基于室内分布链路控制的通信屏蔽系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于室内分布链路控制的通信屏蔽系统和方法，涉及通信屏蔽领域。该系统包括：旁路监控单元、耦合器和室分天线；旁路监控单元与耦合器通过射频线缆连接，旁路监控单元与室分天线连接；旁路监控单元用于旁路耦合器传向室分天线的室内分布信号，使目标室内区域成为信号覆盖盲区或信号覆盖弱区，并且当目标室内区域成为信号覆盖弱区时，向室分天线输出微功率干扰信号，室分天线通过微功率干扰信号对目标室内区域进行微功率定向屏蔽。本发明在通信屏蔽时可以避免对非目标区域的干扰影响，大大降低对人体的辐射伤害，减少干扰器能耗，有利于环保社会建设。
【专利说明】基于室内分布链路控制的通信屏蔽系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信屏蔽领域，特别涉及一种基于室内分布链路控制的通信屏蔽系统和方法。
【背景技术】
[0002]随着移动通信行业的高速发展，移动信号的覆盖已经深入到我们生活中的每个角落，使得我们能够随时随地畅通无阻地与外界进行信息交流。但同时，采用高科技通信手段实施的各种商业、政治犯罪层出不穷，这使得通信保密变得尤为重要，特别是在国家重要机关、企事业单位及高校等，需要进行保密会议或通信屏蔽的场合越来越多。
[0003]目前普遍使用通信干扰器进行通信屏蔽。通信干扰器发射干扰信号，根据同频干扰原理，如果移动终端接收到的干扰信号大于其接收到的基站信号，那么移动终端就无法正常通信。图1示出现有技术一个典型的室内通信屏蔽系统的原理示意图。如图1所示，大部分室内场所都有布放了室内分布系统(以下简称室分系统)，例如室分天线等，所以室内无线信号普遍较强。常规通信干扰器对这些强信号点无法有效干扰，必须加大干扰功率和增加干扰器数量。这种通信屏蔽方案存在以下问题:
[0004]1、无法集中控制、开通调试复杂:由于室内场所布放了很多干扰器，只能通过手工方式逐一对干扰器进行开通调试，无法集中监控，因此操作复杂，过程漫长；
[0005]2、影响非目标区域的正常通信:过大功率或过多数量干扰器的使用，会影响非目标区域的正常通信，甚至干扰基站，影响整个小区的正常通信；
[0006]3、违背环保社会建设理念:大功率射频干扰信号对人体有较大辐射伤害,影响人体健康，并且干扰器能耗较大，不利于环保。
【发明内容】
[0007]本发明实施例所要解决的一个技术问题是:解决传统通信屏蔽系统由于使用功率过大和数量过多的干扰器，影响非目标区域的正常通信、对人体辐射伤害较大、以及能耗较大等问题。
[0008]本发明实施例所要解决的另一个技术问题是:解决传统通信屏蔽系统需要逐一对多个干扰器进行开通调试，开通调试复杂、无法集中监控的问题。
[0009]本发明实施例的一个方面提供了 一种基于室内分布链路控制的通信屏蔽系统，包括:旁路监控单元、耦合器和室分天线；旁路监控单元与耦合器通过射频线缆连接，旁路监控单元与室分天线连接；旁路监控单元用于旁路耦合器传向室分天线的室内分布信号，使目标室内区域成为信号覆盖盲区或信号覆盖弱区，并且当目标室内区域成为信号覆盖弱区时，向室分天线输出微功率干扰信号，室分天线通过微功率干扰信号对目标室内区域进行微功率定向屏蔽。
[0010]所述系统还包括:位于目标室内区域的本地控制单元，或/和，楼内网管中心；本地控制单元或楼内网管中心用于向旁路监控单元发送射频控制信号；旁路监控单元用于根据射频控制信号对室内分布信号进行旁路。
[0011]所述旁路监控单元包括旁路模块、大功率匹配负载和微功率干扰源；旁路模块用于根据射频控制信号对室内分布信号进行旁路；当射频控制信号为旁路状态时，旁路模块中的射频开关工作在旁路模式，输入到射频开关的室内分布信号被旁路到大功率匹配负载上；当控制信号为微功率干扰状态时，旁路模块中的射频开关工作在微功率干扰模式，输入到射频开关的室内分布信号被旁路到大功率匹配负载上，同时引入微功率干扰源产生的微功率干扰信号，将微功率干扰信号输出到室分天线。
[0012]所述旁路监控单元还包括:驻波监测模块；驻波监测模块用于通过双向宽带射频耦合器，实时检测旁路模块前射频线缆上前向信号和反向信号的功率，根据前向信号和反向信号的功率计算出驻波比，当驻波比高于设定的阈值时，输出旁路模块故障的告警信号。
[0013]所述旁路监控单元还包括:信号分路模块，或/和，网络监控模块；信号分路模块用于接收并解调本地控制单元发送的射频控制信号，将射频控制信号发送给旁路模块；网络监控模块用于接收并解调楼内网管中心发送的射频控制信号，将射频控制信号发送给旁路丰吴块。
[0014]信号分路模块还用于接收随射频控制信号一起发送的直流信号，并且通过滤波器网络实现射频控制信号和直流信号的分离，分离出的直流信号为驻波监测模块、旁路模块和微功率干扰源供电。
[0015]所述本地控制单元包括:电源模块、本地控制模块和馈电合路模块；电源模块用于将交流电转换为直流电，为本地控制模块、馈电合路模块和旁路监控单元供电；本地控制模块用于根据用户的操作，产生已调制的射频控制信号，并且输出到馈电合路模块；馈电合路模块用于通过滤波器网络将直流电和射频控制信号合路，并且输出到旁路监控单元。
[0016]楼内网管中心还用于向多路旁路监控单元发送射频控制信号；每个旁路监控单元用于根据射频控制信号对室内分布信号进行旁路。
[0017]本发明实施例的另一个方面提供了一种基于室内分布链路控制的通信屏蔽方法，包括:在耦合器和室分天线之间设置旁路监控单元，旁路监控单元与耦合器通过射频线缆连接；旁路监控单元接收射频控制信号；旁路监控单元根据射频控制信号旁路耦合器传向室分天线的室内分布信号，使目标室内区域成为信号覆盖盲区或信号覆盖弱区，并且当目标室内区域成为信号覆盖弱区时，旁路监控单元向室分天线输出微功率干扰信号，室分天线通过微功率干扰信号对目标室内区域进行微功率定向屏蔽。
[0018]所述旁路监控单元根据射频控制信号旁路耦合器传向室分天线的室内分布信号包括:当射频控制信号为旁路状态时，旁路监控单元将室内分布信号旁路到大功率匹配负载上；当控制信号为微功率干扰状态时，旁路监控单元将室内分布信号旁路到大功率匹配负载上，同时引入微功率干扰信号，将微功率干扰信号输出到室分天线。
[0019]本发明在耦合器和室分天线之间设置旁路监控单元，旁路监控单元根据射频控制信号对耦合器传向室分天线的室内分布信号进行旁路，使目标室内区域成为信号覆盖盲区或信号覆盖弱区，当目标室内区域成为信号覆盖盲区时，无需任何干扰信号即可实现通信屏蔽，当目标室内区域成为信号覆盖弱区时，仅通过功率很小的干扰信号(例如毫瓦级)就可以实现通信屏蔽，从而避免对非目标区域的干扰影响，大大降低对人体的辐射伤害，减少干扰器能耗，有利于环保社会建设。另外，通信屏蔽系统通过楼内网管中心可以向多路室内分布链路发送旁路控制信号，从而实现对室内分布系统的集中控制和管理，大大简化了开通调试工作。
[0020]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1示出现有技术一个典型的室内通信屏蔽系统的原理示意图。
[0023]图2示出本发明基于室内分布链路控制的通信屏蔽系统一个实施例的结构示意图。
[0024]图3示出本发明基于室内分布链路控制的通信屏蔽系统另一个实施例的结构示意图。
[0025]图4示出本发明通信屏蔽系统中的本地控制单元一个实施例的结构示意图。
[0026]图5示出本发明通信屏蔽系统中的旁路监控单元一个实施例的结构示意图。
[0027]图6示出本发基于室内分布链路控制的通信屏蔽方法一个实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0030]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0031]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0032]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0033]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0034]图2示出本发明基于室内分布链路控制的通信屏蔽系统一个实施例的结构示意图。
[0035]如图2所示，该实施例的通信屏蔽系统包括:旁路监控单元10、耦合器20和室分天线30。旁路监控单元10与耦合器20通过射频线缆连接，旁路监控单元10与室分天线30连接。旁路监控单元10用于旁路耦合器20传向室分天线30的室内分布信号，使目标室内区域成为信号覆盖盲区或信号覆盖弱区；当目标室内区域成为信号覆盖盲区时，无需任何干扰信号即可实现通信屏蔽；当目标室内区域成为信号覆盖弱区时，旁路监控单元10向室分天线30输出微功率干扰信号，室分天线30通过微功率干扰信号对目标室内区域进行微功率定向屏蔽。
[0036]图3示出本发明基于室内分布链路控制的通信屏蔽系统另一个实施例的结构示意图。
[0037]如图3所示，该实施例的通信屏蔽系统还包括:位于目标室内区域的本地控制单元40，或/和，楼内网管中心50。本地控制单元40或楼内网管中心50用于向旁路监控单元10发送射频控制信号，旁路监控单元10用于根据射频控制信号对室内分布信号进行旁路。也即，通信屏蔽系统可以仅包括本地控制单元40，以实现对旁路监控单元10的本地旁路控制；通信屏蔽系统可以仅包括楼内网管中心50，以实现对旁路监控单元10的远程旁路控制；通信屏蔽系统可以同时包括本地控制单元40和楼内网管中心50，以实现对旁路监控单元10的本地旁路控制和远程旁路控制。楼内网管中心50还用于向多路旁路监控单元10发送射频控制信号，每个旁路监控单元10用于根据射频控制信号对室内分布信号进行旁路，大大简化了开通调试工作。
[0038]如图3所示，该实施例以两路室内分布链路为例进行说明。室内分布信源连接一个功分器A，该功分器A连接耦合器20，由于本实施例有两路室内分布链路，因此功分器A连接两个耦合器20，本领域技术人员可以理解，当有N路室内分布链路，功分器A可以连接N个耦合器20。对于小型会议室的室内分布链路，耦合器20通过射频线缆连接旁路监控单元10，旁路监控单元10连接小型会议室的室分天线30，室分天线30例如可以是吸顶天线等，在小型会议室内还可以设置本地控制单元40，用来对旁路监控单元10进行本地旁路控制。对于大型会议室的室内分布链路，耦合器20通过射频线缆连接旁路监控单元10，旁路监控单元10可以连接一个功分器B，功分器B可以连接多个大型会议室的室分天线30，在大型会议室内还可以设置本地控制单元40，用来对旁路监控单元10进行旁路控制。另外，在各个会议室所在的楼宇内可以设置一个楼内网管中心50，用来对各个旁路监控单元10进行统一的远程旁路控制，同时可以处理各个旁路监控单元10上报的信息，例如告警信息、状态信息等，系统工作异常时，方便故障定位和排查。
[0039]图4示出本发明通信屏蔽系统中的本地控制单元一个实施例的结构示意图。
[0040]如图4所示，本地控制单元40包括:电源模块401、本地控制模块402和馈电合路模块403。电源模块401外接外部交流供电，用于将交流电转换为直流电，为本地控制模块402、馈电合路模块403和旁路监控单元10供电。本地控制模块402用于根据用户的本地操作，产生已调制的射频控制信号(即，本地旁路控制信号)，并且输出到馈电合路模块403。馈电合路模块403外接旁路监控单元10，用于通过滤波器网络将直流电和射频控制信号合路，并且输出到旁路监控单元10。
[0041]图5示出本发明通信屏蔽系统中的旁路监控单元一个实施例的结构示意图。
[0042]如图5所示，旁路监控单元10包括:旁路模块101、大功率匹配负载102和微功率干扰源103。为了实现对旁路模块101的本地控制或远程控制，旁路监控单元10还包括:信号分路模块104，或/和，网络监控模块105。为了实现对旁路模块101的故障监测，旁路监控单元10还包括:驻波监测模块106。下面分别介绍各个模块的功能。
[0043]旁路模块101用于根据射频控制信号对室内分布信号(室内分布信号简称室分信号)进行旁路，其中，根据旁路控制方式的不同，射频控制信号有两个来源，一个是来自信号分路模块104，其与本地控制单元40连接，实现本地旁路控制，另一个是来自网络监控模块105，其与楼内网管中心50连接，实现远程旁路控制。具体地，射频控制信号包括正常状态、旁路状态和微功率干扰状态。当射频控制信号为正常状态时，旁路模块101中的射频开关工作在正常模式，室内分布信号正常输出到室分天线，即不进行通信屏蔽。当射频控制信号为旁路状态时，旁路模块101中的射频开关工作在旁路模式，输入到射频开关的室内分布信号被旁路到大功率匹配负载102上；当控制信号为微功率干扰状态时，旁路模块101中的射频开关工作在微功率干扰模式，输入到射频开关的室内分布信号被旁路到大功率匹配负载102上，同时引入微功率干扰源103产生的微功率干扰信号,将微功率干扰信号输出到室分天线30。
[0044]大功率匹配负载102负责在旁路模式和微功率干扰模式下吸收室分信号的功率。由于信号能量全部被大功率匹配负载102吸收，所以会产生一定热量，安装时，需要保证有一定散热距离。
[0045]微功率干扰源103输出各种通信频段的微功率干扰信号到旁路模块101。其工作原理和目前常用的通信干扰器相同，只是输出的干扰信号功率极低，通常只需要毫瓦(mW)级别，例如，可以输出20mW，因此微功率干扰源103体积可以制作得很小。
[0046]信号分路模块104用于接收随射频控制信号一起发送的直流信号，并且通过滤波器网络实现射频控制信号和直流信号的分离，分离出的直流信号为旁路模块101、微功率干扰源103，以及驻波监测模块106供电，对分离出的射频控制信号进行解调，已解调的射频控制信号发送给旁路模块101，以便进行旁路控制。
[0047]网络监控模块105用于接收并解调楼内网管中心50发送的射频控制信号，将射频控制信号发送给旁路模块101对室分信号进行旁路控制。同时，网络监测模块105还接收驻波监测模块106或微功率干扰源103发出的告警信号，调制后输出到楼内网管中心50。网络监测模块105可以采用楼内网管中心POE (Power Over Ethernet,以太网供电)交换机供电。
[0048]驻波监测模块106用于通过双向宽带射频耦合器，实时检测旁路模块101前射频线缆上前向信号和反向信号的功率，根据前向信号和反向信号的功率计算出驻波比，由于旁路模块101故障时，馈线失配，正常信号会强反射，馈线驻波比会增大，因此可以设置一个阈值，当驻波比高于设定的阈值时，输出旁路模块101故障的告警信号。
[0049]上述实施例，在耦合器和室分天线之间设置旁路监控单元，旁路监控单元根据射频控制信号对耦合器传向室分天线的室内分布信号进行旁路，使目标室内区域成为信号覆盖盲区或信号覆盖弱区，当目标室内区域成为信号覆盖盲区时，无需任何干扰信号即可实现通信屏蔽，当目标室内区域成为信号覆盖弱区时，仅通过功率很小的干扰信号(例如毫瓦级)就可以实现通信屏蔽，从而避免对非目标区域的干扰影响，大大降低对人体的辐射伤害，减少干扰器能耗，有利于环保社会建设。另外，通信屏蔽系统通过楼内网管中心可以向多路室内分布链路发送旁路控制信号，从而实现对室内分布系统的集中控制和管理，大大简化了开通调试工作。[0050]图6示出本发基于室内分布链路控制的通信屏蔽方法一个实施例的流程示意图。
[0051]如图6所示，该实施例的通信屏蔽方法包括以下步骤:
[0052]步骤S601，在耦合器和室分天线之间设置旁路监控单元，旁路监控单元与耦合器通过射频线缆连接。
[0053]步骤S602，旁路监控单元接收射频控制信号。
[0054]步骤S603，旁路监控单元根据射频控制信号旁路耦合器传向室分天线的室内分布信号，使目标室内区域成为信号覆盖盲区或信号覆盖弱区，并且当目标室内区域成为信号覆盖弱区时，旁路监控单元向室分天线输出微功率干扰信号，室分天线通过微功率干扰信号对目标室内区域进行微功率定向屏蔽。
[0055]在步骤S602中，旁路监控单元接收射频控制信号有两个来源，一个来自本地控制单元，实现本地旁路控制，一个来自楼内网管中心，实现远程旁路控制。楼内网管中心可以向多个旁路监控单元发送射频控制信号，从而对各个旁路监控单元实现统一的远程旁路控制。
[0056]在步骤S603中，旁路监控单元根据射频控制信号旁路室内分布信号具体包括:
[0057]当射频控制信号为旁路状态时，旁路监控单元将室内分布信号旁路到大功率匹配负载上。
[0058]当控制信号为微功率干扰状态时，旁路监控单元将室内分布信号旁路到大功率匹配负载上，同时引入微功率干扰信号，将微功率干扰信号输出到室分天线。
[0059]当射频控制信号为正常状态时，旁路监控单元将室内分布信号正常输出到室分天线，即不进行通信屏蔽。
[0060]上述实施例，在耦合器和室分天线之间设置旁路监控单元，旁路监控单元根据射频控制信号对耦合器传向室分天线的室内分布信号进行旁路，使目标室内区域成为信号覆盖盲区或信号覆盖弱区，当目标室内区域成为信号覆盖盲区时，无需任何干扰信号即可实现通信屏蔽，当目标室内区域成为信号覆盖弱区时，仅通过功率很小的干扰信号(例如毫瓦级)就可以实现通信屏蔽，从而避免对非目标区域的干扰影响，大大降低对人体的辐射伤害，减少干扰器能耗，有利于环保社会建设。另外，通信屏蔽系统通过楼内网管中心可以向多路室内分布链路发送旁路控制信号，从而实现对室内分布系统的集中控制和管理，大大简化了开通调试工作。
[0061]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0062]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于室内分布链路控制的通信屏蔽系统，包括:旁路监控单元、耦合器和室分天线； 旁路监控单元与耦合器通过射频线缆连接，旁路监控单元与室分天线连接； 旁路监控单元用于旁路耦合器传向室分天线的室内分布信号，使目标室内区域成为信号覆盖盲区或信号覆盖弱区，并且当目标室内区域成为信号覆盖弱区时，向室分天线输出微功率干扰信号，室分天线通过微功率干扰信号对目标室内区域进行微功率定向屏蔽。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:位于目标室内区域的本地控制单元，或/和，楼内网管中心； 本地控制单元或楼内网管中心用于向旁路监控单元发送射频控制信号；旁路监控单元用于根据射频控制信号对室内分布信号进行旁路。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述旁路监控单元包括旁路模块、大功率匹配负载和微功率干扰源； 旁路模块用于根据射频控制信号对室内分布信号进行旁路；当射频控制信号为旁路状态时，旁路模块中的射频开关工作在旁路模式，输入到射频开关的室内分布信号被旁路到大功率匹配负载上；当控制信号为微功率干扰状态时，旁路模块中的射频开关工作在微功率干扰模式，输入到射频开关的室内分布信号被旁路到大功率匹配负载上，同时引入微功率干扰源产生的微功率干扰信号，将微功率干扰信号输出到室分天线。
4.根据权利要求3 所述的系统，其特征在于，所述旁路监控单元还包括:驻波监测模块； 驻波监测模块用于通过双向宽带射频耦合器，实时检测旁路模块前射频线缆上前向信号和反向信号的功率，根据前向信号和反向信号的功率计算出驻波比，当驻波比高于设定的阈值时，输出旁路模块故障的告警信号。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述旁路监控单元还包括:信号分路模块，或/和，网络监控模块； 信号分路模块用于接收并解调本地控制单元发送的射频控制信号，将射频控制信号发送给旁路模块； 网络监控模块用于接收并解调楼内网管中心发送的射频控制信号，将射频控制信号发送给旁路模块。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于， 信号分路模块还用于接收随射频控制信号一起发送的直流信号，并且通过滤波器网络实现射频控制信号和直流信号的分离，分离出的直流信号为驻波监测模块、旁路模块和微功率干扰源供电。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述本地控制单元包括:电源模块、本地控制模块和馈电合路模块； 电源模块用于将交流电转换为直流电，为本地控制模块、馈电合路模块和旁路监控单元供电； 本地控制模块用于根据用户的操作，产生已调制的射频控制信号，并且输出到馈电合路丰吴块； 馈电合路模块用于通过滤波器网络将直流电和射频控制信号合路，并且输出到旁路监控单元。
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于， 楼内网管中心还用于向多路旁路监控单元发送射频控制信号；每个旁路监控单元用于根据射频控制信号对室内分布信号进行旁路。
9.一种基于室内分布链路控制的通信屏蔽方法，包括: 在耦合器和室分天线之间设置旁路监控单元，旁路监控单元与耦合器通过射频线缆连接; 旁路监控单元接收射频控制信号； 旁路监控单元根据射频控制信号旁路耦合器传向室分天线的室内分布信号，使目标室内区域成为信号覆盖盲区或信号覆盖弱区，并且当目标室内区域成为信号覆盖弱区时，旁路监控单元向室分天线输出微功率干扰信号，室分天线通过微功率干扰信号对目标室内区域进行微功率定向屏蔽。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述旁路监控单元根据射频控制信号旁路耦合器传向室分天线的室内分布信号包括: 当射频控制信号为旁路状态时，旁路监控单元将室内分布信号旁路到大功率匹配负载上； 当控制信号为微功率干扰状态时，旁路监控单元将室内分布信号旁路到大功率匹配负载上，同时引入微功率干扰信号，将微功率干扰信号输出到室分天线。
【文档编号】H04W16/20GK103974271SQ201310044730
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年2月5日 优先权日:2013年2月5日
【发明者】余勇昌, 孙震, 丁明玲, 孔祥华, 洪眉, 陆立, 王志中 申请人:中国电信股份有限公司