【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信，特别是涉及基于sig符号个数及相位调制的wia-fa网络安全通信方法。
技术介绍
1、wia-fa（wireless networks for industrial automation-factoryautomation）网络技术是一种专为工业自动化设计的无线通信协议，以其高实时性和高可靠性在智能制造领域中脱颖而出。wia-fa的介质访问控制（mac）层采用时分多址接入（tdma）机制，这一机制能够为通信周期提供稳定的时延保障，特别适用于对实时性要求极高的工业控制类应用。在当今智能制造的背景下，wia-fa技术已成为连接生产设备、优化生产流程、提高生产效率的重要工具。
2、尽管wia-fa技术为工业自动化提供了无线通信解决方案，但现有的技术实现在网络安全性方面仍存在不足。目前，wia-fa网络面临的主要挑战之一是非法设备的接入问题。由于工业环境中设备众多且复杂，非法设备可能通过伪装成合法设备的方式加入网络，进而发起各类网络攻击，如拒绝服务攻击（dos）、中间人攻击等，导致网络瘫痪或数据泄漏。这些安全威胁不仅影响生产连续性，还可能导致敏感信息的泄露，给企业带来重大损失。
3、现有技术中，虽然有一定的安全措施如认证机制和数据加密，但在面对日益复杂的网络安全威胁时，这些措施往往显得不够充分。特别是在物理层，缺乏有效的机制来防止非法设备的接入和干扰，这使得wia-fa网络在安全性方面存在一定的漏洞。
技术实现思路
1、针对现有wia-fa网
2、为此，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种基于sig符号个数及相位调制的wia-fa网络安全通信方法，应用于接收设备，接收设备为组成wia-fa网络的设备，组成网络的wia-fa设备配置同一种无线帧格式；包括：
4、通过寄存器配置仅接收wia-fa无线帧中sig符号的个数和相位符合预期格式的无线帧；sig符号采用bpsk/qbpsk调制，通过寄存器配置选择其一对符号做调制，在符号相位上实现[0,180]/[90,270]；
5、接收无线帧，并进行sig符号解调；
6、依次接收所述无线帧中的各个sig符号，针对每个sig符号，根据所述sig符号中表示wia-fa网络的比特位判断网络类型是否为wia-fa网络；如果否，则丢弃所述无线帧；如果是，则记录所述sig符号的相位，并将所述无线帧的有效sig符号个数计数加1，直到接收完所述无线帧的所有sig符号；
7、判断记录的所述无线帧的有效sig符号个数值与接收设备配置的sig符号的个数值是否相等，如果不相等，则丢弃所述无线帧；如果相等，则比较记录的所述无线帧中sig符号的相位与配置的sig符号的相位是否相符，如果不相符，则丢弃所述无线帧；如果相符，则将所述无线帧上传；
8、所述无线帧接收完成后，使用与接收帧中相同格式的sig符号，组成无线帧进行响应，完成无线传输。
9、进一步地，wia-fa网络中sig符号的格式为：
10、sig符号字段中用一个比特位标识wia-fa网络；
11、sig符号字段中用一个比特位标识下一个符号的相位；
12、sig符号字段中用n个比特位标识一个设备id；
13、sig符号字段中用一个比特位标识是否为最后一个sig符号。
14、进一步地，在接收无线帧之前还包括：通过寄存器配置接收设备的有效设备id信息列表；
15、在判断相位相符之后，将所述无线帧上传之前，还包括：获取所述无线帧中每个sig符号内表示的设备id字段，组成设备id信息；
16、检查设备id信息是否在配置的接收设备的有效设备id信息列表中，如果不在列表中，则丢弃该帧；如果在列表中，则将所述无线帧上传。
17、进一步地，还包括：接收设备基于无线环境或时间，定期指定网络中所有设备通过寄存器配置更新sig符号个数和相位格式。
18、本专利技术还提供了一种基于sig符号个数及相位调制的wia-fa网络安全通信方法，应用于现场设备，所述现场设备为待接入wia-fa网络的设备，包括：
19、s21、通过配置寄存器配置现场设备发送的无线帧中sig符号的个数和相位；sig符号采用bpsk/qbpsk调制，通过寄存器配置选择其一对符号做调制，在符号相位上实现[0,180]/[90,270]；
20、s22、发送无线帧，在接收设备接收到该无线帧后，对无线帧的sig符号进行解调，依次接收所述无线帧中的各个sig符号，针对每个sig符号，根据所述sig符号中表示wia-fa网络的比特位判断网络类型是否为wia-fa网络；如果否，则丢弃所述无线帧；如果是，则记录所述sig符号的相位，并将所述无线帧的有效sig符号个数计数加1，直到接收完所述无线帧的所有sig符号；判断记录的所述无线帧的有效sig符号个数值与接收设备配置的sig符号的个数值是否相等，如果不相等，则丢弃所述无线帧；如果相等，则比较记录的所述无线帧中sig符号的相位与接收设备配置的sig符号的相位是否相符，如果不相符，则丢弃所述无线帧；如果相符，则将所述无线帧上传；所述无线帧接收完成后，使用与接收帧中相同格式的sig符号，组成无线帧进行响应，完成无线传输。
21、进一步地，wia-fa网络中sig符号的格式为：
22、sig符号字段中用一个比特位标识wia-fa网络；
23、sig符号中用一个比特位标识下一个符号的相位；
24、sig符号中用n个比特位标识设备id；
25、sig符号中用一个比特位标识是否为最后一个sig符号。
26、进一步地，还包括：现场设备定期更新编码调制寄存器参数。
27、进一步地，还包括：现场设备支持接收设备对其sig符号和相位的更新命令，配置寄存器。
28、本专利技术的优点和积极效果：本方案基于无线网络无线帧组成格式，设计了一套wia-fa无线帧组成方案，该方案可以区分wia-fa网络和设备，可很好的做到与现有无线技术的网络隔离，wia-fa网络间的设备隔离。在物理层有效防止其他非法设备加入网络，实现对数据的筛选与隔离，保证通讯网络的安全性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于SIG符号个数及相位调制的WIA-FA网络安全通信方法，其特征在于，应用于接收设备，接收设备为组成WIA-FA网络的设备，组成网络的WIA-FA设备配置同一种无线帧格式；包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于SIG符号个数及相位调制的WIA-FA网络安全通信方法，其特征在于，WIA-FA网络中SIG符号的格式为：
3.根据权利要求2所述的一种基于SIG符号个数及相位调制的WIA-FA网络安全通信方法，其特征在于，在接收无线帧之前还包括：通过寄存器配置接收设备的有效设备ID信息列表；
4.根据权利要求1所述的一种基于SIG符号个数及相位调制的WIA-FA网络安全通信方法，其特征在于，还包括：接收设备基于无线环境或时间，定期指定网络中所有设备通过寄存器配置更新SIG符号个数和相位格式。
5.一种基于SIG符号个数及相位调制的WIA-FA网络安全通信方法，其特征在于，应用于现场设备，所述现场设备为待接入WIA-FA网络的设备，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于SIG符号个数及相位调制的WIA-FA网络安全通
7.根据权利要求5所述的一种基于SIG符号个数及相位调制的WIA-FA网络安全通信方法，其特征在于，还包括：现场设备定期更新编码调制寄存器参数。
8.根据权利要求5所述的一种基于SIG符号个数及相位调制的WIA-FA网络安全通信方法，其特征在于，还包括：现场设备支持接收设备对其SIG符号和相位的更新命令，配置寄存器。
...【技术特征摘要】
1.一种基于sig符号个数及相位调制的wia-fa网络安全通信方法，其特征在于，应用于接收设备，接收设备为组成wia-fa网络的设备，组成网络的wia-fa设备配置同一种无线帧格式；包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于sig符号个数及相位调制的wia-fa网络安全通信方法，其特征在于，wia-fa网络中sig符号的格式为：
3.根据权利要求2所述的一种基于sig符号个数及相位调制的wia-fa网络安全通信方法，其特征在于，在接收无线帧之前还包括：通过寄存器配置接收设备的有效设备id信息列表；
4.根据权利要求1所述的一种基于sig符号个数及相位调制的wia-fa网络安全通信方法，其特征在于，还包括：接收设备基于无线环境或时间，定期指定网络中所有设备通...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘立辉，陶冬，赵连祥，杨雨沱，张心岸，樊翔，
申请(专利权)人：沈阳邦粹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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