[发明专利]一种基于区块链的动态频谱接入方法

权利要求书

1.一种基于区块链的动态频谱接入方法，该方法用于具有次用户和主用户的无线通信系统，其中N个次用户通过动态频谱接入的方式接入1个主用户的频谱，其特征在于，所述动态频谱接入方法包括以下步骤：

S1、次用户在时隙初决定是否进行频谱感知，未进行频谱感知的用户进入休眠：

设频谱感知策略a_i(t)用于决定次用户i在t时刻是否进行频谱感知，令a_i(t)＝1表示用户i在t时刻进行频谱感知，a_i(t)＝0表示用户i在t时刻不进行频谱感知；各个用户根据一个相同的频谱感知参与概率P_s来决定是否进行频谱感知，即：

S2、进行了频谱感知的用户将频谱感知的结果广播给其他所有次用户，并接收 来自其他用户的频谱感知结果，通过将所有的频谱感知结果输入一个公用的融合算法，根据公用的融合原则，次用户得到协同频谱感知的结果，所述协同频谱感知的结果为主用户正在使用频谱或者主用户未使用频谱；未进行频谱感知的用户根据收到的其他用户的频谱感知结果和公用的融合算法根据公用的融合原则得到协同频谱感知的结果；若协同频谱感知的结果为主用户未使用频谱，则进入步骤S3，否则此时隙次用户不得接入主用户信道，进入步骤S4；

S3、次用户进行频谱竞拍，并广播自己的出价给其他的用户，在收到所有其他的次用户的出价后，各个次用户本地判断频谱竞拍的胜出者，出价最高的次用户获得此时隙的频谱接入权；

S4、各个次用户决定是否参与竞争来获得在区块链中写入频谱接入信息的权利，次用户通过参与共识算法，获取发布新的区块的权利，将这个过程定义为挖矿，设频谱感知策略c_i(t)用于决定次用户i在t时刻是否进行挖矿，令c_i(t)＝1表示用户i在t时刻进行挖矿，c_i(t)＝0表示用户i在t时刻不进行挖矿；各用户根据一个相同的挖矿参与概率P_m来决定是否进行挖矿，即：

第一个成功挖矿的用户将在区块中记录本时隙内有关频谱接入的信息，具体为各次用户进行频谱感知的决策结果、进行了频谱感知的用户的频谱感知结果，若协同频谱感知结果为主用户信道空闲，需要记录的信息还包括各个用户在步骤S3中频谱竞拍的出价；在记录了相关信息后，第一个成功挖矿的用户将这个区块广播给其他次用户；各次用户收到新的区块后将其保存在本地；根据记录的这些信息，参与了频谱感知和率先挖矿成功的次用户将会被自动奖励被区块链保护的虚拟货币，赢得竞拍的次用户将会被扣除其出价数量的虚拟货币；若没有用户成功挖矿，则这个时隙中的频谱接入信息无法记录到区块链中，导致此时刻的频谱竞拍失效，各次用户跳过步骤S5，休眠等待时隙结束；若协同频谱感知结果为主用户信道繁忙时，各次用户也将跳过步骤S5，休眠等待时隙结束；

S5、频谱竞拍的获胜者进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的动态频谱接入方法，其特征在于，所述公用的融合原则为通过大多数原则对收集到的频谱感知结果进行融合，即若大于或等于一半的频谱感知结果表示主用户正在使用频谱，则协作频谱感知的结果为主用户正在使用频谱，否则，协作频谱感知结果为主用户未使用频谱。