科技成果

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成果名称: 协作模式下的可信频谱感知研究

成果登记号: 9612018J0134

第一完成单位: 西安邮电大学

联 系 人: 贾勇

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

   在日趋紧张的频谱资源环境中,频谱感知被认为是下一代无线通信网络的核心技术之一,也是认知无线电系统实现空闲频谱有效利用的关键环节。然而,现有频谱感知技术基于协作模式进行协作感知空闲频谱的特点,为恶意用户带来了可乘之机。恶意用户可以伪造感知数据,通过实施频谱感知数据伪造攻击的方式(Spectrum Sensing Data Falsification Attack, SSDF攻击),使认知无线电系统不能如实的根据外界环境进行动态的频谱切换。因此,保障协作频谱感知安全的首要前提是确保频谱感知数据的可信性,而在认知用户之间建立可信任关系用来防御 SSDF攻击,已成为实现可信频谱感知技术的有效途径。

    协作模式下的可信频谱感知研究是一个系统性的研究工程,紧跟国内外最新应用和研究发展趋势,主要研究内容包括: 

    (1) 在集中式环境下, 分析恶意用户的SSDF攻击对于协作数据融合的威胁,进行SSDF攻击类型的细化及新型攻击类型挖掘。基于信任管理机制,设计出多种类型 SSDF 攻击的防御算法,得到可信的集中式协作频谱感知研究成果。 

    (2) 防御分布式环境下恶意用户的 SSDF 攻击威胁,保障空闲授权频谱在无中心系统中进行动态分配时的公平性,着重解决分布式认知无线网络中的多信道路由选择及其安全问题,得到可信的分布式协作频谱感知研究成果。 

    (3) 针对当前可信频谱感知的研究大多局限在对某一种或两种 SSDF 攻击类型的防御上,需要研究一个整体的体系结构,以便融合多种 SSDF 攻击类型的防御方案,实现相互协作与联动。同时,也要注重体系结构的可扩展性,能有机融合潜在攻击的防御方案。 

    本成果属于通信学科中的频谱工程和无线通信安全交叉学科,可推广应用于主用户频谱的有效检测,形成可信的协助频谱感知环境,从而避免恶意用户对于频谱感知的协作数据融合过程干扰,实现对空闲频谱资源的公平管理和高效利用。在涉及动态频谱接入的实际认知无线网络环境中,如无线认知传感器网络、认知自组网、认知物联网、认知车载网等,可进一步推广本成果。