本發(fā)明涉及一種基于移動測量的全制式基站信息并行采集實現(xiàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，移動通信設(shè)備(手機、平板等)編織了人類相互聯(lián)結(jié)的社會信息溝通網(wǎng)絡(luò)。在人們的工作、生活、社會交往的各個領(lǐng)域，移動通信工具已經(jīng)成為必不可少的日用工具。移動通訊工具在為大眾提供生活便利的同時，也成為犯罪分子作案過程中位置搜索、信息查找、聯(lián)系同伙以及被害人或被害人家屬的必選工具。例如，綁架案件中，犯罪分子利用通訊工具與人質(zhì)家屬聯(lián)系；詐騙案件中，犯罪分子利用其與被害人、當(dāng)事人聯(lián)系。在有些案件中，雖然犯罪分子為了防止泄露足跡，有意避免通訊工具的使用，但無意識的攜帶仍然會給案件偵查人員留下可循的痕跡。

公共安全刑事偵查技術(shù)指研究犯罪和抓捕罪犯的各種方法，是偵查人員按照刑事訴訟法的規(guī)定，運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論和方法，發(fā)現(xiàn)、記錄、提取、識別和鑒定與刑事案件有關(guān)的各種物證、書證，為偵查、起訴、審判工作提供線索和證據(jù)的各種專門技術(shù)的總稱。在刑事案件的偵查中，刑技偵人員已經(jīng)由依靠人海戰(zhàn)術(shù)的盤查、走訪等模式過渡到依靠現(xiàn)代高科技技術(shù)的專業(yè)案件勘查、分析設(shè)備的快速偵查模式。隨著移動通信2G/3G/4G的全網(wǎng)覆蓋，移動終端的數(shù)量也呈幾何級數(shù)增長。移動通訊終端經(jīng)過某一時空時，會在無線或蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生即時的注冊、通信過程等痕跡信息，所以案件偵辦人員利用移動通訊終端相關(guān)信息進行案件勘查已經(jīng)成為一種趨勢。

目前刑事案件偵查中，辦案人員根據(jù)案發(fā)時的位置，搜集周圍的無線基站信息，然后通過對應(yīng)基站的運營商調(diào)取案發(fā)時刻的話單數(shù)據(jù)。在獲取到話單數(shù)據(jù)之后，通過人工針對號碼、人員背景、通信數(shù)據(jù)等分析，最終縮小或鎖定目標(biāo)嫌疑人。目前應(yīng)用現(xiàn)狀是：刑偵技術(shù)人員使用類手機設(shè)備進行單通信制式采集，一次僅收集一個運營商的一種通信制式基站信息。如果需要采集多種制式的基站信息，就需要進行多次采集，然后再針對所有采集到的數(shù)據(jù)進行篩選分析，提取有利于案件偵破的信息。

當(dāng)前在刑偵領(lǐng)域的應(yīng)用模式，仍然以類手機終端設(shè)備實現(xiàn)單制式采集，單制式采集是指一次只能采集一種無線通信制式數(shù)據(jù)。如上三大運營商存在多種制式和基數(shù)龐大的用戶量，案發(fā)時犯罪嫌疑人攜帶的通訊工具無法提前預(yù)知，為了給案件偵辦人員提供完整可靠的分析數(shù)據(jù)，必須采集全部制式的無線基站信息，此時就需要辦案人員攜帶設(shè)備多次往返采集，浪費人力、物力的同時也降低了案件偵破的速度。本技術(shù)方法的目的是一次采集多種制式或全部制式數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)采集的效率。類手機式設(shè)備的采集方式，采集到的數(shù)據(jù)是無線空口的原始數(shù)據(jù)，雖然包括了案件偵破需要的大部信息，但并未針對采集信息進行篩選排序處理。辦案人員拿到采集的數(shù)據(jù)之后，需要針對每一個基站的數(shù)據(jù)進行不分重點的等同分析篩選，最終縮小或鎖定目標(biāo)嫌疑人，這種方式往往讓偵辦人員陷入茫茫大海里撈針的境地，降低效率的同時甚至讓高科技技術(shù)流于形式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于移動測量的全制式基站信息并行采集實現(xiàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)針對獲取的原始數(shù)據(jù)進行概率計算，執(zhí)行命中率優(yōu)先排序，解決偵辦人員的痛點，實現(xiàn)動態(tài)多制式并行采集優(yōu)化，可以提供空曠區(qū)域(人少、基站少)或城市聚集區(qū)域(人多、基站多，突發(fā)事件多)等多種模式選擇，提高效率及命中率、降低漏采率。本系統(tǒng)的目的是利用科技技術(shù)改進刑技偵辦案人員的工作方法，減少人力、物力、財力的投入，降低案件的誤判率、提供辦案人員的工作效率和準(zhǔn)確度。

為了解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

一種基于移動測量的全制式基站信息并行采集實現(xiàn)系統(tǒng)，包括集線器、適配器、RILD消息循環(huán)模塊、RIL多路擴展與復(fù)用模塊、并行采集服務(wù)模塊、采集應(yīng)用模塊、RF天線控制模塊和多模多頻快速硬切換邏輯模塊，集線器連接適配器，適配器連接RILD消息循環(huán)模塊，RILD消息循環(huán)模塊通過無線接口層連接RILD消息循環(huán)模塊，RILD消息循環(huán)模塊連接并行采集服務(wù)模塊，并行采集服務(wù)模塊連接采集應(yīng)用模塊，并行采集服務(wù)模塊連接RF天線控制模塊，RF天線控制模塊連接多模多頻快速硬切換邏輯模塊。

進一步，集線器連接有串口或者SPI接口。

進一步，RILD消息循環(huán)模塊包括AT編碼器、AT多路復(fù)用模塊和消息事件循環(huán)模塊，消息事件循環(huán)模塊的一端連接無線接口層，消息事件循環(huán)模塊的另一端連接AT編碼器，AT編碼器連接AT多路復(fù)用模塊。

進一步，AT多路復(fù)用模塊內(nèi)設(shè)有Modem基帶通信單元，Modem基帶通信單元連接適配器。

進一步，消息事件循環(huán)模塊包括定時列表單元、偵聽列表單元、掛起列表單元。

進一步，RIL多路擴展與復(fù)用模塊內(nèi)設(shè)有接收器和發(fā)送器，接收器的一端連接并行采集服務(wù)模塊，接收器的另一端連接無線接口層，發(fā)送器的一端連接并行采集服務(wù)模塊，發(fā)送器的另一端連接無線接口層。

進一步，并行采集服務(wù)模塊內(nèi)設(shè)有配置管理單元、存儲管理單元、采集并發(fā)調(diào)度單元、采集模式適配單元、無線空口數(shù)據(jù)排優(yōu)單元。

進一步，并行采集服務(wù)模塊連接有GPS信息系統(tǒng)或者BD系統(tǒng)，RF天線控制模塊連接有GPS信息系統(tǒng)或者BD系統(tǒng)。

由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

本發(fā)明為一種基于移動測量的全制式基站信息并行采集實現(xiàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)針對獲取的原始數(shù)據(jù)進行概率計算，執(zhí)行命中率優(yōu)先排序，解決偵辦人員的痛點，實現(xiàn)動態(tài)多制式并行采集優(yōu)化，可以提供空曠區(qū)域(人少、基站少)或城市聚集區(qū)域(人多、基站多，突發(fā)事件多)等多種模式選擇，提高效率及命中率、降低漏采率。本系統(tǒng)的目的是利用科技技術(shù)改進刑技偵辦案人員的工作方法，減少人力、物力、財力的投入，降低案件的誤判率、提供辦案人員的工作效率和準(zhǔn)確度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

圖1為本發(fā)明中一種基于移動測量的全制式基站信息并行采集實現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中RILD消息循環(huán)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中消息事件循環(huán)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中RIL多路擴展與復(fù)用模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中并行采集服務(wù)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中基于衛(wèi)星導(dǎo)航測量獲取的移動車速實現(xiàn)自適應(yīng)多模多頻硬切換算法的流程圖；

圖7為本發(fā)明中適配器的接入流程圖；

圖8為本發(fā)明中AT多路復(fù)用模塊的基本工作序列圖；

圖9為本發(fā)明中并行采集實現(xiàn)系統(tǒng)的流程框圖。

具體實施方式

如圖1至圖9所示，一種基于移動測量的全制式基站信息并行采集實現(xiàn)系統(tǒng)，包括集線器、適配器、RILD消息循環(huán)模塊、RIL多路擴展與復(fù)用模塊、并行采集服務(wù)模塊、采集應(yīng)用模塊、RF天線控制模塊和多模多頻快速硬切換邏輯模塊，集線器連接適配器，適配器連接RILD消息循環(huán)模塊，RILD消息循環(huán)模塊通過無線接口層連接RILD消息循環(huán)模塊，RILD消息循環(huán)模塊連接并行采集服務(wù)模塊，并行采集服務(wù)模塊連接采集應(yīng)用模塊，并行采集服務(wù)模塊連接RF天線控制模塊，RF天線控制模塊連接多模多頻快速硬切換邏輯模塊。并行采集服務(wù)模塊連接有GPS信息系統(tǒng)或者BD系統(tǒng)，RF天線控制模塊連接有GPS信息系統(tǒng)或者BD系統(tǒng)。

并行采集模塊主要針對移動測量工作模式，基于射頻通信性能及硬件堆疊空間布局的考慮，硬件設(shè)計無法完全滿足全模全頻實時并行待機工作，為了實現(xiàn)全模多頻基站信息并行采集，并行采集模塊中的基于衛(wèi)星導(dǎo)航測量獲取的移動車速實現(xiàn)自適應(yīng)多模多頻硬切換算法來以適應(yīng)各種基站覆蓋場景，確保采集基站數(shù)據(jù)的完整性及準(zhǔn)確性。為此，在基于智能天線的基礎(chǔ)上，基于衛(wèi)星導(dǎo)航測量獲取的移動車速實現(xiàn)自適應(yīng)多模多頻硬切換算法需要實現(xiàn)：天線控制、RRC重配、同頻/異頻快速切換的物理層測量模型及測量報告更新機制、鎖網(wǎng)掃頻等，在設(shè)備開機注冊、選網(wǎng)、小區(qū)切換、小區(qū)重選等協(xié)議流程下，通過算法控制的調(diào)度，實現(xiàn)全模多頻下的分時復(fù)用、重連接等邏輯，實現(xiàn)了全模并行覆蓋，確?；拘畔⒉⑿胁杉哪繕?biāo)，也提高了天線增益及C/I指標(biāo)，減少同頻干擾。如圖6所示為基于衛(wèi)星導(dǎo)航測量獲取的移動車速實現(xiàn)自適應(yīng)多模多頻硬切換算法的流程圖

集線器連接有串口或者SPI接口。串口或者SPI接口的數(shù)量可以根據(jù)需要自行設(shè)定數(shù)量。集線器的職責(zé)是將芯片主控板的串口或者SPI接口與多個協(xié)同工作的Modem(適配器)連接在一起，并實現(xiàn)Modem基帶通信單元之間的熱插拔及協(xié)作通信。當(dāng)有新的Modem插入時，集線器產(chǎn)生一個硬件中斷給系統(tǒng)驅(qū)動層(HAL)，HAL收到新設(shè)備插入事件之后對新設(shè)備進行身份識別并通知設(shè)備管理者進行能力協(xié)商和采集參數(shù)適配。對于Modem拔出流程則于之相反，需要注意的是，當(dāng)該Modem處于工作過程中時，需要通知多路并行數(shù)據(jù)采集服務(wù)進行數(shù)據(jù)采集鏈路的拆除工作，以防止臟數(shù)據(jù)的采集以及影響用戶的使用體驗，如圖7所示為適配器的接入流程圖。

RILD消息循環(huán)模塊包括AT編碼器、AT多路復(fù)用模塊和消息事件循環(huán)模塊，消息事件循環(huán)模塊的一端連接無線接口層，消息事件循環(huán)模塊的另一端連接AT編碼器，AT編碼器連接AT多路復(fù)用模塊。RIL(無線接口層)是承接Modem基帶通信單元等Modem和電話應(yīng)用相關(guān)RIL多路擴展與復(fù)用模塊的通路。RIL多路擴展與復(fù)用模塊通過socket將請求發(fā)送給消息事件循環(huán)模塊，消息事件循環(huán)模塊再將請求轉(zhuǎn)發(fā)給Modem基帶通信單元來實現(xiàn)對通信單元功能的調(diào)用。反之，當(dāng)Modem基帶通信單元有類似于來電的消息時，也會通過RILD消息循環(huán)模塊的回調(diào)將信息包裝成消息，發(fā)送到RILD消息循環(huán)模塊的消息事件循環(huán)模塊中去處理，最后再通過socket回送給RIL多路擴展與復(fù)用模塊，以便通知上層電話相關(guān)應(yīng)用。

AT多路復(fù)用模塊內(nèi)設(shè)有Modem基帶通信單元，Modem基帶通信單元連接適配器。Modem基帶通信單元包括GSM(全球移動通信系統(tǒng))、WCDMA(寬帶碼分多址，是一種3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn))、TD(移動通信)、CDMA(碼分多址)、LTE(Long Term Evolution長期演進，由3GPP組織制定的UMTS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長期演進)。如圖8所示為具體實施的AT多路復(fù)用模塊的基本工作序列圖。

AT多路復(fù)用模塊的主要職責(zé)：(1)實現(xiàn)不同制式的AT命令；(2)管理各制式的AT編碼器；(3)接收上層通信指令并協(xié)同適配器(Modem Adapter)選擇正確的Modem進行無線空口數(shù)據(jù)采集；(4)對異步采集到的數(shù)據(jù)進行序列化操作，并正確回送給指令發(fā)起者。

消息事件循環(huán)模塊包括定時列表單元、偵聽列表單元、掛起列表單元。

定時列表單元(timer_list)：此隊列中的消息主要用于處理一些延時的操作。比如：從飛行模式切換到通信模式(實際就是打開通信單元)時，若SIM卡未準(zhǔn)備好，那么需要延續(xù)一段時間再檢查是否準(zhǔn)備好，此時將消息放至此隊列。

偵聽列表單元(watch_list)：此隊列中的消息一方面是作為socket的服務(wù)端，用來偵聽客戶端的請求；另一方面是作為本進程的其它線程(如檢查通信單元來電消息的線程)傳遞過來的消息。

掛起列表單元(pending_list)：在處理上面兩種類型的消息時，并不是真正的處理消息體，而是將符合條件的消息丟到本隊列中。由于消息附帶處理函數(shù)，在處理本隊列的消息時，直接觸發(fā)即可。

RIL多路擴展與復(fù)用模塊內(nèi)設(shè)有接收器和發(fā)送器，接收器的一端連接并行采集服務(wù)模塊，接收器的另一端連接無線接口層，發(fā)送器的一端連接并行采集服務(wù)模塊，發(fā)送器的另一端連接無線接口層。

并行采集服務(wù)模塊內(nèi)設(shè)有配置管理單元、存儲管理單元、采集并發(fā)調(diào)度單元、采集模式適配單元、無線空口數(shù)據(jù)排優(yōu)單元。

配置管理單元：針對軟硬件參數(shù)進行配置，包括支持的無線制式、各制式的優(yōu)化參數(shù)、數(shù)據(jù)傳輸格式等；

存儲管理單元：根據(jù)客戶參數(shù)配置選擇無線空口數(shù)據(jù)存儲方式，如存儲為XML、數(shù)據(jù)庫或其它存儲方式，保證采集的數(shù)據(jù)能夠有序、完整、安全、高效的存儲和提?。?/p>

采集并發(fā)調(diào)度單元：根據(jù)案件偵辦人員實地勘查時選擇的采集模式、采集的制式啟動相應(yīng)的并發(fā)采集流程，在整個采集過程中負(fù)責(zé)保證采集線程的合理調(diào)度，防止出現(xiàn)死鎖、空采、漏采等影響采集效率、破壞數(shù)據(jù)完整性的現(xiàn)象；

采集模式適配單元：根據(jù)辦案人員的實際勘查環(huán)境批量適配多制式無線基站采集的參數(shù)，保證當(dāng)前環(huán)境下數(shù)據(jù)采集的完整性和效率；

無線空口數(shù)據(jù)排優(yōu)處理單元：通過針對以往辦案人員和測試人員實際產(chǎn)生的大量相關(guān)數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析模擬，形成該技術(shù)方法的清洗排優(yōu)算法。該算法通過調(diào)整天線狀態(tài)，抓取不同天線狀態(tài)(模擬不同通訊工具實際工作狀態(tài))下的空口數(shù)據(jù)；把采集到的無線空口數(shù)據(jù)(當(dāng)前小區(qū)信息、相臨小區(qū)信息、歷史小區(qū)信息)按照信號強度、切換頻率、采集時天線狀態(tài)等進行分類，依據(jù)排優(yōu)算法(參數(shù)迭代、統(tǒng)計回歸、線性變換等)計算出現(xiàn)場不同制式移動終端最可能發(fā)生駐留或通信的小區(qū)信息，為辦案人員提供1-3個高概率選擇(低概率信息仍然保留)，命中率可以達到87％以上，大大減化偵辦人員案件分析時的數(shù)據(jù)輸入量、分析流程，提高分析效率。

一種基于移動測量的全制式基站信息并行采集實現(xiàn)系統(tǒng)的工作原理：用戶通過采集的相關(guān)應(yīng)用發(fā)起數(shù)據(jù)采集，應(yīng)用通知并行采集服務(wù)模塊開始數(shù)據(jù)采集過程，采集服務(wù)根據(jù)不同的采集模式、采集制式進行采集適配，然后通過RIL多路擴展與復(fù)用模塊機制下發(fā)對應(yīng)用的采集指令，RILD消息循環(huán)模塊通過消息事件循環(huán)模塊接收采集服務(wù)下發(fā)的指令事件，調(diào)取對應(yīng)用AT事件的AT編碼器進行編碼工作，AT多路復(fù)用模塊對編碼后的指令進行識別并選擇正確的Modem基帶通信單元(通過Modem Adapter獲取)發(fā)送指令；Modem基帶通信單元回復(fù)的數(shù)據(jù)沿采集指令下發(fā)路徑向上傳送；HW HUB(集線器)屬于硬件接入擴展設(shè)備；Modem Adapter(適配器)屬于Modem基帶通信單元的軟件管理模塊，針對Modem基帶通信單元的接入進行適配管理并承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸通道的角色。多模多頻快速硬切換邏輯模塊采用基于衛(wèi)星導(dǎo)航測量的動態(tài)車速實現(xiàn)多模多頻快速硬切換算法，在采集過程中，實現(xiàn)多模Modem基帶通信單元的天線動態(tài)分配和狀態(tài)切換，目的是達到最優(yōu)化的模擬現(xiàn)實場景下無線通信設(shè)備(如手機)實際射頻參數(shù)，完成真實無線空口數(shù)據(jù)的采集工作。

以上僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護范圍之中。