CN102917062B - 一种基于控制模块远程控制手机屏蔽器的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于控制模块远程控制手机屏蔽器的方法及系统，本系统包括发射模块，远程控制模块及监控系统三个部分。其中发射模块包括利用VCO电路组成的信号控制单元，由单片机控制发射信号；远程控制模块包括GPRS手机模块，利用TCP/IP及GPRS网络进行数据传输及接收；监控系统为后台处理系统，由移动公司实施远程控制，对所有干扰源进行有计划的运行；本发明弥补了现有手机屏蔽器使用方面的不足，提高了屏蔽技术的实用性，对干扰源进行有效可控的管理。

Description

一种基于控制模块远程控制手机屏蔽器的方法及系统

技术领域

本发明涉及话音业务技术领域，特别是一种基于控制模块远程控制手机屏蔽器的方法及系统。

背景技术

其中最典型、最流行的一种是采用全频段扫描干扰方式的手机干扰器。其工作原理简单、成本低廉，对正常网络通信影响极大。其原理为：

NE555电路产生锯齿波低频振荡电路，调制于高频振荡电路的容变二极管上，直接产生射频扫描信号，再进行功率放大。未加任何处理电路，原理简单，成本低廉，可对整个移动通信频段实施扫描干扰，危害极大。

只干扰下行频段，利用无线设备对基站下行进行干扰，实现在某个区域内的“电篱栅”的效果，形成特定的屏蔽区域，但是还是下行通频干扰，用户使用行为仍然难以控制，移动公司也很难掌握哪些地区开启了干扰器。

发明人认为现有技术中干扰器是一个比较特殊的设备，使用在比较特殊的场合，日益增多的干扰器造成了对其他非干扰用户的通信影响。目前的干扰器从原理划分上已经经过了两代。第一代为干扰手机上下行频段，设计简单成本低，但缺点是会对用户上行进行干扰，造成周遍用户无法正常使用手机通信。第二代为只干扰下行频段，利用无线设备对基站下行进行干扰，实现在某个区域内的“电篱栅”的效果，形成特定的屏蔽区域，但是还是下行通频干扰，用户使用行为仍然难以控制，移动公司也很难掌握哪些地区开启了干扰器，有多少个干扰器在运行，功率多少，具体位置等均难以掌控。

本发明弥补了现有手机屏蔽器使用方面的不足，提高了屏蔽技术的实用性，具有实现简单、成本低、对干扰源进行有效可控的管理，通过该方法及系统将所有干扰器纳入管理，使干扰源工作状态、影响范围、影响时间段可掌握。

申请号为03206873的专利为普通的手机信号屏蔽器的组成结构，实现对基站和手机间所有工作频段通信信号实施屏蔽干扰。但不能实现对所安装的屏蔽器进行统一有效管理。

申请号为200710024818的专利主要是为一种手机信号屏蔽网智能管理系统，该系统的实现功能与本发明类似，但该发明与本发明不同，其包括主控计算机、线路集中控制器，受控器以及手机信号屏蔽器。该发明为线路集中控制器与主控计算机相连接，至少一个受控器通过低压电力网与线路集中控制器相连接，受控器与设在屏蔽区域的手机信号屏蔽器相连接以用于对手机信号屏蔽器实施通断控制，控制远程终端的方法方式不同。其实现较复杂，成本也较高。

申请号为200810084351的专利公开了一种手机信号侦测屏蔽智能管理系统，主要由信号侦测器、数字控制盒、信号屏蔽器、分控管理基站、中控主机等五个主要硬件设备组成，当检测到手机信号后信号侦测器会主动发码给分控管理基站，分控管理基站根据设备分布情况启动邻近的信号屏蔽器，同时发送开机指令给数字控制盒控制扩展设备工作，同时将下属硬件设备的工作状态编码并转换成封包数据，传送至中控主机，中控主机自动显示该报警点位置，启动喇叭提醒监控人员，同时弹出报警窗口自动记录下报警时间和地点。本发明避免了当某一区域移动电话屏蔽器启动而引起其它邻近区域侦测器产生误动作，中控主机系统软件可依讯号启动时间与区域范围自动滤除误报讯号。其重要为解决当某一区域移动电话屏蔽器启动而引起其它邻近区域侦测器产生误动作；与本发明实现原理及解决问题均不相同。

发明内容

下面结合附图，对本发明作如下阐述。具体说明如下：

本方案提供的一种基于控制模块远程控制手机屏蔽器的系统，该系统包括发射模块，远程控制模块及监控系统三个部分；

其中，

发射模块主要包括利用VCO电路组成的信号控制单元；

远程控制模块包括开通GPRS手机模块；

监控系统为后台处理系统，由移动公司实施远程控制，对所有干扰源进行有计划的运行；包括干扰源分布位置、数量、运行开关机时间、运行功率、影响范围查看。

发射模块由单片机控制发射信号。

远程控制模块利用TCP/IP及GPRS网络进行数据传输及接收。

该系统实施流程：

干扰源信息智能收集

通过对屏蔽器自动上传干扰源开始工作时间、工作状态、工作位置、工作高度、干扰源停止工作时间等信息自动完成干扰源基础数据收集。

干扰源影响范围分析

系统根据收集到的实时干扰源基础数据，结合基站数据库等数据对每个干扰器上行干扰影响范围进行分析，对该干扰器影响基站进行分析。

地理化显示

将系统所有所属干扰器的具体位置、功率、干扰器影响范围、基站信息等进行google地图地理化显示。

恶劣影响干扰器分析，超范围、大范围影响的干扰器定位分析

本方案基于控制模块远程控制手机屏蔽器的方法，主要通过发射单元及远程控制单元对屏蔽器进行有效智能管理。

附图说明

图1是采用全频段扫描干扰方式的手机干扰器工作原理图

图2是系统架构图

图3是可控式干扰器硬件设备构成

图4是可控式干扰器工作流程图

其中1、5为功率调整2、6为功率放大3为800/900MHZ振荡器（VCO）4、8为低频振荡信号发生器7为1800MHZ振荡器（VCO）9为电源部分

具体实施方式

本发明中，提供了一种基于控制模块远程控制手机屏蔽器的方法及系统，利用信号发射模块、检测模块及远程控制模块进行对手机屏蔽器进行远程管理，远程控制模块由GSM模块或CDMA模块等移动通信手机模块或其他控制模块构成。手机屏蔽器在开启之后，首先开启内置GSM模块或CDMA模块，内置通信模块与监控系统（后台服务器）建立通信连接，将该屏蔽器的相关信息（包含开机信息、设备位置、网络场强及质量、所占用小区及频点情况等）通过GPRS网络传送至服务器，监控系统（服务器部分）利用现有基站数据库及基站地图进行分析并比对，完成屏蔽器设备各项指标核对并对采集信息进行分析；另外，屏蔽器的屏蔽范围显示，设备开机之后通信模块将屏蔽器各个工作模块功率回传至服务器，由服务器采集功率值并利用Okumura-Hata模型及当地环境基本状况，考虑了现实环境中各种地物地貌对电波传播的影响，从而更好的保证覆盖预测结果的准确性，进行路径损耗计算，显示手机屏蔽器屏蔽范围。远程控制通信模块与服务器完成数据交接后，再自动开启屏蔽功能完成手机信号屏蔽。手机屏蔽器完成屏蔽工作，关机后设备会自动开启通信模块完成短信发送指令，告知服务器屏蔽设备已完成并关机，此时远程控制模块会利用自身电池完成低功耗待机，此时完成一条监控指令，等待下次运行指令。从而实现对手机信号屏蔽器的主动有序管理，远程控制各终端开关机时间，并在地图上进行显示，将系统所有所属干扰器的具体位置、功率、干扰器影响范围、基站信息等进行google地图地理化显示。

路径的损耗算法

Okumura-Hata模型是Okumura在大量日本测试数据基础上统计出的以曲线图表示的传播模型，以准平滑地形的市区作基准，其余各区的影响均以校正因子的形式出现。最机基础的市区的路径损耗中值可以用下面的近似解析式表示：

L_p=69.55+26.16logf-13.82logh_b+(44.9-65.5logh_b)logd-Ah_m

式中：

L_p——从基站到移动台的路径损耗，单位：dB；

f——载波频率，单位：MHz；

h_b——基站天线高度，单位：米；

h_m——移动台天线高度，单位：米；

d——基站到移动台之间的距离，单位：km。

对于中等城市和大型城市，传播模型修正为，

A_m＝(1.1logf-0.7)h_m-(1.56logf-0.8)

在郊区，传播模型可以修正为，

L_ps＝L_p(市区)-4.78（logf）²+18.33logf—40.94

在开阔地，传播模型可以修正为，

L_po＝L_p(市区)-4.78（logf）²+18.33logf-40.94

在实际无线传播环境中，还应考虑各种地物地貌的影响，根据实际情况对传播模型进行了改进，考虑了现实环境中各种地物地貌对电波传播的影响，从而更好的保证了覆盖预测结果的准确性。模型表示式如下：

L_p＝K₁+K₂logd+K₃(h_m)+K₄logh_m+K₅log(H_eff)+K₆log(H_eff)logd+K_7diffn+K_clutter

式中：

K₁——与频率有关常数；

K₂——距离衰减常数；

K₃、K₄——移动台天线高度修正系数；

K₅、K₆——基站天线高度修正系数；

K₇——绕射修正系数；

K_clutter——地物衰减修正系数；

d——基站和移动台之间的距离。单位：km；

h_m、H_eff——移动台天线和基站天线的有效高度，单位：米。

在分析不同地区、不同城市的电波传播时，K值会因地形、地貌的不同以及城市环境的不同而选取不同的值。如下例举了一个曾经用于中等城市电波传播分析时的K值以及一些Clutter衰耗值。

根据这些K参数，可以计算出传播损耗中值。但是由于环境的复杂性，还要进行适当的修正。当蜂窝移动通信系统用于室内时要考虑建筑损耗。建筑损耗是墙壁结构（钢、玻璃、砖等）、楼层高度、建筑物相对于基站的走向、窗户区所占的百分比等的函数。由于变量的复杂性，建筑物的损耗只能在周围环境的基础上统计预测。

系统管理功能

一、基站信息管理模块

为了实现对GSM，可设定特定区域内的BCCH频点进行干扰，减少对周边区域影响的功能，系统增加了基站信息管理功能模块。如图4-4所示，用户点击进入基站数据库的选项时，系统会列出数据库中所有的基站名称。用户只需点击所要查看或设置的基站名称即可。访问湘潭移动新大楼基站为例，用户可以在数据库中读取新大楼基站的基站编号（4331）、基站的名称（新大楼）、经度（112.89474）、纬度（27.85810）及小区列表。在小区列表内可以对基站小区进行小区的新增、删除等操作。点击进入小区后，查看和设置小区的信息，如：小区标号、小区名称、方位角、下倾角、BSIC频点、BCCH频点、LAC和相邻的小区列表。这项功能可帮助工作人员方便的知道手机屏蔽仪所处的通信环境，对屏蔽仪发射的功率的设定、辐射范围的计算，提供有用的参考数据。

二、手机屏蔽仪信息管理模块

本系统的核心功能是对手机屏蔽仪实现智能、有序及远程统一部署及管理。点击区域中的设备选项，可看到系统数据库中的现有手机屏蔽仪的名称及数量。当需要对列表中的手机屏蔽进行操作时，用户只需点击需要操作的手机屏蔽仪即可完成所需要进行的所有操作，方便快捷的解决对屏蔽仪的统一管理。以名称为11号楼139教室的手机屏蔽仪为例讲述本系统的核心功能。为了让工作人员方面的查询目标屏蔽仪，因为屏蔽仪在命名上采用与屏蔽仪所处的位置相同的方法。在界面中还可以查询到屏蔽仪内加装的GSM通行模块的号码。经纬度的数值，为屏蔽仪在地图上显示提供坐标。根据屏蔽仪周边的实际通行环境设定屏蔽仪的安装高度、下倾角和方位角，并在数据库中进行记录，方便工作人员的查看。根据屏蔽仪的干扰范围来确定各频段的发射功率（dbm），减少屏蔽仪对其他通信产生的干扰。在数据记录区，可显示该开关机的时间、所处基站的LAC、CI、BCCH频点、BSIC频点及CSQ的信息。

三、手机屏蔽仪操作日志查询功能

每台屏蔽仪的开关机时间，位置信息都不会以日志形式存储在系统数据库中。当用户需要对屏蔽仪的整体工作状态进行分析时可选择此功能。为了提高工作效率，系统还增加了过滤功能，通过设定开始和结束的时间迅速的筛选出需要分析的数据。

通过对干扰器自动上传干扰源开始工作时间、工作状态、工作位置、工作高度、干扰源停止工作时间等信息自动完成干扰源基础数据收集；系统根据收集到的实时干扰源基础数据，结合基站数据库等数据对每个干扰器上行干扰影响范围进行分析，对该干扰器影响基站进行分析；并对恶劣影响干扰器分析，超范围、大范围影响的干扰器定位分析。

该方法能实现对手机屏蔽器实施有序统一管理，将所有干扰器纳入管理，使干扰源工作状态、影响范围、影响时间段可掌握，为网络质量提升扫除一大隐患，将干扰器对网络的影响将到最小。

Claims (5)

1.一种基于控制模块远程控制手机屏蔽器的系统，该系统包括发射模块，远程控制模块及监控系统三个部分；

其中，

发射模块主要包括利用VCO电路组成的信号控制单元；

远程控制模块包括开通GPRS手机模块；

监控系统为后台处理系统，由移动公司实施远程控制，对所有干扰源进行有计划的运行；包括干扰源分布位置、数量、运行开关机时间、运行功率、影响范围查看。

2.根据权利要求1所述的基于控制模块远程控制手机屏蔽器的系统，其特征在于：发射模块由单片机控制发射信号。

3.根据权利要求1或2所述的基于控制模块远程控制手机屏蔽器的系统，其特征在于：远程控制模块利用TCP/IP及GPRS网络进行数据传输及接收。

4.一种基于控制模块远程控制手机屏蔽器的方法，包括以下几个步骤：

干扰源信息智能收集：通过对屏蔽器自动上传干扰源开始工作时间、工作状态、工作位置、工作高度、干扰源停止工作时间的信息自动完成干扰源基础数据收集；

干扰源影响范围分析：系统根据收集到的实时干扰源基础数据，结合基站数据库的数据对每个屏蔽器上行干扰影响范围进行分析，对该干扰器影响基站进行分析；

地理化显示：系统所有所属屏蔽器的具体位置、功率、屏蔽器影响范围、基站信息进行地理化显示；

恶劣影响屏蔽器分析，超范围、大范围影响的屏蔽器定位分析。

5.根据权利要求4所述的基于控制模块远程控制手机屏蔽器的方法，其特征在于：利用google地图对系统所有屏蔽器的具体位置、功率、干扰器影响范围、基站信息地理化显示。