认知无线电网络安全综述
2013年1月Journal on Communications January 2013 第34卷第1期通信学报V ol.34No. 1
认知无线电网络安全综述
裴庆祺1，李红宁2，赵弘洋1，李男1，闵莹1
(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 710071；
2. 西安电子科技大学计算机学院，陕西西安 710071)
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：TN 929 文献标识码：A 文章编号：1000-436X(2013)01-0144-15
Security in cognitive radio networks
PEI Qing-qi1, LI Hong-ning2, ZHAO Hong-yang1, LI Nan1, MIN Ying1
(1.National Key Laboratory of Integrated Services Networks, Xidian University, Xi’an 710071, China;
2. School of Computer Science and Technology, Xidian University, Xi’an 710071, China)
Abstract: Cognitive radio can obtain and access spectrum white holes without interfering primary users by sensing wire-less environment to meet with the more spectrum requirement of users and improve spectrum utilization. However, it also brings new secure challenges that different from traditional wireless networks. Relying cognition cycle, the security is-sues in cognitive radio networks are presented from data channel, control channel and terminal equipment, then the ex-isting defensive measures and propose the secure recommendations of cognitive radio networks are introduced.
Key words: cognition cycle; control channel; data channel; fusion center
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, cognitive radio network）应运而生。认知无线电的概念首先在1999年由MITOLA J提出[1]，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。MITOLA J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，开创了认知无线电的研究方向。随着认知无线电的发展，延伸到网络层面，认知无线电网络可以在不影响主用户的前提下，利用空闲的授权频段，从而提高频谱资源的利用率，满足更多无线用户的频谱需求[2]，是近年来解决无线频谱资源稀缺的一项重要技术。
认知无线电网络，其本质是具有认知特性的无线通信网络。该网络能够观察周围的无线网络环境，利用环境认知获取频谱使用信息，对获取的信息经过处理与学习，进行智能的分析与决策，并动态接入可用频谱[3]，最终自适应并重构网络，以适应动态变化的认知无线电网络环境，从而达到最优
收稿日期：2012-06-25；修回日期：2012-12-28
基金项目：国家自然科学基金资助项目(61172068，61003300)；新世纪优秀人才支持计划基金资助项目(NCET-11-0691)；中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(K50511010003)
Foundation Items: The National Natural Science Foundation of China(61172068，61003300); The Program for New Century Ex-cellent Talents in University (NCET-11-0691) ;The Fundamental Research Funds for the Central Universities (K50511010003) doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.01.017