，RNC检测用户请求接入的小区的服务质量状态。

在步骤S404，RNC判断用户请求接入的小区的服务质量状态是否满足接入条件，若满足转入步骤S405；若不满足转入步骤S410。

在步骤S405，RNC向Node B发送消息，要求Node B为请求接入的用户分配控制信道等资源。

在步骤S406，RNC接收到Node B的返回消息，并判断消息类型，若为无线链路建立或重配置成功等消息，转入步骤S407；否则转入步骤S410。

在步骤S407，RNC向用户返回接入成功消息，用户接入流程结束。

在步骤S408，RNC判断用户请求接入的小区是否允许非HSDPA用户接入，若允许则转入步骤S409；否则转入步骤S410。

在步骤S409，RNC将用户视为非HSDPA用户，进行接入判决过程。

在步骤S410，RNC向用户返回接入失败消息。

用户在RLC(Radio Link Control，无线链路控制)层有两个或两个以上的RLC SDU队列，每个RLC SDU队列对应一个RLC实体，RLC SDU队列中的分组可能是业务数据，也可能是信令。每个RLC SDU队列配置有最大丢包时延max_delay，如果某个用户i的第j个RLC SDU队列的分组RLC SDU在max_delay时间内没有传输成功，该SDU将被RLC丢弃。

本实施例中可以采用每个用户的各个RLC SDU队列的头分组等待时延与该RLC SDU队列的最大丢包时延作为该用户的服务质量信息。假设某HSDPA小区内现有N个已连接的HSDPA用户，用户i存在Q_i个RLC SDU队列，i的取值范围为1至N；用户i的第j个RLC SDU队列的最大丢包时延为max_delay(i，j)，该用户第j个RLC SDU队列在相应的RLC实体中的头分组等待时延为delay(i，j)，j的取值范围为1至Q_i。

此时，步骤S403中RNC扫描所有已连接用户的RLC SDU队列头分组，统计满足公式(4)的RLC SDU队列个数，计算统计出的RLC SDU队列个数与所有已连接用户的所有RLC SDU队列总数之间的比值，以该比值反映本小区当前的服务质量状态：

$\frac{\mathrm{delay}(i,j)}{\max \_\mathrm{delay}(i,j)}\≥\mathrm{\α}$ 公式(4)；

公式(4)中，α的取值范围为(0＜α≤1)。

采用该比值小于预先设置的阈值β作为接入条件，β的取值范围为0＜β≤1；在该比值小于β时执行步骤S405；当计算所得的比值大于等于β时，执行步骤S410。

RNC的RLC层为每个已连接的HSDPA用户设置一个用来存放分组数据包的缓存区，该缓存区可以被RLC层中的各个RLC实体共用，也可以是各个RLC实体独占其中一部分资源，为RLC SDU队列提供缓存功能。本发明中还可以采用每个用户在RLC层中的缓存区数据量与该缓存区的容量作为该用户的服务质量信息。假设某HSDPA小区内现有N个已连接的HSDPA用户，RNC为用户i所分配的缓存区容量为MAX_C_i，i的取值范围为1至N。在检测周期到达的时刻t，用户i的缓存区数据量为C(i，t)。

此时，步骤S403中RNC扫描所有已连接用户的缓存区数据量，统计满足公式(5)的用户个数，计算统计出的用户个数与所有已连接用户总个数之间的比值，以该比值反映本小区当前的服务质量状态：

$\left(\frac{C(i,t)}{\mathrm{MAX}\_C_i}\right)\≥\mathrm{\λ}$ 公式(5)；

公式(5)中，λ的取值范围为(0＜λ≤1)。

采用该比值小于预先设置的阈值κ作为接入条件，κ的取值范围为0＜κ≤1；在该比值小于κ时执行步骤S405；当计算所得的比值大于等于κ时，执行步骤S410。

本发明所述用户接入方法实施例四中，在RNC上进行周期性小区服务质量状态的检测。本实施例中以小区状态标识Cell_State值为1表示其置位，值为0表示其复位。

在RLC层每个用户可以有多个RLC SDU队列，每个RLC SDU队列对应一个RLC实体。本实施例中可以采用每个用户在各个RLC实体中的RLC SDU队列头分组等待时延与该RLC实体为该RLC SDU队列所配置的最大丢包时延作为该用户的服务质量信息。假设某HSDPA小区内现有N个已连接的HSDPA用户，用户i存在Q_i个RLC SDU队列，i的取值范围为1至N；用户i的用户第j个RLC SDU队列的最大丢包时延为max_delay(i，j)，该用户第j个RLC SDU队列的头分组等待时延为delay(i，j)，j的取值范围为1至Q_i。

RNC以周期T检测小区的RLC SDU队列。若连续n个周期都发现该小区满足公式(4)的RLC SDU队列个数大于等于

β的取值范围为0＜β≤1，则RNC置该小区状态标识Cell_State为1，Cell_State初始化为0。在Cell_State置为1之后，若发现满足公式(4)的RLC SDU队列个数小于

时，恢复Cell_State状态为0；γ的取值范围为(0＜γ＜β≤1)。

本发明中还可以采用每个用户在RLC层的缓存区数据量与该缓存区的容量作为该用户的服务质量信息。假设某HSDPA小区内现有N个已连接的HSDPA用户，RNC为用户i所分配的缓存区容量为MAX_C_i，i的取值范围为1至N。在检测周期到达的时刻t，用户i的缓存区数据量为C(i，t)。

RNC以周期T检测该小区所有用户的缓存区。若连续n个周期都发现满足公式(5)的用户个数大于等于κ×N，κ的取值范围为0＜κ≤1，则RNC置该小区状态标识Cell_State为1，Cell_State初始化为0。在Cell_State置为1之后，若发现满足公式(5)的用户个数小于

时，恢复Cell_State状态为0；

的取值范围为(

)。

RNC进行小区服务质量状态周期性检测，和如何根据小区周期性检测的结果设置Cell_State状态的流程请参见图1及前述说明，此处不再重复。

在本实施例的用户接入流程中，Node B侧的处理过程与现有技术中相同，不再赘述。RNC侧的用户接入流程可以参见实施例三RNC侧的用户接入流程的流程，取消步骤S404并将步骤S403做如下修改即可：RNC判断Cell_State是否为0，如果为0则执行步骤S405；否则转入步骤S410。

应用本发明所述方法实施例三和四的RNC可以具有图5所示的结构，接入判决单元520分别连接容量与伴随信道单元530、基站通信单元540和服务质量评估单元510。

当有用户请求接入时，容量与伴随信道单元530进行请求接入小区的用户数量检测和伴随专用资源分配，当该小区的已连接用户数小于最大用户数并且用户伴随专用资源分配成功时将该用户的接入请求输出至接入判决单元520，否则拒绝该用户接入。

服务质量评估单元510根据该小区中已连接用户的服务质量信息检测该小区的服务质量状态，并将检测结果输出至接入判决单元520。接入判决单元520按照从服务质量评估单元510接收的该小区服务质量状态、以及预定的接入条件对是否接入新用户进行判决。当判决结果为允许该用户接入时，接入判决单元520指令基站通信单元540通知该小区的Node B为该用户分配HSDPA资源；否则拒绝该用户接入。

服务质量评估单元510对小区服务质量状态的检测可以在有用户请求接入时进行。在这种情况下，当接入判决单元520收到容量与伴随信道单元530输出的用户接入请求时，指令服务质量评估单元510对被请求小区的服务质量状态进行检测。服务质量评估单元510可以采用实施例三中的各种已连接用户的服务质量信息以及具体检测方式来进行小区服务质量状态检测，接入判决单元520也可以采用实施例三中相对应的接入条件来进行接入判决，此处不再重复。

服务质量评估单元510对小区服务质量状态的检测也可以周期性进行。此时，接入判决单元520可以包括相互连接的标识判决模块521和小区状态标识模块522，标识判决模块521分别连接容量与伴随信道单元530和基站通信单元540，小区状态标识模块522连接服务质量评估单元510。服务质量评估单元510将小区服务质量状态的周期性检测结果输出至小区状态标识模块522，小区标识模块522按照周期性接收的小区服务质量状态是否满足预定的条件来复位或置位小区状态标识Cell_State；标识判决模块521在接收到容量与伴随信道单元530的用户接入请求后，在小区状态标识模块522中检测被请求小区的小区状态标识Cell_State，在Cell_State复位时允许用户接入并指令基站通信单元540通知该小区的Node B为该用户分配HSDPA资源；在Cell_State置位时拒绝该用户的接入请求。

小区状态标识模块522可以采用如下方式来进行小区状态标识Cell_State的复位或置位判决：当连续n个周期小区服务质量状态达到或超过设定置位阈值时，置位小区状态标识Cell_State，其中n为正整数；Cell_State置位后，当小区服务质量状态低于设定复位阈值时复位Cell_State。服务质量评估单元510可以采用实施例四中的各种已连接用户的服务质量信息以及具体检测方式来进行小区服务质量状态检测，小区状态标识模块522也可以采用实施例四中相对应的设定置位阈值与设定复位阈值，此处不再重复。

应用本发明所述方法实施例一和二的Node B可以具有图6所示的结构，接入判决单元520分别连接资源分配单元550和服务质量评估单元510，资源分配单元550连接RNC通信单元560。

当RNC通信单元560接收到RNC通知本Node B为请求接入的用户分配资源的各种消息时，将请求接入的用户信息输出至资源分配单元550。资源分配单元550当接入用户为HSPDA用户时向接入判决单元520查询当前是否允许新用户接入。

服务质量评估单元510根据本小区中已连接用户的服务质量信息检测本小区的服务质量状态，并将检测结果输出至接入判决单元520。接入判决单元520按照从服务质量评估单元510接收的本小区服务质量状态、以及预定的接入条件对是否接入新用户进行判决，并将判决结果返回给资源分配单元550。当判决结果为允许该用户接入时，资源分配单元550该用户分配HSDPA资源，并通过RNC通信单元560向RNC返回成功消息；否则拒绝该用户接入，通过RNC通信单元560向RNC返回失败消息。

服务质量评估单元510对小区服务质量状态的检测可以在有用户请求接入时进行。在这种情况下，当接入判决单元520收到资源分配单元550的小区服务质量状态查询请求时，指令服务质量评估单元510对本小区的服务质量状态进行检测。服务质量评估单元510可以采用实施例二中的各种已连接用户的服务质量信息以及具体检测方式来进行小区服务质量状态检测，接入判决单元520也可以采用实施例二中相对应的接入条件来进行接入判决，此处不再重复。

服务质量评估单元510对小区服务质量状态的检测也可以周期性进行。此时，接入判决单元520可以包括相互连接的标识判决模块521和小区状态标识模块522，标识判决模块521连接资源分配单元550，小区状态标识模块522连接服务质量评估单元510。服务质量评估单元510将本小区服务质量状态的周期性检测结果输出至小区状态标识模块522，小区标识模块522按照周期性接收的小区服务质量状态是否满足预定的条件来复位或置位小区状态标识Cell_State；标识判决模块521在接收到资源分配单元550的查询请求后，在小区状态标识模块522中检测小区状态标识Cell_State，在Cell_State复位时向资源分配单元550返回允许用户接入的判决结果；在Cell_State置位时向资源分配单元550返回拒绝用户接入的判决结果。

小区状态标识模块522可以采用如下方式来进行小区状态标识Cell_State的复位或置位判决：当连续n个周期小区服务质量状态达到或超过设定置位阈值时，置位小区状态标识Cell_State，其中n为正整数；Cell_State置位后，当小区服务质量状态低于设定复位阈值时复位Cell_State。服务质量评估单元510可以采用实施例一中的各种已连接用户的服务质量信息以及具体检测方式来进行小区服务质量状态检测，小区状态标识模块522也可以采用实施例一中相对应的设定置位阈值与设定复位阈值，此处不再重复。

本发明中，在对小区服务质量状态进行周期性检测时，检测周期的取值应该小于等于HSDPA可承载业务的最大丢包时延；在不考虑HSDPA承载流业务的前提下，检测周期的推荐取值为60秒；在考虑HSDPA承载流业务的前提下，检测周期的推荐取值为250毫秒。

需要说明的是，本发明中请求接入的用户既包括请求接入的新用户，也包括切换小区后请求接入的用户。本发明可以应用于TD-SCDMA系统，也可以应用于WCDMA系统。

与现有技术相比，本发明中选用与数据用户服务质量直接相关的时延、缓存区数据量等指标作为用户接入的判据，并可以由Node B完成部分判决工作，减轻RNC的负担。本发明可以在保证用户服务质量的同时降低丢包率，提高用户满意度。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (23)

1.一种高速下行分组接入HSDPA系统的用户接入方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据HSDPA用户请求接入的小区中已连接用户的服务质量信息检测该小区的服务质量状态；

如果该小区的服务质量状态满足接入条件，为请求接入的用户分配HSDPA资源；否则拒绝接入该用户；

其中，

所述服务质量信息包括：已连接用户的分组队列中头分组等待时延和最大丢包时延；

所述检测小区的服务质量状态具体为：统计已连接用户的分组队列中头分组等待时延与最大丢包时延相除不小于α的分组队列个数，其中0＜α≤1；

计算统计出的分组队列个数与分组队列总个数的比值。

2.如权利要求1所述HSDPA系统的用户接入方法，其特征在于：所述检测小区的服务质量状态以预定周期进行；

所述方法还包括：

当连续n个周期计算得出的比值不小于β时，置位小区状态标识Cell_State；

在Cell_State置位后，当计算得出的比值不大于γ时，复位Cell_State；其中0＜γ＜β≤1，n为正整数；

所述接入条件为Cell_State复位。

3.如权利要求1所述HSPDA系统的用户接入方法，其特征在于：所述接入条件为计算得出的比值小于β，其中0＜β≤1。

4.如权利要求2或3所述HSDPA系统的用户接入方法，其特征在于：所述分组队列为已连接用户在高速下行分组接入媒介接入控制MAC-hs实体中的最高优先级队列，所述分组队列总个数为已连接用户的总个数；或者所述分组队列为已连接用户在MAC-hs实体中的优先级队列，所述分组队列总个数为已连接用户的优先级队列总数；

所述检测小区的服务质量状态由基站Node B进行；

所述拒绝接入该用户具体为：Node B通知无线网络控制器RNC该用户的资源配置失败。

5.如权利要求2或3所述HSDPA系统的用户接入方法，其特征在于：所述分组队列为已连接用户的无线链路控制服务数据单元RLC SDU队列，所述分组队列总个数为所有已连接用户的RLC SDU队列总个数；

所述检测小区的服务质量状态由RNC进行；

所述为请求接入的用户分配HSDPA资源具体为：RNC指令Node B为请求接入的用户分配HSDPA资源。

6.如权利要求5所述HSDPA系统的用户接入方法，其特征在于，所述方法还包括：如果已连接用户数不小于该小区的最大用户数或者该用户伴随专用资源分配失败，则RNC拒绝接入该用户。

7.一种高速下行分组接入HSDPA系统的用户接入方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据HSDPA用户请求接入的小区中已连接用户的服务质量信息检测该小区的服务质量状态；

如果该小区的服务质量状态满足接入条件，为请求接入的用户分配HSDPA资源；否则拒绝接入该用户；

其中，

所述服务质量信息包括：已连接用户的缓存区数据量和缓存区容量；

所述检测小区的服务质量状态具体为：统计已连接用户的缓存区数据量与缓存区容量相除不小于λ的用户个数，其中0＜λ≤1；

计算统计出的用户个数与用户总个数的比值。

8.如权利要求7所述HSDPA系统的用户接入方法，其特征在于：所述检测小区的服务质量状态以预定周期进行；

所述方法还包括：

当连续n个周期计算得出的比值不小于κ时，置位小区状态标识Cell_State；

在Cell_State置位后，当计算得出的比值不大于

时，复位Cell_State；其中

n为正整数；

所述接入条件为Cell_State复位。

9.如权利要求7所述HSPDA系统的用户接入方法，其特征在于：所述接入条件为计算得出的比值小于κ，其中0＜κ≤1。

10.如权利要求8或9所述HSDPA系统的用户接入方法，其特征在于：所述缓存区为已连接用户在MAC-hs实体中的缓存区；

所述检测小区的服务质量状态由基站Node B进行；

所述拒绝接入该用户具体为：Node B通知无线网络控制器RNC该用户的资源配置失败，RNC通知该用户接入失败。

11.如权利要求8或9所述HSDPA系统的用户接入方法，其特征在于：所述缓存区为已连接用户在RLC层的缓存区；

所述检测小区的服务质量状态由RNC进行；

所述为请求接入的用户分配HSDPA资源具体为：RNC指令Node B为请求接入的用户分配HSDPA资源。

12.一种HSDPA系统的通信设备，其特征在于，包括服务质量评估单元和接入判决单元，其中：

服务质量评估单元用来根据小区中已连接用户的服务质量信息检测该小区的服务质量状态；

接入判决单元用来按照HSDPA用户请求接入小区的服务质量状态和接入条件判决允许或拒绝该用户接入；

其中，所述服务质量信息包括：已连接用户的分组队列中头分组等待时延和最大丢包时延；

所述检测小区的服务质量状态具体为：

服务质量评估单元统计该小区中已连接用户的分组队列中头分组等待时延与最大丢包时延相除不小于α的分组队列个数，其中0＜α≤1；计算统计出的分组队列个数与分组队列总个数的比值。

13.如权利要求12所述HSDPA系统的通信设备，其特征在于：所述服务质量评估单元检测小区的服务质量状态以预定周期进行；

所述接入判决单元包括小区状态标识模块和标识判决模块，其中小区标识模块用来根据服务质量评估单元周期性输出的小区服务质量状态复位或置位小区状态标识；标识判决模块用来以小区状态标识的复位或置位作为接入条件进行接入用户或拒绝接入用户的判决。

14.如权利要求13所述HSDPA系统的通信设备，其特征在于，所述小区标识模块复位或置位小区状态标识具体为：

当连续n个周期服务质量评估单元输出的小区服务质量状态达到或超过设定置位阈值时，置位小区状态标识Cell_State；n为正整数；

Cell_State置位后，当小区服务质量状态低于设定复位阈值时复位Cell_State。

15.如权利要求12所述HSDPA系统的通信设备，其特征在于：所述接入判决单元在接收到请求接入的用户信息后指令服务质量评估单元检测被请求小区的服务质量状态。

16.如权利要求12至15任意一项所述HSDPA系统的通信设备，其特征在于：所述通信设备为RNC；

所述通信设备还包括基站通信单元和容量与伴随信道单元，其中：

容量与伴随信道单元用来在小区的已连接用户数小于最大用户数并且用户伴随专用资源分配成功时将该用户的接入请求输出至接入判决单元，否则拒绝该用户接入；

基站通信单元用来在接入判决单元判决接入该用户时通知基站为该用户分配HSPDA资源。

17.如权利要求12至15任意一项所述HSDPA系统的通信设备，其特征在于：所述通信设备为基站；

所述通信设备还包括资源分配单元和RNC通信单元，其中：

资源分配单元用来在接入判决单元判决接入用户时为该用户分配HSDPA资源并将分配结果输出至RNC通信单元，以及在接入判决单元判决拒绝该用户时通知RNC通信单元资源分配失败；

RNC通信单元用来将RNC的资源分配通知输出至资源分配单元，以及向RNC返回资源分配单元的执行结果。

18.一种HSDPA系统的通信设备，其特征在于，包括服务质量评估单元和接入判决单元，其中：

服务质量评估单元用来根据小区中已连接用户的服务质量信息检测该小区的服务质量状态；

接入判决单元用来按照HSDPA用户请求接入小区的服务质量状态和接入条件判决允许或拒绝该用户接入；

其中，

所述服务质量信息包括：已连接用户的缓存区数据量和缓存区容量；

所述检测小区的服务质量状态具体为：

服务质量评估单元统计该小区中已连接用户的缓存区数据量与缓存区容量相除不小于λ的用户个数，其中0＜λ≤1；计算统计出的用户个数与用户总个数的比值。

19.如权利要求18所述HSDPA系统的通信设备，其特征在于：所述服务质量评估单元检测小区的服务质量状态以预定周期进行；

所述接入判决单元包括小区状态标识模块和标识判决模块，其中小区标识模块用来根据服务质量评估单元周期性输出的小区服务质量状态复位或置位小区状态标识；标识判决模块用来以小区状态标识的复位或置位作为接入条件进行接入用户或拒绝接入用户的判决。

20.如权利要求19所述HSDPA系统的通信设备，其特征在于，所述小区标识模块复位或置位小区状态标识具体为：

当连续n个周期服务质量评估单元输出的小区服务质量状态达到或超过设定置位阈值时，置位小区状态标识Cell_State；n为正整数；

Cell_State置位后，当小区服务质量状态低于设定复位阈值时复位Cell_State。

21.如权利要求18所述HSDPA系统的通信设备，其特征在于：所述接入判决单元在接收到请求接入的用户信息后指令服务质量评估单元检测被请求小区的服务质量状态。

22.如权利要求18至21任意一项所述HSDPA系统的通信设备，其特征在于：所述通信设备为RNC；

所述通信设备还包括基站通信单元和容量与伴随信道单元，其中：

容量与伴随信道单元用来在小区的已连接用户数小于最大用户数并且用户伴随专用资源分配成功时将该用户的接入请求输出至接入判决单元，否则拒绝该用户接入；

基站通信单元用来在接入判决单元判决接入该用户时通知基站为该用户分配HSPDA资源。

23.如权利要求18至21任意一项所述HSDPA系统的通信设备，其特征在于：所述通信设备为基站；

所述通信设备还包括资源分配单元和RNC通信单元，其中：

资源分配单元用来在接入判决单元判决接入用户时为该用户分配HSDPA资源并将分配结果输出至RNC通信单元，以及在接入判决单元判决拒绝该用户时通知RNC通信单元资源分配失败；

RNC通信单元用来将RNC的资源分配通知输出至资源分配单元，以及向RNC返回资源分配单元的执行结果。

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