基于gsm信令的手机检测方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种基于GSM信令的手机检测方法及系统，所述方法包括如下步骤：S1基站发送广播消息至进入该基站小区内的手机，其中所述的广播消息包括基站的相关信息、小区选择和重选算法以及相关参数配置；S2检测手机是否处于3G、4G状态，若处于3G、4G状态，则强制回落至2G状检测态，手机接收该广播消息后会按照广播消息中的算法完成小区选择和重选过程，按照相应参数进行配置；S3手机响应基站发送的系统消息，向基站发送应答消息，所述应答消息包括手机基本信息；S4基站接收该应答消息，建立与所述手机的联系，解析所述的基本信息，并建立解析结果数据库。
【专利说明】
基于GSM信令的手机检测方法及系统
技术领域
[0001]本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于GSM信令的手机检测方法及系统。
【背景技术】
[0002]全球移动通信系统Global System for Mobile Communicat1n就是众所周知的GSM，是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。所有用户可以在签署了 "漫游协定"移动电话运营商之间自由漫游。GSM较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是第二代(2G)移动电话系统。
[0003]针对目前检测手机用户的方法主要分为两种:一种单纯通过硬件实现。如:金属探测仪，这种方式主要通过金属切割磁感线产生电流进而达到监测金属的目的，因此手机也可被监测出；另一种方法为通过监测信令的方式监测手机。这种方式主要通过对手机信令进行监测。这种方式主要通过配置小型基站向周围用户发送广播信息，手机接收消息后最终接入基站并向其发送相关信令，并对该信令进行解析对手机进行监测。以上两种方式都存在着不足，第一种方式监测目标不明确、错误率高且试用范围较为局限，当有金属通过金属门时就会将其监测出，无法达到精确检测手机的目的。而第二种方式尽管通过信令的方式对手机监测，由于没有对基站内部进行整体设计，因此监测效率低。上述方式都存在缺陷，本方法针对特定区域对GSM协议架构进行总体设计，对手机切换，加密、基站发射范围进行优化，并对光电耦合继电器的设计、GP1的选择将监测到的手机用户通过报警灯展示出来。
[0004]目前针对通信领域中涉及手机监测相关的方法非常多，基本分为两类:第一，通过金属检测的方式，如:通过手机中的金属切割磁感线产生电流的方式监测手机的目的。第二，通过检测手机信号的方式，最后达到监测手机的目的。然而这两种方式都有局限性，第一种方式结构单一、误报率高，仅仅通过探测金属来判断是携带手机。这种方式使用场景单一且无法对基站从底层至上层完全控制，进而无法提高监测手机用户的效率。第二种方式虽然从手机发射出来的信号进行检测分析，然而该方法只能对产生业务的手机进行检测，对特殊场景无法满足其相关要求；另外这种方法也存在一定的误报率，当监测到的频段和手机信号的频段一致时，则认为对手机完成监测。两种方式都为被动式，因而在检测手机的准确性、可靠性、实时性都有待提升。针对上述问题，本方法提出一种主动式的手机检测方法，通过对GSM协议架构的总体设计并对物理层的传输方式进行部分优化，另外对切换算法进行改进从而对信令在基站内部的运行机制完全控制并对光电耦合继电器的设计、GP1的选择，最终将监测的手机用户通过报警灯展示出来。
[0005]目前随着科技的进步手机用户的不断增多，移动通信信令也在无时无刻的产生。由于通信信令包含着手机用户诸如:地点、手机号、收集设备号等基本信息，因此针对一些特殊场景如:保密会议、对特定地点实时监控等场景，对手机监测是十分重要的。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本发明提供一种通过改变网络信令的传输方法以解决现有手机监测效率低的问题的基于GSM信令的手机检测方法及系统。
[0007]为达到上述发明目的，本发明基于GSM信令的手机检测方法，包括如下步骤:
[0008]SI基站发送广播消息至进入该基站小区内的手机，其中所述的广播消息包括基站的相关信息、小区选择和重选算法以及相关参数配置；
[0009]S2检测手机是否处于3G、4G状态，若处于3G、4G状态，则强制回落至2G状检测态，手机接收该广播消息后会按照广播消息中的算法完成小区选择和重选过程，按照相应参数进行配置；
[0010]S3手机响应基站发送的系统消息，向基站发送应答消息，所述应答消息包括手机基本信息；
[0011 ] S4基站接收该应答消息，建立与所述手机的联系，解析所述的基本信息，并建立解析结果数据库。
[0012]进一步地，还包括检测手机是否与基站联接，具体包括，进入基站区域的手机发送RACH探帧至基站，若基站接收到RACH探帧，则联接;若基站未接收到RACH探帧，则未联接。
[0013]进一步地，还包括将基站设置为区域内的最优小区，使得进入该预定区域内的手机不能向区域外通话，能够在区域内进行通话，具体包括:对周围频点进行定时扫描，获取基站覆盖区域内所有的广播消息提取信号接收功率、发射功率，辐射范围参数，通过相关计算获取三个最优的信号频点。
[0014]进一步地，还包括:步骤S4中机响应基站发送的系统消息具体包括:将手机的基本消息发送至基站的过程中会产生一个触发信号，通过该触发信号实时获取手机的接入信号，对手机进行检测。
[0015]进一步地，还包括对物理层进行优化，具体包括:将缓冲区大小设定为一个信令单位空间的大小，当基站收到上行数据后，将收到的数据缓存至该缓冲区，将缓冲区中的数据直接发送至上层。
[0016]进一步地，还包括:减小手机发送RACH探帧的时间以及降低每一RACH探帧的时间间隔。
[0017]为达到上述发明目的，本发明基于GSM信令的手机检测系统，包括:基站、手机，
[0018]所述基站包括优化模块，用于发送广播消息至进入该基站小区内的手机，其中所述的广播消息包括基站的相关信息、小区选择和重选算法以及相关参数配置；
[0019]所述基站还包括降级模块，用于检测手机是否处于3G、4G状态，若处于3G、4G状态，则强制回落至2G状检测态；(LTE中有降级模块)
[0020]所述手机包括配置模块，用于接收该广播消息后会按照广播消息中的算法完成小区选择和重选过程，按照相应参数进行配置；
[0021 ]所述手机包括应答模块，用于响应基站发送的系统消息，向基站发送应答消息，所述应答消息包括手机基本信息；
[0022]所述基站还包括检测模块，接收该应答消息，建立与所述手机的联系，解析所述的基本信息，并建立解析结果数据库。
[0023]进一步地，所述基站还包括干扰模块，用于对周围频点进行定时扫描，获取基站覆盖区域内所有的广播消息提取信号接收功率、发射功率，辐射范围参数，通过相关计算获取三个最优的信号频点，使得进入该预定区域内的手机不能向区域外通话，能够在区域内进行通话。
[0024]进一步地，还包括:所述解析模块包括触发单元和检测单元，所述触发单元，在手机的基本消息发送至基站的过程中会产生一个触发信号;检测单元，接收该触发信号实时获取手机的接入信号，对手机进行检测。
[0025]进一步地，所述基站还包括物理层优化单元，用于对物理层进行优化，将缓冲区大小设定为一个信令单位空间的大小，当基站收到上行数据后，将收到的数据缓存至该缓冲区，将缓冲区中的数据直接发送至上层。
[0026]本发明基于GSM信令的手机检测方法及系统，对GSM系统内部信令处理方式以及内部参数配置，使得基站可以针对小范围内手机进行监测;通过对GSM系统架构的总体设计可以对接收的通信信令能够系统内部传输效率更高;通过对切换算法的修改，使得手机在进入监测区域后可以更快地将信息传输至基站;通过配置数据库能够将监测信息进行保存更直观的监测手机用户;通过系统接收的上层信息并经过转化解析得到收发信号，以达到实时监测手机的目的。
【附图说明】
[0027]图1为一种基于GSM信令的手机监测方法示意图；
[0028]图2本发明实施例提供的系统结构图；
[0029]图3本发明实施例提供的系统内部信令处理流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明做进一步的描述。
[0031]图1显示了本发明的一种基于GSM信令的手机检测方法及系统示意图，该图说明整个方法的基本实现过程。图2显示了一种基于GSM信令的移动、联通手机监测方法的系统结构。参照图1和图2，该方法包括以下几个步骤:
[0032]步骤A，通过完整系统架构的设计、配置内部参数向周围发送基本消息。
[0033]步骤B，当手机用户进入该区域并接收该消息，随后向基站发送消息。
[0034]步骤C，基站收到消息后进行处理向上层发送。
[0035]步骤D，上层对收到的通信信令进行处理完成对手机信号的监测。
[0036]进一步对步骤A进行说明，针对小区域环境下对系统处理信令的方式进行设计并配置相关参数，使得在进入该区域内的手机可以稳定的接收基站发送的信息。
[0037]进一步对步骤B进行说明，小基站在向周围手机发送消息的内容包含小基站小区的相关信息、手机小区选择和重选算法，因此手机接收后将会快速的完成小区选择和重选，同时向基站发送RACH探帧消息。
[0038]进一步对步骤C进行说明，基站收到手机发来的RACH探帧消息后，经过物理层对信令传输的优化，使得信令可以快速地发往上层，由上层进行逐步解析。
[0039]进一步对步骤D进行说明，上层收到底层发送的信令后，对其进行解析出产生监测信号，还将解析后的数据保存至相关数据库。
[0040]参考图3对步骤A与B进行进一步说明，具体步骤如下:
[0041]步骤SI，基站内部对C1、C2小区选择和重选算法进行优化，并将相应的加密算法以系统消息的形式发送至手机。
[0042]步骤S2，手机收到基站发送的系统消息后，完成小区选择和重选。此时手机接入该基站并将自身的基本信息发送至基站。
[0043]步骤S3，基站收到信息后经过优化物理层的传输结构，提高信令从底层向上层的传输效率。
[0044]步骤S4，上层收到该信息后，经过对信令解析获取手机基本信息并将该信息保存至数据库中，数据库会对接收的数据实时进行更新。同时通过解析的信令会产生一个信号，通过获取该信号即可达到监测手机的目的。
[0045]实施例1
[0046]本实施例基于GSM信令的手机检测方法，包括如下步骤:
[0047]SI基站发送广播消息至进入该基站小区内的手机，其中所述的广播消息包括基站的相关信息、小区选择和重选算法以及相关参数配置；
[0048]S2检测手机是否处于3G、4G状态，若处于3G、4G状态，则强制回落至2G状检测态，手机接收该广播消息后会按照广播消息中的算法完成小区选择和重选过程，按照相应参数进行配置；当处于3G、4G状态的手机用户进入检测区域后，干扰器将处于3G、4G状态的用户强制快速回落至2G状态，与此同时手机会自动进行小区选择。
[0049]S3手机响应基站发送的系统消息，向基站发送应答消息，所述应答消息包括手机基本信息；
[0050]S4基站接收该应答消息，建立与所述手机的联系，解析所述的基本信息，并建立解析结果数据库。
[0051]在本实施例中，小区选择和重选速度的提高也是增加监测手机用户效率的关键。手机用户进入检测区域后，首先会接收广播消息，与此同时原本处于3G、4G的手机会回落到2G并完成小区选择，2G手机会完成手机重选。广播消息包含小基站的相关信息、小区选择和重选算法以及相关参数配置，手机用户接收该广播消息后会按照消息中的算法主动完成小区选择和重选过程，按照相应参数进行配置;技术效果将大大提高手机切换速度，加快与物理层信息传输信令交互速度，进而减少手机监测的时间提高监测效率。
[0052]本实施例中，还包括检测手机是否与基站联接，具体包括，进入基站区域的手机发送RACH探帧至基站，若基站接收到RACH探帧，则联接;若基站未接收到RACH探帧，则未联接。
[0053]本实施例中，还包括将基站设置为区域内的最优小区，使得进入该预定区域内的手机不能向区域外通话，能够在区域内进行通话，具体包括:对周围频点进行定时扫描，获取基站覆盖区域内所有的广播消息提取信号接收功率、发射功率，辐射范围参数，通过相关计算获取三个最优的信号频点。将小基站的小区设置为区域内最优小区，并提高广播消息的频率。通过更改射频功率、优化参数，将小基站设置为区域内的最优小区，且远远优于其他小区。手机一直都会处于接收广播小区，进行小区测量。提高广播消息的频率，这样手机能够最快速度的发送RACH至小基站。
[0054]步骤S4中机响应基站发送的系统消息具体包括:将手机的基本消息发送至基站的过程中会产生一个触发信号，通过该触发信号实时获取手机的接入信号，对手机进行检测。将手机用户的上行信息发送至基站的过程中会产生一个触发信号，通过该信号可以实时获取用户的接入信号以达监测手机的目的。根据接收的信令经过解析、转换会产生一个触发信号，将该信号发送至相关设备就可以直观地对手机进行监测。技术效果可以将出发信号发送至相关硬件设备，通过相关硬件设备可以实时完成监测任务。
[0055]本实施例中，还包括对物理层进行优化，具体包括:将缓冲区大小设定为一个信令单位空间的大小，当基站收到上行数据后，将收到的数据缓存至该缓冲区，将缓冲区中的数据直接发送至上层。
[0056]修改物理层帧的传输方式，提高信令在物理层在上行链路中的传输效率。手机信令传输至基站后，信令首先会经过物理层将信令向上层传输。然而在此过程中信令在物理层的传输方式是十分重要的，通过增加相应线程、减少上行缓存，提高信令传输速度;技术效果将在物理层内部传输方式进行优化，在保证稳定的情况下提高向上层信令传输的速度。
[0057]根据接入手机发送的上行信息对其进行解析，并将该信息并保存至数据库。在接收到相关信令并对其进行解析，此时将解析后的数据传输至对应的数据库中。建立数据库的目的是通过该数据库可以更直观的监测手机用户信息，以及监测区域内手机用户的接入次数;技术效果通过调用数据库的信息可以直观、快捷地对手机用户进行监测。
[0058]本实施例中还包括:减小手机发送RACH探帧的时间以及降低每一RACH探帧的时间间隔。减小手机发送RACH探帧的时间以及降低每一RACH探帧的时间间隔，可以提高RACH的处理速度。由于当小基站收到手机RACH探帧消息后，通过该信息可以判定是否有手机用户接入。因此，通过减少RACH的传输时间，降低RACH之间的时间间隔。利用这种方式基站可以高效的将广播消息发送至手机用户，同时手机能短时间、多次的向小基站发送上行RACH探帧。通过采用上述方式，可以明显提高手机的检测的效率。
[0059]实施例2
[0060]本实施例基于GSM信令的手机检测系统，包括:基站、手机，
[0061]所述基站包括优化模块，用于发送广播消息至进入该基站小区内的手机，其中所述的广播消息包括基站的相关信息、小区选择和重选算法以及相关参数配置；
[0062]所述基站还包括降级模块，用于检测手机是否处于3G、4G状态，若处于3G、4G状态，则强制回落至2G状检测态；
[0063]所述手机包括配置模块，用于接收该广播消息后会按照广播消息中的算法完成小区选择和重选过程，按照相应参数进行配置；
[0064]所述手机包括应答模块，用于响应基站发送的系统消息，向基站发送应答消息，所述应答消息包括手机基本信息；
[0065]所述基站还包括检测模块，接收该应答消息，建立与所述手机的联系，解析所述的基本信息，并建立解析结果数据库。
[0066]本实施例中，所述基站还包括干扰模块，用于对周围频点进行定时扫描，获取基站覆盖区域内所有的广播消息提取信号接收功率、发射功率，辐射范围参数，通过相关计算获取三个最优的信号频点，使得进入该预定区域内的手机不能向区域外通话，能够在区域内进行通话。
[0067]本实施例中，还包括:所述解析模块包括触发单元和检测单元，所述触发单元，在手机的基本消息发送至基站的过程中会产生一个触发信号;检测单元，接收该触发信号实时获取手机的接入信号，对手机进行检测。
[0068]本实施例中，所述基站还包括物理层优化单元，用于对物理层进行优化，将缓冲区大小设定为一个信令单位空间的大小，当基站收到上行数据后，将收到的数据缓存至该缓冲区，将缓冲区中的数据直接发送至上层。
[0069]以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于GSM信令的手机检测方法，其特征在于，包括如下步骤: SI基站发送广播消息至进入该基站小区内的手机，其中所述的广播消息包括基站的相关信息、小区选择和重选算法以及相关参数配置； S2检测手机是否处于3G、4G状态，若处于3G、4G状态，则强制回落至2G状检测态，手机接收该广播消息后会按照广播消息中的算法完成小区选择和重选过程，按照相应参数进行配置； S3手机响应基站发送的系统消息，向基站发送应答消息，所述应答消息包括手机基本信息； S4基站接收该应答消息，建立与所述手机的联系，解析所述的基本信息，并建立解析结果数据库。2.根据权利要求1所述的基于GSM信令的手机检测方法，其特征在于，还包括检测手机是否与基站联接，具体包括，进入基站区域的手机发送RACH探帧至基站，若基站接收到RACH探帧，则联接;若基站未接收到RACH探帧，则未联接。3.根据权利要求1所述的基于GSM信令的手机检测方法，其特征在于，还包括将基站设置为区域内的最优小区，使得进入该预定区域内的手机不能向区域外通话，能够在区域内进行通话，具体包括:对周围频点进行定时扫描，获取基站覆盖区域内所有的广播消息提取信号接收功率、发射功率，辐射范围参数，通过相关计算获取三个最优的信号频点。4.根据权利要求1所述的基于GSM信令的手机检测方法，其特征在于，还包括:步骤S4中机响应基站发送的系统消息具体包括:将手机的基本消息发送至基站的过程中会产生一个触发信号，通过该触发信号实时获取手机的接入信号，对手机进行检测。5.根据权利要求1所述的基于GSM信令的手机检测方法，其特征在于，还包括对物理层进行优化，具体包括:将缓冲区大小设定为一个信令单位空间的大小，当基站收到上行数据后，将收到的数据缓存至该缓冲区，将缓冲区中的数据直接发送至上层。6.根据权利要求1所述的基于GSM信令的手机检测方法，其特征在于，还包括:减小手机发送RACH探帧的时间以及降低每一 RACH探帧的时间间隔。7.一种基于GSM信令的手机检测系统，其特征在于，包括:基站、手机， 所述基站包括优化模块，用于发送广播消息至进入该基站小区内的手机，其中所述的广播消息包括基站的相关信息、小区选择和重选算法以及相关参数配置； 所述基站还包括降级模块，用于检测手机是否处于3G、4G状态，若处于3G、4G状态，则强制回落至2G状检测态； 所述手机包括配置模块，用于接收该广播消息后会按照广播消息中的算法完成小区选择和重选过程，按照相应参数进行配置； 所述手机包括应答模块，用于响应基站发送的系统消息，向基站发送应答消息，所述应答消息包括手机基本信息； 所述基站还包括检测模块，接收该应答消息，建立与所述手机的联系，解析所述的基本信息，并建立解析结果数据库。8.根据权利要求7基于GSM信令的手机检测系统，其特征在于，所述基站还包括干扰模块，用于对周围频点进行定时扫描，获取基站覆盖区域内所有的广播消息提取信号接收功率、发射功率，辐射范围参数，通过相关计算获取三个最优的信号频点，使得进入该预定区域内的手机不能向区域外通话，能够在区域内进行通话。9.根据权利要求7所述的基于GSM信令的手机检测系统，其特征在于，还包括:所述解析模块包括触发单元和检测单元，所述触发单元，在手机的基本消息发送至基站的过程中会产生一个触发信号；检测单元，接收该触发信号实时获取手机的接入信号，对手机进行检测。10.根据权利要求7所述的基于GSM信令的手机检测系统，其特征在于，所述基站还包括物理层优化单元，用于对物理层进行优化，将缓冲区大小设定为一个信令单位空间的大小，当基站收到上行数据后，将收到的数据缓存至该缓冲区，将缓冲区中的数据直接发送至上层。
【文档编号】H04W48/10GK106060883SQ201610344965
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】陈安龙, 龙隆, 韦伟, 刘子辰, 张玉成, 石晶林
【申请人】北京中科晶上科技有限公司