基于区块链的卫星与陆地通信网络动态频谱共享
分布式、并行与集群计算
2024-08-06 v1
摘要
卫星与陆地网络之间的动态频谱共享（DSS）日益引起学术和产业界的关注。尽管如此，实现安全、高效且可扩展的频谱共享仍面临关键挑战。区块链作为一种弥合多方信任鸿沟的新兴技术，被视为以去中心化方式实现 DSS 的理想选择。然而，资源有限的卫星可能难以支持区块链网络所需的频繁交互。此外，鉴于卫星的广泛覆盖范围，频谱共享可能因地区而异，这给传统区块链方法应对差异性带来了挑战。本文提出了一种用于卫星接入网络与陆地接入网络之间频谱共享的分区、自治且定制化的动态频谱共享方法（PSC-DSS）。该方法建立了分层和分片架构，允许各地区自主管理频谱，同时保持单一区块链账本。此外，设计了一种频谱共识集成机制，将 DSS 流程与区块链共识协议耦合，使各地区能够并行进行 DSS 交易并动态创新频谱共享方案，而不影响其他地区。进一步推导了支撑 PSC-DSS 稳定性能的理论框架。最后，在仿真和实验中验证了 PSC-DSS 在低开销、高效率和稳健稳定性方面的优势。
引用
@article{arxiv.2408.02013,
title = {Blockchain-Enabled Dynamic Spectrum Sharing for Satellite and Terrestrial Communication Networks},
author = {Zixin Wang and Mingrui Cao and Hao Jiang and Bin Cao and Shuo Wang and Chen Sun and Mugen Peng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.02013},
year = {2024}
}