CN108566653A - 一种基站设备的运行管理方法及基站设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种基站设备的运行管理方法及基站设备，涉及通信技术领域。本发明实施例能够对所记录的基站设备的资源使用量进行分布式存储，提高数据的安全性和准确性。该方法包括：目标基站设备在第一预设时间段内接收终端的通信请求；目标基站设备记录所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务时的运行信息；所述目标基站设备将所述运行信息发送至预设区域中的其他基站设备，以使得所述预设区域中的其他基站设备对本基站设备中存储的运行账单进行更新；所述目标基站设备利用共识机制，根据所述预设区域内的基站设备存储的运行账单，确定所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量。本发明应用于基站设备的运行管理。

Description

一种基站设备的运行管理方法及基站设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基站设备的运行管理方法及基站设备。

背景技术

近年来移动业务的飞速发展，4G网络广泛应用和5G的快速发展，移动数据业务成为业务发展的重心，各运营商移动用户数量不断增加，基站设备密度不断加大，基站设备和传输网络布网密度日益增大，承载流量剧增，以及基站设备站点密度快速增加。

为了解决现有基站设备站点数量不足、覆盖范围有遗漏的问题，现有技术中提出利用家庭以及商业环境中的小型基站设备来提升无线通信系统的容量和覆盖率。示例性的，如图1所示，为现有技术中通过PON(Passive Optical Network，无源光纤网络)网络来综合承载固网和无线小型基站设备业务的一种网络构架。PON系统由OLT(Optical LineTerminal，光线路终端)，ONU(Optical Network Unit，光网络单元)和ODN(OpticalDistribution Network，光纤分布网)组成。其中，OLT位于局端，是整个PON系统的核心部件，向上通过承载网提供接入网与移动核心网/固定核心网的高速接口，向下通过ODN提供面向无源光纤网络的一点对多点的PON接口，以广播方式向各ONU发送数据。ODN是由POS(Passive Optical Splitter，无源光纤分路器)组成的光纤分配网络，使得一个PON接口的光纤传输带宽可以由多个ONU共享。ONU(Optical Network Unit，光网络单元)位于用户端，实现数据、话音等多业务的接入。如图中所示，在该网络构架中，小型基站设备可以通过PON网络建立与移动核心网之间的数据传输，因此能够避免为小型基站设备专门建立传输网络，降低了无线网络的组网成本。

这样一来，虽然解决了小型基站组网建设的问题，但由于小型基站设备占用了家庭、商场等资源贡献者的相关资源，例如带宽、电费以及设备占用空间等资源，因此，通常电信运营商会为上述资源贡献者提供一定补贴。另外，由于之前无线基站设备建设都是由电信运营商来建设、运营，各基站设备的流量计量和计费也都是由电信运营商的计费系统例如BOSS(Business&Operation Support System，BOSS，业务运营支撑系统)设备统一负责记录。因此在对业主提供补贴时，通常是根据BOSS设备中记录的基站设备流量、基站设备使用者的数量、使用时段等情况，来计算补贴数额。

基于上述现有技术，发明人发现，由于现有技术中是根据BOSS设备中记录的基站设备流量、基站设备使用者的数量、使用时段等数据来计算补贴数额，因此一旦BOSS设备受到攻击，BOSS设备中数据遭到篡改，则可能导致补贴数额出错的问题。这样就会导致小型基站设备的资源贡献者无法准确了解自己提供服务的流量、使用者的数量、使用的时段等情况，无法对自己提供的共享网络资源服务进行计量，抑制了人们共享网络资源的积极性，更难以保障提供共享家庭基站设备的服务质量。

发明内容

本发明实施例提供一种基站设备的运行管理方法及基站设备，能够对所记录的基站设备的资源使用量进行分布式存储，提高数据的安全性和准确性。

为了达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基站设备的运行管理方法，所述方法应用于基站设备中，包括：目标基站设备在第一预设时间段内接收终端的通信请求；所述目标基站设备在接收所述通信请求后，记录所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务时的运行信息；所述运行信息用于表示在为所述通信请求提供通信服务时，对所述目标基站设备的资源的使用量；所述目标基站设备将所述运行信息发送至预设区域中的其他基站设备，以使得所述预设区域中的其他基站设备对本基站设备中存储的运行账单进行更新；所述运行账单中记录有所述第一预设时间段内，网络中每个基站设备每次提供通信服务时的运行信息；所述预设区域中包括所述目标基站设备以及至少一个所述其他基站设备；所述目标基站设备利用共识机制，根据所述预设区域内的基站设备存储的运行账单，确定所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量。

可选的，该方法还包括：所述目标基站设备获取区块链管理设备发送的资源单位价值；所述资源单位价值表示每使用预设单位量的所述目标基站的资源后，所产生的虚拟交换物的数量；所述目标基站设备根据所述资源单位价值，以及所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量，利用智能合约，计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量；所述虚拟交换物用于兑换相应的实体物品或虚拟物品。

可选的，在所述目标基站设备获取区块链管理设备发送的资源单位价值之前，该方法还包括：所述目标基站设备向所述区块链管理设备发送所述目标基站设备在第二预设时间段内的资源的使用量，其中所述第二预设时间段在所述第一预设时间段发生之前；以使得所述区块链管理设备计算所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量；并使得所述区块链管理设备根据以下公式计算所述资源单位价值：U＝R/P；其中，U为所述资源单位价值，R为所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量，P为预先设定的在所述第二预设时间段内产出的所述虚拟交换物的总量。

可选的，所述运行信息，具体包括：所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务的服务类型、通话时长、数据流量大小中的一项或多项。

可选的，，所述计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量，具体包括：利用以下公式计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量：M＝F/U×K；其中M表示在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量，U表示所述资源单位价值，K为用户体验系数；其中所述用户体验系数K由所述目标基站设备的带宽、所述目标基站设备所提供通信服务对应的用户数量以及所述目标基站设备的在线时长中的一项或多项确认。

第二方面，本发明实施例提供一种基站设备，包括：通信模块，用于在第一预设时间段内接收终端的通信请求；记录模块，用于在接收所述通信请求后，记录所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务时的运行信息；所述运行信息用于表示在为所述通信请求提供通信服务时，对所述目标基站设备的资源的使用量；所述通信模块，还用于所述目标基站设备将所述运行信息发送至预设区域中的其他基站设备，以使得所述预设区域中的其他基站设备对本基站设备中存储的运行账单进行更新；所述运行账单中记录有所述第一预设时间段内，网络中每个基站设备每次提供通信服务时的运行信息；所述预设区域中包括所述目标基站设备以及至少一个所述其他基站设备；资源计算模块，用于利用共识机制，根据所述预设区域内的基站设备存储的运行账单，确定所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量。

可选的，所述基站设备还包括价值计算模块；所述通信模块，还用于获取区块链管理设备发送的资源单位价值；所述资源单位价值表示每使用预设单位量的所述目标基站的资源后，所产生的虚拟交换物的数量；所述价值计算模块，用于根据所述资源单位价值，以及所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量，利用智能合约，计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量；所述虚拟交换物用于兑换相应的实体物品或虚拟物品。

可选的，所述通信模块，还用于向所述区块链管理设备发送所述目标基站设备在第二预设时间段内的资源的使用量，其中所述第二预设时间段在所述第一预设时间段发生之前；以使得所述区块链管理设备计算所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量；并使得所述区块链管理设备根据以下公式计算所述资源单位价值：U＝R/P；其中，U为所述资源单位价值，R为所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量，P为预先设定的在所述第二预设时间段内产出的所述虚拟交换物的总量。

可选的，所述运行信息，具体包括：所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务的服务类型、通话时长、数据流量大小中的一项或多项。

可选的，所述价值计算模块，具体用于利用以下公式计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量：M＝F/U×K；其中M表示在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量，U表示所述资源单位价值，K为用户体验系数；其中所述用户体验系数K由所述目标基站设备的带宽、所述目标基站设备所提供通信服务对应的用户数量以及所述目标基站设备的在线时长中的一项或多项确认。

本发明实施例中，目标基站在接收到通信请求后，通过将为通信请求提供通信服务时的运行信息发送至预设区域中的其他基站设备的方式，使目标基站的运行信息得到分布式存储。进而在之后需要统计第一预设时间段内目标基站的资源的使用量时，可以通过共识机制，根据预设区域内的基站设备存储的运行账单精确的计算出最终的使用量结果，降低了数据在统计过程中被篡改的可能。同时由于对运行信息以及运行账单采用了分布式存储，因此不再需要由电信运营商的计费系统统一负责记录，而是可以由基站自主记录资源的使用量，实现了统计过程的去中心化，使基站的资源贡献者对统计出的数据更加信任，提高人们共享网络资源的积极性，保障该类基站的服务质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为现有技术中的一种为现有技术中通过PON网络来综合承载固网和无线小型基站设备业务的一种网络结构示意图；

图2为现有技术中的一种PON网络的结构示意图；

图3为现有技术中的一种PON网络的结构示意图；

图4为4G/LTE的网络结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种去中心化的共享小型基站的通信系统的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种去中心化的共享小型基站的通信系统的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种基站设备的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种基站设备的运行管理方法的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种虚拟交换物的交易过程的流程示意图；

图10为本发明实施例提供的一种基站设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施例进行描述。本发明应用于基站设备的运行管理。

首先，对本发明中所涉及的技术术语进行介绍：

区块链，是一种应用分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型系统模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。在采用了区块链的存储网络中，每个网络节点的权利和义务都是均等的，存储网络中存储的数据块由于整个网络系统中具有维护功能的节点来共同维护，进而不需要中心化的硬件或管理机构。另外，在应用了区块链技术的存储网络还具有较高的可靠性，具体的，一旦信息经过验证并增加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住网络中超过51％的网络节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

共识机制，是一种判断机制。在共识机制中，是通过特殊节点的投票，若利益不相干的若干个节点能够达成共识，则我们就可以认为全网对此也能够达成共识。以本发明实施例的场景为例，在预设区域内的各个基站设备中都存储有运行账单，并且该运行账单在区块链中不断更新，也就是说该运行账单是由该预设区域内的所有基站共同维护的，所有基站设备节点都是平等的，都保存有整个运行账单。进而在确认某个基站设备某段时间内的资源的使用量时，预设区域内各个基站根据其所保存的运行账单进行投票，最终确认出某个基站设备某段时间内的资源的使用量。

智能合约，是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。

无源光网络，Passive Optical Splitter，简称PON。PON是近几年在光接入网中的主流技术。PON系统由OLT，ONU和ODN组成。其中，OLT位于局端，是整个PON系统的核心部件，向上提供接入网与核心网/城域网的高速接口，向下提供面向无源光纤网络的一点对多点的PON接口，以广播方式向各ONU发送数据。ODN是由POS组成的光纤分配网络，使得一个PON接口的光纤传输带宽可以由多个ONU共享。ONU位于用户端，实现数据、话音等多业务的接入。目前PON是解决接入网“最后一公里”、实现FTTx的主导技术。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电源，全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成。在PON的架构中，一个光纤终端(OLT)下可以有多个无源光网络(PON)的单元。每一个单元均可形成一个独立的PON网，由价格低廉的无源光分路器和光纤分布连接多种不同类型的ONU。PON光接入网络的无源性设计和，减少了对电子元件的需求，同时分光技术可大幅减少光纤光缆的使用量，由此大幅度降低建设部署和维护成本的支出。现阶段PON相关的技术标准，一是以IEEE为代表的EPON、10G EPON标准阵营，二是以ITU/FSAN/BBF为代表的GPON,XG PON1和NGPON2标准阵营。其实现分光的技术思路基本类似。如图2所示，由OLT至ONU的下行数据发送采用TDM广播方式，并采用加密技术使ONU只能获取与自身相关的数据报文。如图3所示，上行数据采用TDMA方式，运用多点控制技术MPCP和动态带宽分配DBA技术来调度自ONU至OLT的数据上传。

随着无源光网络PON技术的发展，接入网逐渐向光纤承载发展演进。采用PON技术构建下一代接入网，对家庭、企业、无线回传业务进行统一接入成为接入网探讨的热门。一方面，近年来移动业务的飞速发展，4G网络广泛应用和5G的快速发展，移动数据业务成为业务发展的重心，各运营商移动用户数量不断增加，基站密度不断加大，基站和传输网络布网密度日益增大，承载流量剧增，以及基站站点密度快速增加，电信运营商的收支剪刀差将越来越大。为了能满足网络带宽容量逐年呈指数级增长的需求，需要移动回传网络提供有力的综合承载，。同时，出于业务带宽需求快速增长与收入缓慢提升之间的矛盾，运营商需要发展高带宽、低成本的、可快速部署的移动回程解决方案。4G/LTE的网络结构，如图4所示。

另一方面，宽带提速大规模，FTTH/FTTB网络规模迅速扩大，用户日益增多，家庭用户的语音、上网、多媒体视频等业务已经实现了统一接入。采用基于PON技术FTTX模式接入方式也在逐渐替代原有的PDH、光纤收发器等P2P方式。现阶段，大部分住宅和商业楼宇都实现了基于无源光网络的光纤宽带升速，业内已经开始采用PON解决小型基站业务回传的解决方案。采用PON进行固网业务承载同时，综合承载小型基站无线业务，将能够大量节省光纤的使用量，大幅度降低移动回传的成本，提高资源利用率。同时小型基站虽然信号功率低，覆盖范围小，但容量并不低于宏基站，因此能大幅度提升无线系统的容量，并大幅减轻宏基站负担。采用PON综合承载固网和小型基站业务的组网结构，如图1所示。如上图所示，通过PON综合承载固网和无线小型基站业务，一方面可大幅度降低光纤网络建设成本，一方面小型基站的规模部署能大幅度提升无线系统的容量，并大幅减轻宏基站负担。使用标准的无线协议可以使手机等移动终端无需任何改动就可以接入家庭宽带ONU、网关下带的小型基站。并还可以被应用于商业环境，如：商场、餐厅、办公室等。商业环境中的小型基站一般不需要限制用户接入。例如任何进入到商场里的顾客都可以使用商场小型基站提供的信号。

以下对本发明的发明构思进行介绍：

考虑到现有技术中采用电信运营商的计费系统来统一记录各基站设备的流量计量等资源使用信息，这种方式存在诸多弊端。进而本发明实施例中，构建了一种去中心化的共享家庭小型基站生态系统。本发明采用区块链的思路，将家庭基站这种网络资源服务，形成去中心化的分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。主要是依托去中心化的流程和数据库。每一个参与家庭基站共享的用户，其连接情况、数据流量等使用信息将不单存储在电信运营商的核心网系统，而且由众多用户自主拥有，从根本上杜绝了中心化的信息篡改的可能和信息不透明问题，实现去中心化的家庭基站信息存储，确保数据的绝对安全和可靠，使共享行为数据得到众多家庭基站服务的提供者充分信任。本发明主要提供一种解决上述问题的装置和系统，形成一种基于区块链的共享家庭基站方法及系统。通过采用将区块链的方法，更安全透明地实现家庭基站服务者的业务提供信息得到分布式存储，使共享行为数据得到众多家庭基站服务的提供者充分信任。同时也有效降低网络管理的建设和运维成本。

基于上述发明原理，本发明实施例提供一种去中心化的共享小型基站的通信系统。

如图5所示，该通信系统中包括：基站管理系统501、区块链管理设备502、以及多个基站设备503(图中具体包括三个基站设备503a、503b、503c)。其中基站管理系统501负责基站设备503的网元以及网络功能管理。区块链管理设备，负责验证和授权基站设备的区块链功能，并负责收集统计预设区域内各个基站设备的预设时间段内的总共享流量的产出量。其中，区块链管理设备与各个基站设备之间可建立专用的虚拟通道，以实现区块链管理设备502与基站设备503之间的专用通信连接。具体的，1)通过基站设备503与区块链管理设备502之间的虚拟通道，将每个用户在各个基站设备所产生的每一条流量信息传递到区块链管理设备。2)区块链管理设备将其收集到的流量信息进行一系列的汇总处理，得到等价虚拟交换物的单位流量。3)区块链管理设备通过虚拟通道，将等价虚拟交换物的单位流量下发至预设区域中各个基站设备。4)各个家庭或公共场景中的基站设备通过智能合约以执行代码的方式自动计算自己产生的虚拟等价交换物的数量。进而基站设备由流量信息到虚拟等价交换物的产生完全自动化处理，保证了过程的去中心化，避免了人为因素的干扰。具体的信息衔接如图6所示。

基站设备503为用户提供了无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。具体的，基站设备503可以由CU(Centralized Unit，中央单元)+DU(DistributedUnit，分布单元)+AAU组成，其中CU和DU可以合设。如图7所示，其中RRC(Radio ResourceControl，无线资源控制)和PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)在CU处理，可虚拟化，可合设；引入中传接口；前传接口基于eCPRI(Common PublicRadio Interface，通用公共无线电接口)协议，部分物理层功能上移至AAU。其中AAU集成了射频单元与天线，将分布式基站系统中的射频功能上移至天线端，从而带来网络容量的大幅度提升，有效降低每比特成本。另外，本发明中基站设备503还具有与区块链管理设备以及其他基站设备通过虚拟通道进行连接的功能，该功能可以在CU或者DU部分实现，通过记录基站设备的小区PDCP层所发送和接收的流量，得出每次发送业务的通信业务量等信息。

在一种实现方式中，本发明实施例中的基站设备503可以由通信模块5031和区块链模块5032两部分组成。其中通信模块5031用于描述小型基站的功能(借鉴5G AAU)、小型基站认证入网的机制流程、描述小型基站与区块链模块的信息衔接，实现流量信息的提取，以提供给区块链模块，形成区块信息。具体的，通信模块5031还用于实现上述CU、DU以及AAU的功能。

区块链模块5032用于与区块链管理设备以及其他基站设备通过虚拟通道进行连接的功能。具体的，区块链模块5032用于执行本发明实施例中提供的基站设备的运行管理方法中的相应步骤。

进一步的，区块链模块5032具体包括：出厂模块、发放模块、激活模块。基站区块链模块出厂时，启动所述出厂模块，建立起始区块，形成信息追溯链，出厂模块的工作过程如下：

生产厂商节点为区块链模块分配产品ID并生成一对产品公钥和产品私钥，同时配有一个防伪模块，将所述产品公钥和所述产品私钥植入所述防伪模块；

在所述起始区块中记录所述区块链模块的所述产品ID和生产信息，所述生产厂商节点签名后，盖上时间戳，所述起始区块建立，加入到信息追溯链中，所述起始区块就是所述信息追溯链中的第一个区块；

所述区块链模块在提供给某运营商之间流通时启动所述发放模块，将该区块链模块的产品公钥发给运营商区块链管理设备，区块链管理设备建立区块，盖上时间戳，并加入到所述信息追溯链中；

所述区块链模块在使用时启动所述激活模块，激活所述防伪模块，激活过程如下：所述区块链模块的在开通时，向区块链管理设备发送无线信号认证请求，运营商区块链管理设备进行验证，所述防伪模块接收到所述无线信号后，将激活信息加入所述信息追溯链中。

另外，基站设备在入网验证时，还包括如下验证过程：防伪模块用所述产品公钥对所述验证码进行解密，解密过程使用所述椭圆曲线算法，如果验证所述激活码是由所述产品私钥生成，则所述防伪模块的输出端反馈激活成功信息，证明所述区块链模块为真；如果验证所述激活码不是由所述产品私钥生成，则所述防伪模块的输出端反馈激活失败信息，证明所述的区块链模块为假，不能成为区块链节点使用。

基于上述实施例所提供的通信系统或者与上述通信系统具有相似结构和功能的其他通信系统，本发明实施例提供一种基站设备的运行管理方法，该方法应用于基站设备中。具体的，如图8所示，该方法包括：

S801、目标基站设备在第一预设时间段内接收终端的通信请求。

示例性的，目标基站设备接收到的通信请求可以是语音通话请求或者分组数据业务请求等。

S802、目标基站设备在接收通信请求后，记录目标基站设备为通信请求提供通信服务时的运行信息。

其中，运行信息用于记录在为通信请求提供通信服务时，对目标基站设备的资源的使用量。

示例性的，若本次通信请求为通话请求，则运行信息中可以包括本次通话的通话时长、通话的开始时间、结束时间等信息。若本次通信请求为上网请求，则运行信息中可以包括本次请求产生的流量大小、平均传输速率等信息。

S803、目标基站设备将运行信息发送至预设区域中的其他基站设备。进而使得预设区域中的其他基站设备对本基站设备中存储的运行账单进行更新。

其中，运行账单中记录有第一预设时间段内，网络中每个基站设备每次提供通信服务时的运行信息。预设区域中包括目标基站设备以及至少一个其他基站设备。

在一种实现方式中，考虑到信息传输的安全性，目标基站设备将所述运行信息发送至预设区域中的其他基站设备，具体包括：目标基站利用产品公钥对运行信息进行加密生成待传输数据，并将该待传输数据发送至预设区域中的其他基站设备。

进而，在目标基站将该待传输数据发送至预设区域中的其他基站设备后，预设区域中的其他基站设备利用产品私钥对该待传输数据进行解密，生成运行信息。其中上述产品公钥和产品私钥相互对应。

示例性的，本发明中的运行信息的帧结构具体如下表1所示：

表1

其中每帧数据中包括区块头和区块体两部分，其中区块头记录区块的元信息，包含版本号、时间戳、上一区块哈希值、本区块体哈希值以及其他信息。

表2

区块体记录实际数据，如表2所示，区块体中具体包括：包括产品ID以及详单信息。产品ID即小型基站的编号，详单信息是指连接到该小型基站的用户所产生的语音或数据信息，包括：日期、用户ID、服务类型(语音/数据)、起始时间、终止时间、通话/通信时长、流量大小等关键信息。

具体的，每个基站设备都有一对产品公钥和产品私钥，产品公钥向其他基站公开，产品私钥保密。目标基站设备通过哈希算法计算出摘要，即固定长度的一段字符串，再使用自己的私钥进行加密，生成数字签名，在预设区域内通过虚拟通道广播给其他基站设备。其他基站设备接收后使用发送者的公钥进行解密，解出摘要信息，同时对该基站设备的区块体信息进行哈希计算得出摘要信息，比较两个摘要信息是否一致。若不一致，则拒绝接收该区块信息，若一致，则确认该区块信息是真实的并接收该区块信息。

在一种实现方式中，目标基站设备在记录下一次运行信息后，会建立一个区块，时间戳为区块生成时间。区块创建以后，在预设区域内广播到其他基站设备。区块上的流量大小、通话时长等信息由所有基站设备节点通过共识完成，共识成功后打包写入区块，按照时间顺序将数据区块以顺序链的方式组合成一种链式数据结构。这个链式数据结构相当于运行账本，每个基站设备都是平等的，都保存着整个运行账本，并通过数字签名和非对称加密技术保证运行账本不可篡改和不可伪造。示例性的，基于上述表1、表2的帧结构或者称区块的运行信息。运行账本的结构，如表3所示。

表3

S804、目标基站设备利用共识机制，根据预设区域内的基站设备存储的运行账单，确定目标基站设备在第一预设时间段内的资源的使用量。

具体的，在预设区域内的各个基站设备中都存储有运行账单，并且该运行账单在区块链中不断更新，也就是说该运行账单是由该预设区域内的所有基站共同维护的，所有基站设备节点都是平等的，都保存有整个运行账单。进而在确认某个基站设备某段时间内的资源的使用量时，预设区域内各个基站根据其所保存的运行账单进行投票，最终确认出某个基站设备某段时间内的资源的使用量。

其中，基站设备的资源的使用量具体可以包括基站在预设时间段内产生的流量大小、语音通话的时长等信息。

在一种实现方式中，在计算出目标基站设备在第一预设时间段内的资源的使用量后，本发明实施例中还包括根据资源的使用量，计算向资源提供者进行补偿虚拟交换物的方法。其中虚拟交换物是指可以用来交换实体物品或者虚拟物品(例如流量、视听内容、浏览内容等)的消费与兑换的等价物。示例性的，可以使用比特币等数字货币来作为虚拟交换物，也可以用例如积分等作为虚拟交换物。进而，本发明实施例所提供的方法还包括：

S805、目标基站设备向区块链管理设备发送目标基站设备在第二预设时间段内的资源的使用量，以使得区块链管理设备根据目标基站设备在第二预设时间段内的资源的使用量计算资源单位价值。其中所述第二预设时间段在所述第一预设时间段发生之前。

其中资源单位价值表示每使用预设单位量的所述目标基站设备的资源后，所产生的虚拟交换物的数量。

示例性的，假设虚拟交换物是兑换系统中的积分，那么资源单位价值可以是单位量的数据流量对应多少个积分，例如1M流量对应1个积分。资源单位价值还可以包括语音通话的单位价值，例如通话1分钟对应1个积分等。

具体的，在目标基站设备向区块链管理设备发送目标基站设备在第二预设时间段内的资源的使用量后，区块链管理设备会计算预设区域中的所有基站设备在第二预设时间段内的资源的总使用量。之后，区块链管理设备可以根据以下公式计算资源单位价值：

U＝R/P；

其中，U为所述资源单位价值，R为所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量，P为预先设定的在所述第二预设时间段内产出的所述虚拟交换物的总量。

本发明实施例中，考虑到随着通信技术的发展以及用户的使用习惯改变，基站设备上产生的流量会越来越多，每单位量的流量价值也在逐渐贬值，例如2010年时五元人民币可以购买10M流量，而2018年五元人民币则可以购买到1G流量。因此，为了方便计算运营商最终向基站设备的资源提供者进行补偿的总成本，本发明中规定一定时间内产出的虚拟交换物的数量相对固定。示例性的，可以假定该预设区域中所有基站每天可产出一万个虚拟交换物，然后根据前一天各个基站产生的流量大小，决定第二天每单位量流量对应的虚拟交换物的个数。进而本发明中利用第一预设时间段之前的第二预设时间段内预设区域内所有基站设备在第二预设时间段内的资源的总使用量，除以预先设定的在第二预设时间段内产出的虚拟交换物的总量，最终得到资源单位价值。

需要说明的，本发明实施例中也可以采用其他计算方式来确认资源单位价值，例如指定一个固定的单位价值，如指定1M流量对应1个积分。对此本发明可以不作限制。

S806、目标基站设备获取区块链管理设备发送的资源单位价值。

S807、目标基站设备根据资源单位价值，以及目标基站在第一预设时间段内的资源的使用量，利用智能合约，计算在第一预设时间段内目标基站设备产生的虚拟交换物的数量。

具体的，步骤S807可以包括：利用以下公式计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量：

M＝F/U×K；

其中M表示在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量，U表示所述资源单位价值，K为用户体验系数；其中所述用户体验系数K由所述目标基站设备的带宽、所述目标基站设备所提供通信服务对应的用户数量以及所述目标基站设备的在线时长中的一项或多项确认。

在一种实现方式中，用户体验系数K还由扣罚系数确定。其中扣罚系数是根据基站资源提供者主动断网、断电等行为，导致基站设备不能在线服务的情况的出现次数和持续时间确认。

在另一种实现方式中，用户体验系统K中还包括基站设备的硬件条件情况，例如基站设备的频段范围、覆盖范围，基站的型号和档次等参数。

本发明实施例中，在计算目标基站在预设时间段产生的虚拟交换物的数量时，通过结合用户体验系统，使最终的计算结果更加合理。

另外，在计算出目标基站产生的虚拟交换物的数量后，本发明实施例中还可以通过以下交换机制，完成目标基站设备与其他基站设备之间的虚拟交换物的交易，以及目标基站设备与其他虚拟交换物兑换系统之间的交易过程：

与中心化的交易平台不同，基于区块链的分布式基站间的虚拟交换物的交易不受单一实体的控制。交易平台建立在区块链上，并且由节点小型基站网络而不是中心化服务器来支持，这意味着攻击者不得不破坏一半支持交换的节点基站才能控制它，增加了交易的安全性。在本发明中，等价虚拟交换物的交易是基于区块链的分布式家庭基站的点对点交换机制。如果两个用户间要进行等价虚拟交换物的交易，那么该交易就需要包含双方的交易信息和验证信息。交易信息包括交易双方的账户和等价虚拟交换物的数目；验证信息包括上一笔交易的哈希值、支付方的公钥和支付方的私钥生成的数字签名。交易验证过程需要其他小型基站参与计算。去中心化交易机制如图9所示。

本发明实施例中，目标基站在接收到通信请求后，通过将为通信请求提供通信服务时的运行信息发送至预设区域中的其他基站设备的方式，使目标基站的运行信息得到分布式存储。进而在之后需要统计第一预设时间段内目标基站的资源的使用量时，可以通过共识机制，根据预设区域内的基站设备存储的运行账单精确的计算出最终的使用量结果，降低了数据在统计过程中被篡改的可能。同时由于对运行信息以及运行账单采用了分布式存储，因此不再需要由电信运营商的计费系统统一负责记录，而是可以由基站自主记录资源的使用量，实现了统计过程的去中心化，使基站的资源贡献者对统计出的数据更加信任，提高人们共享网络资源的积极性，保障该类基站的服务质量。

另外，本发明实施例还提供一种基站设备，用于执行上述基站设备的运行管理方法。如图10所示，该基站设备10包括：通信模块1001、记录模块1002、资源计算模块，其中：

通信模块1001，用于在第一预设时间段内接收终端的通信请求；

记录模块1002，用于在接收所述通信请求后，记录所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务时的运行信息；所述运行信息用于表示在为所述通信请求提供通信服务时，对所述目标基站设备的资源的使用量；

所述通信模块1001，还用于将所述运行信息发送至预设区域中的其他基站设备，以使得所述预设区域中的其他基站设备对本基站设备中存储的运行账单进行更新；所述运行账单中记录有所述第一预设时间段内，网络中每个基站设备每次提供通信服务时的运行信息；所述预设区域中包括所述目标基站设备以及至少一个所述其他基站设备；

资源计算模块1003，用于利用共识机制，根据所述预设区域内的基站设备存储的运行账单，确定所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量。

在一种实现方式中，基站设备100还包括价值计算模块1004；

所述通信模块1001，还用于获取区块链管理设备发送的资源单位价值；所述资源单位价值表示每使用预设单位量的所述目标基站的资源后，所产生的虚拟交换物的数量；

所述价值计算模块1004，用于根据所述资源单位价值，以及所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量，利用智能合约，计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量；所述虚拟交换物用于兑换相应的实体物品或虚拟物品。

在另一种实现方式中，通信模块1001，还用于向所述区块链管理设备发送所述目标基站设备在第二预设时间段内的资源的使用量，其中所述第二预设时间段在所述第一预设时间段发生之前；以使得所述区块链管理设备计算所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量；并使得所述区块链管理设备根据以下公式计算所述资源单位价值：

U＝R/P；

其中，U为所述资源单位价值，R为所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量，P为预先设定的在所述第二预设时间段内产出的所述虚拟交换物的总量。

在一种实现方式中，运行信息，具体包括：所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务的服务类型、通话时长、数据流量大小中的一项或多项。

在一种实现方式中，所述价值计算模块1004，具体用于利用以下公式计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量：

M＝F/U×K；

其中M表示在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量，U表示所述资源单位价值，K为用户体验系数；其中所述用户体验系数K由所述目标基站设备的带宽、所述目标基站设备所提供通信服务对应的用户数量以及所述目标基站设备的在线时长中的一项或多项确认。

本发明实施例中所提供的基站设备所对应的其他相应描述，可以参考上文中对基站设备的运行管理方法的对应描述内容，在此不再赘述。此外，上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如，可以对应各功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基站设备的运行管理方法，其特征在于，所述方法应用于基站设备中，包括：

目标基站设备在第一预设时间段内接收终端的通信请求；

所述目标基站设备在接收所述通信请求后，记录所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务时的运行信息；所述运行信息用于记录在为所述通信请求提供通信服务时，对所述目标基站设备的资源的使用量；

所述目标基站设备将所述运行信息发送至预设区域中的其他基站设备，以使得所述预设区域中的其他基站设备对本基站设备中存储的运行账单进行更新；所述运行账单中记录有所述第一预设时间段内，所述预设区域中每个基站设备每次提供通信服务时的运行信息；所述预设区域中包括所述目标基站设备以及至少一个所述其他基站设备；

所述目标基站设备利用共识机制，根据所述预设区域内的基站设备存储的运行账单，确定所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量。

2.根据权利要求1所述基站设备的运行管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述目标基站设备获取区块链管理设备发送的资源单位价值；所述资源单位价值表示每使用预设单位量的所述目标基站设备的资源后，所产生的虚拟交换物的数量；

所述目标基站设备根据所述资源单位价值，以及所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量，利用智能合约，计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量；所述虚拟交换物用于兑换相应的实体物品或虚拟物品。

3.根据权利要求2所述基站设备的运行管理方法，其特征在于，在所述目标基站设备获取区块链管理设备发送的资源单位价值之前，所述方法还包括：

所述目标基站设备向所述区块链管理设备发送所述目标基站设备在第二预设时间段内的资源的使用量，其中所述第二预设时间段在所述第一预设时间段发生之前；以使得所述区块链管理设备计算所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量；并使得所述区块链管理设备根据以下公式计算所述资源单位价值：

U＝R/P；

其中，U为所述资源单位价值，R为所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量，P为预先设定的在所述第二预设时间段内产出的所述虚拟交换物的总量。

4.根据权利要求1所述基站设备的运行管理方法，其特征在于，所述运行信息，具体包括：所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务的服务类型、通话时长、数据流量大小中的一项或多项。

5.根据权利要求2或3所述基站设备的运行管理方法，其特征在于，所述计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量，具体包括：

利用以下公式计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量：

M＝F/U×K；

其中M表示在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量，U表示所述资源单位价值，K为用户体验系数；其中所述用户体验系数K由所述目标基站设备的带宽、所述目标基站设备所提供通信服务对应的用户数量以及所述目标基站设备的在线时长中的一项或多项确认。

6.一种基站设备，其特征在于，包括：

通信模块，用于在第一预设时间段内接收终端的通信请求；

记录模块，用于在接收所述通信请求后，记录所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务时的运行信息；所述运行信息用于表示在为所述通信请求提供通信服务时，对所述目标基站设备的资源的使用量；

所述通信模块，还用于将所述运行信息发送至预设区域中的其他基站设备，以使得所述预设区域中的其他基站设备对本基站设备中存储的运行账单进行更新；所述运行账单中记录有所述第一预设时间段内，网络中每个基站设备每次提供通信服务时的运行信息；所述预设区域中包括所述目标基站设备以及至少一个所述其他基站设备；

资源计算模块，用于利用共识机制，根据所述预设区域内的基站设备存储的运行账单，确定所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量。

7.根据权利要求6所述基站设备，其特征在于，所述基站设备还包括价值计算模块；

所述通信模块，还用于获取区块链管理设备发送的资源单位价值；所述资源单位价值表示每使用预设单位量的所述目标基站的资源后，所产生的虚拟交换物的数量；

所述价值计算模块，用于根据所述资源单位价值，以及所述目标基站设备在所述第一预设时间段内的资源的使用量，利用智能合约，计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量；所述虚拟交换物用于兑换相应的实体物品或虚拟物品。

8.根据权利要求7所述基站设备，其特征在于，

所述通信模块，还用于向所述区块链管理设备发送所述目标基站设备在第二预设时间段内的资源的使用量，其中所述第二预设时间段在所述第一预设时间段发生之前；以使得所述区块链管理设备计算所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量；并使得所述区块链管理设备根据以下公式计算所述资源单位价值：

U＝R/P；

其中，U为所述资源单位价值，R为所述预设区域中的所有基站设备在所述第二预设时间段内的资源的总使用量，P为预先设定的在所述第二预设时间段内产出的所述虚拟交换物的总量。

9.根据权利要求6所述基站设备，其特征在于，所述运行信息，具体包括：所述目标基站设备为所述通信请求提供通信服务的服务类型、通话时长、数据流量大小中的一项或多项。

10.根据权利要求7或8所述基站设备，其特征在于，

所述价值计算模块，具体用于利用以下公式计算在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量：

M＝F/U×K；

其中M表示在所述第一预设时间段内所述目标基站设备产生的虚拟交换物的数量，U表示所述资源单位价值，K为用户体验系数；其中所述用户体验系数K由所述目标基站设备的带宽、所述目标基站设备所提供通信服务对应的用户数量以及所述目标基站设备的在线时长中的一项或多项确认。