[发明专利]基于区块链的无线频谱接入方法及系统

说明书

本发明公开了基于区块链的无线频谱接入方法，包括：频谱感知节点获取主用户节点的频谱空洞信息；次级用户节点与频谱感知节点完成第一交易，次级用户节点获取频谱空洞信息；次级用户节点根据频谱空洞信息，与对应的主用户节点完成第二交易，获取对应频谱的使用权限；其中，在第一交易和第二交易完成后，生成待确认交易信息，记账节点将待确认交易信息打包，生成区块；使用PoP算法选取记账节点，所述PoP算法包括：将PoW算法中的随机数替换为竞争记账权的节点的位置信息和当前时间戳信息。本发明针对当前分布式频谱接入管理的诸多安全性问题，提出了利用区块链技术对无线频谱接入进行管理，有效提高了频谱接入的安全性。

技术领域

本发明涉及频谱共享技术领域。更具体地说，本发明涉及一种基于区块链的无线频谱接入方法及系统。

背景技术

随着无线通信技术的不断革新，无线网络服务在规模、速度、广度上发生了急剧的增长与扩张，现有的网络基础不能够完全满足如此庞大的负担，并对下一代无线网络的网络接入与通信质量保证构成了一系列挑战。传统的无线接入网(Radio Access Network)越来越难以跟上无线用户数目的巨大增长以及对于实时连接服务的要求。目前对于这类问题的解决方法是使用分布式、众包的多层网络覆盖服务，这种方式虽然大大降低了实际网络接入成本，也克服了集中式频谱接入管理方式易受恶意节点攻击的缺陷，但当前的分布式频谱接入管理仍不是完全去中心化的，总是有中心节点对全局进行控制，使得分布式系统的安全、隐私特性不宜发挥。因此，亟需设计一种能够一定程度克服上述缺陷的技术方案。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种基于区块链的无线频谱接入方法，其针对当前分布式频谱接入管理的诸多安全性问题，提出了利用区块链技术对无线频谱接入进行管理，通过区块链节点对无线接入节点身份验证，分布式区块链账本进行数据加密存储，有效提高了频谱接入的安全性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了基于区块链的无线频谱接入方法，包括：

频谱感知节点获取主用户节点的频谱空洞信息；

次级用户节点与频谱感知节点完成第一交易，次级用户节点获取频谱空洞信息；

次级用户节点根据频谱空洞信息，与对应的主用户节点完成第二交易，获取对应频谱的使用权限；

其中，在第一交易和第二交易完成后，生成待确认交易信息，记账节点将待确认交易信息打包，生成区块；

使用PoP算法选取记账节点，所述PoP算法包括：将PoW算法中的随机数替换为竞争记账权的节点的位置信息。

优选的是，所述的基于区块链的无线频谱接入方法，所述PoP算法中，相邻两次哈希运算的时间戳差值固定。

优选的是，所述的基于区块链的无线频谱接入方法，若一竞争记账权的节点得到的哈希值小于预设值，则选取该竞争记账权的节点为记账节点。

优选的是，所述的基于区块链的无线频谱接入方法，

频谱感知节点从次级用户节点获取感知任务；

频谱感知节点获取主用户节点的频谱空洞信息，生成第一定价；

次级用户节点向频谱感知节点提供第一报价；

若第一定价和第一报价满足第一预设规则，则次级用户节点与频谱感知节点进行第一交易。

优选的是，所述的基于区块链的无线频谱接入方法，主用户节点根据频谱空洞信息生成第二定价；

次级用户节点向主用户节点提供第二报价和位置信息；

若第二定价、第二报价和位置信息满足第二预设规则，则次级用户节点与主用户节点进行第二交易。