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由于无线通信的信道有限,并且信息传播存在干扰,通信资源的分配效率将直接影响无线网络各方面的性能。因而对于无线网络来说,采用何种有效的策略使得资源分配既具有公平性又具有高效性是目前国内外无线网络研究领域的研究热点。
一个基站集合所覆盖的区域都使用同一资源同时传输相同的内容,该区域称MBSFN(Multicast/Broadcast Single Frequency Network)。MBSFN获得的分集增益可以提高小区边缘用户的接收信于噪比,提升LTE网络的MBMS的性能,但是其边界小区的用户却会受到严重的同频干扰。而现有MBSFN资源分配算法主要以降低资源块使用数为目标,并未考虑MBSFN的干扰抑制。本文针对这一问题,给出了一种基于干扰抑制的自适应MBSFN资源分配算法AMM-RA(AdaptiveMulticell MBSFN Resource Allocation),对MBSFN区域形状、大小及拓扑关系进行数学建模,用以对同频干扰给出量化表示,同时结合基站发射功率对MBSFN间同频干扰的影响,给出了完善的资源复用距离计算公式,以此确定资源分配方案,提高网络整体性能。AMM-RA算法在系统覆盖和速率上较现有算法均有明显改善,且能够通过调整资源复用距离来控制资源块消耗数量,取得资源块使用数量和算法性能之间的折中与平衡。此外,在可用的资源块数量设定的情况下,还可以通过调整复用距离计算公式中的相关参数来获得网络性能的最大化。
此外,MBSFN网络中每个基站可能属于多个MBSFN区域,基站可以根据用户的移动来动态地加入或者离开MBSFN区域。即如果用户要求的服务在本MBSFN内不存在,基站可以加入临近的提供这种服务的MBSFN区域。相反,如果一个基站没有使用某一服务的用户,则可以退出MBSFN区域以节省无线资源。因此在实际网络中,MBSFN网络拓扑会随着用户移动而改变,现有的资源分配算法不能满足该种情形。因而本文在上述MBSFN区域的自适应资源分配算法基础上,又给出了针对MBSFN区域拓扑重组的资源重分配算法,主要利用网络重组前后的拓扑相关性,根据初始拓扑关系矩阵和重组后拓扑关系矩阵的变动来重分配资源,以适应MBSFN的动态或半动态重组。仿真结果表明,在MBSFN拓扑重组之后使用资源重分配算法与直接使用AMM-RA算法相比,能有效减少重分配的资源块数,这意味着重分配过程中的信令开销和计算复杂度的有效降低。