CN101534510B - 用于分布式频谱共享的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于分布式部署的多个系统中的频谱共享的方法，包括：由多个系统中的一个系统向其它系统发送指示信息，该指示信息指示了用于对应系统广播支付信息的相应时隙以及用于所述多个系统的网络效用函数；在多个系统中的每个系统处：使用所接收的指示信息所指示的相应时隙来向其它系统广播自身的支付信息；根据自身的支付信息以及所接收的支付信息来确定相应的频谱共享方案；以及从所确定的频谱共享方案中选择和使用达到最大网络效用的频谱共享方案。本发明还公开了一种用于与其它多个系统进行分布式频谱共享的系统。本发明能避免由于各系统串行制定频谱共享方案导致的低时效和不公平，降低信号开销和频谱浪费，实现最优的网络级性能。

Description

用于分布式频谱共享的方法及系统 

技术领域

本发明涉及频谱资源共享技术，具体涉及一种用于分布式频谱共享的方法及系统。 

背景技术

现有技术中，为了解决射频频谱短缺的问题，通常采用频谱共享技术。利用频谱共享技术，可以在多个系统之间通过时域分离、频域分离或空间域分离来共享公共的无线电资源。 

为了在多个系统中共享频谱资源，存在集中式和分布式的网络架构。相应地，根据所使用的网络拓扑的不同，可以将频谱共享技术分为两类：集中式频谱共享和分布式频谱共享。 

在集中式频谱共享的情况下，需要中央实体来对频谱共享、干扰控制和频谱分配的优化进行协调。尽管在这种情况下可以实现网络级优化，但是这种集中式的方案的不足之处在于，除了需要附加地部署该中央实体之外，对该中央实体的需要也限制了网络的可扩展性和灵活性。此外，网络性能也在很大程度上取决于该中央实体的有效性。 

相反地，分布式频谱共享架构本质上具有更好的可扩展性和灵活性，并能够容易地部署网络。在这种方案中，在分布式的多个系统中执行频谱共享，而不需要中央实体。 

在分布式频谱共享架构中，分布式的多个系统基于交换的信息如频谱占用状态、频谱质量或业务负载等来制定其频谱共享(或频谱争用)策略。并且在这种方案中，分布式的多个系统通常是依次地相继进行策略制定过程，以竞争其频谱共享。例如，IEEE802.16h中的一个典型的分布式频谱竞争过程如下：后续的系统按照诸如避免干扰的某种原则，根据先前系统的频谱占用状态来选择频段。频谱选择的顺序通常遵循系统接入的顺序。 

上述现有的分布式频谱共享架构的串行的策略制定方式本质上是费时和不公平的。而且由于未考虑每个分布式系统中的频谱共享状况，因此这种策略制定方案难以实现最优的网络级性能。 

此外，上述现有的分布式频谱共享架构的另一缺点是需要频谱共享判决反馈。具体而言，在这种架构中，一个系统需要在制定其本身的判决之前获知其它系统的频谱共享策略。此外，一旦制定了策略，则该系统应当向其它系统通知所制定的策略，以用作其它系统的策略制定的先验信息。因此，这种信息反馈和交换的过程消耗了相当多的频谱资源，导致了显著的信号开销和频谱浪费。 

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种用于分布式频谱共享的方法及系统，能够实现多个分布式的系统各自独立地并行判决频谱共享方案，从而能够克服现有技术中由于各个系统串行地制定频谱共享方案而导致的低时效和不公平，同时能够降低信号开销和频谱浪费，此外还能够实现最优的网络级性能。 

根据本发明的一个方面，提供了一种用于分布式部署的多个系统中的频谱共享的方法，包括：由所述多个系统中的任意的一个系统向所述多个系统中的其它系统发送指示信息，所述指示信息指示了用于对应的系统广播支付信息的相应时隙以及用于所述多个系统的网络效用函数；以及在所述多个系统中的每个系统处：使用所接收的指示信息所指示的相应时隙来向所述多个系统中的其它系统广播自身的支付信息，所述支付信息指示了所述系统自身在独占使用每个频段时的收益；根据自身的支付信息以及所接收的支付信息来建立相应的支付矩阵；根据建立的支付矩阵来确定所有的纳什均衡的频谱共享方案；以及根据自身的支付信息、所接收的支付信息、以及所述网络效用函数来从所确定的所述频谱共享方案中选择和使用达到最大网络效用的频谱共享方案。 

优选地，上述技术方案中，所述由所述多个系统中的任意的一个系统向所述多个系统中的其它系统发送指示信息的步骤可包括：在所 述多个系统中的任意的一个系统处：为自身以及所述多个系统中的其它系统分配与所述相应时隙相对应的接入号码，并且从与预定的多个网络效用函数相对应的多个类型码中，选择与用于所述多个系统的网络效用函数相对应的类型码；以及向所述多个系统中的其它系统发送包括对应的接入号码以及所选择的类型码的所述指示信息。 

优选地，上述技术方案中，所述使用所接收的指示信息所指示的相应时隙来向所述多个系统中的其它系统广播自身的支付信息的步骤可包括：根据所接收到的指示信息中包括的接入号码以及预定的映射关系，来获知相应时隙，并使用所述相应时隙来向所述多个系统中的其它系统广播自身的支付信息。 

优选地，上述技术方案中，在所述根据自身的支付信息、所接收的支付信息、以及所述网络效用函数来从所确定的所述频谱共享方案中选择和使用达到最大网络效用的频谱共享方案的步骤之前还可包括：根据所接收到的指示信息中包括的类型码以及预定的对应关系，来获知对应的网络效用函数。 

优选地，上述技术方案中，在所述使用所接收的指示信息所指示的相应时隙来向所述多个系统中的其它系统广播自身的支付信息的步骤之前还可包括：根据预定的支付函数来计算所述自身的支付信息。 

优选地，上述技术方案中，所述根据自身的支付信息、所接收的支付信息、以及所述网络效用函数来从所确定的所述相应频谱共享方案中选择和使用达到最大网络效用的频谱共享方案的步骤可包括：当所确定的频谱共享方案的数量为一时，直接使用所确定的频谱共享方案；否则，当所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据自身的支付信息、所接收的支付信息、以及所述网络效用函数，从所确定的频谱共享方案中选择和使用满足所述网络效用函数要求的频谱共享方案。 

优选地，上述技术方案中，所述从所确定的频谱共享方案中选择和使用满足所述网络效用函数要求的频谱共享方案的步骤可包括：从所确定的频谱共享方案中选择和使用达到最高频谱效率的频谱共享方案；或者从所确定的频谱共享方案中选择和使用达到最小发射功率的 频谱共享方案。 

根据本发明的另一方面，提供了一种用于与其它多个系统进行分布式频谱共享的系统，包括：发射机，用于发射无线信号；接收机，用于接收无线信号；第一发送控制器，用于在所述接收机接收到来自所述其它多个系统中的任意一个系统的指示信息后，控制所述发射机使用所述指示信息所指示的相应时隙来向所述其它多个系统广播自身的支付信息，所述支付信息指示了所述系统自身在独占使用每个频段时的收益；以及频谱共享控制器，用于在所述接收机接收到来自所述其它多个系统的支付信息后，根据接收到的所述支付信息来建立相应的支付矩阵，并根据所建立的支付矩阵来确定所有的纳什均衡的频谱共享方案，以及根据自身的支付信息、接收到的支付信息、以及所述指示信息所指示的网络效用函数来选择达到最大网络效用的频谱共享方案，并控制所述发射机和所述接收机根据所选择的频谱共享方案来使用相应的频段。 

优选地，上述技术方案中，所述系统可以是通信节点或网络系统。 

优选地，上述技术方案中，当所述系统是用于向所述其它多个系统发送所述指示信息的系统时，所述系统还可包括：分配模块，用于根据预定策略为自身以及所述多个系统中的其它系统分配与所述相应时隙相对应的接入号码；类型码确定模块，用于从与预定的多个网络效用函数相对应的多个类型码中，选择与用于所述多个系统的网络效用函数相对应的类型码；以及第二发送控制器，用于分别向所述其它多个系统发送包括对应的接入号码以及所选择的类型码的所述指示信息。 

优选地，上述技术方案中，所述第一发送控制器可包括：时隙确定模块，用于根据所接收到的指示信息中包括的接入号码以及预定的映射关系，来获知相应时隙；计算模块，用于根据预定的支付函数来计算所述支付信息；以及第一控制模块，用于控制所述发射机使用所述时隙确定模块所确定的时隙，向所述多个系统中的其它系统广播所述计算模块计算获得的支付信息。 

优选地，上述技术方案中，所述频谱共享控制器可包括：矩阵建 立模块，用于在所述接收机接收到来自所述其它多个系统的支付信息后，根据接收到的所述支付信息来建立相应的支付矩阵；纳什均衡方案确定模块，用于根据所述矩阵建立模块所建立的支付矩阵，来确定所有的纳什均衡的频谱共享方案；判决模块，用于当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量为一时，直接选择所确定的频谱共享方案；否则，当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据所接收的指示信息所指示的网络效用函数，从所述纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案中选择满足所述网络效用函数要求的频谱共享方案；以及第二控制模块，用于控制所述发射机和所述接收机根据判决模块所选择的频谱共享方案来使用相应的频段。 

优选地，上述技术方案中，所述判决模块可包括：第一判定模块，用于当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据所述网络效用函数，从所述纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案中选择和使用达到最高频谱效率的频谱共享方案；或者第二判定模块，用于当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据所述网络效用函数，从所述纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案中选择达到最小发射功率的频谱共享方案。 

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：通过首先依次由多个系统中的每个系统向其它系统广播其自身的支付信息，然后由所述多个系统中的每个系统根据所述多个系统的支付信息来独立地获得相应的纳什均衡的频谱共享方案，并根据预定的网络效用函数从所获得的方案中选择和使用最佳的方案，从而能够使得所述多个系统各自独立地并行判决频谱共享方案，克服了现有技术中由于各个系统串行地制定频谱共享方案而导致的低时效和不公平，同时也避免了现有技术中在确定频谱共享方案的过程中的频繁的信息交换和判决反馈，从而降低了信号开销和频谱浪费。此外，通过应用纳什均衡来判决频谱共享方案，从而能够实现最优的网络级性能。 

附图说明

图1是根据本发明的一个方面的用于分布式部署的多个系统中的频谱共享的方法的实施例一的流程图； 

图2是根据本发明的一个方面的用于分布式部署的多个系统中的频谱共享的方法的实施例二的示意图；以及 

图3是根据本发明的另一方面的用于与其它多个系统进行分布式频谱共享的系统的实施例一的示意性框图。 

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例作进一步详细说明。 

图1为根据本发明的一个方面的用于分布式部署的多个系统中的频谱共享的方法的实施例一的流程图。如图1所示，本实施例的用于分布式部署的多个系统中的频谱共享的方法包括： 

在步骤S1中，分布式部署的多个系统中除了第一系统之外的其它系统分别从该第一系统接收指示信息，该指示信息包括由该第一系统为自身以及所述多个系统中的其它系统分配的接入号码、以及由该第一系统从与预定的多个网络效用函数相对应的多个类型码中所选择的与用于所述多个系统的网络效用函数相对应的类型码，其中该第一系统可以是所述多个系统中的任意一个系统； 

在步骤S2中，所述分布式部署的多个系统进行组同步； 

在步骤S3中，所述分布式部署的多个系统中的每个系统根据所接收到的指示信息中包括的接入号码以及预定的映射关系，来获知相应时隙，并使用所述相应时隙来向所述多个系统中的其它系统广播自身的支付信息，所述支付信息指示了所述系统自身在独占使用每个频段时的收益；以及 

在步骤S4中，所述分布式部署的多个系统中的每个系统根据接收到的所述支付信息来建立相应的支付矩阵，并根据建立的支付矩阵来确定所有的纳什均衡的频谱共享方案； 

在步骤S5中，所述分布式部署的多个系统中的每个系统判断所 确定的纳什均衡的频谱共享方案的数量是否为一，如果该数量为一则执行步骤S7，如果该数量大于一则执行步骤S6； 

在步骤S6中，根据所接收到的指示信息中包括的类型码以及预定的对应关系，来获知对应的网络效用函数，并根据所述网络效用函数，从所确定的频谱共享方案中选择和使用满足所述网络效用函数要求的频谱共享方案；以及 

在步骤S7中，根据所确定的频谱共享方案来使用对应的频段。 

本实施例一中，通过首先依次由多个系统中的每个系统向其它系统广播其自身的支付信息，然后由所述多个系统中的每个系统根据所述多个系统的支付信息来独立地获得相应的纳什均衡的频谱共享方案，并根据预定的网络效用函数从所获得的方案中选择和使用最佳的方案，从而能够使得所述多个系统各自独立地并行判决频谱共享方案，克服了现有技术中由于各个系统串行地制定频谱共享方案而导致的低时效和不公平；同时也避免了现有技术中在确定频谱共享方案的过程中的频繁的信息交换和判决反馈，从而降低了信号开销和频谱浪费。此外，通过应用纳什均衡来判决频谱共享方案，从而能够实现最优的网络级性能。 

优选地，本实施例一中，在步骤S3中使用所述相应时隙来向所述多个系统中的其它系统广播自身的支付信息的操作之前还可包括：根据预定的支付函数来计算所述支付信息。 

优选地，本实施例一中，所述步骤S6可包括：根据所述网络效用函数，从所确定的频谱共享方案中选择和使用达到最高频谱效率的频谱共享方案；或者根据所述网络效用函数，从所确定的频谱共享方案中选择和使用达到最小发射功率的频谱共享方案。 

由上述可知，本实施例一提供了一种自我实施的频谱共享的实现方法，能够并行和分布式地制定频谱共享方案，而无需任何判决反馈以及在频谱共享方案制定过程中的任何信息交换。其中，所述网络效用函数是预先确定的函数，例如可以是用于不同的网络优化目的的支付的总和或对数和。 

图2为根据本发明的一个方面的用于分布式部署的多个系统中的 频谱共享的方法的实施例二的示意图。图2示出了本实施例二所应用于的分布式网络的网络拓扑，这里，本发明所述的系统可以是网络系统，也可以是通信节点。 

如图2所示，分布式的多个系统U1、U2、U3的覆盖区域互相重叠，其重叠区域分别为A、B、C、D。这三个系统U1、U2、U3共同组成了频谱共享的组。在该组中，这三个系统竞争公共的频谱资源，同时也需要互相协作，以达到所有组成员的利益的折衷，也即竞争和协作的折衷。基于这个目标，本实施例二采用博弈理论来确定最佳的纳什均衡的频谱共享方案，纳什均衡是一种理性地考虑分布式部署的多个系统之间的竞争与协作的数学处理方法，也就是说，每个系统根据本系统以及其它系统的支付信息，来寻找最大化该系统本身的利益同时也考虑了其它系统的利益的方案。 

具体而言，本实施例二并不采用中心实体来进行控制，只需要由这三个系统之一为这三个系统分别分配对应的接入号码，并向其它两个系统发送对应的接入号码以及预定的网络效用函数。然后这三个系统获得组同步。随后，这三个系统分别使用与各自的接入号码相对应的时隙，来向其它两个系统广播自身在独占每个频段时的收益，也即支付信息。随后这三个系统分别根据收到的支付信息来建立支付矩阵，根据该支付矩阵来确定达到纳什均衡的频谱共享方案，然后根据所接收到的预定的网络效用函数，来从所确定的纳什均衡的频谱共享方案中选择最佳的方案，并根据该最佳方案来使用频谱资源。 

例如，设这三个分布式部署的频谱资源共享的系统分别为Ua、Ub、Uc，其要共享的频段为f1、f2、f3。一个典型的应用示例是如图2中重叠区域D的频谱共享场景。该频谱共享场景可以使用表1-3的支付矩阵来描述。 

若系统Uc使用频段f1，则系统Ua和Ub选择使用不同的频段时得到的支付矩阵如表1所示，其中u_b(2)表示系统Ub在使用频段f2时的支付信息，[u_a(3)，u_b(2)，u_c(1)]表示当系统Ua使用频段f3、系统Ub使用频段f2、系统Uc使用频段f1的频谱共享方案时各系统的支付信息，其它依此类推： 

表1 

若系统Uc选择使用频段f2，则系统Ua和Ub选择使用不同的频段时所得到的支付矩阵如表2所示： 

表2 

若系统Uc选择使用频段f3，则Ua和Ub选择使用不同的频段时所得到的支付矩阵如表3所示： 

表3 

然后，从上述所建立的支付矩阵中获得纳什均衡的频谱共享方案。 

随后，根据预定的网络效用函数，来从所得到的备选的纳什均衡的频谱共享方案中选择最佳的频谱共享方案。该过程也同样是在各个系统中独立地分布式地并行执行的。在确定了最佳频谱共享方案的情况下，各个系统就可以根据该最佳频谱共享方案来使用相应的频段，而避免了对其它系统的干扰，同时获得了网络级的性能优化。 

例如，假设已经根据上述支付矩阵表1-3得到了如下的三种纳什均衡的频谱共享方案：[u_a(2)，u_b(3)，u_c(1)]、[u_a(3)，u_b(1)，u_c(2)]以及 [u_a(2)，u_b(1)，u_c(3)]，并且网络效用函数为各系统的支付的对数和，即：  $U=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\log u}_i.$ 则根据该网络效用函数，这三种方案中的最优方案应当是满足 $\underset{\mathrm{Ek}}{\max }\left\{\underset{i,u_i\∈\mathrm{Ek}}{\mathrm{\Σ}}{\log u}_i\right\},k\∈\left\{\mathrm{1,2,3}\right\}$ (即各系统的支付的对数和最大)的方案E_k。例如，如果[u_a(3)，u_b(1)，u_c(2)]满足 $\underset{\mathrm{Ek}}{\max }\left\{\underset{i,u_i\∈\mathrm{Ek}}{\mathrm{\Σ}}{\log u}_i\right\},$ 则[u_a(3)，u_b(1)，u_c(2)]是这三种方案中的最优方案。因此，Ua、Ub、Uc应当分别使用频段f3、f1、f2来工作。 

为了简明起见，下面再以两个系统共享两个频段的频谱共享方案确定过程为例，来说明支付矩阵的建立和最佳方案的选取过程： 

如图2中的重叠区域A、B、C所示，两个分布式部署的、需要共享频段f1、f2的系统U1、U2在接入号码分配以及接入号码和网络效用函数发送完毕之后，建立同步，然后分别使用与各自的接入号码相对应的时隙，来向另一系统广播自身在独占每个频段时的收益，也即支付信息。随后这两个系统分别根据收到的支付信息来建立如表4所示的支付矩阵： 

表4 

该支付矩阵中的支付矢量表示该系统在采用与该矢量所位于的行和列相对应的方案的情况下所获得的收益，例如，支付矢量[u_a(2)，u_b(1)]表示当U1和U2分别选择频段f2和f1时所获得的收益。在表4中，定义了当这两个系统选择同一频段来工作时的收益为零，也即示例性地示出了不允许这两个系统选择同一频段来工作。 

该支付矩阵中的所有纳什均衡的频谱共享方案都是备选的方案，然后根据作为网络级的优化标准的预定的网络效用函数，来从这些备选方案中选择最佳方案，从而实现网络级性能优化。 

此外，应当注意，上述实施例一和实施例二中，在所述根据预定的支付函数来计算所述支付信息的步骤中，所述支付函数可以是同一频谱共享组中的其它系统的频段质量、系统负载或频谱策略的函数，以支持共用信道的情况。对该支付函数的定义是根据应用的具体需求而确定的。 

图3是根据本发明的另一方面的用于与其它多个系统进行分布式频谱共享的系统的实施例一的示意性框图。如图3所示，本实施例包括：发射机1，用于发射无线信号；接收机2，用于接收无线信号；第一发送控制器3，用于在接收机2接收到来自所述其它多个系统中的任意一个系统的指示信息后，控制发射机1使用所述指示信息所指示的相应时隙来向所述其它多个系统广播自身的支付信息，所述支付信息指示了所述系统自身在独占使用每个频段时的收益；以及频谱共享控制器4，用于在接收机2接收到来自所述其它多个系统的支付信息后，根据接收到的支付信息以及所述指示信息所指示的网络效用函数来选择达到最大网络效用的频谱共享方案，并控制发射机1和接收机2根据所选择的频谱共享方案来使用相应的频段。 

优选地，本实施例中，所述系统可以是通信节点或网络系统。 

优选地，本实施例中，当所述系统是用于向所述其它多个系统发送所述指示信息的系统时，所述系统还可包括：分配模块，用于根据预定策略为自身以及所述多个系统中的其它系统分配与所述相应时隙相对应的接入号码；类型码确定模块，用于从与预定的多个网络效用函数相对应的多个类型码中，选择与用于所述多个系统的网络效用函数相对应的类型码；以及第二发送控制器，用于分别向所述其它多个系统发送包括对应的接入号码以及所选择的类型码的所述指示信息。 

优选地，本实施例中，第一发送控制器3可包括：时隙确定模块，用于根据所接收到的指示信息中包括的接入号码以及预定的映射关系，来获知相应时隙；计算模块，用于根据预定的支付函数来计算所述支付信息；以及第一控制模块，用于控制所述发射机使用所述时隙确定模块所确定的时隙，向所述多个系统中的其它系统广播所述计算模块计算获得的支付信息。 

优选地，本实施例中，频谱共享控制器4可包括：矩阵建立模块，用于在所述接收机接收到来自所述其它多个系统的支付信息后，根据接收到的所述支付信息来建立相应的支付矩阵；纳什均衡方案确定模块，用于根据所述矩阵建立模块所建立的支付矩阵，来确定所有的纳什均衡的频谱共享方案；判决模块，用于当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量为一时，直接选择所确定的频谱共享方案；否则，当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据所述预定的网络效用函数，从所述纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案中选择满足所述网络效用函数要求的频谱共享方案；以及第二控制模块，用于控制所述发射机和所述接收机根据判决模块所选择的频谱共享方案来使用相应的频段。 

此外，优选地，所述判决模块可包括：第一判定模块，用于当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据所述网络效用函数，从所述纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案中选择达到最高频谱效率的频谱共享方案；或者第二判定模块，用于当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据所述网络效用函数，从所述纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案中选择达到最小发射功率的频谱共享方案。 

由上述可知，本实施例所提供的系统是具有自我实施能力的系统。本实施例中，通过由所述系统根据多个系统的支付信息来独立地获得相应的纳什均衡的频谱共享方案，并根据预定的网络效用函数从所获得的方案中选择和使用最佳的方案，从而使得所述多个系统能够各自独立地并行判决频谱共享方案，克服了现有技术中由于各个系统串行地制定频谱共享方案而导致的低时效和不公平，同时也避免了现有技术中在确定频谱共享方案的过程中的频繁的信息交换和判决反馈，从而降低了信号开销和频谱浪费。此外，通过应用纳什均衡来判决频谱共享方案，从而能够实现最优的网络级性能。 

本发明可以应用于具有重叠的覆盖区域的多个系统之间的各种分布式频谱共享场景，例如可应用于IEEE WiMAX 802.16h以及IEEE802.22WRAN的频谱共享场景中，也可以应用于感知无线电系统中。 

上述实施例以示例的方式提供了根据本发明的用于分布式部署的多个系统中的频谱共享的方法以及用于与其它多个系统进行分布式频谱共享的系统的实施例，本领域的技术人员应当理解，可以根据具体应用场景的需求，对上述实施例进行修改和变化，其均应在本发明权利要求所要求保护的范围之内。 

尽管已经示出和说明了本发明的一些示例性实施例，本领域的普通技术人员应当理解，可以对这些实施例进行改变而不脱离本发明的原理和精神，也不脱离由所附的权利要求及其同等替换所限定的范围。 

Claims (13)

1.一种用于分布式部署的多个系统中的频谱共享的方法，包括：

由所述多个系统中的任意的一个系统向所述多个系统中的其它系统发送指示信息，所述指示信息指示了用于对应的系统广播支付信息的相应的时隙以及用于所述多个系统的网络效用函数；以及

在所述多个系统中的每个系统处：

使用所接收的指示信息所指示的相应时隙来向所述多个系统中的其它系统广播自身的支付信息，所述支付信息指示了所述系统自身在独占使用每个频段时的收益；

根据自身的支付信息以及所接收的支付信息来建立相应的支付矩阵；

根据建立的支付矩阵来确定所有的纳什均衡的频谱共享方案；以及

根据自身的支付信息、所接收的支付信息、以及所述网络效用函数来从所确定的所述频谱共享方案中选择和使用达到最大网络效用的频谱共享方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述由所述多个系统中的任意的一个系统向所述多个系统中的其它系统发送指示信息的步骤包括：

在所述多个系统中的任意的一个系统处：

为自身以及所述多个系统中的其它系统分配与所述相应时隙相对应的接入号码，并且从与预定的多个网络效用函数相对应的多个类型码中，选择与用于所述多个系统的网络效用函数相对应的类型码；以及

向所述多个系统中的其它系统发送包括对应的接入号码以及所选择的类型码的所述指示信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述使用所接收的指示信息所指示的相应时隙来向所述多个系统中的其它系统广播自身的支付信息的步骤包括： 

根据所接收到的指示信息中包括的接入号码以及预定的映射关系，来获知相应时隙，并使用所述相应时隙来向所述多个系统中的其它系统广播自身的支付信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述根据自身的支付信息、所接收的支付信息、以及所述网络效用函数来从所确定的所述频谱共享方案中选择和使用达到最大网络效用的频谱共享方案的步骤之前还包括：根据所接收到的指示信息中包括的类型码以及预定的对应关系，来获知对应的网络效用函数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述使用所接收的指示信息所指示的相应时隙来向所述多个系统中的其它系统广播自身的支付信息的步骤之前还包括：根据预定的支付函数来计算所述自身的支付信息。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其中，所述根据自身的支付信息、所接收的支付信息、以及所述网络效用函数来从所确定的所述相应频谱共享方案中选择和使用达到最大网络效用的频谱共享方案的步骤包括：

当所确定的频谱共享方案的数量为一时，直接使用所确定的频谱共享方案；否则，当所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据自身的支付信息、所接收的支付信息、以及所述网络效用函数，从所确定的频谱共享方案中选择和使用满足所述网络效用函数要求的频谱共享方案。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述从所确定的频谱共享方案中选择和使用满足所述网络效用函数要求的频谱共享方案的步骤包括：

从所确定的频谱共享方案中选择和使用达到最高频谱效率的频谱共享方案；或者

从所确定的频谱共享方案中选择和使用达到最小发射功率的频谱共享方案。

8.一种用于与其它多个系统进行分布式频谱共享的系统，包括：

发射机，用于发射无线信号； 

接收机，用于接收无线信号；

第一发送控制器，用于在所述接收机接收到来自所述其它多个系统中的任意一个系统的指示信息后，控制所述发射机使用所述指示信息所指示的相应时隙来向所述其它多个系统广播自身的支付信息，所述支付信息指示了所述系统自身在独占使用每个频段时的收益；以及

频谱共享控制器，用于在所述接收机接收到来自所述其它多个系统的支付信息后，根据自身的支付信息以及接收到的所述支付信息来建立相应的支付矩阵，并根据所建立的支付矩阵来确定所有的纳什均衡的频谱共享方案，以及根据自身的支付信息、接收到的支付信息、以及所述指示信息所指示的网络效用函数来选择达到最大网络效用的频谱共享方案，并控制所述发射机和所述接收机根据所选择的频谱共享方案来使用相应的频段。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述系统是通信节点或网络系统。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，当所述系统是用于向所述其它多个系统发送所述指示信息的系统时，所述系统还包括：

分配模块，用于根据预定策略为自身以及所述多个系统中的其它系统分配与所述相应时隙相对应的接入号码；

类型码确定模块，用于从与预定的多个网络效用函数相对应的多个类型码中，选择与用于所述多个系统的网络效用函数相对应的类型码；以及

第二发送控制器，用于分别向所述其它多个系统发送包括对应的接入号码以及所选择的类型码的所述指示信息。

11.根据权利要求8所述的系统，所述第一发送控制器包括：

时隙确定模块，用于根据所接收到的指示信息中包括的接入号码以及预定的映射关系，来获知相应时隙；

计算模块，用于根据预定的支付函数来计算所述支付信息；以及

第一控制模块，用于控制所述发射机使用所述时隙确定模块所确定的时隙，向所述多个系统中的其它系统广播所述计算模块计算获得的支付信息。 

12.根据权利要求8所述的系统，其中，所述频谱共享控制器包括：

矩阵建立模块，用于在所述接收机接收到来自所述其它多个系统的支付信息后，根据接收到的所述支付信息来建立相应的支付矩阵；

纳什均衡方案确定模块，用于根据所述矩阵建立模块所建立的支付矩阵，来确定所有的纳什均衡的频谱共享方案；

判决模块，用于当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量为一时，直接选择所确定的频谱共享方案；否则，当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据所接收的指示信息所指示的网络效用函数，从所述纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案中选择满足所述网络效用函数要求的频谱共享方案；以及

第二控制模块，用于控制所述发射机和所述接收机根据判决模块所选择的频谱共享方案来使用相应的频段。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述判决模块包括：

第一判定模块，用于当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据所述网络效用函数，从所述纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案中选择达到最高频谱效率的频谱共享方案；或者

第二判定模块，用于当纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案的数量大于一时，根据所述网络效用函数，从所述纳什均衡方案确定模块所确定的频谱共享方案中选择达到最小发射功率的频谱共享方案。 

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