區塊鏈技術在移動通信基站管理中的應用分析

徐飛霞

（廣東海格怡創科技有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引 言

區塊鏈作為數據存儲算法技術的應用，對很多方面都有著巨大的貢獻，成為了聯合國和國際組織討論的熱點話題，同時各個產業也在爭先恐后地利用區塊鏈進行工作。就目前來看，區塊鏈與物聯網的聯系很近，可以幫助物聯網進行智能區域方面的改造。無論是物聯網還是互聯網，都與區塊鏈有著巨大的關系。區塊鏈為數據傳輸和移動網絡帶來了許多的機會。

1 區塊鏈技術的含義

區塊鏈技術（Blockchain Technology，BT）運用塊鏈式數據結構來對數據所分布的節點進行結構驗證，同時生成更新的數據庫，利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問數據步驟的安全，是一種全新的分布式基礎架構和計算范式，如圖1所示。當前，區塊鏈技術能讓兩方的數據記錄有效傳輸和交易，而且能夠永久查驗此交易，是互聯網十大典型技術應用之一。區塊鏈技術的基本原理是圍繞交易、區塊以及鏈之間的關系，其中交易是指一次性的操作，比如添加一條記錄，增加一條線索等，區塊是指記錄某一時間段內所發生的交易結果和傳輸數據，而鏈是指由每一個區塊按照所發生的順序串聯而成，并且整合成為一個完整的鏈條。區塊鏈中3種形式缺一不可[1]。

圖1 區塊鏈基礎框架

2 通信基站的發展及區塊鏈技術在電費結算中的應用

2.1 通信基站數量劇增

近幾年，隨著科技與經濟的迅速發展，我國移動通信技術也在迅速發展，在全球范圍內，中國成為了最大的移動通信市場，移動通信基站總數不斷增加。如此龐大數量的通信基站為人們提供了便捷的移動通信服務，為廣大用戶提供了高速移動互聯網服務[2-4]。而為國家造福的同時，我國的通信運營商也面臨著巨大的壓力，所要面對的是成本的支出和技術的創新。基站電費管理的特點包括站點數量最多、電費金額比較小以及繳費頻率高等，所以通信運營商需要針對以下基站特點進行相關措施的改革。自2014年開始，我國移動通信基站電費管理變得更加復雜，之前主要采取電費傳導模式，這種模式有許多的弊端，電費結算自動化程度低，數據準確性比較差，導致通信基站不能夠很好地為人民服務。由于電費數據缺乏透明性和可追溯性，因此在進行電費結算的過程中需要耗費更多的人力和物力[3]。

2.2 幫助基站電費結算

區塊鏈技術的提升能夠提高通信基站電費結算的效率。由于鐵塔公司與通信運營商基站電費結算之間處于困境，而這種現狀的根源則來自于雙方都太過于維護自身企業的成本，所展示出來的數據和信息都缺乏透明度和可信度，導致基站電費結算困難[5]。選取區塊鏈技術幫助電費結算能夠有效提高數據和信息的透明度和可信度，同時也能夠提高基站費用結算的效率。作為區塊鏈平臺，必須保證數據和信息的準確度和可靠性，在聯盟鏈中，成員必須經過允許之后才能夠加入，并不是任何人都能夠隨便加入到聯盟鏈中。在此，需要采用成員背書的共識機制，不用大量的工作量來證明。聯盟鏈中的概念包括組織、背書、節點以及通道等，其中的成員必須自主管理所屬的節點，同時運用實際操作來進行節點的運行，各成員之間需要達成合約，并且將排好序的交易打包成區塊[6]。區塊在運行中可以重復自動執行腳本，每一筆交易都需要對應成員的批準才能夠成立，然后利用通道共享給所有的節點。

商品交易過程中要注意的是錢和貨物的交換，既要保證錢到位，又要保障貨物的安全。但是電力交易過程卻很不一樣，其強調的是市場主體，更為復雜，涉及到的主體包括兩側多市場主體，包含售電公司和零售用戶等。除此之外，結算費用種類也需要關注，電力交易在電費結算的時候包含了輸配電費、實時交易電費以及中長期合約電費等很多種類[7]。電力交易市場的逐漸擴大使得數據也在不斷擴大，很多公司也在運用這種方式進行電力結算，交易率的不斷提高使得電力交易市場的競爭力不斷加大，電費結算方式也從月結算變為日結算。用電量如圖2所示。

圖2 用電量框圖

3 基站電力供應區塊鏈數據模型

基站電力供應區塊鏈數據模型的整體業務流程如下。國家需要通過電網有限公司，也就是電力公司傳輸相應的數據和信息，終點是通信運營商，通信運營商包括移動、電信以及聯通。鐵塔公司如果自己擁有相應的基站站址，則可以直接通過電力公司向鐵塔公司進行費用結算，這樣省去了人力和物力資源。但是鐵塔公司如果沒有相應的基站站址，那么只能向其他地方租用基站站址，而電力公司在結算電力費用的時候，必須向物業業主請示，物業業主要向每個個體運營商索要相應的數據和信息。其他公司進行電費結算的模式有獨占模式和共享模式兩種。其中，獨占模式由單個通信運營商進行相應的結算，共享模式是兩個或兩個以上的通信運營商共同使用站址，其中每個成員都擁有自己的節點，每個節點都儲存著完整的區塊鏈數據[8]。

4 無線通信新技術的未來發展趨勢

我國無線通信新技術的未來發展趨勢離不開新技術、新領域以及新應用。不同的覆蓋范圍會擁有不同的適用區域，不同的技術特點會連接不同的工作。我國在政策上已經從各方面推進無線通信技術的迅速發展，爭取對每個階層的人民群眾都實現幫助的可能性。在未來無線通信技術的發展過程中，技術互補是發展趨勢，而無線通信技術也存在著未知性，利用區塊鏈技術能夠幫助無線通信技術發揮優點[9]。

區塊鏈技術的不斷進步使得市場達到了飽和，大批量的區塊鏈技術不斷加入各大企業進行運行，并且為企業內部發生的大型事故或者事件提供相應的解決辦法。但是現實卻沒有如此順暢，由于區塊鏈存在于以太網上，以太網的特點是中心化，因此區塊鏈一介入就是中心化的。中心化特點存在低效和安全隱患，同時也存在信任不足的劣勢，所以區塊鏈在發展過程中存在一定的局限性。因此需要使用相應的藍牙自組網模式系統，著手解決區塊鏈存在的問題。

使用藍牙模塊的區塊鏈自組網模式系統能夠很好地解決區塊鏈中所存在的問題，通過自組網模式系統中邊緣側形成的海量互聯網對區塊鏈中存在的問題進行分解，來緩解物聯網出現的過多依賴于以太網從而形成的壓力，同時通過鏈上數據確權、分布式存儲技術、分布式計算、芯片安全內核以及動態加密傳輸協議等方面的科技，解決現今物聯網領域所面臨的各種安全性和技術性問題，實現物際溝通的自主、自治與自由。

5 基站電費管理區塊鏈數據共享平臺

構建的基站電費管理區塊鏈數據共享平臺是為了能夠便于驗證，其中共有5個組織，每個組織需要根據自己專有的網絡進行驗證。區塊鏈總共有15個節點，采用專門的網絡和節點通過高速網絡進行聯通，模擬真實的場景網絡架構。測試數據必須采用鐵塔公司的基站站址進行驗證，測試結果可以顯示基站平臺是否能夠承擔得起電費結算的可靠性、實時性及誠信度等[10]。

6 結 論

隨著我國科技和經濟的飛速發展，無線通信技術和移動通信網絡的發展也在日益提高。但是，其中也存在著許多的問題，而區塊鏈技術能夠有效地解決基站電力供應中發生的問題。2019年開始，國家將區塊鏈作為核心技術自主創新的重要性突破口，不斷推動和加快區塊鏈技術的創新發展，為基站和通信公司以及電力公司提供新技術，通過發掘基站中所出現的各種各樣的問題，不斷提出新的解決應對措施，提高區塊鏈技術，降低運營成本，實現協同發展。