技术领域

[01] 本公开涉及认知无线电领域， 具体而言， 涉及认知无线电系统以 及用于认知无线电系统中的资源分配设备和方 法、资源利用设备和方 法。

背景技术

[02] 用户对无线多媒体业务的需求日益增长，使得 有限的无线资源变 得尤为稀缺，从而促进了通信技术朝着更加合 理高效的无线资源利用 的方向迅猛 良。 然而， 如今所采用的固定频谱分配策略使得许可频 傳 (Licensed Spectrum)无法被主通信网络的主用户（对许可频 傳拥有 使用权的无线用户）充分使用， 成为无线资源利用的瓶颈。 在这种环 境下， 认知无线电 (Cognitive Radio)技术应运而生。 认知无线电功能 使得次通信网络的次用户 (对许可频谱不具有使用权的无线用户 )通过 与所在无线环境进行交互， 发现更多可用频傳资源， 并动态改变其运 行参数以能够有效利用这些资源，且对主用户 造成影响处于限制范围 内。

[03] 在认知无线电技术中， 由于缺乏主用户频傳分配的信息， 因此， 许 可频谱的使用模式对次用户呈现出复杂的随机 性，导致次通信系统的次 用户难以对许可频讲进行有效的资源利用。

发明内容

[04] 开的一些实施例提供了能够快速、有效地为认 知无线电系统 中的次用户分配资源的资源分配设备和方法、 资源利用设备和方法以 及应用所述设备和方法的认知无线电系统。

[05] 在下文中给出关于 ^开的简要概述，以便提供关于^开的某 些方面的基本理解。应当理解， 这个概述并不是关于本公开的穷举性 概述。 它并不是意图确定本公开的关键或重要部分， 也不是意图限定 开的范围。 其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念， 以此作为 稍后论述的更详细描述的前序。 [06] 才艮据 开的一个方面，提供了一种用于认知无线电系 统的资源 分配设备， 该设备包括： 传输机会评估装置， 用于估计主通信系统的 无线资源中的传输机会的可用性； 向量生成装置， 用于根据对所述传 输机会的可用性的估计结果为认知无线电系统 中的每一次用户设置 传输机会选择向量，所述传输机会选择向量包 含用于标识多个估计可 用的传输机会的信息； 以及发送装置， 用于将所述传输机会选择向量 发布给该次用户。

[07] 才艮据 开的另一方面，提供了一种用于认知无线电系 统的资源 分配方法， 该方法包括： 估计主通信系统的无线资源中的传输机会的 可用性；根据对所述传输机会的可用性的估计 结果为认知无线电系统 中的每一次用户设置传输机会选择向量，所述 传输机会选择向量包含 用于标识多个估计可用的传输机会的信息； 以及将所述传输机会选择 向量发布给该次用户。

[08] 才艮据本公开的另一方面，提供了一种用于认 知无线电系统的资源 利用设备， 该设备包括： 接收装置， 用于接收用于该次用户的传输机 会选择向量，该传输机会选择向量包含用于标 识多个估计可用的传输 机会的信息； 以及感知装置， 用于对所述传输机会选择向量中包含的 估计可用的传输机会进行感知， 以判断该传输机会当前是否可用； 若 是， 则确定该传输机会可用于数据传输； 若否， 则按顺序对所述传输 机会选择向量中的下一估计可用的传输机会进 行感知，直到找到可用 传输机会或者传输机会选择向量中再无可选的 估计可用的传输机会。

[09] 才艮据 开的另一方面，提供了一种用于认知无线电系 统的资源 利用方法， 该方法包括： 接收用于该次用户的传输机会选择向量， 该 传输机会选择向量包含用于标识多个估计可用 的传输机会的信息； 以 及对所述传输机会选择向量中包含的估计可用 的传输机会进行感知， 以判断该传输机会当前是否可用； 若是， 则确定该传输机会可用于数 据传输； 若否， 则按顺序对所述传输机会选择向量中的下一估 计可用 的传输机会进行感知，直到找到可用传输机会 或者传输机会选择向量 中再无可选的估计可用的传输机会。

[10] 才艮据 开的另一方面， 还提供了一种用于认知无线电系统， 包 括上述的资源分配设备和资源利用设备。

[11] 才艮据 开的另一方面，还提供了一种用于认知无线电 系统的资 源分配和利用方法， 包括上述的资源分配方法和资源利用方法。

[12] 另外， 本公开还提供用于实现上述方法的计算机程序 。

[13] 此外， 本公开也提供至少计算机可读介质形式的计算 机程序产 品， 其上记录有用于实现上述方法的计算机程序代 码。

附图说明

[14] 参照下面结合附图对 H 实施例的说明，会更加容易地理解本 公开的以上和其它目的、 特点和优点。 附图中的部件不是成比例绘制 的， 而只是为了示出^开的原理。 在附图中， 相同的或类似的技术 特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表 示。

[15] 图 1是示出认知无线电通信网络的一个示例的示� �图；

[16] 图 2是示出根据 开一实施例的用于认知无线电系统的资源 分配方法的示意性流程图；

[17] 图 3是示出估计传输机会的可用性的方法的一个� �例的示意性 流程图；

[18] 图 4是示出根据 开一实施例的用于认知无线电系统的资源 利用方法的示意性流程图；

[19] 图 5是示出认知无线电网络的资源划分的一个示� �的示意图；

[20] 图 6是示出根据 开的资源分配方法应用于初始化学习过程 的一个应用示例的示意图；

[21] 图 7 示出根据本公开的资源分配方法应用于实际数 据传输过程 的一个应用示例的示意图；

[22] 图 8是示出计算传输机会选择矩阵的一个示例的� �意性流程图；

[23] 图 9是示出根据 开一实施例的用于认知无线电系统的资源 分配设备的示意性框图； 以及

[24] 图 10是示出根据 开一实施例的用于认知无线电系统的资源 利用设备的示意性框图。

具体实施方式 [25] 下面参照附图来说明 H 的实施例。在^开的一个附图或一 种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或 更多个其它附图或实 施方式中示出的元素和特征相结合。 应当注意， 为了清楚的目的， 附 图和说明中省略了与本公开无关的、本领域普 通技术人员已知的部件 和处理的表示和描述。

[26] 本公开的一些实施例提供了能够快速、有效地 为认知无线电系统 中的次用户分配资源的资源分配设备和方法、 资源利用设备和方法以 及使用所述设备和方法的认知无线电系统。

[27] 为了更好地理解才艮据 H 的实施例，下面先简要描述 开的 实施例可以应用的应用场景。图 1是示出认知无线电通信网络的一个 示例的示意图。

[28] 如图 1所示， 认知无线电网络 (Cognitive Radio Network) 100包 括主网络 (Primary Network)110, 并且还包括一个或更多个次网络 (Secondary Network), 如图 1中所示的次网络 120、 130和 140。 主 网络 110包含主用户（Primary User, PU)112 (如图 1中所示的圆形） 和主基站 (Primary Base Station, PBS)111 (如图 1中所示的菱形块）。 每个次网络包含次用户（Secondary User, SU) (如图 1所示的矩形块 122、 132、 142 )和次基站 (Secondary Base Station, SBS) (如图 1所 示的梯形块 121、 131、 141 )。

[29] 主用户被授权在主基站的协调下使用许可频谱 （Licensed Spectrum)„主网络的各个节点 (主用户和主基站)的传输不允许受到次 网络的各节点 (次用户和次基站)信号的干扰， 或者受到的干扰必须在 可容忍的范围之内。 主网络节点不具备认知无线电功能， 所以^ " 证 主网络节点能够在不知道次网络存在的情况下 正常工作。

[30] 次网 ^吏用主网络的许可频谱， 当且仅当次网络节点信号对主网 络节点的影响处于限制范围内。次用户的频语 使用通常可由次基站进 行管理。 次网络节点都具有认知无线电功能， 主要包括频谱感知 (Spectrum Sensing)和分析、 频傳管理和切换、 以及频傳分配和共享 等功能。

[31] 认知无线电网络可以包含一个或多个次网络。 在有多个次网络共 享频讲的情况下， 通常使用频讲协调器 (Spectrum Coordinator, SC) 进行管理。 例如， 在图 1所示的认知无线电网络的示例中， 包括用于 在各个次网络之间进行频谱资源协调的频谱协 调器 150 (如图 1中所 示的三角形）。 频谱协调器收集各个次网络的运行信息， 并对其进行 资源分配， 以实现次网络间高效的、公平的资源共享。 为了使次网络 增加灵活性和布网的便利性，在主网络和次网 络之间没有直接的信息 交互。 次网络节点通过对许可频谱进行感知、 检测、 监控， 以调整所 使用的资源及相关系统配置，从而在不影响主 网络节点的前提下实现 对该资源的共享。

[32] 在根据本公开的一些实施例的用于认知无线电 系统的资源分配 方法和设备中，根据次网络感知到的许可频语 使用情况的历史信息预 测次用户未来估计各无线资源可用性 (使用该无线资源是否能够进行 成功数据传输)， 指导次用户对资源进行选择， 从而实现资源的有效 分配。

[33] 在根据本公开的实施例中，涉及到次用户对无 线资源可用性的估 计。 其中， 将无线资源以传输机会 (Transmission Opportunity, TO)为 单位进行划分。 这里所述的传输机会是指主系统资源的子集合 ， 其可 以包含一个或多个主系统资源分配单位。 例如， 在 FDMA网络中， 一个传输机会可对应于一个或一组频带 (Frequency Band);在 TDMA 网络中， 一个传输机会对应于一个或一组时隙（Time Slot); 而在 OFDM 网络中， 一个传输机会对应于一个或一组资源块 (Resource Block, RB)

[34] 图 2是示出了根据本公开一实施例的资源分配方� �的流程图。该 资源分配方法可以由次网络的次基站实施， 或者， 在多个次网络的情 况下， 由频讲协调器实施。

[35] 如图 2所示， 该资源分配方法包括步骤 202、 204和 206。

[36] 具体地， 在步骤 202中， 估计主通信系统的无线资源中的传输机 会的可用性。

[37] 这里所述的传输机会的可用性为用于表示传输 机会是否可为次 用户使用的特征值。其可以用于表征主网络及 次网络对许可频谱的使 用模式。

[38] 作为示例， 传输机会的可用性可以用连续空闲时段（Contig uous Idle Time Duration, CITD) 统计量、 传输结果统计量 (Transmission Result Estimator)以及传输机会选择概率 (Transmission Opportunity Selection Probability)中的一个或更多个来表示。其中，所 述连续空闲 时段统计量表示传输机会对应的频带不被主网 络使用的连续时长；所 述传输结果统计量表示次用户在各传输机会对 应的频带上实现成功 数据传输的统计结果；所述传输机会选择概率 表示次用户选择该传输 机会并成功传输的概率。

[39] 作为一个示例， 可以统计传输机会的连续空闲时段统计量， 作为 反映传输机会的可用性的特征值。传输机会的 连续空闲时段统计量可 以用下列参量中的一个或更多个来表示： （ 1 )该传输机会所在的频段 在过去预定内连续空闲时段的平均时长； （ 2 )该传输机会所在的频段 在过去预定时间段内出现概率最高的连续空闲 时段的时长； （3 )当前 传输机会所在的频段在过去预定时间段内的对 应时刻所在连续空闲 时段的时长（如果当前传输机会被主网^吏用� � 则该值为零）。 这些 时间统计量可以由频傳协调器或次基站来感知 ，或者可以由各个次用 户感知并 4艮告到次基站或频谱协调器进行统计； （4 )该传输机会所在 的频段在过去的预定时间段内的累计的连续空 闲时段个数。

[40] 作为一个示例， 可以进一步统计传输机会的传输结果统计量， 作 为反映传输机会的可用性的特征值。传输结果 统计量可定义为： 在当 前传输机会对应时刻之前的预定时间段内，次 用户在^ 输机会对应 的频带上成功进行数据传输的次数。作为一个 变型， 可以将传输结果 统计量进行归一化为： 在当前传输机会对应时刻之前的预定时间段 内，次用户在各传输机会的对应频带上成功进 行数据传输的次数与其 尝试数据传输的所有次数的比值。有关次用户 在传输机会上进行数据 传输是否成功的信息由次用户反馈给次基站或 频傳协调器，并由次基 站或频谱协调器进行统计。

[41] 作为一个示例，还可以进一步才艮据上述传输 结果统计量来计算传 输机会选择概率。传输机会选择概率随着传输 结果统计量的变化而变 化。 具体地， 传输机会选择概率随传输结果统计量增加而增 加， 随传 输结果统计量降低而降低。 可以采用例如下文参考式（15 )、 （28 )或 ( 29 )描述的方法来计算传输机会选择概率， 这里不作详述。

[42] 图 3是示出了估计传输机会的可用性的一个具体� �例是示意性 流程图。 如图 3所示， 该方法可以包括步骤 302-1 , 在该步骤中计算 该传输机会在过去的预定时间段内的连续空闲 时段统计量。 可选地， 该方法还可以包括步骤 302-2和 302-3。在步骤 302-2中，针对每一次 用户，计算该次用户在待估计的传输机会对应 的频带上的传输结果统 计量。 具体地， 可以统计次用户在当前时刻之前的预定时间段 内在该 传输机会对应的频带上进行数据传输的成功次 数，或者计算该成功次 数与该次用户在该传输机会对应的频带上尝试 进行数据传输的总次 数的比， 作为该传输机会的传输结果统计量。 在步骤 302-3中， 根据 所述传输结果统计量来计算该传输机会的选择 概率。作为估计传输机 会的可用性的方法的另一示例， 可以针对每一次用户， 计算该次用户 在待估计的传输机会对应的频带上的传输结果 统计量，作为评估该传 输机会的可用性的依据。 换言之， 在该示例中， 估计传输机会的可用 性的方法可以仅包括步骤 302-2， 而不包括估计连续空闲时段统计量 的步骤 302-1。

[43] 作为具体示例，频谱协调器或次基站可以保存 有关各个次用户的 传输机会可用性的信息 ,并在该资源分配过程中根据次用户反馈的传 输结果以及次基站对未被次用户选择的传输机 会的检测结果来计算 并更新有关各次用户的传输机会可用性的信息 。

[44] 然后， 在步骤 204中， 根据各传输机会的可用性为认知无线电系 统中的每一个次用户设置传输机会选择向量（ Transmission Opportunity Selection Vector)， 每个次用户的传输机 ^^择向量包含 用于标识多个估计可用的传输机会 (即在步驟 204中估计为可用的传 输机会）的信息。

[45] 频谱协调器或次基站为每个次用户设置一个传 输机会选择向量。 在该向量中可以包括标识各个传输机会的信息 。这里所述的标识传输 机会的信息可以是传输机会的序号或其他标识 。作为一个示例， 传输 机会选择向量可以是 (全部或部分）传输机会的序号的某一排列 (Permutation) o

[46] 例如， 在为各个次用户设置传输机会选择向量时， 需保证各次用 户传输机会选择向量的相同位置上传输机会序 号不同。这样可以避免 次用户在传输机会选择时发生碰撞 (即不同的次用户同时占用相同传 输机会)。 又如， 在为各个次用户设置传输机会选择向量时， 要保证 同一个次用户的传输机会选择向量在不同位置 上的传输机会序号不 同。这样可以避免次用户在一个传输机会中的 传输机 ^择阶段对同 一传输机会进行多次重复的选择。 [47] 传输机会选择向量的长度为该向量中元素 (即传输机会的序号)的 个数。作为一个示例， 可以考虑以下因素中的一个或更多个来设置传 输机会选择向量的长度： 一是传输机会选择的方法及其时间限制， 即 使得次用户选择传输机会的总时间的上限不超 越一个传输机会的时 长； 二是该向量要具有一定的长度， 即 证次用户有足够的选择机 会， 从而提高资源的利用率； 三是考虑信息量， 即要尽可能减少将信 息发布给次用户时所占用的带宽和所引起的时 延。可以根据实际应用 情况来选择各个传输机会选择向量的长度， 这里不限定其具体数值。

[48] 作为一个示例，例如在利用图 3所示的方法计算传输机会选择概 率和 /或连续空闲时段统计量来衡量传输机会的可� �性的情况下， 频 谱协调器或次基站可以根据传输机会选择概率 和 /或连续空闲时段统 计量， 为每个次用户设置传输机会选择向量。 在一个具体示例中， 可 以将传输机会选择概率作为衡量传输机会的可 用性的特征值，来设置 传输机会选择向量。传输机会选择概率值越大 ， 则表征次用户选择该 传输机会进行数据传输能够成功的几率越高。 在另一具体示例中， 可 以将连续空闲时段统计量作为衡量传输积 1会的可用性的特征值，来设 置传输机会选择向量。上述表示连续空闲时段 统计量的三个时间参量 在传输机会选择向量的计算中可分别起不同的 作用， 比如， 当两个传 输机会具有相同的传输机会选择概率值时，可 以优先选择连续空闲时 段的平均时长与当前传输机会对应时刻所在连 续空闲时段的时长之 差较大的传输机会，这是因为该传输机会对应 频带在其下一个传输机 会上空闲的几率较高。

[49] 在计算得到针对次用户的传输机会选择向量之 后， 在步骤 206 中，频傳协调器或者次基站将所生成的传输机 会选择向量发布给相应 的次用户。

[50] 在上述实施例和示例中，为每个次用户设置一 个传输机会选择向 量， 即设定了次用户选择传输机会的规则， 由于提供给次用户的多个 传输机会是才艮据其对于该次用户的可用性来 选择的， 因此， 提高了次 用户选择传输资源的效率并提高了资源利用率 。

[51] 另外， 如上所述， 作为示例， 传输机会选择向量可以仅包括针对 次用户的估计可用的传输机会的序号， 因此， 传输机会选择向量的发 布仅占用较少的传输资源和较小的时延。 [52] 作为一个示例，传输机会选择向量中的用于标 识多个估计可用的 传输机会的信息可以是根据这多个估计可用的 传输机会的可用性的 值的大小按序排列的。 这样， 次用户在根据该向量中各个传输机会的 次序， 优先选择可用性的值大的一个， 从而进一步减少了选择所花费 的时间， 可进一步提高资源选择效率。

[53] 作为另一示例，为不同的次用户选择的各传输 机 ^^择向量在其 对应的相同位置上的分量 (即估计可用的传输机会的标识信息)彼此不 同， 这样可以避免各个次用户之间的传输碰撞。

[54] 以上描述了根据本公开的实施例或示例的频傳 协调器或次基站 为次用户分配传输资源的方法。下面描述根据 本公开的次用户侧根据 所接收的传输机会选择向量来选择传输机会的 方法的一些实施例和 示例。

[55] 图 4是示出根据 开一实施例的用于认知无线电系统中的资 源利用方法的示意性流程图。 该资源利用方法是在次用户侧实施的。

[56] 如图 4所示， 该方法包括步骤 412和 414。

[57] 在步骤 412中，次用户从频谱协调器或次基站接收用于 该次用户 的传输机会选择向量。 该传输机会选择向量包含多个传输机会分量， 每一传输机会分量对应于一候选传输机会 (即被频谱协调器或次基站 估计为可用的传输机会， 也称为估计可用的传输积 1会）的标识信息。

[58] 作为一个示例，该传输机会选择向量可以是多 个估计可用的传输 机会的序号的一个排列，如根据各个传输机会 的可用性的大小按序排 列。上文所述的实施例或示例中已经给出了传 输机会选择向量的详细 描述和具体示例， 这里不重复描述。

[59] 然后， 在步骤 414中， 次用户在所述传输机会选择向量中包含的 多个估计可用的传输机会中选择一个，并对所 选择的传输机会进行感 知， 以确定该传输机会当前是否可用（即感知该传 输机会当前是否为 主网络所使用）。 若是（即若感知到该传输机会当前空闲）， 则利用该 传输机会进行数据传输。 否则， 则感知传输机会选择向量中的下一估 计为可用的传输机会。如果感知到传输机会选 择向量中的所有估计可 用的传输机会当前均不可用， 则该次用户此次不进行数据传输。

[60] 在一个具体示例中，所述传输机会选择向量中 的用于标识多个估 计可用的传输机会的信息可以是根据这多个估 计可用的传输机会的 可用性的值的大小按序排列的。 这样， 在步驟 414中， 次用户可以首 先对所述传输机会选择向量中的多个估计可用 的传输机会中可用性 的值最大的一个估计可用的传输机会进行感知 ， 若感知到其可用， 则 利用该可用传输机会用于数据传输。 否则， 按顺序对所述传输机会选 择向量中的下一估计可用的传输机会进行感知 。

[61] 假设次用户对传输机会选择向量中的估计可用 的传输机会完成 一次选择和感知操作所用时间称为一个传输机 会选择单元 (Selection Unit, SeU)„ 一次选择和感知操作包括对某个传输机会对应 频带的感 知以及检测该频带是否被占用的操作。次用户 所使用的传输机会选择 单元的个数等于传输机会选择向量的长度。在 每个传输机会选择单元 开始的时刻，次用户对传输机会选择向量中相 应位置的元素所对应的 传输机会进行感知， 若检测结果为该传输积 1会可用， 则该次用户立刻 转入数据传输阶段； 若检测结果为该传输机会不可用， 则该次用户在 下一个传输机会选择单元开始对传输机会选择 向量中下一个元素对 应的传输机会进行感知和检测；依此类推直到 找到可用传输机会转入 数据传输阶段，或者尝试了传输机会选择向量 中所有估计可用的传输 机会仍然未能发现可用传输机会， 则停止传输机会选择。

[62] 作为一个示例， 图 4所示的资源利用方法还可包括步骤 416。 在 步骤 416中，次用户反馈与利用所述传输机会进行数 据传输有关的传 输结果信息。

[63] 作为具体示例，次用户反馈的传输结果信息可 以包括传输结果向 量和 /或传输结果值。 传输结果向量包含关于所述传输机会选择向量 中的各传输机会对该次用户是否可用和 /或数据传输是否成功的信 息。传输结果值表示为各次用户使用的传输机 会在传输机会选择向量 中的位置， 如果该值小于传输机会选择向量的长度， 通过查询传输机 会选择向量即可确定被选择的传输机会；如果 该值不小于传输积 1会选 择向量的长度， 即可确定该次用户没有找到可用的传输机会。

[64] 作为具体示例， 次用户反馈信息的时机可以根据反馈信道来确 定。 例如， 可以采用专用的反馈信道， 在次用户确定传输机会之后即 可进行反馈。 又如， 对于获得可用传输机会的次用户， 可以使用所获 得的资源在数据传输后进行反馈， 而未获得可用传输机会的次用户使 用某些专用的反馈信道在完成传输机会选择之 后进行反馈。 [65] 如果次基站从频讲协调器收到有关不会为次用 户所选择的传输 机会的信息， 则在传输机会选择阶段， 次基站对这些传输机会进行感 知， 以检测它们是否被主系统使用。

[66] 以下参考图 5-8来描述根据本公开的资源分配和利用方法的 一 些应用示例。

[67] 在这些示例中， 假设认知无线电网络的系统包括： 1个频讲协 调器， 记作 SC; N _SBS 个次基站， 分别记作 SBS^ SBS^^SBS^ ； Nsu 个次用户， 分别记作 SU^ SU^^ SU^^

[68] 图 5示出了认知无线电网络的资源划分的一个示� �。 假设认知 无线电网络的资源根据图 5所示的示例划分： 主网络包含 N _CH 个信道， 分别记作 ; —个时隙的时长记作 T _ts ， 时间轴按时隙 划分， 时间变量记作 t e [0,∞]； —个传输机会包含一个信道的一个时 隙。 因此， 在第 _t 个时隙用信道序号来标识传输机会 (下文中， 信道序 号和传输机会序号是同一的)。

[69] 在本示例中， 由频谱协调器进行传输机会可用性估计、 传输机 会选择向量计算以及传输机会选择向量的发布 。频谱协调器在每一传 输机会开始时进行上述处理， 所用总时间记作 T _E 。

[70] 次用户根据传输机会选择向量来选择传输机会 所用时间记作

T _Se ， 其中， 传输机会选择向量的长度记作 L _SeV ， 选择一次传输机会的 时长记作 T _SeU 。 数据传输所用时间记作 T _TR ， 表征次用户可用于进行 数据传输的最少有效时间。

[71] 次用户反馈传输结果所用时间记作 T _F 。

[72] 以上时间的设定仅仅是一个示例。 在实际应用中， 需考虑具体 的次网络传输协议以及对次用户传输性能的优 化目标，而不限于上述 示例。

[73] 另夕卜，假设信道 CHj (j e [0，...N _CH -1】）拥有与连续空闲时段统计 量有关的 3个参量： ( 1 ) OTD ' 定义为时隙^前信道 CHj上连续空 闲时段的平均时长； （2 ) CITD t) , 定义为时隙 M时信道 CHj所在连 续空闲时段的时长， 如果时隙 t-1时的信道 CHj被主网络使用则该值为

0； 以及（3) , 定义为时隙 t之前信道 CHj上累计的连续空闲时 段个数。

[74] 次用户 SUi (i≡ [0，···Ν _8υ -1】)针对信道 CHj G≡ [0,...N _CH -1])在时 隙 t _E [0,∞] 之前的传输结果统计量可表示为 φ，』·(ΐ)。 假设次用户 SUi对 信道 CHj在时隙 t之前的选择次数为 _Zi ，j(t)， 其中使用信道 CHj成功进行 数据传输的次数为 W _ij (t)。 若 (t)≠0， 则传输结果统计量 d _ij (t)可采 用下式计算：

[75] 次用户 SUi对所有信道在时隙 t之前的传输结果统计量可以构成 一个向量， 表示为^ ^^，…，^^ ]。 所有次用户在时隙 t之前 的传输结果统计量构成矩阵 D(t)， 该矩阵可用下式表示：

[76] 次用户 SUi对信道 CHj在时隙 t的传输机会选择概率可表示为 Pi,j(t); 对所有信道在时隙 _t 的传输机会选择概率可以构成一个向量， 表示为 ' 并且有 Vi,∑。 _≤j≤Nai _ _lPij (t) = l。 所有次用 户在时隙 t的传输机会选择概率可以构成矩阵 P(t)，该矩阵可用下式表

[77] 次用户 SUi在时隙 t的传输机会选择向量可表示为 , 其中 _Sl ,j(t) _G [— l..N _CH — l],j _G [0.丄 _SeV — 1], 其中， -1 表示无可选传输机会， [O..N _ra _l]对应于信道的序号。 所有次用户在 时隙 ί的传输 选择向量 选择矩阵 S(t)， 该矩阵可用下式表示:

[78] 次用 户 SUi在 时 隙 t的传输结 果向 量可表示 为

R^t) = [r _li0 (t)... _{¾iLsev i} (t)]， 其中， η j(t) G {0,1}表示次用户 Sl^对传输机会 S _{l j} (t)是否可用， 其中 1表示可用， 0表示不可用。 次用户 SUi在时隙的 传输结果值，记作 1^)€[0.丄^]，表示 SUi的可用传输机会在传输机会 选择向量中的位置， 若该值不超过 L _SeV -l则表示可用传输机会序号为 S^( _t )(t)， 若该值为 L _SeV 则表示无可用传输机会。

[79] 下面参考图 6来描述认知无线电系统将本公开的方法应用� �初 始化学习的示例。该初始化学习阶段可发生于 认知无线电系统的启用 或者重启时。

[80] 时间变量被初始化为 t=0。另外，假设初始化学习时段的时间长 度为 (单位为时隙）（如图 5所示）。

[81] 首先，在步骤 620中，初始化连续空闲时段统计量与传输结果 统 计量。

[82] 信道 CHj的连续空闲时段统计量参量均初始化为零， 即

CITDj(t) = 0， CITDj(t) = 0， <^)j(t)=0。

[83] 次用户 SUi对信道 CHj的选择次数 ¾，』(0)、使用信道 CHj成功进行 数据传输的次数 Zij(0)以及传输结果统计量 d _ij (t)均被初始化为零， 即 (0) = 0， W _y (0) = 0, d _y (t) = 0„

[84] 当 t未达到 T _L (即 0 < t < T _L )时， 在时隙 t循环进行下述步骤 622、 624、 626和 628操作。

[85] 可选地， 在该步骤中， 还可以初始化传输机会选择概率。 作为 一个示例， 可以采用下文参考式（ 15 )描述的方法来初始化传输机会 选择概率。 [86] 然后，在步骤 622中，频讲协调器更新连续空闲时段统计量与 传 输结果统计量。

[87] 若首次进入该循环 (即 t = 0时)， 则忽略本操作； 否则（即 t>0时)， 频傳协调器收到来自次用户的传输结果向量 Ri(t-l)后， 判断次用户对 输机会的利用情形，并更新连续空闲时段统计 量以及传输结果统 计量。 判断方法为依次满足下列 2个条件：

[88] 条件 1.设所有传输结果向量 Ri(t-l) ( 0<i<N _su -l )中的所有标记 为可用的传输机会形成集合， 记作：

Sl = Uo _≤1≤ N _su - ₁ {s _1J (t-l)|r _1J (t-l) = l;}

对 Si中的任意传输机会 S 6 Sv若其在多个次用户的传输结果向量中 被标记为可用， 即 |{i| _Slj (t— 1)=S且 — l) = l,0≤i≤N _su — 1}|>1，则其中 该传输机会在传输机会选择向量中的位置最靠 前的次用户获得该传 输机会，即 su _{i|Sij (卜 _{1)=S ri} j _(t _ ₁₎₌₁ ， _0≤i≤Nsu _ _1} 。在其它次用户 siii 的传输结果向量 Ri(t-l)将该传输积会标记为不可用。

[89] 条件 2· 经过条件 1筛选后， 对任一次用户 SUi， 若其传输结果向 量 Ri(t-l)中包含的非零元素超过 1个， 即 I {j I _Γι (t - 1) = 1 } |> 1表示该次用 户有多个可用传输机会，则其中在传输机会选 择向量中位置最靠前的 传输机会将被认为对该次用户可用， 即 将该次用户 的传输结果向量 Ri(t-l)中的其它传输机会标记为不可用。 此时， 所有 传输结果向量 Ri(t-l) ( 0< i < N _su - 1 )中的所有标记为可用的传输机 会形成一个集合， 记作： 也就是说， S为被次用户使用的传输机会集合。 次基站检测到的未被 主系统使用也未被次用户使用的传输机会的集 合记作§。 其它为主系 统所使用的传输机会的集合记作 ^ = {CHj 10≤ j≤ N _CH - 1 }

[90] 当更新连续空闲时段统计量时， 若信道 CHj在时隙 t-1被主系统 所使用（即 CH」 e ^ ), 则当该信道在时隙 t-2也被主系统所使用（即 ciTD!t-i o)时保持所有的参量值不变， 即

。 当该信道在时隙 _t _2不被 主系统使用（即 (t-l)> 0 )时，则重新计算得到：

CITDi(t-l) x(T¾)j(t-l)+CITDi(t-l)

CITDi(t)=

CTTDj(t-l)+l

(5)

CITD ₁ (t)>0, (6)

若信道 CHj不被主系统所使用（即 c e s u §)， 则有:

0X0,( = 0X0,(1-1), (8)

CITD ₁ (t) = CITD ₁ (t-l) + l, (9)

[91] 当更新传输结果统计量时，任一次用户 SUi对未被选择的信道的 传输结果统计量保持不变， 即^ ：^^- ); 而对被选择的信道

CHj (经过条件 2筛选后得到的传输结果向量 (t-l)中，若存在标记为可 用的位置，则 CHj为传输机会选择向量8^-1)中该位置及其之前� ��有位 置的传输机会； 否则， CHj为传输机会选择向量 Si(t-l)中所有的传输机 会， 可采用下式表示：

{ _Sl , _k (t_l)|0≤k≤K,r _lK (t_l) = l},如果 _lK (t_l) ₌ l,0≤K<L _SeV

CH;

{s _lik (t _ 1) 10≤ k < L _SeV } , 如果不存 , (t-l) = l,0<K< L _SeV

(11)

[92] 进行如下操作： 对其在时隙 t的选择次数增加 1， 即

¾(ΐ)=¾(Μ)+1; 对其中可成功进行数据传输的传输机会 CHj (即经过 条件 2筛选后得到的传输结果向量 (ΐ-1)中， 若存在标记为可用的位 置， 则 CHj为标记为选择向量 Si(t-l)中该位置的传输机会； 否则， CHj 不存在， 可用下式表示：

s _iK (t-l) , $P¾r _iK (t-l) = l,0≤K<L,

CH; ^SeV (12)

不存在，如果不存 i¾, _K (t- l) = l,0≤K<L _SeV

[93] 次数增加 1， 否则次数保持不变， 即：

ι ⁾ \ w t-i),其它。 、丄

[94] 最后， 利用上式来计算传输结果统计量：

w _H (t)

d" ^{(t) =} ^ (14)

[95] 在步骤 624中， 频谱协调器进行传输机会选择向量的计算与发 布。

[96] 在初始化学习阶段 ( T _L )， 次用户仅通过学习来获取主网络资 源的使用模式， 即使发现可用资源也不用来进行实际的数据传 输。 所 以， 整个传输机会尽可能地用来进行学习， 因此， 传输机会选择向量 的长度可以设为其上限，即除了 T _E 和 T ^外整个时隙都用来进行传输

T -T -T

机^ ^择， 表示为 L _SeV = min{ its

N _CH }

X SeU

[97] 传输机会选择矩阵 S(t)的设定要求包括： 保证每个传输机会选 择单元中各次用户的值或者为信道序号或者为 _ ₁₍ 表示无可选传输机 会)； 保证同一列中非负元素各不相同， 使得次用户在进行传输机会 选择时避免相互冲突； 保证同一行中非负元素各不相同， 即每个非负 元素在任一次用户的选择向量中最多出现一次 ， 减少重复选择； 在 TL 时间内， 每个次用户的可选传输机会为 TLxL _SeV 个， 保证其中任一次 用户对每个信道的选择次数超过某个预先设定 的较大正整数 N _th ， 使 得次用户对每个信道的使用模式学习到足够多 的信息。

[98] 作为计算传输机会选择矩阵 S(t)的方法的一个示例， 可随机生 成信道序号在各次用户上的一个排列作为 S(t)的起始列， 若信道序号 数小于次用户数 (即， N _CH < N _SU )， 则没有分配到信道的次用户值设为 - 1 , 若信道序号数大于次用户数（即， N _CH > N _SU ), 则先从 N _CH 个信 道中随机选出 N _su 个， 然后再随机生成一个排列； 为保证各次用户在 各信道上有近似的选择机会， 新生成的排列将与之前的排列进行比 较， 若至少有一位与之前相同， 则重新生成排列； 在 1个时隙内重复 以上操作生成一个 L _SeV 列的矩阵 S(t); 在 T _L 时间内重复以上操作， 生 成 TL个不同的矩阵 S(t)使得各信道在各次用户序列中出现的累计� �数 超过 N _th 。

[99] 作为计算传输机会选择矩阵 S(t)的方法的另一示例， 可随机生 成信道序号在各次用户上的一个排列作为 S(t)的起始列， 若信道序号 数小于次用户数 (即， N _CH < N _SU )， 则没有分配到信道的次用户值设为 -1， 若信道序号数大于次用户数（即， N _CH > N _SU )， 则随机选用其中 N _su 个信道； 下一列从第 0个次用户处改变其可选的信道序号， 使得 与矩阵中其所在行之前的各列的值都不同， 如果不可更改， 则退回到 其前一个次用户处进行更改， 然后， 再在后续次用户生成新排列； 在 1个时隙内重复以上操作， 生成一个 L _SEV 列的矩阵 S(t); 在 TL时间内， 重复以上操作， 生成 TL个不同的矩阵 S(t)， 使得各信道在各次用户序 列中出现的累计次！ ^过 N _th 。

[100] 在生成传输机会选择矩阵 S(t)后， 将其中的各行 (即传输机会选 择向量 Si(t))发布给对应的次用户 SUi。 [101] 设传输机会选择矩阵 S(t)中包含的传输机会集合为 SQ， 全部传 输机会集合为 {CHj I j e [0..N _eH _l]}，则不被次用户选择的传输机会集合 为 §。= {CHj | j e [0..N _CH _l]} -S。。 集合 §。被发布给次基站用于检测（即， 该集合包含次基站进行感知和检测的传输机会 ）。 当然， 本领域技术 人员应可了解， 当传输机会选择矩阵 S(t)中包含的传输机会集合等于 全部传输机会集合时， 则次基站分配到的感知集合为空集， 即不需要 做任何感知操作。

[102] 在步骤 626中，次用户根据接收到的传输机会选择向量 来选择传 输机会。

[103] 次用户 SUi接收到传输机会选择向量 Si(t)后， 将从在第 0个传输 机会选择单元的开始时刻进入传输机会选择阶 段。 因为在初始化阶 段， 次用户并不占用主网络资源进行数据传输， 所以即使次用户发现 可用资源也不能保证该发现先于其它次用户， 因此次用户 SUi在传输 机会选择阶段要对向量 Si(t)中每一个传输机会进行尝试， 生成传输结 果向量 (t)。

[104] 与此同时， 次基站对集合 § ₀ 中的传输机会进行感知， 检测到其 中未被主系统使用的传输机会集合记作 §， 并反馈给频谱协调器。

[105] 在步骤 6 ² 8中， 次用户反馈传输结果信息。

[106] 次用户 SUi生成时隙1的传输结果向量1^ ₁ 0) = [ ).. _1/ _ ₁ )]，其 中 {0,1}表示 SUi对于传输机会 Si, j(t)可用与否， 其中 1表示可用， 0 表示不可用。 然后将传输结果向量 (t)反馈给频语协调器。

[107] 作为一个初始化传输机会选择概率的示例， 对次用户 其传输机会选择概率 p TJ被设定为均值， 即：

[108] 以上描述了初始化学习阶段的具体示例。 下面参考图 7来描述 该学习阶段之后的实际数据传输阶段（即图 5中所示的 TL之后的时段 ) 的具体示例。

[109] 当 t达到 T _L 且不超过网络总体运营时间 T _D (即 T _L ≤t≤T _D )时， 在每 一时隙 t循环执行下述步骤 730-738的操作。

[110] 在步骤 730， 频傳协调器估计传输机会的可用性。

[111] 在该步骤 730， 可以首先更新连续空闲时段统计量与传输结果 统计量。

[112] 若首次进入该循环 (即 t = T _L )， 则忽略本操作； 否则（即 t>T _L )， 根据传输结果值1^-1)判断次用户对各传输机会� ��否可用，并更新连 续空闲时段统计量以及传输结果统计量。若1^- 1)< ^，则表示序号 为 -1)的传输机会对于次用户 SUi可用，所以可被次用户使用的 传输机会的集合可表示为 S={ _(t t— l)<L _SeV }。 次基站检测 到的未被主系统使用也未被次用户使用的传输 机会的集合可记作 §。 被 主 系 统 使 用 的 其 它 传 输 机 会 的 集 合 可 记 作 5 ={CHj |0≤j≤N _CH -l}

[113] 在更新连续空闲时段统计量时， 若信道 CHj在时隙 t-1被主系统 使用（即 CHj G ^ ), 则当该信道在时隙 t-2被主系统使用（即

CITD^t-1)^)时保持所有的参量值不变， 即：

CITD!^CITD!t-l) ( 16) CITD _i (t) = CITD _i (t-l) ( 17)

[114] 当该信道在时隙 t-2不被主系统使用（即 CI T A (t - 1) > 0 )时，重新 进行计算， 即

CITDi(t-l) x( rr j(t-l)+CITDi(t-l)

CITDi(t)=

CITDj(t-l)+l

(19)

(20) [115] 若信道 CHj不被主系统使用（即 CH」eSU§)， 则有

0X0,( = 0X0,(1-1) (22)

CITD _i (t) = CITD _i (t-l) + l (23)

[116] 在更新传输结果统计量时，任一次用户 SUi对未被选择的信道的 传输结果统计量保持不变， 即 (θ = (ί-ΐ); 而对被选择的信道

( 1¾(若1^_1)<1^ _¥ (即可用传输机会）， 则 CHj为选择向量 Si(t-l)中 该位置及其之前所有位置的传输机会； 否则， CHj为选择向量 Si(t-l) 中所有的传输机会， 可表示为：

{ _Sl , _K (t - 1) 10≤ k≤ Γ! (t - 1)} ,如果 I?(t - 1) < L _SeV )

CH;

{s _lik (t _ 1) 10≤ k < L _SeV } ,如果 I?(t - 1) = L _SeV [117] 可进行如下操作： 对其在时隙 _ί 的选择次数增加 1, 即 + !； 对其中可成功进行数据传输的传输机会 CHj (若 ^(1-1)<^,则 CHj为该可用传输 IL会； 否则 CHj不存在，可表示为：

SeV / 、 l不存在，

[118] 次数增加 1， 否则次数保持不变， 即：

[119] 然后， 利用来上式（14 ) (即 d _(t ) = ^^ )计算传输结果统计量。

> (t)

[120] 然后， 在该步骤 730中， 还可更新传输机会选择概率。

[121] 若首次进入该循环 (即 t=T _L )， 则忽略本操作； 否则（即 t>T _L )， 根 据传输结果统计量更新传输机会选择概率：对 于传输结果统计量设定 阈值 d _th 。 对于传输结果统计量超过该阈值的传输机会进 行奖励 (reward), 对于不超过阈值的传输机会则进行惩罚（punish )。 可采用 下列方法来更新传输机会选择概率： 设定变更速度值 δ, 设进行奖励 的传输机会个数为 N _re ， 则进行惩罚的传输机会个数为 N _CH -N _re ， 对于 每个被奖励的传输机会， 赋值其传输机 ^^择概率 Pi, j(t)为： p _i;J (t) = mm{p _i;J (t - l) + -^,l } ( 28 )

^{1 J} re

[122] 对于每个被惩罚的传输机会， 则赋值其传输机会选择概率 Pi，j(t) 为: ρ,. ,(t) = max{ _Pi ,(t— 1) + ^ - ^ ,0} ( 29 )

' ^J " N _CH - N _re [123] 在步骤 732中， 频谱协调器进行传输机会选择向量的计算与发 布。

[124] 在实际数据传输阶段， 当次用户发现可用资源时， 即转入实际 数据传输。 所以， 传输机会选择向量长度的设定需要考虑有效数 据传 输的时长。

[125] 作为一个示例， 可以采用与上述初始化传输阶段相同的方法， 即整个传输机会尽可能的用来进行选择，于是 传输机会选择向量长度 可以设为其上限，即除了 1^和1^以外整个时隙都用来进行传输机会选 择， 表示为 L _SeV = 但是， 在这种方法中， 如果在靠后的 传输机会选择单元即使找到传输机会，也没有 足够的时间进行数据传 输了， 从而导致这些选择无效。 基于此， 定义数据传输时长 T _TR 。

[126] 作为另一示例， 除了 T _E 、 丁^和！^的时间， 整个时隙都用来进 行传输机会的选择； 同时为避免在一个选择序列中对同一传输机会 进 行重复 所以设定 L _SeV 长度不超过传输机会的总数 N _CH ， 即：

[127] 而对传输机会选择矩阵 S(t)的要求是： 保证每个传输机会选择 单元中各次用户的值为信道序号或者为 -1(表示无可选传输机会)； 保 证同一列中非负元素各不相同，使得次用户在 进行传输机会选择时避 免相互冲突； 保证同一行中非负元素各不相同， 即每个非零元素在任 一次用户的传输机会选择向量中最多出现一次 ， 减少重复选择。

[128] 图 8示出了根据传输机会选择概率矩阵 P(t)以及连续空闲时段 统计量来计算传输机会选择矩阵 S(t)的一个示例。

[129] 如图 8所示， 在步骤 840中， 将 P(t)赋值给一新矩阵

[130] 在步骤 842中， 从新矩阵 0中选取值最大的元素， 如果同时存 在多个元素具有相同的最大值则在其中选择满 足下列条件的信道：

CITDjt (t) max {CITDj, (t) -CITD. (t) | 0 < CITDj, (t) -CITD. (t) < }，

2

[131] 如果仍然有多个元素， 则从中随机选取一个。 设被选取的元素 为 」(0，则其对应的次用户为 SUn，信道为 ， 则在矩阵 S(t)的次用 户为 所在行第 0列标记信 号 c ，即 _Sii 。(t) = C ，表示 c 为 次用户 第 0个进行选择尝试的信道； 将 的值设为 0;

[132] 在步骤 844中， 在新矩阵 0中除去第^行、 第 j 以外的元素， 按照步骤 842的方法选择下一个元素 ， 并标记8 ₁₂ 。(0 = (^ ； 将 p, . (0的值设为 0;

[133] 在步骤 846中， 判断 S(t)的第 0列中是否充满元素或者所有信道 序号是否都已被处理。 若否， 则重复以上步骤 840-844的操作， 直到 当信道序号数不少于次用户数即 N _CH ≥N _SU 时， S(t)的第 0列中充满元 素； 或者当信道序号数小于次用户数即 N _CH <N _SU 时， 所有信道序号都 已被处理过。 此时， S(t)中没有分配到信道的次用户第 0列设为 -1;

[134] 经过步骤 840-844之后， 可形成新的矩阵 1：)。 在该矩阵中重复 步骤 840-844， 依次生成 S(t)的第 1列，第 2列， 直到第 L _SeV -l列。

[135] 在生成传输机会选择矩阵 S(t)后， 该矩阵中的各行 (即传输机会 选择向量 Si(t))被发布给对应的次用户 SUi。

[136] 在步骤 734中，次用户根据接收到的传输机会选择向量 来选择传 输机会。

[137] 次用户 SUi接收到传输机会选择向量 Si(t)后， 从在第 0个传输机 会选择单元开始时刻进入传输机会选择阶段。 在第 0个传输机会选择 单元开始时刻，次用户 SUi对选择向量中第 0个元素 Si，。(t)对应的传输机 会进行感知， 若检测结果为该传输机会可用， 则该次用户立刻转入数 据传输阶段； 若检测结果为该传输机会不可用， 则该次用户在下一传 输机会选择单元开始对选择向量中下一个传输 机会进行感知；依次类 推直到找到某传输机会转入数据传输阶段，或 者尝试了传输机会选择 向量中所有传输机会仍然未能发现可用资源， 于是放弃尝试。

[138] 在步骤 736中， 次用户利用所选择的传输机会进行数据传输。

[139] 当次用户 SUi在传输机会选择阶段找到可用资源后，就立 即转入 数据传输阶 该资源进行使用。

[140] 在步骤 738中， 次用户反馈传输结果信息。

[141] 次用户 SUi生成时隙 ί的传输结果值。 若该值不超过 L _SeV -l， 则 表示可用传输机会序号为 s ^t) ; 若该值为 L _SeV , 则表示无可用传 输机会。 次用户 SUi可以利用预先确定的反馈信道， 将传输结果值反 馈给为其服务的次基站， 由该次基站将该信息发送给决策的频语协调 器。

[142] 以上描述了根据本公开的资源分配方法和资源 利用方法的一 些实施例和示例。 下面参考图 9-10来描述根据本公开的实施例的资 源分配设备和资源利用设备。 [143] 图 9是示出根据本公开一实施例的资源分配设备� �结构的示意 性框图。该资源分配设备 900可以配置于次网络的次基站侧或者配置 于频谱协调器侧， 例如作为次基站或者频谱协调器的一部分。

[144] 如图 9所示， 该资源分配设备 900 包括步骤传输机会评估装置 901、 向量生成装置 903和发送装置 905。

[145] 传输机会评估装置 901 用于估计主通信系统的无线资源中的传 输积 1会的可用性。

[146] 与上文描述的方法实施例和示例相似，这里所 述的传输机会的可 用性为用于表示传输机会是否可为次用户使用 的特征值。其可以用于 表征主网络及次网络对许可频谱的使用模式。 例如， 传输机会的可用 性可以用连续空闲时段统计量、传输结果统计 量以及传输机会选择概 率中的一个或更多个来表示。 其中， 所述连续空闲时段统计量表示传 输机会对应的频带不被主网络使用的连续时长 ；所述传输结果统计量 表示次用户在各传输机会对应的频带上实现成 功数据传输的统计结 果； 所述传输机会选择概率表示次用户选择该传输 机会的概率 o

[147] 作为一个示例，传输机会评估装置 901可以统计传输机会的连续 空闲时段统计量， 作为反映传输机会的可用性的特征值。传输机 会的 连续空闲时段统计量可以用下列参量中的一个 或更多个来表示： （ 1 ) 该传输机会所在的频段在过去的预定时间段内 连续空闲时段的平均 时长； ( 2 )该传输机会所在的频段在过去的预定时间段� �出现概率最 高的连续空闲时段的时长； （3 )当前传输机会所在在过去的预定时间 段内的对应时刻所在连续空闲时段的时长（如 果当前传输机会被主网 络使用， 则该值为零）。 这些时间统计量可以由频傳协调器或次基站 来感知，或者可以由各个次用户感知并报告到 次基站或频谱协调器进 行统计； （4 )该传输机会所在的频 过去的预定时间段内的累计的 连续空闲时段个数。

[148] 作为一个示例，传输机会评估装置 901可以进一步统计传输机会 的传输结果统计量， 作为反映传输机会的可用性的特征值。传输结 果 统计量可定义为： 在当前传输机会对应时刻之前的预定时间段内 ， 次 用户在各传输机会对应的频带上成功进行数据 传输的次数。作为一个 变型， 传输机会评估装置 901可以将传输结果统计量进行归一化为： 在当前传输机会对应时刻之前的预定时间段内 ，次用户在^ "输机会 数的比值。有关次用户在传输机会上进行数据 传输是否成功的信息由 次用户反馈给次基站或频谱协调器，并由次基 站或频傳协调器进行统 计。

[149] 作为一个示例，传输机会评估装置 901还可以根据上述传输结果 统计量来计算传输机会选择概率。传输机会选 择概率随着传输结果统 计量的变化而变化。 具体地， 传输机会选择概率随传输结果统计量增 加而增加， 随传输结果统计量降低而降低。 可以采用例如下文参考式 ( 15 )、（ 28 )或（ 29 )或者图 3描述的方法来计算传输机会选择概率， 这里不重复描述。

[150] 向量生成装置 903 用于根据各传输机会的可用性为认知无线电 系统中的每一个次用户设置传输机会选择向量 ，每个次用户的传输机 会选择向量包含用于标识多个估计可用的传输 机会的信息。向量生成 装置 903可以采用上文各个实施例和示例中描述的方 法来生成传输机 会选择向量， 这里不重复描述。

[151] 向量生成装置 903在为各个次用户设置传输机会选择向量时， 需 保证各次用户传输机会选择向量的相同位置上 传输机会序号不同。这 样可以避免次用户在传输机会选择时发生碰撞 (即不同的次用户同时 占用相同传输机会)。 又如， 在为各个次用户设置传输机会选择向量 时，向量生成装置 903要保证同一个次用户的传输机会选择向量在 不 同位置上的传输机会序号不同。这样可以避免 次用户在一个传输机会 中的传输机^^择阶段对同一传输机会进行多次� ��复的选择。

[152] 在向量生成装置 903 计算得到针对次用户的传输机会选择向量 之后，发送装置 905将所生成的传输机会选择向量发布给相应的 次用 户。

[153] 在上述实施例和示例中，为每个次用户设置一 个传输机会选择向 量， 即设定了次用户选择传输机会的规则， 由于提供给次用户的多个 传输机会是才艮据其对于该次用户的可用性来 选择的， 因此， 提高了次 用户选择传输资源的效率并提高了资源利用率 。

[154] 另外， 作为示例， 传输机会选择向量可以仅包括针对次用户的估 计可用的传输机会的序号， 因此， 传输机会选择向量的发布仅占用较 少的传输资源和较小的时延。 [155] 作为一个示例，传输机会选择向量中的用于标 识多个估计可用的 传输机会的信息可以是根据这多个估计可用的 传输机会的可用性的 值的大小按序排列的。 这样， 次用户在根据该向量中各个估计可用的 传输机会的次序， 优先选择可用性的值大的一个， 从而进一步减少了 选择所花费的时间， 可进一步提高资源选择效率。

[156] 作为另一示例，为不同的次用户选择的各传输 机 ^^择向量在其 对应的相同位置上的估计可用的传输机会彼此 不同，这样可以避免各 个次用户之间的传输碰撞。

[157] 作为具体示例，上述资源分配设备 900可以保存有关各个次用户 的传输机会可用性的信息（例如在存储装置中 （图中未示出））， 并在 该资源分配过程中根据次用户反馈的传输结果 以及次基站对未被次 用户选择的传输机会的检测结果来计算并更新 有关各次用户的传输 机会可用性的信息。

[158] 图 10是示出根据 开一实施例的用于认知无线电系统中的资 源利用设备的示意性流程图。该资源利用设备 1000设置于次用户侧， 例如可以被配置作为次用户设备的一部分。

[159] 如图 10所示， 资源利用设备 1000包括接收装置 1001和感知装 置 1003ο

[160] 接收装置 1001用于接收来自频傳协调器或次基站的用于� �次用 户的传输机会选择向量。 如上文所述， 该传输机会选择向量包含用于 标识多个估计可用的传输机会的信息。

[161] 作为一个示例，该传输机会选择向量可以是多 个估计可用的传输 机会的序号的一个排列 ,如根据各个估计可用的传输积 1会的可用性的 大小按序排列。上文所述的实施例或示例中已 经给出了传输机会选择 向量的详细描述和具体示例， 这里不重复描述。

[162] 然后， 感知装置 1003在所述传输机会选择向量中包含的多个估 计可用的传输机会中选择一个，并对所选择的 估计可用的传输机会进 行感知， 以确定该传输积 1会当前是否可用（即感知该传输机会当前是 否为主网络所使用）。 若是（即若感知到该传输机会当前空闲）， 则次 用户利用该传输机会进行数据传输。 否则， 则感知装置 1003感知传 输机会选择向量中的下一估计可用的传输机会 。如果感知到传输机会 选择向量中的所有估计可用的传输机会当前均 不可用，则该次用户此 次不进行数据传输。

[163] 在一个具体示例中，所述传输机会选择向量中 的用于标识多个估 计可用的传输机会的信息可以是根据这多个估 计可用的传输机会的 可用性的值的大小按序排列的。 这样， 感知装置 1003可以首先对所 述传输机会选择向量中的多个估计可用的传输 机会中可用性的值最 大的一个估计可用的传输机会进行感知， 若感知到其可用， 则次用户 利用该可用传输机会用于数据传输。 否则， 感知装置 1003按顺序对 所述传输机会选择向量中的下一估计可用的传 输机会进行感知。

[164] 作为一个示例， 资源利用设备 1000还可包括发送装置 1005。 发 送装置 1005反馈与利用所述传输机会进行数据传输有� �的传输结果 息 o

[165] 作为具体示例， 反馈的传输结果信息可以包括传输结果向量和 / 或传输结果值。传输结果向量包含关于所述传 输机会选择向量中的各 传输机会对该次用户是否可用和 /或数据传输是否成功的信息。 传输 结果值表示为各次用户使用的传输机会在传输 机会选择向量中的位 置， 如果该值小于传输机会选择向量的长度， 通过查询传输机会选择 向量即可确定被选择的传输机会；如果该值不 小于传输机会选择向量 的长度， 即可确定该次用户没有找到可用的传输积 1会。

[166] 作为具体示例， 发送装置 1005反馈信息的时机可以根据反馈信 道来确定。 例如， 发送装置 1005可以采用专用的反馈信道， 在次用 户确定传输机会之后即可进行反馈。 又如， 对于获得可用传输积 1会的 次用户， 发送装置 1005可以使用所获得的资源在数据传输后进行� � 馈，而未获得可用传输机会的次用户使用某些 专用的反馈信道在完成 传输机会选择之后进行反馈。

[167] 根据 开的一个实施例，还提供了包括上述资源分配 设备和资 源利用设备的认知无线电系统。所述资源分配 设备可以设置在次基站 或频谱协调器处， 并可以被设置作为次基站或频傳协调器的一部 分。 所述资源利用设备可以设置在次用户处，并可 以被设置作为次用户设 备的一部分。

[168] 应理解， 上述实施例和示例是示例性的， 而不是穷举性的， 本公 开不应被视为局限于任何具体的实施例或示例 。 另夕卜， 在上述实施例 和示例中， 采用数字标记来表示方法的步骤或设备的模块 。 本领域的 普通技术人员应理解，这些数字标记只是为了 对这些步骤或模块作文 字上的区分， 而并非表示其顺序或任何其他限定。

[169] 作为一个示例，上述方法的各个步骤以及上述 设备的各个组成模 块和 /或装置可以实施为软件、 固件、 硬件或其组合。 上述装置中各 个组成部件、单元和子单元可通过软件、硬件 或其组合的方式进行配 置。 配置可使用的具体手段或方式为本领域技术人 员所熟知， 在此不 再赘述。

[170] 开还提出一种存储有机器可读取的指令代码的 程序产品。所 述指令代码由机器读取并执行时 ,可执行上述根据本公开实施例的资 源分配方法和资源利用方法。

[171] 相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指 令代码的程序产品 的存储介质也包括在本公开的公开中。所述存 储介质包括但不限于软 盘、 光盘、 磁光盘、 存储卡、 存储棒等等。

[172] 在上面对本公开具体实施例的描述中，针对一 种实施方式描述和 /或示出的特征可以以相同或类似的方式在一� �或更多个其它实施方 式中使用， 与其它实施方式中的特征相组合， 或替代其它实施方式中 的特征。

[173] 应该强调， 术语"包括 /包含"在本文使用时指特征、 要素、 步骤 或组件的存在， 但并不排除一个或更多个其它特征、 要素、 步骤或组 件的存在或附加。

[174] 此外， 本公开的方法不限于按照说明书中描述的时间 顺序来执 行， 也可以按照其他的时间顺序地、 并行地或独立地执行。 因此， 本 说明书中描述的方法的执行顺序不对本公开的 技术范围构成限制。

[175] 尽管上面已经通过对本公开的具体实施例的描 述对本公开进行 了披露， 但是， 应该理解， 本领域的技术人员可在所附权利要求的精 神和范围内设计对 开的各种修改、 改进或者等同物。 这些修改、 改进或者等同物也应当被认为包括在 开的保护范围内。