專利名稱：一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著無線通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，無線頻譜資源變得越來越緊張，然而從現(xiàn)有的測量數(shù)據(jù)來看，基于固定頻譜分配的現(xiàn)有頻譜分配制度有著很低的資源利用率。因此，認(rèn)知無線電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，認(rèn)知無線電技術(shù)，即在對授權(quán)用戶不造成有害干擾的前提下，動態(tài)地借用授權(quán)系統(tǒng)的頻譜資源，有效地提高了頻譜資源的使用效率。目前，很多的學(xué)者和組織針對認(rèn)知無線電中的頻譜調(diào)度這一問題展開了深入的研 究。雖然，已經(jīng)有了很多提升認(rèn)知無線電系統(tǒng)效益的研究，這些方案或者用來保障非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶的共存，或者通過非授權(quán)用戶的調(diào)度來最大化非授權(quán)系統(tǒng)的吞吐量，或者通過引入切換頻譜池的概念來被動的應(yīng)對授權(quán)用戶與非授權(quán)用戶間的碰撞，降低中斷概率，但都沒有考慮非授權(quán)用戶在通信過程中由于碰撞而對通信質(zhì)量的影響，或者說并不主動的采取措施來減少碰撞在通信服務(wù)中發(fā)生的平均次數(shù)。即由于動態(tài)頻譜共享系統(tǒng)中授權(quán)用戶到達(dá)的隨機(jī)性和頻譜感知的非理想性，非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶之間的碰撞不可避免，由于授權(quán)用戶的出現(xiàn)，占用該授權(quán)用戶信道資源的非授權(quán)用戶要無條件的退出該信道，切換至新的授權(quán)用戶空閑信道，或者回退到非授權(quán)用戶自身的授權(quán)頻譜上，在不關(guān)注這種碰撞引起切換對非授權(quán)用戶影響的情況下，很有可能出現(xiàn)非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶的碰撞集中在一小部分的非授權(quán)用戶上，使得這些非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中頻繁地發(fā)生碰撞和切換，這將嚴(yán)重影響這部分非授權(quán)用戶的通信服務(wù)質(zhì)量；或者集中在一段很短的時間內(nèi)，使得非授權(quán)系統(tǒng)在這個時間段內(nèi)進(jìn)行頻繁的調(diào)整，對各非授權(quán)用戶的通信服務(wù)質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞次數(shù)較多而影響非授權(quán)用戶通信質(zhì)量的問題。為解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法，所述方法包括以下步驟獲取當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)；并根據(jù)所述碰撞的次數(shù)，調(diào)整各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級；根據(jù)所述各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級和各個信道的狀態(tài)信息，生成調(diào)度控制信息；調(diào)度器根據(jù)所述調(diào)度控制信息，對各非授權(quán)用戶進(jìn)行調(diào)度。進(jìn)一步，各個信道的狀態(tài)信息，具體包括
各個信道在下一時刻出現(xiàn)空閑狀態(tài)的空閑概率、下一時刻各個信道的信道通信質(zhì)量狀況或各個信道當(dāng)前的空閑狀態(tài)。進(jìn)一步，所述調(diào)度控制信息具體為按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給所述空閑概率由大到小的各個信道；或，按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給下一時刻信道通信質(zhì)量由高到低的各個信道。進(jìn)一步，調(diào)整各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級，具體包括·
判斷各非授權(quán)用戶是否存在初始調(diào)度優(yōu)先級，如果是，則將根據(jù)所述碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為調(diào)整優(yōu)先級，然后分別設(shè)置初始調(diào)度優(yōu)先級權(quán)重和調(diào)整優(yōu)先級權(quán)重，最后通過加權(quán)處理，確定各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級；如果否，則將根據(jù)所述碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為最終優(yōu)先級。進(jìn)一步，當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，具體是指當(dāng)前非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，或，是指當(dāng)前非授權(quán)用戶在數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)定時間范圍內(nèi)與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)。另外，本發(fā)明還涉及一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括優(yōu)先級確定模塊，獲取當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)；并根據(jù)所述碰撞的次數(shù)，調(diào)整各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級；調(diào)度器中心控制模塊，根據(jù)所述各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級和各個信道的狀態(tài)信息，生成調(diào)度控制信息；調(diào)度器，用于根據(jù)所述調(diào)度控制信息，對各非授權(quán)用戶進(jìn)行調(diào)度。進(jìn)一步，各個信道的狀態(tài)信息，具體包括各個信道在下一時刻出現(xiàn)空閑狀態(tài)的空閑概率、下一時刻各個信道的信道通信質(zhì)量狀況或各個信道當(dāng)前的空閑狀態(tài)。進(jìn)一步，所述調(diào)度控制信息具體為按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給所述空閑概率由大到小的各個信道；或，按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給下一時刻信道通信質(zhì)量由高到低的各個信道。進(jìn)一步，所述優(yōu)先級確定模塊還用于判斷各非授權(quán)用戶是否存在初始調(diào)度優(yōu)先級，如果是，則將根據(jù)所述碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為調(diào)整優(yōu)先級，然后分別設(shè)置初始調(diào)度優(yōu)先級權(quán)重和調(diào)整優(yōu)先級權(quán)重，最后通過加權(quán)處理，確定各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級；如果否，則將根據(jù)所述碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為最終優(yōu)先級。進(jìn)一步，當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，具體是指當(dāng)前非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，或，是指當(dāng)前非授權(quán)用戶在數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)定時間范圍內(nèi)與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)。本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明對于在一定時間段內(nèi)可能發(fā)生一定數(shù)量的碰撞盡量分散到多個通信服務(wù)中，從而降低了由于碰撞在某次通信服務(wù)中的集中發(fā)生而對這次通信服務(wù)質(zhì)量造成的嚴(yán)重影響?？梢越档头鞘跈?quán)用戶在通信服務(wù)過程中的平均碰撞次數(shù)，體現(xiàn)非授權(quán)用戶間的公平性，從而提高非授權(quán)用戶整體的通信服務(wù)質(zhì)量。


圖I是本發(fā)明實施例中一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法的流程圖；圖2是本發(fā)明實施例中一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例中再一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實施例一調(diào)度前信道和緩存器B的狀態(tài)示意圖；圖5是本發(fā)明實施例一調(diào)度后信道和緩存器B的狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式為了解決現(xiàn)有技術(shù)中由于非授權(quán)用于與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞次數(shù)較多而影響非授權(quán)用戶通信質(zhì)量的問題，本發(fā)明提供了一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法及系統(tǒng)，以下結(jié)合附圖以及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例的設(shè)計核心思想就是以非授權(quán)用戶的碰撞次數(shù)作為調(diào)度策略的考慮因素，確定或進(jìn)一步細(xì)分非授權(quán)用戶的調(diào)度優(yōu)先級，以降低非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中的平均碰撞次數(shù)，實現(xiàn)這些非授權(quán)用戶之間頻譜使用的公平性。如圖I所示，本發(fā)明實施例涉及一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法，包括以下步驟步驟S101，獲取當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)；并根據(jù)所述碰撞的次數(shù)，調(diào)整各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級。本步驟中，非授權(quán)用戶碰撞次數(shù)為各非授權(quán)用戶在本次通信服務(wù)過程中，與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)；或者，為各非授權(quán)用戶在一段時間內(nèi)(預(yù)先設(shè)定時間范圍，例如數(shù)據(jù)傳輸?shù)那癐s內(nèi))，與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)。在統(tǒng)計非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生的碰撞次數(shù)之后，則按照各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞次數(shù)的多少，確定各非授權(quán)用戶優(yōu)先級的高低。即碰撞次數(shù)最多的非授權(quán)用戶其優(yōu)先級最高，碰撞次數(shù)第二多的非授權(quán)用戶其優(yōu)先級第二高，依次類推，確定所有非授權(quán)用戶的優(yōu)先級。另外，有時候，各非授權(quán)用戶可能存在初始調(diào)度優(yōu)先級，及系統(tǒng)預(yù)先給各非授權(quán)用戶設(shè)置了優(yōu)先級，在此情況下，需要上述將根據(jù)碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為調(diào)整優(yōu)先級，然后分別設(shè)置初始調(diào)度優(yōu)先級權(quán)重和調(diào)整優(yōu)先級權(quán)重，最后通過加權(quán)處理，確定各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級。所謂加權(quán)處理，就是計算非授權(quán)用戶的初始調(diào)度優(yōu)先級與初始調(diào)度優(yōu)先級權(quán)重的乘積，以及調(diào)整優(yōu)先級與調(diào)整優(yōu)先級權(quán)重的乘積，然后將兩個乘積求和，根據(jù)所得和值的大小確定各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級大小。如果各非授權(quán)用戶沒有設(shè)置初始調(diào)度優(yōu)先級，則將上述根據(jù)碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為最終優(yōu)先級。如果非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶碰撞問題嚴(yán)重時，例如，非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生的碰撞次數(shù)大于設(shè)定閾值，則設(shè)置初始調(diào)度優(yōu)先級對應(yīng)的權(quán)重小于調(diào)整優(yōu)先級對應(yīng)的權(quán)重。如果非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶碰撞問題不嚴(yán)重時，例如，非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生的碰撞次數(shù)小于設(shè)定閾值，則設(shè)置初始調(diào)度優(yōu)先級對應(yīng)的權(quán)重大于調(diào)整優(yōu)先級對應(yīng)的權(quán)重。本實施例中，非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶的碰撞，是指由于非授權(quán)用戶借用授權(quán)用戶的信道而造成的業(yè)務(wù)沖突。步驟S102，根據(jù)所述各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級和各個信道的狀態(tài)信息，生成調(diào)度控制信息；本步驟中，各個信道的狀態(tài)信息，具體包括各個信道在下一時刻出現(xiàn)空閑狀態(tài)的空閑概率、下一時刻各個信道的信道通信質(zhì)量狀況或各個信道當(dāng)前的空閑狀態(tài)?？梢酝ㄟ^預(yù)測得到當(dāng)前被非授權(quán)用戶占用或處于空閑狀態(tài)的各個信道在下一時刻出現(xiàn)空閑狀態(tài)的空閑概率，得到的各個信道下一時刻的信道通信質(zhì)量狀況，以及各信道當(dāng)前的空閑狀態(tài)?？梢酝ㄟ^預(yù)測當(dāng)前處于被非授權(quán)用戶占用狀態(tài)或處于空閑狀態(tài)的信道，下一時刻 被授權(quán)用戶占用的概率，進(jìn)而得到該信道在下一時刻的空閑概率(出現(xiàn)空閑狀態(tài)的概率)。也可以根據(jù)授權(quán)系統(tǒng)的信道調(diào)度策略來預(yù)測該信道在下一時刻的空閑概率，即根據(jù)信道的當(dāng)前狀態(tài)，結(jié)合授權(quán)系統(tǒng)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，或調(diào)度規(guī)則，判斷出該信道在下一時刻的空閑概率。需要說明的是，本步驟的目的只是為了獲取當(dāng)前處于被非授權(quán)用戶占用狀態(tài)或處于空閑狀態(tài)的信道在下一時刻的空閑概率，因此，任何獲取該信道在下一時刻的空閑概率的方法均適合本步驟。其中，空閑概率指某信道未被授權(quán)用戶占用的概率。當(dāng)然，不一定必須把優(yōu)先級高的非授權(quán)用戶分配給下一時刻空閑概率大的信道，還可以分配給下一時刻通信質(zhì)量高的信道，或者，如果下一時刻空閑信道的數(shù)量不夠，根據(jù)系統(tǒng)的調(diào)度規(guī)則，優(yōu)先調(diào)度優(yōu)先級高的非授權(quán)用戶。其中，調(diào)度控制信息具體為按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給所述空閑概率由大到小的各個信道；即將優(yōu)先級最高的非授權(quán)用戶分配給下一時刻出現(xiàn)空閑狀態(tài)的概率最大的信道，以此類推，確定進(jìn)行信道分配的調(diào)度控制信息。或者，按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給下一時刻信道通信質(zhì)量由高到低的各個信道。步驟S103，調(diào)度器根據(jù)所述調(diào)度控制信息，對各非授權(quán)用戶進(jìn)行調(diào)度。上述方法中，衡量公平性的參數(shù)為平均碰撞次數(shù)，用來表不一段時間內(nèi)發(fā)生碰撞的通信服務(wù)發(fā)生碰撞的平均次數(shù)；具體的，其值為一段時間內(nèi)所有非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶之間發(fā)生的總碰撞次數(shù)與該段時間內(nèi)所有非授權(quán)用戶發(fā)起的通信服務(wù)中發(fā)生了碰撞的通信服務(wù)次數(shù)的比值。所謂公平性，是指為了避免不同非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中發(fā)生碰撞的不均衡(從而導(dǎo)致碰撞次數(shù)較多的非授權(quán)用戶QoS難以保證)，采用上述的調(diào)度方法，通過減少非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中的平均碰撞次數(shù)，實現(xiàn)非授權(quán)用戶在碰撞次數(shù)上的公平。由上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例在現(xiàn)有的調(diào)度的基礎(chǔ)上，針對處于同等優(yōu)先級的非授權(quán)用戶，進(jìn)一步基于碰撞次數(shù)作調(diào)度，可以有效的減少非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中與授權(quán)用戶碰撞的平均次數(shù)，提高非授權(quán)用戶整體的通信質(zhì)量。如圖2所示，本發(fā)明實施例還涉及一種實現(xiàn)上述方法的認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的系統(tǒng)，包括優(yōu)先級確定模塊201，用于獲取當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)；并根據(jù)所述碰撞的次數(shù)，調(diào)整各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級；其中，當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，具體是指當(dāng)前非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，或，是指當(dāng)前非授權(quán)用戶在數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)定時間范圍內(nèi)與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)。其中，可以按照各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)多少，調(diào)整各非授權(quán)用戶最終優(yōu)先級的高低。所述優(yōu)先級確定模塊201還用于判斷各非授權(quán)用戶是否存在初始調(diào)度優(yōu)先級，如果是，則將根據(jù)所述碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為調(diào)整優(yōu)先級，然后分別設(shè)置初始調(diào)度優(yōu)先級權(quán)重和調(diào)整優(yōu)先級權(quán)重，最后通過加權(quán)處理，確定各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級；如果否，則將根據(jù)所述碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為最終優(yōu)先級。
調(diào)度器中心控制模塊202，根據(jù)所述各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級和各個信道的狀態(tài)信息，生成調(diào)度控制信息；其中，各個信道的狀態(tài)信息，具體包括各個信道在下一時刻出現(xiàn)空閑狀態(tài)的空閑概率、下一時刻各個信道的信道通信質(zhì)量狀況或各個信道當(dāng)前的空閑狀態(tài)。所述調(diào)度控制信息具體為按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給所述空閑概率由大到小的各個信道；或，按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給下一時刻信道通信質(zhì)量由高到低的各個信道。調(diào)度器203，用于根據(jù)所述調(diào)度控制信息，對各非授權(quán)用戶進(jìn)行調(diào)度。為進(jìn)一步描述上述方法和系統(tǒng)的詳細(xì)技術(shù)方案，本發(fā)明采用以下具體實例進(jìn)行詳細(xì)描述如圖3所示，假設(shè)動態(tài)頻譜共享系統(tǒng)的信道數(shù)為N，非授權(quán)系統(tǒng)對于授權(quán)系統(tǒng)來說是透明的。授權(quán)系統(tǒng)可以采用任意方案使用授權(quán)頻譜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；非授權(quán)系統(tǒng)則利用中央頻譜管理設(shè)備C來實現(xiàn)對信道分配的集中控制?；谂鲎泊螖?shù)統(tǒng)計的認(rèn)知無線電公平性調(diào)度模型如圖3所示。其中，中央頻譜管理設(shè)備C由優(yōu)先級確定模塊、信道狀態(tài)預(yù)測模塊和調(diào)度器中心控制模塊三個部分組成。優(yōu)先級確定模塊有兩種工作模式。其一，該模塊統(tǒng)計當(dāng)前非授權(quán)用戶在本次通信服務(wù)過程中，與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，以此作為非授權(quán)用戶參量碰撞次數(shù)(collidenum)的取值。其二，該模塊統(tǒng)計當(dāng)前非授權(quán)用戶在數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪骋欢螘r間內(nèi)(例如數(shù)據(jù)傳輸?shù)那癐s內(nèi))，與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，以此作為非授權(quán)用戶參量碰撞次數(shù)(collidenum)的取值。信道狀態(tài)預(yù)測模塊通過頻譜感知得到各信道的當(dāng)前狀態(tài)，信道的當(dāng)前狀態(tài)包括非授權(quán)用戶占用、授權(quán)用戶占用、空閑這三種情況，本實施例用I表示信道被授權(quán)用戶占用，用2表示信道被非授權(quán)用戶占用，用O表示信道處于空閑狀態(tài)，另外，用X統(tǒng)一表示信道被非授權(quán)用戶占用或處于空閑狀態(tài)。信道狀態(tài)預(yù)測模塊將對當(dāng)前處于狀態(tài)X的信道在下一時刻的空閑概率做出預(yù)測。調(diào)度器中心控制模塊是中央頻譜管理設(shè)備C的核心所在，其綜合考慮信道狀態(tài)預(yù)測模塊和優(yōu)先級確定模塊的輸出結(jié)果，依據(jù)本發(fā)明提出的調(diào)度方法(即以碰撞次數(shù)進(jìn)一步細(xì)分調(diào)度的優(yōu)先級)，為碰撞次數(shù)較大的非授權(quán)用戶分配下一時刻空閑概率較大的信道，并將此調(diào)度控制信息傳送給調(diào)度器，控制調(diào)度器執(zhí)行信道分配。圖3中，緩存器B用來緩存非授權(quán)用戶等待發(fā)送的數(shù)據(jù)包；調(diào)度器是信道分配的執(zhí)行者，其根據(jù)中央頻譜管理設(shè)備C傳來的調(diào)度控制信息，將緩存器B中各非授權(quán)用戶的數(shù)據(jù)包，發(fā)送到相應(yīng)的信道上。中央頻譜管理設(shè)備C(簡稱設(shè)備C)以調(diào)度周期進(jìn)行工作，其工作流程如下步驟一，在調(diào)度時刻，該設(shè)備C根據(jù)接收端的反饋信息，更新緩存器B中的非授權(quán)用戶的參量collide_num值；設(shè)備C首先按照參量collide_num的大小,為緩存器B中的非授權(quán)用戶設(shè)置優(yōu)先級，collide_num較大的非授權(quán)用戶優(yōu)先級高；接下來，設(shè)備C按照非授權(quán)用戶的優(yōu)先級從高到低，對信道進(jìn)行重新分配，優(yōu)先級高的非授權(quán)用戶將優(yōu)先分配質(zhì)量好的信道，即下一時刻出現(xiàn)空閑狀態(tài)的空閑概率最大的信道。最后，設(shè)備C將上述信道分配控制信息發(fā)送給調(diào)度器，控制調(diào)度器執(zhí)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送。 步驟二，信道狀態(tài)預(yù)測模塊將預(yù)測當(dāng)前處于狀態(tài)X的信道下一時刻出現(xiàn)空閑狀態(tài)的空閑概率；步驟三，如果緩存器B中等待發(fā)送的非授權(quán)用戶數(shù)，小于當(dāng)前動態(tài)頻譜共享系統(tǒng)中處于狀態(tài)X的信道，則將這些非授權(quán)用戶按照其優(yōu)先級重新分配信道。如果緩存器B中等待發(fā)送的非授權(quán)用戶數(shù)，大于當(dāng)前動態(tài)頻譜共享系統(tǒng)中處于狀態(tài)X信道，則將當(dāng)前處于狀態(tài)X的信道，按照下一時刻空閑概率的大小，依次分配給非授權(quán)用戶，其中下一時刻空閑概率較大的信道將優(yōu)先分配給優(yōu)先級高的非授權(quán)用戶。剩下的優(yōu)先級較低的非授權(quán)用戶則儲存在緩存器B中，等待下一調(diào)度時刻的信道分配。因此，在本次通信服務(wù)過程當(dāng)中，與授權(quán)用戶發(fā)生了較多次數(shù)碰撞的非授權(quán)用戶，將優(yōu)先得到優(yōu)質(zhì)的信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使其再次與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的可能性降低，從而可以將非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶的碰撞比較平均地分布在大部分的非授權(quán)用戶上，或者分布在很長的時間段內(nèi)，避免某一部分非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中頻繁地發(fā)生碰撞，嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。實施例一下面以信道數(shù)N = 6，優(yōu)先級確定模塊工作在模式一為例，詳細(xì)闡述依據(jù)現(xiàn)有調(diào)度算法，優(yōu)先級相同的非授權(quán)用戶，中央頻譜管理設(shè)備C的調(diào)度處理進(jìn)一步細(xì)化調(diào)度優(yōu)先級過程。假設(shè)調(diào)度前，緩存器B中存在六位非授權(quán)用戶bl、b2、b3、b4、b5、b6，其中b5、b6為等待用戶，并為接入主用戶信道。這六位非授權(quán)用戶分別對應(yīng)于隊列1、2、3、4、5、6，其所帶參量碰撞次數(shù)collide_num分別為1、5、4、0、0、0。其信道狀態(tài)及緩存器B的狀態(tài)如圖4及表I所示表I
信道號~~累計碰撞次數(shù) ~ ρ ~
~22b4O
權(quán)利要求
1.一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 獲取當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)；并根據(jù)所述碰撞的次數(shù)，調(diào)整各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級； 根據(jù)所述各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級和各個信道的狀態(tài)信息，生成調(diào)度控制信息； 調(diào)度器根據(jù)所述調(diào)度控制信息，對各非授權(quán)用戶進(jìn)行調(diào)度。
2.如權(quán)利要求I所述的認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法，其特征在于，各個信道的狀態(tài)信息，具體包括 各個信道在下一時刻出現(xiàn)空閑狀態(tài)的空閑概率、下一時刻各個信道的信道通信質(zhì)量狀況或各個信道當(dāng)前的空閑狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法，其特征在于，所述調(diào)度控制信息具體為 按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給所述空閑概率由大到小的各個信道；或， 按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給下一時刻信道通信質(zhì)量由高到低的各個信道。
4.如權(quán)利要求I所述的認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法，其特征在于，調(diào)整各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級，具體包括 判斷各非授權(quán)用戶是否存在初始調(diào)度優(yōu)先級，如果是，則將根據(jù)所述碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為調(diào)整優(yōu)先級，然后分別設(shè)置初始調(diào)度優(yōu)先級權(quán)重和調(diào)整優(yōu)先級權(quán)重，最后通過加權(quán)處理，確定各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級；如果否，則將根據(jù)所述碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為最終優(yōu)先級。
5.如權(quán)利要求I 4任一項所述的認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法，其特征在于，當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，具體是指當(dāng)前非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，或，是指當(dāng)前非授權(quán)用戶在數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)定時間范圍內(nèi)與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)。
6.一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 優(yōu)先級確定模塊，獲取當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)；并根據(jù)所述碰撞的次數(shù)，調(diào)整各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級； 調(diào)度器中心控制模塊，根據(jù)所述各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級和各個信道的狀態(tài)信息，生成調(diào)度控制信息； 調(diào)度器，用于根據(jù)所述調(diào)度控制信息，對各非授權(quán)用戶進(jìn)行調(diào)度。
7.如權(quán)利要求6所述的認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的系統(tǒng)，其特征在于，各個信道的狀態(tài)信息，具體包括 各個信道在下一時刻出現(xiàn)空閑狀態(tài)的空閑概率、下一時刻各個信道的信道通信質(zhì)量狀況或各個信道當(dāng)前的空閑狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)度控制信息具體為 按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給所述空閑概率由大到小的各個信道；或，按照最終優(yōu)先級由高到低的順序依次將各非授權(quán)用戶逐一分配給下一時刻信道通信質(zhì)量由高到低的各個信道。
9.如權(quán)利要求6所述的認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)先級確定模塊還用于 判斷各非授權(quán)用戶是否存在初始調(diào)度優(yōu)先級，如果是，則將根據(jù)所述碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為調(diào)整優(yōu)先級，然后分別設(shè)置初始調(diào)度優(yōu)先級權(quán)重和調(diào)整優(yōu)先級權(quán)重，最后通過加權(quán)處理，確定各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級；如果否，則將根據(jù)所述碰撞的次數(shù)確定的各非授權(quán)用戶的優(yōu)先級作為最終優(yōu)先級。
10.如權(quán)利要求6 9任一項所述的認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，具體是指當(dāng)前非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)，或，是指當(dāng)前非授權(quán)用戶在數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)定時間范圍內(nèi)與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種認(rèn)知無線電公平性調(diào)度的方法，所述方法包括以下步驟獲取當(dāng)前各非授權(quán)用戶與授權(quán)用戶發(fā)生碰撞的次數(shù)；并根據(jù)所述碰撞的次數(shù)，調(diào)整各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級；根據(jù)所述各非授權(quán)用戶的最終優(yōu)先級和各個信道的狀態(tài)信息，生成調(diào)度控制信息；調(diào)度器根據(jù)所述調(diào)度控制信息，對各非授權(quán)用戶進(jìn)行調(diào)度。本發(fā)明可以降低非授權(quán)用戶在通信服務(wù)過程中的平均碰撞次數(shù)，體現(xiàn)非授權(quán)用戶間的公平性，從而提高非授權(quán)用戶整體的通信質(zhì)量。
文檔編號H04W72/12GK102958182SQ20111025233
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者劉星, 李巖, 周棟, 苗婷, 任龍濤, 唐萬斌, 周晶 申請人:中興通訊股份有限公司