无线电安全保障中的“互联网+”应用

2020-12-31 11:45窦笑然
数字通信世界 2020年9期
关键词:频谱基站互联网+

窦笑然,荆 蕾,牛 刚

(1.一体化指挥调度技术国家工程实验室,北京 100192;2.北京小牛奔奔科技有限公司,北京 100071)

1 研究背景

“互联网+”代表一种新的经济形态,即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用,将互联网的创新成果深度融合于经济社会各领域之中,提升实体经济的创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。“互联网+”有跨界融合、创新驱动、重塑结构、尊重人性、开放生态和连接一切等六大特征。

随着互联网深入应用,特别是以移动技术为代表的普适计算、泛在网络的发展与向生产生活、经济社会发展各方面的渗透,信息技术推动的面向知识社会的创新形态形成日益受到关注。“互联网+”不仅仅是互联网移动了、泛在了、应用于某个传统行业了,更加入了无所不在的计算、数据、知识,造就了无所不在的创新,推动了知识社会以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特点的创新2.0,改变了我们的生产、工作、生活方式,也引领了创新驱动发展的“新常态”。

无线电安全保障主要是指在重点时间、重点区域、重大活动、重大突发事件中保障用于维护国家安全和社会稳定的重要无线电台的正常工作,预先建立基于电磁环境监测数据分析的可用频率指配数据库,实时评估无线电通信业务质量,快速发现危害国家安全和社会稳定的无线电信号,深度分析不明信号的工作时间、工作地点、发射功率、身份信息以及通信对象和通信内容,精确定位发射电台位置,在法律允许的框架下,按照有关程序对危害国家安全和社会稳定的无线电信号进行有效管制,将有害信息的影响程度降到最低。

《国家十三五规划纲要》明确指出“优化国家频谱资源配置,加强无线电频谱管理,维护安全有序的电波秩序。合理规划利用卫星频率和轨道资源。加快空间互联网部署,实现空间与地面设施互联互通”、“推进物联网感知设施规划布局,发展物联网开环应用”以及“促进‘互联网+’新业态创新,鼓励搭建资源开放共享平台”等纲领性政策,《国家无线电管理规划(2016-2020年)》也明确指出“频谱资源和卫星轨位需求愈加旺盛。无线电技术和应用正以前所未有的速度向各行各业渗透,已成为促进经济发展、推动国防建设、服务社会民生的重要手段。同时,为加快构建泛在高效的信息网络,形成万物互联、人机交互、天地一体的网络空间,支撑新一代信息技术等战略性新兴产业发展,保障“宽带中国”、“互联网+”行动计划等国家战略的实施,迫切需要更多频谱和卫星轨位资源”、“加强工业互联网、车联网、物联网的频谱需求研究及支撑能力”以及“推进1 MHz-275 GHz频段无线设备电磁辐射影响的测试和评估,为维护安全有序的电波秩序提供可靠的技术手段,有效支撑“中国制造2025”、“互联网+”行动计划等国家重大战略”等具体实施意见,为推行“互联网+”无线电安全保障明确了研究方向。

2 现状和形势

随着物联网、移动互联网、云计算、大数据等新一代信息技术的发展,无线电通信新技术、新业务和新系统不断出现,各国、各部门、各业务、各系统对无线电频谱资源的争夺越来越激烈,各类复杂通信体制的无线电台,特别是基于软件无线电和认知技术的无线电台越来越多,各种非常规无线电干扰,随机、对抗、组网、跳频、高空干扰不断增多,利用无线电手段恶意传播非法信息、蓄意破坏国家安全和社会稳定的现象时有发生。做好无线电管理工作,管好资源、管好台站、管好秩序,突出做好重点无线电安全保障工作的任务越来越繁重,形势越来越严峻。

经过多年的技术设施建设,我国无线电监测网具备无线电信号搜索截获、信号分析、电平数据采集和占用度统计、远程监听、联网测向定位、无线电管制、下达和执行各类监测任务等功能,可以通过对无线电信号频率、场强和功率通量密度、带宽、调制参数和发射位置进行测量,并对采集到的监测数据进行存储、处理、分析和识别,有效地实现了对频谱资源的监管;通过监测无线电台的发射信号,发现各种干扰隐患,加强对无线电台的管理;通过监测、测向及逼近查找等技术手段,对无线电干扰信号进行定位排查,净化了电磁环境,维护了正常的电波秩序;通过快速响应重大无线电干扰应急处置,协同完成重大活动无线电安全保障工作任务,快速有效地实现对重点时间重点区域重点频段的无线电管制以及无线电干扰的快速查找和准确定位任务。

随着数字化、智能化无线电台越来越多,信号带宽越来越宽,电波秩序越来越复杂和未知。面对越来越严峻的形势,要管好资源、管好台站、管好秩序,做好重点无线电安全保障工作,我国现有的无线电监测技术设施存在着监测网覆盖范围小、自动化水平低、无线电监测与频谱资源管理和无线电台管理脱节以及民航干扰查找、高铁干扰查找、数字无线电考试作弊信号查找、黑飞无人机查找、小功率黑广播查找、流动伪基站查找以及边海防和敏感地区偶发无线电信号侦测困难等问题。

作为各种无线电技术应用的基础,无线电频谱资源在构建信息社会、推动经济社会发展和国防建设中发挥着不可替代的重要作用。而边海和敏感地区的无线电频谱资源在国家主权利益、边疆社会稳定和各民族团结方面,以及网络空间安全战略的顺利实施中发挥的作用更为凸显,因此,如何突出做好重点无线电安全保障工作显得尤为重要。

3 建议和案例

考虑到无线电安全保障工作的需要,建议以网格化思路规划和部署无线电安全保障数据采集节点,以“互联网+”共享经济思路设计和复用无线电安全保障数据采集终端和APP,针对不同无线电业务的特点搭建不同无线电通信系统监管平台组成“互联网+”无线电安全保障云平台,快速发现和及时定位涉及国家安全和社会稳定的有害信息。下面以“互联网+”伪基站监管平台为例诠释“互联网+”在无线电安全保障中的应用。

伪基站是伪装成公共移动通信运营商基站,以提取移动终端信息或与其进行信息传递的无线电收发信电台。架设伪基站属于非法设置电台,是国家明令禁止并且严厉打击的违法行为。自2012年底以来,全国各地陆续出现不法分子利用伪基站群发垃圾短信的问题,并逐步演变成为一大社会公害,引起了人民群众的强烈不满。短信内容则由一般的广告类信息发展到诈骗违法类信息,甚至在部分地区出现了宣传反动内容的信息,严重危害国家安全和社会稳定。据中央网信办统计,近年来,非法生产、销售和使用伪基站违法犯罪活动十分突出,已蔓延到全国各地,每年发送短信量近1,000亿条,损害群众财产权益,侵犯公民隐私,严重扰乱国家通信秩序和社会公共秩序。

伪基站主要利用的是GSM通信协议中只有网络对手机鉴权,而手机不对网络进行合法性判断这一漏洞。手机对于小区的选择,只考虑是否满足其通信要求、能否提供好的通信质量,对于基站是否属于合法的公共移动通信网不作判断。伪基站首先通过修改参数,诱使手机选择伪基站作为服务小区,再利用位置区识别码变化时手机需要向网络上报信息来获取用户识别码和设备识别码。随后,伪基站就可以设置任意主叫号码,发送任意数量、任意内容的短信。此外,为了避免手机在伪基站小区驻留时间过久而引起用户的察觉,伪基站会频繁修改位置区识别码。对于已经在伪基站小区驻留并发送过短信的手机,伪基站将拒绝其再次进入伪基站小区,返回运营商的合法网络。

随着“互联网+”和“大数据”技术的不断发展,“互联网+”伪基站监管平台基于手机客户端设计相应的伪基站判决识别算法并植入手机安全类软件,通过在伪基站实时监管数据服务器端对其上传的数据进行分析处理,实现对伪基站的快速发现和精准定位。“互联网+”伪基站监管平台是基于“互联网+”工作模式和大数据分析,用来对全国行政区域范围内的伪基站进行快速发现、深度分析以及精确定位的平台,可以在电子地图上显示正在发射的各类发送垃圾广告、诈骗信息以及影响国家安全和社会稳定的伪基站位置和信息,在“互联网+”伪基站现场实时监管终端的配合下实时确定伪基站的精准位置,在“互联网+”伪基站监管手机APP的协助下对伪基站实施逼近定位,为国家和各省首脑机关领导掌握伪基站活动态势,为国家和各省公安机关等安全部门实施伪基站抓捕行动,为国家和各省无线电管理机构实施非法无线电台监管,提供强有力的技术支撑。

4 结束语

基于我国目前无线电安全保障工作面临的形势, 公共安全应用方面应重点无线电监管和“互联网+”的融合,通过建设国家“互联网+”无线电安全保障云平台,提升新型无线电安全态势下的技术手段、完善重点频段重点业务的无线电监测能力、完善无线电管制手段提升处突能力、加强边海和敏感地区无线电安全技术设施建设,提升无线电安全保障能力。

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