(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 105049148 A (43)申请公布日 2015.11.11
(21)申请号 201510284229.7(22)申请日 2015.05.28
(71)申请人中国科学院信息工程研究所
地址100093 北京市海淀区闵庄路甲号(72)发明人李晓娜 谢雪 段玉耀 汪永明(74)专利代理机构北京君尚知识产权代理事务
所(普通合伙) 11200
代理人余长江(51)Int.Cl.
H04K 3/00(2006.01)H04W 56/00(2009.01)
权利要求书1页 说明书5页 附图2页
(54)发明名称
一种基于同步信号的LTE干扰方法和系统(57)摘要
本发明公开了一种基于同步信号的LTE干扰方法和系统，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。本发明提供的方法和系统发射功率很低、对人体健康无影响，同时不会影响上行信道、对非屏蔽区用户无干扰。 C N 1 0 5 0 4 9 1 4 8 A CN 105049148 A
权 利 要 求 书
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1.一种基于同步信号的LTE干扰方法，适用于包括基站、屏蔽系统和终端的系统，其步骤如下：
1)在目标屏蔽区域内获取基站可能存在LTE信号的频点信息，并输入给屏蔽系统；2)屏蔽系统根据获取的频点信息，生成一组或多组与基站发送的同步信号相同的干扰信号；
3)屏蔽系统在设定的时域和频域位置向终端发送干扰信号。2.如权利要求1所述的基于同步信号的LTE干扰方法，其特征在于，所述同步信号为PSS信号和/或SSS信号，所述干扰信号为PSS干扰信号和/或SSS干扰信号。
3.如权利要求2所述的基于同步信号的LTE干扰方法，其特征在于，所述同步信号为PSS信号和SSS信号时，所述屏蔽系统通过在目标屏蔽区域内搜索基站的频点信息，接收基站发送的PSS信号和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，根据得到的物理层小区标识信息生成一组或多组与基站发送的同步信号相同的PSS和SSS干扰信号。
4.如权利要求1所述的基于同步信号的LTE干扰方法，其特征在于，从时域来看，屏蔽系统发送干扰信号与基站发送的同步信号在同一个OFDM符号内，通过发送一组或多组干扰信号，使干扰信号与基站信号存在时间长度的偏移。
5.如权利要求4所述的基于同步信号的LTE干扰方法，其特征在于，所述时间长度的偏移包括PSS干扰信号相对于基站发送的PSS信号的时间偏移ΔTpss、SSS干扰信号相对于基站发送的SSS信号的时间偏移ΔTpsss。
6.如权利要求5所述的基于同步信号的LTE干扰方法，其特征在于，所述的ΔTpss和ΔTpss均小于一个OFDM符号的时间长度。
7.如权利要求5所述的基于同步信号的LTE干扰方法，其特征在于，所述的ΔTpss和ΔTpsss是动态变化的，同时满足ΔTpss≠ΔTpsss。
8.如权利要求1所述的基于同步信号的LTE干扰方法，其特征在于，所述屏蔽系统发送干扰信号的频域位置为与基站发送的同步信号的频点相同，且目标屏蔽区域内的终端接收到屏蔽系统发送的干扰信号的功率不小于接收到基站发送的同步信号的功率。
9.一种基于同步信号的LTE干扰系统，包括以下单元：基站信息获取单元，用于获取基站的频点信息；干扰信号生成单元：用于生成与基站发送的同步信号相同的干扰信号；干扰信号发送单元：用于在特定的时频域位置发送干扰信号。10.如权利要求9所述的基于同步信号的LTE干扰系统，其特征在于，所述基站信息获取单元又包括扫频单元和接收信号处理单元；所述扫频单元用于对屏蔽区域内的基站频点进行搜索；所述接收信号处理单元用于实现屏蔽系统与基站的同步，获取小区的帧定时信息和物理层小区标识信息。
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说 明 书
一种基于同步信号的LTE干扰方法和系统
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技术领域
[0001]
本发明涉及一种基于同步信号的LTE干扰方法和系统，属于无线移动通信技术领
域。背景技术
近年来手机泄密问题日益突出。在一些特殊的场合，如保密会议室、部门、军事部门，需要屏蔽手机信号，切断手机与外界的通信联系，以防信息泄露；再如考场中，使用手机信可以有效杜绝考生使用无线通信工具作弊等。为了确保信息安全或者满足一些特定需求，手机信号干扰器已经广泛应用于日常工作和生活中。[0003] 目前市场上可见的手机信种类繁多，发射功率、干扰频段、覆盖范围各不相同，最常见的信是功率压制干扰器，通过发送大功率的白噪声对手机信号进行干扰，这种干扰技术是通过降低手机接收信号的信噪比实现的。室内干扰器的等效全向辐射功率一般从十几瓦到几十瓦不等，在实际应用场景中，未达到国家《电磁辐射防护规定》和行业《辐射环境保护管理导则—电磁辐射环境影响评价方法与标准》，长时间处在信号屏蔽的环境下势必会影响人们的身体健康。[0004] 随着LTE(Long Term Evolution，长期演进)的广泛部署，LTE手机信号干扰器受到了广泛的重视，LTE手机信号干扰系统正朝着发射功率低、干扰范围大、干扰效果好和不影响上行链路的方向发展。
[0002]
发明内容
为了有效降低干扰器发射功率减小对人体健康的影响、增大干扰范围和干扰
效果，本发明提供了一种基于同步信号的LTE干扰方法和系统，该方法和系统以干扰PSS(Primary Synchronization Signal，主同步信号)和SSS(Secondary Synchronization Signal，辅同步信号)为手段，适用于TD-LTE或LTE-FDD系统，对RRC-CONNECTED或RRC-IDLE状态的终端均可以起到理想的干扰效果。[0006] LTE的同步信号包括PSS信号和SSS信号，对两个信号的检测可以获得时间同步和频率同步，也可以为终端提供物理层小区标识。为了保证通信，终端需要通过同步信号与基站进行同步，因此干扰PSS信号和/或SSS信号均可以使终端无法与基站进行同步和获取基站配置信息，进而无法进行通信，达到干扰的目的。[0007] 一种基于同步信号的LTE干扰方法，用于包括基站、屏蔽系统和终端的系统中，具体实现步骤如下：
[0008] 1)在目标屏蔽区域内获取基站可能存在LTE信号的频点信息，并输入给屏蔽系统；
[0005]
2)屏蔽系统根据获取的频点信息，生成一组或多组与基站发送的同步信号相同的
干扰信号；
[0010] 3)屏蔽系统在特定的时域和频域位置向终端发送干扰信号。
[0009]
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说 明 书
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进一步地，所述同步信号为PSS信号和/或SSS信号，所述干扰信号为PSS干扰信号和/或SSS干扰信号。[0012] 进一步地，所述同步信号为PSS信号和SSS信号时，屏蔽系统通过在目标屏蔽区域内搜索基站的频点信息，接收基站发送的PSS信号和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，根据得到的物理层小区标识信息生成一组或多组与基站发送的同步信号相同的PSS和SSS干扰信号。[0013] 进一步地，从时域来看，屏蔽系统发送干扰信号与基站发送的同步信号在同一个OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)符号(Symbol)内，通过发送一组或多组干扰信号，使干扰信号与基站信号存在时间长度的偏移。[0014] 进一步地，上述时间长度的偏移包括PSS干扰信号相对于基站发送的PSS信号的时间偏移ΔTpss、SSS干扰信号相对于基站发送的SSS信号的时间偏移ΔTsss。[0015] 进一步地，上述的ΔTpss和ΔTsss均小于一个OFDM符号的时间长度。[0016] 优选地，上述的ΔTpss和ΔTsss是动态变化的，同时满足ΔTpss≠ΔTpss。[0017] 进一步地，屏蔽系统发送干扰信号的频域位置为与基站发送的同步信号的频点相同，且目标屏蔽区域内的终端接收到屏蔽系统发送的干扰信号的功率不小于接收到基站发送的同步信号的功率。
[0018] 本发明还提供了一种基于同步信号的LTE干扰系统，包括以下单元：[0019] 基站信息获取单元，用于获取基站的频点信息；[0020] 干扰信号生成单元：用于生成与基站发送的同步信号相同的干扰信号；[0021] 干扰信号发送单元：用于在特定的时频域位置发送干扰信号。[0022] 进一步地，所述基站信息获取单元又包括扫频单元和接收信号处理单元；所述扫频单元用于对屏蔽区域内的基站频点进行搜索；所述接收信号处理单元用于实现屏蔽系统与基站的同步，获取小区的帧定时信息和物理层小区标识信息。[0023] 其中，在节约成本情况下，也可以不采用扫频单元和接收信号处理单元，通过其它方式获取频点信息和物理层小区标识信息，将其输入给屏蔽系统。但干扰信号生成单元和发送单元是必不可少的。
[0024] 本发明所述的干扰方法，可以对PSS信号和SSS信号单独进行干扰，也可以将其结合起来进行干扰。本发明不仅适用于单频单小区系统，也适用于同频多小区和多频多小区的通信系统。
[0025] 发明优势：[0026] 1、相比于功率压制式屏蔽系统，本发明所述的干扰方法和系统发射功率很低，不会对人体健康产生影响。[0027] 2、由于本发明所述的干扰方法中采用的PSS和SSS信号只占用6个无线资源块带宽(即1.08MHz)，因此生成的干扰信号带宽很窄，便于降低成本。[0028] 3、本发明所述的干扰方法是在下行链路发送干扰信号并且干扰信号的功率很低，因此不会影响上行链路的性能。
4、在完成屏蔽系统与基站的初始同步之后，可以不进行同步跟踪或同步跟踪时间
间隙可大大加大，降低系统设计的复杂度。[0030] 5、本发明所述的干扰方法和屏蔽系统的干扰范围大，干扰效果好。
[0029]
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附图说明
图1为本发明实施例一中的实现流程图；
[0032] 图2为本发明发送的干扰信号的时域位置图；
[0033] 图3为本发明实施例一的LTE干扰系统的结构框图；[0034] 图4为本发明实施例二的LTE干扰系统的结构框图。
[0031]
具体实施方式
[0035] 下面通过范例阐述本发明的实施方式，实施范例在以本发明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。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。[0036] 实施例一：
[0037] 本实施例是根据本发明提出的干扰方法的一种实现情况，即结合使用PSS和SSS信号进行干扰，屏蔽系统需要与基站同步，屏蔽系统生成并在特定的时频域位置上发送与基站相同的多组干扰信号，下面详细说明本方法实现流程，实现流程如图1所示。[0038] 1、屏蔽系统搜索频点信息
[0039] 屏蔽系统在屏蔽区域内搜索基站的频点信息，在扫频过程中，对于搜索到的频点，判断同步信号的相关峰值是否达到设定的扫频门限。如果大于等于门限值，则认为该频点有效；否则该频点为无效频点，继续搜索下一个频点。[0040] 2、屏蔽系统与基站同步
[0041] 屏蔽系统接收基站发送的同步信息(即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
3、屏蔽系统生成干扰信号
[0043] 根据得到的物理层小区标识信息生成多组与基站相同的PSS和SSS干扰信号，具体生成方法如下：
[0044] PSS信号采用的是Zadoff-Chu序列，SSS信号采用的是M序列，物理层小区标识
[0042]
由PSS序列编号
[0045]
和SSS序列编号共同决定，即：
是组内标识(0,1,2)，共同组成了504个不
是物理小区标识组(0～167)，
同的物理层小区标识。
[0046] ●PSS序列d(n)是频域Zadoff-Chu序列，由公式(1)式产生：
[0047]
[0048] 其中，n为0到61的任意整数，u为根指数。Zadoff-Chu根序列索引u由表格1表格1：产生PSS序列的根索引
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给出。
[0049]
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说 明 书
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●SSS序列由两个长度为31的M序列交叉级联得到的长度为62的序列，依据公式(2)产生：
[0051] [0052]
[0053]
其中，c0(n)和c1(n)为取决于主同步信号的扰码序列；
和
和
[0054]
是分别由不同的m序列经过不同的循环移位得到的扰码序列。
4、屏蔽系统发送干扰信号
[0055] 屏蔽系统在特定的时频域范围发送干扰信号。从时域来看，在基站发送的PSS和SSS信号的符号(Symbol)附近，发送多组PSS和SSS干扰信号，使干扰信号与基站信号存在时间长度的偏移Δt；其中时间长度偏移Δt的大小是动态变化的，并且小于一个符号的时间长度，发送的干扰信号的时域位置如图2所示；从频域来看，干扰信号的频点与基站发送的PSS和SSS信号的频点相同；从手机接收到的功率来看，目标屏蔽区域内的手机接收到屏蔽系统发送的同步信号功率不小于接收到基站发送的同步信号功率。[0056] 至此，基于本发明提出的干扰方案的实施例一完成，可以对目标屏蔽区域内用户进行干扰。
[0057] 本发明实施例一还提供了一种基于同步信号的LTE干扰系统，图3给出了该系统的结构框图，在该实施例中，扫频单元和接收信号单元构成基站信息获取单元，各组成单元的功能如下：
[0058] 扫频单元：如本实施例中步骤1，负责对屏蔽区域内的基站频点进行搜索；[0059] 接收信号处理单元：如本实施例中步骤2，主要功能是实现屏蔽系统与基站的同步，获取同步信息和物理层小区标识
[0060]
干扰信号生成单元：如本实施例中步骤3，用于生成与基站相同的PSS和SSS干扰干扰信号发送单元：如本实施例中步骤4，主要用于在特定的时频域位置发送干
信号；
[0061]
扰信号。
实施例二：
[0063] 本实施例是根据本发明提出的干扰方法的一种实现情况，即单独使用SSS信号进
[0062]
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行干扰，屏蔽系统不需要与基站同步，屏蔽系统生成并在特定的时频域位置上发送与基站相同的多组干扰信号，下面详细说明本方法实现流程。[00] 1、获取基站的频点信息和物理层小区标识
[0065] 通过某些软件或工具在屏蔽区域内搜索基站的频点信息和物理层小区标识信息，确定出可能存在LTE信号的频点信息和物理层小区标识，输入给屏蔽系统。[0066] 2、屏蔽系统生成和发送干扰信号
[0067] 屏蔽系统根据获取的频点信息和物理层小区标识，生成多组与基站相同的SSS干扰信号，以一定的频率在频点位置或附近发送干扰信号。从手机接收到的功率来看，目标屏蔽区域内的手机接收到屏蔽系统发送的同步信号功率不小于接收到基站发送的同步信号功率。
[0068] 本实施例基于同步信号的LTE干扰系统，如图4所示，由于不需要与基站同步，相应的可以省略接收信号处理单元。[0069] 至此，基于本发明提出的干扰方案的实施例二完成，可以对目标屏蔽区域用户进行屏蔽干扰。
[0070] 本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。显然，本领域的普通技术人员可以对本发明的示例进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和原则。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
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说 明 书 附 图
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说 明 书 附 图
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图3
图4
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