本发明专利技术提供优化的MBSFN区域动态信道分配方法，包括根据MBSFN区域的位置关系确定能量函数需满足的信道约束条件和信道需求限制项；获取MBSFN区域信道分配矩阵；根据MBSFN区域信道约束条件、信道需求限制项和MBSFN区域信道分配矩阵计算能量函数值；判断能量函数值是否达到稳态；若达到稳态则输出MBSFN区域信道分配矩阵以及系统所需信道数；本发明专利技术引入噪声和噪声调节因子，通过引入噪声调节矩阵和噪声调节因子；进一步地依据动力矩阵的动态变化更新噪声调节矩阵，并根据更新的噪声调节矩阵计算MBSFN区域信道分配矩阵；从而控制神经元每次的输入都在一个较平稳的范围内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信
多媒体广播/组播业务（MultimediaBroadcast MulticastService，MBMS)的资源分配方法，特别涉及若干个相邻多媒体广播/多播业务 单频网（MulticastBroadcastSingleFrequencyNetwork，MBSFN)小区的业务资源优化 的MBSFN区域动态信道分配方法。
技术介绍
为了在同一时间为多用户提供高速的数据业务，3GPP在R6版本中引入了多媒体 广播 / 组播业务（MultimediaBroadcastMulticastService，MBMS)功能。MBMS可以实 现更灵活的无线资源调度，从而提高网络资源利用率。随着MBMS业务标准化工作的不断 推进和多播业务的广泛应用，人们对多播业务的资源分配也进行了广泛的研宄。 第三代合作伙伴计划（3GPP)对多媒体广播/组播业务的标准化工作不断推 进，目前已经发展成为增强型MBMS业务（Enhanced-MultimediaBroadcast/Multicast Service，E-MBMS)技术。E-MBMS是为了实现从数据源向特定范围内多个用户同时传送数据 的一种点到多点的业务，它能使网络（包括核心网和接入网）资源得到共享，以较少的资 源为大量具有相同需求的用户同时提供相同的业务。 在 3GPP增强型长期演进计划（LongTermEvolution-Advanced,LTE-A) 中，E-MBMS包括两种类型，一种是单蜂窝小区MBMS业务，一种是多蜂窝小区MBMS业务。 单蜂窝小区MBMS传输方法和传统的单播类似，不使用专门的传输信道进行传输， 只需要通过下行共享信道传输即可。 多蜂窝小区MBMS业务传输技术则较为复杂，它是在多个蜂窝小区同时同频传输 同一MBMS信号，而接收端通过多个信号合并的方式进行信号接收处理。由于是在同一频率 上的合并，所以称为单频网合并。这种网络称为多媒体广播/多播业务单频网（(Multicast BroadcastSingleFrequencyNetwork,MBSFN)。使用MBSFN技术可以更有效地节约频率 资源，提高频谱利用率。 传统的单蜂窝小区传输MBMS业务时，边缘小区用户和单播一样，由于远离基站， 信号较弱，而且容易受到邻区的干扰。而MBSFN由于将邻区的干扰信号视为有用信号，有 效避免了边缘用户的干扰问题，而且通过多个相同信号的合并，获得了较好的分集增益， 提高了小区边缘用户的接收信干比，进一步提升了MBMS网络的性能。由于MBSFN区域是 多个相邻小区的集合，所以可在MBSFN区域内进行无缝切换，并通过接收端对信号进行合 并处理，获得宏分集增益，使小区的整体信噪比SNR性能得到提升，有效地提高了无线资 源利用率，也有助于业务接收的稳定性以及盲区覆盖等问题。虽然MBSFN技术通过点对多 点的方式在多个小区同时同频发送相同的MBMS业务，大大节省了频谱资源，提高了频谱 利用率，但同时MBSFN技术也给单频网络规划和无线资源分配带来了新的挑战。 Kamble等人2〇〇9年在WirelessCommunicationsandNetworkingConference发 表了一篇名为《EfficientResourceAllocationStrategiesforMulticast/Broadcast Servicesin3GPPLongTermEvolutionSingleFrequencyNetworks》的文章，提出了基 于频率复用的频谱资源分配算法。该算法为了避免浪费频谱资源，在非相交的区域使用了 相同的频率资源，对频率资源进行了复用，提高了频率资源利用率。而在相交区域使用不 同的频率资源，以避免同频干扰。但是该算法没有考虑相邻区域的相邻小区之间的同频干 扰和邻频干扰，而且该算法是通过简单迭代的形式进行的资源复用，是一个次优解而非真 正的最优解。 Cheng等人2009年在MobileWiMAXSymposium发表了一篇名为《RadioResource AllocationforOverlappingMBMSZones》的文章，提出了多播广播相交区域的无线资源 分配算法。该算法同样通过复用频率资源的方法对无线资源（时间或是频率或是码字等） 进行分配，不同的是，该算法复用的前提条件包括区域不相邻和不相交，而且该算法根据 图论的原理画出了网络的等效拓扑图，并且能够根据网络拓扑图的变化动态地进行资源 分配。虽然该算法考虑了不相邻区域就能复用资源的情况，但是没有充分考虑在频率资源 分配时，同频干扰在复用距离以内还是存在的，所以不相邻区域要能复用频率资源的前提 是两个区域间的最小距离要大于或等于复用距离，这样才能真正消除同频干扰。另外，该 算法只对少数的几个区域进行了动态资源分配，随着区域数量的增加，该算法将变得很复 杂，甚至不适合实际的应用。 Zhang等人2013年在文章《基于混沌神经网络的无线资源优化策略研宄》中提到， 将混沌神经网络（NCNN)方法用在了无线网络信道优化上，引入模拟退火的噪声混沌神经 网络方法解决组合优化问题，但其没有考虑滞后噪声的影响。 SunM.等人在IEEETransactionsonNeuralNetworks上发表的文章《Novel hystereticnoisychaoticneuralnetworkforbroadcastschedulingproblemsin packetradionetworks》提出在NCNN的基础上提出了时滞噪声混纯神经网络（HNCNN)，弓丨 入了滞后噪声，但其对引入噪声没有控制，使神经元的输入值波动范围较为局限或者波动 范围太，不切合实际需求。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术基于对NCNN方法的改进，提出一种优化的MBSFN区域动 态信道分配方法，即基于噪声调节因子的滞后噪声混沌神经网络方法（NHNCNN)优化MBSFN 区域信道的分配。 本专利技术优化的MBSFN区域动态信道分配方法，包括： 101、根据MBSFN网络拓扑结构确定MBSFN区域数及MBSFN区域的位置关系； 102、确定每个MBSFN区域所需要的信道数，进而根据每个MBSFN区域需要的信道 数确定系统所需信道数的范围； 103、根据MBSFN区域的位置关系确定能量函数需满足的信道约束条件和信道需 求限制项；所述信道约束条件包括同区域限制项、邻区域限制项、相交区域限制项和非相邻 区域限制项； 104、获取MBSFN区域信道分配矩阵； 105、根据M当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
优化的MBSFN区域动态信道分配方法，其特征在于，包括：101、根据MBSFN网络拓扑结构确定MBSFN区域数及MBSFN区域的位置关系；102、确定每个MBSFN区域所需要的信道数，进而根据每个MBSFN区域需要的信道数确定系统所需信道数的范围；103、根据MBSFN区域的位置关系确定能量函数需满足的信道约束条件和信道需求限制项；所述信道约束条件包括同区域限制项、邻区域限制项、相交区域限制项和非相邻区域限制项；104、获取MBSFN区域信道分配矩阵；105、根据MBSFN区域信道约束条件、信道需求限制项和MBSFN区域信道分配矩阵计算能量函数值；106、判断能量函数值是否达到稳态，若是，执行步骤107；反之，则继续执行步骤104，进入下次迭代；107、输出MBSFN区域信道分配矩阵以及系统所需信道数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘开健，刘盈娜，李方伟，张海波，穆立雄，彭焦阳，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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