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专利号: 2022101460191
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-05-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于区块链的频谱接入优化方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

S1、基站根据设定好的频谱接入效用函数计算得到多类型的最优智能合约,并签署自己的数字签名,该最优智能合约生效,基站查询智能合约签署的结果,将资金转移到签署的最优智能合约中;

S2、基站向次要用户发出频谱感知指令,次要用户开始感知主要用户频谱是否在使用,并确定其自身的频谱接入的意愿结果;

S3、次要用户将其频谱接入的意愿结果上传给基站,即次要用户通过选择基站制定的对应类型的最优智能合约,来执行本次频谱接入过程;

S4、基站收到次要用户选择出的智能合约结果后,将选择出的智能合约结果上传到区块验证用户集合;

S5、区块验证用户将其能耗意愿结果上传给基站,即区块验证用户通过选择基站制定的对应类型的最优智能合约,统计每个区块验证用户在本地验证区块中每个事务的签名,当超过三分之二的区块验证用户接收到其他区块验证用户的提交消息,就将当前审计的区块发送到区块链进行储存;

S6、若验证后的区块被附加到频谱接入的区块链上,那么该交易就被确认生效,基站向对应类型的次要用户和对应类型的区块验证用户支付交易费,以补偿他们在协作频谱接入过程中的资源消耗。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的频谱接入优化方法,其特征在于,所述基站根据设定好的频谱接入效用函数计算得到自身的智能合约包括基站根据次要用户的频谱接入效用函数和区块验证用户的频谱接入效用函数构建出基站的频谱接入效用函数;在满足次要用户和区块验证用户的个人理性约束和激励兼容约束下,以最大化基站的频谱接入效用函数为目标模型,计算得到基站的智能合约。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的频谱接入优化方法,其特征在于,所述目标模型表示为:s.t.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

其中, 表示第m种类型的次要用户的延迟接入频谱所产生的价值; 表示第m种类型的次要用户获得的报酬; 表示第n种类型的区块验证用户所产生的价值;Vver,n表示第n种类型的区块验证用户获得的报酬;UBS表示基站的频谱接入效用函数; 表示次要用户的频谱接入效用函数; 表示区块验证用户的频谱接入效用函数;θm表示次要用户的类型m; 表示第m种类型的次要用户关于奖励的评估函数;p1表示单位通信价值成本;ωn表示区块验证用户的验证类型n;η(Vver,n)表示第n种类型的区块验证用户关于奖励的评估函数;p2表示区块验证所产生的价值;λm表示从次要用户的观察和统计信息获取次要用户属于θm类型的概率;G表示次要用户的总个数;λn表示从区块验证用户的观察和统计信息获取区块验证用户属于ωn类型的概率;Vver,s表示第s种类型的区块验证用户获得的报酬;H表示区块验证用户的总个数;Vmax表示基站支付的最大总报酬;M表示次要用户的类型个数;N表示区块验证用户的类型个数。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于区块链的频谱接入优化方法,其特征在于,次要用户的频谱接入效用函数包括次要用户在频谱接入的过程中,基于已签合同的类型,次要用户的频谱接入效用函数定义为:其中, 表示第m种类型的次要用户的频谱接入效用函数,第一项表示第m种类型的次要用户收到的报酬 与对应的次要用户类型θm, 表示单调递增的凸函数,第m种类型的次要用户关于奖励的评估函数;第二项表示次要用户所需的通信成本,p1表示单位通信价值成本; 表示第m种类型的次要用户的延迟接入频谱所产生的价值。

5.根据权利要求2或3所述的一种基于区块链的频谱接入优化方法,其特征在于,区块验证用户的频谱接入效用函数包括在区块验证过程中,基于已签合同的类型区块验证用户的频谱接入效用函数定义为:其中, 表示第n种类型的区块验证用户的频谱接入效用函数,第一项表示区块验证所收到的奖励 与对应的验证类型ωn,η(Vver,n)表示第n种类型的区块验证用户关于奖励的评估函数;第二项表示提供所需的块验证的能耗成本,p2表示单位能耗价值成本; 表示第n种类型的区块验证用户进行区块验证所产生的价值。

6.根据权利要求3所述的一种基于区块链的频谱接入优化方法,其特征在于,次要用户延迟接入频谱所产生的价值的计算公式表示为:其中,a是一个固定常数,Tm表示为第m种类型的次要用户延迟接入频谱的时间。

7.根据权利要求3所述的一种基于区块链的频谱接入优化方法,其特征在于,区块验证用户的价值函数表示为:其中,Iv表示初始价值,Bv是区块验证用户的价值函数的衰减系数,tn表示区块验证用户对区块验证所产生的延迟。

8.根据权利要求1所述的一种基于区块链的频谱接入优化方法,其特征在于,基站向对应类型的次要用户和对应类型的区块验证用户支付交易费包括由基站提供一定的奖励来激励对应类型的次要用户以延迟的方式接入频谱,达到有序的频谱接入以降低信道冲突带来的信道干扰,并提供另外的奖励来激励对应类型的区块验证用户进行区块验证。