[发明专利]认知无线电网络中对频谱检测伪造数据攻击防御的方法

说明书

技术领域

本发明涉及认知无线电(CR)领域，特别涉及认知无线电网络安全技术领域，具体是指一种认知无线电网络中实现对频谱检测伪造数据攻击进行防御的方法。

背景技术

无线通信的最新进展对频谱资源的需求不断增加。管理机构，如联邦通信委员会(FCC)，正在考虑在无干扰的原理下，向得到许可的用户开放从许可的(主)频段到不许可的(次)频段的运营。动态谱获取(DSA)是一种能使没得到许可的用户在某一频谱带进行操作的方法，只要干扰低于某一门限。

实现DSA的一种方法是采用认知无线电(CR)的思想，它能感知周围环境并通过对操作参数的相应改变来调整内在状态。因为CRs是次用户，所以对CRs的一个基本要求是能够避免对附近潜在主用户的干扰。另外，不能要求主用户改变网络基础构造与CRs共用频谱。因此，次用户只能够通过不断的频谱检测检测主用户的存在与否。

CRs的频谱检测可以是单独地或合作地。最近，作为一个更有效的方法，合作频谱检测已经获得了极大的关注。相较于非合作检测，合作检测拥有许多优点，具体请参考以下文献：

●Ghasemi and E.Sousa，“Collaborative spectrum sensing for opportunistic access in fading environments，”in Proc.IEEE DySPAN 2005，(Baltimore，Maryland)，Nov.2005.

●G.Ganesan and Y.G.Li，“Agility improvement through cooperation diversity in cognitive radio，”in Proc.IEEE GLOBECOM’05，(St.Louis，MO)，Nov 2005.

●S.Mishra，A.Sahai，and R.Brodersen，“Cooperative sensing among cognitive radios，”in Proc.IEEE ICC’06，(Istanbul，Turkey)，June 2006.

●E.Peh and Y.-C.Liang，“Optimization for cooperative sensing in cognitive radio networks，”inProc.IEEE WCNC’07，(Hong Kong，P.R.China)，Mar.2007.

●J.Unnikrishnan and V.V.Veeravalli，“Cooperative sensing for primary detection in cognitive radio，”IEEE J.Sel.Topics Signal Proc.，vol.2，pp.18-27，Feb.2008.

●Z.Quan，S.Cui，and A.H.Sayed，“Optimal linear cooperation for spectrum sensing incognitive radio networks，”IEEE J.Sel.Topics Signal Proc.，vol.2，pp.28-40，Feb.2008.

例如，如果次用户处于深度衰落中，从一个深度衰落的效果中区分一个“白色空间”是十分困难的。但合作方法可以通过与次用户共享频谱检测信息解决这个问题。而且，为了侦听到处于严重遮蔽的主用户信号，CR必须具备高度的灵敏度。但这会导致CR终端成本增加，从而限制CR网络的大范围部署。通过合作，低成本的低灵敏度的CR终端也能取得可靠的频谱检测。

尽管CR网络中已经做了一些工作，但与其它领域相比，认知无线电(CR)网络的安全领域远远没有引起人们的注意。当然，总体上说，对于非认知无线电网络的威胁仍然是CR范例的兴趣点。然而，动态谱获取(DSA)的一些显著特点把安全上的风险引入到了CR网络中。例如，本地收集和交换的频谱检测信息被用来建立一个会影响CR用户行为的感知环境。这为恶意攻击提供了机会。在以下参考文献中：

R.Chen，J.-M.Park，Y.Hou，and J.Reed，“Toward secure distributed spectrum sensing incognitive radio networks，”IEEE Comm.Mag.，vol.46，pp.50-55，Apr.2008.