1.一种基于区块链的动态频谱接入系统设计方法,系统中的IoT网络设备连接成P2P网络,在P2P网络上构建了区块链平台,系统中包括拥有授权频谱的主用户以及缺少频谱的次用户,次用户通过协作频谱感知获得主用户频谱使用情况,并通过频谱拍卖决定频谱接入权的归属;其特征在于,所述设计方法包括:S1、对区块链网络中的每个节点赋予信任值:所有节点的初始信任值为0,节点通过参与频谱感知改变自己的信任值;假设编号为i的节点正确参与频谱感知的总次数为Ni,r,节点错误感知的总次数为Ni,w,节点i的基础信任值计算公式为:其中,ρ>0,η>0,它们分别为决定 衰减速度与增长速度的参数;
节点最终的信任值的更新公式为:
(1) (1)
其中,△TVi=TVi (n)‑TVi (n‑1)表示节点i的信任值在第n轮频谱感知之后,根据基础信任值公式计算出来的变化量,fdcy(Rsleep)为时间衰减方程,用于描述信任值随时间的衰减特性,Rsleep表示该用户距离自己最近一次参与频谱感知的时间间隔长度,fdcy(Rsleep)需满足:对任意Rsleep,fdcy(Rsleep)∈(0,1]、fdcy(Rsleep)随Rsleep单调递减、fdcy(Rsleep)先缓慢递减,然后急剧递减,最后又平缓递减,趋于一个最小值;
S2、节点通过部署在区块链上的智能合约领取频谱感知任务,合约会根据节点的押金和TV值来选择节点作为频谱感知节点,这些节点会将频谱感知得到的数据上传给合约进行融合,最终得到频谱感知结果;
S3、当检测到频谱为空闲时,利用智能合约进行自组织的频谱拍卖;
S4、当频谱感知与频谱拍卖阶段结束之后,区块链网络中的矿工开始将上述步骤中产生的交易数据打包成区块,并根据给定的共识算法竞争区块链记账权,共识算法根据不同节点的TV值分配不同的挖矿难度;具体而言,每个矿工的目标哈希值的前缀零的数量K与该矿工的TV值用下式相关联:
其中β和α为相关系数,每次挖矿成功的概率为 假设CPU每秒挖矿次数为C,则挖矿成k
功的时间期望值为t=2/C;
S5、完成区块的打包之后,系统需要按照下述规则选择唯一的获胜区块:首先比较区块对应矿工的TV值,TV值越高的矿工挖出的区块具有更高的优先级;其次比较区块的生成时间戳,时间戳越早的区块优先级越高;最后比较区块的哈希值,哈希值越小的区块优先级越高,获胜的矿工所打包的区块成为区块链的下一个有效区块。
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系统设计方法,其特征在于,设定区块链每增长L个区块就执行一次压缩算法,限制区块链所占用的内存空间。