CN101447802A - 一种捕获移动用户终端的方法 - Google Patents

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李军
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Abstract

本发明公开了一种在第三代3G(WCDMA/TD－SCDMA/CDMA2000)移动通信系统下捕获移动用户终端的方法。该方法是通过在关注区域的附近，放置通信设备，通过对周围小区进行搜索，获取系统的同步信号和周边的小区信息和小区列表；通过构造虚拟小区将关注区域内的所有移动用户终端依次吸引和捕获到通信设备构造的虚拟小区上。使关注区域内的移动用户终端脱离了公网小区，达到了屏蔽信号和查询用户终端使用者身份的目的。

Description

一种捕获移动用户终端的方法
技术领域
本发明属于移动通信领域，尤其涉及一种在移动通信系统中捕获移动用户终端的方法。
背景技术
随着移动通信网络的发展，移动业务的应用也越来越多、越来越广，比如基本的语音业务、短信业务等。移动通信的优点就是在有移动网络覆盖的地方，合法的移动用户无论在归属局还是在来访局均能获得所有相应的服务，给人们提供了便利和快捷的通信手段。移动通信在给人们带来这种便捷手段、提供正常业务的同时，在特殊的环境下对其应用也会有一定的控制和限制。例如，在机场，当乘客登上飞机后或在飞机起飞前乘务员要求机舱内的所有用户关闭移动终端，目的是防止无线电波影响飞机的电子导航系统，影响飞行安全。由于移动终端的关闭主要是由乘务人员的提醒，所以无法验证和判断每个旅客都能按照规定关闭了终端。这就造成了一定的安全隐患。再譬如，在考场上，为了杜绝舞弊行为，通常都要求考生不要携带手机，但这并不能保证所有考生都能自觉遵守；在召开重要会议时为防止外来电话的干扰和内部信息的透露，通常会要求与会人员自觉遵守会议纪律，但可能还是会有疏漏。
为解决以上的问题，目前通常采用的方法是在考场、会议室或特殊地带安装电子干扰设备。通过此通信设备，使移动终端无法进行正常的信号接收。这些设备通常是以扫频的方式在宽频带上持续发射大功率的电子信号，用以干扰和阻塞移动终端进而阻止或屏蔽移动用户终端和外界的通信联系。
这种方法尽管基本解决了部分问题，但存在以下缺点：
1、宽带扫频方式对现有的移动通信系统会带来干扰，影响正常的通信和通信质量；
2、持续大功率发射对人体的健康会带来影响，影响人的心理状态，违背电磁环保要求；
3、宽带扫描的方法在某个时刻也会存在空隙，那么在未被扫频的空隙部分也会发生通信联系，使实效性变差。
发明内容
本发明的目的旨在：既提供一种捕获移动通信终端的方法，能够将移动用户终端捕获到通信设备上，使其在要求的时间段内无法得到移动通信业务；同时在移动用户终端的捕获完成后，实现对移动用户终端的用户标识查询功能。
这种捕获移动用户终端的方法，其特征在于：
A、采用通信设备对终端模式工作地及周围小区进行搜索，获取系统的同步信号和周边的小区信息，通过构建虚拟小区B信息吸引移动用户终端到指定的小区上，进而获得移动用户终端的标识，再通过构造新的虚拟小区将移动用户终端驻留到新的小区上，直到将关注区域内的移动用户终端驻留到新的虚拟小区上；
B、在移动用户终端被捕获到虚拟小区B的过程中，用设备再次在虚拟小区B内查询移动用户终端的标识，通过查询与移动用户终端一一绑定的国际移动用户识别码和国际移动设备识别码，管理方就能最终查找出被捕获到小区B内的关注移动终端用户的号码。
采用上述方法对周边的小区进行搜索时，一方面获取系统的同步信号，另一方面获取周围存在的所有小区的频点UARFCN和小区扰码CellParaId及关键参数；并对搜索到的所有的小区根据信号的信息参数按大小由弱到强进行排列，形成所需要的小区列表；此时，将通信设备设定为基站工作模式，并根据获取到的系统的同步信号，产生通信设备所需的同步控制信号，并将通信设备配置为最弱小区的参数，以便构建虚拟小区A。
采用通信设备构造虚拟小区A，在该小区内增大广播信道的发射功率，将移动用户终端从原先驻留的公网小区通过3G协议的终端小区重选过程吸引到虚拟小区A，完成对移动终端用户的第一次吸引，吸引完成之后，在该虚拟小区A内通过对移动用户终端用户标识查询获取用户的国际移动用户识别码和国际移动设备识别码。
所述方法中，需要另外构造一个与周围公网小区参数完全不同的虚拟小区B，并在虚拟小区A内，用系统信息循环广播虚拟小区B的参数，同时在虚拟小区A内，发起空中接口上的寻呼，寻呼消息内以获取的用户标识，将用户的信令建立在虚拟小区B内；在确认虚拟小区A内已经没有关注移动终端用户后，删除虚拟小区A；并且，为了保证被捕获在模拟小区B内的移动终端用户无法转移到公网小区，在模拟小区B的系统信息内，不广播邻区信息。
当虚拟小区A内的用户全部被捕获到虚拟小区B内以后，在通信设备将重建虚拟小区A，使用前述小区关键参数列表中信号次弱的那一个小区的参数，再重复以上描述的操作，直到把所有邻近的移动用户终端都捕获到虚拟小区B为止。
管理方通过空中接口上的寻呼消息循环查询虚拟小区B内的移动终端用户号码，以确认之前被捕获的关注移动终端用户是否还停留在本小区内。
移动用户终端被捕获到虚拟小区B以后，如果位置区参数和以前小区不一致，会发起随机接入请求，如果移动用户终端发起这种请求时，通信设备可以在空口信令连接建立之后，在非接入层消息中回复移动用户终端：当前网络繁忙，移动用户终端用户终端上显示”无网络”。
根据以上捕获移动通信终端的方法，可完成对关注区域内的移动用户终端的捕获。优点如下：
1.通信设备不需要持续发射大功率信号；
2.通信设备对现有的移动通信网络的影响很小；
3.对周围人的身体健康不会产生不良的影响，顺应绿色环保理念；
4.能将关注区域内的移动用户终端有效的进行捕获；
5.能够循环查询关注区域内移动用户的信息
6.不易引起移动终端用户的不良感觉；
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明；
图1为捕获移动用户终端的应用场景示意图；
图2为捕获移动用户终端的基本流程示意图；
图3为小区搜索流程图；
图4为移动终端用户接入到虚拟小区A的流程图；
图5为移动终端用户捕获到虚拟小区B的流程图；
图6为在虚拟小区B内对捕获成功用户进行查询的流程图；
图7为通信设备在虚拟小区B内处理移动终端用户试图接入的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：
这种捕获移动用户终端的方法。其特征在于：
A、采用通信设备对终端模式工作地及周围小区进行搜索，获取系统的同步信号和周边的小区信息，通过构建虚拟小区B信息吸引移动用户终端到指定的小区上，进而获得移动用户终端的标识，再通过构造新的虚拟小区将移动用户终端驻留到新的小区上，直到将关注区域内的移动用户终端驻留到新的虚拟小区上；
B、在移动用户终端被捕获到虚拟小区B的过程中，用设备再次在虚拟小区B内查询移动用户终端的标识，通过查询与移动用户终端一一绑定的国际移动用户识别码和国际移动设备识别码，管理方就能最终查找出被捕获到小区B内的关注移动终端用户的号码。
采用上述方法对周边的小区进行搜索时，一方面获取系统的同步信号，另一方面获取周围存在的所有小区的频点UARFCN和小区扰码CellParaId及关键参数；并对搜索到的所有的小区根据信号的信息参数按大小由弱到强进行排列，形成所需要的小区列表；此时，将通信设备设定为基站工作模式，并根据获取到的系统的同步信号，产生通信设备所需的同步控制信号，并将通信设备配置为最弱小区的参数，以便构建虚拟小区A。
采用通信设备构造虚拟小区A，在该小区内增大广播信道的发射功率，将移动用户终端从原先驻留的公网小区通过3G协议的终端小区重选过程吸引到虚拟小区A，完成对移动终端用户的第一次吸引，吸引完成之后，在该虚拟小区A内通过对移动用户终端用户标识查询获取用户的国际移动用户识别码和国际移动设备识别码。
所述方法中，需要另外构造一个与周围公网小区参数完全不同的虚拟小区B，并在虚拟小区A内，用系统信息循环广播虚拟小区B的参数，同时在虚拟小区A内，发起空中接口上的寻呼，寻呼消息内以获取的用户标识，将用户的信令建立在虚拟小区B内；在确认虚拟小区A内已经没有关注移动终端用户后，删除虚拟小区A；并且，为了保证被捕获在模拟小区B内的移动终端用户无法转移到公网小区，在模拟小区B的系统信息内，不广播邻区信息。
当虚拟小区A内的用户全部被捕获到虚拟小区B内以后，在通信设备将重建虚拟小区A，使用前述小区关键参数列表中信号次弱的那一个小区的参数，再重复以上描述的操作，直到把所有邻近的移动用户终端都捕获到虚拟小区B为止。
管理方通过空中接口上的寻呼消息循环查询虚拟小区B内的移动终端用户号码，以确认之前被捕获的关注移动终端用户是否还停留在本小区内。
移动用户终端被捕获到虚拟小区B以后，如果位置区参数和以前小区不一致，会发起随机接入请求，如果移动用户终端发起这种请求时，通信设备可以在空口信令连接建立之后，在非接入层消息中回复移动用户终端：当前网络繁忙，移动用户终端用户终端上显示”无网络”。
为完成对移动用户终端的捕获，通信设备工作在终端模式时对周围小区进行搜索，获取系统的同步信号和周边的小区信息，并将获得的所有小区进行从弱到强的顺序构成后面过程需要的小区列表；通过构造虚拟小区A信息吸引移动用户终端到指定的虚拟小区A上以获得用户的标识，再通过构造新的虚拟小区B将移动用户终端捕获到新的虚拟小区B上，直到将所有的移动用户终端驻留到新的虚拟小区B上。根据需要获取移动用户终端的用户标识信息。通过空中接口上的寻呼消息能够循环查询虚拟小区B内的移动用户终端，确认被捕获的移动用户终端是否还停留在本虚拟小区B内；对移动用户终端的小区接入请求，能够进行处理和应答。
完成捕获移动用户终端的方法，主要包括以下7个步骤：
(1)小区的搜索过程
通信设备模拟3G移动用户终端的小区搜索功能，包括扫频、下行同步、读取系统消息等物理层过程。小区搜索完毕后，一方面获得系统同步信号，另一方面解析和记录当前小区内系统信息(System Information Block或者SIB)读取的参数。供通信设备吸引移动终端用户的时候使用。
在小区搜索过程中，重要的系统消息是图3所示的(1)-(10)的消息块。从SIB消息块里，通信设备可以获取周边网络中的存在的所有小区的信息。通信设备根据这些从SIB获得的小区信息，依次搜索周边小区，获取小区的接收信号强度指示RSSI(Received Signal Strength Indicator)。依据由弱到强的次序，生成小区列表。列表中包括各小区的识别码(Cell Id或者CI)频点(UARFCN)和小区扰码(Cell Para Id或者CPI)等信息。
小区搜索过程参见图3。
(2)虚拟小区A的建立并将移动用户终端吸引到A小区
完成小区搜索后，通信设备已经获取了当前周围的小区列表。由于通信设备具有3G网络设备的功能，因此具备建立小区的能力。通信设备建立虚拟小区A，而虚拟小区A的关键参数(UARFCN和CPI)取自于在小区列表中选择的小区对应的关键参数。在建立虚拟小区A时，按从弱到强的次序依次完成对所有移动用户终端的吸引。
在虚拟小区A建立后，通信设备以足够的小区广播功率吸引驻留在原小区的移动用户终端，使其进行小区重选，以将移动用户终端吸引到到通信设备上。对驻留到通信设备的移动用户终端进行协议流程上的用户ID查询过程，获取用户的国际移动用户识别码和国际移动台识别码，查询完成后，释放Uu链接。由于小区广播信号足够好，因此被释放了Uu链接的移动用户终端不会重选到其他小区。
虚拟小区A的建立和吸引用户的过程参见图4。
(3)虚拟小区B的建立和捕获移动用户终端到B小区
由于虚拟小区A的频点是从周围实际工作小区里面选取的，为减少同频干扰和保证移动网络的通信质量，通信设备需要建立虚拟小区B，并将虚拟小区A内的移动用户终端吸引到虚拟小区B上。通信设备在建立一个虚拟小区B时，选择小区B使用的关键参数(UARFCN和CPI)不同于小区列表中的所有小区。
在发起捕获过程之前，通信设备首先需要在移动用户终端驻留的虚拟小区A中循环发送系统消息，在系统消息11中，将虚拟小区B的信息(UARFCN和CPI)等小区的信息广播给移动终端用户，以使虚拟小区A内的移动终端用户重选到虚拟小区B小区上。
然后，通信设备通过空中接口(Uu)在虚拟小区A内向移动用户终端发寻呼消息，寻呼消息内填写的用户ID使用步骤(2)中获取的所有移动用户终端的国际移动用户识别码或者国际移动设备识别码。
移动用户终端接收到空口的寻呼消息后，会发起与通信设备的Uu口RRC链接，通信设备在RRC建立消息中，将RRC消息建立配置(图5，消息(3))的小区标识信元，填写为虚拟小区B小区识别码CI，同时，该消息内的小区UARFCN和CPI等关键参数，填写为虚拟小区B的关键参数。
移动用户终端接收到RRC建立消息后，会搜索符合小区标识的小区，将自己重选到虚拟小区B，如果通信设备在B小区上获取了该用户的RRC建立完成消息，则表示该终端已经被捕获到B小区上。
重复以上捕获过程，直到将小区A内的所有移动用户终端都捕获到小区B为止。
在完成对小区A内的所有移动用户终端的捕获后，删除小区A，同时，在小区B内构造新的SIB消息，在SIB11里，不设置同频小区和异频小区信息，这样的目的是不让已经捕获到小区B里面的移动用户终端进行Uu口的测量过程和小区重选。
此时，所选小区列表中的小区内的移动用户终端就从公网小区中捕获到了通信设备构造的虚拟小区B中。
(4)捕获小区列表中其它小区的移动用户终端
重复步骤(2)-(3)的过程。此时需要重新建立虚拟小区A，虚拟小区B不用重建。每一次虚拟小区A的参数按照步骤(1)所述的小区参数列表按小区接收信号强度递增的顺序逐一获取。这样就把小区列表中的所有移动用户终端都捕获到虚拟小区B中来了。
步骤(3)～(4)的过程参见图5。
(5)用户信息查询
在完成对移动用户终端的捕获后，移动终端用户将无法或得正常的通信业务。而管理人员也获取了被捕获到虚拟小区B内移动用户的用户标识：国际移动用户识别码和国际移动设备识别码。管理人员可以通过通信设备在虚拟小区B内依次对每一个移动用户终端发起寻呼，在虚拟小区B内建立空口的RRC连接并查询移动终端用户的用户标识，以再次确定被成功捕获到虚拟小区B内的机主身份，进而给用户发送提示信息。
步骤(5)的过程参见图6。
(6)拒绝移动终端用户接入到其它小区
对于那些由于位置区参数和以前小区不一致而在虚拟小区B内试图发起接入的移动用户终端用户，通信设备在虚拟小区B中与移动用户终端用户建立空口的RRC连接，空口连接建立之后，移动终端用户会上发非接入层的接入请求，通信设备在小区B中以“网络堵塞”的原因拒绝移动终端用户的请求。以使在移动终端用户被这种方式拒绝后，第一不会选择到其他小区，内部定时器超时后，会反复试图接入；第二，用户终端的显示是常见的“无网络”，这样用户不易察觉到自己已经驻留在虚拟小区上。
通信设备拒绝终端用户接入的处理流程参见图7。
(7)在不需要捕获功能时，通信设备释放所有移动终端用户。
当管理方对关注用户的捕获过程完成之后，通信设备通过小区B无线资源的删除来释放所有被关注的移动终端用户。
通信设备释放关注的移动终端用户参见图5的步骤5。
本专利所描述的捕获移动用户终端的方法和目前市场上常用的方法是完全不同的。捕获移动用户终端的方法，不是以持续发射大功率信号和扫频去抑制手机和外界的通信，而是采用主动的方法，将关注区域的移动用户终端吸引到通信设备上，并提供移动用户终端的标识查询功能。捕获移动用户终端的方法的固有特点是：通信设备能够对关注区域内的移动用户终端进行信息捕获以及相应的处理。为达到此目标，通信设备不但具备第三代移动通信基站的相关功能、同时也应具备终端的部分功能和移动通信系统网络的部分功能。通信设备工作在终端模式时，将对周围的小区进行搜索，获取同步信号和周边小区的分布和系统信息；工作在基站模式时，将对被关注小区内的移动用户终端进行信息收集和处理。根据需要，可将关注区域内的移动用户终端捕获到通信设备上，使其在被限制的时间段内暂时无法获得正常的通信业务，考虑到移动用户的心理感受，通信设备会发出友好的状态提示信息。
上述方法中使用的通信设备是第三代移动通信设备，能够完成对空口信号的上下行信号处理，其中包括信号的滤波、放大、上下变频、自动增益控制、调制解调、扩频解扩、编码解码、协议处理以及设备的控制等所有功能；应用此通信设备完成捕获移动用户终端方法中所述的终端模式下的小区搜索、随机接入的功能；在网络设备模式下，完成小区建立、系统消息广播、空中接口的寻呼、空中接口的RRC连接建立/释放、非接入层的用户标识查询的功能。

Claims (7)

1、一种捕获移动用户终端的方法，其特征在于：
A、采用通信设备对终端模式工作地及周围小区进行搜索，获取系统的同步信号和周边的小区信息，通过构建虚拟小区B信息吸引移动用户终端到指定的小区上，进而获得移动用户终端的标识，再通过构造新的虚拟小区将移动用户终端驻留到新的小区上，直到将关注区域内移动用户终端驻留到新的虚拟小区上；
B、在移动用户终端被捕获到虚拟小区B的过程中，用设备再次在虚拟小区B内查询移动用户终端的标识，通过查询与移动用户终端一一绑定的国际移动用户识别码和国际移动设备识别码，管理方就能最终查找出被捕获到小区B内的关注移动终端用户的号码。
2、如权利要求1所述的一种捕获移动用户终端的方法，其特征在于，采用上述方法对周边的小区进行搜索时，一方面获取系统的同步信号，另一方面获取周围存在的所有小区的频点UARFCN和小区扰码CellParaId及关键参数；并对搜索到的所有的小区根据信号的信息参数按大小由弱到强进行排列，形成所需要的小区列表；此时，将通信设备设定为基站工作模式，并根据获取到的系统的同步信号，产生通信设备所需的同步控制信号，并将通信设备配置为最弱小区的参数，以便构建虚拟小区A。
3、如权利要求1所述的一种捕获移动用户终端的方法，其特征在于，采用通信设备构造虚拟小区A，在该小区内增大广播信道的发射功率，将移动用户终端从原先驻留的公网小区通过3G协议的终端小区重选过程吸引到虚拟小区A，完成对移动终端用户的第一次吸引，吸引完成之后，在该虚拟小区A内通过对移动用户终端用户标识查询获取用户的国际移动用户识别码和国际移动设备识别码。
4、如权利要求1所述的一种捕获移动用户终端的方法，其特征在于，所述方法中，需要另外构造一个与周围公网小区参数完全不同的虚拟小区B，并在虚拟小区A内，用系统信息循环广播虚拟小区B的参数，同时在虚拟小区A内，发起空中接口上的寻呼，寻呼消息内以获取的用户标识，将用户的信令建立在虚拟小区B内；在确认虚拟小区A内已经没有关注移动终端用户后，删除虚拟小区A；并且，为了保证被捕获在模拟小区B内的移动终端用户无法转移到公网小区，在模拟小区B的系统信息内，不广播邻区信息。
5、如权利要求1所述的一种捕获移动用户终端的方法，其特征在于，当虚拟小区A内的用户全部被捕获到虚拟小区B内以后，在通信设备将重建虚拟小区A，使用前述小区关键参数列表中信号次弱的那一个小区的参数，再重复以上描述的操作，直到把所有邻近的移动用户终端都捕获到虚拟小区B为止。
6、如权利要求1所述的一种捕获移动用户终端的方法，其特征在于，管理方通过空中接口上的寻呼消息循环查询虚拟小区B内的移动终端用户号码，以确认之前被捕获的关注移动终端用户是否还停留在本小区内。
7、如权利要求1所述的一种捕获移动用户终端的方法，其特征在于：移动用户终端被捕获到虚拟小区B以后，如果位置区参数和以前小区不一致，会发起随机接入请求，如果移动用户终端发起这种请求时，通信设备可以在空口信令连接建立之后，在非接入层消息中回复移动用户终端：当前网络繁忙，移动用户终端用户终端上显示”无网络”。
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