1.一种基于扩散的分子通信模型的信道容量优化方法，其特征在于：所述优化方法包括以下步骤：第一步，利用泊松分布逼近二项分布得到当前时隙RN收到分子个数；

第二步，建立基于扩散的分子通信模型的假设检测信道模型；

第三步，利用Skellam分布得到了最优决策阈值的数学表达式，从而得到最优决策阈值θ；

第四步，在最优决策阈值θ基础上，获得最优的信道容量的值。

2.如权利要求1所述的一种基于扩散的分子通信模型的信道容量优化方法，其特征在于：所述第一步中，在二进制扩散的分子通信模型中，输入输出均为二进制信息比特1或0，并采用OOK作为调制技术，发送方纳米机器TN通过释放一定数量的分子表示发送比特1，不释放任何分子表示发送比特0，分子一旦被释放在生物环境中，这些分子自由扩散，当被接收方纳米机器RN接收后会被立即被吸收，不再存在生物环境中，发送方纳米机器释放分子后，分子在介质中以布朗形式运动，一个分子从发送方纳米机器到距离为d的接收方纳米机器所需时间t的概率密度分布函数f(t)为：其中，d为发送方纳米机器与接收方纳米机器之间的距离，D为生物环境扩散系数，该概率密度分布函数对应的累积分布函数即为一个分子被RN在t时间内接收到的概率，用P(d,t)表示如下：考虑分时隙的扩散分子通信模型，假设所有分子被接收的事件发生在离散时间点，信息传输时间被划分为大小相等的时隙间隔，记为T＝nTs，其中，T为信息传输的时间，Ts为每个时隙持续时间，n为所划分的时隙的个数；

在第k个时隙开始，1≤k≤n，TN释放M个分子代表发送比特1，不发送分子代表发送比特

0，每个时隙发送1的概率为βk，发送0的概率为(1-βk)，Pkn表示在第k个时隙释放的分子在第n个时隙收到的概率，计算公式如下：Pkn＝βk[P(d,(n-k+1)Ts))-P(d,(n-k)Ts))]令βc为当前第n个时隙发送1的概率，令Mc为TN在当前第n个时隙释放的分子在当前第n个时隙收到的分子个数，则Mc服从如下的二项分布：Mc～Binomial(M,βcP(d,Ts))

由于Pkn的取值在0.1左右，随机变量Mc服从的二项分布可以用泊松分布来逼近，逼近的分布公式如下：Mc～Poisson(MβcP(d,Ts))

假设当前时隙的最优决策阈值为θ，如果Mc≥θ，则RN输出1。如果Mc≤θ，则RN输出0；

对于扩散的分子通信模型，RN在前面时隙没有收到的剩余分子会对后续的比特接收产生码间干扰，因此，对于当前时隙n，前面(n-1)个时隙产生的所有干扰的分子数用MISI表示，MISI服从的泊松分布表示如下：

3.如权利要求1或2所述的一种基于扩散的分子通信模型的信道容量优化方法，其特征在于：所述第二步中，令X和Y分别代表当前时隙的输入和输出，H0和H1分别表示假设当前时隙发送0和1时，RN收到的分子个数的情况，PF表示误报率，即输入为0，输出为1的概率，PD表示检测率，即输入输出均为1的概率，它们分别定义如下：PF＝Pr(Y＝1|X＝0)

PD＝Pr(Y＝1|X＝1)

1-PF＝Pr(Y＝0|X＝0)

1-PD＝Pr(Y＝0|X＝1)

在H0和H1的假设前提下，当前时隙RN收到的分子个数分别用 和 表示， 和分别服从泊松分布，记为如下形式：用随机变量Z表示两个泊松分布的差，则Z服从Skellam分布。因此，上式 和 的分布可写成如下的Skellam分布：H0:Z～Skellam(μ1,μ2)

H1:Z～Skellam(λ1,λ2)

其中，Skellam分布的参数如下：

4.如权利要求1或2所述的一种基于扩散的分子通信模型的信道容量优化方法，其特征在于：所述第三步中，利用最小误差概率准则，实现最佳检测方案，最小误差概率判决准则为：其中，P(H0)和P(H1)分别为当前时隙发送0和1的概率，即为P(H1)＝βc，P(H0)＝1-βc。p(z|H0)和p(z|H1)分别表示当前时隙发送0和1的情况下，RN收到z个分子的概率；

上述最小误差概率判决准则写成：

其中，η为似然比阈值，由P(H1)和P(H0)的定义可知：同时，由p(z|H1)和p(z|H0)的定义可知：其中， 和 分别表示RN在当前时隙收到的分子个数z服从的Skellam分布H0:Z～Skellam(μ1,μ2)和H1:Z～Skellam(λ1,λ2)分别对应的概率密度函数，则上式可以表示如下：当x>＞|z2-1/4|, 是一个众所周知的渐进逼近公式，则有上式可表示为

通过求解上述方程，可以得到如下最优决策阈值的计算公式：

5.如权利要求1或2所述的基于扩散的分子通信模型的信道容量优化方法，其特征在于：所述第四步中，由于θ取整数值，用Skellam分布的累积分布函数计算误报率PF和检测率PD，计算公式如下：PF＝Pr(Mc≥θ|X＝0)＝1-F(θ；μ1,μ2)PD＝Pr(Mc≥θ|X＝1)＝1-F(θ；λ1,λ2)其中，

通过以上的计算公式，即可对扩散分子通信模型的信道容量进行优化，信道容量的计算公式如下：C＝max I(X；Y)

其中