伪基站系统的对铁路GSM-R系统影响分析(全)VIP免费

伪基站系统对铁路GSM-R系统影响分析北京全路通信信号研究设计院有限公司高建平摘要本文介绍了伪基站系统的构成、工作流程，详细说明了伪基站如何获取IMEI、MSISDN等用户信息；重点分析了伪基站对铁路GSM-R网络带来的影响及GSM-R运营维护中如何确认和定位伪基站；通过分析GSM-R网络构成及覆盖方式，提出了设置GSM-R网络双BA降低伪基站对铁路通信影响的解决方案。关键词：伪基站；注册消息；设备识别码；用户号码；邻区列表Abstract:Thispaperintroducesthepseudobasestationsystemstructure,workingprocess,detailedinstructionsonthepseudobasestationhowtogetthepseudobasestationIMEI,MSISDNanduserinformation;AnalyzingthepseudobasestationforrailwayGSM-RnetworkeffectsandGSM-Roperationandmaintenance,howtoidentifyandlocatepseudobasestation;ThroughtheanalysisoftheGSM-Rnetworkstructureandcovermeans,putsforwardtheGSM-RnetworksetupdoubleBAreducepseudobasestationtotheinfluenceofrailwaycommunicationsolutions.Keywords:Pseudo-basestation；RegistrationMessage；IMSI(InternationalMobileEquipmentIdentity)；MSISDN（MobileSubscriberInternationalIntegratedServiceDigitalNetworkNumber）；BAlist（BroadcastControlChannelAllocationlist）；1、伪基站系统构成伪基站是指模拟移动通信基站设备，获取移动终端的用户识别码IMSI、设备身份码IMEI和电话号码的系统设备，该设备独立存在，与通信网络无逻辑连接。在覆盖区域内，伪基站可强行使移动终端进行小区重选、位置更新及切换等信令过程，从而导致在伪基站覆盖区域内的移动终端出现通信中断、脱网或无通信服务等状态。伪基站包含天线、发射单元、接收单元、时钟单元、系统控制单元、通信系统模拟设备、用户信息处理设备及电源等，其结构如图1所示。图1伪基站系统构成示意图其中天线、发射单元、接收单元、时钟单元、系统控制单元及电源与普通移动通信基站相同，完成无线信息的收发，是与用户进行空中链接的物理设备。通信系统模拟设备是用于模拟一般通信系统的BSC、MSC、VLR及OMC等设备，完成对各子系统的控制与调度、调制解调、信令处理、系统维护等功能。用户信息处理设备是伪基站的核心设备，能够通过通信系统模拟设备进行用户信息收集，与系统数据库中的目标用户进行比对分析，进而确定用户位置信息。2、伪基站工作流程2.1伪基站工作原理在伪基站安装后通过通信系统模拟设备自动收集周边移动通信网参数设置，将伪基站设置为欲监测用户的移动国家代码MCC、移动网络号码MNC及最近基站的载频信息，并按GSM规范发射频率校正FCCH、同步SCH等信令信息，伪装为正常网络可用基站，当周边网络信息变化时，伪基站信令信息可同步变化。同网络的用户进入伪基站区域，通过小区重选、位置更新及切换等向伪基站发送信令信息，通信系统模拟设备通过MSC和BSC的信令模拟，完成对目标用户的IMSI、IMEI及移动终端电话号码的采集，如该用户为伪基站数据库中的特殊用户，用户信息处理设备可向固定终端发送用户位置信息的告警。由于目前移动用户中GSM用户量最大，因此一般伪基站均采用GSM制式。为获得较好的覆盖效果和较高的信息收集效率伪基站除加大自身系统（伪基站）的发射功率外，还将小区最小接入电平RXLEV_MIN、周期性位置更新定时器T3212设置较小，小区重选偏移量CRO、惩罚时间PT设置较大，可迅速使覆盖范围内的处于空闲状态的终端重选到或切换到系统（伪基站）网络内，在设置的注册周期内通过读取接入信道消息获得各终端的注册消息（RegistrationMessage）。2.2用户信息提取2.2.1位置更新流程根据GSM规范，在GSM系统中HLR、VLR和MS需要知道移动终端的位置信息，且需要保持三者的一致。当移动终端开机或位置区更新（即移动终端在不同的LAC位置区注册）时，启动位置更新流程，位置更新流程如图2所示。图2用户位置更新流程图(1)MS在空中接口的接入信道上通过BTS向BSC发送信道请求信息ChannelRequest（该消息内含接入原因值为位置更新）；(2)BSC收到ChannelRequired后，分配信令信道，向BTS发送信道激活信息(ChannelActi...