[发明专利]基于LTE系统的多媒体广播的实时网络调度方法

摘要

本发明公开了一种基于LTE系统的多媒体广播的实时网络调度方法，基于3GPP提出的LTE系统中的多媒体广播多播服务，考虑在整个网络中各个小区存在多个热点信息且各小区的热点信息不相同的场景，提出了一种在LTE的协议框架下，以较低的运算量，根据实时用户点播需求所产生的信息热度，快速配置多媒体广播多播服务网络的方法。运用该方法，可以使得LTE系统多媒体广播多播服务在满足用户点播需求的同时快速优化网络性能。

主权项

1.一种基于LTE系统的多媒体广播的实时网络调度方法，其特征是，包括如下步骤：1)采集建立模型所需要的数据，包括小区，多媒体内容以及每个小区内用户所下载的多媒体内容的热度计数，形成数据集合：整体网络模型所覆盖的区域记为C，所有MBSFN区域的集合记为A，所有多媒体内容的集合记为S；对于其中的一个小区c，一个MBSFN区域a，一个多媒体内容m，小区c的相邻小区与其本身构成了集合N^c；内容m在小区c内的热度记为在小区c内传输内容m最少需要的网络资源记为小区c所属MBSFN区域的集合记为A^c，小区c中广播的多媒体内容的集合记为M^c；2)设置控制变量以及控制变量所需要满足的条件：a)二进制变量表示小区c是否被分配在MBSFN区域a中，若是则为1，若否则为0；b)离散变量μ_a表示在MBSFN区域a中被广播的多媒体内容；c)整型变量x_a表示给MBSFN区域a分配的RB(Radio block)数目；上述控制变量需要满足的条件有：i)ii)式中γ表示一个时间帧中最多的可以用做LTE广播的RB数目；iii)式中c′表示小区c的相邻小区，求和是针对小区c的相邻小区以及小区c本身所归属的所有MBSFN区域而言；3)根据步骤1‑2)形成的网络拓扑结构计算用户满足度，用来刻画基于此网络模型的网络性能，用户满足度被定义为其中，R表示在一个时间帧内所能分配的RB总数，μ表示用于单播传输的内容，表示LTE广播所能满足的用户数，右半部分表示剩余无线电资源块被用于单播多媒体内容所能满足的平均用户数，β表示接收单播信号的用户群体的满足度与接收广播信号的用户群体满足度的系数比例；4)基于固定的MBSFN区域设置，决定在各个区域中所需广播的多媒体内容，具体步骤如下：步骤401)根据步骤1)所得到的整体网络模型所覆盖的区域C，所有MBSFN区域的集合A，以及二进制变量集合按各MBSFN区域内点播信息的用户数对A中的元素进行分类排序；步骤402)按照集合A中分类好的元素顺序，依次选出一个MBSFN区域，再从内容集合M中选择满足条件iii)的元素组成集合viable_content_set；步骤403)对集合viable_content_set进行判定：若viable_content_set为空集，则回到步骤402)，选择下一个集合A中的元素；若viable_content_set不为空集，从viable_content_set中选择可以最大化V^c的元素μ_a作为在MBSFN区域中的广播内容；5)决定如何配置MBSFN区域，具体步骤为：步骤501)选择其中的每一个小区c，均令c构成了一个MBSFN区域a，根据步骤4)计算出最大化V^c的值V₀^c；步骤502)对任意MBSFN区域a₁的任意相邻区域a₂，计算如果合并a₁和a₂为同一个MBSFN区域后，经过步骤4)所计算出的V^c值；步骤503)选取步骤502)中能获取的最大V^c值，若该值大于V₀^c的值，则对应的相邻区域与MBSFN区域a₁合并，并将V₀^c的值更新为此最大值；步骤504)遍历所有相邻MBSFN区域，对每个相邻区域，重复步骤502)，如果无法获得更大的V₀^c值，或者所有MBSFN区域的数目小于256，结束此算法；步骤505)根据算法结束时的MBSFN区域配置方式以及区域内广播内容的设置，得到实时的网络调度方案。