CN103796241B - 一种基于终端上报信息判断和定位伪基站的方法 - Google Patents

Abstract

一种基于终端上报信息判断和定位伪基站的方法，终端接收短信后，根据关键字和手机号判断是否为垃圾短信。若是，则立即触发短信或语音业务；若网络不通，就判断此处为伪基站疑似覆盖区。再由终端的GPS芯片记录此处的经纬度，待网络覆盖恢复时，将疑似伪基站覆盖位置上传基站。若终端支持路测功能，则同时存储位置区更新时间、驻留和重选参数与区域码，以供网络监控服务器根据基站上报的来自终端或路测终端的大量疑似伪基站的覆盖区经纬度等信息，精确甄别和绘制伪基站的覆盖区域，进而快速、准确判断伪基站所在位置。本发明方法操作简单、便利，不增加基站或核心网的接口与信令负担，不需修改终端硬件配置和现有的通信协议，效率高，准确性好。

Description

一种基于终端上报信息判断和定位伪基站的方法

技术领域

本发明涉及一种基于终端上报信息判断和定位伪基站的方法，属于无线通信系统的技术领域。

背景技术

随着移动通信技术的发展，蜂窝网络制式从模拟通信的第一代网络，发展到数字宽带的第四代网络。世界银行的最新报告指出，目前全世界的移动通信用户数已经超过了60亿，基本达到了人手一部手机。2013年中国通信设备业的产值达到15092亿元，移动互联网的产值也将超过1000亿元。正是由于如此大的商机和影响力，部分不法分子利用移动通信网络协议的漏洞，制造生产伪基站，并部署至城市繁华地区，吸纳网络中的正常用户，盗取用户国际移动用户识别码IMSI(International Mobile Subscriber Identity)和手机号码，并发送垃圾短信，影响用户在网络中的正常操作行为。

目前，伪基站大多数是模仿第二代2G(Two generation)蜂窝网络——全球移动通信系统GSM(Global System for Mobile Communication)的通信制式，使用现有移动网络的系统网号、频点等配置资源，通过大功率发射和极端的参数配置，诱使终端接入。

由于2G网络不进行完整性保护，并且只执行单向鉴权，所以终端不能够鉴别其接入的是伪基站还是真基站。因为伪基站配置的区域码与其周围的真实基站配置的区域码是不同的，欺骗终端发起位置区更新并上报IMSI号，再通过该信息计算出终端的手机号，从而向终端发送垃圾短信。而垃圾短信的内容涉及电信诈骗和非法广告等不良信息，从而使的伪基站拥有者获取不法收益。而且，终端接入伪基站后，就无法正常拨打电话、收发短信或发起数据业务，还不时遭受垃圾短信的骚扰，严重影响了用户体验。电信运营商也会因为伪基站的存在和骚扰，造成用户业务量的下降，投诉率的严重上升。

伪基站的特点可以概括为下述六点：(1)伪基站的发射功率小。(2)覆盖范围较小，使用八木天线或全向天线，天线增益小。(3)极端的小区驻留参数和重选参数，其配置信息容易诱使终端接入。(4)频点配置与其周围的真实基站的某个邻小区的参数相同，并且在真实基站频点变化后，也能随之变化。(5)伪基站的区域码不同于其周围邻区的区域码，触发终端位置更新，以获取用户IMSI信息为目的。(6)其体积小巧，能够隐藏于电线杆、立交桥和汽车中，用于覆盖人流密集的热点区域。

目前甄别和定位伪基站的基本方法是在网络侧增加接口，监测终端在上报其位置区更新区域和区域码时发生的情况：如果某个网络部署在同一个区域码范围内不该出现位置区更新的地点，频繁地出现终端位置区更新的信息；或者终端上报的区域码为非法数值时，网络服务器就能够判断出存在伪基站，并且能够获悉其大体位置，然后由工程技术人员使用射频仪表，在实地测量和寻找伪基站设置的确切地点。这种基于网络监测来甄别和定位伪基站的方法没有利用无线网络内大量用户终端的定位功能，还需要增设基站和核心网侧的接口，并且需要检测大量数据进行排查和派出科技人员人工寻找，造成其响应速度慢，无法针对移动的伪基站做出快速响应。另外，上述方法也没有考虑终端接入伪基站后的业务特点，即其会接收到垃圾短信，无法打电话、发短信、进行数据业务。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于终端上报信息判断和定位伪基站的方法，不同于基于网络监测的甄别和定位伪基站的方法，本发明方法是终端接收到垃圾短信后，主动触发业务，判断是否接入在真基站。若只能收到垃圾短信，不能发短信或打电话，则认为此处是伪基站的疑似覆盖区。通过终端内置的全球定位系统GPS(Global PoisoningSystems)芯片记录此处的经纬度信息，并上报给基站。由此通过终端业务对伪基站疑似覆盖区域进行初步判断。若是具备路测功能的终端，由于其能够监测内置基带芯片与网络的信令交互，在上述步骤基础上，进而通过接入伪基站的信令特征，能够更加明确地判定在伪基站疑似覆盖区内是否存在伪基站。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于终端上报信息判断和定位伪基站的方法，其特征在于：若终端支持路测功能时，该路测终端接收到短信后，根据该短信的关键字和发送该短信的手机号，判断其是否为垃圾短信；若是垃圾短信，则路测终端立即触发短信或语音业务，如果此时无法运行短信或语音通信业务，就检查其与基站之间当前的交互信令，以便能够立即判断此处是伪基站的疑似覆盖区；再使用其内置的GPS芯片记录此处的经纬度信息，同时记录其位置区更新时间、驻留参数和重选参数、小区标识、工作频点与区域码，以便当该路测终端恢复网络覆盖时，将上述各种信息上传给基站；网络监控服务器根据基站上报的来自路测终端的多个所述伪基站的疑似覆盖区经纬度的位置信息，绘制伪基站的覆盖区域，进而判断伪基站所在的确切位置；所述方法的终端支持路测功能时，包括下述操作步骤：

(1)路测终端判断是否为垃圾短信：路测终端接收到短信后，先对该短信内容进行关键字筛选：判断其中是否有广告或诈骗的词语，且该短信的发送号码是否为非手机号；若两者都是，则判断该短信为垃圾短信，执行后续步骤(2)；若否，则不作任何操作，结束全部流程；

(2)路测终端触发业务：路测终端立即主动触发短信发送或语音业务，并判断该业务是否成功触发；若是，则判断此处不是伪基站的覆盖区域，结束全部流程；若否，则判断此处是伪基站的疑似覆盖区，就执行后续步骤(3)；

(3)路测终端记录所在位置信息、检查区域码和位置区更新周期：路测终端利用其GPS芯片获知和存储当前所在位置的经纬度信息，同时检查其与基站之间的信令交互情况：若两次位置区的更新周期小于设定周期，再查询预存的运营商提供的区域码分布图获悉该区域的区域码；

若路测终端此时发现当前所在地不应该出现的区域码时，则判断此处是伪基站的覆盖区，并存储当前所在位置的经纬度信息、小区标识、位置区的更新时间、区域码和工作频点信息；再跳转执行步骤(5)；

若路测终端此时发现当前所在地的区域码与运营商配置的该区域区域码相同时，则顺序执行步骤(4)；

(4)检查驻留参数和重选参数：路测终端检查基站广播信道中的驻留参数和重选参数，发现该基站设置的两个参数与其以前接入的基站配置参数明显不同，且该两个设置参数使得终端极易接入该小区时，则确定本区域是伪基站覆盖区，同时存储当前所在位置的经纬度信息、小区标识、区域码和频点信息；

(5)上传信息：路测终端接入真基站的小区、恢复网络覆盖后，就将上述伪基站的包括经纬度、小区标识、区域码和频点信息的各种准确位置信息都上传至基站；基站再将路测终端上传的所述伪基站经纬度位置的相关信息都实时传送给网络监控服务器；

(6)网络监控服务器根据基站上报信息，确定伪基站所在区域和位置：网络监控服务器根据基站上报的众多个所述伪基站覆盖区的位置信息，判断在设定区域内，路测终端上报的众多个小区标识和区域码是否相同；若是，则判断确实存在伪基站，再根据所述伪基站的覆盖区的各种位置信息和数字地图，绘制该伪基站的覆盖区域和环境分布图，以供网络监控人员实时确定伪基站的确切位置，以便及时查处和取缔之。

本发明方法的创新特点和有益效果是：无需增加基站或核心网的的接口，也不增加基站或网络监控装置的信令负担，还不需要修改终端的硬件配置和现有的通信协议。该方法是利用终端触发业务的不同状况来快速判断接入基站是否为疑似伪基站，效率高，且准确无误。且在判断和定位伪基站过程中，利用终端内的GPS芯片，将伪基站覆盖的准确位置上报真基站，再实时转送至网络监控服务器，能够迅速、及时定位静止和移动的伪基站。如果采用路测终端，本发明方法通过检查终端的基带芯片与基站之间的信令交互，能够进一步甄别疑似伪基站区域内是否存在伪基站，提高了伪基站判定的精确性。再者，本发明方法给网络监控服务器提供了大量的终端上报的相关数据，可供其快速、准确地定位网络覆盖区域内的伪基站的发射位置、工作频点等信息，为后续查处伪基站提供了有力保障。因此，本发明具有很好的推广应用前景。

附图说明

图1是本发明基于终端上报信息判断和定位伪基站的方法操作步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清晰，下面结合附图和实例仿真情况对本发明做进一步的详细描述。

本发明基于终端上报信息判断和定位伪基站的方法是：终端接收到短信后，根据该短信内容的关键字和发该短信的手机号，判断其是否为垃圾短信；若是垃圾短信，则终端立即触发短信或语音业务，如果此时无法发送短信或无法接通语音通话，就判断此处是伪基站的疑似覆盖区，并使用其内置的GPS芯片记录此处的经纬度信息，待该终端恢复网络覆盖时，就将伪基站的疑似覆盖区的位置信息都上传至基站，供其上报给网络监控服务器进行监测与判断。若该终端支持路测功能，则在上述基础上，再记录和存储位置区更新时间、驻留参数和重选参数、小区标识、工作信息和区域码，更加精确地甄别和上报伪基站的地理位置。经由基站和网络监控服务器根据终端上报的大量经纬度及其相关信息，绘制伪基站的覆盖图，准确判断伪基站的配置位置。

本发明已经进行了多次仿真实施试验，下面参见图1，以模拟中国移动和中国联通商用的第二代移动通信网络全球移动通信GSM(Global System For MobileCommunication)行为的伪基站为实例，介绍本发明基于终端上报信息判断和定位伪基站的方法的具体操作步骤：

步骤1，终端判断是否为垃圾短信：终端接收到短信后，先对该短信内容进行关键字筛选：其中是否出现广告或诈骗的词语，且该短信的发送号码是否为非手机号；若是，则判断该短信为垃圾短信，执行后续步骤2；若否，则不作任何操作，结束全部流程。

步骤2，终端触发业务：终端立即主动触发短信发送或语音业务，并判断该业务是否成功触发；若业务成功触发，则判断此处不是伪基站的覆盖区域，结束全部流程；若业务触发失败，则判断此处是伪基站的疑似覆盖区，就检查该终端是否为路测终端，若是，则执行后续步骤3；否则，该终端就存储此处伪基站的疑似覆盖区经纬度位置、小区标识和工作频点的信息后，跳转执行步骤5。

步骤3，路测终端记录所在位置信息、检查区域码和位置区更新周期：路测终端利用其GPS芯片获知和存储当前所在位置的经纬度信息，同时检查其与基站之间的信令交互情况：若两次位置区的更新周期小于设定周期，再查询预存的运营商提供的区域码分布图获悉该区域的区域码。2G和3G网络中区域码为位置区域码LAC(Local Area Code)，4G网络中的区域码为追踪区域码TAC(Tracking Area Code)。

若路测终端此时发现当前所在地不应该出现的区域码时，则判断此处是伪基站的覆盖区，并存储当前所在位置的经纬度信息、小区标识、位置区的更新时间、区域码和频点信息；再跳转执行步骤5。

若路测终端此时发现当前所在地的区域码与运营商配置的该区域区域码相同时，则顺序执行步骤4。

步骤4，检查驻留参数和重选参数：路测终端检查基站广播信道中的驻留参数和重选参数，发现该基站设置的两个参数与其以前接入的基站配置参数明显不同，且该两个设置参数使得终端极易接入该小区时，则确定本区域是伪基站覆盖区，同时存储当前所在位置的经纬度信息、小区标识、区域码和频点信息。

步骤5，终端和基站各自先后分别上传信息：终端(包括路测终端)接入真基站的小区、恢复网络覆盖后，就将上述疑似伪基站的包括经纬度、小区标识、区域码和频点信息的各种准确位置信息都上传至基站；基站再将终端上传的所述伪基站经纬度位置的相关信息都实时传送给网络监控服务器。

步骤6，网络监控服务器根据基站上报信息，确定伪基站所在区域和位置：网络监控服务器根据基站上报的众多个疑似伪基站覆盖区的位置信息，判断在设定区域内，终端上报的众多个小区标识是否与其区域码相同；若是，则判断确实存在伪基站，再根据所述伪基站的覆盖区的各种位置信息和数字地图，绘制该伪基站的覆盖区域和环境分布图，以供网络监控人员实时确定伪基站的确切位置，以便及时查处和取缔之。

本发明已经进行的多次实施试验的结果是成功的，实现了发明目的。

Claims (2)

1.一种基于终端上报信息判断和定位伪基站的方法，其特征在于：若终端支持路测功能时，该路测终端接收到短信后，根据该短信的关键字和发送该短信的手机号，判断其是否为垃圾短信；若是垃圾短信，则路测终端立即触发短信或语音业务，如果此时无法运行短信或语音通信业务，就检查其与基站之间当前的交互信令，以便能够立即判断此处是伪基站的疑似覆盖区；再使用其内置的GPS芯片记录此处的经纬度信息，同时记录其位置区更新时间、驻留参数和重选参数、小区标识、工作频点与区域码，以便当该路测终端恢复网络覆盖时，将上述信息上传给基站；网络监控服务器根据基站上报的来自路测终端的多个所述伪基站的疑似覆盖区经纬度的位置信息，绘制伪基站的覆盖区域，进而判断伪基站所在的确切位置；所述方法的终端支持路测功能时，包括下述操作步骤：

(1)路测终端判断是否为垃圾短信：路测终端接收到短信后，先对该短信内容进行关键字筛选：判断其中是否有广告或诈骗的词语，且该短信的发送号码是否为非手机号；若两者都是，则判断该短信为垃圾短信，执行后续步骤(2)；若否，则不作任何操作，结束全部流程；

(2)路测终端触发业务：路测终端立即主动触发短信发送或语音业务，并判断该业务是否成功触发；若是，则判断此处不是伪基站的覆盖区域，结束全部流程；若否，则判断此处是伪基站的疑似覆盖区，就执行后续步骤(3)；

(3)路测终端记录所在位置信息、检查区域码和位置区更新周期：路测终端利用其GPS芯片获知和存储当前所在位置的经纬度信息，同时检查其与基站之间的信令交互情况：若两次位置区的更新周期小于设定周期，再查询预存的运营商提供的区域码分布图获悉该区域的区域码；

若路测终端此时发现当前所在地不应该出现的区域码时，则判断此处是伪基站的覆盖区，并存储当前所在位置的经纬度信息、小区标识、位置区的更新时间、区域码和工作频点信息；再跳转执行步骤(5)；

若路测终端此时发现当前所在地的区域码与运营商配置的该区域区域码相同时，则顺序执行步骤(4)；

(4)检查驻留参数和重选参数：路测终端检查基站广播信道中的驻留参数和重选参数，发现该基站设置的两个参数与其以前接入的基站配置参数明显不同，且该两个设置参数使得终端极易接入该小区时，则确定本区域是伪基站覆盖区，同时存储当前所在位置的经纬度信息、小区标识、区域码和频点信息；

(5)上传信息：路测终端接入真基站的小区、恢复网络覆盖后，就将上述伪基站的包括经纬度、小区标识、区域码和频点信息的各种准确位置信息都上传至基站；基站再将路测终端上传的所述伪基站经纬度位置的相关信息都实时传送给网络监控服务器；

(6)网络监控服务器根据基站上报信息，确定伪基站所在区域和位置：网络监控服务器根据基站上报的众多个所述伪基站覆盖区的位置信息，判断在设定区域内，路测终端上报的众多个小区标识和区域码是否相同；若是，则判断确实存在伪基站，再根据所述伪基站的覆盖区的各种位置信息和数字地图，绘制该伪基站的覆盖区域和环境分布图，以供网络监控人员实时确定伪基站的确切位置，以便及时查处和取缔之。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在2G和3G网络中，区域码为位置区域码LAC(Local Area Code)，4G网络中的区域码为追踪区域码TAC(Tracking Area Code)。