集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控系统及方法与流程

本发明涉及手机信号屏蔽管控技术领域，具体地说是一种集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控系统及方法。

背景技术：

在信息时代，通信技术高速发展,手机已经成为人们日常工作和生活中不可缺少的重要辅助工具。随着手机的智能化，4G手机得到广泛应用，也产生了一些不容忽视的问题，4G手机在一些场合成为新的犯罪手段，对社会和谐稳定带来影响。

手机信号屏蔽器主要应用于反恐、群体事件、暴乱等，传统的屏蔽器则为了保证覆盖频段和范围，通常需要增大功率来保障对整个频段的屏蔽，若对于一些特殊领域的有选择性屏蔽，即对部分人员手机开放外对其它手机进行全部屏蔽，而传统屏蔽器则无法满足其需求。

现有的屏蔽器均采用固定安装方式，例如安装在监狱或其它一些特殊场合，这就导致其机动性不强，应用受到限制，因此，迫切需要一种车载式4G手机屏蔽管控系统。

技术实现要素：

为了弥补传统模拟屏蔽器的不足，本发明提出了一种集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控系统及方法。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控系统，它包括模拟信源板、模拟通信功放、4G数字基带板、数字通信功放、混合滤波合路器、功放天线、主控器和天线云台，所述模拟通信功放分别与模拟信源板和混合滤波合路器连接，所述数字通信功放分别与4G数字基带板和混合滤波合路器连接，所述功放天线设置在天线云台上且与混合滤波合路器连接，所述主控制分别与模拟信源板、模拟通信功放、4G数字基带板、数字通信功放和天线云台连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，还包括扫频模块，所述扫频模块与主控器连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，还包括摄像头和补光灯，所述摄像头设置在天线云台上，所述补光灯设置在摄像头旁边。

作为本实施例一种可能的实现方式，还包括控制端，所述控制端与主控器连接。

另一方面，本发明实施例提供的一种集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控方法，它包括以下步骤：

S1，利用扫频模块对手机信号频段进行扫频，并将扫频信息反馈给主控器；

S2，主控器发送生成扫频信息中频段的指令给4G数字基带板，同时发送指令给模拟信源板；

S3，4G数字基带板按照对应的协议标准实现，通过物理层的处理生成对应的基带信号，并将生成基带信号发送给数字通信功放进行对信号的放大，并输出对应频段的数字射频信号；

S4，模拟信源板通过FPGA结合模拟电路与数字电路生成所有需要的波形的模拟信号，作为射频信号的信源发送给模拟通信功放对模拟射频信号进行放大；

S5，混合滤波合路器对数字射频信号和模拟射频信号进行滤波后进行合路发送给功放天线，利用数字射频信号进行屏蔽LTE的频段，利用模拟射频信号进行屏蔽2G和3G所对应的频段。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S1的过程包括以下步骤：

S11，主控器下发AT指令触发扫频模块；

S12，扫频模块对4G公网信号进行搜索，并将扫频信息发送给主控器；

S13，主控器解析扫频得到的当前公网信号以及邻区信息并根据解析的扫频频点、小区优先级生成配置4G数字基带板的指令。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S5中，所述利用数字射频信号进行屏蔽LTE的频段的过程为：通过数字射频信号诱使4G手机接入车载式4G手机管控系统形成的4G伪基站，4G伪基站对抓取的4G手机不释放，让其停留在4G伪基站部署的网络中，从而对4G手机进行屏蔽和管控。

作为本实施例一种可能的实现方式，在车载式4G手机管控系统设置在白名单，4G伪基站对抓取的属于白名单的4G手机采用即抓即放策略，只对非白名单中的4G手机用户实施管控。在白名单中设置相应的手机IMSI号，对抓取的4G手机通过比较手机IMSI号来确定对应4G手机是否属于白名单。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S5中，所述利用模拟射频信号屏蔽2G和3G所对应的频段的过程为：通过模拟射频信号干扰正常的2G和3G手机信号，使手机不能接入正常的2G和3G手机网络。

本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

一方面，本发明实施例技术方案提供的一种集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控系统包括模拟信源板、模拟通信功放、4G数字基带板、数字通信功放、混合滤波合路器、功放天线、主控器和天线云台，所述模拟通信功放分别与模拟信源板和混合滤波合路器连接，所述数字通信功放分别与4G数字基带板和混合滤波合路器连接，所述功放天线设置在天线云台上且与混合滤波合路器连接，所述主控制分别与模拟信源板、模拟通信功放、4G数字基带板、数字通信功放和天线云台连接。本发明实施例技术方案采用模拟+数字组合的方案，兼顾了模拟屏蔽和数字屏蔽的优点，针对大部分用户都是在4G用户上，采用2+3G模拟信号直接屏蔽，4G的频段上则根据扫频结果自动配置屏蔽频点，精准屏蔽且覆盖距离远，部分遗漏手机由于2+3G频段已经被模拟屏蔽干扰，所以实现了数字+模拟的完美组合。

另一方面，本发明实施例技术方案提供的一种集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控方法，首先利用扫频模块对手机信号频段进行扫频，并将扫频信息反馈给主控器；主控器发送生成扫频信息中频段的指令给4G数字基带板，同时发送指令给模拟信源板；4G数字基带板按照对应的协议标准实现，通过物理层的处理生成对应的基带信号，并将生成基带信号发送给数字通信功放进行对信号的放大，并输出对应频段的数字射频信号；模拟信源板通过FPGA结合模拟电路与数字电路生成所有需要的波形的模拟信号，作为射频信号的信源发送给模拟通信功放对模拟射频信号进行放大；混合滤波合路器对数字射频信号和模拟射频信号进行滤波后进行合路发送给功放天线，利用数字射频信号进行屏蔽LTE的频段，利用模拟射频信号进行屏蔽2G和3G所对应的频段。本发明实施例技术方案采用模拟+数字组合的方案，兼顾了模拟屏蔽和数字屏蔽的优点，针对大部分用户都是在4G用户上，采用2+3G模拟信号直接屏蔽，4G的频段上则根据扫频结果自动配置屏蔽频点，精准屏蔽且覆盖距离远，部分遗漏手机由于2+3G频段已经被模拟屏蔽干扰，所以实现了数字+模拟的完美组合。同时本发明实施例技术方案还支持管控方案，通过黑白名单实现对控制区域的管控，只允许白名单用户正常使用。

与现有技术相比较，本发明具有以下特点：

(1)将模拟与数字相结合进行手机信号屏蔽，两者相互结合保证了手机全网的监控。

(2)通过云台的转动调整定向天线的角度，来实现对屏蔽区域范围的灵活调整，同时搭配高清摄像头和强光灯，支持画面实时监控.

(3)支持手机的管控和精准定位。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控系统的原理图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控方法的流程图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

目前2/3/4G手机部署的频段如下表所示：

如图1所示，本发明实施例提供的一种集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控系统，它包括模拟信源板、模拟通信功放、4G数字基带板、数字通信功放、混合滤波合路器、功放天线、主控器和天线云台，所述模拟通信功放分别与模拟信源板和混合滤波合路器连接，所述数字通信功放分别与4G数字基带板和混合滤波合路器连接，所述功放天线设置在天线云台上且与混合滤波合路器连接，所述主控制分别与模拟信源板、模拟通信功放、4G数字基带板、数字通信功放和天线云台连接。

在一种可能的实现方式中，该车载式4G手机管控系统还包括扫频模块，所述扫频模块与主控器连接。为了可以屏蔽的频段为目前国内运营商的部署大部分频段，包括GPS、WIFI(2.4G、5.8G)、GSM、DCS、TDSCDMA、CDMA2000、WCMDA、TDD-LTE、FDD-LTE等，而频段繁多，若没有扫频模块的支持，则难以保证精准屏蔽和管控，因此搭载了全自动扫频模块，通过将扫频信息反馈给主设备，实现快速部署，同时针对现网频点实时精准屏蔽。

在一种可能的实现方式中，该车载式4G手机管控系统还包括摄像头和补光灯，所述摄像头设置在天线云台上，所述补光灯设置在摄像头旁边。通过云台的转动调整定向功放天线的角度，来实现对屏蔽区域范围的灵活调整，同时搭配高清摄像头和强光灯，支持画面实时监控。

在一种可能的实现方式中，该车载式4G手机管控系统还包括控制端，所述控制端与主控器连接。可以在车内通过控制软件实现天线角度的灵活调整。

本实施例采用模拟+数字组合的方案，兼顾了模拟屏蔽和数字屏蔽的优点，针对大部分用户都是在4G用户上，采用2+3G模拟信号直接屏蔽，4G的频段上则根据扫频结果自动配置屏蔽频点，精准屏蔽且覆盖距离远，部分遗漏手机由于2+3G频段已经被模拟屏蔽干扰，所以实现了数字+模拟的完美组合。

如图2所示，本发明实施例提供的一种集屏蔽与管控于一体的车载式4G手机管控方法，它包括以下步骤：

S1，利用扫频模块对手机信号频段进行扫频，并将扫频信息反馈给主控器；

S2，主控器发送生成扫频信息中频段的指令给4G数字基带板，同时发送指令给模拟信源板；

S3，4G数字基带板按照对应的协议标准实现，通过物理层的处理生成对应的基带信号，并将生成基带信号发送给数字通信功放进行对信号的放大，并输出对应频段的数字射频信号；

S4，模拟信源板通过FPGA结合模拟电路与数字电路生成所有需要的波形的模拟信号，作为射频信号的信源发送给模拟通信功放对模拟射频信号进行放大；

S5，混合滤波合路器对数字射频信号和模拟射频信号进行滤波后进行合路发送给功放天线，利用数字射频信号进行屏蔽LTE的频段，利用模拟射频信号进行屏蔽2G和3G所对应的频段。

本实施例采用模拟+数字组合的方案，兼顾了模拟屏蔽和数字屏蔽的优点，针对大部分用户都是在4G用户上，采用2+3G模拟信号直接屏蔽，4G的频段上则根据扫频结果自动配置屏蔽频点，精准屏蔽且覆盖距离远，部分遗漏手机由于2+3G频段已经被模拟屏蔽干扰，所以实现了数字+模拟的完美组合。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S1的过程包括以下步骤：

S11，主控器下发AT指令触发扫频模块；

S12，扫频模块对4G公网信号进行搜索，并将扫频信息发送给主控器；

S13，主控器解析扫频得到的当前公网信号以及邻区信息并根据解析的扫频频点、小区优先级生成配置4G数字基带板的指令。优先配置高优先级的频点，确保4G数字基带板工作在最合适频点上。

为了保证能覆盖各个4G频点，针对一个band存在两个频点的情况，设备需要按照固定的周期且动态切换频点，来保证频点的覆盖率。

在一种可能的实现方式中，在步骤S5中，所述利用数字射频信号进行屏蔽LTE的频段的过程为：通过数字射频信号诱使4G手机接入车载式4G手机管控系统形成的4G伪基站，4G伪基站对抓取的4G手机不释放，让其停留在4G伪基站部署的网络中，从而对4G手机进行屏蔽和管控。在2G、3G通过发送干扰源对整个2G和3G的频段上进行屏蔽，而4G则是通过采用对捕获的终端不释放的方式让捕获的手机一直驻留在伪基站部署的网络中，从而实现对4G手机的屏蔽和管控。

在一种可能的实现方式中，在车载式4G手机管控系统设置在白名单，4G伪基站对抓取的属于白名单的4G手机采用即抓即放策略，只对非白名单中的4G手机用户实施管控。在白名单中设置相应的手机IMSI号，对抓取的4G手机通过比较手机IMSI号来确定对应4G手机是否属于白名单。为了增加支持对部分用户放行，则通过增加白名单的形式，即针对白名单中的用户，设备采用即抓即放的原则，只允许白名单用户正常使用，不会影响其正常通信，通过黑白名单实现了对控制区域的管控，以应对特殊场景需求。

在一种可能的实现方式中，在步骤S5中，所述利用模拟射频信号屏蔽2G和3G所对应的频段的过程为：通过模拟射频信号干扰正常的2G和3G手机信号，使手机不能接入正常的2G和3G手机网络。

模拟屏蔽器的模拟信号经过指定频带的功放放大之后，通过模拟信号来实现整个宽带带宽上的信号压制，其中模拟屏蔽器一般为了保证覆盖距离，需要加大发射功率，从一定程度上来说，起到了屏蔽效果，但是对公网基站的干扰也导致了对除屏蔽对象之外的其他用户的干扰，而且功率的增大势必会带来对使用人员的辐射和身体的伤害，而且纯模拟的屏蔽器多半体积较大，且功耗太大，一般车载难以满足供电的需求。

纯数字屏蔽器好处在于可以实现基准打击，实现信令上的干扰，对于固定的公网环境是一个不错的选择，但是若针对频点较为复杂的环境，比如频点较多的环境，则纯数字屏蔽器显得略有不足，难免有遗漏的频点，因此难以保证完整的屏蔽。

针对模拟屏蔽器和纯数字屏蔽器的特点，本发明通过将数字和模拟信号源配合，其中通过2G、3G的模拟信号来屏蔽2G手机和3G手机所对应的频段，而4G的信号源则负责屏蔽LTE的频段，其中2G、3G的屏蔽属于全频段屏蔽，而4G的屏蔽则是为了更有效的屏蔽，采用了自动扫频功能。

本发明采用模拟+数字组合的方案，兼顾了模拟屏蔽和数字屏蔽的优点，针对大部分用户都是在4G用户上，采用2+3G模拟信号直接屏蔽，4G的频段上则根据扫频结果自动配置屏蔽频点，精准屏蔽且覆盖距离远，部分遗漏手机由于2+3G频段已经被模拟屏蔽干扰，所以实现了数字+模拟的完美组合。

本发明则是集屏蔽与管控为一体的车载式的数字屏蔽设备，除了实现传统模拟屏蔽器的屏蔽效果之外，还可以在此基础上实现手机的管控，设备支持黑白名单，黑名单即需要特殊管控的人员，白名单则是需要放行的，即通过增加白名单的形式实施只允许白名单内的手机网络使用，从而弥补了传统模拟屏蔽器的不足。

本发明支持天线水平360度旋转，垂直90度抬头，可以通过车内控制软件实现天线角度的灵活调整，因此相对于传统屏蔽器的大体积，高功耗，高功率来讲，本发明通过用数字信号源代替模拟信号源，通过精准打击来代替传统的全带宽屏蔽。

本发明具有以下特点：

(1)2G+3G采用传统的模拟信号来屏蔽指定频段无线信号，通过压制让手机无法打电话和发短信。

(2)4G则采用LTE技术，通过对抓取的4G手机不释放，让其停留在4G伪基站部署的网络中，使其无法上网，从而确保屏蔽支持走VOLTE的通话的手机进行语音通话。

(3)即使4G屏蔽中遗漏的手机，由于被4G伪基站拒绝之后，因手机而已，有的手机会降到2G或3G网络中，而2G和3G的频段实际已经被模拟屏蔽干扰掉，从而达到屏蔽的效果。

(4)除屏蔽之外，本发明还支持4G管控，通过黑白名单的形式指定要放行的手机用户，从而对非白名单中的用户实施管控，以应对特殊场景需求。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。