一种面向LTE系统的通信信号屏蔽设备及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种面向LTE系统的通信信号屏蔽设备及其方法。该通信信号屏蔽设备包括频段确定单元、时隙确定单元和干扰信号发射单元；其中，频段确定单元连接时隙确定单元，时隙确定单元连接干扰信号发射单元；干扰信号发射单元在主同步信号的时隙位置发射干扰信号。采用本发明专利技术，一方面可以有效降低通信信号屏蔽设备的功率，减小对人体的辐射；另一方面可以获得更好的通信信号屏蔽效果。

Communication signal shielding equipment for LTE system and its method

The invention discloses a communication signal shielding device for LTE system and the method thereof. The communication signal shielding device comprises a frequency determining unit, a determining unit and a time slot interference signal transmitting unit; the frequency determining unit determining unit determines the connection slot, slot unit is connected with the interference signal transmitting unit; interference signal transmitting unit in the gap position of interference signal primary synchronization signal. On the one hand, the invention can effectively reduce the power of the communication signal shielding device and reduce the radiation to the human body; on the other hand, it can obtain better shielding effect of the communication signal.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通信信号屏蔽设备，尤其涉及一种面向LTE系统实施，利用主同步信号时隙发射干扰信号的通信信号屏蔽设备，同时也涉及相应的通信信号屏蔽方法，属于无线通信

技术介绍
当前，移动通信技术的发展日新月异，在人们的生产、生活等各方面扮演着重要角色。但是，移动通信技术在给人们带来极大便利的同时，也衍生出一些不容忽视的问题。例如，(1)移动终端成为新的噪声污染源，干扰了正常工作秩序；(2)成为新的泄密渠道，对信息安全构成威胁；(3)成为新的不安全因素，给企业安全带来隐患；(4)成为新的犯罪手段，给社会稳定带来危害。因此，在某些特定情况下，需要采取技术手段对通信信号进行屏蔽或限制，避免移动通信网络失控带来的危害。在现有技术中，一种典型的通信信号屏蔽方法采取如下技术思路：使用扫描源或噪声源来调制电压控制震荡器(VCO)输出扫频信号，从前向信道的低端频率向高端频率扫描，并在下行信道所有频段内产生覆盖信号干扰基站的下行信号，从而使得移动终端无法分辨基站发送的下行信号，达到对通信信号进行屏蔽的效果。但是，上述屏蔽方法需要在整个频段内不间断地发射屏蔽信号，而屏蔽信号又是由VCO直接调制而成的，其弊端在于不间断地扫频会产生很大的功率损耗，并增加了对人体的辐射。另外，上述屏蔽方法的频段针对性不强。对于某个正在使用的频段，其干扰能力较小，屏蔽效果不佳。另外，针对传统的2G、3G等蜂窝通信系统，现有技术中往往采用分频段进行检查干扰的模式实现信号屏蔽。例如在专利号为ZL201520270428.8的中国技术专利中，通过快速扫描捕捉通信终端的信号，在分析出同步信息并实现同步之后，发出干扰信息，可以实现分频段信号干扰。随着移动通信技术的不断发展，以LTE(LongTermEvolution，长期演进)系统为代表的4G通信技术正在快速普及，但针对LTE系统的通信信号屏蔽技术仍然存在很多需要解决的技术问题。王涛在《现代电信科技》2014年第9期上发表了论文《LTE信号抗干扰性能的研究》。该论文提出通过干扰LTE信号可以阻断LTE系统正常通信，从而防止通信信息被非法用户截获，并简单介绍了一种常用的信号干扰方式—噪声压制式干扰。另外，在申请号为201510284229.7的中国专利技术申请中，公开了一种基于同步信号的LTE干扰方法，主要包括两种方案：1)不需要与基站同步，即屏蔽系统在屏蔽区域内，搜索频点信息，在可能存在LTE信号的频点位置或附近，以一定的频率发送一组或多组PSS或SSS干扰信号。2)需要获取基站的同步信息，即搜索屏蔽区域内的基站的频点信息，接收基站发送的PSS和SSS信号，使屏蔽系统与基站实现同步，获取小区的帧定时信息与物理层小区标识；根据获取的物理层小区标识，屏蔽系统生成一组或多组PSS或SSS干扰信号；屏蔽系统在特定的时频域范围发送一组或多组干扰信号。该技术方案的发射功率低，对人体健康无影响，同时也不会影响上行信道、对非屏蔽去用户无干扰。但其局限主要体现在：需要进行主同步、辅同步，然后还要按照小区号发送特定的干扰信号，使得同步过程和干扰信号的生成过程都较为复杂，实施成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种面向LTE系统的通信信号屏蔽设备。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种面向LTE系统的通信信号屏蔽方法。为实现上述的专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：一种面向LTE系统的通信信号屏蔽设备，包括频段确定单元、时隙确定单元和干扰信号发射单元；其中，所述频段确定单元连接所述时隙确定单元，所述时隙确定单元连接所述干扰信号发射单元；所述干扰信号发射单元在主同步信号的时隙位置发射干扰信号。其中较优地，所述时隙由所述时隙确定单元在基站正在使用的频段范围内确定。其中较优地，所述基站正在使用的频段范围由所述频段确定单元确定。其中较优地，所述时隙确定单元在所述频段范围内，确定用于进行帧同步的基带信号；根据所述基带信号以及预设的主同步序列进行帧同步，确定帧的起始时刻；根据帧的起始时刻，确定主同步信号的时隙位置。其中较优地，所述频段确定单元和所述时隙确定单元由小区搜索模块替代，所述干扰信号发射单元由发射射频模块替代；所述小区搜索模块连接接收射频模块；干扰信号生成模块一方面连接所述小区搜索模块，另一方面连接所述发射射频模块；所述发射射频模块连接功率放大器模块。其中较优地，所述小区搜索模块在全频段范围内进行小区搜索，如果确定某一特定频段为基站正在使用的频段，则由所述接收射频模块驻留在此频段内，接收基站发射的信号，并将所述信号转化为基带信号发送给所述小区搜索模块，由所述小区搜索模块根据该基带信号执行帧同步，确定主同步信号的时隙位置。一种面向LTE系统的通信信号屏蔽方法，包括如下步骤：⑴获得基站正在使用的频段范围；⑵在所获得的频段范围内，确定主同步信号的时隙位置；⑶在所述主同步信号的时隙位置发射干扰信号。其中较优地，所述步骤⑴中，在全频段范围内监听基站发射的信号，根据监听到的信号强度，获得基站正在使用的频段范围。其中较优地，所述步骤⑵中，根据帧的起始时刻，确定主同步信号的时隙位置；其中，根据基带信号以及预设的主同步序列，确定最大相关峰值；根据最大相关峰值，确定所获得的频段范围对应的小区的主同步序列以及主同步信道的主同步码位置，完成帧同步并确定帧的起始时刻。其中较优地，所述干扰信号为随机干扰信号或通过主同步信号时移得到的伪主同步信号。与现有技术相比较，本专利技术所提供的通信信号屏蔽设备及其方法具有两方面的显著优点：⑴仅在主同步信号时隙发射干扰信号，可以有效降低通信信号屏蔽设备的功率，减小对人体的辐射；⑵当主同步信号被干扰后，用户设备无法与基站取得下行同步，无法获得相应的移动通信服务，因此可以获得更好的通信信号屏蔽效果。附图说明图1为FD-LTE模式下的物理帧结构示意图；图2为TD-LTE模式下的物理帧结构示意图图3为本专利技术实施例所提供的一种通信信号屏蔽设备的结构示意图；图4为本专利技术实施例所提供的另一种通信信号屏蔽设备的结构示意图；图5为本专利技术所提供的通信信号屏蔽方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
做进一步的详细说明。众所周知，LTE系统有FDD(频分双工)和TDD(时分双工)两种模式，分别用FD-LTE和TD-LTE来表示。在TDD模式中，上下行在同一频段上按照时间分配交叉进行，可以更好地利用频谱资源。在FDD模式中，上下行分别在不同频段同时进行，因此数据传输能力更强。TDD模式和FDD模式实质上是相同的，相似度接近90％。本专利技术所提供的通信信号屏蔽设备及其方法可以针对上述两种模式的LTE系统实施，只不过所利用的特定时隙有所不同。下面，首先以FD-LTE模式为例，对该通信信号屏蔽设备及其方法进行详细具体的说明。图1所示为FD-LTE模式下的物理帧结构示意图。在FD-LTE模式下，一个10ms的无线帧包含20个时隙，共10个子帧，每个子帧长度为1ms，由相邻两个时隙构成，每一个时隙长度为0.5ms。对于采用FDD模式的LTE系统而言，在每10ms的间隔内，10个子帧既可以用于下行链路传输，也可以用于上行链路传输，上下行链路按频域实现隔离。当用户设备处于随机接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向LTE系统的通信信号屏蔽设备，其特征在于包括频段确定单元、时隙确定单元和干扰信号发射单元；其中，所述频段确定单元连接所述时隙确定单元，所述时隙确定单元连接所述干扰信号发射单元；所述干扰信号发射单元在主同步信号的时隙位置发射干扰信号。

【技术特征摘要】
1.一种面向LTE系统的通信信号屏蔽设备，其特征在于包括频段确定单元、时隙确定单元和干扰信号发射单元；其中，所述频段确定单元连接所述时隙确定单元，所述时隙确定单元连接所述干扰信号发射单元；所述干扰信号发射单元在主同步信号的时隙位置发射干扰信号。2.如权利要求1所述的通信信号屏蔽设备，其特征在于：所述时隙由所述时隙确定单元在基站正在使用的频段范围内确定。3.如权利要求1所述的通信信号屏蔽设备，其特征在于：所述基站正在使用的频段范围由所述频段确定单元确定。4.如权利要求2或3所述的通信信号屏蔽设备，其特征在于：所述时隙确定单元在所述频段范围内，确定用于进行帧同步的基带信号；根据所述基带信号以及预设的主同步序列进行帧同步，确定帧的起始时刻；根据帧的起始时刻，确定主同步信号的时隙位置。5.如权利要求1所述的通信信号屏蔽设备，其特征在于：所述频段确定单元和所述时隙确定单元由小区搜索模块替代，所述干扰信号发射单元由发射射频模块替代；所述小区搜索模块连接接收射频模块；干扰信号生成模块一方面连接所述小区搜索模块，另一方面连接所述发射射频模块；所述发射射频模块连接功率放大器模块。6.如权利要求5所述的通信信号屏蔽设备，其特征在于：所述小区...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴冬，康凯，张武雄，杨旸，钱骅，胡宏林，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：上海;31