CN101500240B - 一种实现多信道调度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例中公开了一种实现多信道调度的方法，该方法包括：根据认知用户功率控制的通信要求、信噪比的通信要求以及认知用户对主用户干扰的通信要求，确定一个或一个以上未分配信道中的可调度有向链路，所述可调度有向链路为支持同时使用且满足所述通信要求的未分配有向链路；根据所述可调度有向链路，从所述未分配信道中选择出当前调度时刻使用的信道。本发明实施例中还公开了一种实现多信道调度的装置。应用本发明能够提高多信道调度性能。

Description

一种实现多信道调度的方法和装置 

技术领域

本发明涉及多信道认知无线电网络技术，特别涉及一种实现多信道调度的方法和装置。 

背景技术

随着无线应用领域的不断拓展，无线频谱资源的缺乏成为无线应用中不得不面临的一个问题。现有不同无线通信系统分配频谱的方法主要是基于固定分配方式，即不同的无线频谱块分配给具有授权(license)资格的不同运营商使用。由于这种固定分配方式在具有license的主用户不通信时，也不能分配给其它认知用户使用，因而其频谱利用率较低，从而造成了频谱资源的浪费。认知无线电系统是针对频谱资源匮乏而提出的一种新的技术理念，其核心思想就是，认知用户能够使用认知无线电技术来实时感知周围的环境，然后择机利用已分配给主用户的授权频段实现通信，来缓解频谱资源匮乏的问题，并同时保证主用户的正常通信。 

在多信道多跳中，在认知无线电网络中常会存在多个频段不同的信道，而从通信的起始节点到终止节点也常需要经过多跳点对点通信，这种认知无线电网络被称为多信道多跳认知无线电网络。假定在多信道多跳认知用户网络中，有L个有向链路有通信需求，且有向链路(i，j)∈L的通信需求为K_ij，这表明有向链路(i，j)需要K_ij个时隙来进行通信，因此，需要通过调度来实现在最短时间内满足所有L个有向链路的通信需求，也就是使用最少的时隙数来实现通信。 

目前，还没有适用于多信道多跳认知用户网络的多信道调度的方法，在多信道多跳认知用户网络进行调度时，通常使用固定顺序的信道调度方法， 因而无法利用信道之间通信条件不同的特点，进而无法实现对多信道的有效调度，因此目前在多信道多跳认知用户网络中，多信道调度性能较差。 

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种实现多信道调度的方法，该方法能够提高多信道调度性能。 

本发明实施例还提供一种实现多信道调度的装置，该装置能够提高多信道调度性能。 

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的： 

一种实现多信道调度的方法，该方法包括： 

根据认知用户功率控制的通信要求、信噪比的通信要求以及认知用户对主用户干扰的通信要求，确定一个或一个以上未分配信道中的可调度有向链路的总数，所述可调度有向链路为支持同时使用且满足所述通信要求的未分配有向链路； 

根据所述可调度有向链路的总数，从所述未分配信道中选择出当前调度时刻使用的信道； 

其中，所述确定可调度有向链路的总数包括： 

根据任意两个有向链路对应的认知用户的三个所述通信要求，构造限制图； 

根据所述限制图，利用最小度算法，计算出最大独立集，所述最大独立集中的任意两个有向链路支持同时使用且满足所述通信要求，且所述最大独立集中的有向链路最多； 

从所述最大独立集中确定一个子集，所述子集中的有向链路为可调度有向链路，根据所述子集，确定出所述可调度有向链路的总数。 

一种实现多信道调度的装置，该装置包括： 

链路总数确定模块，用于根据认知用户功率控制的通信要求、信噪比的通信要求以及认知用户对主用户干扰的通信要求，确定一个或一个以上未分配信道中的可调度有向链路的总数，所述可调度有向链路为支持同时使用且满足所述通信要求的未分配有向链路； 

信道调度模块，用于根据所述可调度有向链路的总数，从所述未分配信道中选择出当前调度时刻使用的信道； 

其中，所述链路总数确定模块包括： 

限制图构造单元，用于根据任意两个有向链路对应的认知用户的三个所述通信要求，构造限制图； 

独立集计算单元，用于根据所述限制图构造单元得到的限制图，利用最小度算法，计算出最大独立集，所述最大独立集中的任意两个有向链路支持同时使用且满足所述通信要求，且所述最大独立集中的有向链路最多； 

通信子集确定单元，用于从所述独立集计算单元得到的最大独立集中确定 一个子集，所述子集中的有向链路为可调度有向链路； 

总数确定单元，用于根据所述通信子集确定单元得到的子集，确定出所述可调度有向链路的总数。 

由上述技术方案可见，本发明实施例提供一种实现多信道调度的方法和装置，利用认知用户功率控制的通信要求、信噪比的通信要求以及认知用户对主用户干扰的通信要求，确定出可调度有向链路，进而选择出当前调度时刻使用的信道，因而能够实现对多信道的有效调度，提高多信道调度的性能。 

附图说明

图1为本实施例中实现多信道调度的方法流程示意图； 

图2为本实施例一中实现多信道调度的方法流程示意图； 

图2-1为本实施例一中从最大独立集中确定出分配集的方法流程示意图； 

图3为本实施例实现多信道调度的装置结构示意图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。 

本实施例中提供的实现多信道调度的方法为：根据认知用户功率控制的通信要求、信噪比的通信要求以及认知用户对主用户干扰的通信要求，确定一个或一个以上未分配信道中的可调度有向链路，所述可调度有向链路为支持同时使用且满足所述通信要求的未分配有向链路；根据所述可调度有向链路，从所述未分配信道中选择出当前调度时刻使用的信道。图1为本实施例中实现多信道调度的方法流程示意图，如图1所示，具体包括以下步骤： 

步骤101：根据认知用户功率控制的通信要求、信噪比的通信要求以及认知用户对主用户干扰的通信要求，确定一个或一个以上未分配信道中的可调度有向链路。 

本实施例中，认知用户需要选择一个当前时隙使用的信道，以建立半双工的点到点有向链路进行通信。每个节点能在[0，P_max]之间调节传输功率大小，这里，P_max是最大的传输功率值且传输功率不影响点到点之间有向链路通信的速率，这样，每条点到点有向链路的传输速率恒定为v比特/秒(bit/second)，则系统吞吐量的大小就可以转化成统计有多少个点到点的有向链路能在每时隙内同时进行通信。一个从认知用户i到认知用户j的有向链路表示为：(i，j)。对于一个有N个认知用户，可用信道集合为B的多跳网 络，在时隙t以及信道c∈B上，一个有向链路(i，j)要能建立，必须满足信干噪比(SINR)要求： 

$\frac{P_{\mathrm{ijc}}^t{H}_{\mathrm{ij}}}{N_0+\underset{(s,r){\∈l}_c^t-(i,j)}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{src}}^t{H}_{\mathrm{sr}}}\≥\mathrm{\γ}---\left(1\right)$

其中，P_ijc ^t是有向链路(i，j)中认知用户的发射功率，H是信道增益矩阵，对于一个有N个认知用户的多跳网络，H就是一个N×N的矩阵。H_ij就是从发送认知用户i到接收认知用户j的有向链路增益，P_ijc ^tH_ij代表在接收认知用户处的接收功率。N₀代表系统热噪声，而 

代表在相同信道c上进行传输的其他有向链路对(i，j)产生的干扰，其中l_c ^t是在时隙t信道c上同时传输的有向链路集合，γ系统要求的是有向链路(i，j)的SINR下限值。 

本实施例中，可调度有向链路为支持同时使用且满足三个通信要求的未分配有向链路。支持同时使用指的是这些未分配有向链路在有使用需求时，可以同时使用，比如，在这些同未分配有向链路都有会话需求时，能够同时进行会话。信噪比的通信要求可根据公式(1)进行确定，功率控制的通信要求为发射功率应小于设定的最大发射功率，对主用户干扰的通信要求为认知用户对主用户造成的干扰应小于设定的最大干扰值。 

步骤102：根据确定的可调度有向链路，从未分配信道中选择出当前调度时刻使用的信道。 

本实施例中，未分配有向链路的总数最大时对应的未分配信道为一个时，将该信道作为当前调度时刻使用的信道，如果有两个或两个以上时，可以通过随机选择或者选择出一个对主用户干扰最小的信道，作为当前调度时刻使用的信道，调度时刻通常为一时隙，当然也可以为几个时隙或其它时间的度量单位。本实施例中，在实际选择对主用户干扰最小的信道时，为了满足复杂度和精确度的折中，可选择出一个对主用户干扰较小的信道。 

图2为本发明实施例一中实现调度的方法流程示意图，本实施例以认知 用户网络为例进行说明，本实施例将调度的目标由使用最少的时隙数转化成在每一个时隙找出包含最多支持同时使用的有向链路数的信道，通过将资源分配给包含有向链路数的信道，使得每个时隙中能够使用最多的有向链路，也就是说在相同的时隙数内让更多的有向链路得到通信机会，从而可以利用最少的时隙数来完成调度。在进行调度时，首先选择可支持同时使用的有向链路数最多的信道，然后分配相应有向链路在该信道上通信，而后依次处理剩余信道，直至所有信道资源分配完毕或者有向链路的通信需求都已得到满足。 

而对于多信道多跳认知无线电网络，由于各信道上主用户运行状况的不同，因此对认知用户而言各信道的可用状况是不同的。本发明实施例中，调度时刻为时隙时，对于多信道多跳认知用户网络进行最小时隙数的调度应时，应同时满足以下约束条件： 

1、在调度完成后，有向链路的通信需求应该得以满足。 

2、任意两个有通信需求的有向链路如果有相同节点参与，则在同一时隙不能两个有向链路都获得通信资格。 

3、限制任意有向链路满足信噪比要求。 

4、对认知用户发射功率的限制。 

5、对主用户保护的限制。 

6、任意有向链路在同一时隙只能在一个信道上获得通信资格。 

如图2所示，本实施例具体包括以下步骤： 

在初始时隙，假定可用信道集合为B，待分配有向链路集为L，对于任一有向链路(s，r)∈L，如果其通信需求K_sr≥1，则把该有向链路加到点集合V′中，这里V′是限制图中代表此时隙内待分配有向链路的各点的集合，而在时隙t时，设尚未分配的信道集合B′，以及未分配有向链路集L′，具体包括以下步骤： 

步骤201：构造有向链路之间的限制图G_j＝(V′，E)。 

本实施例中，针对一个或一个以上信道j∈B′，构造限制图的方法为：在限制图中V′中的有向链路抽象为点，而E代表着各点之间的限制边。如果有以下情况之一时，则在两个有向链路之间构造限制边： 

第一种情况：任意两个有向链路有相同的认知用户参与。 

这种情况是根据认知用户的半双工通信的特点制定的，在任意两个有向链路符合该种情况时，在表征这两个有向链路的点之间构成一个限制边。 

第二种情况：支持任意两个有向链路同时使用时不能够满足功率要求或者不能满足这两个有向链路各自的SINR要求。 

也就是说，假设网络中只有两个有向链路(i，j)(m，n)存在时，如果不满足  $\frac{P_{\mathrm{ijc}}^t{H}_{\mathrm{ij}}}{N_0+P_{\mathrm{mnc}}^t{H}_{\mathrm{mn}}}\≥\mathrm{\γ},$ 即不能满足有向链路(i，j)的SINR要求，则在表征有向链路(i，j)(m，n)的点之间构成一个限制边。或者，在不能够满足 $\frac{P_{\mathrm{mnc}}^t{H}_{\mathrm{mn}}}{N_0+P_{\mathrm{ijc}}^t{H}_{\mathrm{ij}}}\≥\mathrm{\γ}$ 时，即不能满足有向链路(m，n)的SINR要求，在表征有向链路(i，j)(m，n)的点之间构成一个限制边。这里，P_ijc ^t是有向链路(i，j)中认知用户的发射功率，H_ij就是从发送认知用户i到接收认知用户j的有向链路增益，N₀表示系统噪声，γ是有向链路(i，j)的SINR下限值。同理，对于有向链路(m，n)具有相似的含义。 

在满足 $\frac{P_{\mathrm{ijc}}^t{H}_{\mathrm{ij}}}{N_0+P_{\mathrm{mnc}}^t{H}_{\mathrm{mn}}}\≥\mathrm{\γ}$ 时，如果发射功率P_ijc ^t或P_mnc ^t超过预先设定的最大功率值，则认为不能够满足功率要求，同样会在表征有向链路(i，j)(m，n)的点之间构成一个限制边。 

第三种情况：在主用户处于运行状态的情况下，任意一条有向链路在使用时，比如进行通信时，不能满足对主用户的保护，也就是认知用户对主用户造成的干扰已经超过设定的干扰上限值，即 $P_{\mathrm{ijc}}^t{G}_{\mathrm{iy}}>\mathrm{\τ}$ ，G_iy代表认知用户i到主用户y的信道增益，τ代表各主用户能承受的最大干扰，如果干扰超过τ，则认为此时，主用户的通信不能正常进行。即使该有向链路满足SINR要求，也不能在限制图中作为一个点。 

第四种情况：在主用户处于运行状态的情况下，支持任意两个有向链路同时使用时，不能同时满足对主用户的保护以及只身的SINR要求。也就是说，当两个有向链路的总干扰超过设定的干扰上限值时，在限制图中表征这两个有向链路的点之间构成限制边。 

步骤202：根据构造的限制图G_i，确定出一个最大独立集H_j。 

根据构造的限制图G_i，利用最小度算法(MDGA，Maximum Degree GreedAlgorithm)逼近得到一个最大独立集H_j，最大独立集H_j中包含的点数最多，即代表有向链路数最多，在实际使用时，通过逼近得到的最大独立集H_j可以是点数较多的一个有向链路的集合。H_j里面的点代表着这些有向链路相互之间没有了在步骤201中提到的四种限制情况，因此H_j中的点之间没有了限制边。 

步骤203：根据最大独立集H_j，得到分配集S_j。 

本实施例中，由于最大独立集H_j只保证在两个有向链路之间满足限制条件，而不能保证在同一信道上支持同时使用的有向链路满足以下条件： 

1.有向链路能满足SINR要求。 

2.有向链路发射功率都在限制范围之内。 

3.满足对主用户保护的限制。 

为此，本实施例需要根据最大独立集H_j，来确定出一个分配集S_j，该分配集S_j中的所有的有向链路能够满足以上三个要求。 

假定在时隙t信道c上支持同时使用的有向链路集合为l_c ^t，要使得l_c ^t满足第一个条件，则l_c ^t集合中的任意有向链路都必须满足公式(1)，假定l_c ^t中包含了m条有向链路(i₁j₁，i₂j₂，…i_mj_m)，各有向链路发射功率为 $P_c^t=(P_{i_1{j}_{1}c}^t,P_{i_2{j}_{2}c}^t,\·\·\·P_{i_m{j}_{m}c}^t),$  则定义一个m×1向量U_c ^t： 

$U_c^t={(\frac{{\mathrm{\γN}}_0}{H_{i_1{j}_1}},\frac{{\mathrm{\γN}}_0}{H_{i_2{j}_2}},\·\·\·\frac{{\mathrm{\γN}}_0}{H_{i_m{j}_m}})}^T---\left(3\right)$

以及一个m×m矩阵F_rsc ^t： 

$F_{\mathrm{rsc}}^t=\left\{\begin{array}{cc}0,& r=s\\ \frac{{\mathrm{\γH}}_{i_r{j}_s}}{H_{i_r{j}_r}},& r\≠s,r,s\∈\{\mathrm{1,2}\·\·\·m\}\end{array}\right.----\left(4\right)$

其中，H_ixjx表示从发送认知用户i_x到接收认知用户j_x的有向链路增益，N₀代表系统热噪声，γ系统要求的有向链路的SINR下限。 

则在时隙t信道c上，有向链路集合l_c ^t的总SINR要求可以由公式(1)得到公式(5)： 

$(I-F_c^t)P_c^t\≥U_c^t---\left(5\right)$

根据Perron-Frobenious定理，当且仅当F_c ^t的最大特征值小于1时，公式(5)中P_c ^t有正实数解，在这种情况下达到SINR要求的最优功率向量P_c ^t*为： 

$P_c^{t*}={(I-F_c^t)}^{-1}{U}_c^t---\left(6\right)$

即，其他任何满足不等式(5)的功率向量均大于P_c ^t*。这时，利用第二个条件，判断是否根据公式(6)得到最优功率向量P_c ^t*中的各个发射功率均小于预先设定的功率最大值，如果不是，则说明支持同时使用链路过多，需要排除通信条件不适合的链路，否则，再判断是否满足第三个条件，即l_c ^t必须满足对主用户的保护，则可表示为以下公式(7)： 

$\underset{(i,j){\&Element;l}_c^t}{\mathrm{\&Sigma;}}{P}_{\mathrm{ijc}}^t{G}_{\mathrm{iy}}{A}_{\mathrm{cy}}<\mathrm{\&tau;}---\left(7\right)$

其中，G_iy代表认知用户i到主用户y的信道增益，A_cy＝1表示主用户y正工作在信道c上，否则A_cy＝0。τ代表各主用户能承受的最大干扰，如果干扰超过τ，则主用户的通信不能正常进行，需要排除通信条件不适合的链路。因此，步骤203包括以下具体过程，如图2-1所示： 

2031：计算当前有向链路集合中各有向链路所能达到的最大信噪比γ^*和相应的发射功率向量P^T*。 

本实施例中，根据Perron-Frobenious定理，计算出各有向链路所能达 到的最大信噪比，当然为判断是否达到信噪比的通信要求，也可以采用其它的公式得到有向链路的信噪比，来进行信噪比通信要求的判断。 

2032：判断各有向链路所能达到的最大信噪比是否均满足最低信噪比要求即γ^*＜γ，如果是，执行步骤2033，否则执行步骤2035。 

2033：判断各有向链路的发射功率P^T*是否超过预先设定的最大功率值，如果是，执行步骤2035，否则，执行步骤2034。 

本实施例中，采用排除法确定出可调度有向链路对应的认知用户，根据所述可调度有向链路对应的认知用户，得到由所述可调度有向链路构成的分配集S_j。 

2034：判断各有向链路对主用户干扰是否超过设定的上限值，如果是，说明支持同时使用有向链路数过多，需要执行步骤2035删除最不适合的有向链路，否则执行步骤2038。 

2035：根据各链路所能达到的最大信噪比γ^*及对应的发射功率向量P^T*，计算出认知用户i受到的干扰R_i、认知用户i对其他认知用户的一个干扰总量R_i ^T以及认知用户i对主用户的一个干扰总量R_i ^P。 

2036：对各个认知用户求得该认知用户对其它认知用户的干扰总量和受到干扰的较大值。本实施例中，对各个认知用户i求得： 

$R_{\max ,i}=\max (R_i,R_i^T)---\left(8\right)$

2037：将认知用户间的干扰与对主用户干扰进行加权累加： 

$i=\underset{{i\&Element;H}_j}{\arg \max }(R_{\max ,i}+I\&CenterDot;R_i^P)---\left(9\right)$

本实施例中，对主用户的一个干扰总量R_i ^P前乘以加权值I，在本实施例中该加权值设定为等于当前有向链路集合中包含的有向链路数。比如，经过多次从最大独立集选出累加结果最大或较大的有向链路，从H_j中删掉后，得到的一个当前有向链路集合是最大独立集的一个子集，包含有10个有向链路，则加权值I取为10。本实施例综合考虑了认知链路之间的干扰以及对主用户的保护， 可以尽可能排除不满足通信要求的有向链路。 

2038：当前有向链路集合为符合通信要求的分配集S_j。 

步骤204：根据分配集S_j，对支持同时使用的有向链路进行调整，得到最大可行链路集MS_j及可支持同时使用有向链路的总数l_j。 

在本步骤，由于在之前从G_j得到最大独立集H_j的过程中，删掉了一些链路，因此，在本步骤中，可以把删掉的链路中与S_j集合中链路没有限制边的链路加入S_j加以试验，用Perron-Frobenious定理来判断是否可行，这样重复进行，可以得到MS_j以及l_j。 

步骤205：选择出支持同时使用有向链路的总数最大的未分配信道，作为当前调度时刻使用的信道。 

对所有信道j∈B′，都计算出MS_j，选出信道j＝argMS_j，如果有相等的，则选用对主用户平均干扰最小的分配方式所对应的信道j，然后链路集MS_j均在该信道上获得分配，则可以得到：B′＝B′-{j}，V′＝V′-MS_j。 

步骤206：判断是否存在未分配的信道，如果是，则表示完成时隙t的调度分配，执行步骤207，否则重新执行步骤201。 

本实施例中，判断是否B′＝Ω或者V′＝Ω，如果B′V′均为非空集合，表示没有完成调度，否则表示完成时隙t的调度。 

步骤207：判断链路集合L中是否仍有链路的通信需求没得到满足，如果是，令t＝t+1，重新构建集合V以及未分配的信道集合B′，重新执行步骤201，否则结束流程。 

如果链路集合L中仍有链路的通信需求没得到满足，则在时隙t+1重新构建尚未分配的信道集合B′，以及未分配有向链路集L′，重复执行步骤201，直到链路集合L中所有链路的通信需求均得到满足，则整个调度过程结束。 

本实施例由于充分考虑信道的不等性以及认知系统对主用户保护的特点，选择支持最多支持同时使用的有向链路的信道，作为当前调度的信道，能够最 大限度的提高资源利用率。 

图3所示的实现多信道调度的装置结构示意图，如图3所示，该装置包括： 

链路总数确定模块310，根据认知用户功率控制的通信要求、信噪比的通信要求以及认知用户对主用户干扰的通信要求，确定一个或一个以上未分配信道中的可调度有向链路，这里，可调度有向链路为支持同时使用且满足所述通信要求的未分配有向链路。 

信道调度模块320，根据可调度有向链路，从未分配信道中选择出当前调度时刻使用的信道。 

链路总数确定模块310包括： 

限制图构造单元311，根据任意两个有向链路对应的认知用户的三个所述通信要求，构造限制图； 

独立集计算单元312，根据所述限制图构造单元得到的限制图，利用最小度算法，计算出最大独立集，所述最大独立集中的任意两个有向链路支持同时使用且满足所述通信要求，且所述最大独立集中的有向链路最多； 

通信子集确定单元313，从所述独立集计算单元得到的最大独立集中确定一个子集，所述子集中的有向链路为可调度有向链路； 

通信子集确定单元313包括： 

累加子单元314，如果所述最大独立集中的有向链路对应的认知用户同时通信时不满足所述三个通信要求，将认知用户间的干扰与对主用户干扰进行加权累加； 

执行子单元315，根据累加子单元314得到的加权累加值，利用排除法，确定出可调度有向链路对应的认知用户，根据所述可调度有向链路对应的认知用户，得到由所述可调度有向链路构成的一个子集。 

信道调度模块320包括： 

链路总数确定单元321，用于确定可调度有向链路的总数。 

第一选择单元322，选择出链路总数确定单元321中总数最大的一个未分 配信道，作为当前调度时刻使用的未分配信道。 

信道调度模块还可以包括： 

第二选择单元323，用于在链路总数确定单元321确定的总数大于等于1时，从第一选择单元322得到的可调度有向链路的总数最大的未分配信道中，选择出对主用户平均干扰最小的未分配信道，作为当前调度时刻使用的信道。 

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。 

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。 

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。 

权利要求的内容记载的方案也是本发明实施例的保护范围。 

本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分处理是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种实现多信道调度的方法，其特征在于，该方法包括：

根据认知用户功率控制的通信要求、信噪比的通信要求以及认知用户对主用户干扰的通信要求，确定一个或一个以上未分配信道中的可调度有向链路的总数，所述可调度有向链路为支持同时使用且满足所述通信要求的未分配有向链路；

根据所述可调度有向链路的总数，从所述未分配信道中选择出当前调度时刻使用的信道；

其中，所述确定可调度有向链路的总数包括：

根据任意两个有向链路对应的认知用户的三个所述通信要求，构造限制图；

根据所述限制图，利用最小度算法，计算出最大独立集，所述最大独立集中的任意两个有向链路支持同时使用且满足所述通信要求，且所述最大独立集中的有向链路最多；

从所述最大独立集中确定一个子集，所述子集中的有向链路为可调度有向链路，根据所述子集，确定出所述可调度有向链路的总数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择出当前调度时刻使用的未分配信道包括：选择出可调度有向链路的总数最大的一个未分配信道，作为当前调度时刻使用的未分配信道。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从最大独立集中确定一个子集包括：

如果所述最大独立集中的有向链路对应的认知用户同时通信时不满足所述三个通信要求，则根据认知用户间的干扰与对主用户干扰的加权累加值，利用排除法，确定出可调度有向链路对应的认知用户，根据所述可调度有向链路对应的认知用户，得到由所述可调度有向链路构成的一个子集。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述可调度有向链路的总数最大的未分配信道为至少两个，所述方法进一步包括：

从所述可调度有向链路的总数最大的未分配信道中，选择出对主用户平均干扰最小的未分配信道，作为当前调度时刻使用的信道。

5.一种实现多信道调度的装置，其特征在于，该装置包括：

链路总数确定模块，用于根据认知用户功率控制的通信要求、信噪比的通信要求以及认知用户对主用户干扰的通信要求，确定一个或一个以上未分配信道中的可调度有向链路的总数，所述可调度有向链路为支持同时使用且满足所述通信要求的未分配有向链路；

信道调度模块，用于根据所述可调度有向链路的总数，从所述未分配信道中选择出当前调度时刻使用的信道；

其中，所述链路总数确定模块包括：

限制图构造单元，用于根据任意两个有向链路对应的认知用户的三个所述通信要求，构造限制图；

独立集计算单元，用于根据所述限制图构造单元得到的限制图，利用最小度算法，计算出最大独立集，所述最大独立集中的任意两个有向链路支持同时使用且满足所述通信要求，且所述最大独立集中的有向链路最多；

通信子集确定单元，用于从所述独立集计算单元得到的最大独立集中确定一个子集，所述子集中的有向链路为可调度有向链路；

总数确定单元，用于根据所述通信子集确定单元得到的子集，确定出所述可调度有向链路的总数。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述通信子集确定单元包括：

累加子单元，用于如果所述最大独立集中的有向链路对应的认知用户同时通信时不满足所述三个通信要求，将认知用户间的干扰与对主用户干扰进行加权累加；

执行子单元，用于根据累加子单元得到的加权累加值，利用排除法，确定出可调度有向链路对应的认知用户，根据所述可调度有向链路对应的认知用户，得到由所述可调度有向链路构成的一个子集。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述信道调度模块包括：

链路总数确定单元，用于确定可调度有向链路的总数；

第一选择单元，用于选择出所述链路总数确定单元中总数最大的一个未分配信道，作为当前调度时刻使用的未分配信道。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述信道调度模块进一步包括：

第二选择单元，用于在所述链路总数确定单元确定的总数大于等于1时，从所述第一选择单元得到的可调度有向链路的总数最大的未分配信道中，选择出对主用户平均干扰最小的未分配信道，作为当前调度时刻使用的信道。

Images