认知无线电网络安全综述

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ｉｓｔｉｎｇｄｅｆｅｎｓｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓｎｄａｐｒｏｐｏｓｅｔｈｅｓｅｃｕｒｅｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓｏｆｃｏｇｎｉｔｉｖｅｒａｉｏｄｎｅｔｗｏｒｋｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｇｎｉｔｉｏｎｃｙｃｌｅ；ｃｏｎｔｒｏｌｃｈｎｎａｅｌ；ｄａｔａｃｈａｎｎｅｌ；ｆｕｓｉｏｎｃｅｎｔｅｒ
第３４卷第１期
通
信
学
报
Ｖｂｌ＿３４ＮＯ．１Ｊａｎｕａｒｙ２０１３
２０１３年１月
ＪｏｕｒｎａｌｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ — ４３６ｘ．２０１３．０１．０１７
一ｂｅｃｕｒｉ ■ ｔ・ｙｉ ● ｎｃｏｇｎｉ ● ｔ－ｉ ● ｖｅｒａｄｉ＇ ● ｏｎｅｔ・ｗｏｒｌｋｓ
ＰＥＩＱｉｎｇ — ｑｉ，ＬＩＨｏｎｇ．ｎｉｎｇ，ＺＨＡＯＨｏｎｇ — ｙａｎｇ，ＬＩＮａｎ，ＭＩＮＹｉｎｇ
１引言
由于无线通信的快速发展，固定的频谱分配已不能满足越来越多的用户需求。ＦＣＣ考虑在不干扰授权用户（主用户）的前提下开放一部分授权频谱供非授权用户使用，认知无线电网络（ＣＲＮ，ｃｏｇｎｉｔｉｖｅｒａｄｉｏｎｅｔｗｏｒｋ）应运而生。认知无线电的概念首先在１９９９年由ＭＩＴＯＬＡＪ提出…，他指出认知无线电是软件无线电的智能化，是软件无线电的特殊扩展，比软件无线电更具灵活性。ＭＩＴＯＬＡＪ在其博士论文中给出了认知环模型，详细分析了计划阶段、决策阶段、执行阶段和学习阶段的功能特点，
（１．ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＮｅｔｗｏｒｋｓ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００７１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００７１，Ｃｈｉｎａ）
认知无线电网络安全综述
裴庆祺，李红宁，赵弘洋，李男，闵莹
（１．西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室，陕西西安７１００７１２．西安电子科技大学计算机学院，陕西西安７１００７１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅｒａｄｉｏｃａｎｏｂｔａｉｎｎｄａａｃｃｅｓｓｓｐｅｃｔｒｕｍｗｈｉｔｅｈｏｌｅｓｗｉｔｈｏｕｔｉｎｔｅｒｆｅｉｎｒｇｐｒｉｍａｒｙｕｓｅｒｓｂｙｓｅｎｓｉｎｇｗｉｒｅ — ｌｅｓｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｔｏｍｅｅｔｗｉｔｈｈｅｔｍｏｒｅｓｐｅｃｔｒｕｍｒｅｑｕｋｅｍｅｎｔｏｆｕｓｅｒｓｎｄａｉｍｐｒｏｖｅｓｐｅｃｔｒｕｍｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔａｌｓｏｂｒｉｎｇｓｎｅｗｓｅｃｕｒｅｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｈａｔｔｄｉｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｒａｉｔｄｉｏｎａｌｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｓ．Ｒｅｌｙｉｎｇｃｏｇｎｉｔｉｏｎｃｙｃｌｅ，ｈｅｔｓｅｃｕｉｒｔｙｉｓ —
ｓｕｅｓｉｎｃｏｇｎｉｔｉｖｅｒａｄｉｏｎｅｔｗｏｒｋｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｆｒｏｍｄａｔａｃｈａｎｎｅｌ，ｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌｎｄａｔｅｒｍｉｎａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｈｅｔｎｔｈｅｅｘ —
摘
要：认知无线电网络通过认知用户对无线环境的感知，获得频谱空洞信息，在不干扰主用户的前提下，伺机
接入空闲频谱，从而满足更多用户的频谱需求，提高频谱资源的利用率，然而，也带来了前所未有的安全挑战。依托认知环，从数据信道、控制信道和终端设备三方面介绍其安全性所面临的问题，以及现有的解决方案，最后给出认知无线电网络的安全建议。关键词：认知环；控制信道；数据信道；融合中心中图分类号：ＴＮ９２９文献标识码：Ａ文章编号：１０００．４３６Ｘ（２０１３）０１ — ０１４４１５