CN111615083B - 一种伪基站检测方法、终端设备及存储介质 - Google Patents

一种伪基站检测方法、终端设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种伪基站检测方法、终端设备及存储介质，在该方法中包括：控制所有车载终端定时发送车辆信息；将车辆匹配至对应的路段，并剔除其中的处于弯道路段处和车速小于车速阈值的车辆信息；查找出接收到特定基站的信号的所有车辆后，分别提取每个车辆对应的垂点区间，直到所有车辆遍历完毕；设定垂点区间按垂直于道路的方向进行延伸形成延伸区域，计算该特定基站对应所有延伸区域的重叠区域，设为该特定基站的位置范围；将当前时刻计算的与前一时刻计算的基站的位置范围进行对比，判断基站的位置是否发生变化，如果发生变化，则判断该基站为伪基站。本发明具有检测面积大，低成本，定位伪基站所处位置范围准确的优势。

Description

一种伪基站检测方法、终端设备及存储介质
技术领域
本发明涉及伪基站检测技术领域，尤其涉及一种伪基站检测方法、终端设备及存储介质。
背景技术
伪基站可以采用任意号码往无线通信终端发送广告或虚假短信，基原理是利用2GGSM网络的安全缺陷，欺骗手机等无线终端连接到信号更强的伪基站，从而往手机发送任意伪造短信。伪基站对社会公共安全有极大的危害，因此检测和发现伪基站是很重要的安全需求。
常见的伪基站检测方法是利用单个终端进行一些信号特征的检测，如利用基站可疑LAC(L2TP访问集中器，L2TP Access Concentrator)和基站的CID编号进行检测，利用GSM载波相位差和频偏值特征进行检测，利用LAC位置更新频率进行检测，利用RXLEV-ACCESS-MIN信息进行检测。公开号为“CN201710388720”的发明专利中提到一种三个以上终端利用伪基站信号强度进行伪基站位置定位方法，但是基站信号强度与终端离基站的距离不是距离越近信号越强这种正比例关系，基站信号在自由空间内会受到遮挡、反射、散射、多径效应等复杂影响，导致利用基站信号强度进行定位的误差本身就很大，根据基站信号强度的定位误差甚至可以达到1公里以上。利用单个终端设备进行伪基站检测有如下缺点：1、检测范围有限，单个设备只能针对自身周边的伪基站进行检测，若只是简单的用多设备来扩大范围，则会造成本加巨。2、检测精度有限，只能检测有无伪基站，无法精确定位伪基站所处的位置范围。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种伪基站检测方法、终端设备及存储介质，通过采集的车辆信息来识别伪基站的位置，并能定位出其所处的路段，相对于传统的方法，该方案具有检测面积大，低成本，定位伪基站所处位置范围准确的优势，而且能够检测和定位到伪基站所处路段，能更好的为伪基站稽查工作提供有用信息。
具体方案如下：
一种伪基站检测方法，包括以下步骤：
S100：控制所有车载终端定时发送车辆信息，所述车辆信息包括车辆的行驶信息和接收到的所有基站的信息；
S200：根据接收到的车辆信息将车辆匹配至对应的路段，并剔除其中的处于弯道路段处和车速小于车速阈值的车辆信息；
S300：根据车辆信息查找出接收到特定基站的信号的所有车辆后，分别提取每个车辆对应的垂点区间，直到所有车辆遍历完毕；
S400：设定垂点区间按垂直于道路的方向进行延伸形成延伸区域，计算该特定基站对应所有延伸区域的重叠区域，设为该特定基站的位置范围；
S500：重复步骤S300～S400，直至所有基站均遍历完毕；
S600：将当前时刻计算的与前一时刻计算的基站的位置范围进行对比，判断基站的位置是否发生变化，如果发生变化，则判断该基站为伪基站；
S700：提取伪基站的基站范围内所包含的道路，进而定位出伪基站行驶的道路。
进一步的，所述车辆的行驶信息包括：GPS位置、速度和航向。
进一步的，步骤S200中将车辆匹配至对应的路段的方法为：根据车辆信息中的车辆的GPS位置信息和航向信息，通过位置映射匹配算法，将车辆位置映射匹配到路段上。
进一步的，步骤S200中将车辆匹配至对应的路段之前还包括将曲率小于曲率阈值的道路更改为直线道路。
进一步的，所述曲率阈值小于等于0.005。
进一步的，步骤S200中所述车速阈值大于等于30km/h。
进一步的，步骤S200中每个车辆对应的垂点区间的提取过程如下：
S301：判断车辆接收到的该特定基站的多谱勒频移是否为0，如果是，则提取车辆所处道路位置的前后n米距离内为该特定基站在该道路的垂点区间；否则，进入S302。
S302：判断该车辆在当前位置与前一位置接收到的该特定基站的多谱勒频移的值的符号是否相反，如果相反，则提取当前位置与前一位置之间在道路上的区域为垂点区间，否则，结束。
一种伪基站检测终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
本发明采用如上技术方案，通过采集的车辆信息来识别伪基站的位置，并能定位出其所处的路段，相对于传统的方法，该方案具有检测面积大，低成本，定位伪基站所处位置范围准确的优势，而且能够检测和定位到伪基站所处路段，能更好的为伪基站稽查工作提供有用信息。
附图说明
图1所示为本发明实施例一的流程示意图。
图2所示为本发明实施例一的基站位置计算过程示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一：
参考图1所示，本发明提供了一种伪基站检测方法，包括以下步骤：
S100：控制车联网中所有在网的车载终端定时发送车辆信息。
所述车辆信息包括车辆的行驶信息和接收到的所有基站的信息。
所述定时发送可以通过2G/3G/4G/5G等无线通信，每隔一定时间间隔发送一次，如该实施例中的每隔1秒发送一次。时间间隔可以根据需求自行设定。
所述车辆的行驶信息包括：GPS位置、速度和航向，也可以包括其他的信息。
所述基站的信息包括：基站LAC、基站CID、基站信号的多谱勒频移，这些信息可从车载终端的无线通信模块中获得。
S200：根据接收到的车辆信息将车辆匹配至对应的路段，并剔除其中的处于弯道路段处和车速小于车速阈值的车辆信息；
S201：由于很多道路由于环境的影响不是完全的直线道路，而有适当的弯曲，该实施例中，为了计算的简单，避免该弯曲的影响，将道路进行直线化，即将曲率小于曲率阈值的道路(即具有较小弯曲的道路)更改为直线道路，即直线连接道路的两端。该实施例中，通过实验数据统计后，优选设定曲率阈值小于等于0.005。当曲率阈值过大时，道路的弯曲过大，如果直接更改为直线道路，会对最后的结果造成影响。
所述道路的匹配可以采用车辆的GPS位置信息和航向信息，然后通过现有技术中的位置映射匹配算法，如最短距离匹配法，将车辆位置映射匹配到直线化后的路段上。
S202：当匹配时车辆无法匹配至直线路段时，则车辆可能处于弯道路段处，由于处于弯道路段处的车辆不能满足记载位置计算的条件，因此，将处于弯道路段处的车辆的车辆信息剔除，避免增加计算量和造成干扰。
S203：根据车辆的车速数据进行判断，将车速小于车速阈值(该车速阈值至少为30km/h)的车辆的车辆信息进行剔除。该步骤是为了使车辆相对于基站的运动速度较大，有明显的多谱勒频移。
S300：根据车辆信息查找出接收到特定基站的信号的所有车辆后，分别提取每个车辆对应的垂点区间，直到所有车辆遍历完毕。
所述垂点区间的提取的原理为：
基站的无线信号多谱勒频移fd的计算公式为：其中θ为车辆移动方向和基站信号电波入射波方向的夹角；v是移动终端的运动速度；c为电磁波传播速度c＝3×108m/s，f为基站信号载波频率。
由于车辆均映射匹配到直线化道路上行驶，因此，当车辆行驶到某基站与某道路的垂点附近时，由于θ＝90度，因此cosθ＝0，因此，车辆接收该基站信号的多谱勒频移为0。
由于车辆信号是定时(一秒)采集一次，比较难采集到刚好多谱勒频移为0的时刻，因此，该实施例中利用两次采集的车辆数据中的多谱勒频移的符号是否相反来判断车辆是否经过基站在道路上的垂点。
由于车辆在到达垂点前θ<90度，因此，多谱勒频移fd大于0，在经过垂点后，θ>90度，因此，多谱勒频移fd小于0。取多谱勒频移fd数值正负变化的车辆位置区间，称为垂点区间，则基站在道路的垂点肯定在这一区间上。
基于上述原理，设定所述垂点区间的提取过程如下：
S301：判断车辆接收到的该特定基站的多谱勒频移是否为0，如果是，则提取车辆所处道路位置的前后n米距离内为该特定基站在该道路的垂点区间；否则，进入S302。
n的大小本领域技术人员根据经验设定即可，n越大，则计算基站的范围越大，n越小，则计算的基站的范围越准确。
S302：判断该车辆在当前位置与前一位置接收到的该特定基站的多谱勒频移的值的符号是否相反，如果相反，则提取当前位置与前一位置之间在道路上的区域为垂点区间，否则，结束，进行下一个车辆的判断。
S400：设定垂点区间按垂直于道路的方向进行延伸形成延伸区域，计算该特定基站对应所有延伸区域的重叠区域，设为该特定基站的位置范围。
如图2所示，只要从车联网在网的诸多车辆的数据中，找到某一时刻不平行的多条道路的垂点区间，则可以根据多个垂点区间的延伸区域的重叠区，定位出基站的位置范围。
S500：重复步骤S300～S400，直至所有基站均遍历完毕。
S600：将当前时刻计算的与前一时刻计算的基站的位置范围进行对比，判断基站的位置是否发生变化，如果发生显著变化，则判断该基站为移动的伪基站。
所述判断是否发生显著变化，可以通过设定变化阈值来判定，当变化量超过变化阈值时，则判定发生显著变化。
S700：提取该伪基站的基站范围内所包含的道路，进而定位出该伪基站行驶的道路。
本实施例一通过采集的车辆信息来识别伪基站的位置，并能定位出其所处的路段，相对于传统的方法，该方案具有检测面积大，低成本，定位伪基站所处位置范围准确的优势，而且能够检测和定位到伪基站所处路段，能更好的为伪基站稽查工作提供有用信息。
实施例二：
本发明还提供一种伪基站检测终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。
进一步地，作为一个可执行方案，所述伪基站检测终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述伪基站检测终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述伪基站检测终端设备的组成结构仅仅是伪基站检测终端设备的示例，并不构成对伪基站检测终端设备的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述伪基站检测终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。
进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述伪基站检测终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个伪基站检测终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述伪基站检测终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。
所述伪基站检测终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)以及软件分发介质等。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种伪基站检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S100：控制所有车载终端定时发送车辆信息，所述车辆信息包括车辆的行驶信息和接收到的所有基站的信息；
S200：根据接收到的车辆信息将车辆匹配至对应的路段，并剔除其中的处于弯道路段处和车速小于车速阈值的车辆信息；
S300：根据车辆信息查找出接收到特定基站的信号的所有车辆后，分别提取每个车辆对应的垂点区间，直到所有车辆遍历完毕；每个车辆对应的垂点区间的提取过程如下：S301：判断车辆接收到的该特定基站的多谱勒频移是否为0，如果是，则提取车辆所处道路位置的前后n米距离内为该特定基站在该道路的垂点区间；否则，进入S302；S302：判断该车辆在当前位置与前一位置接收到的该特定基站的多谱勒频移的值的符号是否相反，如果相反，则提取当前位置与前一位置之间在道路上的区域为垂点区间，否则，结束；
S400：设定垂点区间按垂直于道路的方向进行延伸形成延伸区域，计算该特定基站对应所有延伸区域的重叠区域，设为该特定基站的位置范围；
S500：重复步骤S300～S400，直至所有基站均遍历完毕；
S600：将当前时刻计算的与前一时刻计算的基站的位置范围进行对比，判断基站的位置是否发生变化，如果发生变化，则判断该基站为伪基站；
S700：提取伪基站的基站范围内所包含的道路，进而定位出伪基站行驶的道路。
2.根据权利要求1所述的伪基站检测方法，其特征在于：所述车辆的行驶信息包括：GPS位置、速度和航向。
3.根据权利要求2所述的伪基站检测方法，其特征在于：步骤S200中将车辆匹配至对应的路段的方法为：根据车辆信息中的车辆的GPS位置信息和航向信息，通过位置映射匹配算法，将车辆位置映射匹配到路段上。
4.根据权利要求1所述的伪基站检测方法，其特征在于：步骤S200中将车辆匹配至对应的路段之前还包括将曲率小于曲率阈值的道路更改为直线道路。
5.根据权利要求4所述的伪基站检测方法，其特征在于：所述曲率阈值小于等于0.005。
6.根据权利要求1所述的伪基站检测方法，其特征在于：步骤S200中所述车速阈值大于等于30km/h。
7.一种伪基站检测终端设备，其特征在于：包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～6中任一所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～6中任一所述方法的步骤。
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