一种移动通信方法及装置与流程

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种移动通信方法及装置。

背景技术：

无线电波是自然界存在的一种电磁波，分布在3hz到3000ghz的频率范围之间，在不同波段内的无线电波具有不同的传播特性。具体地，无线电波的频率越低，覆盖距离越远，绕射能力也越强；高频段频率资源丰富，系统容量大。因此，移动通信系统在选择所用频段时综合考虑覆盖效果和容量。

在目前的移动通信领域，频段是采用“静态管理策略”规划，导致无线电频谱越来越短缺，而且授权频谱的利用率较低。目前基站的动态频谱共享机制，每个基站可以有不同的频段的频率提供服务，但仍然由基站为终端分配频段，终端并不能自主选择基站的频段，导致用户体验差。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种移动通信方法，以解决现有技术中由于终端使用的频段是由基站分配而导致的用户体验差的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种移动通信方法，应用于终端，所述方法包括：

获取至少一个能够为其提供基站服务的基站信息；

根据所述基站信息在区块链网络中获取基站广播消息，所述基站广播消息至少包括能够提供的频谱信息及频段的使用价格；

根据所述基站广播消息选择接入的基站及使用的频段并在区块链网络中广播终端广播消息，所述终端广播消息中包含有终端期望接入的基站和使用的频段；

响应于基站的同意使用消息使用所述基站提供的频段。

其中，所述根据所述基站信息在区块链网络中获取基站广播消息包括：

从所述基站信息中提取所述基站区块链标识；

根据所述基站区块链标识在区块链网络中获取所述基站广播消息。

其中，所述根据所述基站广播消息选择接入的基站及使用的频段之后，所述响应于基站的同意使用消息使用所述基站提供的频段之前，还包括：

生成终端广播消息，所述终端广播消息包括期望接入的基站、期望使用的频段、所述终端的区块链标识和终端识别码；

在区块链网络中广播所述终端广播消息。

其中，所述生成终端广播消息，包括：

根据所述终端识别码和运营商客服密码按照约定的算法获得终端加密结果；

依据期望接入的基站、期望使用的频段、所述终端的区块链标识、终端识别码和终端加密结果生成终端信息包；

利用终端的私钥对所述终端信息包进行签名获得所述终端广播消息。

为了实现上述目的，本发明第二方面提供一种通信方法，应用于基站，所述方法包括：

按照一定时间间隔将基站广播消息在区块链网络中广播，所述基站广播消息至少包括基站区块链标识、能够提供的频谱信息及频段的使用价格；

响应于终端选择的接入基站及使用的频段，为所述终端提供使用的频段，其中，所述终端是根据基站广播消息选择接入的基站及使用的频段。

其中，所述按照一定时间间隔将所述基站广播消息在区块链网络中广播之前，包括：

获取基站历史数据，所述基站历史数据包括基站的频谱使用情况；

根据所述基站历史数据预测不同频段的频谱的空闲时段；

计算所述不同频段的频谱的单位时长的使用价格；

利用所述基站的私钥对不同频段的频谱的空闲时段和单位使用价格签名后获得所述基站广播消息。

其中，所述响应于终端选择的接入基站及使用的频段，为所述终端提供使用的频段之前，还包括：

获取终端的公钥和信息服务系统的公钥，所述信息服务系统在验证所述终端的身份后利用私钥签名，并在区块链网络中广播；

利用所述终端的公钥和所述信息服务系统的公钥分别对所述终端的私钥签名和所述信息服务系统的私钥签名进行验证，若验证通过，则为所述终端提供使用的频段；若验证不通过，则停止通信服务。

为了实现上述目的，本发明第三方面提供一种移动通信装置，应用于终端，包括：

基站搜索模块，用于获取至少一个能够为其提供服务的基站对应的基站信息；

获取模块，用于根据所述基站信息在区块链网络中获取基站广播消息，所述基站广播消息至少包括能够提供的频谱信息及频段的使用价格；

选择模块，用于根据所述基站广播消息选择接入的基站及使用的频段；

通信模块，用于响应于基站的同意使用消息使用所述基站提供的频段。

其中，所述获取模块包括：

提取子模块，用于从所述基站信息中提取所述基站区块链标识；

搜索子模块，用于根据所述基站区块链标识在区块链网络中获取所述基站广播消息。

其中，所述装置还包括：

生成模块，用于生成终端广播消息，所述终端广播消息包括期望接入的基站、期望使用的频段、所述终端的区块链标识和终端识别码；

终端广播模块，用于在区块链网络中广播所述终端广播消息。

其中，所述生成模块包括：

加密计算子模块，用于根据所述终端识别码和运营商客服密码按照约定的算法获得终端加密结果；

信息包生成子模块，用于依据期望接入的基站、期望使用的频段、所述终端的区块链标识、终端识别码和终端加密结果生成终端信息包；

终端签名模块，用于利用终端的私钥对所述终端信息包进行签名获得所述终端广播消息。

为了实现上述目的，本发明第四方面提供一种移动通信装置，应用于基站，包括：

基站广播模块，用于按照一定时间间隔将基站广播消息在区块链网络中广播，所述基站广播消息至少包括基站区块链标识、能够提供的频谱信息及频段的使用价格；

执行模块，用于响应于终端选择的接入基站及使用的频段，为所述终端提供使用的频段，其中，所述终端是根据基站广播消息选择接入的基站及使用的频段。

其中，所述装置还包括：

历史数据获取模块，用于获取基站历史数据，所述基站历史数据包括基站的频谱使用情况；

预测模块，用于根据所述基站历史数据预测不同频段的空闲时段；

计算模块，用于计算所述不同频段的单位使用价格；

基站签名模块，用于利用所述基站的私钥对不同频段的空闲时段和单位使用价格签名获得所述基站广播消息。

其中，所述装置还包括：

公钥获取模块，用于获取终端的公钥和信息服务系统的公钥，所述信息服务系统在验证所述终端的身份后利用私钥签名，并在区块链网络中广播；

验证模块，用于利用所述终端的公钥和所述信息服务系统的公钥分别对所述终端的私钥签名和所述信息服务系统的私钥签名进行验证，若验证通过，则为所述终端提供使用的频段；若验证不通过，则停止通信服务。

本发明具有如下优点：

本发明提供的移动通信方法，终端在搜索到基站信息后，根据基站信息在区块链网络中获取基站广播消息，然后根据基站广播消息选择接入的基站及使用的频段，并将该基站广播消息在区块链网络中广播，当收到请求接入的基站同意使用其频段的消息后使用选择接入的基站和频段，这样终端可以自己选择接入的基站及频段，提高了用户体验。另外，利用区块链网络的信任机制及区块链账本的不可篡改特性，使终端选择基站及频段的时候更安全可信，同时方便基站对终端的身份进行验证，而且所有信息具有追溯性，保障了基站和终端双方的安全和利益，提升了智能终端的语音通话和网速体验。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的一种移动通信方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种移动通信方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种移动通信方法的原理框图；

图4为本发明实施例提供的一种移动通信方法的原理框图。

在附图中：

31：基站搜索模块32：获取模块

33:选择模块34:通信模块

41:基站广播模块42:执行模块

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明实施例提供的移动通信方法是将基站、终端和客户信息系统设置在同一区块链网络中，即基站、终端和客户信息系统均是区块链网络中的一个节点。其中，基站作为区块链的服务节点接入区块链，并为终端提供接入服务。

在区块链网络下，基站、终端和客户信息系统同属于一个运营商。而且，在区块链的创世区块中，保存终端、基站和客户信息系统节点的区块链标识和公钥等信息，共同作为本区块链的创始节点对区块链进行管理。

需要说明的是，在实施本实施例提供的移动通信方法之前，终端在客户信息系统所属的运营商处通过非区块链方式(如终端在运营商的营业厅)进行注册，或者以其它方式获得运营商的注册信息，即，客户信息系统拥有终端的识别码以及运营商客服密码，其中的终端识别码可以但不限于采用终端的全球用户识别卡(usim)的卡号。

本实施例提供一种移动通信方法，应用于终端。如图1所示，移动通信方法包括以下步骤：

在步骤s101中，获取至少一个能够为其提供基站服务的基站信息。

基站是移动通信网络中用于传递信息的重要组成部分，而且每个基站的无线电均有一定的覆盖范围，为了确保通信无死角，部分区域常被多个基站覆盖。因此，当终端搜索基站时，常常会搜索到一个或多个基站的情形。

每个基站提供的频谱被分为不同频段，而且不同频段的频谱的使用情况不同。因此，每个基站实时检测自身频谱的使用情况。基站还根据历史数据来预测不同频段的频谱使用的空闲时段，如根据不同频段的频谱的历史使用数据预测当前时间段内不同频段的频谱使用的空闲时段。基站还计算不同频段的频谱的单位时长的使用价格。

每个基站按照一定时间间隔用自己的私钥对不同频段的频谱使用的空闲时段以及单位时长的使用价格签名，获得基站广播消息，然后在区块链网络中广播该基站广播消息，便于终端获得不同基站的频谱使用情况和使用价格，选择合适的基站和频谱为其提供通信服务。

在步骤s102中，根据基站信息在区块链网络中获取基站广播消息。

其中，基站信息包括基站的编码，基站广播消息中至少包括能够提供的频谱信息及频段的使用价格，其中的频谱消息是指基站能够提供的频段的频谱。

终端通过基带处理器模块搜索物理地址范围内的基站消息，并从基站消息中提取基站的区块链标识，再根据基站的区块链标识在区块链网络中搜索对应的基站广播消息。

需要说明的是，基带处理器模块是设置在终端内的移动通信网络中的模块，属于现有技术，在此不再赘述。

在一个实施例中，从基站信息中提取基站区块链标识；根据基站区块链标识在区块链网络中获取基站广播消息。

例如，终端在当前物理地址搜索到基站a和基站b，即基站a和基站b均可为终端提供移动通信服务，获得了基站a和基站b各自的基站消息，并从基站a的基站消息中获得基站a的区块链标识，从基站b的基站消息中获得基站b的区块链标识。终端在区块链网络中，根据基站a的区块链标识获得基站a的广播消息，根据基站b的区块链标识获得基站b的广播消息，然后比较基站a和基站b的不同频谱的频谱使用情况和使用价格，选择期望接入的基站和频段。

在步骤s103中，根据基站广播消息选择接入的基站及使用的频段。

当终端从区块链网络中获得基站广播消息后，从基站广播消息中选择期望接入的基站和频段。

当终端搜索到一个基站时，根据该基站广播消息中提供的空闲频谱和使用价格选择使用的频段。当终端搜索到两个及两个以上基站时，终端根据多个基站的广播消息，综合考虑不同基站、不同频段、频段的使用价格因素，选择为其提供通信服务的基站和频段。

在步骤s104中，生成终端广播消息，并在区块链网络中广播该终端广播消息。

其中，终端广播消息包括期望接入的基站、期望使用的频段、终端的区块链标识和终端识别码。

在一个实施例中，终端在区块链网络中使用自己的私钥对期望接入的基站、期望使用的频段、终端的区块链标识和终端识别码进行签名，获得终端广播消息，然后将终端广播消息在区块链网络中广播。

在一个实施例中，终端广播消息中还包括第一加密结果，即终端识别码和运营商客服密码按照预先约定的算法计算得到的第一加密结果。第一加密结果用于后续的身份验证，在下文介绍。

在步骤s105中，响应于基站的同意使用消息使用基站提供的频段。

当基站收到终端的频段使用请求后，为终端分配终端期望使用的频段。

在一个实施例中，基站要对终端进行验证，判断该终端是否有使用该基站及对应的频段。具体地，基站在区块链网络中获得终端广播消息，并从终端广播消息中获得终端的区块链标识，然后查询区块链账本，获得终端的公钥，再对终端广播消息的私钥签名进行验证。同时在区块链网络中获得客户信息系统广播消息，并从客户信息系统广播消息中获得客户信息系统的区块链标识，然后查询区块链账本，获得客户信息系统的公钥，再对客户信息系统的广播消息的私钥签名进行验证。当终端广播消息的私钥签名和客户信息系统的广播消息的私钥签名均验证通过时，说明该终端为合法终端，同意该终端使用基站的频段。

需要说明的是，客户信息系统的广播消息是客户信息系统在验证终端身份后发送至区块链网络的消息。具体地，客户信息系统在收到终端广播信息后，根据该终端的区块链标识查询区块链账本，找到该终端的公钥，使用该公钥对该终端广播消息的私钥签名进行验证。如果验证通过，再根据该终端广播消息里的终端识别号查找该终端在客户信息系统预留的运营商客服密码，然后将二者按照预先约定的算法进行计算，得到第二加密结果。客户信息系统对步骤s104中获得的第一加密结果和第二加密结果进行比较，如果第一加密结果和第二加密结果一致，则认为使用该终端的用户身份没有问题，客户信息系统使用自己的私钥签名后将客户信息系统广播消息发送区块链网络，以表示确认了该终端的身份真实可信。

本实施例提供的移动通信方法，终端在搜索到基站信息后，根据基站信息在区块链网络中获取基站广播消息，然后根据基站广播消息选择接入的基站及使用的频段，并将该基站广播消息在区块链网络中广播，当收到请求接入的基站同意使用其频段的消息后使用选择接入的基站和频段，这样终端可以自己选择接入的基站及频段，提高了用户体验。另外，利用区块链网络的信任机制及区块链账本的不可篡改特性，使终端选择基站及频段的时候更安全可信，同时方便基站对终端的身份进行验证，而且所有信息具有追溯性，保障了基站和终端双方的安全和利益，提升了智能终端的语音通话和网速体验。

本实施例还提供一种移动通信方法，应用于基站。如图2所示，移动通信方法包括以下步骤：

在步骤s201中，按照一定时间间隔将基站广播消息在区块链网络中广播。

其中，基站广播消息至少包括基站区块链标识、能够提供的频谱信息及频段的使用价格。基站区块链标识是在区块链网络中用于标识基站的标识。

需要说明的是，每个基站提供的频谱被分为不同频段，而且不同频段的频谱的使用情况不同。因此，每个基站实时检测自身频谱的使用情况。

在一个实施例中，每个基站按照一定时间间隔用自己的私钥对不同频段的频谱使用的空闲时段以及单位时长的使用价格签名，获得基站广播消息，然后在区块链网络中广播该基站广播消息，便于终端获得不同基站的频谱使用情况和使用价格，选择合适的基站和频谱为其提供通信服务。

在另一个实施例中，基站还根据历史数据来预测不同频段的频谱使用的空闲时段，如根据不同频段的频谱的历史使用数据预测当前时间段内不同频段的频谱使用的空闲时段。基站还计算不同频段的频谱的单位时长的使用价格。具体地，在步骤s201之前，还包括：获取基站历史数据，基站历史数据包括基站的频谱使用情况；根据基站历史数据预测不同频段的频谱的空闲时段；计算不同频段的频谱的单位时长的使用价格；利用基站的私钥对不同频段的频谱的空闲时段和单位使用价格签名后获得基站广播消息。

在步骤s202中，响应于终端选择的接入基站及使用的频段，为终端提供使用的频段。

基站收到终端的接入和使用频段的请求后，根据终端的请求为该终端提供通信服务。

需要说明的是，终端是通过步骤s102和步骤s103选择接入的基站和使用的频段，在此不再赘述。

在一个实施例中，在步骤s201之前还包括：获取终端的公钥和信息服务系统的公钥，信息服务系统在验证终端的身份后利用私钥签名，并在区块链网络中广播；

利用终端的公钥和信息服务系统的公钥分别对终端的私钥签名和信息服务系统的私钥签名进行验证，若验证通过，则为终端提供使用的频段；若验证不通过，则停止通信服务。

具体地，基站在区块链网络中获得终端广播消息，并从终端广播消息中获得终端的区块链标识，然后查询区块链账本，获得终端的公钥，再对终端广播消息的私钥签名进行验证。同时在区块链网络中获得客户信息系统广播消息，并从客户信息系统广播消息中获得客户信息系统的区块链标识，然后查询区块链账本，获得客户信息系统的公钥，再对客户信息系统的广播消息的私钥签名进行验证。当终端广播消息的私钥签名和客户信息系统的广播消息的私钥签名均验证通过时，说明该终端为合法终端，同意该终端使用基站的频段。

需要说明的是，客户信息系统的广播消息是客户信息系统在验证终端身份后发送至区块链网络的消息。具体地，客户信息系统在收到终端广播信息后，根据该终端的区块链标识查询区块链账本，找到该终端的公钥，使用该公钥对该终端广播消息的私钥签名进行验证。如果验证通过，再根据该终端广播消息里的终端识别号查找该终端在客户信息系统预留的运营商客服密码，然后将二者按照预先约定的算法进行计算，得到第二加密结果。客户信息系统对步骤s104中获得的第一加密结果和第二加密结果进行比较，如果第一加密结果和第二加密结果一致，则认为使用该终端的用户身份没有问题，客户信息系统使用自己的私钥签名后将客户信息系统广播消息发送区块链网络，以表示确认了该终端的身份真实可信。

本实施例提供的移动通信方法，基站按照一定时间间隔将基站广播消息在区块链网络中广播，终端在搜索到基站信息后，根据基站广播消息选择接入的基站及使用的频段，基站根据终端的选择为其提供服务，即终端可以自己选择接入的基站及频段，提高了用户体验。另外，利用区块链网络的信任机制及区块链账本的不可篡改特性，使终端选择基站及频段的时候更安全可信，同时方便基站对终端的身份进行验证，而且所有信息具有追溯性，保障了基站和终端双方的安全和利益，提升了智能终端的语音通话和网速体验。

需要说明的是，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本实施例还提供一种移动通信装置，应用于终端。如图3所示，移动通信装置包括：基站搜索模块31，用于获取至少一个能够为其提供服务的基站对应的基站信息；获取模块32，用于根据基站信息在区块链网络中获取基站广播消息，基站广播消息至少包括能够提供的频谱信息及频段的使用价格；选择模块33，用于根据基站广播消息选择接入的基站及使用的频段；通信模块34，用于响应于基站的同意使用消息使用基站提供的频段。其中，基站搜索模块31的工作方式与步骤s101相同，获取模块的工作方式与步骤s102相同，选择模块33的工作方式与步骤s103相同，通信模块34的工作方式与步骤s105相同，在此不再赘述。

其中，获取模块32包括提取子模块和搜索子模块，其中提取子模块用于从基站信息中提取基站区块链标识；搜索子模块用于根据基站区块链标识在区块链网络中获取基站广播消息。

在一个实施例中，移动通信装置还包括生成模块和终端广播模块，其中，生成模块用于生成终端广播消息，终端广播消息包括期望接入的基站、期望使用的频段、终端的区块链标识和终端识别码；终端广播模块，用于在区块链网络中广播终端广播消息。

生成模块包括加密计算子模块、信息包生成子模块和终端签名模块，加密计算子模块用于根据终端识别码和运营商客服密码按照约定的算法获得终端加密结果；信息包生成子模块，用于依据期望接入的基站、期望使用的频段、终端的区块链标识、终端识别码和终端加密结果生成终端信息包；终端签名模块，用于利用终端的私钥对终端信息包进行签名获得终端广播消息。

本实施例提供的移动通信装置，基站搜索模块用于搜索基站信息，获取模块根据基站信息在区块链网络中获取基站广播消息，选择模块用于根据基站广播消息选择接入的基站及使用的频段，通信模块用于响应于基站的同意使用消息使用基站提供的频段，终端可以自己选择接入的基站及频段，提高了用户体验。另外，利用区块链网络的信任机制及区块链账本的不可篡改特性，使终端选择基站及频段的时候更安全可信，同时方便基站对终端的身份进行验证，而且所有信息具有追溯性，保障了基站和终端双方的安全和利益，提升了智能终端的语音通话和网速体验。

本实施例还提供一种移动通信装置，应用于基站。如图4所示，移动通信装置包括：基站广播模块41，用于按照一定时间间隔将基站广播消息在区块链网络中广播，基站广播消息至少包括基站区块链标识、能够提供的频谱信息及频段的使用价格；基站接收模块42，用于从区块链网络中获得终端广播消息，所述终端广播消息中包含终端根据基站广播消息选择的接入基站及使用的频段；执行模块43，用于响应于终端选择的接入基站及使用的频段，为终端提供使用的频段。其中，基站广播模块41的工作方式与步骤s201相同，执行模块43的工作方式与步骤s202相同，在此不再赘述。

在一个实施例中，移动通信装置还包括：历史数据获取模块、预测模块、计算模块和基站签名模块，其中，历史数据获取模块，用于获取基站历史数据，基站历史数据包括基站的频谱使用情况；预测模块，用于根据基站历史数据预测不同频段的空闲时段；计算模块，用于计算不同频段的单位使用价格；基站签名模块，用于利用基站的私钥对不同频段的空闲时段和单位使用价格签名获得基站广播消息。

在另一实施例中，移动通信装置还包括公钥获取模块和验证模块，其中，公钥获取模块，用于获取终端的公钥和信息服务系统的公钥，信息服务系统在验证终端的身份后利用私钥签名，并在区块链网络中广播；验证模块，用于利用终端的公钥和信息服务系统的公钥分别对终端的私钥签名和信息服务系统的私钥签名进行验证，若验证通过，则为终端提供使用的频段；若验证不通过，则停止通信服务。

本实施例提供的移动通信装置，基站广播模块按照一定时间间隔将基站广播消息在区块链网络中广播，执行模块，用于响应于终端选择的接入基站及使用的频段，为终端提供使用的频段，提高了用户体验。另外，利用区块链网络的信任机制及区块链账本的不可篡改特性，使终端选择基站及频段的时候更安全可信，同时方便基站对终端的身份进行验证，而且所有信息具有追溯性，保障了基站和终端双方的安全和利益，提升了智能终端的语音通话和网速体验。

需要说明的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。