一种适用于LTE系统的信号屏蔽方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于LTE系统的信号屏蔽方法,包括以下两个方面：对于RRC-IDLE状态的用户，采用干扰PBCH的信号/信令仿冒式干扰方案来阻止用户接入网络；对于RRC-CONNECTED状态的用户，采用干扰PCFICH和CRS的信号/信令仿冒式干扰方案，并结合功率压制式干扰来阻止用户接入网络。本发明专利技术以信号/信令仿冒式干扰为主、以功率压制式干扰为辅，可有效屏蔽不同状态的用户信号，并只需要在少量的时频资源上发射干扰信号，大大降低了干扰器的发射功率。该方法不仅能有效屏蔽目标用户的信号，而且对基站产生的影响较小，不会降低其他用户的服务质量。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于LTE系统的信号屏蔽方法
本专利技术涉及无线移动通信
，尤其涉及一种屏蔽LTE信号的方法。
技术介绍
移动通信技术的迅速发展和广泛应用给人们的生活带来了极大地便利，但也带来许多安全隐患。由于无线信道具有开放性，只要利用相应的接收设备，就能够截获手机的通话信息，并对其进行定位、跟踪和监视。在某些特殊场合下(如涉密会议室)，为了防止手机通信泄密，是不希望有手机通信的。为此，可以利用信号干扰器切断手机与基站的联系，从而使任何通信工具和接收设备都无法获得手机的信息。常见的信号屏蔽方式主要有功率压制式干扰和信号/信令仿冒式干扰。功率压制式干扰的原理是干扰器利用噪声作为干扰信号，通过发射一定功率的噪声，让终端的接收信噪比低于正确解码的门限值，使终端无法与基站建立连接，即无法进行通信。该方法实现较为简单，但干扰器需要较高的发射功率。信号/信令仿冒式干扰的原理是干扰器模拟基站的行为，发射与目标物理信号/信道类似的干扰信号或信令，只要让终端在目标信号/信道上接收到的干扰功率大于接收到的有用信号功率，就会使终端无法正确接入基站或错误地接入到干扰器上，从而阻止终端的正常通信。该方法可以大大地降低干扰器发射功率，但实现较为复杂。为了适用于即将商用的LTE (Long Term Evolution,长期演进)系统,并且降低干扰器的发射功率，减小对附近基站产生的干扰，本专利技术提出了一种以信号/信令仿冒式干扰方案为主、以功率压制式干扰为辅的信号屏蔽方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种适用于FDD-LTE和TDD-LTE系统的信号屏蔽方法，考虑到用户可能处于不同状态:RRC-C0NNECTED或者RRC-1DLE状态，屏蔽处于不同状态的用户信号的难度不同，采用的方法也不同。在RRC连接或空闲时，是两种不同的信号屏蔽的方法:本专利技术的技术方案如下:一种适用于LTE系统的信号屏蔽方法，在由基站、干扰器、终端组成的LTE系统中，其步骤包括:I)当RRC空闲时，终端上的用户处于RRC-1DLE状态并接收基站发送的广播消息；2)所述干扰器生成干扰信号，干扰承载于物理广播信道PBCH上的广播消息；3)所述干扰器发射干扰信号让所述终端在目标信道上接收到干扰功率大于所述终端接收到的有用信号功率，屏蔽掉信号阻止所述终端正常通信。一种适用于LTE系统的信号屏蔽方法，在由基站、干扰器、终端组成的LTE系统中，其步骤包括:I)当建立RRC连接后，终端上的用户处于RRC-C0NNECTED状态并一直与所述基站保持联系；2)所述干扰器生成干扰信号，干扰实时更新的物理控制格式指示信道PCFICH，以及用于信道估计的公共参考信号CRS ；3)让所述终端在目标信号和/或信道上接收到干扰功率大于所述终端接收到的有用信号功率，屏蔽掉信号阻止所述终端正常通信。更进一步，所述终端上的用户处于RRC-C0NNECTED状态时，干扰器以一定时间为周期，同时发送大功率噪声脉冲序列对信号进行干扰。更进一步，在屏蔽前，搜索所述干扰器附近的小区，将干扰器与基站进行同步。更进一步，根据所述基站与所述终端之间的位置关系以及所处的无线信道场景，分别得到基站到终端之间的路径损耗pl_eNB、阴影衰落pel_eNB、穿透损耗sf_eNB以及天线增益ag_eNB。更进一步，根据所述干扰器与所述终端之间的位置关系以及所处的无线信道场景，分别得到干扰器到终端之间的路径损耗pl_InS、阴影衰落sf_InS以及天线增益ag_InS。更进一步，根据上述得到的各个参数，计算干扰器发射干扰信号的功率:I)计算终端接收有用信号的功率:S_power=Tx_eNB-(pl_eNB+sf_eNB+pel_eNB-ag_eNB)，其中，Tx_eNB是基站的发射功率。2)根据已知的终端接收信噪比门限值SNR，通过公式(2)计算终端接收的噪声功率:N_power(dB)=S_power-SNR ；3)计算出干扰器发射的噪声功率:Tx_InS=(pl_InS+sf_InS_ag_InS)+N_power。更进一步，所述干扰器发射PBCH的干扰信号时，满足如下条件:I)干扰信号所占的时频资源位置与PBCH相同；2)干扰器对干扰信号的处理流程和方法要与基站的PBCH发射端流程相同；3)干扰信号生成的格式要与基站产生的MIB相同，即包括干扰信号同样承载广播信息中的下行链路带宽信息、PHICH配置信息和系统帧号，共24bit ；4)干扰器发送的MIB信息所代表的具体含义与基站的不同。更进一步，所述干扰器发射PCFICH的干扰信号，满足如下条件:I)干扰信号所占的时频资源位置与PCFICH相同；2)干扰器对干扰信号的处理流程和方法要与基站的PCFICH发射端流程相同；3)干扰信号生成的格式要与基站产生的CFI (控制格式指示)相同，即包括干扰信号同样表示当前子帧中控制区域占用的符号数目；*2bit;4)在不同子帧中，干扰器都随机从1、2、3中选取一个作为CFI值发送。更进一步，所述干扰器发射CRS的干扰信号，应满足下列条件之一:所述干扰器在与所述基站发射CRS的相同时频位置上发射干扰CRS，并且干扰CRS的生成序列与基站的CRS相同，但要求干扰器发射的CRS功率大于基站的CRS功率；或者，所述干扰器发射与基站相同的CRS，包括相同的生成序列以及相同或较大的发射功率，但在CRS所处的位置上要具有一定频偏。更进一步，所述干扰器适用于同时屏蔽多个小区的信号。更进一步，所述干扰器适用于FDD、TDD系统的信号屏蔽。更进一步，所述干扰器不仅可以屏蔽单频点的基站，而且适用于多频、多模的通信系统。有益效果:本专利技术提出的LTE系统信号屏蔽方法，以信号/信令仿冒式干扰为主、以功率压制式干扰为辅，可有效屏蔽不同状态的用户信号，并只需要在少量的时频资源上发射干扰信号，大大降低了干扰器的发射功率。本专利技术在两种不同场景模型中采用不同干扰方案时，信令级干扰的干扰器发射的噪声功率Tx_InS远小于功率压制式干扰的功率，在PBCH信道干扰时信令级干扰Tx_InS仅为功率压制式干扰的1/38，PCFICH信道干扰时信令级干扰Tx_InS仅为功率压制式干扰的1/100。该方法不仅能有效屏蔽目标用户的信号，而且对基站产生的影响较小，不会降低其他用户的服务质量。【附图说明】图1是本专利技术中LTE系统信号屏蔽方法流程示意图；图2是本专利技术一实施例中物理广播信道的时频资源映射示意图；图3是本专利技术一实施例中物理广播信道的发射端流程示意图；图4是本专利技术一实施例中物理控制格式信道的时频资源映射示意图；图5是本专利技术一实施例中物理控制格式指示信道的发射端流程示意图；图6 Ca) 一图6 (b)是公共参考信号的时频资源映射示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术进行更全面的描述:实施案例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。本专利技术的原理:当没有RRC连接或者RRC连接释放的时候，对于处在RRC-1DLE状态的用户(特别是小区重选用户)，为了保证能正常驻留到可以为其提供服务的小区，并获得接入网络的必要的公共信道信息，用户需要接收小区发送的广播消息。广播信息中的MIB信息(Maste本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于LTE系统的信号屏蔽方法，在由基站、干扰器、终端组成的LTE系统中，其步骤包括：1）当RRC空闲时，终端上的用户处于RRC?IDLE状态并接收基站发送的广播消息；2）所述干扰器生成干扰信号，干扰承载于物理广播信道PBCH上的广播消息；3）所述干扰器发射干扰信号让所述终端在目标信道上接收到干扰功率大于所述终端接收到的有用信号功率，屏蔽掉信号阻止所述终端正常通信。

【技术特征摘要】
1.一种适用于LTE系统的信号屏蔽方法，在由基站、干扰器、终端组成的LTE系统中，其步骤包括:1)当RRC空闲时，终端上的用户处于RRC-1DLE状态并接收基站发送的广播消息；2)所述干扰器生成干扰信号，干扰承载于物理广播信道PBCH上的广播消息；3)所述干扰器发射干扰信号让所述终端在目标信道上接收到干扰功率大于所述终端接收到的有用信号功率，屏蔽掉信号阻止所述终端正常通信。2.一种适用于LTE系统的信号屏蔽方法，在由基站、干扰器、终端组成的LTE系统中，其步骤包括:1)当建立RRC连接后，终端上的用户处于RRC-CONNECTED状态并一直与所述基站保持联系；2)所述干扰器生成干扰信号，干扰实时更新的物理控制格式指示信道PCFICH，以及用于信道估计的公共参考信号CRS ；3)让所述终端在目标信号和/或信道上接收到干扰功率大于所述终端接收到的有用信号功率，屏蔽掉信号阻止所述终端正常通信。3.如权利要求1或2所述的适用于LTE系统的信号屏蔽方法，其特征在于，所述终端上的用户处于RRC-CONNECTED状态时，干扰器以一定时间为周期，同时发送大功率噪声脉冲序列对信号进行干 扰。4.如权利要求1或2所述的适用于LTE系统的信号屏蔽方法，其特征在于，在信号屏蔽前，搜索所述干扰器附近的小区，将干扰器与基站进行同步。5.如权利要求1或2所述的适用于LTE系统的信号屏蔽方法，其特征在于，根据所述基站与所述终端之间的位置关系以及所处的无线信道场景，分别得到基站到终端之间的路径损耗pl_eNB、阴影衰落pel_eNB、穿透损耗sf_eNB以及天线增益ag_eNB。6.如权利要求1或2所述的适用于LTE系统的信号屏蔽方法，其特征在于，根据所述干扰器与所述终端之间的位置关系以及所处的无线信道场景，分别得到干扰器到终端之间的路径损耗pl_InS、阴影衰落sf_InS以及天线增益ag_InS。7.如权利要求1或2所述的适用于LTE系统的信号屏蔽方法，其特征在于，计算干扰器发射干扰信号即噪声的功率方法为:1)计算终端接收有用信号的功率:S_power=...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓娜，汪永明，周卫华，顾小卓，王中方，王颖，
申请(专利权)人：中国科学院信息工程研究所，
类型：发明
国别省市：