CN114697971A - 促进频谱共享的区块链节点和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了促进频谱共享的区块链节点和方法。区块链节点被配置为：基于服务提供商与移动网络运营商的绩效函数，确定用于服务提供商与移动网络运营商之间的频谱交易的频谱价格；以及将基于频谱价格的频谱交易的信息记录在区块链中，包括：验证区块链网络的领导节点所生成的区块的后区块数据，区块记录基于频谱价格的频谱交易的信息，后区块数据仅包括区块的一部分；以及响应于后区块数据通过验证，将领导节点所生成的区块添加到区块链。响应于领导节点的后区块数据不通过验证，可以进一步验证候选节点所生成的后区块数据。总验证次数可以被限制为不超过领导节点和候选节点的总数量。

Description

促进频谱共享的区块链节点和方法
技术领域
本公开涉及无线通信系统，并且具体而言，涉及促进无线通信系统中的频谱共享的区块链节点和方法。
背景技术
在无线通信系统中，随着大量无线设备的接入，无线通信的体量呈现爆炸式增长。无线电频谱资源正成为一种稀缺的资源。动态频谱管理(Dynamic Spectrum Management，DSM)可以充分地利用无线电频谱资源。在采用动态频谱管理的情况下，作为频谱提供方的移动网络运营商(Mobile Network Operator，MNO)可以与作为频谱租赁方的服务提供商(Service Provider,SP)动态地进行频谱交易。通过频谱交易，MNO可以获得SP支付的费用，而SP可以使用从MNO获得频谱资源，该频谱资源可以被SP用来为用户提供服务。
在动态频谱管理中，高效率且高收益的频谱交易是期望的。一方面，快速的频谱交易是期望的，使得SP可以尽快地获得期望的频谱资源。另一方面，高的频谱利用率是期望的，使得MNO提供的频谱资源能够被最大程度地被交易。而且，高收益是期望的，使得MNO、SP和用户的整体效益被最大化。此外，还期望频谱交易具有高的公平性、安全性、隐私性。
除非另有说明，否则不应假定本节中描述的任何方法仅仅因为包含在本节中而成为现有技术。同样，除非另有说明，否则关于一种或多种方法所认识出的问题不应在本节的基础上假定在任何现有技术中都认识到。
发明内容
本公开提供了一种促进频谱共享的区块链节点和方法，其能够提高频谱交易的效率和效益，实现频谱交易的公平性、安全性、隐私性。
本公开的一方面涉及一种用于促进频谱共享的区块链节点，所述区块链节点被包括在区块链网络中，所述区块链网络通信地连接到与无线网络服务相关联的服务提供商和移动网络运营商，所述区块链节点包括处理电路，其特征在于，所述处理电路被配置为：基于所述服务提供商与所述移动网络运营商的绩效函数，确定用于所述服务提供商与所述移动网络运营商之间的频谱交易的频谱价格；以及将基于所述频谱价格的所述频谱交易的信息记录在区块链中，包括：验证所述区块链网络的领导节点所生成的区块的后区块数据，所述区块记录基于所述频谱价格的所述频谱交易的信息，所述后区块数据仅包括所述区块的一部分；以及响应于所述后区块数据通过验证，将所述领导节点所生成的所述区块添加到区块链。
本公开的另一方面涉及一种用于促进频谱共享的方法，所述方法包括由通信地连接到与无线网络服务相关联的服务提供商和移动网络运营商的区块链网络中的区块链节点执行以下操作：基于所述服务提供商与所述移动网络运营商的绩效函数，确定用于所述服务提供商与所述移动网络运营商之间的频谱交易的频谱价格；以及将基于所述频谱价格的所述频谱交易的信息记录在区块链中，包括：验证所述区块链网络的领导节点所生成的区块的后区块数据，所述区块记录基于所述频谱价格的所述频谱交易的信息，所述后区块数据仅包括所述区块的一部分；以及响应于所述后区块数据通过验证，将所述领导节点所生成的所述区块添加到区块链。
本公开的另一方面涉及一种电子设备，包括至少一个处理器；和至少一个存储设备，所述至少一个存储设备在其上存储指令，该指令在由所述至少一个处理器执行时，所述至少一个处理器执行如本公开所述的任何方法。
本公开的另一方面涉及一种存储有可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述可执行指令当被处理器执行时使得该处理器执行如本公开所述的任何方法。
本公开的另一方面涉及一种计算机程序产品，包括可执行指令，所述可执行指令当被处理器执行时使得该处理器执行如本公开所述的任何方法。
提供上述概述是为了总结一些示例性的实施例，以提供对本文所描述的主题的各方面的基本理解。因此，上述特征仅仅是例子并且不应该被解释为以任何方式缩小本文所描述的主题的范围或精神。本文所描述的主题的其他特征、方面和优点将从以下结合附图描述的具体实施方式而变得明晰。
附图说明
下面结合具体的实施例，并参照附图，对本公开的上述和其它目的和优点做进一步的描述。在附图中，相同的或对应的技术特征或部件将采用相同或对应的附图标记来表示。
图1示出了根据实施例的无线通信系统的框图；
图2示出了根据实施例的双层博弈模型的示意图；
图3示出了根据实施例的可以被用于实现区块链节点的电子设备框图；
图4示出了根据实施例的可以由区块链节点执行的示例性方法的流程图；
图5示出了根据实施例的第一博弈过程的信令流图；
图6示出了根据实施例的第二博弈过程的信令流图；
图7示出了根据本公开的实施例的静态博弈的流程图；
图8示出了根据本公开的实施例的动态博弈的流程图；
图9A-9B示出了根据实施例的将频谱交易的信息以区块的形式记录在区块链中的过程的信令流图；
图9C示出了根据实施例的用于确定领导节点和/或候选节点的过程的流程图；
图10是示出可以应用本公开的技术的gNB的示意性配置的第一示例的框图；
图11是示出可以应用本公开的技术的gNB的示意性配置的第二示例的框图；
图12是示出可以应用本公开的技术的通讯设备的示意性配置的示例的框图；以及
图13是示出可以应用本公开的技术的汽车导航设备的示意性配置的示例的框图。
虽然在本公开内容中所描述的实施例可能易于有各种修改和另选形式，但是其具体实施例在附图中作为例子示出并且在本文中被详细描述。但是，应当理解，附图以及对其的详细描述不是要将实施例限定到所公开的特定形式，而是相反，目的是要涵盖属于权利要求的精神和范围内的所有修改、等同和另选方案。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本公开的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实施例的所有特征。然而，应该了解，在对实施例进行实施的过程中必须做出很多特定于实施方式的设置，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与设备及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
此外，为了避免因不必要的细节而模糊了本公开，在附图中仅仅示出了与至少根据本公开的方案密切相关的处理步骤和/或设备结构，而省略了与本公开关系不大的其他细节。还应注意，在附图中相似的附图标记和字母指示相似的项目，并且因此一旦一个项目在一个附图中被定义，则对于随后的附图无需再对其进行论述。
在本公开中，术语“第一”、“第二”等仅仅用于区分元件或者步骤，而不是要指示时间顺序、优先选择或者重要性。
在当前的频谱资源管理中，移动网络运营商(MNO)通常预先为服务提供商(SP)分配频谱资源。SP基于预先分配的频谱资源为用户提供服务。所分配的频谱资源在通信期间基本保持不变(即，静态的)。然而，在使用过程中，用户对于SP所提供的各种服务的选择可能发生变化，或者SP可能更改所提供的服务的类型。这可能造成预先分配给一些SP的频谱资源无法满足用户需求，而预先分配给另一些SP的频谱资源处于空闲状态，从而导致频谱资源的浪费。
为了高效地使用频谱资源，可以对频谱资源进行动态管理，使得多个SP能够动态地共享MNO提供的频谱资源。例如，MNO可以识别系统中当前处于空闲状态的频谱资源，作为可交易的空闲频谱资源。当用户对于SP所提供的各种服务的选择发生变化时，或者SP更改所提供的服务的类型时，SP可以更新自身的频谱需求。可以基于空闲频谱资源以及更新后的频谱需求来进行频谱交易，使得空闲频谱资源可以被分配以满足SP的需求。通过这种方式，所得到的频谱资源的分配不是预先设置的静态分配，而是可以根据用户或SP的需求而动态地变化。作为结果，未授权的SP和/或用户可以机会性地使用空闲频谱资源，从而提高频谱资源的利用率。
本公开提出了利用区块链技术实现无线通信系统中的频谱资源管理。特别地，通过利用区块链技术来实现高效率且高收益的频谱交易，并保证频谱交易的公平性、安全性、隐私性，从而促进无线通信系统中的动态频谱管理。
区块链技术作为新兴技术，其本质是一种数字分布式账本。区块链技术包括由一系列算法、技术、工具集构成的架构，以分布式、不可篡改和可信的方式保证所记录的交易的完整性、不可反驳性和不可抵赖性。随着交易的进行，区块链中的区块不断增加。当基于交易而生成一个新区块时，区块链网络中的各个区块链节点将参与该新区块的共识验证。如果验证通过，则该新区块可以被添加至区块链。这种方式可以确保在没有中央管理器的情况下各个分布式区块链节点能够保持一致且可防篡改的分布式账本。在本公开中，术语“区块链技术”包括但不限于分布式存储、点对点网络、共识机制、加密算法等技术。
利用区块链技术的特点，可以实现改进的动态频谱管理。区块链可以分布式地记录无线通信系统中的频谱共享情况。区块链能够确保频谱交易的各个参与方都执行所指定的频谱交易规则。当基于频谱交易生成的区块被添加到区块链时，意味着参与频谱交易的各方达成了共识。这解决了多个频谱需求方对无线信道的争用。此外，区块链技术还可以帮助克服安全性的挑战、增强共享频谱资源的多个实体(例如多个SP)之间的信任。由于所有参与方都可对信息进行监督并且记录不可被篡改或删除，所以频谱资源的共享过程以及价值转移过程更加透明和公平。附加地，基于区块链的交易平台可以作为中间层隔离频谱交易的各个参与方，从而保证频谱交易的隐私性。而且，该交易平台可以将一系列模型应用于频谱交易，并且可以提供频谱交易的合作机制。这可以促进频谱交易的最优频谱价格的达成，从而最大化频谱交易的效益。另外，通过对区块链节点的共识验证机制的改进，也可以提高频谱交易的效率。
1、系统概述
图1示出了根据实施例的无线通信系统1000的框图。无线通信系统1000可以包括各种无线通信系统中的任何一种，包括但不限于蜂窝通信系统、Wi-Fi系统、蓝牙通信系统或任何可以借助于无线电技术进行通信的系统。作为优选的示例，无线通信系统1000可以是5G或6G蜂窝通信系统。
根据实施例，如图所示，无线通信系统1000可以包括一个或多个移动网络运营商(MNO)1100、一个或多个服务提供商(SP)1200、一个或多个用户1300以及区块链网络1400。应当理解，MNO 1100仅用于泛指图1中的MNO 1100-1，MNO 1100-2，...，MNO 1100-i。图1并不用于限定MNO的具体数目。对于SP 1200、用户1300和节点1410而言，也适用同样的情况。
根据实施例，MNO 1100可以是频谱资源的出售方/出租方。MNO 1100可以表示MNO所使用的电子设备。例如，该电子设备可以是MNO的控制设备或者可以是基站。本公开中的“频谱资源”是指能够被无线通信系统1000的用户1300使用以执行无线通信的频段。取决于无线通信系统1000的具体类型和规范，被用户1300使用以执行无线通信的频段可以不同。无线通信系统1000中的每个MNO 1100可以具有相应的频谱资源。每个MNO 1100能够向一个或多个SP出售/租赁该频谱资源的一部分或全部，使得这些SP能够利用所获得的频谱资源向用户提供服务。作为示例，MNO 1100可以是基础网络设施提供商(例如，中国移动或中国联通)。
根据实施例，SP 1200可以是频谱资源的购买方/租赁方。SP 1200可以表示SP所使用的电子设备。例如，该电子设备可以是SP的控制设备。每个SP 1200可以通过频谱交易从一个或多个MNO 1100获得频谱资源。本公开中的“频谱交易”可以指SP 1200通过支付费用(或任何其他补偿)而从MNO 1100获得该MNO的频谱资源的一部分或全部的至少使用权利的过程。SP 1200可以利用通过频谱交易所获得的频谱资源向一个或多个用户1300提供一种或多种类型的服务。由SP 1200提供的服务包括但不限于蜂窝电话服务、VoIP服务、互联网服务、电视服务、流媒体服务等。不同SP 1200(例如，SP 1200-1和SP 1200-2)可以提供各自的服务。这些服务可以占用不同的频谱资源，并且可以具有不同的价格。另外，单个SP 1200可以提供多种不同的服务。这些服务可以占用不同的频谱资源并且具有不同的价格。作为示例，SP 1200可以是移动虚拟网络运营商，其可以从基础网络设施提供商获得频谱资源以向用户提供服务。
根据实施例，用户1300可以表示使用SP 1200的服务的任何个体或组织。例如，用户1300可以被表示为各种终端设备，包括但不限于智能手机、计算机、服务器、工业设备、可穿戴设备、电视等。用户1300可以基于自身的通信需求以及SP所提供的服务的类型和价格，从一个或多个SP提供的各种服务中选择一个或多个服务。相应地，用户1300需要为其选择的每个服务向相应的SP 1200支付费用(或任何其他补偿)。在图1的示例中，为了简单起见，每个用户1300被示出为仅连接到单个SP 1200。但是，可以理解的是，在其他示例中，每个用户1300可以连接到一个或多个SP 1200。用户1300可以使用该一个或多个SP 1200中的每个SP 1200提供的服务。
根据实施例，区块链网络1400可以充当区块链交易平台。该区块链交易平台可以通信地连接到一个或多个MNO以及一个或多个SP，并促进MNO与SP之间的频谱交易。如图1所示，区块链网络1400可以包括多个区块链节点1410。多个区块链节点1410可以共同维护区块链。该区块链可以记录通过区块链网络1400进行的MNO与SP之间的一个或多个频谱交易的信息。每个区块链节点1410可以存储和维护区块链账本的副本。附加地，每个区块链节点1410可以存储用于频谱交易的智能合约的副本。
根据实施例，区块链节点1410可以在电子设备上实现或实现为电子设备。术语“电子设备”是指包括处理器的任何硬件设备。图3示出了可以被用于实现区块链节点1410的电子设备的框图。每个区块链节点1410可以通过有线连接或无线连接与一个或多个其他区块链节点、一个或多个MNO 1100、或者一个或多个SP 1200通信。有线连接的示例包括但不限于以太网连接和电缆连接，无线连接的示例包括但不限于蜂窝连接、Wi-Fi连接、蓝牙连接等。
根据本公开的如图1所示的优选实施例，区块链节点1410可以被实现为与MNO1100或SP 1200分开的单独的电子设备。在这种情况下，MNO 1100与SP 1200在频谱交易的过程中被隔离，使得频谱交易的参与方彼此不直接地接触，从而保证频谱交易的隐私性。
根据本公开的其他实施例，每个区块链节点1410可以与MNO 1100或SP 1200集成。例如，每个区块链节点1410可以被实现为相应的MNO 1100的电子设备或其一部分。替代地，每个区块链节点1410可以被实现为相应的SP 1200的电子设备或其一部分。在这种情况下，MNO 1100或SP 1200的现有电子设备可以充当区块链节点，从而减少建设区块链网络1400的成本，并节省了通信开销。
根据本公开的可选实施例，区块链网络1400还可以包括可信机构1420。可信机构1420可以被用于对频谱交易的各参与方的身份进行管理和验证。例如，MNO和/或SP可以向可信机构1420注册以获得以能证明其合法身份的证书和/或各自的公钥与私钥等。所获得的证书、公钥和/或私钥能够在频谱交易中被用于增强安全性。
可以理解的是，图1所述的无线通信系统1000仅仅是示例性而非限制性的。在其他实施例中，无线通信系统1000可以具有更多或更少的部件，并且部件之间可以具有不同的连接方式，而不脱离本公开的范围。
2、双层博弈模型
根据实施例，在多用户-多SP-多MNO系统(例如，图1的无线通信系统1000)中，为了实现频谱交易的最大化效益，可以使用双层博弈模型来确定与频谱交易相关联的信息，这些信息包括但不限于频谱价格、频谱需求量、对服务的选择等。因为参与博弈的各方都以最大化自身的效益为目标，所以作为分层博弈框架的双层博弈模型2000可以有效地解决交互决策问题。
图2示出了根据实施例的双层博弈模型2000的示意图。双层博弈模型2000可以包括MNO层2100、SP层2200、用户层2300以及区块链交易平台2400。作为示例，MNO层2100可以包括一个或多个MNO 1100，SP层2200可以包括一个或多个SP 1200，用户层2300可以包括一个或多个用户1300，并且区块链交易平台2400可以包括区块链网络1400。
双层博弈模型2000可以包括SP层2200与用户层2300之间的第一博弈过程，以及MNO层2100与SP层2200之间的第二博弈过程。第一博弈过程可以被用于确定每个SP的服务的价格和/或每个SP的频谱需求量。第二博弈过程可以至少被用于确定MNO与SP之间的频谱交易的频谱价格和/或每个SP的频谱需求量。本文中的频谱需求量例如可以表示为SP为了提供一个或多个服务而需要的频谱资源的量(例如，3MHz)。本文中的频谱价格例如可以被表示为每单位频段(例如，1MHz)的价格。
根据实施例，双层博弈模型2000可以采用静态博弈。优选地，双层博弈模型2000可以采用动态博弈。在采用动态博弈的情况下，第一博弈过程和第二博弈过程中的每一个可以被建模为Stackelberg(斯坦博格)博弈。Stackelberg博弈的基本思想是参与博弈的双方都根据对方可能的策略来选择自己的策略，以保证自己在对方策略下的效益最大化。在该博弈模型中，先作出决策的参与方被称为领导者。在领导者之后，剩余的参与方根据领导者的决策进行决策，这些参与方被称为跟随者。然后，领导者再根据跟随者的决策对自己的决策进行调整。如此重复，直到达到纳什均衡。领导者可以预测跟随者的决策。静态博弈和动态博弈的具体实施例将在后面进一步描述。
根据实施例，MNO层2100与SP层2200之间的第二博弈过程可以通过区块链交易平台2400来进行。区块链交易平台2400可以收集每个MNO和每个SP的信息。并且可以由区块链节点基于这些信息确定最优的频谱价格，从而最大化频谱交易的整体效益。在第二博弈过程中，作为参与方的MNO和SP不用直接接触，而是通过区块链节点进行信息的转发。这可以保护隐私，尤其是在多个SP和多个MNO都参与交易的情况下。在图2中，MNO层2100与SP层2200之间的交互被示出为虚线箭头，以表示该交互是间接的。
第一博弈过程和第二博弈过程的具体实施例将在后面进一步描述。
3、用于实现区块链节点的示例性电子设备
图3示出了根据实施例的可以被用于实现区块链节点1410的电子设备3000框图。根据一个实施例，电子设备3000可以位于MNO或SP处。根据优选的实施例，电子设备3000可以是与MNO和SP分离的单独的电子设备。电子设备3000可以包括通信单元3100、存储器3200以及处理电路3300。
通信单元3100可以充当电子设备3000的通信接口。通信单元3100可以被配置为接收由MNO、SP、和/或其他区块链节点发送的数据，并将该数据提供给电子设备3000的其他部分(例如处理电路3300或存储器3200)。通信单元3100还可以被配置为将数据从电子设备3000发送到MNO、SP、和/或其他区块链节点。由通信单元3100发送的数据可以来自电子设备3000的其他部分(例如处理电路3300或存储器3200)。由通信单元3100接收或发送的数据可以包括与频谱交易相关联的信息。该信息可以包括与频谱定价过程相关联的信息，例如SP的频谱需求量、MNO的频谱报价、MNO/SP的绩效函数等。该信息还可以包括与区块链相关联的信息，例如关于与频谱交易相关联的区块的生成与验证的信息。通信单元3100可以适于有线通信或无线通信并且可以使用各种通信协议而不受限制。在图3中，通信单元3100用虚线绘出，因为它还可以位于处理电路3300内或者位于电子设备3000之外。
存储器3200可以充当电子设备3000的存储装置。存储器3200可以被配置为存储由处理电路3300产生的信息、通过通信单元3100接收或发送的数据，用于电子设备3000操作的指令、程序、机器代码和数据等。例如，存储器3200可以存储上面描述的由通信单元3100发送或接收的与频谱交易相关联的信息。此外，存储器3200可以存储区块链账本的副本以及智能合约的副本。区块链账本可以包括所执行的频谱交易的日志和/或在频谱交易执行之后与参与方相关联的状态。智能合约可以被实现为数字化代码的集合，其表示频谱交易的参与方共同制定的业务规则(或者说合同条款)。存储器3200可以包括一个或多个易失性存储器和/或非易失性存储器。例如，存储器3200可以包括但不限于随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)以及闪存存储器。在图3中，存储器3200用虚线绘出，因为它还可以位于处理电路3300内或者位于电子设备3000之外。
处理电路3300可以被配置为提供电子设备3000的各种功能。根据实施例，处理电路3300可以被配置为确定用于SP与MNO之间的频谱交易的频谱价格，并且将基于该频谱价格的频谱交易的信息记录在区块链中。为此，处理电路3300可以包括频谱价格确定模块3310以及区块处理模块3320。
根据实施例，频谱价格确定模块3310可以被配置为确定频谱价格。频谱价格确定模块3310可以基于与SP以及MNO有关的信息(例如，频谱需求量、频谱报价等)来确定频谱价格。例如，频谱价格确定模块3310可以被配置为基于SP与MNO的绩效函数来确定用于该SP与MNO之间的频谱交易的频谱价格。绩效函数是用于度量与频谱交易相关联的参与方的效益(或者说，绩效)的函数。所确定的频谱价格可以被SP和MNO用于执行频谱交易。
根据实施例，区块处理模块3320可以被配置为将基于所确定的频谱价格的频谱交易的信息记录在区块链中。为此，区块处理模块3320可以被配置为验证区块链网络的领导节点所生成的区块。领导节点所生成的该区块可以记录基于所确定的频谱价格的频谱交易的信息。优选地，区块处理模块3320可以被配置为验证该区块中的仅后区块数据，该后区块数据可以仅包括该区块的一部分而不是全部。区块处理模块3320可以被配置为响应于该后区块数据通过验证而将领导节点所生成的该区块添加到区块链。
根据实施例，频谱价格确定模块3310可以被配置为通过以下操作而基于绩效函数确定频谱价格：接收SP的频谱需求信息；接收MNO的频谱报价信息；基于频谱需求信息和频谱报价信息，使用绩效函数计算SP或MNO的绩效；判定绩效是否满足基于Stackelberg博弈过程的纳什均衡条件；响应于绩效满足纳什均衡条件，确定用于频谱交易的频谱价格。响应于绩效不满足纳什均衡条件，频谱价格确定模块3310可以被配置为：接收SP的更新后的频谱需求信息以及MNO的更新后的频谱报价信息；基于更新后的频谱需求信息和更新后的频谱报价信息，计算SP或MNO的更新后的绩效。频谱价格确定模块3310可以被进一步配置为判定该更新后的绩效是否满足纳什均衡条件。
根据实施例，频谱价格确定模块3310可以被配置为至少基于SP的收入来计算SP的绩效函数。SP的收入除了向用户提供服务获得的基本收入外，还可以包括第一补偿收入，第一补偿收入是响应于检测到参与频谱交易的SP未获得频谱而由SP从获得频谱的第二SP获得的。优选地，SP的收入还可以包括第二补偿收入，第二补偿收入是响应于检测到第二SP拒绝支付第一补偿收入而由SP从第二SP获得的。第二补偿收入可以被认为是从该第二SP获得的惩罚性收入。在该实施例中，频谱价格确定模块3310可以被配置为接收来自SP的一个或多个补偿系数。频谱价格确定模块3310可以基于该一个或多个补偿系数，确定第一补偿收入或第二补偿收入，从而确定SP的绩效函数。
根据实施例，频谱价格确定模块3310可以被配置为至少基于SP的支出来计算SP的绩效函数。SP的支出除了向MNO购买频谱资源的基本支出外，还可以包括第一补偿支出，第一补偿支出是响应于检测到参与频谱交易的SP获得频谱而由该SP向未获得频谱的一个或多个其他SP支付的。优选地，SP的支出还可以包括第二补偿支出，第二补偿支出是响应于检测到SP未支付第一补偿支出而由SP向一个或多个其他SP支付的。第二补偿支出可以被认为是该第二SP支付的惩罚性支出。在该实施例中，频谱价格确定模块3310可以被配置为接收来自SP的一个或多个补偿系数。频谱价格确定模块3310可以基于该一个或多个补偿系数，确定第一补偿支出或第二补偿支出，从而确定SP的绩效函数。
根据实施例，区块链网络的领导节点可以被选择为该区块链网络的所有区块链节点中最早地生成区块的区块链节点。生成区块可以包括基于哈希运算寻找满足运算阈值条件的随机数。用于区块链网络中的每个区块链节点的运算阈值条件可以是不同的。例如，每个区块链节点的运算阈值条件可以是基于该区块链节点的币龄而确定的。币龄可以被定义为区块链节点所持有的虚拟货币量乘以区块链节点持有该虚拟货币的时间。
根据实施例，区块链网络除了包括领导节点外，还可以包括候选节点。区块处理模块3320可以被配置为：响应于领导节点的后区块数据不通过验证，验证区块链网络的候选节点所生成的区块的后区块数据。候选节点可以是区块链网络中满足如下条件的一个或多个区块链节点：候选节点生成区块的时间与领导节点生成区块的时间之间的差不超过预定时间阈值，并且候选节点的币龄小于领导节点的币龄。
根据实施例，区块处理模块3320还可以被配置为：响应于候选节点的后区块数据通过验证，将候选节点所生成的区块添加到区块链；以及响应于候选节点的后区块数据不通过验证，终止将频谱交易的信息记录在区块链中。
根据实施例，由每个区块链节点生成的区块中的后区块数据可以包括频谱交易的频谱价格以及满足该区块链节点的运算阈值条件的随机数，而不包括所述频谱交易的交易参与方的身份信息。
根据实施例，MNO与SP之间频谱交易可以通过区块链节点上运行的智能合约执行。智能合约是区块链交易平台的用户(例如MNO，SP)共同制定的一份合同条款。通过制定智能合约，频谱共享方案被编码为以数字形式执行的协议，协议中规定了频谱交易的参与方的权利和义务。智能合约可以自动地强制执行。例如，当达成频谱交易时，智能合约可以自动将基于频谱价格的数量的虚拟数字货币从SP的数字钱包转移到相应的MNO的数字钱包。
应当注意的是，尽管图3中将电子设备3000的各个单元示为分立的单元，但是这些单元中的一个或多个可以也合并为一个单元，或者拆分为多个子单元。每个单元的功能或操作不限于上文所描述的那些。后文进一步描述的功能或操作也可以由电子设备3000的对应单元实现。
4、用于区块链节点的示例性方法
图4示出了根据实施例的可以由区块链节点执行的示例性方法4000的流程图。作为示例，方法4000可以由区块链节点1410执行。具体地，方法4000可以由电子设备3000的处理电路3300执行。
方法4000可以从步骤4010开始。在步骤4010中，区块链节点1410可以确定频谱价格。具体地，区块链节点1410可以基于SP与MNO的绩效函数，确定用于SP与MNO之间的频谱交易的频谱价格。
随后，方法4000可以继续到步骤4020。在步骤4020中，区块链节点1410可以验证区块链网络的领导节点所生成的区块的后区块数据。该区块记录基于所确定的频谱价格的频谱交易的信息。该后区块数据仅包括该区块的一部分。
随后，方法4000可以继续到步骤4030。在步骤4030中，区块链节点1410可以判断该后区块数据是否通过验证。
响应于所述后区块数据通过验证，在步骤4040中，区块链节点1410可以将领导节点所生成的区块添加到区块链中。
响应于所述后区块数据未通过验证，在步骤4050中，区块链节点1410可以执行其他操作，这将在后面进一步描述。
根据实施例，在方法4000中，基于绩效函数确定频谱价格可以包括：接收SP的频谱需求信息；接收MNO的频谱报价信息；基于频谱需求信息和频谱报价信息，使用绩效函数计算SP或MNO的绩效；判定绩效是否满足基于Stackelberg博弈过程的纳什均衡条件；以及响应于绩效满足纳什均衡条件，确定用于频谱交易的频谱价格。
根据实施例，方法4000还可以包括：响应于绩效不满足纳什均衡条件，接收SP的更新后的频谱需求信息以及MNO的更新后的频谱报价信息；基于更新后的频谱需求信息和更新后的频谱报价信息，计算SP或MNO的更新后的绩效。
根据实施例，方法4000可以包括至少基于SP的收入来计算SP的绩效函数，SP的收入包括以下各项中的至少一项：第一补偿收入，第一补偿收入是响应于检测到参与频谱交易的SP未获得频谱而由SP从获得频谱的第二SP获得的；或者第二补偿收入，第二补偿收入是响应于检测到第二SP拒绝支付第一补偿收入而由SP从第二SP获得的。
根据实施例，在方法4000中，计算SP的绩效函数可以包括：接收来自SP的一个或多个补偿系数；以及基于一个或多个补偿系数，确定第一补偿收入或第二补偿收入。
根据实施例，方法4000可以包括至少基于SP的支出来计算SP的绩效函数，SP的支出包括以下各项中的至少一项：第一补偿支出，第一补偿支出是响应于检测到参与频谱交易的SP获得频谱而由SP向未获得频谱的一个或多个其他SP支付的；或者第二补偿支出，第二补偿支出是响应于检测到SP未支付第一补偿支出而由SP向一个或多个其他SP支付的。
根据实施例，在方法4000中，领导节点可以被选择为区块链网络的所有节点中最早地生成区块的节点。
根据实施例，在方法4000中，生成区块可以包括基于哈希运算寻找满足运算阈值条件的随机数，其中用于每个节点的运算阈值条件可以是基于该节点的币龄而确定的。
根据实施例，方法4000还可以包括：响应于领导节点的后区块数据不通过验证，验证区块链网络的候选节点所生成的区块的后区块数据。候选节点可以是区块链网络中满足如下条件的节点：候选节点生成区块的时间与领导节点生成区块的时间之间的差不超过预定时间阈值，并且候选节点的币龄小于领导节点的币龄。
根据实施例，方法4000还可以包括：响应于候选节点的后区块数据通过验证，将候选节点所生成的区块添加到区块链；以及响应于候选节点的后区块数据不通过验证，终止将频谱交易的信息记录在区块链中。
根据实施例，在方法4000中，后区块数据可以包括频谱价格以及满足运算阈值条件的随机数，而不包括频谱交易的交易者的身份信息。
应当注意的是，尽管图4以顺序的方式描述了方法4000的各个步骤，但是这些步骤中的一个或多个可以也合并为一个步骤，或者拆分为多个子步骤。这些步骤可以以不同的次序执行，或者可以并行执行。由区块链节点执行的方法还可以包括本文所描述的一个或多个附加的操作。
5、博弈过程
根据实施例，在多用户-多SP-多MNO系统(例如，图1的无线通信系统1000)中，可以通过双层博弈模型来确定与频谱交易相关联的各种信息，例如频谱需求量、频谱价格、SP的服务的价格等。双层博弈模型2000可以包括SP与用户之间的第一博弈过程，以及MNO与SP之间的第二博弈过程。本节分别描述第一博弈过程和第二博弈过程的示例实施例。
5-1、第一博弈过程
图5示出了根据实施例的第一博弈过程5000的信令流图。为了简单起见，图5示出了单个SP 1200-1与两个用户1300-1和1300-2之间的交互。可以理解的是，其他SP 1200的第一博弈过程是类似的。并且，每个SP 1200可以与更多个用户进行博弈。
根据实施例，第一博弈过程5000可以是Stackelberg博弈。在第一博弈过程中，SP1200-1可以是领导者，而用户1300-1和1300-2可以是跟随者。
考虑到用户的数量十分庞大，可以认为单个用户的选择对于SP的决策并无显著影响。因此，在第一博弈过程中，可以以用户比例(而非逐个用户)来对用户的服务选择行为进行建模。这在总用户数量十分庞大的情况下有助于减少计算开销。
第一博弈过程5000可以以步骤5010开始。在步骤5010中，SP 1200-1可以预测用户对于SP 1200-1提供的服务的选择。SP 1200-1的预测可以基于用户的属性(例如用户的消费能力、用户的消费偏好等)与服务的属性(例如，服务的类型和价格)的匹配。优选地，SP1200-1可以预测选择某种服务的用户在总用户中的比例，而不是预测每个用户的选择。
随后，第一博弈过程5000可以继续到步骤5020。在步骤5020中，SP 1200-1可以确定每种服务的报价，并将每种服务的服务类型及所确定的报价广播给每个用户1300-1、1300-2。服务类型可以指示该服务类别(例如，蜂窝电话服务或流媒体服务)和服务参数(例如，通信速率、可用地区、可用时间)等。优选地，每种服务的报价可以是基于所预测的用户的选择而确定的。
随后，第一博弈过程5000可以继续到步骤5030。在步骤5030中，每个用户1300-1、1300-2可以选择对应的SP和相应的服务类型。用户可以基于自身的通信需求来进行选择。例如，为了获得5G蜂窝电话服务，用户可以选择相应的服务类型。此外，用户可以基于SP的服务的报价来进行选择。通常，用户可能从多个相同类型的服务中选择具有最低报价的服务。
随后，第一博弈过程5000可以继续到步骤5040。在步骤5040中，每个用户1300-1、1300-2可以将选择结果发送给SP 1200-1。该选择结果可以至少指示每个用户所选择的服务类型。
随后，第一博弈过程5000可以继续到步骤5050。在步骤5050中，SP 1200-1可以根据接收到的用户的选择结果来执行更新步骤，该更新步骤可以更新SP 1200-1的报价策略。例如，SP 1200-1可以更新一个或多个服务的报价。SP 1200-1的更新步骤的目的是最大化SP 1200-1的效益(例如，服务的收入)，该效益可以通过SP 1200-1的绩效函数来计算。
随后，第一博弈过程5000可以继续到步骤5060。在步骤5060中，SP 1200-1可以将更新后的每种服务的报价广播给每个用户1300-1、1300-2。
随后，第一博弈过程5000可以继续到步骤5070。在步骤5070中，每个用户1300-1、1300-2可以基于更新后的每种服务的报价来执行更新步骤，该更新步骤可以相应地更新该用户选择的服务。用户1300的更新步骤的目的是最大化该用户的效益，该效益可以通过用户的绩效函数来计算。
在步骤5080中，每个用户1300-1、1300-2可以将更新后的选择结果发送给SP1200-1。该更新后的选择结果可以指示每个用户重新选择的服务类型。
根据实施例，第一博弈过程5000可以包括重复执行步骤5050至步骤5080。作为示例，每当用户对于SP 1200-1所提供的服务的选择发生变化时，可以触发与SP 1200-1相关联的第一博弈过程5000。例如，当选择某个服务类型的用户比例的变化超过阈值时，可以触发与提供该服务类型的SP 1200-1相关联的第一博弈过程5000。替代地或附加地，SP 1200-1可以主动更改所提供的服务的报价，这也可以触发与SP 1200-1相关联的第一博弈过程5000。
根据实施例，SP 1200-1可以确定该SP 1200-1的频谱需求量。例如，SP 1200-1可以基于当前所提供的服务以及用户对当前服务的选择来确定频谱需求量。不同服务类型可能具有不同的频谱需求。SP 1200-1可以根据每种服务的服务参数以及选择该服务的用户的数量/比例来计算该服务的频谱需求量。SP 1200-1可以基于所有服务的频谱需求量来计算总频谱需求量。该计算可以在用户将选择结果反馈给SP之后进行。计算得到的频谱需求量可以被用于第二博弈过程。
5-2、第二博弈过程
图6示出了根据实施例的第二博弈过程6000的信令流图。为了简单起见，图6示出了MNO 1100-i与SP 1200-j之间的交互。应当注意的是，MNO 1100-i是泛指的，其可以代表一个或多个MNO。并且，SP 1200-j也是泛指的，其可以代表一个或多个SP。
根据实施例，第二博弈过程6000可以是Stackelberg博弈。在第二博弈过程中，MNO1100-i可以是领导者，而SP 1200-j可以是跟随者。也就是说，SP 1200-j可以基于MNO1100-i的决策来做出决策，而MNO 1100-i可以预测SP 1200-j的决策。在博弈过程中，MNO1100-i可以先作出决策，而SP 1200-j可以随后根据MNO 1100-i的决策进行决策。然后，MNO1100-i再根据SP 1200-j的决策对自己的决策进行调整。如此重复，直到达到纳什均衡。
根据实施例，在第二博弈过程6000中，MNO 1100-i与SP 1200-j之间并不直接交互，而是通过区块链交易平台的一个或多个区块链节点1410-1、1410-2，……，1410-m进行交互。这可以实现MNO和SP的隔离。
第二博弈过程6000可以以步骤6010开始。在步骤6010中，SP 1200-j可以将需求信息发送给区块链节点1410。该需求信息可以至少包括SP 1200-j的频谱需求量。该频谱需求量例如是在第一博弈过程中确定的，如上所述。附加地，该需求信息可以包含用于识别SP1200-j的身份信息。根据一个实施例，SP 1200-j可以将需求信息发送给相关联的一个区块链节点(例如，最近的区块链节点)，并由该区块链节点转发给其他区块链节点。根据另一个实施例，SP 1200-j可以将需求信息广播给区块链网络的每个区块链节点。
在步骤6020中，每个区块链节点1410可以将从SP 1200-j接收的需求信息转发给MNO 1100-i。在一个实施例中，所转发的需求信息可以包含SP 1200-j的身份信息。在优选的实施例中，在转发需求信息时，区块链节点1410可以移除与SP 1200-j相关联的身份信息或识别信息。例如，区块链节点1410可以向MNO 1100-i发送当前系统中全部SP的总的频谱需求量，而不转发特定SP 1200-j的需求信息。
在步骤6030中，MNO 1100-i可以将报价信息发送给区块链节点1410。该报价信息可以包括该MNO的频谱报价。例如，频谱报价可以是每单位频段的报价。该报价是初始的频谱报价。在一个实施例中，初始的频谱报价可以是默认报价。在优选的实施例中，初始的频谱报价可以是基于频谱需求量以及MNO 1100-i对SP 1200-j的决策的预测而生成的。
在步骤6040中，区块链节点1410可以基于需求信息和报价信息，初始地使用绩效函数计算SP以及MNO的绩效。具体地，区块链节点1410可以使用MNO 1100-i的绩效函数计算MNO 1100-i的绩效，和/或使用SP 1200-j的绩效函数计算SP 1200-j的绩效。SP和MNO的绩效函数的示例实施例将在后文进一步描述。
在步骤6050中，区块链节点1410可以向MNO 1100-i与SP 1200-j发送反馈信息。根据本公开的实施例，区块链节点1410可以判定在步骤6040中计算的绩效是否满足纳什均衡条件，并将判定结果包含在反馈信息中。例如，向MNO 1100-i发送的反馈信息可以包括该判定结果，并且可选地还包括SP 1200-j的当前的需求信息。向SP 1200-j发送的反馈信息可以包括该判定结果，并且可选地还包括MNO 1100-i的当前的报价信息。
根据本公开的实施例，在步骤6060中，响应于接收到指示绩效不满足纳什均衡条件的判定结果，SP 1200-j可以更新自己的策略。例如，SP 1200-j可以生成更新后的需求信息。具体地，SP 1200-j可以基于当前的用户选择(例如，来自先前的第一博弈过程)以及所接收到的报价信息来生成更新后的需求信息。所生成的更新后的需求信息可以包含使得SP1200-j的绩效函数的值最大化的频谱需求量。可选地，SP 1200-j可以启动第一博弈过程，以重新确定该SP 1200-j的服务价格和频谱需求量。重新确定的频谱需求量可以被包含在更新后的需求信息中。在步骤6070中，SP 1200-j可以将所生成的更新后的需求信息发送给区块链节点1410。
根据本公开的实施例，在步骤6080中，响应于接收到指示绩效不满足纳什均衡条件的判定结果，MNO 1100-i可以生成更新后的报价信息。该报价信息可以是对步骤6030中的报价信息的调整。例如，MNO 1100-i可以提高频谱报价以增加MNO的绩效。在步骤6090中，MNO 1100-i可以将所生成的报价信息发送给区块链节点1410。
随后，第二博弈过程6000可以返回到步骤6040。在该步骤中，区块链节点1410可以基于当前的需求信息和报价信息，再次使用绩效函数计算SP以及MNO的绩效。然后，可以继续执行步骤6050以判定重新计算的绩效是否满足纳什均衡条件。如前所述，区块链节点1410可以向MNO 1100-i与SP 1200-j发送包含该判定结果的反馈信息。如果重新计算的绩效仍然不满足纳什均衡条件，则可以再次执行步骤6060至6090，然后返回步骤6040。可以迭代直到计算出的绩效满足纳什均衡条件。在图6中，第二博弈过程6000的迭代用带有省略号的框表示。响应于绩效满足纳什均衡条件，可以在步骤6100中确定频谱资源的频谱价格。该价格例如是MNO 1100-i的当前的报价。所确定的频谱价格可以被发送给MNO 1100-i与SP1200-j，以指示MNO 1100-i与SP 1200-j按照所确定的频谱价格执行频谱交易。
如上所述的实施例基于区块链技术实现了基于分层博弈的动态频谱共享方案。通过对频谱交易过程进行分层博弈建模，可以更好地解决频谱交易的参与方之间的交互决策问题，获取最优的频谱共享与定价策略(频谱价格、频谱需求量等)。这可以使得频谱交易的效益最大化，提升频谱利用率。
5-3、绩效函数
5-3-1、MNO的绩效函数
绩效函数是用于度量与频谱交易相关联的参与方的效益(或者说，绩效)的函数。每个用户、SP和MNO可以分别具有相应的绩效函数。下面分别给出MNO、用户、和SP绩效函数的示例实施例。
根据实施例，每个MNO的绩效函数可以基于MNO的收入和支出而确定。对于频谱交易过程，MNO的收入可以包括向SP出售/租赁频谱资源所取得的收入，该收入与被交易的频谱资源量以及单位频谱价格相关联。MNO的支出可以包括用于维护频谱资源(例如，维护基站等)的成本，该成本与频谱资源量以及每单位频谱的建设成本系数相关联。可以将MNO的绩效函数表示为所述收入与所述成本之差。
例如，下面的式(1)给出了第i个MNO的绩效函数的示例实施例：
Figure BDA0002865854960000221
其中，
Figure BDA0002865854960000222
表示第i个MNO的绩效(效益)，
Figure BDA0002865854960000223
表示第i个MNO频谱的每单位频段报价，bj表示第j个SP的频谱需求量，mi表示第i个MNO的建设成本系数。
相应地，最大化MNO的效益可以被等效为使得MNO的绩效函数的值最大化的优化问题。该优化问题可以被表示为式(2)：
Figure BDA0002865854960000231
其中，K表示系统中SP的数量，B表示为总的可用频谱量。
根据一个实施例，bj可以基于第j个SP的购买策略以及单位价格所能购买的频段数量而确定。例如，bj可以被表示为bj＝wjq，其中wj表示第j个SP的出价购买策略，q表示单位价格所能购买的频段数量。在该实施例中，第i个MNO的绩效函数可以进一步被表示为：
Figure BDA0002865854960000232
5-3-2、SP的绩效函数
根据本公开的实施例，每个SP的绩效函数可以基于SP的收入和支出而确定。SP的绩效函数可以被表示为该收入和该支出的差值。
在一个实施例中，第j个SP的收入可以包括该SP向用户提供服务所获得的收入。该收入可以是SP的基本收入，该基本收入可以被表示为：
Figure BDA0002865854960000233
其中，Ij表示第j个SP的收入，
Figure BDA0002865854960000234
表示第j个SP提供服务的价格(每单位频段)，bj表示第j个SP的频谱需求量。
在一个实施例中，第j个SP的支出可以包括表示该SP基于频谱价格购买频谱资源的支出。该支出可以是SP的基本支出，该基本支出可以被表示为：
Figure BDA0002865854960000241
其中，Oj表示第j个SP的支出，
Figure BDA0002865854960000242
表示第i个MNO频谱的每单位频段报价，bj表示第j个SP的频谱需求量。
相应地，第j个SP的绩效函数可以被表示为：
Figure BDA0002865854960000243
在如式(6)所述的实施例中，第j个SP的绩效函数仅与该SP自身以及MNO相关联，而与系统中的其他SP没有关联。在与MNO进行博弈时，系统中的各个SP被视为完全独立的，各个SP之间不存在合作机制。
根据优选的实施例，可以在无线通信系统的多个SP之间引入合作机制，从而使得更多的SP参与到频谱交易的过程中。参与频谱交易的SP的数量越多，由MNO提供的频谱资源就越可能被交易，频谱资源的利用率就越高。对于MNO提供的每一份频谱资源，可能同时有多个SP参与了针对该频谱资源的博弈过程，但只有一个SP能够最终获得该频谱资源。如果仅获得频谱资源的该SP能够获得收入，将不利于促进更多SP参与博弈。为此，参与针对特定频谱资源的博弈过程的每个未获得特定频谱资源的SP可以被配置为从获得特定频谱资源的SP获得补偿收入。该补偿收入可以作为第一补偿收入被包括在未获得频谱资源的该SP的绩效函数中。
在该实施例中，第j个SP所获得的第一补偿收入在除第j个SP以外的其他SP获得所需的频谱资源时发生。例如，第j个SP所获得的第一补偿收入可以基于其他SP所获得的频谱资源量(即该其他SP的频谱需求量)。在这种情况下，第j个SP的收入可以被表示为：
Figure BDA0002865854960000251
其中，Ij表示第j个SP的收入，
Figure BDA0002865854960000252
表示第j个SP提供服务的价格(每单位频段)，bj表示第j个SP的频谱需求量，
Figure BDA0002865854960000253
表示针对第j个SP的第一补偿系数(可以称为利润补偿系数)。另外，用-j表示除第j个SP以外的其他SP。相应地，b-j表示除第j个SP以外的其他SP的频谱需求量。
在所述合作机制下，第j个SP的支出可以包括第一补偿支出。该第一补偿支出可以在第j个SP获得所需的频谱资源时发生。第一补偿支出可以由第j个SP支付给未获得频谱资源的其他SP。例如，第j个SP的第一补偿支出可以基于该SP在所获得的频谱资源量(即，频谱需求量)。在这种情况下，第j个SP的支出可以被表示为：
Figure BDA0002865854960000254
其中，Oj表示第j个SP的支出，
Figure BDA0002865854960000255
表示第i个MNO频谱的每单位频段报价，bj表示第j个SP的频谱需求量，-j表示除了第j个SP外的其他SP，τ1 -j表示针对除了第j个SP外的其他SP的补偿系数。
基于式(7)和(8)，可以得到在合作机制下第j个SP的绩效函数：
Figure BDA0002865854960000256
在上述优选的实施例中，每个SP的绩效函数不仅与该SP以及对应的MNO相关联，还与参与博弈过程的其他SP相关联。对于每个SP，即使该SP没有从所参与的博弈过程获得频谱资源(因此不能基于该频谱资源获得服务的收入)，该SP也可以从获得频谱资源的另一个SP获得第一补偿收入。这形成了多个SP之间的虚拟合作机制。该虚拟合作机制能够促进SP参与博弈过程。当有更多的SP参与博弈过程时，由MNO提供的可交易的空闲频谱资源可以得到更充分的利用，从而提高了无线通信系统的频谱利用效率。
根据进一步优选的实施例，为了保证上述合作机制的实施，可以对系统中的非诚信SP进行惩罚。例如，当检测到获得频谱资源的特定SP拒绝向其他SP支付第一补偿收入时，该特定SP可以被视为非诚信SP。可以由区块链节点来检测非诚信SP，并且执行对该非诚信SP的惩罚。该惩罚可以被实施为该非诚信SP的第二补偿支出。相应地，该第二补偿支出可以由该非诚信SP支付给其他SP，作为其他SP的第二补偿收入。
在该实施例中，可以以频谱券作为在各个SP之间转移第二补偿收入和第二补偿支出的工具。频谱券可以是可用于频谱交易的虚拟数字货币。当第j个SP作为非诚信SP时，其向系统中其他SP支付的第二补偿支出可以被计算为
Figure BDA0002865854960000261
其中
Figure BDA0002865854960000262
表示该第j个SP的第二补偿系数(惩罚补偿系数)，而
Figure BDA0002865854960000263
表示第j个SP持有的频谱券。当其他SP为非诚信SP时，第j个SP从该非诚信SP获得的第二补偿收入可以被表示为
Figure BDA0002865854960000264
其中
Figure BDA0002865854960000265
表示该第j个SP的第二补偿系数(惩罚补偿系数)，而
Figure BDA0002865854960000266
表示系统中除第j个SP以外的SP持有的频谱券。
相应地，第j个SP的收入、支出可以分别表示为：
Figure BDA0002865854960000267
Figure BDA0002865854960000268
式(10)表明，每个SP的收入可以包括该SP提供服务的基本收入(即第一项)、从获得频谱资源的其他SP得到的第一补偿收入(即第二项)、以及从非诚信SP获得的第二补偿收入(即第三项)。
式(11)表明，每个SP的支出可以包括该SP购买频谱资源的基本支出(即第一项)、提供给其他没有获得频谱的SP的第一补偿支出(即第二项)，以及该SP支付的第二补偿支出(即第三项)。
相应地，第j个SP的绩效函数可以被表示为：
Figure BDA0002865854960000271
最大化该SP的效益可以被表示为下述优化问题：
Figure BDA0002865854960000272
根据实施例，在区块链系统中，可以使用特定的虚拟数字货币来度量SP的收入。因此，上述第j个SP的收入可以基于预定的转换系数转换为虚拟数字货币的量。相应地，第j个SP的绩效函数可以被表示为：
Figure BDA0002865854960000273
其中ηj表示第j个SP的虚拟数字货币转换系数。
在上述进一步优选的实施例中，每个SP的绩效函数不仅与该SP以及对应的MNO相关联，还与参与博弈过程的其他SP的行为相关联，该行为不仅涉及其他MNO获得频谱资源的行为，还涉及其他SP是否诚实地履行了合作机制。
根据实施例，可以由本文所描述的区块链交易平台来执行该虚拟合作机制。例如，每个SP可以将其相关联的补偿系数(例如，第一补偿系数和/或第二补偿系数)发送给区块链节点(例如，1410)。这些补偿系数例如可以被单独地发送，或者可以被包含在SP的需求信息中。区块链节点可以使用这些补偿系数来计算SP的绩效函数。
在一个实施例中，无线通信系统的多个SP可以彼此约定共同的补偿系数。例如，在参与博弈过程之前，多个SP可以预先协商以确定一致的一个或多个补偿系数，并将所确定的一个或多个补偿系数发送给区块链节点。该补偿系数可以被用在该多个SP中的每个SP的绩效函数中。
在另一个实施例中，可以由区块链节点确定适用于多个SP中的每个SP的补偿系数。例如，每个SP可以将自己的补偿系数范围发送给区块链节点。区块链节点可以将具有匹配的(例如，重叠的)补偿系数范围的多个SP分为一组，并且为该组中的每个SP确定位于重叠的补偿系数范围内的一致的补偿系数。同一组的多个SP具有一致的补偿系数，并且可以被允许参与针对同一频谱资源的博弈过程。相应地，具有不匹配的补偿系数范围的多个SP可能被分配到不同组，并且可以参与针对不同频谱资源的博弈过程。
根据实施例，确定共同的/匹配的补偿系数的阶段可以被称为虚拟合作阶段。虚拟合作阶段可以在SP确定需求信息之前执行。例如，虚拟合作阶段可以在图6的步骤6010之前执行。
根据实施例，在虚拟合作阶段之后，多个SP可以进入自私竞争阶段。在自私竞争阶段中，各个SP可以向区块链节点上传自己的频谱需求量，并独立地进行频谱资源的选择和购买。区块链节点根据MNO和SP上传的信息进行整合和匹配，使得能够确定频谱价格以达成频谱交易。自私竞争阶段例如可以包括图6的步骤6010至步骤6100。
根据实施例，在确定频谱交易之后，可以可选地进入公正赔偿阶段。在公正赔偿阶段中，可以检测最终获得频谱资源的特定SP是否拒绝向其他SP支付补偿支出。如果检测到该特定SP拒绝向其他SP支付足够的补偿支出，可以对该特定SP进行惩罚，并强制其支付第二补偿支出(即，惩罚性支出)。公正赔偿阶段可以例如在图6的步骤6100之后执行。
可以看到，本公开通过区块链节点实现了频谱交易的合作机制，该合作机制表现为一种补偿-惩罚-激励机制。该合作机制可以在保证SP之间竞争的公平性的同时最大化SP的效益。
5-3-3、用户的绩效函数
根据实施例，用户的绩效函数可以表示为用户从所购买的相应服务得到的效益与用户购买该服务的支出的差值。用户的效益例如可以使用QoS(服务质量)来表示。相应地，用户的绩效函数可以被表示为：
Figure BDA0002865854960000291
最大化用户的效益可以被表示为优化问题：
Figure BDA0002865854960000292
其中，
Figure BDA0002865854960000293
可以表示用户的绩效。由于用户的数量庞大，对单个用户进行行为的建模不太实际，所以这里是对选择同一类服务类型的用户的绩效进行说明。δ表示将用户对QoS满意度转换为绩效的参数，
Figure BDA0002865854960000294
表示一定比例的用户选择第j个SP服务时的绩效，一般而言
Figure BDA0002865854960000295
设为连续且单调的非负函数，bj表示第j个SP的频谱需求量，
Figure BDA0002865854960000296
表示第j个SP提供服务的价格。
为了清楚的目的，下面的表1列出了上述各个参数符号的含义：
表1
Figure BDA0002865854960000297
Figure BDA0002865854960000301
5-4、静态博弈与动态博弈
如前所述，可以通过博弈过程来确定MNO与SP的频谱交易的频谱价格。该博弈过程可以采用静态博弈方法或动态博弈方法。表2给出了该博弈方法的博弈模型的基本要素。
表2
基本要素 具体描述
研究对象 频谱价格
主要参与者 MNO、SP以及用户
行为 选择频谱价格、频谱需求量、服务类型
效益 MNO、SP以及用户的绩效
纳什均衡 收益最大时的频谱价格
下面将分别描述静态博弈的实施例和动态博弈的实施例。
5-4-1、静态博弈
在静态博弈中，参与博弈行为的参与者同时地选择策略，并且各个参与者每次选择自身的策略时，其他参与者都能知道该参与者选择的策略。
图7示出了根据本公开的实施例的静态博弈7000的流程图。在SP与用户的博弈中，SP作为领导者，能够预测用户作为追随者对SP所给出的策略的反应，所以SP可以向用户初步宣布该SP可提供的服务类型和服务价格。在步骤7010中，用户可以选择SP的服务类型。具体地，用户可以根据服务价格和自己的通信需求选择对应SP的相应服务类型。在步骤7020中，可以计算SP的频谱需求量以及服务价格。具体地，对于每个SP，可以计算选择该SP的服务的用户的频谱需求量，并确定初始的服务价格。所确定的频谱需求量可以(例如通过区块链节点)被发送给MNO。在步骤7030中，MNO可以设定初始的频谱报价(单位频段报价)，该频谱报价可以(例如通过区块链节点)被发送给SP。随后在步骤7040中，可以计算SP的绩效函数。在步骤7050中，可以计算SP的出价策略。具体地，对于第j个SP，可以计算该SP的绩效函数
Figure BDA0002865854960000311
对该SP的出价策略wj的导数，并将使得该导数为0(即，
Figure BDA0002865854960000312
)时的出价策略作为该SP的出价策略。由于采用静态博弈方法，所以第j个SP可以将其他SP的出价策略以及MNO的频谱报价都视为给定值。在步骤7060中，当用户调整自己的服务选择时，可以再次计算SP的频谱需求量。在步骤7070中，可以判定所有SP的频谱需求量b是否等于可用于频谱交易的总可用频谱量B。响应于判定b＝B，可以继续到步骤7080。在步骤7080中，可以基于MNO的绩效函数来确定频谱价格。例如，对于第i个MNO，可以计算该MNO的绩效函数
Figure BDA0002865854960000313
对该MNO的单位频谱报价
Figure BDA0002865854960000314
的导数，并将使得该导数为0(即，
Figure BDA0002865854960000315
)的单位频谱报价作为最终的频谱价格。响应于判定b≠B，可以继续到步骤7090。在步骤7090中，SP可以调整频谱需求量。例如，第j个SP可以将该SP的频谱需求量递增一定量△，即bj＝bj+△。随后，静态博弈7000可以继续到步骤7040以重复执行步骤7040至步骤7070。在不能满足b＝B的情况下，静态博弈7000可以迭代直到达到终止条件。该终止条件例如是重复执行步骤7040至步骤7070的次数达到指定阈值。
5-4-2、动态博弈
在一些频谱交易中，由于各个SP之间的竞争关系以及每个SP具有使自身效益最大化的自私性，所以SP无法得知其他SP的决策与效益，只能从MNO得到频谱报价信息。在这种情况下，通常采用动态博弈方法。动态博弈的一个示例是Stackelberg博弈。在Stackelberg博弈过程中，SP可以依靠与MNO之间的交互来得到纳什均衡解。
图8示出了根据本公开的实施例的动态博弈8000的流程图。如前所述，在SP与用户的博弈中，SP作为领导者，能够预测用户作为追随者对SP所给出的策略的反应，所以SP可以向用户初步宣布该SP可提供的服务类型和服务价格。在步骤8010中，用户可以选择SP的服务类型。具体地，用户可以根据服务价格和自己的通信需求选择对应SP的相应服务类型。在步骤8020中，可以计算SP的频谱需求量以及服务价格。具体地，对于每个SP，可以计算选择该SP的服务的用户的频谱需求量，并确定初始的服务价格。所确定的频谱需求量可以(例如通过区块链节点)被发送给MNO。在步骤8030中，MNO可以设定初始的频谱报价(单位频段报价)，该频谱报价可以(例如通过区块链节点)被发送给SP。在步骤8040中，当用户调整自己的服务选择时，可以再次计算SP的频谱需求量。在步骤8050中，可以计算MNO的绩效函数
Figure BDA0002865854960000321
在步骤8060中，可以计算MNO的绩效函数对该MNO的单位频谱报价
Figure BDA0002865854960000322
的导数
Figure BDA0002865854960000323
在步骤8070中，可以判定该导数的值是否小于预先设置的稳定阈值θ，即，判定
Figure BDA0002865854960000324
是否成立。响应于在步骤8070中判定该导数的值不小于稳定阈值，动态博弈8000可以继续到步骤8080。在步骤8080中，MNO可以向增大自身效益的方向调整频谱报价。例如，可以令
Figure BDA0002865854960000325
其中α是调整系数。随后可以重复步骤8020至步骤8070。响应于在步骤8070中判定该导数的值小于稳定阈值，可以认为达到纳什均衡条件，动态博弈8000可以继续到步骤8090。在步骤8090中，可以将当前的MNO的频谱报价作为最终频谱价格应用于频谱交易，并且动态博弈8000可以结束。如果始终不能达到纳什均衡条件，则动态博弈8000可以迭代直到达到终止条件。该终止条件例如是重复执行步骤8020至步骤8070的次数达到指定阈值。
图8的动态博弈是一种Stackelberg博弈，该博弈过程以迭代方式进行。随着迭代次数的增加，博弈结果趋于稳定，最终达到纳什均衡条件。此处所说的纳什均衡条件可以被定义为
Figure BDA0002865854960000331
根据实施例，该纳什均衡条件可以转化为判定
Figure BDA0002865854960000332
是否成立。也就是说，如果MNO的绩效函数对该MNO的单位频谱报价
Figure BDA0002865854960000333
的导数
Figure BDA0002865854960000334
在合适的稳定阈值θ内，则可以认为该博弈过程已经满足纳什均衡条件，即，达到均衡状态。
通过采用具有分层结构的非合作Stackelberg博弈过程来确定频谱价格，实现了对频谱交易过程的分层博弈建模。使用该模型可以得到最优的频谱共享与定价策略，使得频谱交易的参与方的整体效益最大化。另外，通过虚拟合作阶段、自私竞争阶段和公正赔偿阶段，实现了频谱交易过程中的合作机制。当多个SP在合作机制下参与博弈时，可以最大化SP的效益。以上博弈过程及其中所使用的合作机制可以主要由区块链交易平台的各个区块链节点来执行。例如，它们可以被实现为在这些区块链节点上执行的智能合约。智能合约是区块链交易平台的用户共同参与制定的一份合同条款，频谱共享和租赁策略被编码为以数字形式执行的协议。协议中明确了双方的权利和义务。达成频谱交易后，智能合约会在一定时间内在频谱交易的参与方之间转移频谱使用权利，并使用虚拟数字货币支付各种费用。
6、区块的生成与验证
根据实施例，在确定频谱交易的频谱价格之后，可以执行该频谱交易。本文所描述的区块链交易平台中的区块链节点可以将SP和MNO之间的频谱交易的信息以区块的形式记录在区块链中。
图9A-9B示出了根据实施例的将频谱交易的信息以区块的形式记录在区块链中的过程9000的信令流图。过程9000具体描述了区块链交易平台的共识验证过程。图9A-9B中的一个或多个区块链节点1410-1、1410-2，……，1410-m可以对应于图6所描述的区块链节点1410-1、1410-2，……，1410-m。
在步骤9010中，所有参与频谱交易的区块链节点(例如图6所描述的区块链节点1410-1、1410-2，……，1410-m)可以生成将可能被添加到区块链节点的新区块。图9A中，区块链节点1410-1、1410-2、1410-m所生成的新区块分别被表示为新区块1、新区块2和新区块3。具体地，这些区块链节点中的每个区块链节点可以查询区块链中的交易事项以收集未被验证的交易(已经被验证的交易会被记录在各个区块链节点的分布式区块链账本中)。每个区块链节点可以基于哈希运算寻找符合运算阈值条件的随机数。一旦找到该随机数，每个区块链节点就可以基于所收集的未被验证的交易来生成该区块链节点的新区块。
在步骤9020中，可以从所有生成新区块的区块链节点中确定领导节点。领导节点可以被选择为区块链网络的所有区块链节点中最早地生成新区块的区块链节点。
根据实施例，为了避免多个区块链节点同时生成新区块而造成区块链的“预分叉”，可以为不同的区块链节点设置用于哈希运算的不同运算阈值条件。例如，针对每个区块链节点的运算阈值条件可以与该区块链节点的币龄相关联。币龄可以被定义为区块链节点所持有的虚拟货币量乘以区块链节点持有该虚拟货币的时间。运算阈值条件可以被表征为小于某个指定阈值。为了生成新区块，区块链节点需要求解基于哈希运算的数学问题以找到小于该指定阈值的随机数。相应地，具有越大的币龄的区块链节点可以具有越大的运算阈值条件，因此该区块链节点可以更快地找到符合运算阈值条件的随机数，从而比具有较小的币龄的其他区块链节点更快地生成新区块。
根据实施例，在步骤9020中，还可以确定候选节点。候选节点可以是区块链网络中满足如下条件的区块链节点：候选节点生成新区块的时间与领导节点生成新区块的时间之间的差不超过预定时间阈值，并且候选节点的币龄小于领导节点的币龄。如后面进一步描述的，候选节点可以提供附加的验证。
图9C示出了在步骤9020中根据实施例的用于确定领导节点和/或候选节点的过程的流程图。步骤9020可以包括子步骤9021至子步骤9027。
在子步骤9021中，可以确定区块链交易平台中的每个区块链节点生成新区块的时间tM。例如，每个区块链节点可以维护计时器以记录自己生成新区块的时间值。
随后，可以继续到子步骤9022。在该子步骤中，可以确定最小的tM。例如，每个区块链节点可以将自己生成新区块的时间值发送给其他区块链节点。接收到该时间的区块链节点可以对各个时间值进行排序从而确定最小的tM。作为示例，假设第i个区块链节点Mi的生成新区块的时间值tM i被确定为最小的tM值。
随后，可以继续到子步骤9023。在该子步骤中，可以确定是否存在不同于区块链节点Mi的一个或多个区块链节点Mj，使得区块链节点Mj生成新区块的时间值tM j与区块链节点Mi的生成新区块的时间值tM i之间的差小于预定时间阈值△t，即，判定是否存在符合条件
Figure BDA0002865854960000351
的区块链节点Mj。
如果不存在符合条件的区块链节点Mj，则可以继续到子步骤9024。在该子步骤中，可以将区块链节点Mi确定为领导节点。并且，可以确定不存在候选节点。
如果存在符合条件的区块链节点Mj，则可以确定存在候选节点。在这种情况下，可以基于区块链节点Mi和Mj的币龄来确定领导节点和候选节点。可以继续到子步骤9025。在该子步骤中，可以比较Mi和Mj的币龄。币龄可以被定义为区块链节点所持有的虚拟货币量乘以区块链节点持有该虚拟货币的时间。可以将币龄较大的区块链节点确定为领导节点，并且将币龄较小的区块链节点确定为候选节点。
如果在子步骤9025中确定区块链节点Mi的币龄大于区块链节点Mj的币龄，则可以继续到子步骤9026，其中将区块链节点Mi确定为领导节点，并且将区块链节点Mj确定为候选节点。否则，可以继续到子步骤9027，其中将区块链节点Mj确定为领导节点，并且将区块链节点Mi确定为候选节点。每个区块链节点还可以维护计数器。被确定为领导节点或候选节点的区块链节点可以将自己的计数器的值加1，以标记自己的当前角色为领导节点或候选节点。此外，被确定为领导节点的区块链节点可以将自身的币龄置为零。
应当注意的是，尽管图9C讨论了一个领导节点和一个候选节点，但在其他实施例中，也可能同时存在多个候选节点。可以通过恰当地设置预定时间阈值△t来减少可能的候选节点的数量。并且，如前面所述的，可以对不同区块链节点使用基于币龄的不同运算阈值条件，这可以使得每个区块链节点生成新区块的时间值分散化，从而避免多个区块链节点在相近的时间内生成新区块。
现在返回到图9A-9B。在图9A-9B所示的实施例中，假设区块链节点1410-1在步骤9020中被确定为领导节点。作为领导节点的区块链节点1410-1可以在步骤9030中将所生成的新区块(例如，区块1)发送给其他区块链节点1410-2至1410-m进行验证。优选地，区块链节点1410-1可以不发送整个新区块，而是仅发送该区块的一部分。所发送的一部分可以称为后区块数据。区块的其他数据可以被称为前区块数据。后区块数据中可以仅包含频谱交易的一些关键项目(例如频谱价格)，而不包含例如交易参与方的身份信息。这可以减少验证的时间，从而加速频谱交易的完成。附加地，后区块数据还可以包括该领导节点通过哈希运算找到的随机数(即，该领导节点为了生成新区块而找到的满足运算阈值条件的随机数)。进行验证的其他区块链节点要通过做哈希运算来寻找到该随机数很困难，这通常需要花费较长时间。如果领导节点已生成新区块(即，已经找到合适的随机数)并将该随机数包括在后区块数据中以发送给其他区块链节点，则其他区块链节点只需进行运算验证。通过这种验证方式，可以显著节省验证的时间，从而进一步加速验证。
在步骤9040中，进行验证的区块链节点1410-2至1410-m可以对从领导节点接收的后区块数据进行验证。例如，如果进行验证的区块链节点已经得出了自己的哈希运算的结果，则该区块链节点可以判断自己的哈希运算结果与领导节点的哈希运算结果是否一致，从而将自己的数据与接收到的后区块数据比较。附加地或替代地，进行验证的区块链节点可以验证接收到的后区块数据中所包含的随机数是否满足运算阈值条件。附加地，由于在区块链架构的网络层封装了区块链系统组网方式，所以区块链节点也可以对照预定义的标准清单，从数据结构、语法规范性等方面校验后区块数据中的交易数据的有效性。此外，对于参与了针对频谱价格的博弈过程的每个区块链节点，还可以验证后区块数据中的频谱价格是否是博弈过程所确定的最终频谱价格。
在步骤9050中，每个进行验证的区块链节点可以将验证结果发送给领导节点1410-1。每个进行验证的区块链节点的验证结果可以指示领导节点1410-1所生成的新区块(例如，后区块数据)是否被该区块链节点验证通过。领导节点1410-1可以统计所得到的验证通过结果的数量相对于区块链交易平台中所有区块链节点的总数量的比例。如果该比例超过预定阈值(例如，50％)，可以认为领导节点1410-1所生成的新区块通过验证，或者说，区块链交易平台中的各个区块链节点对该区块达成了共识。否则，可以认为领导节点1410-1所生成的新区块未通过验证。
图9A示出了领导节点1410-1所生成的新区块通过验证的示例实施例。相应地，在步骤9050之后，可以在步骤9060中将领导节点1410-1所生成的新区块添加到区块链中。随后，所有区块链节点可更新本地的区块链账本。过程9000可以结束。
图9B示出了领导节点1410-1所生成的新区块未通过验证的示例实施例。在这种情况下，领导节点所生成的新区块(例如，区块1)将被丢弃。在步骤9050之后，可以对候选节点1410-2所生成的新区块(例如，区块2)进行附加验证。该附加验证例如可以仅针对候选节点1410-2所生成的新区块的后区块数据。具体地，候选节点1410-2可以在步骤9070中将其后区块数据发送给区块链交易平台中的其他区块链节点。每个进行验证的区块链节点可以在步骤9080中验证该后区块数据，并在步骤9090中将验证结果发送给候选节点1410-2。这里的验证可以与步骤9040中的验证是类似的。如果候选节点1410-2所生成的后区块数据通过验证，则可以在步骤9100中将候选节点1410-2所生成的新区块添加到区块链中。相应地，过程9000可以结束。
如果候选节点1410-2所生成的后区块数据也未通过验证，则在步骤9110中可以丢弃候选节点1410-2所生成的新区块。如果还存在一个或多个其他候选节点，则可以对这些候选节点中的每一个候选节点执行类似的验证，直到有一个候选节点的后区块数据通过验证为止。如果所有候选节点的后区块数据都未能通过验证，则过程9000也可以终止。此时，可以丢弃每个区块链节点所生成的新区块。
在上述共识验证过程中，没有对区块链交易平台中的每个区块链节点所生成新区块进行验证，而仅仅是对领导节点与候选节点所生成的新区块进行验证。区块链交易平台的最大验证轮数等于领导节点与候选节点的数量。这避免了反复验证，从而加速频谱交易。
根据优选实施例，可以仅进行二轮验证。在该实施例中，可以仅对一个领导节点和一个候选节点所生成的新区块进行验证。这进一步限制了验证的轮数，保证了验证的效率。
可以看到，本公开还提出了一种新的共识验证方法。在交易验证阶段提出后区块的概念。共识验证过程可以仅验证包含关键信息的后区块数据，从而可以提高验证的效率。而且，在该共识验证方法中，当领导节点的区块验证未取得共识(通过)时，可以由候选节点取代领导节点重新发起区块验证请求。通过限制区块的验证次数，可以避免反复验证，从而进一步提高验证效率。这可以减少区块链交易平台带来的延时，有助于提高基于区块链技术的频谱交易的速度，从而保障MNO和SP的利益。本公开所采用的区块链技术不仅适用于联盟链系统，也可以适用于其他类型的区块链系统中，具有广泛的适用性。
7、具体示例
7-1、关于MNO的电子设备的应用示例
(第一应用示例)
应理解，本公开中的基站一词具有其通常含义的全部广度，并且至少包括被用于作为无线通信系统或无线电系统的一部分以便于通信的无线通信站。基站的例子可以例如是但不限于以下：基站可以是GSM系统中的基站收发信机(BTS)和基站控制器(BSC)中的一者或两者，可以是WCDMA系统中的无线电网络控制器(RNC)和NodeB中的一者或两者，可以是LTE和LTE-Advanced系统中的eNB，或者可以是未来通信系统中对应的网络节点(例如可能在5G通信系统中出现的gNB，等等)。在D2D、M2M以及V2V通信场景下，也可以将对通信具有控制功能的逻辑实体称为基站。在认知无线电通信场景下，还可以将起频谱协调作用的逻辑实体称为基站。
图10是示出可以应用本公开的技术的MNO设备的示意性配置的第一示例的框图。该MNO设备可以是根据本公开的实施例的用于执行MNO 1100的操作的电子设备。用于MNO1100的电子设备被示出为gNB 800。其中，gNB 800包括多个天线810以及基站设备820。基站设备820和每个天线810可以经由RF线缆彼此连接。
天线810中的每一个均包括多个天线元件(诸如包括在多输入多输出(MIMO)天线中的多个天线阵元)，并且用于基站设备820发送和接收无线信号。如图10所示，gNB 800可以包括多个天线810。例如，多个天线810可以与gNB 800使用的多个频带兼容。图10示出其中gNB 800包括多个天线810的示例，这些天线810可以被用来实现本公开的实施例的多载波系统。
基站设备820包括控制器821、存储器822、网络接口823以及无线通信接口825。
控制器821可以为例如CPU或DSP，并且操作基站设备820的较高层的各种功能。例如，控制器821可以包括上面的处理电路523或1223。例如，控制器821根据由无线通信接口825处理的信号中的数据来生成数据分组，并经由网络接口823来传递所生成的分组。控制器821可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组，并传递所生成的捆绑分组。控制器821可以具有执行如下控制的逻辑功能：该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的gNB或核心网节点来执行。存储器822包括RAM和ROM，并且存储由控制器821执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
网络接口823为用于将基站设备820连接至核心网824的通信接口。控制器821可以经由网络接口823而与核心网节点或另外的gNB进行通信。在此情况下，gNB 800与核心网节点或其他gNB可以通过逻辑接口(诸如S1接口和X2接口)而彼此连接。网络接口823还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口823为无线通信接口，则与由无线通信接口825使用的频带相比，网络接口823可以使用较高频带用于无线通信。
无线通信接口825支持任何蜂窝通信方案(诸如长期演进(LTE)和LTE-先进)，并且经由天线810来提供到位于gNB 800的小区中的终端的无线连接。无线通信接口825通常可以包括例如基带(BB)处理器826和RF电路827。BB处理器826可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行层(例如L1、介质访问控制(MAC)、无线链路控制(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP))的各种类型的信号处理。代替控制器821，BB处理器826可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器826可以为存储通信控制程序的存储器，或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使BB处理器826的功能改变。该模块可以为插入到基站设备820的槽中的卡或刀片。可替代地，该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时，RF电路827可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线810来传送和接收无线信号。
如图10所示，无线通信接口825可以包括多个BB处理器826。例如，多个BB处理器826可以与gNB 800使用的多个频带兼容。如图10所示，无线通信接口825可以包括多个RF电路827。例如，多个RF电路827可以与多个天线元件兼容。虽然图10示出其中无线通信接口825包括多个BB处理器826和多个RF电路827的示例，但是无线通信接口825也可以包括单个BB处理器826或单个RF电路827。
在图10中示出的gNB 800中，用于执行本公开描述的MNO的功能的一个或多个组件可被实现在无线通信接口825中。可替代地，这些组件中的至少一部分可被实现在控制器821中。例如，gNB 800包含无线通信接口825的一部分(例如，BB处理器826)或者整体，和/或包括控制器821的模块，并且一个或多个组件可被实现在模块中。在这种情况下，模块可以存储用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序(换言之，用于允许处理器执行一个或多个组件的操作的程序)，并且可以执行该程序。作为另一个示例，用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被安装在gNB 800中，并且无线通信接口825(例如，BB处理器826)和/或控制器821可以执行该程序。如上，作为包括一个或多个组件的装置，gNB 800、基站装置820或模块可被提供，并且用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被提供。另外，将程序记录在其中的可读介质可被提供。
另外，在图10中示出的gNB 800中，用于MNO的电子设备的的通信单元可被实现在无线通信接口825(例如，RF电路827)中。另外，该通信单元也可被实现在控制器821和/或网络接口823中。
(第二应用示例)
图11是示出可以应用本公开的技术的MNO设备的示意性配置的第二示例的框图。该MNO设备可以是根据本公开的实施例的用于执行MNO 1100的操作的电子设备。用于MNO1100的电子设备被示出为gNB 830。gNB 830包括一个或多个天线840、基站设备850和RRH860。RRH 860和每个天线840可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备850和RRH 860可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线840中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)并且用于RRH 860发送和接收无线信号。如图11所示，gNB 830可以包括多个天线840。例如，多个天线840可以与gNB 830使用的多个频带兼容。图11示出其中gNB 830包括多个天线840的示例，这些天线840可以被用来实现本公开的实施例的多载波系统。
基站设备850包括控制器851、存储器852、网络接口853、无线通信接口855以及连接接口857。控制器851、存储器852和网络接口853与参照图10描述的控制器821、存储器822和网络接口823相同。
无线通信接口855支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且经由RRH860和天线840来提供到位于与RRH 860对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口855通常可以包括例如BB处理器856。除了BB处理器856经由连接接口857连接到RRH 860的RF电路864之外，BB处理器856与参照图10描述的BB处理器826相同。如图11所示，无线通信接口855可以包括多个BB处理器856。例如，多个BB处理器856可以与gNB 830使用的多个频带兼容。虽然图11示出其中无线通信接口855包括多个BB处理器856的示例，但是无线通信接口855也可以包括单个BB处理器856。
连接接口857为用于将基站设备850(无线通信接口855)连接至RRH 860的接口。连接接口857还可以为用于将基站设备850(无线通信接口855)连接至RRH 860的上述高速线路中的通信的通信模块。
RRH 860包括连接接口861和无线通信接口863。
连接接口861为用于将RRH 860(无线通信接口863)连接至基站设备850的接口。连接接口861还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
无线通信接口863经由天线840来传送和接收无线信号。无线通信接口863通常可以包括例如RF电路864。RF电路864可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线840来传送和接收无线信号。如图11所示，无线通信接口863可以包括多个RF电路864。例如，多个RF电路864可以支持多个天线元件。虽然图11示出其中无线通信接口863包括多个RF电路864的示例，但是无线通信接口863也可以包括单个RF电路864。
在图11中示出的gNB 830中，用于执行本公开描述的MNO的功能的一个或多个组件可被实现在无线通信接口855中。可替代地，这些组件中的至少一部分可被实现在控制器851中。例如，gNB 830包含无线通信接口855的一部分(例如，BB处理器856)或者整体，和/或包括控制器851的模块，并且一个或多个组件可被实现在模块中。在这种情况下，模块可以存储用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序(换言之，用于允许处理器执行一个或多个组件的操作的程序)，并且可以执行该程序。作为另一个示例，用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被安装在gNB 830中，并且无线通信接口855(例如，BB处理器856)和/或控制器851可以执行该程序。如上，作为包括一个或多个组件的装置，gNB 830、基站装置850或模块可被提供，并且用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被提供。另外，将程序记录在其中的可读介质可被提供。
另外，在图11中示出的gNB 830中，用于MNO的电子设备的的通信单元可被实现在无线通信接口855(例如，BB电路856)中。另外，该通信单元也可被实现在控制器851和/或网络接口853中。
7-2.关于用户电子设备的应用示例
(第一应用示例)
图12是示出可以应用本公开的技术的智能电话900的示意性配置的示例的框图。智能电话900可以是根据本公开的实施例的用户设备1400。智能电话900包括处理器901、存储器902、存储装置903、外部连接接口904、摄像装置906、传感器907、麦克风908、输入设备909、显示设备910、扬声器911、无线通信接口912、一个或多个天线开关915、一个或多个天线916、总线917、电池918以及辅助控制器919。
处理器901可以为例如CPU或片上系统(SoC)，并且控制智能电话900的应用层和另外层的功能。存储器902包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器901执行的程序。存储装置903可以包括存储介质，诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口904为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(USB)装置)连接至智能电话900的接口。
摄像装置906包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS))，并且生成捕获图像。传感器907可以包括一组传感器，诸如测量传感器、f陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风908将输入到智能电话900的声音转换为音频信号。输入设备909包括例如被配置为检测显示设备910的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示设备910包括屏幕(诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器)，并且显示智能电话900的输出图像。扬声器911将从智能电话900输出的音频信号转换为声音。
无线通信接口912支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口912通常可以包括例如BB处理器913和RF电路914。BB处理器913可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路914可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线916来传送和接收无线信号。无线通信接口912可以为其上集成有BB处理器913和RF电路914的一个芯片模块。如图12所示，无线通信接口912可以包括多个BB处理器913和多个RF电路914。虽然图12示出其中无线通信接口912包括多个BB处理器913和多个RF电路914的示例，但是无线通信接口912也可以包括单个BB处理器913或单个RF电路914。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口912可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(LAN)方案。在此情况下，无线通信接口912可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器913和RF电路914。
天线开关915中的每一个在包括在无线通信接口912中的多个电路(例如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线916的连接目的地。
天线916中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线阵元)，并且用于无线通信接口912传送和接收无线信号。如图12所示，智能电话900可以包括多个天线916。虽然图12示出其中智能电话900包括多个天线916的示例，但是智能电话900也可以包括单个天线916。
此外，智能电话900可以包括针对每种无线通信方案的天线916。在此情况下，天线开关915可以从智能电话900的配置中省略。
总线917将处理器901、存储器902、存储装置903、外部连接接口904、摄像装置906、传感器907、麦克风908、输入设备909、显示设备910、扬声器911、无线通信接口912以及辅助控制器919彼此连接。电池918经由馈线向图12所示的智能电话900的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器919例如在睡眠模式下操作智能电话900的最小必需功能。
在图12中示出的智能电话900中，用于实现本公开描述的用户的操作的一个或多个组件可被实现在无线通信接口912中。可替代地，这些组件中的至少一部分可被实现在处理器901或者辅助控制器919中。作为一个示例，智能电话900包含无线通信接口912的一部分(例如，BB处理器913)或者整体，和/或包括处理器901和/或辅助控制器919的模块，并且一个或多个组件可被实现在该模块中。在这种情况下，该模块可以存储允许处理起一个或多个组件的作用的程序(换言之，用于允许处理器执行一个或多个组件的操作的程序)，并且可以执行该程序。作为另一个示例，用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被安装在智能电话900中，并且无线通信接口912(例如，BB处理器913)、处理器901和/或辅助控制器919可以执行该程序。如上，作为包括一个或多个组件的装置，智能电话900或者模块可被提供，并且用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被提供。另外，将程序记录在其中的可读介质可被提供。
另外，在图12中示出的智能电话900中，例如，用于用户设备的通信单元可被实现在无线通信接口912(例如，RF电路914)中。
(第二应用示例)
图13是示出可以应用本公开的技术的汽车导航设备920的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备920可以是根据本公开的实施例的用户侧电子设备。汽车导航设备920包括处理器921、存储器922、全球定位系统(GPS)模块924、传感器925、数据接口926、内容播放器927、存储介质接口928、输入设备929、显示设备930、扬声器931、无线通信接口933、一个或多个天线开关936、一个或多个天线937以及电池938。
处理器921可以为例如CPU或SoC，并且控制汽车导航设备920的导航功能和另外的功能。存储器922包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器921执行的程序。
GPS模块924使用从GPS卫星接收的GPS信号来测量汽车导航设备920的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器925可以包括一组传感器，诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和空气压力传感器。数据接口926经由未示出的终端而连接到例如车载网络941，并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。
内容播放器927再现存储在存储介质(诸如CD和DVD)中的内容，该存储介质被插入到存储介质接口928中。输入设备929包括例如被配置为检测显示设备930的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示设备930包括诸如LCD或OLED显示器的屏幕，并且显示导航功能的图像或再现的内容。扬声器931输出导航功能的声音或再现的内容。
无线通信接口933支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口933通常可以包括例如BB处理器934和RF电路935。BB处理器934可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路935可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线937来传送和接收无线信号。无线通信接口933还可以为其上集成有BB处理器934和RF电路935的一个芯片模块。如图13所示，无线通信接口933可以包括多个BB处理器934和多个RF电路935。虽然图13示出其中无线通信接口933包括多个BB处理器934和多个RF电路935的示例，但是无线通信接口933也可以包括单个BB处理器934或单个RF电路935。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口933可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线LAN方案。在此情况下，针对每种无线通信方案，无线通信接口933可以包括BB处理器934和RF电路935。
天线开关936中的每一个在包括在无线通信接口933中的多个电路(诸如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线937的连接目的地。
天线937中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)，并且用于无线通信接口933传送和接收无线信号。如图13所示，汽车导航设备920可以包括多个天线937。虽然图13示出其中汽车导航设备920包括多个天线937的示例，但是汽车导航设备920也可以包括单个天线937。
此外，汽车导航设备920可以包括针对每种无线通信方案的天线937。在此情况下，天线开关936可以从汽车导航设备920的配置中省略。
电池938经由馈线向图13所示的汽车导航设备920的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。电池938累积从车辆提供的电力。
在图13中示出的汽车导航装置920中，用于实现本公开描述的用户的操作的一个或多个组件可被实现在无线通信接口933中。可替代地，这些组件中的至少一部分可被实现在处理器921中。作为一个示例，汽车导航装置920包含无线通信接口933的一部分(例如，BB处理器934)或者整体，和/或包括处理器921的模块，并且一个或多个组件可被实现在该模块中。在这种情况下，该模块可以存储允许处理起一个或多个组件的作用的程序(换言之，用于允许处理器执行一个或多个组件的操作的程序)，并且可以执行该程序。作为另一个示例，用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被安装在汽车导航装置920中，并且无线通信接口933(例如，BB处理器934)和/或处理器921可以执行该程序。如上，作为包括一个或多个组件的装置，汽车导航装置920或者模块可被提供，并且用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被提供。另外，将程序记录在其中的可读介质可被提供。
另外，在图13中示出的汽车导航装置920中，例如，用于用户的电子的通信单元可被实现在无线通信接口933(例如，RF电路935)中。
本公开内容的技术也可以被实现为包括汽车导航设备920、车载网络941以及车辆模块942中的一个或多个块的车载系统(或车辆)940。车辆模块942生成车辆数据(诸如车速、发动机速度和故障信息)，并且将所生成的数据输出至车载网络941。
另外，将程序记录在其中的可读介质可被提供。因此，本公开还涉及一种计算机可读存储介质，上面存储有包括指令的程序，指令在由处理器例如处理电路或控制器等载入并执行时用于实施前述的通信方法。
以上参照附图描述了本公开的示例性实施例，但是本公开当然不限于以上示例。本领域技术人员可在所附权利要求的范围内得到各种变更和修改，并且应理解这些变更和修改自然将落入本公开的技术范围内。
应当理解，根据本公开实施例的机器可读存储介质或程序产品中的机器可执行指令可以被配置为执行与上述设备和方法实施例相应的操作。当参考上述设备和方法实施例时，机器可读存储介质或程序产品的实施例对于本领域技术人员而言是明晰的，因此不再重复描述。用于承载或包括上述机器可执行指令的机器可读存储介质和程序产品也落在本公开的范围内。这样的存储介质可以包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等。
另外，应当理解，上述系列处理和设备也可以通过软件和/或固件实现。在通过软件和/或固件实现的情况下，在相关设备的存储介质存储构成相应软件的相应程序，当所述程序被执行时，能够执行各种功能。
例如，在以上实施例中包括在一个单元中的多个功能可以由分开的装置来实现。替选地，在以上实施例中由多个单元实现的多个功能可分别由分开的装置来实现。另外，以上功能之一可由多个单元来实现。无需说，这样的配置包括在本公开的技术范围内。
在该说明书中，流程图中所描述的步骤不仅包括以所述顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行地或单独地而不是必须按时间序列执行的处理。此外，甚至在按时间序列处理的步骤中，无需说，也可以适当地改变该顺序。
另外，可采用多种方式来实行本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或它们的任何组合来实行本发明的方法和系统。上文所述的该方法的步骤的顺序仅是说明性的，并且除非另外具体说明，否则本发明的方法的步骤不限于上文具体描述的顺序。此外，在一些实施例中，本发明还可具体化为记录介质中记录的程序，包括用于实施根据本发明的方法的机器可读指令。因此，本发明还涵盖了存储用于实施根据本发明的方法的程序的记录介质。这样的存储介质可以包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等。
本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其他各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。
另外，本公开的实施方式还可以包括以下示意性示例(EE)。
EE 1、一种用于促进频谱共享的区块链节点，所述区块链节点被包括在区块链网络中，所述区块链网络通信地连接到与无线网络服务相关联的服务提供商和移动网络运营商，所述区块链节点包括处理电路，其特征在于，所述处理电路被配置为：基于所述服务提供商与所述移动网络运营商的绩效函数，确定用于所述服务提供商与所述移动网络运营商之间的频谱交易的频谱价格；以及将基于所述频谱价格的所述频谱交易的信息记录在区块链中，包括：验证所述区块链网络的领导节点所生成的区块的后区块数据，所述区块记录基于所述频谱价格的所述频谱交易的信息，所述后区块数据仅包括所述区块的一部分；以及响应于所述后区块数据通过验证，将所述领导节点所生成的所述区块添加到区块链。
EE 2、如EE1所述的区块链节点，所述处理电路被配置为通过以下操作而基于绩效函数确定所述频谱价格：接收所述服务提供商的频谱需求信息；接收所述移动网络运营商的频谱报价信息；基于频谱需求信息和频谱报价信息，使用绩效函数计算所述服务提供商或所述移动网络运营商的绩效；判定所述绩效是否满足基于Stackelberg博弈过程的纳什均衡条件；以及响应于所述绩效满足所述纳什均衡条件，确定用于所述频谱交易的所述频谱价格。
EE 3、如EE2所述的区块链节点，所述处理电路还被配置为：响应于所述绩效不满足所述纳什均衡条件，接收所述服务提供商的更新后的频谱需求信息以及所述移动网络运营商的更新后的频谱报价信息；基于所述更新后的频谱需求信息和所述更新后的频谱报价信息，计算所述服务提供商或所述移动网络运营商的更新后的绩效。
EE4、如EE1所述的区块链节点，所述处理电路被配置为至少基于所述服务提供商的收入来计算所述服务提供商的绩效函数，所述服务提供商的收入包括以下各项中的至少一项：第一补偿收入，所述第一补偿收入是响应于检测到所述服务提供商未获得频谱而由所述服务提供商从获得频谱的第二服务提供商获得的；或者第二补偿收入，所述第二补偿收入是响应于检测到第二服务提供商拒绝支付所述第一补偿收入而由所述服务提供商从所述第二服务提供商获得的。
EE5、如EE4所述的区块链节点，所述处理电路被配置为至少通过以下操作来计算所述服务提供商的绩效函数：接收来自所述服务提供商的一个或多个补偿系数；以及基于所述一个或多个补偿系数，确定所述第一补偿收入或所述第二补偿收入。
EE6、如EE1所述的区块链节点，所述处理电路被配置为至少基于所述服务提供商的支出来计算所述服务提供商的绩效函数，所述服务提供商的支出包括以下各项中的至少一项：第一补偿支出，所述第一补偿支出是响应于检测到所述服务提供商获得频谱而由所述服务提供商向未获得频谱的一个或多个其他服务提供商支付的；或者第二补偿支出，所述第二补偿支出是响应于检测到所述服务提供商未支付所述第一补偿支出而由所述服务提供商向一个或多个其他服务提供商支付的。
EE7、如EE1所述的区块链节点，所述领导节点被选择为所述区块链网络的所有节点中最早地生成区块的节点。
EE8、如EE7所述的区块链节点，其特征在于，生成区块包括基于哈希运算寻找满足运算阈值条件的随机数，其中用于每个节点的运算阈值条件是基于该节点的币龄而确定的。
EE9、如EE1所述的区块链节点，所述区块链节点的所述处理电路还被配置为：响应于所述领导节点的后区块数据不通过验证，验证所述区块链网络的候选节点所生成的区块的后区块数据，其中，所述候选节点是所述区块链网络中满足如下条件的节点：所述候选节点生成区块的时间与所述领导节点生成区块的时间之间的差不超过预定时间阈值，并且所述候选节点的币龄小于所述领导节点的币龄。
EE10、如EE9所述的区块链节点，所述区块链节点的所述处理电路还被配置为：响应于所述候选节点的后区块数据通过验证，将所述候选节点所生成的区块添加到区块链；以及响应于所述候选节点的后区块数据不通过验证，终止将所述频谱交易的信息记录在区块链中。
EE11、如EE8所述的区块链节点，所述后区块数据包括所述频谱价格以及满足所述运算阈值条件的所述随机数，而不包括所述频谱交易的交易者的身份信息。
EE12、一种用于促进频谱共享的方法，所述方法包括：由通信地连接到与无线网络服务相关联的服务提供商和移动网络运营商的区块链网络中的区块链节点执行以下操作：基于所述服务提供商与所述移动网络运营商的绩效函数，确定用于所述服务提供商与所述移动网络运营商之间的频谱交易的频谱价格；以及将基于所述频谱价格的所述频谱交易的信息记录在区块链中，包括：验证所述区块链网络的领导节点所生成的区块的后区块数据，所述区块记录基于所述频谱价格的所述频谱交易的信息，所述后区块数据仅包括所述区块的一部分；以及响应于所述后区块数据通过验证，将所述领导节点所生成的所述区块添加到区块链。
EE13、如EE12所述的方法，基于绩效函数确定所述频谱价格包括：接收所述服务提供商的频谱需求信息；接收所述移动网络运营商的频谱报价信息；基于频谱需求信息和频谱报价信息，使用绩效函数计算所述服务提供商或所述移动网络运营商的绩效；判定所述绩效是否满足基于Stackelberg博弈过程的纳什均衡条件；以及响应于所述绩效满足所述纳什均衡条件，确定用于所述频谱交易的所述频谱价格。
EE14、如EE13所述的方法，所述方法还包括：响应于所述绩效不满足所述纳什均衡条件，接收所述服务提供商的更新后的频谱需求信息以及所述移动网络运营商的更新后的频谱报价信息；基于所述更新后的频谱需求信息和所述更新后的频谱报价信息，计算所述服务提供商或所述移动网络运营商的更新后的绩效。
EE15、如EE12所述的方法，所述方法包括至少基于所述服务提供商的收入来计算所述服务提供商的绩效函数，所述服务提供商的收入包括以下各项中的至少一项：第一补偿收入，所述第一补偿收入是响应于检测到所述服务提供商未获得频谱而由所述服务提供商从获得频谱的第二服务提供商获得的；或者第二补偿收入，所述第二补偿收入是响应于检测到第二服务提供商拒绝支付所述第一补偿收入而由所述服务提供商从所述第二服务提供商获得的。
EE16、如EE15所述的方法，计算所述服务提供商的绩效函数包括：接收来自所述服务提供商的一个或多个补偿系数；以及基于所述一个或多个补偿系数，确定所述第一补偿收入或所述第二补偿收入。
EE17、如EE12所述的方法，所述方法包括至少基于所述服务提供商的支出来计算所述服务提供商的绩效函数，所述服务提供商的支出包括以下各项中的至少一项：第一补偿支出，所述第一补偿支出是响应于检测到所述服务提供商获得频谱而由所述服务提供商向未获得频谱的一个或多个其他服务提供商支付的；或者第二补偿支出，所述第二补偿支出是响应于检测到所述服务提供商未支付所述第一补偿支出而由所述服务提供商向一个或多个其他服务提供商支付的。
EE18、如EE12所述的方法，所述领导节点被选择为所述区块链网络的所有节点中最早地生成区块的节点。
EE19、如EE18所述的方法，生成区块包括基于哈希运算寻找满足运算阈值条件的随机数，其中用于每个节点的运算阈值条件是基于该节点的币龄而确定的。
EE20、如EE19所述的方法，所述方法还包括：响应于所述领导节点的后区块数据不通过验证，验证所述区块链网络的候选节点所生成的区块的后区块数据，其中，所述候选节点是所述区块链网络中满足如下条件的节点：所述候选节点生成区块的时间与所述领导节点生成区块的时间之间的差不超过预定时间阈值，并且所述候选节点的币龄小于所述领导节点的币龄。
EE21、如EE20所述的方法，所述方法还包括：响应于所述候选节点的后区块数据通过验证，将所述候选节点所生成的区块添加到区块链；以及响应于所述候选节点的后区块数据不通过验证，终止将所述频谱交易的信息记录在区块链中。
EE22、如EE19所述的方法，所述后区块数据包括所述频谱价格以及满足所述运算阈值条件的所述随机数，而不包括所述频谱交易的交易者的身份信息。
EE23、一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；和至少一个存储设备，所述至少一个存储设备在其上存储指令，该指令在由所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器执行如EE12-22中任一项所述的方法。
EE24、一种存储有可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述可执行指令当被处理器执行时使得该处理器实现如EE12-22中任一项所述的方法。
EE25、一种计算机程序产品，包括可执行指令，其特征在于，所述可执行指令当被处理器执行时使得该处理器实现如EE12-22中任一项所述的方法。
虽然已经详细说明了本公开及其优点，但是应当理解在不脱离由所附的权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本公开实施例的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然已详细描述了本公开的一些具体实施例，但是本领域技术人员应当理解，上述实施例仅是说明性的而不限制本公开的范围。本领域技术人员应该理解，上述实施例可以被组合、修改或替换而不脱离本公开的范围和实质。本公开的范围是通过所附的权利要求限定的。

Claims (10)

1.一种用于促进频谱共享的区块链节点，所述区块链节点被包括在区块链网络中，所述区块链网络通信地连接到与无线网络服务相关联的服务提供商和移动网络运营商，所述区块链节点包括处理电路，其特征在于，所述处理电路被配置为：
基于所述服务提供商与所述移动网络运营商的绩效函数，确定用于所述服务提供商与所述移动网络运营商之间的频谱交易的频谱价格；以及
将基于所述频谱价格的所述频谱交易的信息记录在区块链中，包括：
验证所述区块链网络的领导节点所生成的区块的后区块数据，所述区块记录基于所述频谱价格的所述频谱交易的信息，所述后区块数据仅包括所述区块的一部分；以及
响应于所述后区块数据通过验证，将所述领导节点所生成的所述区块添加到区块链。
2.如权利要求1所述的区块链节点，其特征在于，所述处理电路被配置为通过以下操作而基于绩效函数确定所述频谱价格：
接收所述服务提供商的频谱需求信息；
接收所述移动网络运营商的频谱报价信息；
基于频谱需求信息和频谱报价信息，使用绩效函数计算所述服务提供商或所述移动网络运营商的绩效；
判定所述绩效是否满足基于Stackelberg博弈过程的纳什均衡条件；以及
响应于所述绩效满足所述纳什均衡条件，确定用于所述频谱交易的所述频谱价格。
3.如权利要求2所述的区块链节点，其特征在于，所述处理电路还被配置为：
响应于所述绩效不满足所述纳什均衡条件，接收所述服务提供商的更新后的频谱需求信息以及所述移动网络运营商的更新后的频谱报价信息；
基于所述更新后的频谱需求信息和所述更新后的频谱报价信息，计算所述服务提供商或所述移动网络运营商的更新后的绩效。
4.如权利要求1所述的区块链节点，其特征在于，所述处理电路被配置为至少基于所述服务提供商的收入来计算所述服务提供商的绩效函数，所述服务提供商的收入包括以下各项中的至少一项：
第一补偿收入，所述第一补偿收入是响应于检测到所述服务提供商未获得频谱而由所述服务提供商从获得频谱的第二服务提供商获得的；或者
第二补偿收入，所述第二补偿收入是响应于检测到第二服务提供商拒绝支付所述第一补偿收入而由所述服务提供商从所述第二服务提供商获得的。
5.如权利要求4所述的区块链节点，其特征在于，所述处理电路被配置为至少通过以下操作来计算所述服务提供商的绩效函数：
接收来自所述服务提供商的一个或多个补偿系数；以及
基于所述一个或多个补偿系数，确定所述第一补偿收入或所述第二补偿收入。
6.如权利要求1所述的区块链节点，其特征在于，所述处理电路被配置为至少基于所述服务提供商的支出来计算所述服务提供商的绩效函数，所述服务提供商的支出包括以下各项中的至少一项：
第一补偿支出，所述第一补偿支出是响应于检测到所述服务提供商获得频谱而由所述服务提供商向未获得频谱的一个或多个其他服务提供商支付的；或者
第二补偿支出，所述第二补偿支出是响应于检测到所述服务提供商未支付所述第一补偿支出而由所述服务提供商向一个或多个其他服务提供商支付的。
7.如权利要求1所述的区块链节点，其特征在于，所述领导节点被选择为所述区块链网络的所有节点中最早地生成区块的节点。
8.如权利要求7所述的区块链节点，其特征在于，生成区块包括基于哈希运算寻找满足运算阈值条件的随机数，其中用于每个节点的运算阈值条件是基于该节点的币龄而确定的。
9.如权利要求1所述的区块链节点，其特征在于，所述区块链节点的所述处理电路还被配置为：
响应于所述领导节点的后区块数据不通过验证，验证所述区块链网络的候选节点所生成的区块的后区块数据，其中，所述候选节点是所述区块链网络中满足如下条件的节点：所述候选节点生成区块的时间与所述领导节点生成区块的时间之间的差不超过预定时间阈值，并且所述候选节点的币龄小于所述领导节点的币龄。
10.如权利要求9所述的区块链节点，其特征在于，所述区块链节点的所述处理电路还被配置为：
响应于所述候选节点的后区块数据通过验证，将所述候选节点所生成的区块添加到区块链；以及
响应于所述候选节点的后区块数据不通过验证，终止将所述频谱交易的信息记录在区块链中。
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