專利名稱：用于檢測(cè)頻帶上的活動(dòng)的系統(tǒng)和方法
用于檢測(cè)頻帶上的活動(dòng)的系統(tǒng)和方法
背景
在常規(guī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，接入點(diǎn)("AP")可使用侵入檢測(cè)系統(tǒng)("IDS")來(lái) 檢測(cè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的未經(jīng)授權(quán)的使用或網(wǎng)絡(luò)的訛誤。例如，流氓AP可能在該網(wǎng)絡(luò)中操作 并利用被指派給網(wǎng)絡(luò)中的其它AP和/或移動(dòng)單元("MU")的帶寬。AP可啟動(dòng) IDS，該IDS在如無(wú)線協(xié)議(例如，802.11)所定義的多個(gè)射頻("RF")信道上 掃描該AP的調(diào)諧器。IDS在掃描第二信道之前掃描第一信道一預(yù)定時(shí)間。IDS以 預(yù)定順序掃遍這些信道并在每一信道上工作該預(yù)定時(shí)間。當(dāng)在信道上時(shí)，IDS解碼 該活動(dòng)，且AP確定該活動(dòng)是否被授權(quán)。因此，IDS在每一信道的基礎(chǔ)上來(lái)標(biāo)識(shí)活 動(dòng)，并且在該AP未調(diào)諧至該信道時(shí)未經(jīng)授權(quán)的活動(dòng)仍不能被檢測(cè)到。此外，IDS 不檢測(cè)作為可能在網(wǎng)絡(luò)中造成干擾的非802.11 (例如，無(wú)繩電話/揚(yáng)聲器)的活動(dòng)。
發(fā)明概要
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)頻帶上的活動(dòng)的方法。 一預(yù)定射頻頻帶的無(wú)線信號(hào) 被接收。該信號(hào)被處理成多個(gè)子信號(hào)，其中每個(gè)子信號(hào)對(duì)應(yīng)于該頻帶的一特定射頻 信道。相應(yīng)子信號(hào)的能級(jí)被確定，并在該能級(jí)大于一預(yù)定水平時(shí)，對(duì)該相應(yīng)信道進(jìn) 行分析。
附圖簡(jiǎn)述


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示例性實(shí)施例； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實(shí)施例；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的輸入信號(hào)的輪廓的示例性實(shí)施例；以及
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一方法的示例性實(shí)施例。
具體描述
本發(fā)明還可參照以下描述和其中相同要素用相同附圖標(biāo)記來(lái)指代的附圖來(lái)進(jìn) 一步理解。本發(fā)明描述了一種用于檢測(cè)頻帶上的活動(dòng)的系統(tǒng)和方法。該頻帶可以是例如常規(guī)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線通信的2.4 GHz頻帶和/或5.1 GHz頻帶。然而， 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解本發(fā)明還可適用于射頻("RF")譜中的其它頻帶。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)10的示例性實(shí)施例。系統(tǒng)10可包括耦合至通 信網(wǎng)絡(luò)20 (例如，LAN、 WAN、因特網(wǎng)等)的服務(wù)器15。服務(wù)器15可包括數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)裝置和/或耦合至單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)(未示出)。網(wǎng)絡(luò)20可包括關(guān)于耦合至網(wǎng)絡(luò)20 的各設(shè)備發(fā)送、接收以及處理數(shù)據(jù)請(qǐng)求的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算設(shè)備(例如，交換機(jī)、 路由器、集線器等)。
接入點(diǎn)("AP" ) 25被耦合至網(wǎng)絡(luò)20。該接入點(diǎn)25可以是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(例如， 無(wú)線局域網(wǎng)("WLAN" ) 30)中工作的一個(gè)示例性設(shè)備。例如，移動(dòng)單元("MU") 35可與AP25相關(guān)聯(lián)并根據(jù)預(yù)定的無(wú)線通信協(xié)議(例如，802.11協(xié)議)與其通信。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解MU 35可以是手機(jī)、膝上型設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口卡、基于圖 像/激光的掃描器、RFID讀取器/標(biāo)簽等。
WLAN 30中還包括也根據(jù)該預(yù)定無(wú)線通信協(xié)議通信的AP 40和45。如本領(lǐng)域 的技術(shù)人員所理解的，AP25可在第一信道上與MU35通信，而AP40和45分別 工作在第二信道和第三信道上。通常這么做是使得MU 35與AP 25之間的通信不 會(huì)在第二和第三信道上引起干擾，因?yàn)锳P25、 40及45相對(duì)于彼此可能在其中同 一信道(例如，第一信道)上的操作可能引起干擾、擁塞等的預(yù)定范圍之內(nèi)。如本 領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，AP所用的信道可從預(yù)定數(shù)目的信道當(dāng)中選擇。例如， 在美國(guó)，該預(yù)定數(shù)目為ll (例如，信道l-ll)，而在歐洲，該預(yù)定數(shù)目為13 (例 如，信道1-13)。
根據(jù)本發(fā)明，AP25、 40及45中的每一個(gè)可利用侵入檢測(cè)系統(tǒng)("IDS")。 例如，IDS可在該預(yù)定數(shù)目的信道上掃描AP25中的調(diào)諧器。在該調(diào)諧器被調(diào)諧至 一特定信道時(shí)，該IDS可解碼其上遵循該預(yù)定無(wú)線協(xié)議的任何信號(hào)。
可能在WLAN30所覆蓋的物理區(qū)域內(nèi)布置的有被授權(quán)訪問(wèn)WLAN30和/或在 其工作期間導(dǎo)致訛誤/干擾的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。例如，如圖1所示，流氓AP 50可 以是WLAN 30上可使用專屬于WLAN 30的帶寬的未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備和/或試圖危害 WLAN30的安全性的惡意設(shè)備。流氓AP50可在第四信道上操作，該第四信道可 以是該預(yù)定數(shù)目的信道中的任意一個(gè)。本發(fā)明提供了對(duì)該流氓AP 50的檢測(cè)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于檢測(cè)頻帶上的活動(dòng)的方法200的示例性實(shí)施例。 根據(jù)對(duì)該頻帶的分析，可確定是否有任何未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備正在WLAN30內(nèi)發(fā)射信 號(hào)。如果如此，可關(guān)于其采取預(yù)定動(dòng)作，并且任選地，可確定這些設(shè)備的位置。在步驟205， AP25接收輸入信號(hào)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該輸入信號(hào)是整 個(gè)頻帶。例如，該輸入信號(hào)可具有取自整個(gè)頻帶(例如，2.4GHz頻帶)的預(yù)定寬 度(例如，80MHz、 20 MHz) 。 S卩，根據(jù)該預(yù)定無(wú)線協(xié)議，可利用至多達(dá)14個(gè) 信道。信道1與信道14之間約為72 MHz。因此，80 MHz可包括所有信道1-14 上的活動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，AP25和WLAN30中的每個(gè)其它AP可利用允許該相應(yīng) AP接收整個(gè)頻帶的芯片集。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解該芯片集可允許AP 25接收 5.1 GHz的整個(gè)頻帶以及RF譜中的任何其它頻帶。在操作中，AP 25可不斷地接 收該輸入信號(hào)。
在步驟210， AP25使用例如信號(hào)處理技術(shù)(例如，快速傅立葉變換("FFT")) 來(lái)處理該輸入信號(hào)?？梢灶A(yù)定間隔(例如，每5 ms)對(duì)該輸入信號(hào)執(zhí)行FFT。該 FFT將輸入信號(hào)分為具有預(yù)定分辨率的預(yù)定數(shù)目的頻率槽。每個(gè)頻率槽包括該輸入 信號(hào)中預(yù)定分辨率寬度的部分。例如，如果輸入信號(hào)是80 MHz寬度且被分為64 個(gè)頻率槽，每個(gè)頻率槽將具有1.25 MHz的分辨率。因此，該信號(hào)當(dāng)中每個(gè)頻率槽 中的部分為1.25 MHz寬。
在步驟215中，通過(guò)分析信號(hào)的該部分的預(yù)定特性(例如，振幅)來(lái)確定每 個(gè)頻率槽的能級(jí)。例如，信號(hào)的該部分的振幅可指示其能級(jí)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將 理解該能級(jí)可以直接與信號(hào)的該部分的源所生成的活動(dòng)水平成比例。例如，當(dāng)流氓 AP50正在發(fā)射無(wú)線信號(hào)時(shí)，能級(jí)可能比流氓AP50空閑時(shí)大。因此，對(duì)應(yīng)于流氓 AP 50的活動(dòng)的頻率槽可呈現(xiàn)增大的和/或非零的能級(jí)。
在步驟220， AP 25例如通過(guò)將每個(gè)能級(jí)與預(yù)定水平相比較來(lái)確定是否有任何 能級(jí)是預(yù)料之外的。在一個(gè)實(shí)施例中，AP25可確定WLAN30中正使用這些信道 中的哪一些(例如，哪些頻率槽具有不可忽略/非零能級(jí))。例如，檢測(cè)到的任何 非零的能級(jí)可指示相應(yīng)的信道正在使用。例如，如圖3所示，能級(jí)的輪廓300的示 例性實(shí)施例可指示信道l-4正在使用。即，AP 25正使用信道1、 AP 40正使用信 道2、 AP 45正使用信道3以及流氓AP 50正使用信道4。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員將理解任意數(shù)目的AP可利用同一信道。例如，流氓AP50可與AP40利用同一 信道，從而抑制了 AP 40的數(shù)據(jù)傳送和/或?qū)W(wǎng)絡(luò)20的訪問(wèn)。這可能在WLAN 30 內(nèi)引起延時(shí)并且可危害其安全。
在另一實(shí)施例中，AP25可將每個(gè)頻率槽中的能級(jí)與先前已記錄的所存儲(chǔ)的能 級(jí)或預(yù)定閾值相比較。以這種方式，AP25可標(biāo)識(shí)出能級(jí)與所存儲(chǔ)的能級(jí)或閾值水 平不同(或在其預(yù)定范圍內(nèi)的)那些頻率槽。當(dāng)該能級(jí)并非為意料之外時(shí)，AP25可繼續(xù)接收并處理其它輸入信號(hào)。
在步驟225， AP25執(zhí)行預(yù)定動(dòng)作以確定所檢測(cè)到的能級(jí)是否對(duì)應(yīng)于任何未經(jīng) 授權(quán)的活動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，AP 25可減小IDS在呈現(xiàn)較小或未呈現(xiàn)活動(dòng)(例如， 可忽略的/零能級(jí))的信道上所逗留的第一時(shí)間。例如，如果AP 25已確定信道8 上的能級(jí)較低或?yàn)?，則AP25可減小該第一時(shí)間。這樣，IDS可以不將時(shí)間浪費(fèi) 于在活動(dòng)較少或沒(méi)有活動(dòng)的信道上執(zhí)行IDS。
作為替換或另外地，AP 25可增加IDS在顯示出活動(dòng)(例如，不可忽略/非零 能級(jí))的信道上逗留的第二時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，AP25可將該信道上的能級(jí)與 一預(yù)定值相比較，并且在該能級(jí)大于該值的情況下，AP25可增加該第二時(shí)間。在 另一實(shí)施例中，AP25可增加用于顯示出任何活動(dòng)(即，任何非零能級(jí))的任何信 道的第二時(shí)間。在又一實(shí)施例中，AP25可以與該能級(jí)成比例的方式增加該第二時(shí) 間。也就是說(shuō)，能級(jí)越高，第二時(shí)間增加越大。在任何實(shí)施例中，第二時(shí)間的增加 可允許IDS解碼更多信號(hào)，這增大了檢測(cè)到并標(biāo)識(shí)出未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備(例如，流 氓AP50)的概率。
如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，IDS可將當(dāng)前所調(diào)諧至的信道上的活動(dòng)解碼。 根據(jù)本發(fā)明，IDS可被調(diào)諧至呈現(xiàn)不可忽略的能級(jí)的信道。以這種方式，可增加及 早檢測(cè)、標(biāo)識(shí)和定位任何未經(jīng)授權(quán)的活動(dòng)的概率。S卩，在對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行信號(hào)處理 技術(shù)之后，輸入信號(hào)中該頻率槽中的部分可被分析以確定它們是否對(duì)應(yīng)于預(yù)定的信 號(hào)特征(signal signature)。如果該信號(hào)不對(duì)應(yīng)于該信號(hào)特征，則AP 25確定該信 號(hào)的源是未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備(例如，流氓AP50) 。 IDS隨后可解碼該信號(hào)并通過(guò)解 調(diào)該信號(hào)并提取其中的地址數(shù)據(jù)(例如MAC地址)來(lái)標(biāo)識(shí)該源。該源的位置隨后 可使用任何常規(guī)定位技術(shù)(例如，三角測(cè)量)來(lái)確定。
圖4中示出了替換性方法400的示例性實(shí)施例。在步驟405和410中，分別 以類似于以上參照方法200所述的相類似的方式接收和處理輸入信號(hào)。在步驟415， 信號(hào)的每個(gè)頻率槽中的部分被分析以確定它們是否匹配一個(gè)或多個(gè)預(yù)定信號(hào)特征 (例如，802.11)。該信號(hào)特征可以例如存儲(chǔ)在AP25的存儲(chǔ)器中。如果信號(hào)的該 部分匹配信號(hào)特征中的一個(gè)，則AP25可確定其能級(jí)(步驟420) 。 B卩，如果該能 級(jí)小于預(yù)定閾值，則該信號(hào)可表示正常的802.11活動(dòng)。然而，如果能級(jí)髙于該閾 值，則該信號(hào)可表示流氓AP 50或其它未經(jīng)授權(quán)的/惡意802.1 l設(shè)備的活動(dòng)。如步 驟425中所示，當(dāng)該信號(hào)不符合信號(hào)特征或該能級(jí)在意料之外時(shí)，執(zhí)行上述預(yù)定動(dòng) 作。該方法400還示出了循環(huán)性質(zhì)，因?yàn)锳P25可不斷地接收和處理該輸入信號(hào)。在另一實(shí)施例中，IDS可能不能夠解碼該信道上的活動(dòng)，因?yàn)槠湮锤鶕?jù)該預(yù)定
無(wú)線通信協(xié)議被格式化。然而，無(wú)力解碼該活動(dòng)可導(dǎo)致該活動(dòng)可能是由在WLAN30 工作期間導(dǎo)致干擾和/或訛誤的設(shè)備所生成的這一推斷。例如，Bluetooth 設(shè)備65、 無(wú)繩揚(yáng)聲器60和/或無(wú)繩電話55可能正在該信道上進(jìn)行發(fā)射。
根據(jù)以上描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解本發(fā)明提供了將IDS轉(zhuǎn)至顯示有活 動(dòng)的信道的優(yōu)勢(shì)。如上所述，如果IDS可解碼該信道上的信號(hào)，則可確定該信號(hào) 的源。當(dāng)該源未知時(shí)，可確定其是未經(jīng)授權(quán)的。如果未經(jīng)授權(quán)，則可確定位置并執(zhí) 行一校正動(dòng)作(例如，禁用)。如果IDS不能解碼該信號(hào)，則可作出該源可能在 WLAN30的工作期間引起干擾/訛誤的推斷。因此，網(wǎng)絡(luò)管理員可采取進(jìn)一步的動(dòng) 作(例如，確定并定位該源、禁用、調(diào)節(jié)功率設(shè)置等)。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將顯而易見(jiàn)的是，可在本發(fā)明中作出各種修改而不 會(huì)背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍。即，本發(fā)明旨在涵蓋本發(fā)明的這些修改和變形， 只要它們落在所附權(quán)利要求及其等效方案的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括接收預(yù)定射頻頻帶的無(wú)線信號(hào)；將所述信號(hào)處理成多個(gè)子信號(hào)，每個(gè)子信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述頻帶的一特定射頻信道；確定所述相應(yīng)子信號(hào)的能級(jí)；以及當(dāng)所述能級(jí)大于一預(yù)定水平時(shí)，分析所述相應(yīng)信道。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括確定所述相應(yīng)子信號(hào)是否匹配一預(yù)定信號(hào)特征，所述特征指示由特定電子設(shè) 備所發(fā)射的無(wú)線信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述頻帶是2.4 GHz頻帶和5.1 GHz 頻帶之一。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述無(wú)線信號(hào)具有20MHz和80 MHz之一的預(yù)定寬度。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述處理步驟是使用快速傅立葉 變換來(lái)執(zhí)行的。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述確定步驟包括以下子步驟 分析所述相應(yīng)信號(hào)的振幅以生成指示所述能級(jí)的數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述分析步驟包括以下子步驟 根據(jù)所述能級(jí)來(lái)修改時(shí)間段，所述時(shí)間段是侵入檢測(cè)系統(tǒng)被調(diào)諧至所述相應(yīng)信道的時(shí)間，所述侵入檢測(cè)系統(tǒng)確定所述子信號(hào)的源設(shè)備。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述修改步驟包括以下子步驟 當(dāng)所述源設(shè)備是未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備時(shí)，增加所述時(shí)間。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括標(biāo)識(shí)所述源設(shè)備的位置。
10. —種系統(tǒng)，包括在預(yù)定射頻頻帶上發(fā)射無(wú)線信號(hào)的多個(gè)電子設(shè)備；以及接收所述信號(hào)的接入點(diǎn)，所述接入點(diǎn)將所述信號(hào)處理成多個(gè)子信號(hào)，每個(gè)子 信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述頻帶的一特定射頻信道，所述接入點(diǎn)確定所述相應(yīng)子信號(hào)的能級(jí)，其中，當(dāng)所述能級(jí)大于一預(yù)定水平時(shí)，所述接入點(diǎn)分析所述相應(yīng)信道。
11. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子設(shè)備包括以下至少之 一蜂窩電話、膝上型設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口卡、基于圖像的掃描器、基于激光的掃描器、RFID標(biāo)簽、RFID讀取器、以及流氓AP。
12. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接入點(diǎn)確定所述相應(yīng)子信 號(hào)是否匹配一預(yù)定信號(hào)特征，所述特征指示由所述便攜式電子設(shè)備之一所發(fā)射的無(wú) 線信號(hào)。
13. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻帶是2.4GHz頻帶和5.1 GHz頻帶之一。
14. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)是使用快速傅立葉變 換來(lái)處理的。
15. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接入點(diǎn)分析所述相應(yīng)信號(hào) 的振幅以生成指示所述能級(jí)的數(shù)據(jù)。
16. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接入點(diǎn)根據(jù)所述能級(jí)來(lái)修 改所述接入點(diǎn)的侵入檢測(cè)系統(tǒng)被調(diào)諧至所述相應(yīng)信道的時(shí)間，所述侵入檢測(cè)系統(tǒng)確 定所述子信號(hào)的源設(shè)備。
17. 如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)所述源設(shè)備的 位置。
18. —種裝置，包括 存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)預(yù)定水平；通信裝置，用于接收預(yù)定射頻頻帶的無(wú)線信號(hào)；以及處理器，用于將所述信號(hào)處理成多個(gè)子信號(hào)，每個(gè)子信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述頻帶的 一特定射頻信道，所述處理器確定所述相應(yīng)子信號(hào)的能級(jí)，其中，在所述能級(jí)大于預(yù)定水平時(shí)，所述處理器分析所述相應(yīng)信道。
19. 如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述處理器確定所述相應(yīng)子信 號(hào)是否匹配存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的一預(yù)定信號(hào)特征，所述特征指示由特定電子設(shè)備 所發(fā)射的無(wú)線信號(hào)。
20. 如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述頻帶是2.4GHz頻帶和5.1 GHz頻帶之一。
21. 如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)是使用快速傅立葉變 換來(lái)處理的。
22. 如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述處理器分析所述相應(yīng)信號(hào) 的振幅以生成指示所述能級(jí)的數(shù)據(jù)。
23. 如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述處理器根據(jù)所述能級(jí)來(lái)修 改侵入檢測(cè)系統(tǒng)被調(diào)諧至所述相應(yīng)信道的時(shí)間，所述侵入檢測(cè)系統(tǒng)確定所述子信號(hào) 的源設(shè)備。
24. 如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述處理器標(biāo)識(shí)所述源設(shè)備的 位置。
全文摘要
描述了一種用于檢測(cè)頻帶上的活動(dòng)的方法。一預(yù)定射頻頻帶的無(wú)線信號(hào)被接收。該信號(hào)被處理成多個(gè)子信號(hào)，其中每個(gè)子信號(hào)對(duì)應(yīng)于該頻帶的一特定射頻信道。相應(yīng)子信號(hào)的能級(jí)被確定，并在該能級(jí)大于一預(yù)定水平時(shí)，對(duì)該相應(yīng)信道進(jìn)行分析。
文檔編號(hào)H04W12/12GK101300890SQ200680041224
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者K·普洛斯特, V-P·T·李 申請(qǐng)人:訊寶科技公司