[发明专利]一种无线自组织网络的位置校验方法

说明书

本发明公开了一种无线自组织网络的位置校验方法，利用无线信号的不规则度来完成对周围节点位置的校验，节点会根据其收到的来自周围节点的RSSI信息来估计信号强度衰减系数，如果其通过同一周围节点的两个RSSI信息估计出的衰减系数差值与其收到的该节点的位置变化相比过大，则认为其收到的位置信息不可信。本发明提供的无线自组织网络的位置校验方法，不需要额外的硬件设备，任何具有无线通信能力的设备均可使用本发明进行位置校验；同时，本发明也不需要外部网络支持，只要两个节点能直接通信，即可完成对对方位置信息的校验；因此，本发明具有应用成本低、应用场景广泛等优势。

技术领域

本发明涉及一种无线自组织网络的位置校验方法，属于通信技术。

缩略语和关键术语定义

MANET Mobile Ad hoc Network 移动自组织网络

VANET Vehicular Ad hoc Networks 车联网

WSN Wireless Sensor Network 传感网

FANET Flying Ad Hoc Network 无人机网络

LVS Location Verification System 位置校验系统

RSSI Received Signal Strength Indication 接收信号强度指示

背景技术

无线自组织网络是指网络中的节点不需要固定设备支持，通过自行组网的形式建立的无线网络，由于自组织网络中的节点通常具有一定的移动性，因此也常被称为移动自组织网络，即MANET。近年来，新兴的高效MANET路由架构依靠周围节点的位置信息运行，而由MANET衍生出的许多特殊自组织网络，如VANET、移动WSN、FANET等，也高度依赖节点的位置信息。因此，位置信息直接决定了MANET节点的安全(包括物理安全和信息安全)、路由及数据的有效性等，攻击者只需要篡改或伪造一个或几个节点的位置信息即可窃取整个网络的数据，甚至使网络陷入瘫痪。

MANET通常采用位置校验系统(即LVS)来验证位置信息的真实性，目前常用的位置校验系统主要有基于距离的位置校验系统、基于外部网络的位置校验系统和基于到达角测量的位置校验系统三种方案，下面就这三种方案给出简单的介绍和说明。

方案一、基于距离的位置校验系统

图1展示了最常见的基于距离的位置校验系统的网络结构，B的真实位置在黑点处，但由于攻击者的篡改或劫持，A收到的信息显示B位于B′处。基于距离的位置校验系统会同时测量B到A的距离，即d_AB，如果d_AB与A和B′之间的距离d_AB′的差值大于或等于某个门限值，A会认定其收到的关于B的位置信息不可信。

图2展示了基于距离的位置校验系统的基本架构，信号接收器将接收到的信号分为两部分，即距离信号和位置信号，分别送给距离测量器和信息处理器进行相应的处理，从而得到距离和位置信息，最后，距离和位置信息都被送到位置校验器中，由位置校验器来判断位置的真实性。需要说明的是，A和B均可以是移动的，基于距离的位置校验系统也可通过多次测量，即迭代使用图2中的系统来提高判断的精度。