一种定位伪基站的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种信号识别检测和信息安全领域的方法，具体讲涉及一种定位伪基站的方法。
【背景技术】
[0002]“伪基站”即假基站。设备是一种高科技仪器，一般由主机和笔记本电脑组成，通过短信群发器、短信发信机等相关设备能够搜取以其为中心、一定半径范围内的手机卡信息，通过伪装成运营商的基站，任意冒用他人手机号码强行向用户手机发送诈骗、广告推销等短信息。部分“伪基站”具有移动性，犯罪嫌疑人通常将“伪基站”设备放置在汽车内，驾车缓慢行驶或将车停在特定区域，进行短信诈骗或广告推销。这对抓捕伪基站造成了困难。
[0003]“伪基站”的特点:“伪基站”设备运行时，用户于机信号被强制连接到该设备上，导致手机无法正常使用运营商提供的服务，手机用户一般会暂时脱网8?12秒后恢复正常，部分手机则必须开关机才能重新入网。此外，它还会导致手机用户频繁地向网络请求位置更新，使得该区域的无线网络资源紧张并出现网络拥塞现象，影响用户的正常通信。
[0004]“伪基站”导致用户被迫进行位置更新的行为会被GSM信令系统记录下来，对用户位置更新信令信息进行数据分析，能够对“伪基站”进行定位发现。为获得准确、全面的信令信息，需要在GSM网络中的相关设备上收集信令，GSM网络信令系统架构如图1所示:
[0005]GSM的信令子系统结构为:GSM系统在进行位置更新时，涉及以下几个部分:移动台MS 即单台客户手机及其他移动终端；移动业务交换中心MSC 移动网络的核心，完成最基本的用户呼叫请求、用户位置更新请求等交换功能。拜访位置寄存器VLR—一存储进入该VLR覆盖区的所有用户的位置信息等有关信息，VLR通常物理上与MSC集成在同一个设备中。归属位置寄存器HLR—一HLR是系统的中央数据库，包含现网所有用户的信息。一个HLR可以覆盖几个交换区甚至整个移动网。在HLR上部署信令收集器可以取得一个地区的所有位置更新信令。
[0006]GSM系统位置更新的原理是:GSM系统的移动性管理都基于双层结构，上层为HLR，下层为VLR，每个VLR管辖多个位置区。HLR记录用户当前所在的VLR地址，VLR记录用户所在的位置区地址。当移动台移动到新的位置区域时，立即向该位置区所属VLR申请位置更新。该VLR可能与前一个VLR相同，也可能是一个新的VLR。在后一种情形下，VLR向HLR发出登记申请，由HLR通知前一个VLR进行位置删除，并在HLR中留下位置更新信令的记录。
[0007]位置更新信令留下了丰富的数据记录，挖掘其中的异常部分，就很有可能发现“伪基站”的位置。随着数据挖掘学科的不断发展，对信令数据的挖掘能够产生富有价值的结果，结合运营商的现实需求一一目前在全国范围内部署开展打击整治专项行动，严打非法生产、销售和使用“伪基站”设备的违法犯罪活动。从技术层面提供支持一一;决速准确的发现伪基站的存在和将其定位，成为一大创新的热点。
[0008]现有技术中，伪基站定位方法分为以下几类:
[0009]1、用户投诉驱动
[0010]用户投诉驱动定位伪基站方法:伪基站信号在其覆盖的区域内，会造成大量用户脱网，无法正常访问GSM通信网。脱网的用户可能会对此情况进行投诉，反馈。如果某一地区集中出现用户投诉的行为，则此区域附近出现伪基站可能性加大，然后以这样的方式进行伪基站的定位。这种方法对用户反馈依赖大，实际情况中很多用户只是短暂脱网，并不会进行投诉，这就导致伪基站不被发现。此外，用户投诉也存在滞后性，为伪基站留下了逃窜的时间。
[0011]2、智能终端探测驱动
[0012]智能终端驱动的方法:使用智能手机本身的信号接收功能，利用大量移动客户对自身所在范围内的小区信号进行检测，若移动台周围出现高度疑似伪基站的信号，就由手机直接上报GPS位置。这种方法充分利用了用户群体基数大，有利于描绘出伪基站趋势的特点。然而在手机上部署APP涉及隐私问题、安全问题，在部署上将存在困难。
[0013]3、探测设备驱动
[0014]终端探测驱动定位基站的方法:在可能出现伪基站的地方进行蹲守，不间断使用工具进行检测，当出现伪基站信号的时候。使用检测设备进行信号源定位，发现伪基站来源。这种方法能够对基站精确定位，但是其人力物力开销大，设备要求高，无法事先知道伪基站的大致方位。
[0015]上述方法I的缺陷是响应慢，定位点少；方法2的缺陷是只能描述大概位置，存在交全性问题；方法3的缺陷是人力物力成本巨大。
[0016]因此，需要提供一种高效、准确、安全的定位伪基站的方法。
【发明内容】
[0017]为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种高效、准确、安全的定位伪基站的方法。
[0018]实现上述目的所采用的解决方案为:
[0019]一种定位伪基站的方法，其改进之处在于:所述方法包括以下步骤:
[0020]1、信令采集系统获取并过滤用户的位置更新信令；
[0021]I1、确定所述伪基站的位置区，将所述位置区划分位置块；
[0022]II1、确定高危位置块；
[0023]IV、运用基于信号衰减的瑞利分布和基于电磁波自由空间传播模型的协同定位技术定位所述伪基站。
[0024]进一步的，所述步骤I中，所述位置更新信令包括以下数据:
[0025]位置更新信令产生的时间??ΜΕ、位置更新用户手机号PHONENUM、位置更新设备的国际移动设备识别码IME1、位置更新用户的国际移动用户识别码IMS1、用户位置更新前所在的位置区号SLAC、位置更新后所在的位置区号LAC和位置更新后所在的小区号Cl。
[0026]进一步的，所述步骤I中，运用正常位置更新的方法过滤用户的位置更新信令，包括以下步骤:
[0027]依次读取所述位置更新信令，判断所述位置更新信令是否在通信运营商系统中位置更新信令的白名单中，确定不在所述白名单内的所述位置更新信令为异常位置更新信令。
[0028]进一步的，根据所述白名单过滤正常信令的方法包括:
[0029]根据所述位置更新信令中的所述用户位置更新前所在的位置区号SLAC确定所述位置更新信令是否正常，若所述用户位置更新前所在的位置区号SLAC在所述通信运营商系统规定的范围内，则认为正常，将其过滤，剩余信令为异常位置更新信令，标记为标识信令。
[0030]进一步的，所述根据所述白名单过滤正常信令的方法中，根据所述用户位置更新前所在的位置区号SLAC和位置更新后所在的小区号Cl判断位置更新是否在外来用户位置更新信令集中处。
[0031]进一步的，所述步骤II中，根据通信运营商记录的位置更新信令的地理位置对应的经度和玮度信息确定位置区，运用k-means算法将所述位置区划分各若干个位置块。
[0032]进一步的，所述步骤III中，判断所述位置块中的异常信令比率是否达到阈值，达到则认为所述位置块为所述高危位置块。
[0033]进一步的，满足下述任一条件，则认为所述位置块中的异常信令比率达到阈值:
[0034]a.以所述位置块内小区作为目标小区的标识信令比率达到2% ;
[0035]b.标识信令以任意所述位置块内小区作为目的小区，所述位置块的标识信令数量之和达到通信运营商系统标识信令总量50%。
[0036]进一步的，所述IV中，针对所述高危位置块，运用基于信号衰减的瑞利分布和基于电磁波自由空间传播模型的协同定位技术定位所述伪基站；
[0037]所述定位伪基站的方法包括:
[0038]S401、确定记录点；
[0039]S402、所述终端定位系统获取各记录点检测到的基站信号强度，利用信号与距离公式确定伪基站距离；
[0040]S403、按下式确定所述记录点到所述伪基站的距离；
[0041]所述转换公式如下式:
[0042]L_p = 69.55+26.161og f-13.821og h_b+(44.9-6.551og (log h-b)) log d_a(h_m)
[0043]其中，L_p为无线衰耗，f为载波频率，h_b为基站天线高度，d为基站与移动台的距离，h_m为移动台