摘要：文章強(qiáng)調(diào)了區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并從蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、移動(dòng)通信基站電費(fèi)管理這幾方面入手，分析了區(qū)塊鏈技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域中的主要應(yīng)用場(chǎng)景。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域中的應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢(shì)，本文提出區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、頻譜分配以及人工智能的結(jié)合應(yīng)用，是當(dāng)前與未來基于區(qū)塊鏈的移動(dòng)通信發(fā)展新方向。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信領(lǐng)域；區(qū)塊鏈技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；人工智能

一、引言

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、分布式系統(tǒng)等特點(diǎn)，在移動(dòng)通信等多個(gè)領(lǐng)域中顯現(xiàn)出應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前加速實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信領(lǐng)域技術(shù)與服務(wù)升級(jí)所需要使用的重要技術(shù)。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在當(dāng)前移動(dòng)通信領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)顯現(xiàn)出了較為明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。其中，從安全方面來看，區(qū)塊鏈中的信息使用了加密哈希進(jìn)行編碼，而這種復(fù)雜的密碼學(xué)和加密技術(shù)促使移動(dòng)應(yīng)用的安全性得以明顯增強(qiáng)。從可靠性方面來看，區(qū)塊鏈通過在多個(gè)位置存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的冗余副本，可以獲得高水平的數(shù)據(jù)可靠性。

從透明度方面來看，交易對(duì)區(qū)塊鏈上的每個(gè)人都是可見的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)交易的可訪問性排除了欺詐和信息偽造的可能性?？傮w而言，區(qū)塊鏈技術(shù)在當(dāng)前多個(gè)領(lǐng)域均能夠顯現(xiàn)出較為明顯的價(jià)值與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，也是當(dāng)前推進(jìn)移動(dòng)通信領(lǐng)域加速發(fā)展、優(yōu)化升級(jí)的重要技術(shù)，有著極高的探討價(jià)值與應(yīng)用前景。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域中的主要應(yīng)用場(chǎng)景

（一）在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)所容納的異構(gòu)設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施多，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)頻譜、計(jì)算、存儲(chǔ)等各類資源的利用率及安全性的全面提升。相對(duì)應(yīng)的是，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)規(guī)?；⒅旅芑c異構(gòu)化也引發(fā)了一系列信任危機(jī)與安全挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的“自證清白、自證安全”道路已難以為繼。而區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用能夠解決上述問題。由于該技術(shù)具備較強(qiáng)的公開透明、不可篡改、全程留痕等特性，使用了分布式信任機(jī)制，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)可信任的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的構(gòu)建。

實(shí)踐中，可以構(gòu)建并應(yīng)用蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的區(qū)塊鏈接入網(wǎng)框架、基于區(qū)塊鏈的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以此促使移動(dòng)通信與區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)深入性融合，有效打破“人-機(jī)-物-網(wǎng)”之間的信任壁壘，從而達(dá)到推動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)效率與安全性顯著提升的效果。在當(dāng)前的實(shí)踐中，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)、頻譜分配以及邊緣計(jì)算這幾方面發(fā)揮出較為明顯的應(yīng)用價(jià)值與優(yōu)勢(shì)。

從物聯(lián)網(wǎng)方面來看，在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)中，需要一個(gè)具有去中心化特性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以此避免產(chǎn)生較高的數(shù)據(jù)中心維護(hù)成本，促使物聯(lián)網(wǎng)真正意義上實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”[1]。而依托區(qū)塊鏈技術(shù)能夠滿足上述需求，避免蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)在建設(shè)、發(fā)展與應(yīng)用期間受到中心化網(wǎng)絡(luò)的限制。從頻譜分配方面來看，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)頻率共享接入成為現(xiàn)實(shí)，全面替換在集中式數(shù)據(jù)庫條件下的頻率共享接入，避免產(chǎn)生更大額的成本支出，并獲取到更為理想的頻譜效率水平。從邊緣計(jì)算方面來看，將邊緣計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)本身所具有的不足與缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)。

具體而言，雖然物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù)在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中的結(jié)合應(yīng)用，可以達(dá)到提升蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)性能的效果，但是由于物聯(lián)網(wǎng)本身在運(yùn)行期間需要較大的算力，因此與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備算力偏低、功耗偏低、帶寬低且零散的現(xiàn)狀并不匹配。而在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，應(yīng)用邊緣計(jì)算技術(shù)能夠解決上述問題。

（二）在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展，也在全社會(huì)范圍內(nèi)得到了普及性應(yīng)用，雖然顯現(xiàn)出了較好的應(yīng)用成效與價(jià)值，但是依然存在著問題與不足。

例如，網(wǎng)絡(luò)問題中心化較為明顯、網(wǎng)絡(luò)問題的實(shí)際反饋周期相對(duì)較長(zhǎng)、網(wǎng)絡(luò)問題的定位精度有待進(jìn)一步提升等等。針對(duì)這些現(xiàn)存問題深入分析，能夠明確的是，數(shù)據(jù)共同實(shí)時(shí)性偏低、中心化問題較為明顯等，為導(dǎo)致上述問題發(fā)生的主要原因?；诖?，由于區(qū)塊鏈技術(shù)在提升數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性、去中心化方面能夠顯現(xiàn)出較為明顯的價(jià)值與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因此將其應(yīng)用于實(shí)際的移動(dòng)通信領(lǐng)域中，能夠達(dá)到優(yōu)化移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的效果?？傮w而言，依托對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)存主要問題的有效緩解與解決。

在實(shí)際應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)化移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)期間，需要合理落實(shí)對(duì)區(qū)塊鏈類型的選擇。當(dāng)前，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍以及節(jié)點(diǎn)特性的差異性，可以將區(qū)塊鏈劃分為私有鏈、公有鏈以及聯(lián)盟鏈這三種類型。相比于公有鏈以及聯(lián)盟鏈，私有鏈在企業(yè)的內(nèi)部記賬、信息共享方面能夠顯現(xiàn)出更加明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其主要構(gòu)成為企業(yè)內(nèi)部的各個(gè)部門，應(yīng)用多中心化的整體架構(gòu)以及分布式一致性共識(shí)機(jī)制算法，所顯現(xiàn)出的可追溯特性、透明性更加明顯[2]。

所有在私有鏈內(nèi)參與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的節(jié)點(diǎn)具有較為明顯的固定性特點(diǎn)，一般涵蓋四級(jí)節(jié)點(diǎn)，即省級(jí)、網(wǎng)優(yōu)中心、地市級(jí)、縣級(jí)等等，在傳輸用戶數(shù)據(jù)方面能夠顯現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)性，支持對(duì)投訴問題的共享。在單條私有鏈內(nèi)，各個(gè)參與方之間的信任程度普遍保持在偏高水平，因此一般不需要在隱私保護(hù)方面投入更大的關(guān)注度，基于對(duì)非拜占庭容錯(cuò)類的使用，促使共識(shí)算法的實(shí)時(shí)性確認(rèn)成為現(xiàn)實(shí)，提高寫入頻率，為數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享的實(shí)現(xiàn)提供有力支持。

在此基礎(chǔ)上，與其他類型的區(qū)塊鏈相比，依托對(duì)默克爾樹監(jiān)控跟哈希的引入，私有鏈對(duì)數(shù)據(jù)變動(dòng)的敏感程度保持在較高水平，因此可以預(yù)防數(shù)據(jù)被篡改，實(shí)現(xiàn)“自證清白”，即便有人篡改數(shù)據(jù)也能夠迅速完成對(duì)相應(yīng)責(zé)任方的追溯。

基于此，依托私有鏈在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)部分技術(shù)人員在外場(chǎng)測(cè)試期間所使用測(cè)試行為的有效約束，從而達(dá)到提高測(cè)試精度的效果。

（三）在移動(dòng)通信基站電費(fèi)管理中的應(yīng)用

在移動(dòng)通信基站的電費(fèi)結(jié)算管理工作中，依托區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，能夠促使電費(fèi)結(jié)算的效率有所提升。結(jié)合以往的移動(dòng)通信基站電費(fèi)結(jié)算實(shí)踐來看，由于企業(yè)與通信運(yùn)營(yíng)商的基站均對(duì)于自身所承擔(dān)的成本更加關(guān)注，因此所顯現(xiàn)出的信息數(shù)據(jù)可信度相對(duì)較低，缺乏透明度，使得電費(fèi)結(jié)算的難度隨之增高。而區(qū)塊鏈技術(shù)可以促使相關(guān)數(shù)據(jù)與信息的透明度、可信度明顯提高，從而達(dá)到增大移動(dòng)通信基站電費(fèi)結(jié)算效率的效果[3]。

在整個(gè)聯(lián)盟鏈內(nèi)支持成員在權(quán)限允許的條件下獲取所需要的信息數(shù)據(jù)，各個(gè)成員均需要針對(duì)自己所屬的節(jié)點(diǎn)實(shí)施自主管理。在區(qū)塊鏈的實(shí)際運(yùn)行過程中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定腳本的自動(dòng)化重復(fù)執(zhí)行，聯(lián)盟鏈內(nèi)所產(chǎn)生的任意一筆交易，均需要通過對(duì)應(yīng)成員的同意、批準(zhǔn)以后才能夠展開，并在通道的支持下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)信息的全節(jié)點(diǎn)共享。

相比于一般的商品交易而言，電力交易有著較為明顯的特殊性與復(fù)雜性，涉及包括零售用戶、售電企業(yè)等交易兩側(cè)的多市場(chǎng)化主體。同時(shí)，在結(jié)算費(fèi)用種類方面也有著明顯的差異性，涉及的費(fèi)用種類相對(duì)多樣，包括中長(zhǎng)期合約電費(fèi)、實(shí)施交易電費(fèi)、輸配電費(fèi)等等。在當(dāng)前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景下，電力交易市場(chǎng)顯現(xiàn)出了明顯擴(kuò)大的變化趨勢(shì)，與之相對(duì)應(yīng)的是，數(shù)據(jù)量也呈現(xiàn)出隨之增大的狀態(tài)[4]。

目前，大量企業(yè)更傾向于使用基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電費(fèi)管理形式完成電費(fèi)結(jié)算，交易率顯現(xiàn)出持續(xù)提升的發(fā)展趨勢(shì)，電力交易市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力逐步增強(qiáng)。在這樣的情況下，電費(fèi)結(jié)算方式也逐漸從原始的月結(jié)算向著日結(jié)算的方向轉(zhuǎn)變。

四、區(qū)塊鏈技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域中的應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢(shì)

（一）區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的結(jié)合應(yīng)用

對(duì)于多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備而言，在當(dāng)前更多使用基于中心化的分布式架構(gòu)，這使得物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的邊緣節(jié)點(diǎn)依舊會(huì)受到來源于中心化核心節(jié)點(diǎn)的約束。為解決這一問題，可以嘗試結(jié)合應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù)，在區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化思想的支持下，向著各個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)下放物聯(lián)網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)，促使物聯(lián)網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)僅僅承擔(dān)數(shù)據(jù)信息備份或是控制核心內(nèi)容的任務(wù)，與之相對(duì)應(yīng)的是，各個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)承擔(dān)起為各個(gè)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備提供服務(wù)的職能。

同時(shí)，可以進(jìn)一步針對(duì)靈活性更強(qiáng)的協(xié)作模式、共識(shí)機(jī)制進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，促使原有核心節(jié)點(diǎn)所具備的賬務(wù)控制、認(rèn)證等功能均能夠在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備邊緣節(jié)點(diǎn)內(nèi)分散，在相應(yīng)平臺(tái)架構(gòu)中賦予區(qū)塊鏈以“扮演”公開賬本這一“角色”的能力，持續(xù)安全、穩(wěn)定、高可靠地記錄物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的所有信息交換。

（二）區(qū)塊鏈技術(shù)與邊緣計(jì)算的結(jié)合應(yīng)用

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備而言，由于其實(shí)際所擁有的計(jì)算能力以及存儲(chǔ)能力較為一般，因此會(huì)對(duì)區(qū)塊鏈的應(yīng)用產(chǎn)生一定程度的限制，而結(jié)合邊緣計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，能夠達(dá)到突破上述限制的效果。以移動(dòng)邊緣計(jì)算為例進(jìn)行探討，在當(dāng)前與未來的發(fā)展中，可以將目光聚焦于利用邊緣計(jì)算服務(wù)器對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)下的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行有效替換，以此讓邊緣計(jì)算服務(wù)器承擔(dān)起計(jì)算、存儲(chǔ)等工作任務(wù)，并結(jié)合對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息安全性與可靠性的更好維護(hù)。依托對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)以及邊緣計(jì)算的綜合利用，可以達(dá)到促使物聯(lián)網(wǎng)整體性能有所提升的變化趨勢(shì)。

與此同時(shí)，在當(dāng)前與未來的發(fā)展中，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)下邊緣計(jì)算、存儲(chǔ)與無線通信等資源的合理協(xié)調(diào)及分配也是較為重要的探討要點(diǎn)。

（三）區(qū)塊鏈技術(shù)與頻譜分配的結(jié)合應(yīng)用

在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，特別是蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展中，對(duì)頻譜資源進(jìn)行合理性分配以及高效性利用是需要關(guān)注與實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)內(nèi)容。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，可以將更為智能且分布更強(qiáng)的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，促使基于區(qū)塊鏈的動(dòng)態(tài)頻譜共享接入成為現(xiàn)實(shí)，替代傳統(tǒng)在集中式數(shù)據(jù)庫條件下的頻率共享接入，有效降低在頻譜接入系統(tǒng)管理方面所有入的成本，也進(jìn)一步助推頻譜效率水平的提高。在此基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)接入用戶數(shù)量的有效增加，并同時(shí)達(dá)到提升接入等級(jí)的效果。

總體而言，區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用能夠?yàn)橐苿?dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的頻譜分配管理提供更新、更先進(jìn)的技術(shù)支持。

（四）區(qū)塊鏈技術(shù)與人工智能的結(jié)合應(yīng)用

結(jié)合當(dāng)前人們對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究與探討來看，在新一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，需要完成對(duì)海量復(fù)雜數(shù)據(jù)的交換，基于此，要引入人工智能方法，確保數(shù)據(jù)處理、無線通信資源管理工作的實(shí)效性以及智能化水平均有所提升。而與之相對(duì)應(yīng)的是，此時(shí)所面對(duì)的信息安全、個(gè)人信息保護(hù)等方面的問題更為明顯，在信任方面也存在較大的挑戰(zhàn)。在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)，可以依托對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用實(shí)施分布式身份驗(yàn)證，并實(shí)現(xiàn)對(duì)上述問題的有效解決。同時(shí)，結(jié)合對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，也可以完成對(duì)區(qū)塊鏈最佳參數(shù)的確定。

從這一角度來看，依托區(qū)塊鏈技術(shù)與人工智能技術(shù)的綜合性利用，并將其融入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，能夠促使相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息存儲(chǔ)性能、通信性能以及計(jì)算性能均有所提升，這也是未來在移動(dòng)通信領(lǐng)域中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要方向。

五、結(jié)束語

綜上所述，區(qū)塊鏈技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域能夠顯現(xiàn)出較為明顯的價(jià)值性與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前推進(jìn)移動(dòng)通信領(lǐng)域加速優(yōu)化發(fā)展、升級(jí)的重要技術(shù)，有著極高的探討價(jià)值與應(yīng)用前景。現(xiàn)階段，蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、移動(dòng)通信基站電費(fèi)管理是移動(dòng)通信領(lǐng)域中區(qū)塊鏈技術(shù)的主要應(yīng)用場(chǎng)景。在未來的發(fā)展中，區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、頻譜分配以及人工智能的結(jié)合應(yīng)用將受到更多關(guān)注與研究，推動(dòng)移動(dòng)通信領(lǐng)域更好地發(fā)展。

作者單位：陸顯安 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)上海有限公司

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