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《電信工程技術與標準化雜志》2016年第9期

摘要：

偽基站是當前較為嚴重的破壞通信秩序、傳遞虛假垃圾信息的違法行為。運營商除了報警協(xié)助警方抓捕犯罪分子外，通過發(fā)現(xiàn)偽基站并通過網(wǎng)絡優(yōu)化、參數(shù)抑制的方法，也可以在一定程度上大大降低偽基站的影響。

關鍵詞：

偽基站；小區(qū)選擇算法；功率控制

1簡介

“偽基站”即假基站，設備一般由主機和筆記本電腦組成，通過短信群發(fā)器、短信發(fā)信機等相關設備能夠搜集以其為中心、一定半徑范圍內(nèi)的手機卡信息，通過偽裝成運營商的基站，冒用他人手機號碼強行向用戶手機發(fā)送詐騙、廣告推銷等短信息。偽基站一直是中央各部門重點打擊的對象，但由于涉及一些人的違法利益，各種形式的偽基站仍然層出不窮，對正常通信用戶極大的困擾。

2偽基站設備原理

2.1偽基站基本原理

偽基站首先用大功率的廣播信號壓制周圍GSM小區(qū)的信號，使得周邊MS投靠到偽基站這邊來?；竟β瘦^大，電平強，周邊小區(qū)都根據(jù)C2值重選或脫網(wǎng)后連接到偽基站信源上。一般偽基站具有自適應功能，小區(qū)的LAC、CI、BSIC、頻點等會根據(jù)周邊無線環(huán)境變化而變化，特別是偽基站頻點，會自適應為周邊最強GSM信號的BCCH頻點。偽基站還廣播了非常獨特的編號，使得手機進入一個新的區(qū)域，需要重新位置登記。在位置登記階段，偽基站模擬成一個真實的基站，與手機交互，實施鑒權過程，并且獲得了手機用戶的IMSI。IMSI是手機用戶全網(wǎng)的唯一標識，可以理解為身份證號碼。位置登記完成后，偽基站利用獲得的IMSI，尋呼終端。終端響應后，偽基站下發(fā)短消息，其中的主叫號碼采用偽造的號碼，以欺騙用戶。

2.2偽基站常見位置

偽基站安裝位置為人流較大的交通要道，密集的商業(yè)中心、步行街以及醫(yī)院、碼頭、車站等人流量集中的位置。主要通過設置偽基站與周邊最強信號BCCH同頻，來迫使GSM用戶強行重選到偽基站信源上。隨后偽基站將下發(fā)大量政治有害信息、商業(yè)信息或者詐騙信息給用戶。在此期間，用戶無法正常接收來電和短信，只能被動接收偽基站下發(fā)的有害信息。對人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成極大的危害，也威脅社會的穩(wěn)定，近年來，常有犯罪分子通過偽基站騙取用戶大量錢財?shù)拇蟀敢赴l(fā)生。

2.3偽基站現(xiàn)網(wǎng)參數(shù)特性

偽基站為了盡可能吸納更多用戶重選到偽基站上，往往采用了極端的參數(shù)設置，經(jīng)現(xiàn)網(wǎng)測試分析，偽基站往往設置如下：（1）根據(jù)現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，偽基站的最小接入電平為-110dBm、PT=0、TO=0、CRO=63。（2）偽基站設置的頻點特殊，與安裝位置最強GSM信源BCCH相同，迫使周邊MS通過空閑BA測量重選到偽基站。（3）偽基站頻點較固定，現(xiàn)網(wǎng)測試發(fā)現(xiàn)的偽基站最近一段時間沒有發(fā)生變化（暫時可以通過控制鄰區(qū)空閑BA表里的頻點來控制MS的重選測量）。（4）現(xiàn)網(wǎng)所有偽基站的頻點都為GSM900的頻點，結合GSM白卡測試發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)網(wǎng)所有偽基站的BCCH頻點分布在50～85之間，暫時未涉及聯(lián)通95～124之間的頻點。（5）現(xiàn)網(wǎng)偽基站的BCCH頻點未采用DCS1800的數(shù)據(jù)。

3偽基站識別方法

3.1外場測試發(fā)現(xiàn)

3.1.1未接通案例

萬州印盒石附近，測試車輛自南向北行駛，MS占用萬州印盒石18003正常掛機，后由于該路段存在偽基站（LAC=11201CI=4113），且其重選參數(shù)C2值較大，MS掛機后重選占用，并作位置更新，但由于偽基站小區(qū)無法進行鑒權加密，造成MS位置更新失敗，從而導致未接通，如圖1所示。

3.1.2掉話案例

萬州清江上城附近，測試車輛自西向東行駛，MS2占用萬州公安局18001，后切換至萬州三九酒樓2，MS2占用三九酒樓2后伴隨著7級滿質差，并拖死掉話。查看MS1數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該路段存在偽基站（LAC=10303CI=4113），且使用79號頻點，與萬州三九酒樓2（80號頻點）存在鄰頻干擾情況，偽基站電平值好于萬州三九酒樓2的電平值，已達到鄰頻干擾條件，頻率干擾導致了MS2強質差，以致拖死掉話。

3.2位置更新分析發(fā)現(xiàn)

偽基站是一個獨特的LAC區(qū)，手機占用偽基站信源后進入了一個新的區(qū)域，需要重新位置登記。在位置登記階段，偽基站模擬成一個真實的基站，與手機交互，實施鑒權過程，并且獲得了手機用戶的IMSI。由于偽基站不是健全的基站，只能獲取MS的IMSI，無法正常的進行鑒權，用戶多次位置更新失敗后，將返回原駐留網(wǎng)絡，在原網(wǎng)絡下再次進行位置更新。所以，對小區(qū)位置更新數(shù)據(jù)的監(jiān)控是對偽基站后臺監(jiān)控的重要方法。以萬州周家壩汽車北站的偽基站為例，偽基站導致周邊小區(qū)的位置更新數(shù)據(jù)如圖2所示。在2015年1月21日后，由于萬州周家壩汽車北站偽基站的影響，導致周邊主覆蓋小區(qū)位置更新次數(shù)突增。在運營商未做位置區(qū)調整的情況下，這種突發(fā)的大量用戶位置更新必定是偽基站。

3.3用戶集中投訴

萬州三峽中心醫(yī)院門診部大量頻繁投訴。通過現(xiàn)場對三峽中心醫(yī)院的測試及排查，不同測試點區(qū)域存在一個共性問題—手機無法占用移動網(wǎng)絡信號，而是占用一個CI為“4113”的非法信號。通過在用戶投訴區(qū)域排查，當排查到一個裝有“高壓危險”設備的電線桿下手機接收“4113”信號，信號達到最強，手機進入該區(qū)域后，出現(xiàn)短暫的無網(wǎng)絡，再次顯示有信號后，手機無法撥打電話，撥打電話時顯示“呼叫失敗”。初步懷疑非法信號“4113”就是由該設備發(fā)射。運營商優(yōu)化人員可以重點排查近期用戶投訴上升區(qū)域。

4參數(shù)抑制方案

4.1小區(qū)重選參數(shù)抑制

通過小區(qū)重選C2算法，調整現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)重選偏置CRO和CRH（如圖3所示），盡量延緩重選至偽基站，以減小偽基站影響范圍。實施案例：現(xiàn)挑選萬州北山三九酒樓處（萬安大橋北橋頭）偽基站試點調整，將偽基站周邊小區(qū)按距離遠近與重選關系，分為三層，最近一層調整CRO與CRH，第二層、第三層調整CRO，調整力度依次降低，具體試驗調整方案如表1所示?？臻e狀態(tài)下，在C2調整前后進行對比測試，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)：在C2調整前，MS在較遠距離就會重選占用偽基站，并駐留較長時間（超過30s）。在C2調整后，MS依然會重選占用偽基站小區(qū)，但較修改前范圍變?。ù蠹s較小50m）。

4.2空閑BA列表修改

針對現(xiàn)網(wǎng)偽基站頻點不變化的特點，可以對現(xiàn)網(wǎng)的偽基站周邊小區(qū)的IDLEBA進行修改控制。通過現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)，確定偽基站的實際覆蓋范圍，并對范圍內(nèi)存在切換、重選對的鄰區(qū)進行IDLEBA表核查，對里面涉及與偽基站相同的頻點進行修改或刪除，保障周邊小區(qū)不會測量偽基站對應的頻點，從而規(guī)避與正常小區(qū)與偽基站之間的重選與切換等問題，減少偽基站帶來的影響。空閑狀態(tài)下，在BA修改前后進行對比測試，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)：在BA修改前，MS在較近距離內(nèi)重選占用偽基站一次，在BA修改后，在偽基站下進行CQT測試，MS一直未重選至偽基站占用。但是，在MS關機重啟后，依然會占用偽基站小區(qū)。所以，通過修改BA表能起到緩解MS重選占用偽基站的作用，但不能徹底解決問題。

4.3強功率壓制

除去參數(shù)修改對偽基站進行規(guī)避外，還可以在信號強度上對偽基站進行壓制。MS小區(qū)重選是根據(jù)C2來進行的，重慶市現(xiàn)網(wǎng)在2013年底為了減少偽基站對網(wǎng)絡的影響，以及應邊界小區(qū)的影響，對現(xiàn)網(wǎng)的CRO、PT等進行了統(tǒng)一的設置，現(xiàn)網(wǎng)的CRO統(tǒng)一設置在55左右，給小區(qū)的上下調節(jié)提供大約16dB的余量，同時全網(wǎng)的PT設置為0，避免C2為負數(shù)重選不上的問題。排除現(xiàn)網(wǎng)TO的影響，所以理論上現(xiàn)網(wǎng)的C2算法為：C2=RXLEV-RXLEV_ACCESS_MIN+max([MS_TXPWR_MAX_CCH-P],0)+CRO在當前其他參數(shù)不變的情況下，即為當前接收下行信號的電平?jīng)Q定了C2參數(shù)的大小，而當前MS接收的下行電平強度的大小主要為基站發(fā)射功率與天饋系統(tǒng)的增益決定。優(yōu)化案例：挑選萬州三峽醫(yī)院附近偽基站試點調整，在偽基站較近的地方新建一試驗高增益天線（信源為萬州物資大廈1小區(qū)），采用波瓣較小的高增益天線，面向偽基站發(fā)射系統(tǒng)覆蓋，同時調整小區(qū)參數(shù)，將CRO、RXLEV_ACCESS_MIN等影響C2的參數(shù)調到極致，選用與周邊小區(qū)無同頻的頻率做為BCCH頻點。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)：在新建小區(qū)前，MS在較遠距離就會重選占用偽基站，并駐留較長時間（超過30s）。在新建小區(qū)后，MS基本不會占用偽基站小區(qū)，較修改前影響范圍接近不存在。

5總結

本文簡介了偽基站的設備原理和現(xiàn)網(wǎng)參數(shù)抑制方法，經(jīng)過測試表明應對偽基站非常有效，可以極大的緩解偽基站的覆蓋范圍，盡可能的為人民群眾減少損失。然而值得說明的是，運營商網(wǎng)絡優(yōu)化維護人員在發(fā)現(xiàn)偽基站后，第一時間聯(lián)系當?shù)責o委和公安部門協(xié)查，對于處理偽基站是非常重要的。

作者:付航 單位:中國移動通信集團重慶有限公司