EP3080869B1 - Jamming method and device with confined linear effect - Google Patents
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Description
L'invention concerne un procédé et un dispositif de brouillage utilisant un aérien linéique et un dispositif de brouillage, l'ensemble étant adapté à générer et diffuser des signaux perturbateurs ou de brouillage dans un espace fermé ou semi-ouvert donné sans impact sur le fonctionnement des éléments disposés à l'extérieur de cet espace.The invention relates to a method and a scrambling device using an overhead line and a scrambling device, the assembly being adapted to generate and broadcast disturbing or jamming signals in a given closed or semi-open space without impact on the operation. elements arranged outside this space.
Elle trouve son application pour perturber ou empêcher le fonctionnement de systèmes radioélectriques, de dispositifs de radiocommunication, dont l'emploi est illicite, ou de systèmes radioélectriques ne possédant pas d'autorisation de fonctionnement, au sein d'enceintes, de prisons, de salles d'examen, etc.It finds its application to disrupt or prevent the operation of radio systems, radiocommunication devices, the use of which is illegal, or radio systems that do not have operating authorization, in enclosures, prisons, cinemas examination, etc.
Dans certains environnements tels que les prisons, les centres d'examen, les établissements scolaires, certaines salles dans les ambassades, les centres d'expérimentations, etc., l'utilisation de dispositifs de radiocommunication, tels que les téléphones portables, est interdite. L'un des problèmes posés aujourd'hui est d'éradiquer toutes les radiocommunications non autorisées dans une enceinte fermée en contrôlant le confinement du signal utilisé pour empêcher ces communications en évitant toute gêne pour les utilisateurs extérieurs non concernés par cette interdiction des radiocommunications.In certain environments such as prisons, examination centers, schools, some rooms in embassies, experimental centers, etc., the use of radio communication devices, such as mobile phones, is prohibited. One of the problems today is to eradicate all unauthorized radiocommunications in a closed enclosure by controlling the containment of the signal used to prevent such communications by avoiding any inconvenience to outside users not concerned by this prohibition of radiocommunications.
L'état de l'art connu du demandeur décrit des systèmes de détection et des systèmes de brouillage qui vont bloquer les radiocommunications illicites et les systèmes qui les utilisent, depuis des antennes radio conventionnelles. Ces dispositifs présentent de nombreux inconvénients; en raison des pertes géométriques en 20.log10(R) de la puissance rayonnée depuis une antenne conventionnelle (R étant la distance au centre de phase de l'antenne), ils sont mal appropriés en termes d'efficacité, de couverture, de puissance émise ; le confinement n'est pas satisfaisant ce qui engendre des plaintes des opérateurs et des utilisateurs externes non concernés par cette interdiction ; ils sont très délicats à installer et à maintenir, et souvent onéreux dès que des couvertures significatives doivent être obtenues.The state of the art known to the applicant describes detection systems and jamming systems that will block the illicit radio communications and the systems that use them from conventional radio antennas. These devices have many disadvantages; due to geometrical losses 20.log 10 (R) of the radiated power from a conventional antenna (R being the distance from the antenna phase center), they are poorly suitable in terms of efficiency, coverage, power emitted; the containment is not satisfactory, which generates complaints from operators and external users not affected by this prohibition; they are very delicate to install and maintain, and often expensive as soon as significant hedges have to be obtained.
Le brevet
Le document intitulé
La demande de brevet
Il existe à l'heure actuelle un besoin de disposer d'un dispositif permettant un brouillage complet des radiocommunications considérées comme illicites, dispositif s'appliquant à l'intérieur d'un espace donné fermé en général (ou connu sous l'expression espace « indoor »), dont l'efficacité soit fiable, la couverture contrôlée, l'effet confiné, et le confinement contrôlé. L'expression « terminal illicite ou interdit » désigne un terminal, dispositif de radiocommunication qui n'a pas l'autorisation de fonctionner dans un périmètre donné et avec l'extérieur de ce périmètre.There is at present a need for a device allowing complete jamming of radio communications considered to be illegal, which device applies within a given closed space in general (or known as "space"). indoor "), whose effectiveness is reliable, controlled coverage, confined effect, and controlled containment. The term "unlawful or prohibited terminal" means a terminal, a radiocommunication device that is not authorized to operate in a given area and outside that perimeter.
On utilisera de manière indifférente l'expression «élément linéique» ou «aérien linéique » pour désigner un même élément.We shall use indifferently the expression "linear element" or "linear air" to designate the same element.
L'objet de l'invention repose notamment sur l'utilisation d'un ou de plusieurs aériens à géométrie linéique associés à des effecteurs constitués de dispositifs de brouillage et de couplages adaptés. L'emploi de ces effecteurs et la géométrie linéique de l'aérien permettent à la fois :
- d'assurer une couverture fiable du brouillage,
- de contrôler le confinement du brouillage,
- d'émettre simultanément de nombreux signaux de brouillage adressant simultanément un grand nombre d'intervalles en fréquence et un grand nombre de systèmes de radiocommunication dont les plans de fréquence sont inclus dans ces intervalles.
- to ensure reliable coverage of the interference,
- to control the confinement of the interference,
- transmit simultaneously many jamming signals simultaneously addressing a large number of frequency intervals and a large number of radio systems whose frequency plans are included in these ranges.
L'invention est définie par les caractéristiques des revendications indépendantes 1 et 10. L'invention concerne un dispositif de brouillage confiné disposé dans une zone de couverture dans laquelle peuvent se trouver des dispositifs de radiocommunication interdits dont on cherche à empêcher le fonctionnement, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les éléments suivants :
- au moins un câble linéique comprenant plusieurs orifices Oi permettant le rayonnement de signaux de brouillage, le câble linéique étant relié à un ou plusieurs effecteurs via un connecteur,
- le ou lesdits éléments effecteurs, étant adaptés à injecter à une extrémité au moins du câble linéique un ou plusieurs signaux de brouillage, le flux de puissance Pj,f du signal de brouillage Jj,f dans la bande Bj,f d'une porteuse f est choisi tel que le rapport PS,j,f/PJ,f, entre le flux de puissance PS,j,f du signal Sj,f potentiellement utilisable par le dispositif interdit sur la porteuse f et le flux de puissance PJ,f, du signal Jf présent sur la porteuse f pour empêcher le dispositif interdit de fonctionner est inférieur au seuil de fonctionnement SeuilS,j,f du dispositif interdit (PS,j/PJ,f ≤ SeuilS,j,f).
- at least one linear cable comprising a plurality of orifices Oi allowing the radiation of jamming signals, the linear cable being connected to one or more effectors via a connector,
- the one or more effectors being adapted to inject at least one of the linear cable one or more interference signals, the power flow P j, f of the interference signal J j, f in the band B j, f of a carrier f is chosen such that the ratio P S, j, f / P J, f , between the power flow P S, j, f of the signal S j, f potentially usable by the forbidden device on the carrier f and the power flow P J, f , of the signal J f present on the carrier f to prevent the forbidden device from operating is below the operating threshold Threshold S, j, f of the forbidden device (P S, j / P J, f ≤ Threshold S, j, f ).
Selon une variante de réalisation, l'effecteur est adapté à générer, pour un point M(r,l) où se trouve un dispositif de radiocommunication interdit, une valeur de la densité spectrale Nj,f(r,l) du signal de brouillage injecté dans le câble linéique via le connecteur telle que pour la bande Bi,f de chaque porteuse f on ait
- • r, l, sont les coordonnées d'un point M,
- • l0 désigne une distance linéique de référence, r0 désigne une distance radiale de référence à l'élément linéique,
- • P' désigne le taux des pertes linéiques le long du câble rayonnant à partir de la distance l0,
- • -C(r0) désigne les pertes par couplage dans la bande BJ à la distance radiale de référence r0,
- • η représente une marge de précaution tenant compte des atténuations supplémentaires du signal de brouillage lors de sa propagation du câble linéique au terminal interdit.
- • r, l, are the coordinates of a point M,
- • l 0 denotes a reference linear distance, r 0 denotes a reference radial distance to the linear element,
- • P 'denotes the rate of linear losses along the cable radiating from the distance l 0 ,
- -C (r 0 ) denotes the coupling losses in the band B J at the reference radial distance r 0 ,
- • η represents a margin of caution taking into account additional attenuations of the interference signal during its propagation of the linear cable to the forbidden terminal.
L'effecteur est, par exemple, adapté à générer une puissance d'émission tenant compte d'un ou de plusieurs des éléments suivants :
- les mesures des niveaux des signaux de balise, de contrôle et de trafic provenant d'émetteurs présents dans les réseaux externes et susceptibles d'entrer en communication avec les dispositifs illicites,
- le taux P' de pertes linéiques dans le câble linéique,
- les pertes par couplages -C(r0) du câble linéique,
- des marges η destinées à compenser les atténuations supplémentaires de nature diverses qui peuvent affecter le signal de brouillage J lors de sa propagation depuis le câble linéique jusqu'au dispositif à brouiller.
- measurements of the beacon, control and traffic signal levels from transmitters in the external networks likely to communicate with the illicit devices,
- the rate P 'of linear losses in the linear cable,
- losses by coupling -C (r 0 ) of the linear cable,
- margins η for compensating for additional attenuations of various kinds which may affect the interference signal J during its propagation from the linear cable to the device to be scrambled.
Selon une variante, les caractéristiques des dispositifs de radiocommunication interdits et les caractéristiques du régime de rayonnement du câble linéique sont préalablement connues ou mesurées pour paramétrer et régler les bandes de fréquence du signal de brouillage, la nature des signaux de brouillage émis et les niveaux en sortie de l'effecteur dont le signal est injecté dans le câble linéique via le coupleur.According to one variant, the characteristics of the forbidden radiocommunication devices and the characteristics of the radiation regime of the linear cable are previously known or measured in order to parameterize and adjust the frequency bands of the interference signal, the nature of the emitted interference signals and the levels of interference. output of the effector whose signal is injected into the linear cable via the coupler.
Au moins un des effecteurs est, par exemple, adapté à la génération et à l'émission des signaux de brouillage, et est un brouilleur générique large bande.At least one of the effectors is, for example, adapted to the generation and transmission of scrambling signals, and is a broadband generic scrambler.
L'effecteur est, par exemple, adapté à la génération et l'émission des signaux de brouillage et est composé d'un ensemble de brouilleurs dédiés, dont les signaux en sorties sont transmis à des modules de filtrage et d'amplification et redressement, puis injectés dans un coupleur, la sortie dudit coupleur étant injectée dans le câble linéique.The effector is, for example, adapted to the generation and emission of jamming signals and is composed of a set of dedicated jammers, whose output signals are transmitted to filtering and amplification and rectification modules, then injected into a coupler, the output of said coupler being injected into the linear cable.
Selon une variante, l'effecteur est, par exemple, adapté à la génération et l'émission des signaux de brouillage et comporte des modules de filtrage sélectifs en fréquence adaptés à exciser le signal de brouillage pour libérer une ou plusieurs porteuses utilisables par un sur-réseau de radiocommunication contrôlé.According to one variant, the effector is, for example, adapted to the generation and transmission of jamming signals and comprises modules frequency-selective filtering apparatus adapted to excise the scrambling signal to release one or more carriers usable by a controlled radiocommunication over-network.
Le dispositif peut comporter un moyen adapté à duplexer le signal en sortie d'un effecteur et un dispositif d'injection dudit signal dans deux câbles linéiques différents.The device may comprise means adapted to duplex the signal at the output of an effector and a device for injecting said signal into two different linear cables.
Le dispositif peut aussi comporter un premier effecteur disposé à une première extrémité du câble linéique et un deuxième effecteur disposé à une deuxième extrémité du câble linéique afin d'injecter un signal de brouillage J1, J2, à chaque extrémité du câble linéique.The device may also include a first effector disposed at a first end of the linear cable and a second effector disposed at a second end of the linear cable for injecting a jamming signal J1, J2 at each end of the linear cable.
Le dispositif peut comporter un système de baffles adapté à optimiser localement le confinement, baffles pour lesquelles on peut utiliser des grilles de passage de câbles électriques avec montage inversé, des grillages de mailles et de géométries diverses.The device may include a system of baffles adapted to locally optimize the confinement, baffles for which one can use grilles for passage of electric cables with inverted mounting, mesh meshes and various geometries.
L'invention concerne aussi un procédé de brouillage confiné du fonctionnement d'un ou de plusieurs dispositifs de radiocommunication interdits dans une zone donnée, mis en oeuvre dans le dispositif présentant l'une des caractéristiques précédentes, le procédé est caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :
- utiliser au moins un câble linéique comprenant plusieurs orifices Oi permettant le rayonnement de signaux de brouillage, le câble linéique étant relié à un ou plusieurs effecteurs via un connecteur,
- injecter à une extrémité au moins du câble linéique un ou plusieurs signaux de brouillage, le flux de puissance Pj,f du signal de brouillage Jj,f dans la bande Bj,f d'une porteuse f est choisi tel que le rapport PS,j,f/PJ,f, entre le flux de puissance PS,j,f du signal Sj,f potentiellement utilisable par le dispositif interdit sur la porteuse f et le flux de puissance PJ,f, du signal Jf présent sur la porteuse f pour empêcher le dispositif interdit de fonctionner soit inférieur au seuil de fonctionnement SeuilS,j,f du dispositif interdit (PS,j/PJ,f ≤ SeuilS,j,f).
- using at least one linear cable comprising a plurality of orifices Oi allowing the radiation of jamming signals, the linear cable being connected to one or more effectors via a connector,
- injecting at least one end of the linear cable one or more jamming signals, the power flow P j, f of the interference signal J j, f in the band B j, f of a carrier f is chosen such that the ratio P S, j, f / P J, f , between the power flow P S, j, f of the signal S j, f potentially usable by the forbidden device on the carrier f and the power flow P J, f , of signal J f present on the carrier f to prevent the forbidden device from operating is below the operating threshold Threshold S, j, f of the prohibited device (P S, J / P J, f ≤ Threshold S, j, f ).
Pour la mise en oeuvre du procédé, on génère une valeur de la densité spectrale Nj,f(r,l) pour le signal brouillage injecté dans le câble linéique telle que pour la bande Bi,f de chaque porteuse f
- • r, l, sont les coordonnées d'un point M,
- • l0 désigne une distance linéique de référence,
- • r0 désigne une distance radiale de référence au câble linéique,
- P' désigne le taux des pertes linéiques le long du câble rayonnant à partir de la distance l0,
- • -C(r0) désigne les pertes par couplage dans la bande BJ à la distance radiale de référence r0,
- • η représente une marge de précaution tenant compte des atténuations supplémentaires du signal de brouillage lors de sa propagation du câble au terminal interdit.
- • r, l, are the coordinates of a point M,
- • l 0 denotes a reference linear distance,
- R 0 denotes a reference radial distance to the linear cable,
- P 'denotes the rate of linear losses along the cable radiating from the distance l 0 ,
- -C (r 0 ) denotes the coupling losses in the band B J at the reference radial distance r 0 ,
- • η represents a margin of caution taking into account the additional attenuation of the interference signal during its propagation of the cable to the forbidden terminal.
D'autres caractéristiques et avantages du procédé et du dispositif selon l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif et nullement limitatif annexé des figures qui représentent :
- la
figure 1 , un exemple de dispositif selon l'invention comprenant un élément linéique en entrée duquel un dispositif de brouillage injecte un signal de brouillage dédié à l'éradication des radiocommunications non autorisées, - la
figure 2 , un détail d'élément linéique, - la
figure 3a , un exemple d'agencement d'un élément linéique pourvu à chacune de ses extrémités d'un effecteur et mis en oeuvre dans un espace avec une direction privilégiée, - la
figure 3b , un exemple possible d'agencement de plusieurs éléments linéiques pour la mise en oeuvre du procédé dans un espace fermé de forme rectangulaire ou carrée dont les éléments linéiques définissent le périmètre, dans lequel le signal de brouillage, émanant de deux effecteurs présents aux extrémités d'une diagonale, est distribué dans chaque demi-périmètre, - la
figure 4 , une représentation d'un élément linéique avec un effecteur connecté à chaque extrémité.
- the
figure 1 an example of a device according to the invention comprising a linear element at the input of which a scrambling device injects a scrambling signal dedicated to the eradication of unauthorized radiocommunications, - the
figure 2 , a linear element detail, - the
figure 3a an example of an arrangement of a linear element provided at each of its ends with an effector and implemented in a space with a privileged direction, - the
figure 3b , a possible example of arrangement of several linear elements for the implementation of the method in a closed space of rectangular or square shape whose linear elements define the perimeter, in which the jamming signal, emanating from two effectors present at the ends of a diagonal, is distributed in each half-perimeter, - the
figure 4 , a representation of a linear element with an effector connected to each end.
Afin de mieux faire comprendre l'objet de l'invention, la description est donnée à titre illustratif et nullement limitatif pour une application visant à empêcher le fonctionnement (émission/réception) d'un téléphone mobile dont l'utilisation est interdite au sein d'une prison, c'est-à-dire que l'on va faire en sorte que les signaux de signalisation à destination de ce téléphone mobile ne puissent être ni décodés ni interprétés par ce dernier, ce qui lui rend impossible tout accès au réseau, toute demande d'appel ou toute réponse aux appels. Cet exemple peut être étendu à tous les dispositifs de radiocommunication dont le fonctionnement n'est pas autorisé dans un espace donné.In order to better understand the object of the invention, the description is given for illustrative and not limiting purposes for an application to prevent the operation (transmission / reception) of a mobile phone whose use is prohibited within 'a prison, that is to say that we will ensure that the signaling signals to this mobile phone can not be decoded or interpreted by the latter, which makes it impossible for any access to the network any request for a call or any answer to the calls. This example can be extended to all radio devices whose operation is not allowed in a given space.
La
L'effecteur 2 est par exemple composé de:
- un ou plusieurs dispositifs de génération et d'émission de signaux de brouillages 5, 5',
- un ou plusieurs modules de filtrages et des étages d'amplification et redressement 6, 6', des signaux émis par les dispositifs de génération et d'émission précités, ces modules de filtrages et amplification permettant de régler finement les bandes, les porteuses et les niveaux en sortie,
- d'un coupleur 7 permettant de constituer le signal effectivement injecté dans l'aérien linéique 1 via le connecteur 3.
- one or more devices for generating and transmitting
interference signals 5, 5 ', - one or more filtering modules and amplification and
rectification stages 6, 6 ', signals emitted by the above-mentioned generation and transmission devices, these filtering and amplification modules making it possible to finely adjust the bands, the carriers and the output levels, - a coupler 7 making it possible to constitute the signal effectively injected into the linear aerial 1 via the connector 3.
Un tel agencement permet de produire un signal de brouillage large bande ou un signal de brouillage multi-bande, de bandes de fréquence, de porteuses et de niveaux adéquats dans des zones données où des téléphones mobiles 4 dont on cherche à empêcher le fonctionnement peuvent se trouver. En pratique, le signal de brouillage est injecté dans l'aérien linéique via le connecteur 3 avec un niveau ajusté sur chaque bande et sur chaque porteuse dans ces bandes pour brouiller et empêcher sur ces porteuses tous les échanges de données entre le terminal mobile et des réseaux de communications interdites, et ce, dans l'ensemble de la zone couverte par l'aérien linéique. C'est-à-dire que dans l'exemple de la
L'aérien à géométrie linéique 1 présente par exemple des caractéristiques de rayonnement qui, combinés à des effecteurs adaptés tels que décrits ci-dessus, permettent de perturber le fonctionnement de téléphone mobile présent au point M(r,l) en contrôlant précisément le flux de la puissance rayonnée PJ(r,l) en fonction de la distance linéique l et de la distance radiale r qui définissent les positions M(,l) d'un ou de plusieurs dispositifs illicites (i.e. les positions des téléphones mobiles 4 dans la zone couverte par l'aérien linéique). La distance linéique l est définie, par exemple, par rapport au connecteur 3 de l'élément linéique. La distance radiale r est déterminée par la mesure de la perpendiculaire à l'élément linéique qui rencontre le point M(r,l), par exemple.The aerial
Plus précisément, le flux de puissance de brouillage rayonné PJ(l,r) par l'aérien dans une bande brouillée BJ au point M(r,l) repéré par la distance linéique l et la distance radiale r, est donné en décibel (dB) par le régime « cylindrique » de rayonnement exprimé par la formule suivante :
- • l désignant la distance linéique,
- • r désignant la distance radiale à l'élément linéique,
- • l0 désignant une distance linéique de référence (en général l'homme de l'art considère l0 comme nul ou très faible et fait correspondre l0 par exemple à la sortie du coupleur 7) et P0(l0) désignant la puissance correspondante dans la bande BJ résultant de l'injection du signal de brouillage dans l'aérien via le connecteur 3,
- • P' désignant le taux des pertes linéiques le long de l'aérien rayonnant à partir de la distance linéique de référence l0 (perte supposée, pour simplifier l'écriture mais sans limitation de généralité, constante dans la bande BJ, elle-même supposée suffisamment étroite); cette valeur est une donnée constructeur en général ou une grandeur appairée par la mesure dans chacune des bandes BJ, cette valeur est d'au plus quelques dB par 100 m de propagation dans l'aérien,
- • r0 désignant une distance radiale de référence à l'élément linéique (en général l'homme de l'art considère r0 = 2 m),
- • -C(r0) désignant les pertes par couplage dans la bande BJ à la distance radiale de référence r0 ; (-C(r0), donnée constructeur en général, ou appairée par mesure, présente une valeur de l'ordre de -55 dB à -70 dB à distance radiale de référence r0= 2m, homogène sur la longueur de l'aérien),
- • PJ(l,r) est le flux de puissance dans la bande BJ du signal J au point M(r,l). Dans le cas où l'on a plusieurs signaux de brouillage, la puissance PJ considérée est globale et peut correspondre à plusieurs sous bandes (dans ce cas ce qui compte pour l'efficacité du brouillage est PS / PJ < Seuils dans la bande précédemment notée BJ de la porteuse de S).
- Where l denotes the linear distance,
- Where r denotes the radial distance to the linear element,
- 1 0 denoting a reference linear distance (in general the man of the art considers l 0 as zero or very weak and corresponds to 0 for example the output of the coupler 7) and P 0 (l 0 ) designating the corresponding power in the band B J resulting from the injection of the interference signal into the aerial via the connector 3,
- • P 'denoting the rate of linear losses along the aerial radiating from the reference linear distance l 0 (assumed loss, to simplify the writing but without limitation of generality, constant in the band B J , itself even supposed to be sufficiently narrow); this value is a manufacturer datum in general or a quantity paired by the measurement in each of the bands B J , this value is at most a few dB per 100 m of propagation in the air,
- Where r 0 denotes a reference radial distance to the linear element (generally those skilled in the art consider r 0 = 2 m),
- • -C (r 0 ) designating the losses by coupling in the band B J at the reference radial distance r 0 ; (-C (r 0 ), constructor data in general, or paired by measurement, has a value of the order of -55 dB at -70 dB at radial distance of reference r 0 = 2m, homogeneous over the length of the air),
- • P J (l, r) is the power flow in the band B J of the signal J at the point M (r, l). In the case where there are several interference signals, the power P J considered is global and can correspond to several sub-bands (in this case what counts for the interference efficiency is P S / P J <Threshold s in the previously noted band B J of the carrier of S).
Dans la formulation (1) ci-dessus :
- le taux des pertes linéiques P' par propagation dans l'aérien est faible, ce qui garantit un niveau de radiation de l'aérien homogène sur les longueurs visées par l'invention, la distance linéique vérifiant typiquement l∈[l0,L] ; L ≤ 100 m,
- le régime cylindrique (exprimé en dB par -10.log10(r/r0) dans la formulation(1)) des pertes de propagation par rayonnement dépend linéairement de l'inverse de la distance radiale r à l'aérien linéique et non pas quadratiquement de l'inverse de la distance R (distance réelle/centre de phase) absolue au centre de phase de l'aérien comme dans le cas des systèmes classiques décrits dans l'état de l'art.
- the rate of linear losses P 'by propagation in the air is low, which guarantees a level of radiation of the aerial homogeneous on the lengths covered by the invention, the linear distance typically satisfying l∈ [l 0 , L] ; L ≤ 100 m,
- the cylindrical regime (expressed in dB by -10.log 10 (r / r0) in the formulation (1)) of radiation propagation losses depends linearly on the inverse of the radial distance r at the linear overhead and not quadratically of the inverse of the distance R (real distance / phase center) absolute at the center of phase of the aerial as in the case of conventional systems described in the state of the art.
Les dimensions de l'élément aérien linéique, son diamètre Φ, sa longueur L et son orientation par rapport à la géométrie de la zone à couvrir, ainsi que la répartition des orifices Oi permettant la diffusion des signaux de brouillage J et le positionnement d'éventuels baffles pour faciliter le confinement sont choisis notamment en fonction des dispositifs de radiocommunication dont on souhaite éradiquer le fonctionnement, et de la géométrie de la zone dans laquelle on souhaite éradiquer le fonctionnement des radiocommunications illicites.The dimensions of the linear air element, its diameter Φ, its length L and its orientation with respect to the geometry of the zone to be covered, as well as the distribution of the orifices Oi allowing the diffusion of the interference signals J and the positioning of possible baffles to facilitate the confinement are chosen in particular according to the radiocommunication devices whose operation it is desired to eradicate, and the geometry of the zone in which it is desired to eradicate the operation of illicit radiocommunications.
Lorsque la zone à couvrir présente des directions privilégiées (couloirs, coursives) comme sur la
Les puissances d'émission de l'effecteur 2 sont réglées, par exemple en tenant compte d'un ou plusieurs des éléments suivants:
- les mesures des niveaux de champs correspondant provenant des émetteurs 8, 9, 10, 11 présents dans les réseaux externes et susceptibles d'entrer en communication avec les terminaux illicites dont on veut éradiquer les radiocommunications, et
- le régime de pertes linéique explicité par la formule (1) ci-dessus, et
- de marges η destinées à compenser les atténuations supplémentaires de natures diverses qui peuvent affecter le signal de brouillage J lors de sa propagation depuis l'aérien linéique 1 jusqu'au dispositif d'émission à brouiller, 4, (murs, portes, corps humain, etc.).
- measurements of the corresponding field levels coming from the
8, 9, 10, 11 present in the external networks and likely to communicate with the illicit terminals whose radiocommunications are to be eradicated, andtransmitters - the linear loss regime explained by formula (1) above, and
- of margins η intended to compensate for the additional attenuation of various kinds which may affect the jamming signal J during its propagation from the linear aerial 1 to the transmitting device to be scrambled, 4 (walls, doors, human body, etc.).
L'objectif est d'obtenir un signal de brouillage J de niveau au moins tel que, dans chaque bande Bj j = 1...J et pour chaque voie balise ou de contrôle f dans chaque bande Bj correspondant aux émetteurs externes susceptibles d'entrer en communication avec les terminaux émetteurs/récepteurs illicites dont on veut éradiquer les radiocommunications, le flux de puissance Pj,f du signal de brouillage Jj,f dans la bande Bj,f de la porteuse f soit tel que le signal Sj,f potentiellement utilisable par le terminal interdit (indice i) sur la porteuse f, de flux de puissance PS,i,f, soit reçu avec un rapport PS,i,f/Pj,f inférieur au seuil de fonctionnement SeuilS,j,f du terminal portable interdit (ce seuil de fonctionnement SeuilS,j,f étant connu de l'homme de métier pour chaque réseau de radiocommunication et pour chaque type de porteuse balises f à interdire, par consultation des normes de ces réseaux). Ou encore, le rapport PS,j,f/PJ,f, entre le flux de puissance PS,j,f du signal Sj,f potentiellement utilisable par le dispositif interdit sur la porteuse f et le flux de puissance PJ,f, du signal Jf présent sur la porteuse f pour empêcher le dispositif interdit de fonctionner est inférieur au seuil de fonctionnement SeuilS,j,f du dispositif interdit (PS,j,f/PJ,f ≤ SeuilS,j,f). Ceci s'écrit en décibels :
- 10.log10(PS,j,f) - 10.log10(Pj,f) ≤ 10.log10(SeuilS,j,f) dans la bande Bi,f de la porteuse j, f, j étant l'indice de la bande du terminal, f celui de la porteuse, ou encore :
- 10.log10(Pj,f) ≥ 10.log10(PS,j,f) - 10.log10(SeuilS,j,f) dans la bande Bi,f de la porteuse f
- 10.log 10 (P S, j, f ) - 10.log 10 (P j, f ) ≤ 10.log 10 (Threshold S, j, f ) in the band B i, f of the carrier j, f, j being the index of the band of the terminal, that of the carrier, or else:
- 10.log 10 (P j, f ) ≥ 10. log 10 (P S, j, f ) - 10.log 10 (Threshold S, j, f ) in the band B i, f of the carrier f
Considérant un terminal interdit au point M(r,l), la densité spectrale Nj,f(r,l) du signal brouillage injecté dans l'aérien linéique via le connecteur 3 doit donc vérifier pour la bande Bi,f de chaque porteuse f :
Cette condition exprimée dans la formule (2), devant être vérifiée pour une zone définie par un rayon r0≤r≤ rmax, l0≤l≤Lmax une condition suffisante est de la vérifier pour r= rmax, l=Lmax, η=ηmax
This condition expressed in the formula (2), to be verified for a zone defined by a radius r 0 ≤r≤r max , l 0 ≤l≤L max a sufficient condition is to check for r = r max , l = L max , η =
L'exemple illustratif et non limitatif de la
En grandeurs réelles :
- PS,8 / PJ,8 ≤ SeuilS,8 dans la bande BJ,8 de la porteuse f8
- PS,9 /PJ,9 ≤ SeuilS,9 dans la bande BJ,9 de la porteuse f9
- PS,10 / PJ,10 ≤ SeuilS,10 dans la bande BJ,10 de la porteuse f10
- PS,11 / PJ,11 ≤ SeuilS,11 dans la bande BJ,11 de la porteuse f11
- P S, 8 / P J, 8 ≤ Threshold S, 8 in the band B J, 8 of the carrier f 8
- P S, 9 / P J, 9 ≤ Threshold S, 9 in the band B J, 9 of the carrier f 9
- P S, 10 / P J, 10 ≤ Threshold S, 10 in the band B J, 10 of the carrier f 10
- P S, 11 / J P, 11 S ≤ Threshold, 11 in the strip B J, 11 of the carrier f 11
En décibels :
- 10.log10(PJ,8)≥10.log10(PS,8)-10.log10(SeuilS,8) dans la bande BJ,8 de la porteuse f8
- 10.log10(PJ,9)≥10.log10(PS,9)-10.log10(SeuilS,9) dans la bande BJ,9 de la porteuse f9
- 10.log10(PJ,10)≥10.log10(PS,10)-10.log10(SeuilS,10) dans la bande BJ,10 de la porteuse f10
- 10.log10(PJ,11)≥10.log10(PS,11)-10.log10(SeuilS,11) dans la bande BJ,11 de la porteuse f11, et ce,
- 10.log 10 (P J, 8 ) ≥10.log 10 (P S, 8 ) -10.log 10 (Threshold S, 8 ) in the band B J, 8 of the carrier f 8
- 10.log 10 (P J, 9 ) ≥10.log 10 (P S, 9 ) -10.log 10 (Threshold S, 9 ) in the band B J, 9 of the carrier f 9
- 10.log 10 (P J, 10 ) ≥10.log 10 (P S, 10 ) -10.log 10 (Threshold S, 10 ) in the band B J, 10 of the carrier f 10
- 10.log 10 (P J, 11 ) ≥10.log 10 (P S, 11 ) -10.log 10 (Threshold S, 11 ) in the band B J, 11 of the carrier f 11 , and this,
On en déduit que les niveaux de densité spectrale de puissance injectés NS,8 NS,9 NS,10 NS,11 dans l'aérien linéique via le connecteur 3 doivent vérifier les conditions suivantes en décibels :
Le dispositif effecteur 2 permettant la génération et l'émission des signaux de brouillage est composé, par exemple, d'un brouilleur générique large bande ou bien d'un ensemble de brouilleurs dédiés chacun à l'un des réseaux de radiocommunications interdites dans la zone couverte, redressés en amplitude le cas échéant, et dont les sorties sont couplées selon des procédés bien connus de l'homme du métier avant injection dans l'aérien linéique de manière à traiter plusieurs bandes Bj et de multiples porteuses fj simultanément. Ses caractéristiques sont, par exemple, choisies en fonction des dispositifs illicites susceptibles de se trouver dans une zone surveillée. Ceci permet en quelque sorte de construire un effecteur « à la carte » spécifiquement adapté à la configuration radioélectrique traitée et aux réseaux dont les communications doivent être localement neutralisées.The
Par exemple, il est possible d'utiliser des brouilleurs dédiés de radio-cellulaires de deuxième, troisième et quatrième Génération, des brouilleurs GPS (acronyme anglo-saxon de Global Positioning system) des brouilleurs opérant la bande industriel ISM (Industrial, scientific et medical) (de type radio courte Bluetooth, ou suivant le protocole sans fil WiFi), etc. (voir
Il est aussi possible d'utiliser un dispositif supplémentaire adapté à redresser des niveaux de puissance par amplification et filtrage dédiée de chaque sous-bande pour compenser si besoin une dispersion en fréquence des niveaux d'émission nécessaires (voir
- une inhomogénéité des pertes de câbles en fonction des fréquences (aériens linéiques dispersifs),
- une inhomogénéité des niveaux de signaux S8, S9, S10, S11 reçus par les systèmes de radiocommunication illicites et que l'on veut brouiller.
- inhomogeneity of cable losses as a function of the frequencies (dispersive linear overhead),
- an inhomogeneity of the signal levels S 8 , S 9 , S 10 , S 11 received by the illicit radio systems and which one wants to scramble.
Selon une autre variante de réalisation on va réaliser une excision en fréquence, procédé connu de l'homme du métier, d'une ou plusieurs porteuses dans le signal de brouillage par un filtrage adapté au niveau des étages d'amplification et redressement (6, 6'), de manière à permettre l'utilisation de ces porteuses pour des radiocommunications contrôlées par l'opérateur du système, appels d'urgence, sur-réseau de radiocommunications autorisées, etc.According to another variant embodiment, frequency excision, a method known to those skilled in the art, of one or more carriers in the scrambling signal by a filtering adapted at the level of the amplification and rectification stages (6, 6 '), so as to allow the use of these carriers for radio controlled by the system operator, emergency calls, authorized on-network radiocommunications, etc.
Le procédé selon l'invention associé à l'exemple de la
- 1) définir la disposition des aériens linéiques dans une zone à contrôler dans laquelle les radiocommunications illicites doivent être empêchées,
- 2) définir des paramètres pour un signal de brouillage: bande de fréquence, niveaux de flux de puissance de brouillage dans la zone à contrôler exprimés en fonction notamment des distances radiales des différents points de la zone aux aériens linéiques disposés pour couvrir ladite zone, des mesures de niveaux de champs ou des éléments précités,
- 3) émettre un signal de puissance adaptée à brouiller les dispositifs illicites présents dans la zone contrôlée à partir des aériens linéiques qui y sont disposés, le niveau de signal étant tel que le rapport entre le flux de puissance de fonctionnement du dispositif illicite et le flux de puissance du signal de brouillage est inférieur à la valeur seuil de fonctionnement du dispositif illicite.
- 1) to define the arrangement of line-spacecraft in a zone to be controlled in which illicit radiocommunications must be prevented,
- 2) define parameters for an interference signal: frequency band, interference power flow levels in the area to be controlled expressed as a function in particular of the radial distances of the various points of the zone with linear airs arranged to cover said zone, measurements of field levels or of the aforementioned elements,
- 3) to emit a power signal adapted to scramble the illicit devices present in the controlled zone from the linear aerials which are arranged therein, the signal level being such that the ratio between the operating power flow of the illicit device and the flow interference signal power is less than the operating threshold value of the illicit device.
La
La
Les orifices de l'élément linéique permettent l'émission de signaux de brouillages J1, J2, le téléphone mobile 4 situé dans le couloir ne peut décoder les signaux émis par des extérieurs. Les paramètres de brouillage, de niveaux de puissance, seront notamment choisis en fonction de l'agencement linéaire de ces éléments linéiques.The openings of the linear element allow the emission of interference signals J 1 , J 2 , the mobile phone 4 located in the corridor can decode the signals emitted by exteriors. The parameters of interference, power levels, will be selected in particular according to the linear arrangement of these linear elements.
La
La
Ce mode de réalisation permet notamment :
- de mieux homogénéiser le niveau du signal J de brouillage dans les aériens linéiques grâce à une propagation à double sens, et de garantir une meilleure couverture du brouillage,
- de réduire les niveaux d'émission du signal de brouillage aux extrémités de l'aérien linéique et de garantir de ce fait un meilleur confinement du brouillage.
- to better homogenize the level of the jamming J signal in linear aerials by means of two-way propagation, and to guarantee a better coverage of the interference,
- to reduce the emission levels of the jamming signal at the ends of the overhead line and thus to ensure better confinement of the interference.
Sans sortir du cadre de l'invention d'autres variantes de mise en oeuvre de l'invention sont possibles.Without departing from the scope of the invention, other variants of implementation of the invention are possible.
Par exemple, il est possible d'adjoindre au dispositif des baffles pour optimiser localement le confinement. Pour la nature, la forme et la taille des baffles, on peut utiliser : des grilles de passage de câbles électriques (fréquences > 900 MHz) avec montage inversé, des grillages de mailles et géométries diverses. L'exemple d'un grillage plan rectangle d'ouverture.≥ (λ/2)2 (À: longueur d'onde de l'émission de brouillage) conduit à une directivité d'environ 120°, un rapport Avant/Arrière de l'ordre de 10 à 15dB). Ceci facilite le confinement du signal de brouillage lors d'installation en « milieu semi-ouvert », par exemple pour des fenêtres prisons ou fenêtre salles examen/conférence, ou lorsqu'il existe des problèmes de diffraction (conduites métalliques, autres).For example, it is possible to add baffles to the device to locally optimize the confinement. For the nature, shape and size of the baffles, it is possible to use: grilles for the passage of electric cables (frequencies> 900 MHz) with inverted mounting, meshes and various geometries. The example of an open rectangular grid aperture.≥ (λ / 2) 2 (At: wavelength of the interference emission) leads to a directivity of about 120 °, a Forward / Back ratio of the order of 10 to 15 dB). This facilitates the confinement of the jamming signal during installation in "semi-open environment", for example for windows prisons or window examination / conference rooms, or when there are diffraction problems (metal pipes, other).
Une autre variante consiste à adjoindre une métrologie en phase installation/maintenance ce qui permet de faciliter l'installation et le réglage du dispositif. Pour cela on peut utiliser un analyseur de spectre, ou encore des stations mobiles de contrôle du spectre connus de l'homme du métier.Another variant is to add a metrology in phase installation / maintenance which facilitates the installation and adjustment of the device. For this purpose, it is possible to use a spectrum analyzer, or else mobile spectrum control stations known to those skilled in the art.
Selon une autre variante de réalisation, on peut adjoindre un « sur-réseau » de communications filaires totalement contrôlé, ou encore un « sur-réseau » de communications exploitant des courants de ligne etc.According to another variant embodiment, it is possible to add a totally controlled "over-network" of wired communications, or else an "over-network" of communications using line currents, etc.
Selon une autre variante de réalisation, on peut adjoindre un « sur-réseau » de radiocommunications « à la carte » totalement contrôlé, au moyen des éléments suivants :
- choix de fréquences porteuses d'après un relevé préalable des planifications en fréquence des réseaux externes selon des procédés connus de l'homme de l'art.
- le cas échéant, excision en fréquence du signal de brouillage pour « libérer » les porteuses et les rendre exploitables.
- installation d'un micro réseau local exploitant les porteuses libérées et relais vers réseau externe.
- choice of carrier frequencies according to a preliminary survey of the frequency schedules of the external networks according to methods known to those skilled in the art.
- if necessary, frequency excision of the scrambling signal to "release" the carriers and make them exploitable.
- installation of a local area network microphone using the released carriers and relay to external network.
Des exemples de composantes utilisables sur les porteuses libérées pour un tel sur-réseau sont des points d'accès sans fil DECT (Digital Enhanced Cordless Telephone), des pico/femto-cellules du système de troisième génération UMTS (Universal Mobile Télécommunications System) ou de la norme LTE (Long Term Evolution), des points d'accès points Wifi ou WiFi Direct, des terminaux UMTS «dispositif à dispositif » ou des terminaux LTE manet (Release 12) connus de l'homme du métier, etc.Examples of components usable on the carriers released for such an on-network are wireless access points DECT (Digital Enhanced Cordless Telephone), pico / femto-cells of the third generation system UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) or of the LTE (Long Term Evolution) standard, Wi-Fi or WiFi Direct points, UMTS "device-to-device" terminals or LTE manet (Release 12) terminals known to those skilled in the art, etc.
Le dispositif et le procédé selon l'invention présente notamment les avantages suivants :
- une éradication totale des radiocommunications dans la gamme 0,3 - 3 GHZ, avec un seul dispositif selon l'invention,
- un confinement du brouillage à une zone donnée sans impact sur l'environnement extérieur, en raison de la nature linéique de l'aérien et du régime de pertes cylindriques qui en découle selon la formulation (1),
- une souplesse d'installation, avec un déploiement de dispositifs « à la carte »,
- une facilité de maintenance,
- de nombreuses possibilités d'extension en termes de fonctions ajoutées et en termes de services.
- a total eradication of radiocommunications in the range 0.3 - 3 GHZ, with a single device according to the invention,
- containment of the interference to a given area without impact on the external environment, because of the linear nature of the aerial and the consequent loss of cylindrical losses according to the formulation (1),
- flexibility of installation, with a deployment of "à la carte" devices,
- ease of maintenance,
- many possibilities of extension in terms of added functions and in terms of services.
Claims (11)
- A contained jamming device arranged in a coverage zone in which there can be prohibited radio communication devices, the operation of which it is sought to prevent, characterized in that it comprises at least the following elements:• at least one linear cable (1) comprising a plurality of orifices Oi allowing the radiation of jamming signals, the linear cable (1) being linked to one or more effectors (2) via a connector (3),• said effector element or elements (2), being adapted for injecting, at at least one end of the linear cable (1), one or more jamming signals, the power flux Pj,f of the jamming signal Jj,f in the band Bj,f of a carrier f is chosen such that the ratio PS,j/PJ,f between the power flux PS,j,f of the signal Sj,f potentially usable by the prohibited device on the carrier f and the power flux PJ,f, of the signal Jf present on the carrier f to prevent the prohibited device from operating is below the operating threshold SeuilS,j,f of the prohibited device (PS,j/PJ,f ≤ SeuilS,j,f) and in that• the effector or effectors (2) are adapted to generate, for a point M(r,l) where a prohibited radio communication device (4) is located, a value of the spectral density Nj,f(r,l) of the jamming signal injected into the linear antenna via the connector (3) such that, for the band Bi,f of each carrier f, the following applies:• r, l are the coordinates of a point M,• l0 designates a reference linear distance, r0 designates a reference radial distance to the linear element,• P' designates the rate of the linear losses along the antenna radiating from the distance l0,• -C(r0) designates the losses by coupling in the band BJ at the reference radial distance r0,• η represents a safety margin taking account of the additional attenuations of the jamming signal in its propagation from the antenna to the prohibited terminal.
- The jamming device as claimed in claim 1, characterized in that said effector (2) is adapted for generating a transmission power taking account of one or more of the following elements:- the measurements of the levels of the beacon, control and traffic signals originating from transmitters (8, 9, 10, 11) present in the external networks and likely to enter into communication with the illicit devices,- the rate P' of linear losses in the linear cable,- the losses by couplings -C(r0) of the linear cable,- margins η intended to compensate for the additional attenuations of various natures which can affect the jamming signal J in its propagation from the linear cable (1) to the device (4) to be jammed.
- The jamming device as claimed in claim 1, in which the characteristics of the prohibited radio communication devices and the characteristics of the cable radiation regime are previously known or measured to parameterize and set the frequency bands of the jamming signal, the nature of the jamming signals transmitted and the levels at the output of the effector whose signal is injected into the linear cable via the coupler (3).
- The jamming device as claimed in one of the preceding claims, characterized in that at least one of the effectors (2) is adapted for generating and transmitting jamming signals and is a wideband generic jammer.
- The jamming device as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the effector (2) is adapted for generating and transmitting jamming signals and is composed of a set of dedicated jammers, the output signals of which are transmitted to filtering and amplification and rectification modules (6, 6'), then injected into a coupler (7), the output of said coupler (7) being injected into the linear cable (1).
- The jamming device as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the effector (2) is adapted for generating and transmitting jamming signals and comprises frequency-selective filtering modules adapted for excising the jamming signal to free up one or more carriers that can be used by a controlled radio communication sub-network.
- The jamming device as claimed in one of the preceding claims, characterized in that it comprises a means adapted for duplexing the signal at the output of an effector and a device for injecting said signal into two different linear cables.
- The jamming device as claimed in one of the preceding claims, characterized in that it comprises a first effector (42a) arranged at a first end (41a) of the linear cable (41) and a second effector (42b) arranged at a second end (41b) of the linear cable in order to inject a jamming signal J1, J2, at each end of the linear cable (41).
- The jamming device as claimed in one of the preceding claims, characterized in that it comprises a system of baffles adapted for locally optimizing the containment, such as electric cable entry gratings with inverted mounting, gratings of various meshes and geometries.
- A method for contained jamming of the operation of one or more radio communication devices prohibited in a given zone, implemented in the device as claimed in one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises at least the following steps:• using at least one linear cable (1) comprising a plurality of orifices Oi allowing the radiation of jamming signals, the linear cable being linked to one or more effectors (2) via a connector (3),• injecting, at at least one end of the linear cable (1), one or more jamming signals, the power flux Pj,f of the jamming signal Jj,f in the band Bj,f of a carrier f being chosen such that the ratio PS,j,f/PJ,f between the power flux PS,j,f of the signal Sj,f potentially usable by the prohibited device on the carrier f and the power flux PJ,f of the signal Jf present on the carrier f to prevent the prohibited device from operating is below the operating threshold SeuilS,j,f of the prohibited device (PS,j,f/PJ,f ≤ SeuilS,j,f).
- The contained jamming method as claimed in claim 10, characterized in that a value of the spectral density Nj,f(r,l) is generated for the jamming signal injected into the linear cable such that, for the band Bi,f of each carrier f:• r, l are the coordinates of a point M,• l0 designates a reference linear distance,• r0 designates a reference radial distance to the linear element,• P' designates the rate of the linear losses along the cable radiating from the distance l0,• -C(r0) designates the losses by coupling in the band BJ at the reference radial distance r0,• η represents a safety margin taking account of the additional attenuations of the jamming signal in its propagation from the linear cable to the prohibited terminal.
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