CN102057598B - 隐蔽性地使简易爆炸装置无效的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使蜂窝电话无法触发远程简易爆炸装置(IED)的方法和系统。安装在车辆上的便携式宽带网络系统，用于确定该车辆运行所沿路线上的一个或多个活动的运营商频率。该车辆包括宽带发射机，用于在沿该路线通过期间提高该便携式宽带网络系统周围有限区域中所有活动蜂窝频率上的射频噪声基底。该系统利用陷波滤波器从该噪声基底中过滤特定频率。增大该便携式宽带网络系统的功率电平，从而使该便携式系统的基站提供该有限区域中该特定频率处最强的信号。该车辆周围的有限区域中的所有的移动终端都连接到该便携式系统上，并且该便携式系统阻止任何连接的移动终端的呼叫完成。

Description

隐蔽性地使简易爆炸装置无效的系统和方法
技术领域
本申请涉及将移动电信网络用于保护移动军用护送队免于简易爆炸装置损害。
技术背景
IED，或简易爆炸装置(improvised explosive devices)，是恐怖分子的常用工具。IED通常包括炸药、引爆管(即，雷管)和用于引发引爆管爆炸的起动器。用作起动器的最常见的装置之一是移动终端(以下也称之为蜂窝电话，或移动电话)。通过向与IED连接的移动终端发起呼叫、发送消息或以其它方式激活与IED连接的移动终端的振铃器/扬声器电子装置，可以从远程位置触发(起动)IED。蜂窝电话是起动器，且替代呼叫引起电话振铃器响铃，通常将用于振铃器的功率发送给引爆炸药的引爆管。
由于把蜂窝电话用于犯罪行为，大多数的恐怖分子会在起动器中使用预付费的用户识别模块(SIM)卡，而不使用在恐怖分子名下注册的SIM卡。显然，没有注册姓名的预付费卡，更加难以追踪。
目前，用于保护行进通过已知的问题区域的护送队的干扰装置(jamming device)也阻止给定区域中的任何移动终端访问网络。干扰的一个弊端在于拒绝合法用户对无线系统的访问。附加地，这些干扰装置通过使移动区域内的所有移动终端无法操作，而实质上泄露了护送行动。另一个问题是仅当移动终端进行发射时，跟踪和定位装置才起作用，因此，无法定位大多数时间“安静的”终端(例如，IED中的起动器蜂窝电话)。
所需的是一种在不暴露特定区域中护送行动即将到来的情况下用于抑制IED的触发的方法，并且为了以这样的方式进行该操作，增强追踪呼叫的可能性。该解决方案必须假定限制成没有与移动运营商的合作。
发明内容
本发明将标识指定的MG的消息从控制节点提供到第二节点。本公开论述了通过对GSM网络设备进行修改来抑制利用GSM移动电话的IED触发。在一个实施例中，它还增强追踪引起引爆的呼叫来源的能力。
在一个实施例中，安装在车辆中的便携式宽带网络系统(也称为便携式网络)用于确定该车辆行进所沿路线上的一个或多个活动的运营商频率。该车辆包括宽带发射机，其用于在沿该路线通过期间提高该便携式宽带网络系统周围有限区域中的所有活动蜂窝频率上的射频噪声基底。该系统利用陷波滤波器来从噪声基底中过滤特定频率。增大便携式宽带网络系统的功率电平，从而使便携式系统的基站提供该有限区域中该特定频率处的最强信号。该车辆周围的有限区域中的所有移动终端都连接到该便携式系统，并且该便携式系统阻止任何连接的移动终端的呼叫完成。通过定向天线或多扇区天线，一个或者多个所述系统还可以提供信息以及阻止呼叫触发蜂窝电话起动器。然后可以访问本地运营商MSC或HLR来确定连接到该移动网络的可疑蜂窝电话的身份。
在另一实施例中，对于便携式宽带网络系统，包括宽带射频发生器。自动或手动地将频率发生器设置为该便携式宽带系统将在其中行进的区域中的本地频率。例如在伊拉克，安装了该系统的车辆可能通过城市街道行进，以及确定检测到的本地运营商频率，以及宽带射频发生器在沿车辆行进的该路线通过期间提高该便携式网络系统周围有限区域中所有活动频率上的“噪声”基底。还提供陷波滤波器来从噪声基底中过滤特定频率。在该特定频率(基本上是本地基站进行发射所用信道的宽度(例如，对GSM来说，每个GSM收发器200khz))增大便携式网络系统的功率电平。在该便携式宽带网络周围的有限区域中，便携式网络系统在该特定频率发射最强的信号。这允许该特定区域中所有移动终端连接到该便携式网络系统，并且阻止任何连接的移动终端的呼叫完成。
附图说明
下一部分将参照附图中示出的示意性的实施例对本发明进行说明：
图1描述根据本发明的优选实施例使简易爆炸装置无效的系统；并且
图2示出根据本发明的优选实施例隐蔽地使蜂窝电话无法触发简易爆炸装置的过程。
具体实施方式
图1描述了根据本发明的优选实施例、用于使改进爆炸装置无效的系统100的高层框图。为运输通过可能有IED的区域，在车辆114中安装移动网络系统102和宽带RF发射机104。宽带RF发射机304用于提高移动网络系统102周围的预定区域内的噪声基底106的电平。噪声基底106在其中在特定频率(例如900Mhz)周围有“陷波”的宽频谱上(例如从450Mhz到2100Mhz)都有效。便携式GSM，GPRS或者WCDMA系统在该900Mhz频率上以高于噪声基底106的功率电平工作。该陷波(未示出)致使以900Mhz频率工作的、例如在移动网络平台102的范围内(通常在噪声基底范围内)的移动或无线终端在移动网络系统102上呼叫等待(camp on)。一旦车辆114周围区域中的终端在移动网络平台102上呼叫等待，用于引爆IED的进入呼叫会变得不起作用，这是因为来自IED的主叫终端部分的呼叫被端接在便携式宽带系统。
本发明中，移动网络系统102，例如爱立信的QuicLink仅为减小的以及在该情况下移动的区域提供和常规的网络运营商相同的功能。移动网络系统102基本上包含基站控制器(BSC)，基站收发台(BTS)，MSC，归属位置寄存器(HLR)，访问位置寄存器(VLR)，BSC(用于与移动的网络相关的天线安装)和用于在商用蜂窝系统覆盖的频带中发射“噪声”的宽带发射机104，其中所述商用蜂窝系统在移动网络平台102行进所在区域内工作。由于该网络所位于的单个移动的平台和对于该系统来说显然有限的可用功率，该移动的网络覆盖的区域受到限制。可以配置移动网络系统102来广播在该区域中通常活动的网络的网络ID。因此，用户不会注意到他们的移动电话上显示的网络的差异。
移动网络系统102的BTS(未示出)和基站110发射“导频”信号或“信道控制信号”，其由基站110和BTS的范围内的蜂窝电话接收。这些蜂窝电话，合法蜂窝电话112和IED起动器蜂窝电话108都测量它们接收到的所有的导频信号，并且将这些测量结果发射到移动网络平台102上的BTS以及发射到BS 110。BS110从蜂窝电话112和蜂窝电话108均接收信号。这些测量结果是蜂窝电话108接收到的BS110和BTS信号的信号电平和信号质量。
这些测量结果通常由网络用来确定蜂窝电话经由基站连接到蜂窝网络所使用的频率和信道。并且，当蜂窝电话靠近连接塔时，该蜂窝电话会收到降低信号功率的命令，而当蜂窝电话离开时，会命令信号增大。保持电话与网络连接的是该信息交换。电话必须听到塔，塔必须听到电话，并且只要处于该情况，蜂窝电话就与网络保持连接。此外，蜂窝电话要进行发射所用的功率电平是由移动网络平台102提供的。这种情况下，因为“陷波”频率正在以较高的功率进行发射，所以移动网络系统102增大了噪声基底电平，致使BS110被淹没并且蜂窝电话112和108会试图连接到移动网络系统102。当前情况下，蜂窝电话112、108和114都与移动网络系统102相连接。
取决于移动网络平台所穿越区域内使用的频率，可以在特定频带内(例如，如果区域内未使用900Mhz，以其他方式提供GSM服务)采用“陷波”。如果所有相关频率都在使用中，则可以提高整个频谱上的噪声基底，实际上“淹没”本地网络，使得移动终端不能听到或者连接到它们。
由于噪声基底淹没了所有的邻居基站，该区域中的移动终端会重新归属于(re-home onto)该便携式(经常移动的)网络(即时解释假设可移植(transportable)网络，例如爱立信的Quiclink，或者使用Altobridge的类似系统)。
在没有附加功能的情况下，这就意味着，到连接到爆炸装置的移动电话的呼叫会被路由到移动蜂窝在其中“注册”的GMSC。然后，信号被路由到便携式网络的MSC，其中该IED移动电话(起动器)现在注册了但是未连接。试图引爆炸弹的人会收到“订户不可用”处理，并且到起动器蜂窝电话的呼叫不会完成。在移动终端被锁定到移动的网络上的时段期间，发起呼叫的用户会收到通常的呼叫处理，例如重定制铃音(re-order tones)等等。
图2说明根据本发明的优选实施例、隐蔽地使蜂窝电话无法触发简易爆炸装置(IED)的过程。该过程在便携式网络中执行，该网络也被称为“盒子中的网络”。用于实现用于数量减少的订户的、包括MSC、BS、BSC、MSC认证等的网络的所有设备包含在能够装载在例如“Humvee”军用车辆中的单元中。要在当在可能包括IED的区域中从一点行进到另一点时使用之前，将移动网络系统或便携式网络(PN)，以及宽带射频噪声发生器安装在该军用车辆中。
该过程从装载PN时的步骤202开始，在PN行程(trip)开始之前，或者PN行程开始期间，其中确定本地蜂窝运营商所使用的频率(步骤204)。过程继续进行到步骤206，其中在PN中设置运营商的频率。如果该PN没有配备频率嗅探器(sniffer)，则该过程转向步骤208，其中将本地频率手动输入到该PN。如果该PN配备有频率嗅探器，则该过程接下来进行到步骤210，并且PN开始自动确定受该PN的天线覆盖范围(antenna footprint)影响的区域中的活动频率(参见图1)，并且携载该PN的车辆开始该行程(步骤210)。
该过程继续到步骤212，当PN操作宽带射频发射机促使围绕该车辆的半径中要发射“噪声基底”时。该噪声基底用于淹没使用已知的频率或者嗅探的频率的本地基站(当然，PN的覆盖区域依赖于PN发射机功率和天线配置)。在一个实施例中，响应区域中测量到的(例如，简单的无线电测量)或者已知的蜂窝频率，可以手动调整频率。更高级的方案是利用频率嗅探器来“嗅探”本地运营商正在使用的周围区域中的频率。然后在嗅探到及确定的频率上选择性地发射噪声，从而增大噪声基底电平。后一方案的优点是不会在未用于蜂窝服务的频带上导致过度的干扰，同时手动方案在技术上的挑战性较小。有效地，噪声淹没常规蜂窝系统传输，而便携式网络正提供比IED附近的本地静止基站所提供的信号电平更高的信号电平。对于高于正常的噪声电平，任何附近活动的蜂窝电话(例如，以蜂窝电话作为触发器的活动的IED)在该便携式网络导频信道上呼叫等待，或者连接到该便携式网络。
一旦本地频带被噪声所掩盖，在特定频率周围引入陷波频率，该特定频率优选为该区域中的运营商频率(步骤214)。该便携式宽带射频发生器提高其中在特定频率(例如900Mhz)周围有“陷波”的宽频谱(例如从450Mhz到2100Mhz)上的噪声基底。便携式GSM系统以高于该噪声基底的功率电平工作在该900Mhz频率上。这促使终端在该便携式网络上呼叫等待(步骤216)。一旦实现这方面，则用于引爆IED的进入呼叫会变得不起作用。正如将详细说明的一样，该方案可以是隐蔽的以及有助于追踪试图引爆装置的呼叫的来源。
作为进一步改进，一旦移动终端锁定在运动的临时移动网络平台上，则该网络可以注册在该移动网络平台的行进期间尝试进行连接的用户。通过这些操作，则进入由保护性蜂窝“泡泡(bubble)”所覆盖的区域的呼叫实际上端接于我们选择的MSC。这对于对进入其中车辆或护送队所处区域的呼叫进行追踪提供了可能性。然后可以通过例如利用或者伪造(spoof)来自实际协作网络的点码对照本地预定网络的HLR检查注册用户(步骤218)。如果不认为所述用户可疑，则该过程转到步骤222，并且放弃对该用户的调查。如果认为主叫和被叫装置可疑，则该过程相反地转到步骤220。
强迫终端注册到该运动的网络上还提供其它的多种可能性；例如，与在区域中一前一后行进的一个或多个其它移动网络平台耦合(hooking up with)，从而对移动小区呼叫的位置(例如，对街道中央的移动电话的呼叫，可能是可疑的或可能不是可疑的)作三角测量，并且移动网络平台MSC上的应用，或者它们在其中注册的MSC(或者IMS)上的应用可以用来始发呼叫。这为向该移动平台MSC中注册的所有的终端始发受控呼叫创建了可能性，从而当更加方便或安全的时候触发引爆管。直升机上的此类应用将允许扫描(sweep)区域，从而可能在装置被制造和运输时触发装置。
正如本领域熟练的技术人员所认识到的，本申请中描述的创新的概念可以对于宽范围的应用进行修改和改变。相应地，专利主题范围不应该局限于以上所讨论的具体的示范性的教导的任一个，而是由下面的权利要求定义。

Claims (21)

1.一种使远程简易爆炸装置(IED)无效的方法，所述IED使用蜂窝电话作为触发装置，所述方法包含以下步骤：
确定便携式宽带网络系统行进所沿路线上的一个或多个活动的运营商频率；
在沿所述路线通过期间提高所述便携式宽带网络系统周围有限区域中所有活动蜂窝频率上的射频噪声基底；
利用陷波滤波器从所述噪声基底中过滤特定频率；
增大所述便携式宽带网络在所述特定频率上的功率电平，从而使所述便携式宽带网络系统在所述便携式宽带网络周围的有限区域中在所述特定频率上发射最强的信号；
将所述有限区域中的所有移动终端都连接到所述便携式宽带网络系统；以及
阻止任何连接的移动终端的呼叫完成。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述便携式宽带网络系统包括：
移动交换服务中心(MSC)；
基站控制器(BSC)；
基站收发台(BTS)；和
访问位置寄存器(VLR)。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述便携式宽带网络系统进一步包括用于提高所述射频噪声基底的宽带射频发生器。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括允许所述有限区域中的移动终端在所述便携式宽带系统呼叫等待而不完成所述呼叫。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述有限区域通过天线配置和所述便携式宽带网络系统来确定。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括以扫描被怀疑有IED的目标区域的方式移动所述便携式宽带网络系统。
7.如权利要求1所述的方法，其中手动地、自动地或者手动和自动一起地进行过滤特定频率的所述步骤。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述便携式宽带网络系统进一步包括多扇区天线，所述多扇区天线提供关于任何连接的移动电话的方向信息。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括
确定所述任何连接的移动终端的身份和
确定所述任何连接的移动终端的呼叫历史。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括确定目标移动终端的位置。
11.一种用于使远程简易爆炸装置(IED)无效的设备，所述IED使用蜂窝电话作为触发装置，所述设备包含：
便携式网络系统；
用于携载所述便携式网络系统的车辆；
用于确定所述便携式网络系统行进所沿路线上的一个或多个活动的运营商频率的部件；
用于在沿所述路线通过期间提高所述便携式网络系统周围有限区域中所有活动蜂窝频率上的射频噪声基底的发射器部件；
陷波滤波器，用于从所述噪声基底中过滤特定频率；
用于维持所述便携式网络系统在所述特定频率上的功率电平的部件，从而使所述便携式网络系统在所述便携式宽带网络周围的有限区域中在所述特定频率上发射最强的信号；
将所述有限区域中的所有移动终端都连接到所述便携式网络系统；以及
阻止任何连接的移动终端的呼叫完成。
12.如权利要求11所述的设备，其中所述便携式网络系统是便携式宽带网络系统，所述设备进一步包括：
宽带射频噪声发生器；
移动交换服务中心(MSC)；
基站控制器(BSC)；
基站收发台(BTS)；和
访问位置寄存器(VLR)。
13.如权利要求12所述的设备，进一步包括
用于确定连接的目标移动终端的身份的部件；
用于确定所述连接的目标移动终端的呼叫历史的部件。
14.如权利要求12所述的设备，进一步包括用于确定连接的目标移动终端的位置的部件。
15.如权利要求12所述的设备，进一步包括：
用于从连接的目标移动终端确定被叫号码的部件，以及
用于追踪所述被叫号码以确定与所述被叫号码相关的电话是否被盗、是否是预付费电话、所述被叫号码是否收到过任何先前的呼叫以及所述被叫号码已激活多长时间的部件，其中根据所述追踪的结果，确定所述被叫号码是否不常被呼叫或者从未被呼叫过，所述被叫号码没有进行过呼叫，自从激活后与可能的使用无关的时间，
用于立即通知预设的管理者来追踪和调查主叫号码和被叫号码的所有者的部件。
16.如权利要求12所述的设备，其中所述便携式宽带网络系统进一步包括用于提高所述射频噪声基底的宽带发射机。
17.如权利要求12所述的设备，进一步包括用于允许所述有限区域中的移动终端在所述便携式宽带系统呼叫等待而不完成所述呼叫的部件。
18.如权利要求12所述的设备，所述有限区域通过天线配置和所述便携式宽带网络系统来确定。
19.如权利要求12所述的设备，进一步包括以扫描被怀疑有IED的目标区域的方式移动所述便携式宽带网络系统的部件。
20.如权利要求12所述的设备，进一步包括用于手动地、自动地或手动和自动一起地过滤特定频率的部件。
21.如权利要求12所述的设备，其中所述便携式宽带网络系统进一步包括多扇区天线，所述多扇区天线提供关于任何连接的移动电话的方向信息。
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