一种基于RSS-map的无线信号精确定位系统.doc

成果上报申请书成果名称一种基于RSS-map的伪基站精确定位与干扰排查系统成果申报单位 湖北移动成果承担部门/分公司网优中心成果专业类别*无线所属专业部门*网络线条成果研究类别*相关网络解决方案省内评审结果*优秀关键词索引（3～5个）干扰源、伪基站、平板定向天线、最大后验概率算法应用投资0万元（指别的省引入应用大致需要的投资金额）产品版权归属单位 湖北移动对企业现有标准规范的符合度：（按填写说明5）中移技[2011]327号 无线通信系统天线设备环境和可靠性测试规范成果来源：如果该成果来源于集团研发计划内项目，请填写研发项目年度、项目名称及类型；否则填写“计划外项目”（按填写说明6）省内自立项目专利情况：如果该成果产出相关专利，且专利处于国知局专利申请审查阶段或已授权，请说明专利名称、类型、申请号、状态、是否海外申请等情况按填写说明7）一种基于RSS-MAP的信号源定位方法一种基于最大后验算法的信号位置更新方法成果简介：简要描述成果目的和意义，解决的问题，取得的社会和经济效益扰问题是影响网络质量的重要因素，由于干扰源的未知性，给定位和解决干扰带来诸多困难。

同时现网中出现大量伪基站设备，通过假冒信令，强制用户接收各种垃圾短信信息，严重损害了用户的应用体验为有效解决干扰源定位难的实际问题，湖北移动网优中心创新性的提出了基于RSS-map的伪基站精确定位与干扰排查系统，本系统可以快速大范围扫描干扰源、可疑基站，同时实现干扰源和伪基站的精确定位本系统的最大优势在于：1 定向精确度高：陀螺仪与平板定向天线相结合，通过生成实测信号强度地图（RSS-map），大大的提高了伪基站定向精度（定向精度20°）2 定位准确性高：通过最大后验概率算法，综合分析7个以上beacon（信号强度标记）数据，实现伪基站精确定位（2米）3 设备集成度高：通过外接全向天线，实现车载扫频，快速定位可疑基站；单兵使用，可将设备放置于包内，通过平板定向天线实现伪基站精确定位；满足伪基站侦查工作的隐蔽性要求同时一台设备既能满足干扰源定位工作需求，又能实现伪基站的精确定位基于RSS-map的伪基站精确定位与干扰排查系统，具有如下效果和创新点Ø 创新点一：独创的干扰源判定算法，实现干扰源判断自动化，大大提高干扰源定位工作效率本系统通过独创的干扰源判断算法，可实现干扰源的自动判断干扰源无线信号频宽较大，一般会跨域多个频点，因此本系统通过以下方式来确定一个可疑干扰源：1、系统在进行全频段扫描时，如果发现某一频点有无线信号，首先使用GSM协议进行解析，看是否能获得基站相关信息。

如果是正常基站信号源，可获得基站LAC、CI等信息2、如果无法获取任何信息，系统自动在该频点相邻多个频点内进行扫描，如果相邻多个频点内也发现相同无线信号，即可判断该信号为GSM网络干扰信号Ø 创新点二：创新性的将陀螺仪与平板定向天线相结合，大大的提高了无线信号定向精度（定向精度20°）在平板定向天线的基础上，结合陀螺仪提供的设备方位、水平、位置、速度和加速度等信号，直观的显示设备的姿态信息（北向夹角信息）本系统通过集成陀螺仪的方式，不仅能大大提高水平面内的定向能力（20°）同时根据陀螺仪的俯仰角信息，可以获得无线信号在三维空间的方向指向信息Ø 创新点三：独创的最大后验概率算法，基于RSS-map（实测信号强度地图），综合分析4-7个beacon（信号强度标记）数据，实现伪基站精确定位（2米）；在城市建筑物密集区、楼内等存在较多信号遮挡物的复杂场景下，无线信号定位受到无线电波折射、反射、遮挡等因素影响，不能实现快速、准确定位为提高本系统针对无线信号的定位准确度，本系统基于信号传播模型和实测RSS-map，通过最大后验概率算法，在获取一定数量的测量点信息后，通过计算实现无线信号精确定位Ø 创新点四：并通过GIS地图、信号方向雷达图、信号能量轨迹图等，引导操作人员实现快速、准确的定位无线信号。

在定位过程中，为满足易操作性要求，本系统结合GIS地图，直观的以信号方向雷达图、信号能量轨迹图等，指引操作人员实现快速、准确的定位伪基站省内试运行效果：描述成果引入后在本省试运行方案、取得的效果、推广价值和建议等描述成果引入后在本省试运行方案、取得的效果、推广价值和建议等通过武汉江汉路商圈伪基站和襄阳干扰源排查工作，网优人员使用本系统对伪基站和干扰源进行精确定位，验证本系统在伪基站打击工作以及干扰源排查工作中的实用性1）伪基站定位测试：在武汉江汉路商圈开展打击伪基站的行动中，通过本系统快速定位两个伪基站（中山大道简爱酒店四楼房间，佳丽广场地下停车场汽车后备箱）武汉分公司优化人员联系无线管理委员会和公安人员到现场，一举抓获了不法分子，并没收了伪基站设备系统应用测试效果如下：测试车载模式下，本系统对周边基站信息获取和可疑基站分析能力，本次测试在武汉江汉路商圈进行通过手持设备可以直观掌握路扫车周边500米内所有基站信息，包括基站LAC、CI、地理位置等信息同时系统自动化的通过LAC信息比对方式，标注出可疑基站测试单兵模式下，本系统对伪基站的定位精确度，本次测试在武汉市江汉路佳丽广场附近，测试人员在确定伪基站信号方向后，进入佳丽广场大楼内，操作人员调整设备倾仰姿态，通过获取到的信号能量信息，确定伪基站位于佳丽广场地下停车场。

在进入停车场后，通过6次变化测量位置，分别获取相关信息后，精确定位到装有伪基站设备的轿车，并成功抓获犯罪嫌疑人两名2）干扰源定位测试：在襄樊市在长征路附近开展干扰源排查工作中，通过本系统成功定位一干扰源（无线直放站）系统应用测试效果如下：测试车载模式下，本系统对周边GSM频段内所有频点进行扫描，发现某一频点无法使用GSM协议进行解析，在对该频点临近频点进行扫频时同样发现该无线信号，依据系统独创的干扰源判定算法，自动标注出该可疑干扰源测试单兵模式下，针对此干扰源，系统锁定频点，通过本系统平板定向天线、陀螺仪以及定位算法，最终在二楼空调下发现一个无线直放站通过扫频仪进行验证，其上行干扰信号在-50dbm左右，确认干扰是由该直放站引起推广价值和建议：针对目前伪基站泛滥以及干扰源定位困难等问题，推广基于RSS-map的伪基站精确定位与干扰排查系统将有助于提升伪基站和干扰源精确定位的能力，降低垃圾短息发送量，满足行业监管与问责的要求，提升用户感知和企业社会形象基于RSS-map的伪基站精确定位与干扰排查系统应用的主要场景为：1、以路扫方式实现可疑基站、可以干扰源的大范围、快速定位；2、在在城市建筑物密集区、楼内等存在较多信号遮挡物的复杂场景下，实现伪基站、干扰源的快速、精确定位，大大减少了伪基站、干扰源定位时间成本，提高定位工作效率。

文章主体（3000字以上，可附在表格后）：根据成果研究类别，主体内容的要求有差异，具体要求见表格后的“填写说明8”成果上报申请书”的填写说明：1、“成果专业类别”指：核心网、无线、传输、IP、网管、业务支撑、管理信息系统、市场研究、数据业务、数据网络、通信电源、空调、其他2、“成果研究类别”指：超前研究、新产品开发、相关网络解决方案、现有业务优化、其他3、“所属专业部门”指：完成该成果的单位在省公司或地市分公司所属的专业部门线条可填写：规划计划线条、网络线条、业务支撑线条、管理信息系统线条、数据线条、市场线条、集团客户线条、其他4、“省内评审结果”指：优秀、通过5、“对企业现有标准规范的符合度”指：列举该成果使用并符合的中国移动统一发布的企业标准的名称和编号，详细描述该成果在现有的企业标准基础上所需新增的功能要求（如业务流程的改变、设备新增的功能要求等）6、成果来源指：如果该成果来源于集团研发计划内项目，请填写研发项目的年度、项目名称和类型（类型包括：集团重大研发项目、集团重点研发项目、省公司自立项目）未列入集团研发计划的，请填写“计划外项目”集团研发计划可登录科技创新管理平台查阅7、专利情况指：1)类型：发明、实用新型、外观2）名称：该成果申请专利的名称3）申请号：由知识产权审查机构授予的该成果专利申请号4）状态：申请中、已授权8、“文章主体”：根据不同科技成果分类实施不同的主体要求，具体如下：1）超前研究类成果主体包括：ü 背景情况ü 技术特点分析ü 标准化情况ü 其他运营商应用情况（可选）ü 技术发展趋势ü 引入策略分析2）相关网络解决方案类成果主体包括：ü 背景情况ü 技术方案：概述、网络解决方案（如果涉及到网络方面的改造，信令改造，路由改造等，应有详细的描述）、设备及系统改造/建设要求、码号资源需求ü 效果（解决了哪些问题）ü 本省应用推广情况3）新产品开发类成果主体包括：ü 业务及功能简介：业务概述、业务主要功能介绍ü 技术实现方案：包括业务实现组网结构图、相关系统（平台、终端）功能和要求、业务实现流程、码号要求等ü 业务申请和开通：包括用户范围及业务使用范围、业务申请与注销等ü 业务商务模式及资费：包括商务模式、业务资费模式、业务收费方式等ü 市场前景分析4）现有业务优化类成果主体包括：ü 业务及功能简介：业务概述、业务主要功能介绍ü 现有业务存在的问题：现有缺陷分析、解决问题的思路ü 原有业务方案/流程：业务实现组网结构图、相关系统（平台、终端）功能和要求、业务实现流程 ü 优化后的方案/流程：业务实现组网结构图、相关系统（平台、终端）功能和要求、业务实现流程ü 优化后达到的效果，产生的经济效益 5）其他类成果主体，参考1）－4）的成果主体要求，阐述清楚项目背景、实现方案、解决的问题、取得的社会和经济效益等。

一种基于RSS-map的伪基站精确定位与干扰排查系统一、背景情况无线网络环境中，干扰是无处不在的在中国移动无线网络建设过程中，经常会遇到很棘手的干扰问题，由于干扰源的未知性，给定位和解决干扰带来很多不可预见的难度同时现网中出现大量伪基站设备，通过假冒信令，强制用户接收各种垃圾短信信息，严重损害了用户的应用体验为有效配合无线电委员会、公安系统对伪基站违法行为进行打击，解决干扰源定性、定位难的实际问题，湖北移动网优中心创新性的提出了基于RSS-map的无线信号精确定位与干扰排查系统，本系统既能实现干扰源、可疑基站的快速大范围扫描，又能实现干扰源和伪基站的精确定位本系统的最大优势在于：1 定向精确度高：陀螺仪与平板定向天线相结合，通过生成实测信号强度地图（RSS-map），大大的提高了伪基站定向精度（定向精度20°）2 定位准确性高：通过最大后验概率算法，综合分析7个以上beacon（信号强度标记）数据，实现伪基站精确定位（2米）3 设备集成度高：通过外接全向天线，实现车载扫频，快速定位可疑基站；单兵使用，可将设备放置于包内，通过平板定向天线实现伪基站精确定位；满足伪基站侦查工作的隐蔽性要求。

同时一台设备既能满足干扰源定位工作需求，又能实现伪基站的精确定位二、系统介绍（一）适用范围本系统可以对伪基站系统进行精确定位，同时也可以对以下GSM频段干扰源进行精确定位二）总体思路为准确实现干扰源的定位，相应的定位工具需要具备如下三方面功能：Ø 大范围、快速的网络扫描，发现干扰源的大致范围；Ø 智能的定位工具，能够在干扰源的大致区域内实现干扰远的精准定位；Ø 系统需要具备便携性和操作化界面，实时在地图上呈现干扰源位置。