一种基于联盟链的电磁频谱交换方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及频谱工程技术，揭露了一种基于联盟链的电磁频谱交换方法，包括：通过频谱感知终端设备采集电磁空间环境的频谱数据；利用移动基站边缘服务器验频谱数据摘要的分布式共识，进而生成所述频谱数据的频谱区块；在频谱管理云服务器中根据所述频谱区块生成时产生的摘要信息进行频谱数据交换。本发明专利技术还提出一种基于联盟链的电磁频谱交换装置、设备及介质。本发明专利技术可以提高频谱资源共享时的高效性。本发明专利技术可以提高频谱资源共享时的高效性。本发明专利技术可以提高频谱资源共享时的高效性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于联盟链的电磁频谱交换方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及频谱工程
，尤其涉及一种基于联盟链的电磁频谱交换方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]针对未来超大规模和超密部署的工业互联网和物联网无线设备接入需求，新一代移动通信系统面临频谱资源短缺的严峻挑战。因此，设计动态且灵活的频谱共享接入策略，对特定区域的频谱资源进行动态监测和评估，减少违规用频和非法干扰的产生，在降低系统监管开销的同时实现对频谱资源的高效利用至关重要。
[0003]传统的频谱监测设备网络与频谱策略推理应用相互独立，使得精确的动态频谱共享基本无法实现。一方面，由于频谱使用设备无法实时获取所在区域详细的电磁环境状态信息，只能按照传统的静态许可方案使用频谱资源；另一方面，由于频谱监管机构相对集中的管理着较少数量的频谱监测设备，只能得到离散的、碎片的和稀疏的频谱数据。实际应用中，需要实现频谱数据在时域、频域和空域更高的分辨率和覆盖率，仅考虑单一的静态方案，可能导致对资源共享方式过于复杂，从而对进行频谱资源共享时的高效性较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于联盟链的电磁频谱交换方法、装置、设备及介质，其主要目的在于解决进行频谱资源共享时的高效性较低的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的一种基于联盟链的电磁频谱交换方法，包括：
[0006]采集电磁空间环境的频谱数据；
[0007]根据预先构建的共识频谱子区块生成所述频谱数据的频谱区块；
[0008]根据所述频谱区块生成时产生的摘要信息进行频谱数据交换。
[0009]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种基于联盟链的电磁频谱交换装置，所述装置包括：
[0010]频谱数据采集模块，用于采集电磁空间环境的频谱数据；
[0011]频谱区块生成模块，用于根据预先构建的共识频谱子区块生成所述频谱数据的频谱区块；
[0012]频谱数据交换模块，用于根据所述频谱区块生成时产生的摘要信息进行频谱数据交换。
[0013]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种电子设备，所述电子设备包括：
[0014]至少一个处理器；以及，
[0015]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0016]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述所述的基于联盟链的电磁频谱交换方法。
[0017]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个计算机程序，所述至少一个计算机程序被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于联盟链的电磁频谱交换方法。
[0018]本专利技术实施例通过频谱感知终端设备根据统一的标准数据格式采集特定地理区域、指定频率范围和一定时间跨度的电磁空间频谱数据并进行预处理。将处理后的频谱数据在终端设备、边缘服务器和云服务器之间利用非对称加密算法传输和存储频谱数据，并定期对数据进行更新和删除以保证其轻量化。移动基站边缘服务器通过分布式共识机制验证终端设备上传的频谱数据一致性，生成频谱子区块并将其上传至频谱管理云服务器，添加至频谱区块链，供其它边缘服务器和终端设备查询和下载使用。根据频谱管理云服务器中的频谱区块产生的摘要信息进行频谱数据交换，并根据相应的激励机制发行和流通频谱凭证及配套策略，支撑更大范围的频谱感知和动态共享。因此，通过本专利技术提出的基于联盟链的电磁频谱交换方法、装置、设备及介质的实施，可以解决进行频谱资源共享时的高效性较低的问题。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一实施例提供的基于联盟链的电磁频谱交换方法的三层网络架构图；
[0020]图2为本专利技术一实施例提供的基于联盟链的电磁频谱交换方法的流程示意图；
[0021]图3为本专利技术一实施例提供的基于联盟链的电磁频谱交换方法的频谱数据交换过程示意框图；
[0022]图4为本专利技术一实施例提供的基于联盟链的电磁频谱交换方法的数据交互示意图；
[0023]图5为本专利技术一实施例提供的基于联盟链的电磁频谱交换装置的功能模块图；
[0024]图6为本专利技术一实施例提供的实现所述基于联盟链的电磁频谱交换方法的电子设备的结构示意图。
[0025]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
[0027]参照图1所示，为本专利技术一实施例提供的实现基于联盟链的电磁频谱交换方法的系统三层网络架构，包括：频谱管理云服务器、移动基站边缘服务器和频谱感知终端设备。
[0028]具体地，频谱管理云服务器采取集中式部署进行组网和管理，移动基站边缘服务器和频谱感知终端设备采取分布方式部署进行组网和管理。
[0029]频谱管理云服务器主要负责频谱感知任务发布，空闲频谱分配回收，设备接入注册认证，频谱凭证奖励发放等。
[0030]移动基站边缘管理云服务器主要负责频谱感知任务广播，频谱数据传输存储，频
谱区块共识验证等。
[0031]频谱感知终端设备主要负责频谱数据监测采集和预处理。
[0032]参照图2所示，为本专利技术一实施例提供的基于联盟链的电磁频谱交换方法的流程示意图。在本实施例中，基于联盟链的电磁频谱交换方法包括：
[0033]S1、采集电磁空间环境的频谱数据；
[0034]本专利技术实施例中，频谱数据是通过终端设备检测特定区域的电磁环境接收的频谱数据，即频谱是频率谱密度的简称，是频率的分布曲线。复杂震荡分解为振幅不同和频率不同的谐振荡，这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫做频谱。且频谱广泛应用于光学和无线电等方面。
[0035]本专利技术实施例中，采集电磁空间环境的频谱数据，包括：
[0036]根据预设的标准数据格式采集电磁空间环境的频谱数据。
[0037]详细地，频谱感知终端设备包括但不限于消费级和工业级产品，如智能手机、个人电脑、车载无线、智慧家居、固定监测站、移动监测车和手持监测仪等具备无线信号接收和发送功能的终端设备，通过连续的频谱监测获取特定区域的电磁环境数据并进行预处理。
[0038]详细地，频谱感知终端设备是根据统一的标准数据格式采集特定地理区域、指定频率范围和一定时间跨度的电磁空间环境频谱数据。通过终端设备监测采集本地频谱数据，并将异常谱数据剔除后上传至最近的边缘服务器，从而减小需要交互的频谱数据量。其中，统一的标准数据格式是有统一的数据规范、统一的分类编码、统一的交换格式、统一的术语、统一的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于联盟链的电磁频谱交换方法，其特征在于，所述方法包括：采集电磁空间环境的频谱数据；根据预先构建的共识频谱子区块生成所述频谱数据的频谱区块；根据所述频谱区块生成时产生的摘要信息进行频谱数据交换。2.如权利要求1所述的基于联盟链的电磁频谱交换方法，其特征在于，所述采集电磁空间环境的频谱数据，包括：根据预设的标准数据格式采集电磁空间环境的频谱数据。3.如权利要求1所述的基于联盟链的电磁频谱交换方法，其特征在于，所述根据预先构建的共识频谱子区块生成所述频谱数据的频谱区块之前，方法还包括：将所述频谱数据进行抽象压缩，得到打包频谱数据；通过预设的哈希算法根据所述打包频谱数据生成频谱数据摘要；利用非对称加密算法和数字签名将所述频谱数据摘要生成频谱子区块；利用实用拜占庭容错机制对所述频谱子区块进行分布式共识，得到共识频谱子区块。4.如权利要求3所述的基于联盟链的电磁频谱交换方法，其特征在于，所述利用非对称加密算法和数字签名将所述频谱数据摘要生成频谱子区块，包括：利用所述非对称加密算法对所述频谱数据摘要进行加密，得到加密频谱数据摘要；利用所述数据签名对所述加密频谱数据摘要进行签名，得到签名频谱数据摘要；将所述签名频谱数据摘要作为所述频谱子区块。5.如权利要求3所述的基于联盟链的电磁频谱交换方法，其特征在于，所述利用实用拜占庭容错机制对所述频谱子区块进行分布式共识，得到共识频谱子区块，包括：发送所述频谱子区块的共识请求；利用移动基站边缘服务器将所述共识请求发布至共识节点；通过实用拜占庭容错机制对所述共识节点进行分布式共识，得到所述共识频谱子区块。6.如权利要求1所述的基于联盟链的电磁频谱交换方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春琦，唐刚，王坦，蒲星，丁晓欢，陈通海，董斐斐，周凯，钱肇钧，许颖，王豪，彭涛，丁家昕，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：