WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法技术

本发明专利技术公开了一种WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法，包括获取输入的WiFi信号流；对获取的信号流进行突发信号的检测；根据检测结果为突发位置创建一个流标签；根据流标签为输出数据更新和绑定流标签；根据流标签通过MAC层协议数据单元解码算法完成WiFi信号处理过程中的符号映射，建立WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射关系。本发明专利技术通过对信号突发进行检测和标记，从而在最终协议解析后形成信号突发与MAC地址的对应关系；本发明专利技术方法能够辅助网络管理员根据映射表锁定非法信号的源设备MAC地址，同时能够提供带标签的信号样本，进行数据集的构建；而且本发明专利技术的可靠性高、精确性好且稳定可靠。精确性好且稳定可靠。精确性好且稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法


[0001]本专利技术属于通信
，具体涉及一种WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法。

技术介绍

[0002]宽带无线网络是目前通信业的发展热点。WLAN局域网是现阶段最科学的WLAN网络连接方式之一。由于无线传输的广播特性，WLAN网络容易受到各种攻击；为了解决WLAN网络的安全问题，需要采取有效的接入管理机制。
[0003]射频指纹识别技术已被用作无线设备的额外安全增强技术，以避免欺骗或假冒攻击。基于深度学习的射频指纹识别技术在无线设备的接入管理控制方面表现出了很大的潜力。当网络管理员通过射频指纹识别技术检测到非法信号时，需要获取非法信号的MAC地址等信息，才能对该信号的源设备采取相应的阻断等限制措施；因此，需要建立WiFi信号突发与MAC地址的映射关系。
[0004]但是，目前的建立WiFi信号突发与MAC地址的映射关系的技术方案，其可靠性不高，而且精确性较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可靠性高、精确性好且稳定可靠的WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法。
[0006]本专利技术提供的这种WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法，包括如下步骤：
[0007]S1.获取输入的WiFi信号流；
[0008]S2.对获取的信号流，进行突发信号的检测；
[0009]S3.根据步骤S2得到的检测结果，为突发位置创建一个流标签；
[0010]S4.根据步骤S3获取的流标签，为输出数据更新和绑定流标签；
[0011]S5.根据得到的流标签，通过MAC层协议数据单元解码算法完成WiFi信号处理过程中的符号映射，建立WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射关系。
[0012]步骤S2所述的对获取的信号流，进行突发信号的检测，具体包括如下步骤：
[0013]通过突发信号检测方法，获取完整的信号突发在信号流中的起始位置和结束位置，并记录所检测的突发信号的起始位置在数据流中的绝对索引值X1和突发信号的结束位置在数据流中的绝对索引值X2。
[0014]步骤S3所述的根据步骤S2得到的检测结果，为突发位置创建一个流标签，具体包括如下步骤：
[0015]在GNU Radio框架中使用流标签创建接口创建一个流标签；
[0016]所述的流标签的参数包括输出端口、偏置和值：输出端口用于指示该流标签传输的目的模块，且输出端口的参数设置为对应的输出端的索引；偏置用于指示标签位置的绝
对索引值，且设置为记录到的信号突发的起始位置；值用于记录信号突发的起始位置在数据流中的绝对索引值X1和突发信号的结束位置在数据流中的绝对索引值X2，且值设置为[X1,X2]。
[0017]步骤S4所述的根据步骤S3获取的流标签，为输出数据更新和绑定流标签，具体包括如下步骤：
[0018]完整的WiFi信号突发经过后续模块时，会被去除一个物理帧中的特定信号部分；此时，在输出端对步骤S3获取的流标签进行更新和绑定：在输出信号被截断后的剩余部分，采用GNU Radio框架提供的接口获取对应数据在信号流中的绝对索引值X3，并将流标签的偏置参数更新为X3，将流标签的值保持不变；最后，将流标签与该数据进行了绑定，保证了标签与处理后信号突发的对应关系。
[0019]步骤S5所述的根据得到的流标签，通过MAC层协议数据单元解码算法完成WiFi信号处理过程中的符号映射，具体包括如下步骤：
[0020]获取数据流及流标签，通过MAC层协议数据单元解码算法完成WiFi信号处理过程中的符号映射步骤，得到完整的MAC层协议数据单元；通过消息传递机制将流标签的值[X1,X2]和MAC PDU传递给MAC地址解析模块，在该模块完成对MAC PDU的译码工作；一旦MAC地址解析模块输出解析的MAC地址MAC1，将流标签中的值[X1,X2]和MAC1形成匹配数据对并存储，完成信号突发与MAC地址的映射。
[0021]本专利技术提供的这种WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法，通过对信号突发进行检测和标记，从而在最终协议解析后形成信号突发与MAC地址的对应关系；本专利技术方法可以应用于无线设备的接入管理控制系统，辅助网络管理员根据映射表锁定非法信号的源设备MAC地址；同时本专利技术方法可以在基于射频信号深度学习的设备识别应用中，提供带标签的信号样本，进行数据集的构建；而且本专利技术的可靠性高、精确性好且稳定可靠。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的方法流程示意图。
[0023]图2为本专利技术的待检测信号的波形示意图。
[0024]图3为本专利技术实施例的仿真信号时域波形图示意图。
[0025]图4为本专利技术实施例的信号检测模块输出信号流示意图。
[0026]图5为本专利技术实施例的信号突发位置和MAC地址匹配数据对示意图。
具体实施方式
[0027]如图1所示为本专利技术的方法流程示意图：本专利技术提供的这种WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法，包括如下步骤：
[0028]S1.获取输入的WiFi信号流；
[0029]S2.对获取的信号流，进行突发信号的检测；具体包括如下步骤：
[0030]如图2所示，通过突发信号检测方法，如计算模平方和自相关特性等，获取完整的信号突发在信号流中的起始位置和结束位置，并记录所检测的突发信号的起始位置在数据流中的绝对索引值X1和突发信号的结束位置在数据流中的绝对索引值X2；
[0031]S3.根据步骤S2得到的检测结果，为突发位置创建一个流标签；具体包括如下步
骤：
[0032]在GNU Radio框架中使用流标签创建接口创建一个流标签；其结构如表1所示：
[0033]表1流标签示意表
[0034][0035]所述的流标签的参数包括输出端口、偏置和值：输出端口用于指示该流标签传输的目的模块，且输出端口的参数设置为对应的输出端的索引；偏置用于指示标签位置的绝对索引值，且设置为记录到的信号突发的起始位置；值用于记录信号突发的起始位置在数据流中的绝对索引值X1和突发信号的结束位置在数据流中的绝对索引值X2，且值设置为[X1,X2]；
[0036]S4.根据步骤S3获取的流标签，为输出数据更新和绑定流标签；具体包括如下步骤：
[0037]完整的WiFi信号突发经过后续模块时，会被去除一个物理帧中的特定信号部分(如帧头、保护间隔等)；此时，在输出端对步骤S3获取的流标签进行更新和绑定：在输出信号被截断后的剩余部分，采用GNU Radio框架提供的接口(典型地，如调用函数nitems
‑
written())获取对应数据在信号流中的绝对索引值X3，并将流标签的偏置参数更新为X3，将流标签的值保持不变；最后，将流标签与该数据进行了绑定，保证了标签与处理后信号突发的对应关系；
[0038]S5.根据得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法，包括如下步骤：S1.获取输入的WiFi信号流；S2.对获取的信号流，进行突发信号的检测；S3.根据步骤S2得到的检测结果，为突发位置创建一个流标签；S4.根据步骤S3获取的流标签，为输出数据更新和绑定流标签；S5.根据得到的流标签，通过MAC层协议数据单元解码算法完成WiFi信号处理过程中的符号映射，建立WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射关系。2.根据权利要求1所述的WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法，其特征在于步骤S2所述的对获取的信号流，进行突发信号的检测，具体包括如下步骤：通过突发信号检测方法，获取完整的信号突发在信号流中的起始位置和结束位置，并记录所检测的突发信号的起始位置在数据流中的绝对索引值X1和突发信号的结束位置在数据流中的绝对索引值X2。3.根据权利要求2所述的WiFi信号突发与MAC层协议数据单元的映射方法，其特征在于步骤S3所述的根据步骤S2得到的检测结果，为突发位置创建一个流标签，具体包括如下步骤：在GNU Radio框架中使用流标签创建接口创建一个流标签；所述的流标签的参数包括输出端口、偏置和值：输出端口用于指示该流标签传输的目的模块，且输出端口的参数设置为对应的输出端的索引；偏置用于指示标签位置的绝对索引值，且设置为记录到的信号突发的起始位置；值用于记录信号突发的起始位置在数据流中的绝对索引值...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙毅臻，任天昊，田峥，田建伟，孙卓，蔡凌，何权潍，章健军，朱宏宇，陈中伟，冯晓文，祝视，徐宁，李自尊，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司信息通信分公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：