CN101630981B - 一种资源调度的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种资源调度的方法、装置及系统。本发明提供的方法包括：接收来自终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI；根据所述RSI和所述CSI为子信道进行资源调度。本发明提供的装置包括接收单元，资源调度单元。本发明提供的系统包括基站，所述基站用于接收来自终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI，根据所述RSI和所述CSI为子信道进行资源调度。通过本发明，节约了系统资源，提高了频谱利用率，避免第一用户系统与集中式CR系统相互干扰。

Description

一种资源调度的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种资源调度的方法、装置及系统。

背景技术

无线通信技术的发展越来越难满足人们在无线接入领域的需求，为了缓解这一矛盾，人们利用新的频段不断开发出新的无线接入技术，但是，由于无线接入技术所使用的节点天线的尺寸和功率的限制，可以用于无线接入技术的频段非常有限。认知无线电(CR，Cognitive Radio)技术的出现，为解决节点可用于无线接入技术的频段非常有限这一问题，开创了崭新的局面。

CR技术是指包含智能收发器的无线通信技术，该收发器能够智能感知出在无线网络中，哪些频段未被占用和/或哪些频段正在被使用，当感知到有未被使用的频段时，具有CR技术的节点就可以使用感知到的未被使用的频段进行通信。

为了便于描述，将具有CR技术的节点组成的系统称为CR系统。将使用授权频段的用户组成的系统称为第一用户系统，将集中式CR系统称为第二用户系统，第二用户系统为使用非授权频段的用户组成的系统。

集中式CR系统的终端或者基站感知第一用户系统的空闲频段，基站对感知到的结果做出集中式判决，即基站将所有用户上报的感知结果，或者，由自身感知的结果进行一个综合判决，并由调度模块对终端的频段进行调度。

集中式CR系统进行感知和调度的现有技术为，将感知模块和调度模块分开进行设计，为描述方便，将这种现有技术称为分离设计，感知模块可以位于终端和基站上，调度模块可以位于基站上，在此，仅以感知模块位于终端上为例进行说明。集中式CR系统终端的感知模块通过感知第一用户系统，生成感知信息报告(RSI，Raw Sensing Information)，感知模块判决感知到的空闲频段的频段单元(子信道、子载波等)是否可用，得到一系列可用的频段单元。然后调度模块在可用的频段单元上根据信道状态(CSI，Channel Stateinformation)进行资源分配调度。现有技术的缺点是：现有技术进行资源调度，认为RSI是理想的，即感知是完全的，但是，RSI在实际中可能是非理想的，即不完全的。具体为：如果感知模块的感知准确度较高，那么，现有集中式CR系统的感知与调度方案具有较好的性能。对于感知准确度较高，具体为：感知模块感知到第一用户系统某频段单元不可用，而且，实际上，该频段单元确实不可用；或者，感知模块感知到第一用户系统某频段单元可用，而且，实际上，该频段单元确实可用。但是，如果感知单元的感知准确度不高，就会带来一些问题，具体为：感知模块感知到第一用户系统某频段单元不可用，则调度单元根据二元判决得到“否”，即不将终端的频段单元调度至该频段单元，然而实际上，该频段单元是可用的，那么，这就造成了系统资源的浪费，降低了频谱利用率，把这种情况称为漏检。如果感知模块感知到某频段单元可用，则调度单元根据二元判决得到“是”，即有可能将集中式CR系统终端的频段单元调度至该频段单元，然而实际上，该频段单元是不可用的，这就会给第一用户系统带来影响，集中式CR系统也会受到干扰，把这种情况称为虚警。

综上，在感知模块的感知准确度不高的情况下，使用现有技术仅根据信道状态进行资源调度，不仅会对系统资源造成浪费，降低频谱利用率，还会使第一用户系统与集中式CR系统相互干扰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种资源调度的方法，用以解决感知模块感知准确度不高的问题。

一种资源调度的方法，所述方法包括：

接收来自终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI；

根据所述RSI和所述CSI为子信道进行资源调度。

一种资源调度的装置，所述装置包括：

接收单元，用于接收来自终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI；

资源调度单元，用于根据所述RSI和所述CSI为子信道进行资源调度。

一种资源调度的系统，所述系统包括基站，所述基站用于接收来自终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI，根据所述RSI和所述CSI为子信道进行资源调度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的实施例根据第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI来进行资源调度，节约了系统资源，提高了频谱利用率，避免第一用户系统与集中式CR系统相互干扰。

附图说明

图1为本发明实施例方法流程图；

图2为针对本发明实施例的帧结构示意图；

图3为分离设计与本发明实施例在平均干扰为0dB的可容忍水平的仿真结果；

图4为分离设计与本发明实施例在平均干扰为-10dB的可容忍水平的仿真结果；

图5为分离设计与本发明实施例的瞬时干扰跟踪情况；

图6为本发明实施例的装置结构图；

图7为本发明实施例一的装置结构图；

图8为本发明实施例二的装置结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供的实施例在于，由收集到的第一用户系统的感知信息报告RSI获取子信道的表征感知结果可靠度参数，根据所述表征感知结果可靠度参数和第二用户系统的信道状态CSI为子信道进行资源调度，其中，对子信道的资源调度可以包括：为子信道选择终端，以及为选择的终端确定传输功率、确定数据速率等信息。

参考图1，示出了本发明的一种资源调度的方法实施例的流程图，可以包括以下步骤：

步骤101：接收来自终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI；

步骤102：根据所述RSI和所述CSI为子信道进行资源调度。

下面结合实施例对图1各步进行详细说明。根据不同的设计原则，本发明实施例可以从考虑系统的总吞吐量入手，也可以从考虑用户公平性入手。

实施例一，以考虑集中式CR系统的总吞吐量为原则，集中式CR系统为第二用户系统，使用授权频段的用户的系统为第一用户系统，该第一用户系统可以是任意无线通信系统。

在介绍本实施例各步骤之前，为便于理解，首先，介绍一下本发明实施例的第一用户系统的特征，第一用户系统可以是任意无线系统，例如可以是TV用户系统、74设备系统或者其它无线系统，因此，第一用户系统的业务可以为电视信号，还可以是突发应用业务(例如：互联网协议语音技术VoIP，因特网浏览、视频流等业务)，对于这些突发业务，不是每个帧都有数据传输。因此，可以把一个频段单元划分为若干子信道，第一用户系统在某个时刻，可以以突发的方式占用其中一些子信道，第二用户系统就可以调度空闲的子信道传输数据。如果第二用户系统的终端上报的感知是完全的，即没有漏检或者虚警，则第二用户系统的基站可以将第一用户系统空闲的子信道调度给第二用户系统的终端，第二用户系统的终端利用这些空闲信道可以继续传输数据，但是，在实际中，第二用户系统的感知往往是不完全的，并且，在终端移动的过程中，漏检和虚警的概率会更大，因此，会对第一用户系统的终端造成干扰。因此，本发明实施例提供的方法的目标是：第二用户系统将尽力利用各种机会进行传输，同时维持足够低的对第一用户系统的干扰的概率。

本发明实施例提供的第二用户系统具有以下特征：

首先，第二用户系统可以支持在多个子载波上的传输，例如正交频分多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)，在本发明实施例中，基站以子信道为单位进行感知和调度，子信道是若干子载波绑定形成的基本单位。

其次，在本发明实施例中，假定：(1)一个子信道的子载波具有相同的信道状态；(2)第二用户系统有一个窄带控制信道用来传输控制消息；(3)以第二用户系统下行方向为例进行说明；(4)利用一个很强的信道编码技术，采用很强的信道编码技术，可以使误包率很低，进而可以忽略误包率。

再者，请参考图2，示出了针对本发明实施例的帧结构，图2中，数据信道(DL Data Channel)是第一用户系统的授权频段，控制信道是专为第二用户系统设计的。本发明实施例的帧结构分为3个时隙，分别是：

感知时隙：第二用户系统终端感知数据信道，由于感知信息可能是不完全的，所以，感知信息能力可以用漏检概率和虚警概率来衡量。

控制时隙：第二用户系统终端在控制信道上反馈RSI给基站，基站在控制信道上广播参数。

传输时隙：下行数据传输，在此，一个子信道在某个时刻只能分给一个用户，例如时分多址(TDMA，Time Division Multiple Access)或者OFDMA。

基于以上说明，下面对本发明方法实施例进行详细描述。

需要指出的是，表征感知结果可靠度参数可以为置信因子，但是不局限于此参数，在本发明实施例中，以置信因子为例进行说明。

根据本发明实施例提供的资源调度的方法可以包括以下步骤：

第二用户系统的终端感知第一用户系统的RSI与第二用户系统的CSI，并在控制时隙将RSI与CSI一起反馈至基站，基站根据RSI和CSI为子信道进行资源调度，具体可以包括：基站根据RSI计算出子信道的置信因子，并根据CSI选择终端，根据置信因子为选择的终端确定传输功率以及数据速率。该资源调度的方法具体为：

A1：第二用户系统的终端感知第一用户系统的空闲子信道。

假设集中式CR系统中，第二用户系统有K个终端，每个终端分别称为第k个终端(其中，k分别为1，2，3，...，K)，第一用户系统有M个子信道。在感知时隙，K个用户对M个子信道进行感知。

A2：第二用户系统每个终端对每个子信道进行二元判决，判断各子信道是否可用。

A3：在控制时隙，第二用户系统各终端将RSI(包括二元判决结果)及CSI反馈给第二用户系统的基站。

A4：第二用户系统的基站根据接收到的RSI和CSI，为子信道m进行资源调度，其中包括为子信道m选择终端，和为选择的终端A_m确定传输功率p_Am，m以及数据速率r_Am，m，具体为：

(1)计算置信因子

对子信道m，根据各终端反馈的RSI获取子信道m的置信因子，子信道m的置信因子指示了基站对子信道m是否可用的置信程度。子信道m的置信因子可以按照下面方式计算：

${\mathrm{\α}}_m=\frac{1}{1+\frac{q_p}{1-q_p}{\left(\frac{q_m}{1-q_f}\right)}^{\left|{\hat{S}}_m\right|}{\left(\frac{1-q_m}{q_f}\right)}^{K-\left|{\hat{S}}_m\right|}}$

其中，q_p是子信道m被第一用户系统占用的概率，q_m是第一用户系统的漏检概率，q_f是第一用户系统的虚警概率，并且，q_p、q_m以及q_f是RSI，

是上报子信道m是否可用的终端的集合，|·|是集合的势。

(2)为子信道分配终端

$A_m=\underset{k}{\arg \max }{\left|H_{k,m}\right|}^2$

其中，H_k，m是第k终端在子信道m上的复信道增益，H_k，m可以是CSI，其绝对值为信道增益。A_m表示在子信道m上选择K个终端中的终端，选择的终端记为第A_m终端。由上述可知，每个子信道分配给具有最大信道增益的终端。

(3)根据置信因子为子信道m选择的终端A_m进行功率分配，确定传输功率。

功率分配采用总吞吐量原则，表示式如下：

$p_{A_m,m}={(\frac{{\mathrm{\α}}_m}{\mathrm{\λ}+v(1-{\mathrm{\α}}_m){\mathrm{\σ}}_m^2}-\frac{1}{{\left|H_{A_m,m}\right|}^2})}^{+}$

其中，p_Am，m是第A_m终端在子信道m上分配的功率。λ和v是两个恒定的参数，λ与第二用户系统的平均功率约束相关，v与第二用户系统对第一用户系统的平均干扰约束相关，λ与v可以离线计算出来。λ的自适应可以改变第二用户系统的平均发送功率，v的自适应可以改变第二用户系统对第一用户系统的平均干扰。σ_m ²是第二用户系统的基站到最近的第一用户系统终端的路径损耗。

(4)根据功率分配为子信道m分配的终端A_m确定数据速率

$r_{A_m,m}={\log }_2(1+p_{A_m,m}{\left|H_{A_m,m}\right|}^2)$

其中，r_Am，m是为A_m终端在子信道m确定的数据速率。

本发明实施例提供的资源调度的方法，若在步骤A4中，为选择的终端确定的传输功率以及数据速率大于等于预先设定的门限值的要求，则可以将第一用户系统的子信道m分配给选择的终端Am。而且，需要指出的是，对于子信道分配，如果计算出的子信道m的功率和速率都很低，则不对子信道m进行分配。

本实施例提供的方法还可以进一步包括：

A5：第二用户系统的基站向第二用户系统的终端广播在步骤A4中计算出来的各参数。

A6、第二用户系统的基站进行下行传输的调度。

以上对于实施例一的描述，通过选择λ和v，使平均功率和平均干扰可以被限制到给定的水平。而且，还可以将λ和v离线计算出来并制定成表格，当第二用户系统在线运行的时候，仅进行一个简单的查表就可以搜索到合适的λ和v。

实施例一是考虑了总吞吐量提出的，下面，从调度公平性的角度对本发明实施例二进行说明。

实施例二，以考虑集中式CR系统的公平性为原则。

根据本发明实施例提供的资源调度的方法，第二用户系统的基站根据RSI和CSI进行资源调度，可以包括以下步骤：

B1：第二用户系统的终端感知第一用户系统的空闲子信道。

假设集中式CR系统中，第二用户系统有K个终端每个终端分别称为第k个终端(其中，k分别为1，2，3，...，K)，第一用户系统有M个子信道。在感知时隙，K个用户对M个子信道进行感知。

B2：第二用户系统每个终端对每个子信道进行二元判决，判断各子信道是否可用。

B3：在控制时隙，第二用户系统各终端将RSI(包括二元判决结果)及CSI反馈给第二用户系统的基站。

B4：第二用户系统的基站根据接收RSI和CSI，为子信道m分配资源，其中包括为子信道m选择终端，和为选择的终端A_m确定传输功率p_Am，m以及数据速率r_Am，m，具体为：

(1)计算置信因子

对子信道m，根据各终端反馈的RSI获取子信道m的置信因子，子信道m的置信因子指示了基站对子信道m是否可用的置信程度。子信道m的置信因子可以按照下面方式计算：

${\mathrm{\α}}_m=\frac{1}{1+\frac{q_p}{1-q_p}{\left(\frac{q_m}{1-q_f}\right)}^{\left|{\hat{S}}_m\right|}{\left(\frac{1-q_m}{q_f}\right)}^{K-\left|{\hat{S}}_m\right|}}$

其中，q_p是子信道m被第一用户系统占用的概率，q_m是第二用户系统的漏检概率，q_f是第二用户系统的虚警概率，并且，q_p、q_m以及q_f是RSI，

是上报子信道m是否可用的终端的集合，|·|是集合的势。

(2)子信道分配终端

$A_m=\underset{k}{\arg \max }\left\{{\mathrm{\α}}_m{\mathrm{\μ}}_k{\log }_2\right[\frac{{\mathrm{\α}}_m{\mathrm{\μ}}_k{\left|H_{k,m}\right|}^2}{\mathrm{\λ}+v{\mathrm{\σ}}_m^2(1-{\mathrm{\α}}_m)}]-\frac{{\mathrm{\α}}_m{\mathrm{\μ}}_k}{\ln 2}+\frac{\mathrm{\λ}+v{\mathrm{\σ}}_m^2(1-{\mathrm{\α}}_m)}{{\left|H_{k,m}\right|}^2\ln 2}\}$

其中，H_k，m是第k终端在子信道m上的复信道增益，并且，H_k，m可以是CSI，其绝对值为信道增益。μ_k是第k终端的权重，可以进行动态调整来确保调度的公平性，μ_k值越大，意味着第k终端优先级越高，μ_k越小，意味着第k终端的优先级越低。A_m表示在子信道m上选择K个终端中的哪一个终端，选择的终端记为第A_m终端。λ和v是两个恒定的参数，λ与第二用户系统的平均功率约束相关，v与第二用户系统对第一用户系统的平均干扰约束相关，λ与v可以离线计算出来。λ的自适应可以改变第二用户系统的平均发送功率，v的自适应可以改变第二用户系统对第一用户系统的平均干扰。σ_m ²是第二用户系统的基站到最近的第一用户系统终端的路径损耗。

(3)根据置信因子及第A_m终端的权重为第A_m终端进行功率分配，确定传输功率。

功率分配表示式如下：

$p_{A_m,m}={(\frac{{\mathrm{\μ}}_{A_m}{\mathrm{\α}}_m}{\mathrm{\λ}+v(1-{\mathrm{\α}}_m){\mathrm{\σ}}_m^2}-\frac{1}{{\left|H_{A_m,m}\right|}^2})}^{+}$

其中，p_Am，m是为第A_m终端在子信道m上分配的功率。

(4)根据分配的功率为第A_m终端确定数据速率

$r_{A_m,m}={\log }_2(1+p_{A_m,m}{\left|H_{A_m,m}\right|}^2)$

其中，r_Am，m是为第A_m终端在子信道m确定的数据速率。

在步骤B4中，若根据第A_m终端计算出的传输功率以及数据速率大于等于预先设定的门限值的要求，意味着可以将选择的终端调度到第一用户系统的子信道m，则进入步骤A5，否则，结束流程。

本实施例提供的方法还可以进一步包括：

B5：第二用户系统的基站广播在步骤A4中计算出来的各参数给第二用户系统的终端。

B6、第二用户系统的基站进行下行传输的调度。

同样，对于实施例二，通过选择λ和v，使平均功率和平均干扰可以被限制到给定的水平。而且，还可以将λ和v离线计算出来并制定成表格，当第二用户系统在线运行的时候，仅进行一个简单的查表就可以搜索到合适的λ和v。

下面结合一个具体仿真实例，对本发明方法实施例进行说明。

本仿真实施采用方法实施例一提供的算法，对分离设计以及本发明实施例提供的方法进行对比说明。

仿真条件具体为：快速傅立叶变换(FFT，fast Fourier transform)块大小为1K，有10个独立子信道，M＝10；每个子信道用户终端为5个；漏检概率和虚警概率均为0.1；一个子信道被第一用户系统占用的概率为0.3和0.5，对第一用户系统造成的可容忍干扰分别小于等于0dB或者-10dB。

图3显示了分离设计与本发明实施例提供的方法在平均干扰为0dB的可容忍水平的仿真结果，并且分别示出了在第一用户系统占用概率为0.3和0.5时，分离设计与本发明实施例提供的方法的比较情况。图4显示了分离设计与本发明实施例提供的方法在平均干扰为-10dB的可容忍水平的仿真结果，并且分别示出了在第一用户系统占用概率为0.3和0.5时，分离设计与本发明的比较情况。图3与图4作为仿真结果，说明了本发明实施例提供的方法的性能优于分离设计，对于资源调度使用置信因子可以进行精确的调度和资源分配，并且获得更大的增益。

请参考图5，图5示出了分离设计与本发明实施例提供的方法的瞬时干扰跟踪情况，以比较第二用户系统对第一用户系统造成的瞬时干扰。为了得到瞬时干扰的情况，进行了2000次实验，每次实验都采用了不同的子信道，分离设计和本发明提供的实施例均具有相同的发送功率，并且平均发送功率固定为4dB，可以容忍的干扰在0dB以下，第一用户系统占用概率为0.3。图5中，采用本发明是实施例提供的方法，第二用户系统对第一用户系统造成了15次偶然干扰，而采用分离设计，第二用户系统对第一用户系统有572次偶然干扰。很明显，本发明实施例提供的方法优于分离设计所采用的方法。

以上对本发明两个方法实施例及利用方法实施例一的仿真实例进行了说明，可以看出，本发明实施例将不完全感知这个因素考虑进来，根据二元判决的结果首先计算出对某子信道的置信因子，根据置信因子进行资源调度，根据CSI为该子信道选择终端，根据置信因子计算选择的终端的传输功率以及数据速率，当计算的传输功率以及数据速率大于等于预先设定的门限值时，表示可以对选择的终端进行调度，当计算的传输功率以及数据速率小于预先设定的门限值时，表示不可以对选择的终端进行调度。从而，在不完全感知情况下，减少了对第一用户系统的干扰，提高了频谱利用率，节约了系统资源。

请参考图6，示出了本发明实施例一种资源调度的装置示意图，可以包括：

接收单元601，用于接收来自终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI；

资源调度单元602，用于根据所述RSI和所述CSI为子信道进行资源调度。

图6中，资源调度单元可以包括：

计算单元602-1，用于根据所述RSI计算所述子信道的表征感知结果可靠度参数；

调度单元602-2：用于根据所述计算单元计算的表征感知结果可靠度参数以及所述CSI为子信道进行资源调度。

计算单元可以包括：

参数获取单元602-1-1，用于根据所述RSI获取参数，获取的参数包括：子信道被第一用户系统占用的概率，第一用户系统的漏检概率，第一用户系统的虚警概率，收集到的所述子信道是否可用的终端信息；

置信因子计算单元602-1-2，根据所述参数获取单元获取的参数计算置信因子。

根据系统总的吞吐量与用户公平性两个角度，可以将本发明装置实施例可以分为两种情况。

实施例一，结合方法实施例一，本实施例从考虑系统总的吞吐量入手，请参考图7，在图6所示各单元的基础上，本实施例中，调度单元可以包括：

第一子信道分配单元602-2-11，用于根据子信道的复信道增益为子信道分配终端；

第一传输功率分配单元602-2-12，用于根据所述置信因子、为所述子信道分配的终端的复信道增益、第二用户系统的基站到第一用户系统的终端路径损耗的下限，改变平均发送功率的自适应参数以及第二用户系统对第一用户的平均干扰的自适应参数为所述子信道分配的终端确定传输功率；

第一数据速率分配单元602-2-13，根据所述传输功率和为所述子信道分配的终端的复信道增益确定数据速率。

该装置还可以包括：

广播单元603，用于广播所述子信道分配的终端信息、传输功率以及数据速率。

离线计算单元604，用于将所述改变平均系统发送功率的自适应参数以及第二用户系统对第一用户的平均干扰的自适应参数离线计算出来。

本实施例中，各单元进行资源分配的过程具体为：

第二用户系统基站的参数获取单元获取子信道被第一用户系统占用的概率，第一用户系统的漏检概率，第一用户系统的虚警概率，收集到的第一用户系统的子信道是否可用的终端的集合以及终端个数。置信因子计算单元根据所述参数获取单元获取的参数，利用如下公式计算子信道的置信因子，对于子信道m，具体为：

${\mathrm{\α}}_m=\frac{1}{1+\frac{q_p}{1-q_p}{\left(\frac{q_m}{1-q_f}\right)}^{\left|{\hat{S}}_m\right|}{\left(\frac{1-q_m}{q_f}\right)}^{K-\left|{\hat{S}}_m\right|}}$

基站的第一子信道分配单元根据子信道的复信道增益，利用如下公式进行子信道分配： $A_m=\underset{k}{\arg \max }{\left|H_{k,m}\right|}^2$

基站的第一传输功率分配单元，根据置信因子计算单元计算出的置信因子，为第一子信道分配单元分配的终端确定传输功率，具体根据如下公式实现：

$p_{A_m,m}={(\frac{{\mathrm{\α}}_m}{\mathrm{\λ}+v(1-{\mathrm{\α}}_m){\mathrm{\σ}}_m^2}-\frac{1}{{\left|H_{A_m,m}\right|}^2})}^{+}$

基站的第一数据速率分配单元根据第一传输功率分配单元得到的传输功率，通过如下公式计算数据速率：

$r_{A_m,m}={\log }_2(1+p_{A_m,m}{\left|H_{A_m,m}\right|}^2)$

广播单元广播子信道分配单元分配的终端信息、第一传输功率分配单元分配的传输功率以及第一数据速率单元确定的数据速率。

离线计算单元可以将参数λ与参数v离线计算出来，并制成表格，当第二用户系统在线运行的时候，仅进行一个简单的查表就可以搜索到合适的λ和v。

对于装置实施例一中的公式，各元素的意义与方法实施例一相同，具体请参见方法实施例一。

实施例二，结合方法实施例二，本实施例从考虑用户公平性入手，请参考图8，在图6的基础上，本实施例中，调度单元可以包括：

第二子信道分配单元602-2-21，用于根据终端在子信道上的复信道增益、终端的权重、第二用户系统的基站到第一用户系统的终端路径损耗的下限，改变平均发送功率的自适应参数以及第二用户系统对第一用户的平均干扰的自适应参数为所述子信道分配终端；

第二传输功率分配单元602-2-22，用于根据所述置信因子、为所述子信道分配的终端的复信道增益和所述子信道分配的终端的权重确定传输功率；

第二数据速率分配单元602-2-23，用于根据所述传输功率和为所述子信道分配的终端的复信道增益确定数据速率。

该装置还可以包括：

广播单元603，用于广播所述子信道分配的终端信息、传输功率以及数据速率。

离线计算单元604，用于将所述改变平均系统发送功率的自适应参数以及第二用户系统对第一用户的平均干扰的自适应参数离线计算出来。

各单元进行资源调度的过程包括：

第二用户系统基站的参数获取单元获取子信道被第一用户系统占用的概率，第一用户系统的漏检概率，第一用户系统的虚警概率，收集到的第一用户系统的子信道是否可用的终端的信息以及终端个数，置信因子计算单元根据所述参数获取单元获取的参数，利用如下公式计算子信道的置信因子，对于子信道m，具体为：

${\mathrm{\α}}_m=\frac{1}{1+\frac{q_p}{1-q_p}{\left(\frac{q_m}{1-q_f}\right)}^{\left|{\hat{S}}_m\right|}{\left(\frac{1-q_m}{q_f}\right)}^{K-\left|{\hat{S}}_m\right|}}$

基站的第二子信道分配单元根据置信因子计算单元的置信因子、终端的权重、子信道m的复信道增益、第二用户系统的基站到第一用户系统的终端的路径损耗的下限、λ以及v，根据如下公式进行子信道分配：

$A_m=\underset{k}{\arg \max }\left\{{\mathrm{\α}}_m{\mathrm{\μ}}_k{\log }_2\right[\frac{{\mathrm{\α}}_m{\mathrm{\μ}}_k{\left|H_{k,m}\right|}^2}{\mathrm{\λ}+v{\mathrm{\σ}}_m^2(1-{\mathrm{\α}}_m)}]-\frac{{\mathrm{\α}}_m{\mathrm{\μ}}_k}{\ln 2}+\frac{\mathrm{\λ}+v{\mathrm{\σ}}_m^2(1-{\mathrm{\α}}_m)}{{\left|H_{k,m}\right|}^2\ln 2}\}$

基站的第二传输功率分配单元根据如下公式，为第二子信道分配单元选择的终端确定传输功率：

$p_{A_m,m}={(\frac{{{\mathrm{\μ}}_{A_m}\mathrm{\α}}_m}{\mathrm{\λ}+v(1-{\mathrm{\α}}_m){\mathrm{\σ}}_m^2}-\frac{1}{{\left|H_{A_m,m}\right|}^2})}^{+}$

基站的第二数据速率分配单元根据如下公式，为第二子信道分配单元选择的终端确定数据速率：

$r_{A_m,m}={\log }_2(1+p_{A_m,m}{\left|H_{A_m,m}\right|}^2)$

广播单元广播子信道分配单元分配的终端、第二传输功率分配单元分配的传输功率以及第二数据速率单元确定的数据速率。

离线计算单元可以将参数λ与参数v离线计算出来，并制成表格，当第二用户系统在线运行的时候，仅进行一个简单的查表就可以搜索到合适的λ和v。

对于装置实施例二中的公式，各元素的意义与方法实施例二相同，具体请参见方法实施例二。

从对装置实施例的描述可以看出，采用本发明提供的装置，由于置信因子计算单元可以根据收集到的第一用户系统的RSI计算置信因子，终端选择单元可以根据收集到的第一用户系统的CSI计算出选择的终端，传输参数单元可以根据置信因子计算单元计算出的置信因子，为终端选择单元选择的终端确定出传输功率以及数据速率，当计算的传输功率以及数据速率大于等于预先设定的门限值时，表示可以对选择的终端进行调度，当计算的传输功率以及数据速率小于预先设定的门限值时，表示不可以对选择的终端进行调度。从而，第二用户系统基站可以进行精确的调度，并且大大减少了对第一用户系统的干扰。

本发明还提供了一种资源调度的系统，所述系统包括基站，所述基站用于接收来自终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI，根据所述RSI和所述CSI为子信道进行资源调度。

本发明提供的系统可以从考虑系统总的吞吐量及用户公平性两个角度入手。

实施例一，结合方法实施例一，终端与基站所执行的各步骤与方法实施例一大体相似，具体可以参见方法实施例一的描述。

实施例二，结合方法实施例二，终端与基站所执行的各步骤与方法实施例二大体相似，具体可以参见方法实施例二的描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤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，该程序在执行时，包括如下步骤：

接收来自终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI；

根据上述RSI和CSI为子信道进行资源调度。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明提供的系统同样可以通过计算置信因子，实现第二用户系统基站对终端的精确调度，并大大减少了对第一用户系统的干扰。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种资源调度的方法、装置及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种资源调度的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收来自第二用户系统的终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI，其中，将使用授权频段的用户组成的系统称为所述第一用户系统，将集中式CR系统称为所述第二用户系统，所述第二用户系统为使用非授权频段的用户组成的系统；

根据所述RSI获取所述子信道的表征感知结果可靠度参数，根据所述表征感知结果可靠度参数以及所述CSI为子信道进行资源调度，其中，所述表征感知结果可靠度参数具体为置信因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RSI至少包括所述子信道被第一用户系统占用的概率，第一用户系统的漏检概率以及第一用户系统的虚警概率；

所述CSI至少包括所述子信道的复信道增益。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述置信因子根据子信道被第一用户系统占用的概率，第一用户系统的漏检概率，第一用户系统的虚警概率，收集到的所述子信道是否可用的终端信息获取。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述表征感知结果可靠度参数以及所述CSI为子信道进行资源调度具体为：

根据所述CSI为子信道分配终端；

根据所述置信因子为所述子信道分配的终端确定传输功率；

根据所述传输功率为所述子信道分配的终端确定数据速率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述CSI为子信道分配终端，根据所述置信因子为所述子信道分配的终端确定传输功率，根据所述传输功率为所述子信道分配的终端确定数据速率具体为：

根据所述CSI为所述子信道分配复信道增益最大的终端；

根据所述置信因子，所述子信道分配的终端的复信道增益，第二用户系统的基站到第一用户系统的终端路径损耗的下限，改变平均发送功率的自适应参数以及第二用户系统对第一用户的平均干扰的自适应参数为所述子信道分配的终端确定传输功率；

根据所述传输功率和所述子信道分配的终端的复信道增益确定数据速率。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述CSI为子信道分配终端，根据所述置信因子为所述子信道分配的终端确定传输功率，根据所述传输功率为所述子信道分配的终端确定数据速率具体为：

根据终端在子信道上的复信道增益，终端的权重，第二用户系统的基站到第一用户系统的终端路径损耗的下限，改变平均发送功率的自适应参数以及第二用户系统对第一用户的平均干扰的自适应参数为所述子信道分配终端；

根据所述置信因子，所述子信道分配的终端的复信道增益和所述子信道分配的终端的权重确定传输功率；

根据所述传输功率和所述子信道分配的终端的复信道增益确定数据速率。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

预先将所述改变平均发送功率的自适应参数以及第二用户系统对第一用户的平均干扰的自适应参数离线计算出来。

8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

广播所述子信道分配的终端信息，传输功率以及数据速率，进行下行传输的调度。

9.一种资源调度的装置，其特征在于，所述装置包括：

接收单元，用于接收来自第二用户系统的终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI，其中，将使用授权频段的用户组成的系统称为所述第一用户系统，将集中式CR系统称为所述第二用户系统，所述第二用户系统为使用非授权频段的用户组成的系统；

资源调度单元，用于根据所述RSI和所述CSI为子信道进行资源调度；所述资源调度单元具体包括：计算单元，用于根据所述RSI计算所述子信道的表征感知结果可靠度参数，所述表征感知结果可靠度参数具体为置信因子；调度单元：用于根据所述计算单元计算的表征感知结果可靠度参数以及所述CSI为子信道进行资源调度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：

参数获取单元，用于根据所述RSI获取参数，获取的参数包括：子信道被第一用户系统占用的概率，第一用户系统的漏检概率，第一用户系统的虚警概率，收集到的所述子信道是否可用的终端信息；

置信因子计算单元，根据所述参数获取单元获取的参数计算置信因子。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述调度单元包括：

第一子信道分配单元，用于根据子信道的复信道增益为子信道分配终端；

第一传输功率分配单元，用于根据所述置信因子，所述子信道分配的终端的复信道增益，第二用户系统的基站到第一用户系统的终端路径损耗的下限，改变平均发送功率的自适应参数以及第二用户系统对第一用户的平均干扰的自适应参数为所述子信道分配的终端确定传输功率；

第一数据速率分配单元，根据所述传输功率和所述子信道分配的终端的复信道增益确定数据速率。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述调度单元包括：

第二子信道分配单元，用于根据终端在子信道上的复信道增益，终端的权重，第二用户系统的基站到第一用户系统的终端路径损耗的下限，改变平均发送功率的自适应参数以及第二用户系统对第一用户的平均干扰的自适应参数为所述子信道分配终端；

第二传输功率分配单元，用于根据所述置信因子、所述子信道分配的终端的复信道增益和所述子信道分配的终端的权重确定传输功率；

第二数据速率分配单元，用于根据所述传输功率和所述子信道分配的终端的复信道增益确定数据速率。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

离线计算单元，用于将所述改变平均发送功率的自适应参数以及第二用户系统对第一用户的平均干扰的自适应参数离线计算出来。

14.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

广播单元，用于广播所述子信道分配的终端信息、传输功率以及数据速率。

15.一种资源调度的系统，其特征在于，所述系统包括基站，所述基站用于接收来自第二用户系统的终端的第一用户系统的感知信息报告RSI和第二用户系统的信道状态CSI，根据所述RSI获取所述子信道的表征感知结果可靠度参数，根据所述表征感知结果可靠度参数以及所述CSI为子信道进行资源调度，其中，将使用授权频段的用户组成的系统称为所述第一用户系统，将集中式CR系统称为所述第二用户系统，所述第二用户系统为使用非授权频段的用户组成的系统，所述表征感知结果可靠度参数具体为置信因子。

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