一种有针对性的无线局域网干扰设备及干扰方法技术

本发明专利技术公开了一种有针对性的无线局域网干扰设备及干扰方法。该无线局域网干扰设备包括接收射频模块、扫频模块、物理层接收模块、MAC层解析对比模块、干扰数据生成模块、发射射频模块、功率放大器和天线；其中，接收射频模块一方面连接天线，另一方面分别连接扫频模块和物理层接收模块，物理层接收模块连接MAC层解析对比模块；MAC层解析对比模块分别连接干扰数据生成模块、发射射频模块和功率放大器。本发明专利技术可以只针对指定站点进行屏蔽干扰而不影响网络中其它站点的正常通信，也可以实现针对所有站点的干扰。本发明专利技术的干扰效果好、作用范围大而且能量消耗少。

【技术实现步骤摘要】
一种有针对性的无线局域网干扰设备及干扰方法
本专利技术涉及一种有针对性的无线局域网干扰设备及干扰方法，属于无线通信

技术介绍
随着无线通信技术的高速发展，无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork,WLAN）的使用已广为普及。IEEE802.11系列是目前主流的无线局域网标准，包括当前应用最广泛的IEEE802.11a/g/n标准和正在草拟中的IEEE802.11ac标准等。IEEE802.11a/g标准中，物理层采用OFDM技术，可使用5MHz、10MHz和20MHz带宽。发送端的物理层首先对MAC协议数据单元（MACProtocolDataUnit,MPDU)进行加扰、编码、打孔、交织、添加导频比特和快速傅立叶反变换（InverseFastFourierTransform,IFFT），然后在数据前面添加接收端已知的训练序列和SIGNAL字段构成数据帧。该数据帧的帧格式如图1所示，首先是10个短训练序列t1～t10，接下来是2个长训练序列T1和T2、然后是SIGNAL字段，最后为数据部分。在长训练序列、SIGNAL字段和数据部分中均包含循环前缀（CyclicPrefix，CP）。IEEE802.11n标准同样采用OFDM技术，并可使用20MHz和40MHz带宽。如图2所示，IEEE802.11n标准中的帧格式与IEEE802.11a/g标准中的帧格式相似，其中短训练序列、长训练序列和SIGNAL字段（这里是L-SIG字段）的格式和作用与IEEE802.11a/g标准中相同。但该数据帧中增加了HT-SIG（高吞吐量SIGNAL）字段。在增加的HT-SIG字段中，进一步包含了调制方式、带宽、长度、分集方式等信息，共有48比特。IEEE802.11ac标准也采用OFDM技术，使用20MHz、40MHz、80MHz、80+80MHz和160MHz带宽。如图3所示，IEEE802.11ac标准中的帧格式与IEEE802.11a/g标准中的帧格式相似，其中短训练序列、长训练序列和SIGNAL字段（这里是L-SIG字段）的格式和作用与IEEE802.11a/g标准中相同。但该数据帧中增加了VHT-SIGA（超高吞吐量SIGNALA）字段和VHT-SIGB（超高吞吐量SIGNALB）字段。在增加的VHT-SIGA字段中，进一步包含了带宽、分集方式、组号码、每个用户的空间流数目等信息，共有48比特。在无线局域网中，MAC层将MSDU数据包添加MAC头和尾后，形成MPDU后送到物理层。MPDU的格式如图4所示，其中MAC头中包含帧控制信息、长度、源地址、目的地址等信息，供接收端判断此帧是否为发送到本接收端的数据；MAC尾包括32比特帧校验数据（FrameCheckSequence，FCS），供接收端检测本帧数据是否被正确接收，如果没有正确接收，则丢弃此帧。对于发送端发送的数据帧，当接收端的MAC层正确接收解析后，需要在数据接收结束后等待SIFS（ShortInter-FrameSpace）时间，再向发送端发送ACK帧以确认此数据帧的正确接收。发送端接收到ACK帧后，即确认此数据帧已正确接收，开始下一个数据帧的发送，具体过程如图5所示。如果发送端在发送结束的SIFS时间后，没有正确接收到ACK帧，那么发送端认为发送的数据帧与其它站点发送的数据帧发生了冲突，没有被正确接收，因此在竞争窗口的范围内，随机选择一个回退时间，等信道空闲达到回退时间的值时再重新发送此数据帧。如果数据帧重传次数超过了最大重传次数后，仍没有发送成功，那么此数据帧将会被丢弃。这种通信机制可以被用来实现对无线局域网正常通信的干扰。在申请号为200810102157.X的中国专利申请中，公开了一种无线局域网中的通信干扰方法。该干扰方法包括如下步骤：进行初始化设置，设置工作信道以及工作模式；按照所述设置的工作模式，对所述工作信道内的无线局域网设备的通信进行干扰。该专利申请只对需要进行干扰的无线局域网设备发出的数据帧和特定管理帧进行干扰，并且是通过向该无线局域网设备发出解除认证的管理帧来实现干扰。该专利申请同时公开了一种无线局域网中的通信干扰设备。应用该方法和设备，能够有效地监测到一定范围内处于活动状态的无线局域网设备，并对指定的无线局域网设备实施干扰。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种有针对性的无线局域网干扰设备及干扰方法。为实现上述的专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：一种无线局域网干扰设备，其特征在于：所述无线局域网干扰设备包括输入模块、接收射频模块、扫频模块、物理层接收模块、MAC层解析对比模块、干扰数据生成模块、发射射频模块、功率放大器和天线；其中，所述接收射频模块一方面连接所述天线，另一方面分别连接所述扫频模块和所述物理层接收模块，所述物理层接收模块连接所述MAC层解析对比模块，所述MAC层解析对比模块与所述输入模块连接；所述MAC层解析对比模块分别连接所述干扰数据生成模块、所述发射射频模块和所述功率放大器，所述干扰数据生成模块连接所述发射射频模块，所述发射射频模块连接所述功率放大器，所述功率放大器的输出端与所述天线相连。其中较优地，所述无线局域网干扰设备中还包括MAC地址数据库，所述MAC地址数据库与所述MAC层解析对比模块连接。其中较优地，所述MAC层解析对比模块对射频信号的物理层数据进行解析，获得MAC层数据，并且将所述MAC层数据中的MAC层源地址和MAC层目的地址与所述MAC地址数据库中预存的指定MAC层地址进行比对。其中较优地，如果所述射频信号来自或者发送到指定MAC层的目的地址，则所述MAC层解析对比模块触发所述干扰数据生成模块、所述发射射频模块和所述功率放大器。一种无线局域网干扰方法，基于上述的无线局域网干扰设备实现，其特征在于包括：步骤1：接收干扰模式选择信号，确定干扰模式；如果步骤1确定的干扰模式不是全干扰模式，则进入步骤2；如果确定的干扰模式是全干扰模式，则进入步骤3；步骤2：设定需要干扰的指定站点的MAC地址并存储；步骤3：扫频模块进行扫频，搜索无线局域网信号，在找到信号后驻留；步骤4：进入接收状态，等待空中的数据帧；一旦接收到数据帧，解析出MAC层协议数据单元；步骤5：如果步骤1确定的干扰模式是全干扰模式，则进入步骤6；如果步骤1确定的干扰模式不是全干扰模式，则MAC层解析对比模块对所述MAC层协议数据单元进行解析，提取出MAC头中的源地址和目的地址，并与MAC地址数据库中预先存储的MAC地址进行比对；步骤6：MAC层解析对比模块触发干扰数据生成模块，所述干扰数据生成模块产生干扰信号，经发射射频模块、功率放大器和天线发射出去。其中在所述步骤5中，进一步包括如下判断：如果步骤1中确定是指定干扰模式，并且对比结果是提取MAC地址与预存MAC地址相同，则进入步骤6；如果步骤1中确定是指定干扰模式，并且对比结果是提取MAC地址与预存MAC地址不同，则返回步骤4；如果步骤1中确定是指定不干扰模式，并且对比结果是提取MAC地址与预存MAC地址相同，则返回步骤4；如果步骤1中确定是指定不干扰模式，并且对比结果是提取MAC地址与预存MAC地址不同，则进入步骤6。在所述步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线局域网干扰设备，其特征在于：所述无线局域网干扰设备包括输入模块、接收射频模块、扫频模块、物理层接收模块、MAC层解析对比模块、干扰数据生成模块、发射射频模块、功率放大器和天线；其中，所述接收射频模块一方面连接所述天线，另一方面分别连接所述扫频模块和所述物理层接收模块，所述物理层接收模块连接所述MAC层解析对比模块，所述MAC解析对比模块与所述输入模块相连接；所述MAC层解析对比模块分别连接所述干扰数据生成模块、所述发射射频模块和所述功率放大器，所述干扰数据生成模块连接所述发射射频模块，所述发射射频模块连接所述功率放大器，所述功率放大器的输出端与所述天线相连。

【技术特征摘要】
1.一种无线局域网干扰设备，其特征在于包括输入模块、接收射频模块、扫频模块、物理层接收模块、MAC层解析对比模块、干扰数据生成模块、发射射频模块、功率放大器和天线；其中，所述接收射频模块一方面连接所述天线，另一方面分别连接所述扫频模块和所述物理层接收模块，所述物理层接收模块连接所述MAC层解析对比模块，所述MAC解析对比模块与所述输入模块相连接；所述MAC层解析对比模块分别连接所述干扰数据生成模块、所述发射射频模块和所述功率放大器，所述干扰数据生成模块连接所述发射射频模块，所述发射射频模块连接所述功率放大器，所述功率放大器的输出端与所述天线相连；所述MAC层解析对比模块对射频信号的物理层数据进行解析，获得MAC层数据；如果所述射频信号来自指定MAC层源地址或者发送到指定MAC层目的地址，则所述MAC层解析对比模块触发所述干扰数据生成模块、所述发射射频模块和所述功率放大器；其中，在指定站点干扰模式下，如提取MAC头的源地址和目的地址中任意一个与数据库中存储的MAC地址相同，则触发所述干扰数据生成模块，否则不触发；在指定站点不干扰的模式下，如提取MAC头的源地址和目的地址中任意一个与数据库中存储的地址相同，则不触发所述干扰数据生成模块，否则触发；在所有站点均干扰模式下，收到MAC协议数据单元后即触发所述干扰数据生成模块。2.如权利要求1所述的无线局域网干扰设备，其特征在于：所述无线局域网干扰设备中还包括MAC地址数据库，所述MAC地址数据库与所述MAC层解析对比模块连接。3.如权利要求2所述的无线局域网干扰设备，其特征在于：所述MAC层解析对比模块将所述MAC层数据中的MAC层源地址或MAC层目的地址与所述MAC地址数据库中预存的指定MAC层地址进行比对。4.如权利要求1所述的无线局域网干扰设备，其特征在于：所述干扰数据生成模块被触发后，产生与被干扰信号带宽相同的干扰信号；所述发射射频模块将所述干扰信号转化成无线信号，经所述功率放大器和所述天线发射出去。5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱骅，康凯，裴旭明，
申请(专利权)人：上海物联网有限公司，
类型：发明
国别省市：