[發明專利]一種偽基站檢測定位系統

有效

• 申請號: 201710388720.3
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107027122B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 劉祺;華遠;劉奕琳;張宇宸;李前;宋宇波
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04W12/12
• 分類號: H04W12/12;H04W64/00
• 代理公司: 32200 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 施昊

1.一種偽基站檢測定位系統，其特征在于：包括偽基站檢測模塊、偽基站定位模塊和遠程服務器，偽基站檢測模塊和偽基站定位模塊運行于移動終端上，遠程服務器通過無線網絡與偽基站檢測模塊、偽基站定位模塊進行通信；所述偽基站檢測模塊獲取移動終端的信號強度、位置信息和基站信息，根據這些信息檢測是否存在偽基站，偽基站檢測模塊向遠程服務器發送檢測結果和控制指令，遠程服務器根據遠程指令進行神經網絡的訓練或輸出，獲取偽基站與移動終端的距離數據并發送給偽基站定位模塊，完成對偽基站的定位；

所述偽基站檢測模塊包括檢測算法模塊、控制模塊和第一通信接口模塊，檢測算法模塊實時獲取移動終端的信號強度、位置信息和基站信息，采用基于單元平均選大準則的檢測算法進行偽基站檢測，以可視化方式顯示當前移動終端是否處于偽基站攻擊范圍內，并將獲取的信息和檢測結果傳送給控制模塊，控制模塊生成控制遠程服務器神經網絡訓練或輸出的控制指令，并調用第一通信接口模塊將獲取的信息、檢測結果和控制指令發送給遠程服務器；

所述基于單元平均選大準則的檢測方法的步驟如下：

(1)獲取合法基站信息LAC、BSSS、cellID信息，獲取移動終端信號強度ASU、GPS信息；

(2)根據合法基站LAC、cellID信息得到合法基站經緯度，根據移動終端GPS信息獲取移動終端經緯度，計算合法基站與移動終端距離l：

l＝R*arccos(siny₁ siny₂+cosy₁ cosy₂ cos(x₁-x₂))

上式中，R為地球平均半徑，(x₁,y₁)為合法基站經緯度，(x₂,y₂)為移動終端經緯度；

(3)根據合法基站BSSS信息和移動終端ASU信息得到合法基站到移動終端的信號強度衰減RSSI；計算當前信號衰減因子n：

上式中，PT為合法基站發射信號強度，PR為移動終端接收信號強度；

每過一個設定的時間間隔，將當前信號衰減因子n以及對應的移動終端經緯度、接收信號強度存入數據單元；

(4)設置保護單元數G_c、參考單元數N_c；

(5)對第j個數據單元進行檢測，計算第到j-G_c單元的均值s₁以及第到j+G_c單元的均值s₂，如果第j個數據單元中的當前信號衰減因子n_j＞αmax(s₁,s₂)，則認為該數據單元對應的時刻和位置存在偽基站，其中門限乘積因子p_f為預設的虛警概率。

2.根據權利要求1所述偽基站檢測定位系統，其特征在于：所述遠程服務器包括BP神經網絡模塊和服務器通信接口模塊，偽基站檢測模塊發送當前獲得的信息、檢測結果和控制指令到服務器通信接口模塊，服務器通信接口模塊根據控制指令確定BP神經網絡處于訓練模式或輸出模式，并將接收到的數據傳送給BP神經網絡模塊，BP神經網絡模塊進行BP神經網絡的訓練或輸出，若處于輸出模式，將輸出結果傳送給服務器通信接口模塊，服務器通信接口模塊將輸出結果發送給偽基站定位模塊。

3.根據權利要求2所述偽基站檢測定位系統，其特征在于：所述BP神經網絡的輸入屬性為當前移動終端信號強度和偽基站信息輸出屬性為移動終端與偽基站的距離以及真實信號衰減因子，如下式所示：

上式中，l為移動終端與偽基站的距離，P_r(l)為當前移動終端信號強度，P_t為偽基站發射信號強度，G_t為偽基站發射增益，G_r為移動終端接收增益，n′為真實信號衰減因子，λ為無線信號波長。

4.根據權利要求2所述偽基站檢測定位系統，其特征在于：當BP神經網絡處于訓練模式，以下式為目標不斷優化BP神經網絡的參數：

上式中，E為訓練集的累積誤差，m為訓練樣本個數，p為BP神經網絡的輸出神經元個數，分別為第k個訓練樣本對應的神經網絡輸出值和真實值。