Системный блокиратор терминалов сотовой связи узкополосных стандартов

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМНЫЙ БЛОКИРАТОР ТЕРМИНАЛОВ СОТОВОЙ СВЯЗИ УЗКОПОЛОСНЫХ СТАНДАРТОВ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(72) Авторы Галкин Андрей Георгиевич Конопелько Валерий Константинович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(57) Системный блокиратор терминалов сотовой связи узкополосных стандартов, содержащий антенно-фидерный тракт, блок приемо-передачи, блок преобразования, блок формирования, устройство управления, отличающийся тем, что дополнительно содержит анализатор радиопокрытия, с возможностью формирования сигналов подавления и сигналов замещения на основе анализа поступающей информации.(56) 1. Технические системы и средства защиты информации Информационные материалы, блокиратор - 100. - М. НПЦ Нелк, 2006. 2. Системы интеллектуального блокирования сотовой связи Каталог. - М. Радиосервис, 2006. - С. 38. 3.- ,, 2000. 4. - .,, 2003. 5./ 2.0,,., 2005. 6. 1297 - 20, , 2005. 7. Бабков В.Ю., Вознюк М.А., Михайлов П.А., Сети мобильной связи. Частотнотерриториальное планирование. - СПб. СПбГУТ, 2000. - С. 196. 38562007.10.30 Полезная модель относится к области связи, в частности к устройствам блокирования терминалов сотовой связи и может быть использована для обеспечения зон блокирования сотовых терминалов там, где невозможно применение блокираторов с постоянным (периодическим) излучением (больницы, высокоточные измерительные комплексы). Целью полезной модели является обеспечение гарантированного блокирования терминалов сотовой связи без использования постоянного (периодического) сигнала подавления. Это достигается применением анализатора радиопокрытия, данные, получаемые которым, служат основой для формирования подавляющих и виртуальных несущих. Известен блокиратор терминалов сотовой связи стандарта(- 100), не содержащий анализатора и не формирующий псевдонесущих, который состоит из антеннофидерного тракта, блока приема, блока передачи помех, детектора активности, устройства управления 1. Однако данное устройство отличается отсутствием возможности анализа, в результате чего генерируется заградительная по частоте помеха, время излучения которой не коррелируемо. Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является интеллектуальный блокиратор стандарта-, содержащий антенно-фидерный тракт, блок приемо-передачи, анализатор активности, устройство управления, блок формирования,блок преобразования, причем принимаемый сигнал подается только на вход анализатора активности, а излучаемый сигнал формируется только на выходе блока преобразования. Однако данное устройство не позволяет гарантировать закрытие сотового терминала до момента инициализации соединения и при каждой блокировке вынуждено генерировать прицельную помеху, хотя и коррелированную по времени 2. Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, - создание зон гарантированного блокирования терминалов сотовой связи без использования постоянного (периодического) сигнала подавления. Техническим результатом, который может быть получен при использовании полезной модели, является зона созданная без использования постоянного (периодического) сигнала подавления, внутри которой гарантированно невозможно воспользоваться терминалом сотовой связи. Системный блокиратор терминалов сотовой связи узкополосных стандартов, содержащий антенно-фидерный тракт, блок приемо-передачи, блок преобразования, блок формирования, устройство управления, отличающийся тем, что дополнительно содержит анализатор радиопокрытия, с возможностью формирования сигналов подавления и сигналов замещения на основе анализа поступающей информации. Предложение иллюстрируется следующими чертежами. На фиг. 1 представлена блоксхема устройства, на фиг. 2 - процедура сбора исходных данных по покрытию в блокируемой зоне, на фиг. 3 - алгоритм функционирования блокиратора, на фиг. 4 - схема нормального сигнального взаимодействия мобильного терминала с сетью, на фиг. 5 - схема первичного блокирования, на фиг. 6 - схема вторичного блокирования. Сущность полезной модели состоит в принципиальном отличии методов и средств формирования зоны блокирования. Сущность отличия заявляемой полезной модели заключается в том, что предлагаемое устройство имитирует работу базовой станции требуемого стандарта, предварительно заблокировав прочие несущие в обеспечиваемой зоне, в результате чего все терминалы блокируемого стандарта регистрируются на виртуальной несущей. Системный блокиратор терминалов сотовой связи (фиг. 1) состоит из антеннофидерного тракта 1, связанного с блоком приемо-передачи 6, который связан с анализатором радиопокрытия 5, блоком преобразования 2, блоком формирования 3 и устройством управления 4. Блок преобразования 2, помимо блока приемо-передачи 6, связан с устройством управления 4. Блок формирования 3, также связан с блоком приемо-передачи 6 и с устройством управления 4. Устройство управления 4 связано соответственно с анализато 2 38562007.10.30 ром радиопокрытия 5, блоком преобразования 2, блоком формирования 3, блоком приемопередачи 6. Анализатор радиопокрытия 5 связан в свою очередь с устройством управления 4 и блоком приемо-передачи 6. Рассмотрим алгоритм функционирования системного блокиратора (фиг. 3). Непосредственно перед блокированием происходит анализ покрытия в блокируемом периметре 1. В результате этого анализа выявляются номера и уровни рабочих частот внутри обеспечиваемой зоны 2-10. На основании полученных данных определяются свободные частоты в блокируемом периметре, наименьшие из которых выбираются для генерации псевдонесущих (из расчета одна частота на оператора в одном диапазоне) 11. После расчета необходимой мощности 12, формируются сигналы подавления 13. Одновременно, на свободных частотах, генерируются псевдонесущие с уровнем, достаточным для обеспечения регистрации на границе зоны блокирования (уровень сигнала псевдонесущей не превышает средний уровень сигнала от базовых станций в месте блокирования) 14. Мобильные терминалы, находящиеся в обеспечиваемой зоне, потеряв контролируемую несущую, не смогут обнаружить других частот, кроме псевдонесущей. Это приведет к тому, что все терминалы, находящиеся в обеспечиваемой зоне, будут совершать попытки регистрации и аутентификации на псевдонесущих 15. В свою очередь системный блокиратор, безусловно, подтвердит все полномочия мобильных станций и проинформирует терминалы об успешной регистрации 16. После выполнения этой процедуры, зарегистрировавшиеся терминалы будут сканировать только псевдонесущую. При прекращении поступления запросов от мобильных терминалов, для гарантированного обеспечения блокирования всех станций в обеспечиваемом периметре, включается таймер гарантирования 17, который перезапускается всякий раз после обработки очередного запроса. Если до истечения этого таймера не поступил ни один запрос на регистрацию и аутентификацию 18, генераторы сигналов подавления - выключаются 19. Для реализации блока формирования используется пико базовая станция блокируемого стандарта 3, которая обеспечивает в направлении к мобильному терминалу организацию виртуальных частот с выдаваемым блоком управления наполнением, в направлении от мобильного терминала прием и депакетизацию запросов на регистрацию и аутентификацию, и дальнейшую их передачу устройству управления. Блок преобразования реализован при помощи настраиваемых репитеров 4 и обеспечивает трансформацию присутствующих в зоне блокирования несущих частот (н), номера которых определяются блоком управления, в частоты подавления (п) по формуле п(-н) и их ретрансляцию с мощностью определяемой блоком управления. Блок приемо-передачи обеспечивает генерацию в антенно-фидерный тракт частот выдаваемых блоками формирования и преобразования с уровнем мощности определяемым устройством управления. Функции этого блока также реализованы в пико базовой станции блокируемого стандарта 3. Включение/выключение генераторов также регулируется устройством управления. В качестве анализатора радиопокрытия используется прибор - 5, устройство управления реализовано на базе симулятора протоколов 6. Антенно-фидерный тракт обеспечивает трансляцию генерируемых сигналов в эфир и реализован с использованием всенаправленных антенн блокируемого стандарта. Устройство работает следующим образом. После определения блокируемой зоны производится обнос (обвоз) по периметру анализатора радиопокрытия с фиксацией следующих обнаруженных параметров номеров всех обнаруженных несущих частот блокируемого стандарта с отметкой уровня мощности, идентификатора сети , нижнего порога уровня сигнала (определяется оператором сети), порога для перевыбора частоты(определяется оператором сети), соседних частот (перечень транслируется на каждой несущей), уровня соседних частот (фиг. 2). Из собранной информации формируется перечень блокируемых частот (фиг. 3) с указанием номера частоты и максимального уровня в блокируемом периметре, после формирования перечня выбираются частоты для псевдо 3 38562007.10.30 несущих (из числа тех несущих, сигнал которых не был обнаружен в блокируемом периметре). После этого рассчитывается мощность генерируемых частот. Для частот подавления мощность сигнала блокирования на границе области блокирования (Рп), на назначенной частоте будет равна максимальной мощности назначенной частоты (Рн) в обеспечиваемом периметре (РпРн). Для виртуальных частот мощность сигнала на границе области блокирования (Рв), будет равна максимальной мощности сигнала в блокируемом диапазоне (Рн. мах(д, увеличенной на 11 дБм (защитный интервал) РвРн.мах(д)11 дБм. Уровень излучаемой мощности как несущих подавления, так и виртуальных несущих рассчитывается исходя из величины потерь в канале, которая в свою очередь определяется по формуле Хата 7. Таким образом, уровень излучаемой мощности для сигналов подавления будет рассчитываться по формуле РпРн, уровень излучаемой мощности для виртуальных несущих будет рассчитываться по формуле РвРн.мах(д)11 дБм. Где- величина потерь. Рассчитанные данные передаются в устройство управления, которое выдает данные блоку формирования, блоку преобразования, блоку приемо-передачи и контролирует условия обеспечения блокирования. В выдаваемые блоку формирования данные входят номера виртуальных частот, их уровни и сигнальное наполнение. В выдаваемые блоку преобразования данные входят номера частот подавления и их уровни. В выдаваемые блоку приемо-передачи данные входят сигналы включения, выключения генератора частот. В качестве условий обеспечения блокирования выступают ответы на все запросы регистрации и аутентификации (сигнальное наполнение виртуальных частот) формируемые,согласно блокируемому стандарту, запуск и перезапуск таймера гарантирования (для создания максимального интервала времени, в течение которого все не зарегистрированные в зоне блокирования терминалы, должны предпринять попытку регистрации). До включения блокиратора терминалы в нормальном режиме сканируют одну из выбранных сигнальных несущих (фиг. 4). После включения блокиратора происходит подавление обнаруженных несущих (фиг. 5), в результате чего, мобильные терминалы (МТ) блокируемого стандарта начинают сканирование диапазона для определения частот на которых возможна регистрация. Так как в качестве таких частот в блокируемом периметре присутствуют только псевдонесущие генерируемые системным блокиратором, терминалы предпринимают попытку регистрации на одной из этих частот. Поскольку всеми стандартами мобильной связи проверка подлинности сети не предусмотрена, на все генерируемые МТ запросы на регистрацию и аутентификацию, устройство управления будет выдавать информацию успешного прохождения процедуры. После того как запросы на регистрацию прекращаются, включается таймер гарантирования. Если по истечении таймера не поступило ни одного запроса, подается команда на выключение генерации несущих подавления, в противном случае таймер перезапускается. Так как перечень соседних частот на псевдонесущей - пустой, зарегистрировавшись на этой частоте (фиг. 6). МТ будут сканировать только ее до тех пор, пока не будет достигнут минимальный пороговый уровень сигнала - определяемый также устройством управления. Значение минимального порогового уровня говорит о том, что терминал покидает зону обеспечения. Таким образом, при определении минимального уровня несущей, МТ снова начинает сканировать диапазон,находит истинные несущие с достаточным для регистрации уровнем, и регистрируется на одной из них. Технико-экономическое преимущество предложенного устройства системного блокирования терминалов сотовой связи узкополосных стандартов, по сравнению с прототипом,заключается в обеспечении блокирования еще до возникновения сигналов инициирующих установление соединения, без использования постоянных (периодических) заградительных или прицельных помех. А именно известное устройство блокирует сами попытки установления соединения, путем генерации прицельных помех, тогда как предложенное 4 38562007.10.30 устройство единожды, в начале процедуры, генерирует точно рассчитанный по уровню модулированный сигналы блокируемых несущих и после регистрации всех мобильных терминалов на виртуальной несущей выключает их. Остаются только сигналы псевдонесущих, уровень которых не превышает допустимого уровня сигнала базовой станции в обычных условиях. Таким образом, предложенное устройство обладает большими гарантиями блокирования в обеспечиваемой зоне в сочетании с отсутствием продолжительного Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6