专利名称：一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，特别是一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的方法及装置。
背景技术：
手机的普及在给人们的生活带来方便的同时也会造成一些安全隐患，例如在飞机上使用手机会给飞行安全造成隐患、在医院使用手机会给病人的安全造成隐患、在加油站使用手机会存在火灾隐患。另外，在教堂、影剧院等公共场所使用手机会影响公共秩序；在考场、会议室中手机可能成为违规、违法的工具；在恐怖袭击中手机又可充当引爆工具。所以在特定的局部空间内需要限制手机的使用。也就是说在诸如飞机机舱等特定的局部空间内必须强迫手机的使用者关闭其手机。
然而在现实生活中，虽然在禁止使用手机的场所设有关闭手机的提示，在飞机上甚至进行关闭手机的人为提示及广播提示，但这种提示的基点是人们的自觉性，如果有人忘记关机或故意不服从关机的提示，有关人员无法有效监督是否仍有开机状态的手机的存在，也就无法制止不关机的行为。因此在不允许开机或使用手机的场所必须使用一种有效的手段检测出未关机的手机，进而强迫其关机。
从技术角度看，手机在不打电话的情况下通常不发射信号，其依赖对基站持续发射的特定的控制信号的接收与基站保持联系。目前没有专门的设备去检测手机在开机但不发射信号的状态下的存在。虽然在一定条件下，手机会自动发射信号，例如当基站要求手机定时登记的时间到时，或者手机从一个基站小区漫游到另外一个基站小区时；在这两种情况发生时可以通过检测手机发射的信号，来检测出开机但未打电话的手机的存在。然而这两种情况的发生均存在较长时间的时延，比如正常情况下的所述的定时登记时间通常长达数小时，所以采用这种方法来对手机的开关状态进行检测在实际种显然是不可取的。
需要注意的是，所述手机是处于开机状态还是处于关机状态是指手机的正常通信功能是否打开。因为有些手机，例如索爱的p800/802手机，其能够在关闭手机通信功能的情况下，使用手机的其它功能(如游戏等)。所以本发明所指的处于开机状态的手机是指手机的通信功能处于打开状态；本发明所指的处于关机状态的手机是指手机的通信功能处于关闭状态。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的方法及装置，该方法及装置可以被用于需要对手机进行强制性关机的局部空间内(例如飞机机舱内，考场内、加油站等特定局部空间内)，其可检测出在所述的特定局部空间内是否存在未关机的手机，进而通知或强迫处于开机状态中的手机关机。
本发明的技术方案为一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的方法，其中包括向局部空间发射基站控制信号；所述的基站控制信号使处于所述的局部空间内且为开机状态的手机接收到该基站控制信号后发生空闲切换，并发出手机登记信号；对所述的手机登记信号进行接收和处理，从而检测出在所述的局部空间内是否存在处于开机状态的手机。
所述基站控制信号的信号强度大于同处于所述局部空间内的其它基站信号的信号强度；并且所述的基站控制信号的信号强度需满足使处于所述的局部空间内且为开机状态的手机发生空闲切换而处于所述的局部空间外且为开机状态的手机不发生空闲切换的强度。
本发明所述的方法，还包括以下步骤
从接收到的手机登记信号中分解出IMSI信息，统计IMSI的数量，从而判断出在所述设定的局部空间内处于开机状态手机的数量；或从所述的IMSI信息中分解出MCC和MNC，从而判断出处于开机状态的手机所属国家和运营商。
本发明所述的方法，还包括以下步骤如果检测出在所述的局部空间内有处于开机状态的手机存在，则至少生成包括要求手机用户关闭其手机为内容的短消息，并根据手机登记的IMSI信息向对应的手机发送该短消息，以通知手机用户关机；或根据手机登记的IMSI信息向对应的手机发送呼叫振铃信号，以发现或通知手机用户关机；或根据手机登记的IMSI信息向对应的手机发送语音信号，以通知手机用户关机。
本发明所述的基站控制信号包括GSM基站控制信号或CDMA基站控制信号或WCDMA基站控制信号或CDMA2000基站控制信号或PHS基站控制信号。
一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的装置，其中包括中央处理单元、射频和基带处理单元、天线；所述的天线与所述的射频和基带处理单元相连接，所述的射频和基带处理单元与所述的中央处理单元相连接；所述的天线向设定的局部空间发射基站控制信号，并接收处于所述的局部空间内且为开机状态的手机在接收到所述的基站控制信号后发生空闲切换后反馈的手机登记信号，然后将所述的手机登记信号传送给所述的射频和基带处理单元；所述的射频和基带处理单元对所述的手机登记信号进行处理，并将处理后的手机登记信号传送给所述的中央处理单元；所述的中央处理单元对接收到的手机登记信号进行处理，从而检测出在所述的局部空间内是否存在处于开机状态的手机；
所述基站控制信号的信号强度大于同处于所述局部空间内的其它基站信号的信号强度；并且所述的基站控制信号的信号强度需满足使处于所述的局部空间内且为开机状态的手机发生空闲切换而处于所述的局部空间外且为开机状态的手机不发生空闲切换的强度。
本发明所述的装置中，所述的天线为定向天线，所述的定向天线覆盖一定的角度，根据接收到的手机登记信息，判断出未关闭手机的方位。
本发明所述的装置还包括手机登记信号消息分解模块；该手机登记信号消息分解模块与所述的中央处理单元相耦合；从所述接收到的手机登记信号中分解出IMSI信息，统计IMSI的数量，从而判断出在所述设定的局部空间内处于开机状态手机的数量；或从所述的IMSI信息中分解出MCC和MNC，从而判断出未关闭处于开机状态的手机所属国家和运营商。
本发明所述的装置还包括短信生成模块，该短信生成模块与所述的中央处理单元相耦合；所述的短信生成模块至少生成包括要求手机用户关闭其手机为内容的短消息，并经所述的定向天线向对应的手机发送短消息，以通知手机用户关机；或呼叫振铃信号生成模块，该呼叫振铃信号生成模块与所述的中央处理单元相耦合；所述的呼叫振铃信号生成模块经所述的定向天线向对应的手机发送呼叫振铃信号，以通知手机用户关机。
或语音模块，该语音模块与所述的中央处理单元相耦合；所述的语音模块经所述的定向天线向对应的手机发送语音信号，以通知手机用户关机。
本发明所述的装置还包括显示器；该显示器与所述的中央处理单元相耦合；所述的显示器显示处于开机状态手机的数量，或所属国家和运营商，以通知手机用户关机。
本发明所述的装置中所述的射频和基带处理单元是指GSM基站模块或CDMA基站模块或WCDMA基站模块或CDMA2000基站模块或PHS基站模块。
本发明的有益效果在于，通过提供一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的方法及装置，以在不许使用手机的特定局部空间内检测到仍处于开机状态的手机的存在，进而通知或强迫处于开机状态中的手机关机。从而借助技术的手段彻底解决，诸如在飞机上使用手机给飞行安全造成的隐患、在医院使用手机给病人造成的安全隐患、在加油站使用手机的火灾隐患等问题；在教堂、影剧院等公共场所使用手机对公共秩序破坏的问题；在考场、会议室中手机的作弊、泄密的问题。在恐怖袭击中及时发现和关闭手机可阻止爆炸的发生。
图1为本发明装置的结构框图；图2为本发明装置采用GSM射频和基带单元的结构框图；图3为本发明装置采用CDMA射频和基带单元的结构框图；图4为本发明装置实施例的结构框图；图5为本发明装置采用GSM射频和基带单元实施例的结构框图；图6为本发明装置采用CDMA射频和基带单元实施例的结构框图；图7为本发明装置采用GSM射频和基带单元与CDMA射频和基带单元组合的实施例的结构框图；图8为本发明装置采用GSM射频和基带单元与CDMA射频和基带单元组合的在飞机机舱内实施例的结构框图；图9为本发明提供的一种在飞机机舱内检测出处于开机状态手机的装置的应用示意图。
具体实施例方式
以下结合
本发明的
具体实施例方式
如图1所示为一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的装置101，其中包括中央处理单元、射频和基带处理单元、天线；所述的天线与所述的射频和基带处理单元相连接，所述的射频和基带处理单元与所述的中央处理单元相连接；所述的天线向飞机机舱内空间发射基站控制信号，并接收处于飞机机舱内且为开机状态的手机在接收到所述的基站控制信号后反馈的手机登记消息，然后将所述的手机登记消息传送给所述的射频和基带处理单元；所述的射频和基带处理单元对所述的手机登记消息进行处理，并将处理后的手机登记消息传送给所述的中央处理单元；所述的中央处理单元对接收到的手机登记消息进行处理，从而检测出在所述的飞机机舱内是否存在处于开机状态的手机。
所述的基站控制信号的信号强度需满足使处于所述的局部空间内且为开机状态的手机发生空闲切换而处于所述的局部空间外且为开机状态的手机不发生空闲切换的强度。
所述的天线可以为定向天线，所述的定向天线覆盖一定的角度，根据接收到的手机登记信息，判断出未关闭手机的方位。
实施例一、如图2所示，一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的装置102，所述的射频和基带处理单元为GSM射频和基带处理单元。所述的基站控制信号频率可以设定为GSM800/GSM900/GSM1800/GSM1900频段的下行频率。所述装置102可以接收和发送GSM信号，发送的信号包含下列信道频率校正信道FCCH，携带用于校正手机频率的消息；同步信道SCH，携带手机帧同步和BTS识别码(BSIC)的信息；广播控制信道BCCH，携带广播BTS小区的系统通用信息；准许接入信道AGCH用来传送为手机分配专用控制信道的信令；寻呼信道PCH用于寻呼手机。接收的信号包含随机接入信道RACH，手机用来申请分配一个独立专用控制信道SDCCH。既可发送也可接收的独立专用控制信道SDCCH用来传输所述装置102和手机间的信令，例如手机登记消息、周期性位置更新消息等。装置102帧结构与GSM系统帧结构完全相同。
实施例二、如图3所示，一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的装置103，所述的射频和基带处理单元为CDMA射频和基带处理单元。所述的基站控制信号频率可以设定为CDMA800/CDMA900/CDMA1800/CDMA1900频段的下行频率。所述装置103可以接收和发送CDMA信号。发送的信号包含下列信道导频信道PICH，为手机提供相干解调相位基准，手机可以比较导频信号强度，以确定何时切换。同步信道SCH，携带系统识别SID、网络识别NID、导频偏移、系统时间等信息；寻呼信道PCH包括系统参数消息、接入参数消息、邻区列表消息、信道列表消息、指令消息、寻呼消息等。接收的信号包含接入信道ACH，手机用来发送登记消息、指令消息、始呼消息等。既可发送也可接收的独立专用控制信道SDCCH用来传输所述装置102和手机间的信令，例如手机登记消息。装置103帧结构与CDMA系统帧结构完全相同。
所述CDMA射频和基带处理单元也可以是WCDMA或CDMA2000射频和基带处理单元。
实施例三、优选的实施例为检测飞机上未关闭的手机的设备和方法，但本发明不限于飞机上的应用，也可以应用于其它检测和通知未关闭的手机的场所。如图4所示为一种在飞机机舱内检测出处于开机状态手机的装置104，其中包括中央处理单元、射频和基带处理单元、天线；所述的天线与所述的射频和基带处理单元相连接，所述的射频和基带处理单元与所述的中央处理单元相连接；所述的天线向飞机机舱内空间发射基站控制信号，并接收处于飞机机舱内且为开机状态的手机在接收到所述的基站控制信号后反馈的手机登记消息，然后将所述的手机登记消息传送给所述的射频和基带处理单元；所述的射频和基带处理单元对所述的手机登记消息进行处理，并将处理后的手机登记消息传送给所述的中央处理单元；所述的中央处理单元对接收到的手机登记消息进行处理，从而检测出在所述的飞机机舱内是否存在处于开机状态的手机。
所述的基站控制信号的信号强度需满足使处于所述的局部空间内且为开机状态的手机发生空闲切换而处于所述的局部空间外且为开机状态的手机不发生空闲切换的强度。
所述的天线可以为定向天线，所述的定向天线覆盖一定的角度，根据接收到的手机登记信息，判断出未关闭手机的方位。
实施例四、如图5所示，一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的装置105，所述的射频和基带处理单元为GSM射频和基带处理单元；实施例五、如图6所示，一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的装置106，所述的射频和基带处理单元也可为CDMA射频和基带处理单元；实施例六、如图7所示，一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的装置107，所述的射频和基带处理单元也可为CDMA射频和基带处理单元与GSM射频和基带处理单元的组合；所述的天线为定向天线；其中，所述的装置还包括短信生成模块，该短信生成模块与所述的中央处理单元相耦合；所述的短信生成模块至少生成包括要求手机用户关闭其手机为内容的短消息，并经所述的定向天线向对应的手机发送短消息，以通知手机用户关机；振铃信号生成模块和语音模块，该振铃信号生成模块和语音模块分别与所述的中央处理单元相耦合；所述的振铃信号生成模块经所述的定向天线向对应的手机发送振铃信号，待手机接通后，向该手机发送语音信号，以通知手机用户关机；显示器；从所述的IMSI信息中得到手机用户的姓名和对应的手机号码，然后将用户姓名、对应的手机号码、关机提示信息在所述的显示器上进行显示，以通知用户关机；实施例七、如图8所示，一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的装置108，所示的装置还包括语音处理单元、麦克风、扬声器；从所述的IMSI信息中得到手机用户的姓名和对应的手机号码，然后将用户姓名、对应的手机号码、关机提示语音信息在所述的扬声器上进行广播，以通知用户关机。
所述的装置还包括控制短消息生成及发射单元；所述的控制短消息生成及发射单元通过手机号码向对应的手机发出关闭手机的控制短消息，待手机收到该控制短消息后执行控制功能，使手机自动关闭。
在附图中，本发明所述的装置108可以固定在飞机上，或者由便携移动装置携带于飞机上，或者放置在安检通道上。如果在飞机上，由于本装置也发射无线信号，因此在飞机起飞前打开装置电源开关，在检测完毕后关闭装置电源开关，然后飞机起飞。在飞机的机舱范围内发射特定的基站控制信号，包括同步信道SCH消息、寻呼信道PCH消息和广播控制信道BCCH消息，以及其它必要的基站控制信号，例如CDMA的导频信道，GSM的频率校正信道等，以足够的较小功率和一定的角度(背离机场大厅和基站方向)覆盖机舱范围内，该功率恰好可以使在机舱范围内的手机满足空闲切换的条件，在机舱范围外的手机不满足空闲切换条件。空闲切换是指在空闲状态下切换当前驻留小区的过程。在CDMA系统中这个过程就叫空闲切换，完成空闲切换后CDMA手机会向基站发送手机登记消息。在GSM系统中这个过程叫小区重选，完成小区重选后GSM手机会向基站发送位置更新消息。在本发明中统称为空闲切换和手机登记消息。装置108所发射的基站控制消息中的参数全部或部分设定为可以引起手机发起登记过程的参数。例如可以设定发射的基站控制消息中与机场附近的基站和交换机不同的MSC和BSC标识参数或者位置区域，使手机发生越区漫游登记，即空闲切换，然后发出手机登记消息；还可以设定基于最短时间周期的定时登记，或其它由于基站控制消息中与手机空闲切换前的参数不同而引发手机发起登记过程的参数。机舱内的未关闭手机检测到有一个满足空闲切换条件的基站即装置108，手机完成空闲切换后，根据装置108提供的基站控制参数，向装置108发起登记过程。如果未关闭的手机采用TMSI登记，则装置108可以通过空中信令要求手机以IMSI登记。装置108收到登记消息后，分解出其中的IMSI，即可确认检测出在装置108当前覆盖范围内有未关闭的手机，并且可以统计出未关闭的手机数目；以及根据IMSI中的MNC和MCC判断出未关闭手机所属国家和运营商；还可以根据运营商设定的IMSI与手机号码的对应规则猜测出未关闭手机的手机号码；或者可以向移动运营商网络系统的HLR请求得到手机号码以及用户的姓名。装置108可以仿真基站应答登记消息，完成未关闭手机的正常登记过程。
装置108可以通过语音接口连接至公众广播系统自动语音广播未关闭手机数目，未关闭手机所属国家和运营商及其号码；或将未关闭手机数目、未关闭手机所属国家和运营商及其号码信息显示在显示屏或公众信息显示装置上，通知用户关闭手机。
装置108发射基站控制信号可以使用定向天线覆盖特定的角度，根据在此角度内接收到的手机登记信息，可以判断出未关闭手机的方位。
装置108可以构造出包含请求用户关闭手机的内容或者其它内容的短消息，通过广播信道或寻呼信道发送给未关闭的手机。手机震铃，从而发现未关闭的手机，并通知用户关闭手机。
装置108可以仿真基站启动未关闭手机的被呼信令流程，在完成空中信今一系列交互过程后，使手机震铃，从而发现未关闭的手机，并通知用户关闭手机。
进一步装置108可以在用户接听此次呼叫后，使用语音单元的麦克风和喇叭，经过话音编解码、基带处理等业务信道处理过程，与手机用户实现通话；或者向用户发送请关闭手机的语音信号，从而通知手机用户关机。
如果用户的手机支持通过控制短消息关闭手机的功能，则装置108可以向未关闭的手机发送关闭手机功能的控制短消息，使手机自动关闭。
本发明的装置108可以制造成使用定向天线、电池供电的便携设备，应用在反恐活动中，检测较近距离的恐怖分子的手机号码以及检测手机炸弹的大概方位。检测方法和工作过程与上述在飞机上检测未关闭手机相同。
本发明的装置108也可以应用在运营商基站覆盖不到的区域进行搜寻或者救援工作，确定被搜寻者的方位，与被搜寻者通话。
装置108可以仿真BTS、BSC中实现本发明所必需的功能。
如上所述的本发明的装置108不局限于是否连接至交换机MSC、核心网以及是否具有连接至交换机MSC或核心网的接口。
如上所述的本发明的装置108除非需要通话或者语音广播，否则语音单元在本发明中不是必需的。
如上所述的本发明的装置可以一个设备支持所有在使用中的蜂窝移动通信系统，包括GSM、GPRS、WCDMA、CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA以及其它公众移动通信系统；也可以一个设备仅支持其中一种制式或几种制式，多个设备组合支持所有的制式。
如图9所示，为一种在飞机机舱3内检测出处于开机状态手机的装置的应用示意图，装置108通过定向天线5发射的基站控制信号的强度在飞机机舱空间3内强于同处于该飞机机舱空间内的其它基站(如CDMA基站2、GSM基站7、)发出的信号，使得处于所述飞机机舱空间3内且为开机状态的手机(如CDMA手机1、GSM手机6、)仅对装置108发射的基站控制信号进行响应，而发生空闲切换，并仅向装置108发出手机登记消息；装置108对手机登记消息进行接收，然后检测出所述飞机机舱3内未关机的手机。
上述实施例组合使用了本发明中的多项发明，但本发明的实施不局限于以上范围，可以根据实际情况，单独使用其中一项发明，部分组合或者全部组合。本发明的权利由权利要求书确定。
权利要求
1.一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的方法，其中包括向局部空间发射基站控制信号；所述的基站控制信号使处于所述的局部空间内且为开机状态的手机接收到该基站控制信号后发生空闲切换，并发出手机登记信号；对所述的手机登记信号进行接收和处理，从而检测出在所述的局部空间内是否存在处于开机状态的手机。所述基站控制信号的信号强度大于同处于所述局部空间内的其它基站信号的信号强度；并且所述的基站控制信号的信号强度需满足使处于所述的局部空间内且为开机状态的手机发生空闲切换而处于所述的局部空间外且为开机状态的手机不发生空闲切换的强度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于从接收到的手机登记信号中分解出IMSI信息，统计IMSI的数量，从而判断出在所述设定的局部空间内处于开机状态手机的数量；或从所述的IMSI信息中分解出MCC和MNC，从而判断出处于开机状态的手机所属国家和运营商。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤如果检测出在所述的局部空间内有处于开机状态的手机存在，则至少生成包括要求手机用户关闭其手机为内容的短消息，并根据手机登记的IMSI信息向对应的手机发送该短消息，以通知手机用户关机；或根据手机登记的IMSI信息向对应的手机发送呼叫振铃信号，以发现或通知手机用户关机；或根据手机登记的IMSI信息向对应的手机发送语音信号，以通知手机用户关机。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的基站控制信号包括GSM基站控制信号或CDMA基站控制信号或WCDMA基站控制信号或CDMA2000基站控制信号或PHS基站控制信号。
5.一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的装置，其中包括中央处理单元、射频和基带处理单元、天线；所述的天线与所述的射频和基带处理单元相连接，所述的射频和基带处理单元与所述的中央处理单元相连接；所述的天线向设定的局部空间发射基站控制信号，并接收处于所述的局部空间内且为开机状态的手机在接收到所述的基站控制信号后发生空闲切换后反馈的手机登记信号，然后将所述的手机登记信号传送给所述的射频和基带处理单元；所述的射频和基带处理单元对所述的手机登记信号进行处理，并将处理后的手机登记信号传送给所述的中央处理单元；所述的中央处理单元对接收到的手机登记信号进行处理，从而检测出在所述的局部空间内是否存在处于开机状态的手机；所述基站控制信号的信号强度大于同处于所述局部空间内的其它基站信号的信号强度；并且所述的基站控制信号的信号强度需满足使处于所述的局部空间内且为开机状态的手机发生空闲切换而处于所述的局部空间外且为开机状态的手机不发生空闲切换的强度。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的天线为定向天线，所述的定向天线覆盖一定的角度，根据接收到的手机登记信息，判断出未关闭手机的方位。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于还包括手机登记信号消息分解模块；该手机登记信号消息分解模块与所述的中央处理单元相耦合；从所述接收到的手机登记信号中分解出IMSI信息，统计IMSI的数量，从而判断出在所述设定的局部空间内处于开机状态手机的数量；或从所述的IMSI信息中分解出MCC和MNC，从而判断出未关闭处于开机状态的手机所属国家和运营商。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于还包括短信生成模块，该短信生成模块与所述的中央处理单元相耦合；所述的短信生成模块至少生成包括要求手机用户关闭其手机为内容的短消息，并经所述的定向天线向对应的手机发送短消息，以通知手机用户关机；或呼叫振铃信号生成模块，该呼叫振铃信号生成模块与所述的中央处理单元相耦合；所述的呼叫振铃信号生成模块经所述的定向天线向对应的手机发送呼叫振铃信号，以通知手机用户关机。或语音模块，该语音模块与所述的中央处理单元相耦合；所述的语音模块经所述的定向天线向对应的手机发送语音信号，以通知手机用户关机。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于还包括显示器；该显示器与所述的中央处理单元相耦合；所述的显示器显示处于开机状态手机的数量，或所属国家和运营商，以通知手机用户关机。
10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于所述的射频和基带处理单元是指GSM基站模块或CDMA基站模块或WCDMA基站模块或CDMA2000基站模块或PHS基站模块。
全文摘要
本发明提供了一种在局部空间内检测出处于开机状态手机的方法及装置，其中包括向设定的局部空间发射基站控制信号；所述的基站控制信号使处于所述的局部空间内且为开机状态的手机接收到该基站控制信号后发生空闲切换，并发出手机登记消息；对所述的手机登记消息进行接收和处理，从而检测出在所述的局部空间内是否存在处于开机状态的手机。以在强迫手机关机的局部空间内，检测出是否存在未关机的手机，进而通知或强迫处于开机状态中的手机关机。
文档编号H04W24/00GK1738465SQ20041003499
公开日2006年2月22日 申请日期2004年5月8日 优先权日2003年5月9日
发明者赵生利 申请人:赵生利