[發明專利]一種基于區塊鏈的動態頻譜接入方法

有效

• 申請號: 201910988903.8
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110601780B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 梁應敞;胡仕生
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

1.一種基于區塊鏈的動態頻譜接入方法，該方法用于具有次用戶和主用戶的無線通信系統，其中N個次用戶通過動態頻譜接入的方式接入1個主用戶的頻譜，其特征在于，所述動態頻譜接入方法包括以下步驟：

S1、次用戶在時隙初決定是否進行頻譜感知，未進行頻譜感知的用戶進入休眠：

設頻譜感知策略a_i(t)用于決定次用戶i在t時刻是否進行頻譜感知，令a_i(t)＝1表示用戶i在t時刻進行頻譜感知，a_i(t)＝0表示用戶i在t時刻不進行頻譜感知；各個用戶根據一個相同的頻譜感知參與概率P_s來決定是否進行頻譜感知，即：

S2、進行了頻譜感知的用戶將頻譜感知的結果廣播給其他所有次用戶，并接收 來自其他用戶的頻譜感知結果，通過將所有的頻譜感知結果輸入一個公用的融合算法，根據公用的融合原則，次用戶得到協同頻譜感知的結果，所述協同頻譜感知的結果為主用戶正在使用頻譜或者主用戶未使用頻譜；未進行頻譜感知的用戶根據收到的其他用戶的頻譜感知結果和公用的融合算法根據公用的融合原則得到協同頻譜感知的結果；若協同頻譜感知的結果為主用戶未使用頻譜，則進入步驟S3，否則此時隙次用戶不得接入主用戶信道，進入步驟S4；

S3、次用戶進行頻譜競拍，并廣播自己的出價給其他的用戶，在收到所有其他的次用戶的出價后，各個次用戶本地判斷頻譜競拍的勝出者，出價最高的次用戶獲得此時隙的頻譜接入權；

S4、各個次用戶決定是否參與競爭來獲得在區塊鏈中寫入頻譜接入信息的權利，次用戶通過參與共識算法，獲取發布新的區塊的權利，將這個過程定義為挖礦，設頻譜感知策略c_i(t)用于決定次用戶i在t時刻是否進行挖礦，令c_i(t)＝1表示用戶i在t時刻進行挖礦，c_i(t)＝0表示用戶i在t時刻不進行挖礦；各用戶根據一個相同的挖礦參與概率P_m來決定是否進行挖礦，即：

第一個成功挖礦的用戶將在區塊中記錄本時隙內有關頻譜接入的信息，具體為各次用戶進行頻譜感知的決策結果、進行了頻譜感知的用戶的頻譜感知結果，若協同頻譜感知結果為主用戶信道空閑，需要記錄的信息還包括各個用戶在步驟S3中頻譜競拍的出價；在記錄了相關信息后，第一個成功挖礦的用戶將這個區塊廣播給其他次用戶；各次用戶收到新的區塊后將其保存在本地；根據記錄的這些信息，參與了頻譜感知和率先挖礦成功的次用戶將會被自動獎勵被區塊鏈保護的虛擬貨幣，贏得競拍的次用戶將會被扣除其出價數量的虛擬貨幣；若沒有用戶成功挖礦，則這個時隙中的頻譜接入信息無法記錄到區塊鏈中，導致此時刻的頻譜競拍失效，各次用戶跳過步驟S5，休眠等待時隙結束；若協同頻譜感知結果為主用戶信道繁忙時，各次用戶也將跳過步驟S5，休眠等待時隙結束；

S5、頻譜競拍的獲勝者進行數據傳輸。

2.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的動態頻譜接入方法，其特征在于，所述公用的融合原則為通過大多數原則對收集到的頻譜感知結果進行融合，即若大于或等于一半的頻譜感知結果表示主用戶正在使用頻譜，則協作頻譜感知的結果為主用戶正在使用頻譜，否則，協作頻譜感知結果為主用戶未使用頻譜。