0×01 現(xiàn)網(wǎng)仿真基站使用情況及影響分析

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，各種移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站越建越多，基站之間容易產(chǎn)生相互干擾，造成鏈路質(zhì)量下降和系統(tǒng)容量降低。我國(guó)已經(jīng)建成并運(yùn)行的各種集群通信系統(tǒng)共計(jì)58個(gè)網(wǎng)絡(luò)、55個(gè)交換機(jī)、1500個(gè)基站、165000個(gè)用戶終端。其中對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)影響最重、危害最大的就是仿真基站系統(tǒng)。

仿真基站系統(tǒng)是仿真移動(dòng)通信無(wú)線基站系統(tǒng)及后臺(tái)分析系統(tǒng)，利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)號(hào)(MNC)，頻率資源等，偽裝成移動(dòng)基站的鄰區(qū)，在信息獲取點(diǎn)設(shè)置仿真移動(dòng)基站，采用大功率的無(wú)線信號(hào)發(fā)射，強(qiáng)迫用戶終端(手機(jī))在仿真基站信號(hào)中進(jìn)行登記，通過(guò)后臺(tái)分析從而獲得用戶的信息，如IMSI、IMEI及手機(jī)號(hào)碼等。該系統(tǒng)是相關(guān)部門(mén)出于安全因素研制的一種監(jiān)控儀器。由于所使用的頻率與公眾移動(dòng)網(wǎng)頻率重疊，故對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)造成了有害干擾，導(dǎo)致用戶無(wú)法正常使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。而且數(shù)字集群系統(tǒng)多用于強(qiáng)力部門(mén)(如公安、消防等)，故障所帶來(lái)的后果要比其他移動(dòng)通信系統(tǒng)要嚴(yán)重得多。

干擾計(jì)算分析

在網(wǎng)絡(luò)無(wú)線設(shè)計(jì)中，干擾確定計(jì)算分析方法因其方法簡(jiǎn)單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)而被經(jīng)常使用。干擾確定計(jì)算分析方法是針對(duì)某一特定的干擾分析場(chǎng)景，以產(chǎn)生干擾的發(fā)射機(jī)和被干擾的接收機(jī)的頻譜相對(duì)關(guān)系，對(duì)被干擾的接收機(jī)的四個(gè)不同頻率范圍計(jì)算下面的評(píng)估方程：

Ptx(f)-MCL(f)≤Lext(f)　(1)

其中：f是考慮的頻率;Ptx(f)是產(chǎn)生干擾的發(fā)射機(jī)在頻率f上的發(fā)射功率;MCL(f)是在頻率f上發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的隔離度;Lext是在頻率f上被干擾接收機(jī)可接受的最大干擾電平。

一般要考慮的四個(gè)頻率范圍為：a)接收機(jī)工作信道，在大多情況下，對(duì)應(yīng)的是發(fā)射機(jī)的帶外雜散輻射。b)接收機(jī)工作信道的第一鄰頻信道，對(duì)應(yīng)的是發(fā)射機(jī)的有用信號(hào)發(fā)射或帶外輻射。c)接收機(jī)接收頻段內(nèi)重點(diǎn)考慮發(fā)射機(jī)的帶外輻射，鄰頻泄漏或雜散輻射。d)接收機(jī)接收頻段外重點(diǎn)考慮發(fā)射機(jī)的發(fā)射載頻，因?yàn)樵诎l(fā)射機(jī)的發(fā)射載頻上其發(fā)射功率最大。

仿真基站主要特征

經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)試和仿真總結(jié)出仿真基站有如下特征：

1、當(dāng)用戶占上仿真基站信號(hào)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)并不清楚;

2、由于仿真基站覆蓋范圍極其有限，用戶占上仿真基站信號(hào)后，將在一定時(shí)間后隨時(shí)占上正常網(wǎng)絡(luò);

3、用戶從仿真基站信號(hào)回到正常網(wǎng)絡(luò)必須做一次位置更新;

4、位置更新時(shí)必須上報(bào)仿真基站信號(hào)的LAC;

原則上仿真基站信號(hào)的LAC和正常網(wǎng)絡(luò)的LAC不一樣;(通常仿真基站信號(hào)采用的LAC為0、65534、或65535)

統(tǒng)計(jì)相應(yīng)不正常LAC的位置更新頻次以及更新到正常網(wǎng)絡(luò)的CI以確定仿真基站的大概位置。

仿真基站周邊干擾解決方案

1、避免切換至仿真基站：針對(duì)仿真基站的NCC，修改其周圍基站的PLMN和NCC。例如登封某一仿真基站NCC為7，則將PLMN修改為0，1，2，3，4，5，6，將周圍基站的NCC修改為0~6，并修改鄰區(qū);

2、避免重選至仿真基站：針對(duì)仿真基站頻點(diǎn)為：91，84，83，79。修改其周圍基站頻率(修改我公司基站中含91，84，83，79的頻點(diǎn))并相應(yīng)修改鄰區(qū)。#p#

0×02 基于路測(cè)數(shù)據(jù)分析對(duì)仿真基站的定位與研究

仿真基站的定位與排查案例分析

根據(jù)數(shù)據(jù)DT測(cè)試中，大河路(文化路至天河路)測(cè)試時(shí)在使用附近小區(qū)重選至BCCH=74,CI=25的小區(qū)時(shí)，MS做LAC更新時(shí)，出現(xiàn)LAC更新失敗。查看CI=25小區(qū)的BCCH=74, NCC=4, BCC=3, LAC=10069，現(xiàn)網(wǎng)無(wú)該小區(qū)存在，故在LAC更新時(shí)收到LAC更新拒絕消息導(dǎo)致LAC更新失敗。如下圖：

CI=25小區(qū)在豐慶路上的接收電平在-40dBm左右，該小區(qū)RXP設(shè)置為-110，C2偏置50，導(dǎo)致MS經(jīng)過(guò)該路段時(shí)重選到該小區(qū)。

現(xiàn)場(chǎng)檢查該信號(hào)源，發(fā)現(xiàn)信號(hào)為大河路和天河路路口電線桿旁的天線發(fā)出的。下圖為該天線所在位置照片：

在此天線上使用掃頻儀對(duì)74號(hào)頻點(diǎn)掃頻，發(fā)現(xiàn)74號(hào)頻點(diǎn)電平強(qiáng)度可以達(dá)到-20 dBm左右。下圖為該區(qū)在地圖上的位置截圖:

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現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)案例分析

測(cè)試選取仿真基站所在地，測(cè)試工具為專業(yè)路測(cè)手機(jī)(Handy)、專業(yè)測(cè)試手機(jī)(SAGEM)、普通的測(cè)試手機(jī)及專業(yè)掃頻儀(安利掃頻儀)。

測(cè)試設(shè)備

安利掃頻儀：通過(guò)掃頻確認(rèn)使用頻率為移動(dòng)頻段;

Handy路測(cè)設(shè)備：專業(yè)路測(cè)手機(jī)，對(duì)測(cè)試情況進(jìn)行記錄;

SAGEM測(cè)試手機(jī)：專業(yè)測(cè)試手機(jī)，能夠采集偽基站頻點(diǎn)等信息;

普通的測(cè)試手機(jī)：安裝工程模式手機(jī)，能夠采集偽基站頻點(diǎn)等信息;

測(cè)試地點(diǎn)仿真基站天線圖片

測(cè)試手機(jī)截圖信息

測(cè)試地點(diǎn)掃頻圖片：

三種情況測(cè)試說(shuō)明‍

空閑狀態(tài)

從測(cè)試截圖可以看出仿真基站信號(hào)極強(qiáng)且C2相關(guān)參數(shù)設(shè)置極端，造成手機(jī)用戶只要在此區(qū)域很容易重選到該小區(qū)，造成用戶頻繁脫網(wǎng)。

空閑狀態(tài)鎖頻

鎖定82號(hào)頻點(diǎn)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)33小區(qū)的LAC會(huì)頻繁變化，如圖中LAC從10677變到50188。

通話狀態(tài)

從下圖中可以看出，偽基站附近移動(dòng)基站五里店1與偽基站為同頻(82)基站，但BSIC不一致，手機(jī)在通話狀態(tài)下測(cè)量到82頻點(diǎn)的鄰區(qū)，由于偽基站的功率較強(qiáng)，對(duì)周邊同頻移動(dòng)基站造成嚴(yán)重的頻率干擾，可能會(huì)造成途徑此處用戶切換失敗及掉話。

從上圖可以看出，只有五里店1與仿真基站同頻。#p#

偽基站覆蓋范圍確定

偽基站天線指向西，此方向覆蓋范圍最遠(yuǎn)，達(dá)到400M左右，背向和側(cè)向200M左右。

測(cè)試發(fā)現(xiàn)仿真基站主要問(wèn)題及影響

從測(cè)試中可以看出，仿真基站使用的MCC、MNC、頻點(diǎn)等資源，均是中國(guó)移動(dòng) 公司專用資源;

使用聯(lián)通手機(jī)號(hào)碼進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)偽基站對(duì)聯(lián)通沒(méi)有影響;

由于在偽基站在參數(shù)上設(shè)置比較極端，比如偽基站功率過(guò)大、LAC的頻繁變化，C2相關(guān)參數(shù)設(shè)置極端。附近用戶很容易重選到該仿真基站，對(duì)用戶的使用造成很大影響。

用戶感知：強(qiáng)制用戶重選入該仿真移動(dòng)系統(tǒng)，期間會(huì)導(dǎo)致用戶無(wú)法正常享用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供的正常業(yè)務(wù)(脫網(wǎng))，一般手機(jī)用戶暫時(shí)脫網(wǎng)8-12秒，部分手機(jī)用戶必須開(kāi)關(guān)機(jī)才能重新入網(wǎng);

頻率干擾: 仿真移動(dòng)系統(tǒng)盜用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的頻率資源，會(huì)對(duì)周邊無(wú)線環(huán)境引起強(qiáng)干擾;

網(wǎng)絡(luò)擁塞：仿真移動(dòng)系統(tǒng)的存在會(huì)導(dǎo)致手機(jī)用戶頻繁的位置更新，使得該區(qū)域的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源緊張并出現(xiàn)逐步擁塞現(xiàn)象，影響用戶的正常通信業(yè)務(wù)

投訴量增加：由于該設(shè)備會(huì)導(dǎo)致周邊區(qū)域用戶手機(jī)出現(xiàn)脫網(wǎng)現(xiàn)象，投訴量明顯增加。

0×03 仿真基站干擾分析總結(jié)

1. 歸納仿真基站的基本特征，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)仿真基站打下良好基礎(chǔ)。

2. 采用信令流程分析確認(rèn)仿真基站所在區(qū)域問(wèn)題，提升排查效率。

3. 使用路測(cè)設(shè)備確定仿真基站對(duì)周邊無(wú)線環(huán)境影響的問(wèn)題，為規(guī)避和降低影響程度提供有力的依據(jù)。

4. 使用參數(shù)修改的解決方案，有效規(guī)避仿真基站對(duì)周邊地區(qū)無(wú)線環(huán)境的影響。