CN111817816B - 一种nr信号屏蔽方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种NR信号屏蔽方法及系统，方法包括：根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点；在各小区频点上进行反复循环小区搜索，记录检测出的小区信息；根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置，在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去，对目标屏蔽区域的小区进行NR信号屏蔽。本发明实施例不需要使用外部同步源，由于未引入PSS/SSS干扰信号能提升小区搜索的成功率和准确率。
Description
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，尤其涉及一种NR信号屏蔽方法及系统。
背景技术
出于管理的需要，相关部门会对学校、监狱等一些特殊场所的无线信号进行屏蔽。NR是3GPP推出的基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)的全新空口设计的全球性5G标准，也是移动运营商选用的移动通信技术。目前，5G通信网络正在全球范围内逐步开始商用，运营商5G通信网络的建设方兴未艾，而传统的屏蔽方案主要针对2G、3G、4G信号进行屏蔽，因此对NR信号的屏蔽成为未来一段时间研究的热点。
现有的NR屏蔽方案主要包含在目标屏蔽区域进行小区搜索获取下行同步后在存储时序位置存储基站帧并周期转发以进行屏蔽工作和在目标屏蔽区域进行小区搜索获取下行同步、小区ID后生成主同步信号PSS、辅同步信号SSS、PBCH DMRS干扰信号进行屏蔽工作等方案。
上述方案发送的干扰信号包含PSS、SSS信号，在无外部同步源的情况下设备长时间运行会出现下行失步进而导致屏蔽失效。无线通信网络通常采用外部同步源(GPS等)进行持续精准同步，采用GPS来实现时序同步，这种方案需要额外安装接收天线，并且存在故障率高、维护困难、部分场景难以安装等问题，使得工程成本大大提高。另外，通常商用的NR信号工作带宽达到百兆赫兹级别，存储转发信号时占用大量时频域资源，导致需要使用更大的功率，辐射也更大，不够环保节能。
发明内容
为克服上述现有问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种NR信号屏蔽方法及系统。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种NR信号屏蔽方法，包括：
根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点；
在各小区频点上进行反复循环小区搜索，记录检测出的小区信息；
根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置，在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去，对目标屏蔽区域的小区进行NR信号屏蔽。
在上述技术方案的基础上，本发明实施例还可以提出如下改进。
可选的，所述初始扫频列表中包含的频段包括目标屏蔽区域所在国家或地区批准的NR商用频段。
可选的，所述根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点包括：
根据初始扫频列表中包括的NR频段，在目标屏蔽区域内对每一个NR频段进行全频段扫描，并将扫描出的每一个小区频点记录于扫频结果列表中。
可选的，所述小区信息包括NR小区频点、小区ID、SSB频域位置及其对应的时序信息、帧头偏移、SSB周期及时域分布规律、PBCH携带的内容；
其中，所述时序信息包含帧号、子帧号、时隙号，所述帧头偏移为NR基站下行信号相对内部时钟基准的偏移。
可选的，通过如下方式计算每一个频点的小区ID：
通过检测PSS确定
通过检测SSS确定
通过和/>计算出小区ID；
其中，小区ID依据以下公式计算：
可选的，所述根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置包括：
根据小区频点对应的每一个小区信息，生成小区频点的PBCH DMRS调制信号；
对小区信息中的PBCH携带的内容进行修改，生成PBCH携带的新内容；
根据PBCH携带的新内容，生成PBCH调制信号；
将生成的PBCH调制信号映射到对应的时频域位置。
可选的，所述在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去包括：
将所述PBCH调制信号转换成时域信号；
根据记录的小区信息中的帧头偏移调整发送时机，将所述时域信号进行上变频、数模转换和放大处理后在所述时频域位置发送。
根据本发明实施例第二方面，提供一种NR信号屏蔽系统，包括：
扫频单元，用于根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点；
小区搜索单元，用于在各小区频点上进行反复循环小区搜索，记录检测出的小区信息；
干扰信号生成单元，用于根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置；
干扰信号发射单元，用于在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去，对目标屏蔽区域的小区进行NR信号屏蔽。
根据本发明实施例的第三个方面，还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的NR信号屏蔽方法。
根据本发明实施例的第四个方面，还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的NR信号屏蔽方法。
本发明实施例提供一种NR信号屏蔽方法及系统，该方法不需要使用外部同步源，由于未引入PSS/SSS干扰信号能提升小区搜索的成功率和准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种NR信号屏蔽方法整体流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一个频点的扫频流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一个频点的小区搜索流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一个频点的生成干扰信号流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种NR信号屏蔽系统整体结构示意图；
图6为本发明实施例提供的电子设备整体结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
参见图1，提供了本发明实施例的一种NR信号屏蔽方法，包括：
根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点；
在各小区频点上进行反复循环小区搜索，记录检测出的小区信息；
根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置，在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去，对目标屏蔽区域的小区进行NR信号屏蔽。
可以理解的是，根据需要进行NR屏蔽的目标屏蔽区域，搜索目标屏蔽区域可能的NR频段生成初始扫频列表，也就是说，初始扫频列表中包含的NR频段包括但不限于目标屏蔽区域所在国家或地区批准的NR商用频段。
根据初始扫频列表中的NR频段进行反复循环扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点，根据每一个小区频点，在各小区频点上反复循环小区搜索，并记录扫描出的每一个小区的相关信息。在扫频和小区搜索的过程中，根据接收的无线空口信号，扫频出小区频点以及频点上小区的相关信息。
根据扫描出的每一个小区的相关信息生成干扰信号，并将干扰信号在精准的时频域位置发射出去，对目标屏蔽区域的小区进行NR信号屏蔽。
本发明实施例提供的NR信号屏蔽方法不需要使用外部同步源，由于未引入PSS/SSS干扰信号能提升小区搜索的成功率和准确率。
作为一个可选的实施例，根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点包括：
根据初始扫频列表中包括的NR频段，在目标屏蔽区域内对每一个NR频段进行全频段扫描，并将扫描出的每一个小区频点记录于扫频结果列表中。
可以理解的是，对初始扫频列表中包含的NR频段进行全频段反复循环扫频，扫频出小区频点，并将全部扫频扫出小区的频点记录于扫频结果列表中。
具体的，可参见图2，创建空白扫频结果列表；特别的，如果已经存在扫频结果列表则将其删除后重新创建空白扫频结果列表。对于每一次扫频，将本次扫频结果与扫频结果列表中的结果进行对比，如果本次扫频的小区频点不在扫频结果列表中，则将该小区频点记录到扫频结果列表中。
作为一个可选的实施例，基于扫频结果列表中扫频出的小区频点进行小区搜索，并记录检测出的小区相关信息。其中，小区信息包括NR小区频点、小区ID、SSB频域位置及其对应的时序信息、帧头偏移、SSB周期及时域分布规律、PBCH携带的内容。时序信息主要包含帧号、子帧号、时隙号，帧头偏移为NR基站下行信号相对内部时钟基准的偏移。
其中，PBCH携带的内容格式如下：
MIB::＝SEQUENCE{
systemFrameNumber BIT STRING(SIZE(6)),
subCarrierSpacingCommon ENUMERATE{scs15or60,scs30or120},
ssb-SubcarrierOffset INTEGER(0..15),
dmrs-TypeA-Position ENUMERATED{pos2,pos3},
pdcch-ConfigSIB1 INTEGER(0..255),
cellBarred ENUMERATED{barred,notBarred},
intraFreqReselection ENUMERATED{allowed,notAllowed},
spare BIT STRING(SIZE(1))
}。
其中，PBCH携带的内容中参数的含义为：
systemFrameNumber：NR系统帧号为10bits，从0—1023；Mib承载10位中的6个高位(MSB)，作为信道编码的一部分在PBCH传输块中传输SFN剩余4个LSB；
subCarrierSpacingCommon：为sib1等信息指示子载波间隔；频率小于6GHz的子载波间隔为15和30kHz，大于6GHz的子载波间隔为60和120kHz；
ssb-SubcarrierOffset：表示SSB与整个资源块网格在子载波数目上的频域偏移量(以15KHz为基准计算)；
dmrs-TypeA-Position：下行DM-RS的位置；
pdcch-ConfigSIB1：共8bit，高四bit、低四bit分别指示sib1可以使用的频、时域位置；
cellBarred：指示小区是否禁止UE驻留，状态为Barred时UE不会尝试接入、驻留该小区；
intraFreqReselection：指示是否允许进行频率间小区重选；
spare：保留位。
作为一个可选的实施例，参见图3，单个频点的小区搜索过程如下：
通过检测PSS确定
通过检测SSS确定
通过和/>计算出小区ID；
其中，小区ID依据以下公式计算：
记录检测出的小区频点以及小区ID、SSB频域位置。
作为一个可选的实施例，当各频点所在的小区已经检测出PBCH的情况下，解调并解析PBCH，记录PBCH解调结果和其携带的内容，确定并记录时序信息、帧头偏移；解调并解析SIB1，获取并记录SSB的周期及时域分布规律。反复进行频点的小区搜索，获取至少一个SSB周期上完整的SSB分布时机，与记录的SSB时域分布规律、帧头偏置对比后更新记录的帧头偏移。最后记录搜索出的每一个小区的频点、小区ID、SSB频域位置及其对应的时序信息、帧头偏移、SSB周期及时域分布规律、PBCH携带的内容等信息。
作为一个可选的实施例，根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置包括：
根据小区频点对应的每一个小区信息，生成小区频点的PBCH DMRS调制信号；
对小区信息中的PBCH携带的内容进行修改，生成PBCH携带的新内容；
根据PBCH携带的新内容，生成PBCH调制信号；
将生成的PBCH调制信号映射到对应的时频域位置。
可以理解的是，参见图4，对于单个频点的小区，根据记录的每一个小区的相关信息，生成小区频点的PBCH DMRS调制信号；对小区信息中的PBCH携带的内容进行修改，生成PBCH携带的新内容。
其中，PBCH携带的内容格式如上所示，可以修改接收到的PBCH携带的内容中intraFreqReselection、spare域外的其他域中的一个或多个；
比如，将cellBarred置为barred，用户终端UE检测到小区状态为barred后不接入该小区。将subCarrierSpacingCommon的值置为与目标小区PBCH携带的内容中的subCarrierSpacingCommon不同的值。将pdcch-ConfigSIB1的值置为与目标小区PBCH携带的内容中的pdcch-ConfigSIB1不同的值。
根据修改后的PBCH携带的内容，生成PBCH调制信号，并将生成的PBCH调制信号映射到对应的时频域位置。
作为一个可选的实施例，在时频域位置将所述干扰信号发射出去包括：
将PBCH调制信号转换成时域信号；
根据记录的小区信息中的帧头偏移调整发送时机，将时域信号进行上变频、数模转换和放大处理后在时频域位置发送，对目标屏蔽区域内的小区进行NR信号的屏蔽。
参见图5，提供了一种NR信号屏蔽系统，包括：
扫频单元51，用于根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点；
小区搜索单元52，用于在各小区频点上进行反复循环小区搜索，记录检测出的小区信息；
干扰信号生成单元53，用于根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置；
干扰信号发射单元54，用于在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去，对目标屏蔽区域的小区进行NR信号屏蔽。
其中，初始扫频列表中包含的NR频段包括但不限于目标屏蔽区域所在国家或地区批准的NR商用频段，所述的初始扫频列表所包含的频段应在干扰信号发射单元54支持的NR频段范围内。
本发明实施例提供的一种NR信号屏蔽系统与前述各实施例提供的NR信号屏蔽方法相对应，NR信号屏蔽系统的相关技术特征可参考NR信号屏蔽方法的相关技术特征，在此不再赘述。
图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行如下方法：根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点；在各小区频点上进行反复循环小区搜索，记录检测出的小区信息；根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置，在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去，对目标屏蔽区域的小区进行NR信号屏蔽。
此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点；在各小区频点上进行反复循环小区搜索，记录检测出的小区信息；根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置，在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去，对目标屏蔽区域的小区进行NR信号屏蔽。
本发明实施例提供的一种NR信号屏蔽方法及系统，不需要使用外部同步源，由于未引入PSS/SSS干扰信号，能够提升小区搜索的成功率和准确率；通过反复的小区搜索实现精准时序同步，其产生的干扰信号占用的时频域资源少(只针对PBCH)；同时具有能通过修改PBCH携带的内容导致用户终端无法接入的优点，从而具有环保节能、减少工程成本并且屏蔽效果更好等优点。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种NR信号屏蔽方法，其特征在于，包括：
根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点；
在各小区频点上进行反复循环小区搜索，记录检测出的小区信息；
根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置，在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去，对目标屏蔽区域的小区进行NR信号屏蔽；
其中，所述小区信息包括NR小区频点、小区ID、SSB频域位置及其对应的时序信息、帧头偏移、SSB周期及时域分布规律、PBCH携带的内容；
其中，所述时序信息包含帧号、子帧号、时隙号，所述帧头偏移为NR基站下行信号相对内部时钟基准的偏移；
相应地，所述根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置包括：
根据小区频点对应的每一个小区信息，生成小区频点的PBCH DMRS调制信号；
对小区信息中的PBCH携带的内容进行修改，生成PBCH携带的新内容；
根据PBCH携带的新内容，生成PBCH调制信号；
将生成的PBCH调制信号映射到对应的时频域位置；
相应地，所述在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去包括：
将所述PBCH调制信号转换成时域信号；
根据记录的小区信息中的帧头偏移调整发送时机，将所述时域信号进行上变频、数模转换和放大处理后在所述时频域位置发送。
2.根据权利要求1所述的NR信号屏蔽方法，其特征在于，所述初始扫频列表中包含的频段包括目标屏蔽区域所在国家或地区批准的NR商用频段。
3.根据权利要求1所述的NR信号屏蔽方法，其特征在于，所述根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点包括：
根据初始扫频列表中包括的NR频段，在目标屏蔽区域内对每一个NR频段进行全频段扫描，并将扫描出的每一个小区频点记录于扫频结果列表中。
4.根据权利要求1所述的NR信号屏蔽方法，其特征在于，通过如下方式计算每一个频点的小区ID：
通过检测PSS确定；
通过检测SSS确定；
通过和/>计算出小区ID；
其中，小区ID依据以下公式计算：
；
其中，表示小区ID；/>表示小区标识1，由SSS承载；/>表示小区标识2，由PSS承载。
5.一种NR信号屏蔽系统，其特征在于，包括：
扫频单元，用于根据初始扫频列表中包括的NR频段，对目标屏蔽区域内的NR信号进行反复循坏扫描，扫描出每一个NR频段对应的小区频点；
小区搜索单元，用于在各小区频点上进行反复循环小区搜索，记录检测出的小区信息；
干扰信号生成单元，用于根据每一个小区信息，生成每一个小区频点的干扰信号并计算时频域位置；
干扰信号发射单元，用于在所述时频域位置将所述干扰信号发射出去，对目标屏蔽区域的小区进行NR信号屏蔽；
其中，所述小区信息包括NR小区频点、小区ID、SSB频域位置及其对应的时序信息、帧头偏移、SSB周期及时域分布规律、PBCH携带的内容；
其中，所述时序信息包含帧号、子帧号、时隙号，所述帧头偏移为NR基站下行信号相对内部时钟基准的偏移；
相应地，所述干扰信号生成单元具体用于：
根据小区频点对应的每一个小区信息，生成小区频点的PBCH DMRS调制信号；
对小区信息中的PBCH携带的内容进行修改，生成PBCH携带的新内容；
根据PBCH携带的新内容，生成PBCH调制信号；
将生成的PBCH调制信号映射到对应的时频域位置；
相应地，所述干扰信号发射单元具体用于：
将所述PBCH调制信号转换成时域信号；
根据记录的小区信息中的帧头偏移调整发送时机，将所述时域信号进行上变频、数模转换和放大处理后在所述时频域位置发送。
6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器调用所述程序指令能够执行权利要求1-4任一项所述的NR信号屏蔽方法。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1-4任一项所述的NR信号屏蔽方法。
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2020
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