[發明專利]一種識別競爭類MAC協議的方法

有效

• 申請號: 201810380772.0
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108683526B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 邵懷宗;熊坤;潘曄;王文欽;陳慧;林靜然;胡全;利強;廖軼
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08;H04L1/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊;李林合

本發明公開了一種識別競爭類MAC協議的方法包括以下步驟：獲取基于各種仿真競爭類MAC協議的仿真信號；對信號進行能量檢測；根據能量檢測結果與能量門限來統計幀長度，分別得到控制幀和數據幀；根據數據幀數量和控制幀數量得到信號幀類比；根據屬于同一信號的幀長度總和得到信號占空比；將各仿真信號的信號幀類比和信號占空比作為訓練數據訓練支持向量機；通過訓練后的支持向量機對屬于同一待識別信號的信號幀類比和信號幀占空比進行分類，進而得到競爭類MAC協議的類型。本發明將檢測到的控制幀與數據幀的數量之比作為MAC層的特征參數，可以從協議本身的數據交互機制來識別不同的競爭類MAC協議，因此本發明具有很好的識別效果。

技術領域

本發明涉及通信領域，具體涉及一種識別競爭類MAC協議的方法。

背景技術

SANQING HU、YU-DONG YAO、ZHUO YANG在論文“MAC Protocol IdentificationUsing Support Vector Machines for Cognitive Radio Networks”中利用支持向量機基于信號的能量特征和時間特征對ALOHA、CSMA、TDMA等基本MAC協議進行了識別。他們的工作主要是競爭類MAC協議和分配類的MAC協議的識別，實驗結果顯示利用信號的能量特征和時間特征能夠有效地對CSMA、Pure ALOHA、Slotted ALOHA及TDMA進行分類。但是他們的方案只能對于區分區別較大的協議。對于常用于實際的網絡系統的MACA、MACA-BI、FAMA-NCS等協議則不適用。另一方面，能量特征對噪聲極為敏感，在噪聲不確定的情況下表現糟糕。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種識別競爭類MAC協議的方法解決了現有競爭類MAC協議識別方法識別效果差的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

提供一種識別競爭類MAC協議的方法，其包括以下步驟：

S1、搭建網絡仿真模型，獲取基于各種仿真競爭類MAC協議的仿真信號；

S2、對各仿真信號進行能量檢測，得到各仿真信號的能量檢測結果；

對待識別信號進行能量檢測，得到待識別信號的能量檢測結果；

S3、根據能量檢測結果與能量門限來統計幀長度，將幀長度大于長度門限的幀作為該仿真信號的數據幀，將小于長度門限的幀作為該仿真信號的控制幀；將待識別信號中幀長度大于長度門限的幀作為待識別信號的數據幀，將待識別信號中幀長度小于長度門限的幀作為待識別信號的控制幀；

S4、根據一段時間T內收到的屬于同一信號的數據幀數量和控制幀數量分別得到該仿真信號的信號幀類比和待識別信號的信號幀類比；根據一段時間T內收到的屬于同一信號的幀長度總和分別得到該仿真信號的信號占空比和待識別信號的信號占空比；

S5、將各仿真信號的信號幀類比和信號占空比作為訓練數據訓練支持向量機，得到基于支持向量機的競爭類MAC協議分類模型；

S6、通過基于支持向量機的競爭類MAC協議分類模型對屬于同一待識別信號的信號幀類比和信號幀占空比進行分類，進而得到該待識別信號中競爭類MAC協議的類型。

進一步地，步驟S1的具體方法為：

基于OPNET平臺搭建網絡仿真模型，每種競爭類MAC協議至少仿真于一個信號內，且每個仿真信號只采用一種競爭類MAC協議。

進一步地，步驟S2中對信號進行能量檢測的具體方法為：

根據滑動的時間窗截取信號，并根據公式