【摘 要】
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随着5G的商用以及6G研究的推进,移动通信设备呈现爆发式的增长,同时,由于频谱资源天然的稀缺性,频谱资源管理的问题变得越来越突出。随着区块链技术的出现与迅速发展,区块链本身的去中心化、安全性等固有优势为未来的频谱管理提供了新的范式,因此基于区块链的频谱管理被视为6G的一个重要研究方向。目前国内外对于基于区块链的频谱管理的研究大多处于理论研究与仿真分析阶段,缺乏对基于区块链的频谱管理实测与性能验证。
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随着5G的商用以及6G研究的推进,移动通信设备呈现爆发式的增长,同时,由于频谱资源天然的稀缺性,频谱资源管理的问题变得越来越突出。随着区块链技术的出现与迅速发展,区块链本身的去中心化、安全性等固有优势为未来的频谱管理提供了新的范式,因此基于区块链的频谱管理被视为6G的一个重要研究方向。目前国内外对于基于区块链的频谱管理的研究大多处于理论研究与仿真分析阶段,缺乏对基于区块链的频谱管理实测与性能验证。本文综合考虑区块链自身的特点和未来频谱管理的需求,研制了基于软件无线电的频谱区块链平台,主要内容如下:首先概述了区块链的技术特点,并对当前国内外区块链在频谱管理方面的理论研究与实践现状进行综述。设计了基于软件无线电的频谱区块链架构,利用软件无线电来模拟频谱交易的发起者和参与者,并利用以太坊搭建频谱管理平台。详细介绍了软件无线电部分和区块链部分的调测过程,软件无线电模拟频谱区块链架构中的节点,区块链对节点间的频谱交易进行管理,能够实现完整的频谱交易过程,验证了基于软件无线电的频谱区块链架构的合理性。提出了软件无线电与区块链数据联通的方法。针对软件无线电与区块链平台的数据传递的问题,首先利用MATLAB配置软件无线电,然后MATLAB将数据传递到编写智能合约的集成开发环境(Integrated Development Environment,IDE)——Remix上,通过智能合约对数据进行处理,并部署在以太坊客户端上,实现对频谱交易的处理。最终通过以太坊平台将结果反馈到软件无线电,形成从软件无线电到区块链平台再回到软件无线电的数据闭环。最后验证了利用区块链进行频谱管理的可行性。在以太坊客户端两次分别创建了两个节点和三个节点,通过部署到私有链上的智能合约管理节点间的频谱交易并处理各节点的频谱数据,验证了搭建的结合智能合约的频谱区块链平台实现节点间频谱交易的可行性。
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