CN110958075B - 信号屏蔽方法、***、可读存储介质和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种信号屏蔽方法、***、可读存储介质和设备，在屏蔽***接收基站信号的时隙，可以接收基站帧，从中获取用户信号资源在基站帧中的占用率，若占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，表明当前基站帧中的用户信号较少或者不存在，利用预先存储的信号帧生成屏蔽帧，预先存储的信号帧中用户信号资源在屏蔽帧中的占用率高，通过发射屏蔽帧来进行信号屏蔽，在基站没有发射用户数据时，还是可以对基站的整个载波信号进行屏蔽，即使基站发射的信号中包含用户数据也可以实现信号屏蔽效果，解决实际应用中出现的屏蔽部分失效的问题。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种信号屏蔽方法、***、可读存储介质和设备。
背景技术
随着通信技术的不断发展，通信信号几乎覆盖了生活的各个区域。针对一些特定的场所，有屏蔽通信信号的需求，如各类考场、法庭、医院、军事重地等，在需要屏蔽信号的场所通常会架设信号屏蔽设备，来阻断特定区域内的通信网络的正常通信。
传统的通信***(如LTE(Long Term Evolution，长期演进)***)中，小区参考信号(Cell Reference Signal，CRS)都均分布于整个广播控制信道(Broadcast ControlChannel，BCCH)载波，而且广播控制信道载波可以连续发射，如此在进行(存储转发式)屏蔽时，对于屏蔽帧来说，其中也含有对应的小区参考信号，而且也是连续发射，所以取样的任意帧都是等同的；
现在随着5G通信技术的不断发展，相应的通信***也在不断发生改变，其中5G引入MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术，在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，并且使用用户参考信号(Dedicated Reference Signal，DRS)取代了LTE***中的小区参考信号。
在实现本发明技术方案的过程中，发明人发现传统技术中存在以下问题：在使用用户参考信号的情况下，若没有用户数据发射，就没有用户参考信号发射，屏蔽时如果获取到相应的信号帧，就没有用户参考信号及用户信号，屏蔽会部分失效。
发明内容
基于此，有必要针对传统方式使用用户参考信号时会产生屏蔽部分失效的问题，提供一种信号屏蔽方法、***、可读存储介质和设备。
一种信号屏蔽方法，包括以下步骤：
在屏蔽***接收基站信号的时隙，接收基站帧；
获取基站帧中的用户信号资源的占用率，若基站帧中的用户信号资源的占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，根据预先存储的信号帧生成屏蔽帧；
在屏蔽***发射屏蔽信号的时隙，发射屏蔽帧。
根据上述的信号屏蔽方法，屏蔽***先接收基站信号，根据基站信号生成并发射屏蔽信号，屏蔽信号可以屏蔽基站信号被终端设备接收，在屏蔽***接收基站信号的时隙，可以接收基站帧，从中获取用户信号资源在基站帧中的占用率，若占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，表明当前基站帧中的用户信号较少或者不存在，利用预先存储的信号帧生成屏蔽帧，预先存储的信号帧中用户信号资源在屏蔽帧中的占用率高，通过发射屏蔽帧来进行信号屏蔽，在基站没有发射用户数据时，还是可以对基站的整个载波信号进行屏蔽，即使基站发射的信号中包含用户数据也可以实现信号屏蔽效果，解决实际应用中出现的屏蔽部分失效的问题。
在其中一个实施例中，在根据预先存储的信号帧生成屏蔽帧的步骤之前，还包括以下步骤：
多次接收基站帧，根据多个基站帧分别获取对应的用户信号资源的占用率，将占用率最大的基站帧作为预先存储的信号帧。
在其中一个实施例中，在根据基站帧获取基站帧中的用户信号资源的占用率的步骤之后，还包括以下步骤：
若基站帧中的用户信号资源的占用率大于信号帧中的用户信号资源的占用率，根据基站帧生成屏蔽帧。
在其中一个实施例中，信号屏蔽方法还包括以下步骤：
若基站帧中的用户信号资源的占用率大于信号帧中的用户信号资源的占用率，用基站帧替换信号帧。
在其中一个实施例中，获取基站帧中的用户信号资源的占用率的步骤包括以下步骤：
获取基站帧的***公共参考信号的功率，将***公共参考信号与其功率的关联关系作为参考基准，根据参考基准获取对应基站帧中的用户信号资源的功率，根据基站帧中的用户信号资源的功率和***公共参考信号的功率获取基站帧中的用户信号资源的占用率。
在其中一个实施例中，用基站帧替换信号帧的步骤包括以下步骤：
将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧时域片段，将信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧时域片段，其中，各基站帧时域片段与各信号帧时域片段一一对应；
遍历比较各基站帧时域片段与对应的各信号帧时域片段，若基站帧时域片段的功率大于对应的信号帧时域片段的功率，用基站帧时域片段替换对应的信号帧时域片段；
在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧。
在其中一个实施例中，用基站帧替换信号帧的步骤包括以下步骤：
将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧频域片段，将信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧频域片段，其中，各基站帧频域片段与各信号帧频域片段一一对应；
遍历比较各基站帧频域片段与对应的各信号帧频域片段，若基站帧频域片段的功率大于对应的信号帧频域片段的功率，用基站帧频域片段替换对应的信号帧频域片段；
在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧。
在其中一个实施例中，用基站帧替换信号帧的步骤包括以下步骤：
将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧资源块，将信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧资源块，其中，各基站帧资源块与各信号帧资源块一一对应；
遍历比较各基站帧资源块与对应的各信号帧资源块，若基站帧资源块的功率大于对应的信号帧资源块的功率，用基站帧资源块替换对应的信号帧资源块；
在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧。
在其中一个实施例中，信号屏蔽方法还包括以下步骤：
检测基站帧的基站参考数据和信号帧的基站参考数据是否一致，若否，用基站帧替换信号帧；
或者；
在经过预设时间后，重新接收多个基站帧，根据多个新的基站帧分别获取对应的用户信号资源的占用率，用占用率最大的新的基站帧替换信号帧。
在其中一个实施例中，根据预先存储的信号帧生成屏蔽帧的步骤包括以下步骤：
针对不同频率的基站帧，分别生成对应的屏蔽帧；
或者，针对不同频率的基站帧，根据各自对应的信号帧生成合并屏蔽帧。
在其中一个实施例中，根据预先存储的用户信号资源生成屏蔽帧的步骤包括以下步骤：
获取用户参考信号，以及基站帧的***公共参考信号；
根据信号帧中的用户信号资源、用户参考信号和***公共参考信号生成屏蔽帧。
一种信号屏蔽***，包括：
信号接收单元，用于在屏蔽***接收基站信号的时隙，接收基站帧；
屏蔽帧处理单元，用于获取基站帧中的用户信号资源的占用率，若基站帧中的用户信号资源的占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，根据预先存储的信号帧生成屏蔽帧；
信号发射单元，用于在屏蔽***发射屏蔽信号的时隙，发射屏蔽帧。
根据上述的信号屏蔽***，其包括信号接收单元、屏蔽帧处理单元和信号发射单元，屏蔽***先接收基站信号，根据基站信号生成并发射屏蔽信号，屏蔽信号可以屏蔽基站信号被终端设备接收，信号接收单元用于在屏蔽***接收基站信号的时隙，可以接收基站帧，屏蔽帧处理单元用于从中获取用户信号资源在基站帧中的占用率，若占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，表明当前基站帧中的用户信号较少或者不存在，利用预先存储的信号帧生成屏蔽帧，预先存储的信号帧中用户信号资源在屏蔽帧中的占用率高，信号发射单元用于通过发射屏蔽帧来进行信号屏蔽，在基站没有发射用户数据时，还是可以对基站的整个载波信号进行屏蔽，即使基站发射的信号中包含用户数据也可以实现信号屏蔽效果，解决实际应用中出现的屏蔽部分失效的问题。
在其中一个实施例中，信号接收单元还用于多次接收基站帧，屏蔽帧处理单元还用于根据多个基站帧分别获取对应的用户信号资源的占用率，将占用率最大的基站帧作为预先存储的信号帧。
在其中一个实施例中，屏蔽帧处理单元还用于在基站帧中的用户信号资源的占用率大于信号帧中的用户信号资源的占用率时，根据基站帧生成屏蔽帧。
在其中一个实施例中，屏蔽帧处理单元还用于在基站帧中的用户信号资源的占用率大于信号帧中的用户信号资源的占用率时，用基站帧替换信号帧。
在其中一个实施例中，屏蔽帧处理单元还用于获取基站帧的***公共参考信号的功率，将***公共参考信号与其功率的关联关系作为参考基准，根据参考基准获取对应基站帧中的用户信号资源的功率，根据基站帧中的用户信号资源的功率和***公共参考信号的功率获取基站帧中的用户信号资源的占用率。
在其中一个实施例中，屏蔽帧处理单元还用于将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧时域片段，将信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧时域片段；遍历比较各基站帧时域片段与对应的各信号帧时域片段，若基站帧时域片段的功率大于对应的信号帧时域片段的功率，用基站帧时域片段替换对应的信号帧时域片段；在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧；其中，各基站帧时域片段与各信号帧时域片段一一对应。
在其中一个实施例中，屏蔽帧处理单元还用于将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧频域片段，将信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧频域片段；遍历比较各基站帧频域片段与对应的各信号帧频域片段，若基站帧频域片段的功率大于对应的信号帧频域片段的功率，用基站帧频域片段替换对应的信号帧频域片段；在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧；其中，各基站帧频域片段与各信号帧频域片段一一对应。
在其中一个实施例中，屏蔽帧处理单元还用于将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧资源块，将信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧资源块；遍历比较各基站帧资源块与对应的各信号帧资源块，若基站帧资源块的功率大于对应的信号帧资源块的功率，用基站帧资源块替换对应的信号帧资源块；在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧；其中，各基站帧资源块与各信号帧资源块一一对应。
在其中一个实施例中，屏蔽帧处理单元还用于检测基站帧的基站参考数据和信号帧的基站参考数据是否一致，若否，用基站帧替换信号帧；
或者；
信号接收单元还用于在经过预设时间后，重新接收多个基站帧；
屏蔽帧处理单元还用于根据多个新的基站帧分别获取对应的用户信号资源的占用率，用占用率最大的新的基站帧替换信号帧。
在其中一个实施例中，屏蔽帧处理单元还用于针对不同频率的基站帧，分别生成对应的屏蔽帧；或者，针对不同频率的基站帧，根据各自对应的信号帧生成合并屏蔽帧。
在其中一个实施例中，屏蔽帧处理单元还用于获取用户参考信号，以及基站帧的***公共参考信号；根据信号帧中的用户信号资源、用户参考信号和***公共参考信号生成屏蔽帧。
一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，可执行程序被处理器执行时实现上述的信号屏蔽方法的步骤。
上述可读存储介质，通过其存储的可执行程序，可以实现在当前基站帧中的用户信号较少或者不存在时，利用预先存储的信号帧生成屏蔽帧，预先存储的信号帧中用户信号资源在屏蔽帧中的占用率高，通过发射屏蔽帧来进行信号屏蔽，在基站没有发射用户数据时，还是可以对基站的整个载波信号进行屏蔽，即使基站发射的信号中包含用户数据也可以实现信号屏蔽效果，解决实际应用中出现的屏蔽部分失效的问题。
一种信号屏蔽设备，包括存储器和处理器，存储器存储有可执行程序，处理器执行可执行程序时实现上述的信号屏蔽方法的步骤。
上述信号屏蔽设备，通过在处理器上运行可执行程序，可以实现在当前基站帧中的用户信号较少或者不存在时，利用预先存储的信号帧生成屏蔽帧，预先存储的信号帧中用户信号资源在屏蔽帧中的占用率高，通过发射屏蔽帧来进行信号屏蔽，在基站没有发射用户数据时，还是可以对基站的整个载波信号进行屏蔽，即使基站发射的信号中包含用户数据也可以实现信号屏蔽效果，解决实际应用中出现的屏蔽部分失效的问题。
附图说明
图1为一个实施例中的信号屏蔽方法的流程示意图；
图2为一个实施例中的屏蔽***的结构示意图；
图3为一个实施例中的***工作时序示意图；
图4为一个实施例中的信号屏蔽***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或(模块)单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请提供的信号屏蔽方法，可以应用于可以接收基站信号的信号屏蔽设备，用于对基站和终端之间的通信信号进行屏蔽。
参见图1所示，为本发明一个实施例的信号屏蔽方法的流程示意图。该实施例中的信号屏蔽方法包括以下步骤：
步骤S110：在屏蔽***接收基站信号的时隙，接收基站帧；
在本步骤中，屏蔽***可以是一种采用存储转发方式实现通信信号屏蔽的***，在其工作过程中，先接收基站信号，根据基站信号生成屏蔽信号，并发射屏蔽信号，用于屏蔽基站信号；因此，屏蔽***具有接收基站信号的时隙和发射屏蔽信号的时隙，两种时隙不重叠；基站信号可以包括多个基站的基站帧，在屏蔽***中可以有设置天线，通过天线接收所处的空间环境中的基站信号；
步骤S120：获取基站帧中的用户信号资源的占用率，若基站帧中的用户信号资源的占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，根据预先存储的信号帧生成屏蔽帧；
在本步骤中，基站帧是以信号帧的形式存在的，其中包含了多种信号资源，如***公共信号资源(帧头信息、校验码、信道信息等等)、用户信号资源(如用户业务信息、用户个人信息等等)，在得到基站帧后，通过对基站帧进行分析检测，可从中得到用户信号资源，根据用户信号资源的数据量，以及整个基站帧的数据量，可以得到用户信号资源在基站帧中的占用率，用户信号量越大，占用率就会越大，将该占用率与预先设置的信号帧中用户信号资源的占用率进行比较，若占用率小于预先设置的信号帧中用户信号资源的占用率，则表明当前基站帧中的用户信号资源较少或不存在，此时采用基站帧进行存储转发可能会造成屏蔽部分失效，因此采用预先存储的信号帧生成屏蔽帧，即使在基站发射信号过程中偶然出现用户信号，也可以进行屏蔽。
步骤S130：在屏蔽***发射屏蔽信号的时隙，发射屏蔽帧。
在本步骤中，在发射屏蔽信号的时隙，利用信号发射装置发射屏蔽帧，接收基站信号的时隙边界可以与发射屏蔽信号的时隙边界对齐，因此接收基站信号的终端可以接收到屏蔽信号以及正常的基站信号，而且屏蔽信号与正常的基站信号是帧对齐的，可以对终端接收正常的基站信号产生干扰，从而达到信号屏蔽的目的。
在本实施例中，屏蔽***先接收基站信号，根据基站信号生成并发射屏蔽信号，屏蔽信号混合基站信号被终端设备接收，在屏蔽***接收基站信号的时隙，可以接收基站帧，从中获取用户信号资源在基站帧中的占用率，若占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，表明当前基站帧中的用户信号较少或者不存在，利用预先存储的信号帧生成屏蔽帧，预先存储的信号帧中用户信号资源在屏蔽帧中的占用率高，通过发射屏蔽帧来进行信号屏蔽，在基站没有发射用户数据时，还是可以对基站的整个载波信号进行屏蔽，即使基站发射的信号中包含用户数据也可以实现信号屏蔽效果，解决实际应用中出现的屏蔽部分失效的问题。
进一步的，屏蔽***接收基站信号的时隙和屏蔽***发射屏蔽信号的时隙可以是屏蔽***在一个屏蔽时段内的时隙。
进一步的，屏蔽***接收基站信号的时隙和屏蔽***发射屏蔽信号的时隙可以是屏蔽***在一个屏蔽时段内的同一个屏蔽周期的时隙。
需要说明的是，信号屏蔽方法可以应用在3G、4G、5G等不同通信技术中，尤其是5G通信采用用户参考信号的情况，整段载波屏蔽效果明显。屏蔽***接收基站信号的时隙和屏蔽***发射屏蔽信号的时隙可以不限定在同一个屏蔽周期，一般固定场所的屏蔽***，其接收基站信号也基本稳定的，同样屏蔽信号也同样基本稳定的，考虑基站发射功率随时间有波动，同一屏蔽时段基站信号和屏蔽信号的可比性更好些。屏蔽周期，即接收加转发的帧周期数，例如帧时长为10毫秒，转发帧数为99次时，屏蔽周期为1秒；屏蔽时段可以理解为更多个屏蔽周期。
在一个实施例中，在根据预先存储的信号帧生成屏蔽帧的步骤之前，还包括以下步骤：
多次接收基站帧，根据多个基站帧分别获取对应的用户信号资源的占用率，将占用率最大的基站帧作为预先存储的信号帧。
在本实施例中，在生成屏蔽帧之前，可以多次接收基站帧，根据其对应的用户信号资源的占用率，将其中占用率最大的基站帧作为预先存储的信号帧，如此可以适应基站帧随用户业务的变化，以通过占用率最大的基站帧来生成屏蔽帧，进一步避免出现屏蔽部分失效的情况。
进一步的，多次接收基站帧在接收本次基站帧之前执行，通过对比可以得到占用率最大的基站帧；为了能实时适应信号的变化，在屏蔽***工作期间，获取占用率最大的基站帧可以一直持续进行，以保证存储的信号帧的用户信号资源一直是占用率最大的。
在一个实施例中，在根据基站帧获取基站帧中的用户信号资源的占用率的步骤之后，还包括以下步骤：
若基站帧中的用户信号资源的占用率大于信号帧中的用户信号资源的占用率，根据基站帧生成屏蔽帧。
在本实施例中，由于信号帧的容量一般是有限的，若基站帧中的用户信号资源的占用率大于信号帧中的用户信号资源的占用率，表明当前接收的基站帧中用户信号资源比预先存储的信号帧中的用户信号资源更多，因此可以直接利用基站帧生成屏蔽帧，以确保能对当前的基站信号进行有效屏蔽。
在一个实施例中，信号屏蔽方法还包括以下步骤：
若基站帧中的用户信号资源的占用率大于信号帧中的用户信号资源的占用率，用基站帧替换信号帧。
在本实施例中，若基站帧中的用户信号资源的占用率大于信号帧中的用户信号资源的占用率，表明当前接收的基站帧中用户信号资源比预先存储的信号帧中的用户信号资源更多，此时可以用基站帧替换信号帧，实现对预先存储的信号帧的更新，使预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率保持最大，如此就无需持续对多次接收的基站帧进行多次对比，只需将当前基站信号帧的用户信号资源的占用率与预先存储的信号帧的用户信号资源的占用率进行比较即可，降低了运算复杂度，提高屏蔽处理效率。
在一个实施例中，获取基站帧中的用户信号资源的占用率的步骤包括以下步骤：
获取基站帧的***公共参考信号的功率，将***公共参考信号与其功率的关联关系作为参考基准，根据参考基准获取对应基站帧中的用户信号资源的功率，根据基站帧中的用户信号资源的功率和***公共参考信号的功率获取基站帧中的用户信号资源的占用率。
在本实施例中，基站帧的***公共参考信号是一直存在的，而且其功率一般不会产生太大波动，可以很方便地计算得到***公共参考信号的功率，将***公共参考信号与其功率的关联关系作为参考基准，可以从基站帧中确定***公共参考信号，将其余的信号即为用户信号资源，通过功率检测可以得到基站帧中的用户信号资源的功率，利用用户信号资源和***公共参考信号的功率关系确定基站帧中的用户信号资源的占用率，通过检测功率的方式可以较为准确地确定基站帧中的用户信号资源的占用率。
在一个实施例中，用基站帧替换信号帧的步骤包括以下步骤：
将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧时域片段，将信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧时域片段，其中，各基站帧时域片段与各信号帧时域片段一一对应；
遍历比较各基站帧时域片段与对应的各信号帧时域片段，若基站帧时域片段的功率大于对应的信号帧时域片段的功率，用基站帧频域片段替换对应的信号帧频域片段；
在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧。
在本实施例中，在替换预先存储的信号帧时，可以对用户信号资源进行时域拆分，得到多个时域片段；基站帧中用户信号资源拆分得到基站帧时域片段，预先存储的信号帧的用户信号资源拆分得到信号帧时域片段，虽然两者的用户信号资源在时域上的分布不同，但可以在没有信号分布的时域以基准量化数据表示，在帧的整个时域上可以一一对应，通过遍历比较，判断某一时域上基站帧时域片段和信号帧时域片段的功率大小，选择其中功率较大的时域片段，实现时域片段的替换，遍历结束后，将整个时域上最终选择的时域片段进行拼接，得到更新后的信号帧，并进行存储，作为更新后的预先存储的信号帧，使预先存储的信号帧的用户信号资源保持最大。
在一个实施例中，用基站帧替换信号帧的步骤包括以下步骤：
将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧频域片段，将预先存储的信号帧拆分为多个信号帧频域片段，其中，各基站帧频域片段与各信号帧频域片段一一对应；
遍历比较各基站帧频域片段与对应的各信号帧频域片段，若基站帧频域片段的功率大于对应的信号帧频域片段的功率，用基站帧频域片段替换对应的信号帧频域片段；
在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧。
在本实施例中，在替换预先存储的信号帧时，可以对用户信号资源进行频域拆分，得到多个频域片段；基站帧中用户信号资源拆分得到基站帧频域片段，预先存储的信号帧的用户信号资源拆分得到信号帧频域片段，虽然两者的用户信号资源在频域上的分布不同，但可以在没有信号分布的频域以基准量化数据表示，在帧的整个频域上可以一一对应，通过遍历比较，判断某一频域上基站帧频域片段和信号帧频域片段的功率大小，选择其中功率较大的频域片段，实现频域片段的替换，遍历结束后，将整个频域上最终选择的频域片段进行拼接，得到更新后的信号帧，并进行存储，作为更新后的预先存储的信号帧，使预先存储的信号帧的用户信号资源保持最大。
在一个实施例中，用基站帧替换信号帧的步骤包括以下步骤：
将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧资源块，将信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧资源块，其中，各基站帧资源块与各信号帧资源块一一对应；
遍历比较各基站帧资源块与对应的各信号帧资源块，若基站帧资源块的功率大于对应的信号帧资源块的功率，用基站帧资源块替换对应的信号帧资源块；
在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧。
在本实施例中，在替换预先存储的信号帧时，可以对用户信号资源进行拆分，得到多个资源块；基站帧中用户信号资源拆分得到基站帧资源块，预先存储的信号帧的用户信号资源拆分得到信号帧资源块，虽然两者的用户信号资源分布有所不同，但可以在没有信号分布的资源域以基准量化数据资源块表示，在帧的整个资源区域上可以一一对应，通过遍历比较，判断某一位置上基站帧资源块和信号帧资源块的功率大小，选择其中功率较大的资源块，实现资源块的替换，遍历结束后，将整个资源区域上最终选择的资源块进行拼接，得到更新后的信号帧，并进行存储，作为更新后的预先存储的信号帧，使预先存储的信号帧的用户信号资源保持最大。
进一步的，资源块可以按照数据类别进行划分，也可以按照时域或频域进行划分。
在一个实施例中，信号屏蔽方法还包括以下步骤：
检测基站帧的基站参考数据和信号帧的基站参考数据是否一致，若否，用基站帧替换信号帧；
或者；
在经过预设时间后，重新接收多个基站帧，根据多个新的基站帧分别获取对应的用户信号资源的占用率，用占用率最大的新的基站帧替换信号帧。
在本实施例中，基站帧具有基站参考数据，用于表示基站帧的基本属性，如电平、小区码、波束号、载干比变化量等，其可以代表当前基站帧的类别，在基站帧的基站参考数据和信号帧的基站参考数据不一致时，表明预先存储的信号帧与当前基站帧的参数已经有所不同，此时可能无法对基站信号进行有效屏蔽，因此可以基站帧作为信号帧；或者，每经过一段预设时间，自动对信号帧进行更新，即重新接收多个基站帧，选取其中用户信号资源的占用率最大的新的基站帧作为信号帧，执行信号帧的更新可以防止屏蔽***受外部干扰等对屏蔽***的影响等。
在一个实施例中，根据预先存储的信号帧生成屏蔽帧的步骤包括以下步骤：
针对不同频率的基站帧，分别生成对应的屏蔽帧；
或者，针对不同频率的基站帧，根据各自对应的信号帧生成合并屏蔽帧。
在本实施例中，屏蔽***接收的基站帧具有各种不同的频率，在实际应用中，同一频段下会有多个不同频率的小区，不同通信运营商所采用的通信频率也是不同的，针对不同频率的基站帧，分别生成对应的屏蔽帧，可以对不同频率的基站信号进行全面屏蔽；或者，也可以针对基站帧，根据对应的信号帧生成合并屏蔽帧，对各种不同频率的信号同时进行屏蔽。
在一个实施例中，根据预先存储的用户信号资源生成屏蔽帧的步骤包括以下步骤：
获取用户参考信号，以及基站帧的***公共参考信号；
根据信号帧中的用户信号资源、用户参考信号和***公共参考信号生成屏蔽帧。
在本实施例中，在生成屏蔽帧时，获取用户参考信号，用户参考信号与用户信号资源相对应，基站帧包括***公共参考信号，***公共参考信号是基站帧中普遍存在的，与基站帧是否包含用户信号资源无关，利用获取到的预先存储的信号帧中的用户信号资源、用户参考信号和***公共参考信号，对其进行合成，可以得到屏蔽帧，该屏蔽帧与基站发射的帧信号是相似的，可以用于信号屏蔽，而且用户参考信号和***公共参考信号的存在还可以适当减少用户信号资源的功率，提高屏蔽效率。
进一步的，***公共参考信号可以包括主同步信号(Primary SynchronizationSignal，PSS)，辅同步信号(Secondary Synchronization Signal，SSS)，物理广播信道信号(Physical Broadcast Channel，PBCH)等，在获取***公共参考信号时，可以从接收的基站帧中获取，从而使屏蔽帧与基站帧的***公共参考信号保持一致；在有多台屏蔽设备进行信号屏蔽时，可以顺序获取主同步信号、辅同步信号、物理广播信道信号等，以实现多台屏蔽设备间的信号同步。
进一步的，用户参考信号可以基于***公共参考信号生成，由于基站帧中可能没有用户参考信号，可以通过软件方式，基于基站帧的***公共参考信号来生成用户参考信号，如由***公共参考信号根据基站规范计算得到，可以使屏蔽帧与基站帧的用户参考信号一致，保证屏蔽效果。
在一个实施例中，在屏蔽***接收基站信号的时隙，接收基站帧的步骤之前，还包括以下步骤：
建立与基站的信号同步。
在本实施例中，在接收基站帧之前，需要先同基站建立信号同步，了解基站发射信号的时隙，以准确获取基站信号帧。
进一步的，屏蔽***自身具备同步机制，一般会采用自由同步、GPS信号(GlobalPositioning System，全球定位***)同步、LTE(Long Term Evolution，长期演进)***帧序号同步或5G***帧序号同步等。
在一个实施例中，基站信号的覆盖频段为450MHz-52600 MHz。覆盖频段包括了2G、3G、4G及5G的频段，对各种制式的频段均可实现信号屏蔽。
在一个实施例中，屏蔽***可以是一种采用存储转发实现信号屏蔽的***。
如图2所示，屏蔽***主要由收发天线、收发倒换开关、功放、低噪放模块、混频模块、模数转换模块(ADC)、数模转换模块(DAC)、现场可编程门阵列(FPGA)组成。
接收链路：天线接收空中的移动通信无线信号，通过低噪放对信号进行放大后经过混频模块下变频成模拟中频信号，经过AD采样变成数字中频信号后送给FPGA，FPGA内部的DDC模块对信号进行数字混频和抽取后变成零中频的低速率的数字信号，然后对其进行用户信号资源的处理，并最终生成屏蔽帧，送给FPGA内部的RAM存储单元进行信号存储。
发送链路：FPGA内部的RAM存储单元信号输出给DUC模块进行信号内插和数字混频后送给DA转换成模拟中频信号，经过混频模块变成射频信号经过功放对信号放大后通过天线发射的空中。
FPGA主要的功能是进行信号采样率变换、用户信号资源的处理和信号的存储和周期发送，本地收发天线接收一帧或N帧的下行空中信号，处理得到屏蔽帧并存储，再重复发送一帧或者N帧屏蔽帧的信号，重发一段时间后重新接收、处理(包括对5G***增加取最大用户占用帧的处理)并存储，再重发的周期操作。不同制式的通信***的帧时间长度不同，接收存储的时间也要相应的变化。
处理得到屏蔽帧的过程如下：
挑选用户信号占用较满的帧，通过分析对比多次接收的基站信号帧，选择用户信号资源占用较大的信号帧，再用来转发屏蔽信号，为了适应外部环境的变化，需要一直要在线继续寻找用户信号和用户参考信号占满资源块(Resource Block，RB)或占据资源块较满的帧，如以PSS等信号为功率基准做判别用户信息数据存在的基准，以替换老的帧，或替换符合替换规则的存储器内存储的帧对应的用户信号资源的数据；
在替换的过程中，可以对帧信号进行拼接，以获得用户信号占满资源块的帧。软件生成用户参考信号(对多扇区，或多波束交叠区需多套处理)，对接收的基站帧中的用户信号资源和已存储的帧信号中的用户信号资源进行时域或频域的拆分：
时域拆分，将已存储的帧信号中的用户信号资源时域片段，用基站帧中的功率更高的用户信号资源时域片段替换，如时域以1毫秒为单位拆分，再选择拼接；
频域拆分，将已存储的帧信号中的用户信号资源频域片段，用基站帧中的功率更高的用户信号资源频域片段替换，如RB的对应频宽为单位拆分，再选择拼接。
在替换后，在基站帧中分割出***公共参考信号(PSS，SSS，PBCH所在RB)，即切出***公共参考信号对应部分对应的RB，以顺序更新，与用户信号资源、用户参考信号合并，生成屏蔽帧，对屏蔽帧进行转发发射，因为通过积累用户数据覆盖整个载波，屏蔽也对整个载波有效，从而去除了原来的漏洞。
屏蔽***采用存储转发的方式，本地收发天线接收、处理并存储一帧或N帧的下行空中信号，处理生成屏蔽帧，再重复发送一帧或者N帧屏蔽帧，重发一段时间后重新接收、处理并存储，再重发的周期操作；重发信号与正常覆盖信号是帧对齐的、调制技术相同。由于接收取自于收发天线，天线处的信号基本也就是附近终端所能接收到的信号，所以能屏蔽接收到的所有制式空中信号，对各种制式(GSM，CDMA，WCDMA，TD-SCDMA，TD-LTE，FDD-LTE、5G)都能适用。
屏蔽***在同步时，可以采用自由同步、GPS信号同步、LTE或5G***帧序号同步等；
如图3所示，在接收信号时隙(帧)阶段，只有基站的基准信号，此时并无屏蔽信号；在收发倒换开关设置为发送状态时，射频信号电平跳变点同步，屏蔽开始；屏蔽发射阶段，基站信号加上屏蔽信号，此时附近的信号强度较高，基站的信号被屏蔽；例如在连续发射30次以后，转为接收时隙(帧)阶段，此时只有基站的基准信号，并无屏蔽信号；上述过程进行循环，实现信号屏蔽。
根据上述信号屏蔽方法，本发明实施例还提供一种信号屏蔽***，以下就信号屏蔽***的实施例进行详细说明。
参见图4所示，为一个实施例的信号屏蔽***的结构示意图。该实施例中的信号屏蔽***包括：
信号接收单元210，用于在屏蔽***接收基站信号的时隙，接收基站帧；
屏蔽帧处理单元220，用于获取基站帧中的用户信号资源的占用率，若基站帧中的用户信号资源的占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，根据预先存储的信号帧生成屏蔽帧；
信号发射单元230，用于在屏蔽***发射屏蔽信号的时隙，发射屏蔽帧。
在本实施例中，信号屏蔽***包括信号接收单元210、屏蔽帧处理单元220和信号发射单元230，屏蔽时先接收基站信号，根据基站信号生成并发射屏蔽信号，屏蔽信号混合基站信号被终端设备接收，信号接收单元210用于在屏蔽***接收基站信号的时隙，接收基站帧，屏蔽帧处理单元220用于从中获取用户信号资源在基站帧中的占用率，若占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，表明当前基站帧中的用户信号较少或者不存在，利用预先存储的信号帧生成屏蔽帧，预先存储的信号帧中用户信号资源在屏蔽帧中的占用率高，信号发射单元230用于通过发射屏蔽帧来进行信号屏蔽，在基站没有发射用户数据时，还是可以对基站的整个载波信号进行屏蔽，即使基站发射的信号中包含用户数据也可以实现信号屏蔽效果，解决实际应用中出现的屏蔽部分失效的问题。
在一个实施例中，信号接收单元210还用于多次接收基站帧，屏蔽帧处理单元220还用于根据多个基站帧分别获取对应的用户信号资源的占用率，将占用率最大的基站帧作为预先存储的信号帧。
在一个实施例中，屏蔽帧处理单元220还用于在基站帧中的用户信号资源的占用率大于信号帧中的用户信号资源的占用率时，根据基站帧生成屏蔽帧。
在一个实施例中，屏蔽帧处理单元220还用于在基站帧中的用户信号资源的占用率大于信号帧中的用户信号资源的占用率时，用基站帧替换信号帧。
在一个实施例中，屏蔽帧处理单元220还用于获取基站帧的***公共参考信号的功率，将***公共参考信号与其功率的关联关系作为参考基准，根据参考基准获取对应基站帧中的用户信号资源的功率，根据基站帧中的用户信号资源的功率和***公共参考信号的功率获取基站帧中的用户信号资源的占用率。
在一个实施例中，屏蔽帧处理单元220还用于将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧时域片段，将信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧时域片段；遍历比较各基站帧时域片段与对应的各信号帧时域片段，若基站帧时域片段的功率大于对应的信号帧时域片段的功率，用基站帧时域片段替换对应的信号帧时域片段；在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧；其中，各基站帧时域片段与各信号帧时域片段一一对应。
在一个实施例中，屏蔽帧处理单元220还用于将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧频域片段，将信号帧的用户信号资源拆分为多个信号帧频域片段；遍历比较各基站帧频域片段与对应的各信号帧频域片段，若基站帧频域片段的功率大于对应的信号帧频域片段的功率，用基站帧频域片段替换对应的信号帧频域片段；在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧；其中，各基站帧频域片段与各信号帧频域片段一一对应。
在一个实施例中，屏蔽帧处理单元220还用于将基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧资源块，将信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧资源块；遍历比较各基站帧资源块与对应的各信号帧资源块，若基站帧资源块的功率大于对应的信号帧资源块的功率，用基站帧资源块替换对应的信号帧资源块；在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧；其中，各基站帧资源块与各信号帧资源块一一对应。
在一个实施例中，屏蔽帧处理单元220还用于检测基站帧的基站参考数据和信号帧的基站参考数据是否一致，若否，用基站帧替换信号帧；
或者；
信号接收单元210还用于在经过预设时间后，重新接收多个基站帧；
屏蔽帧处理单元220还用于根据多个新的基站帧分别获取对应的用户信号资源的占用率，用占用率最大的新的基站帧替换信号帧。
在一个实施例中，屏蔽帧处理单元220还用于针对不同频率的基站帧，分别生成对应的屏蔽帧；或者，针对不同频率的基站帧，根据各自对应的信号帧生成合并屏蔽帧。
在一个实施例中，屏蔽帧处理单元220还用于获取用户参考信号，以及基站帧的***公共参考信号；根据信号帧中的用户信号资源、用户参考信号和***公共参考信号生成屏蔽帧。
本发明实施例的信号屏蔽***与上述信号屏蔽方法一一对应，在上述信号屏蔽方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于信号屏蔽***的实施例中。
一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，可执行程序被处理器执行时实现上述的信号屏蔽方法的步骤。
上述可读存储介质，通过其存储的可执行程序，可以实现在当前基站帧中的用户信号较少或者不存在时，利用预先存储的信号帧生成屏蔽帧，预先存储的信号帧中用户信号资源在屏蔽帧中的占用率高，通过发射屏蔽帧来进行信号屏蔽，在基站没有发射用户数据时，还是可以对基站的整个载波信号进行屏蔽，即使基站发射的信号中包含用户数据也可以实现信号屏蔽效果，解决实际应用中出现的屏蔽部分失效的问题。
一种信号屏蔽设备，包括存储器和处理器，存储器存储有可执行程序，处理器执行可执行程序时实现上述的信号屏蔽方法的步骤。
上述信号屏蔽设备，通过在处理器上运行可执行程序，可以实现在当前基站帧中的用户信号较少或者不存在时，利用预先存储的信号帧生成屏蔽帧，预先存储的信号帧中用户信号资源在屏蔽帧中的占用率高，通过发射屏蔽帧来进行信号屏蔽，在基站没有发射用户数据时，还是可以对基站的整个载波信号进行屏蔽，即使基站发射的信号中包含用户数据也可以实现信号屏蔽效果，解决实际应用中出现的屏蔽部分失效的问题。
需要说明的是，上述可读存储介质和信号屏蔽设备可以独立于屏蔽***，也可以集成在屏蔽***中。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例用于信号屏蔽方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中，如实施例中，该程序可存储于计算机***的存储介质中，并被该计算机***中的至少一个处理器执行，以实现包括如上述信号屏蔽方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。所述的程序可以存储于可读取存储介质中。该程序在执行时，包括上述方法所述的步骤。所述的存储介质，包括：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种信号屏蔽方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在屏蔽***接收基站信号的时隙，接收基站帧；
获取所述基站帧中的用户信号资源的占用率，若所述基站帧中的用户信号资源的占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，根据所述预先存储的信号帧生成屏蔽帧；所述基站帧中的用户信号资源的占用率是根据用户信号资源的数据量以及整个基站帧的数据量得到的；
在所述屏蔽***发射屏蔽信号的时隙，发射所述屏蔽帧。
2.根据权利要求1所述的信号屏蔽方法，其特征在于，在所述根据预先存储的信号帧生成屏蔽帧的步骤之前，还包括以下步骤：
多次接收所述基站帧，根据多个所述基站帧分别获取对应的用户信号资源的占用率，将占用率最大的基站帧作为所述预先存储的信号帧。
3.根据权利要求1所述的信号屏蔽方法，其特征在于，在所述获取基站帧中的用户信号资源的占用率的步骤之后，还包括以下步骤：
若所述基站帧中的用户信号资源的占用率大于所述信号帧中的用户信号资源的占用率，根据所述基站帧生成所述屏蔽帧。
4.根据权利要求3所述的信号屏蔽方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
若所述基站帧中的用户信号资源的占用率大于所述预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，用所述基站帧替换所述信号帧。
5.根据权利要求1所述的信号屏蔽方法，其特征在于，所述获取所述基站帧中的用户信号资源的占用率的步骤包括以下步骤：
获取所述基站帧的***公共参考信号的功率，将***公共参考信号与其功率的关联关系作为参考基准，根据所述参考基准获取对应所述基站帧中的用户信号资源的功率，根据所述基站帧中的用户信号资源的功率和***公共参考信号的功率获取所述基站帧中的用户信号资源的占用率。
6.根据权利要求4所述的信号屏蔽方法，其特征在于，所述用所述基站帧替换所述信号帧的步骤包括以下步骤：
将所述基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧时域片段，将所述信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧时域片段，其中，各所述基站帧时域片段与各所述信号帧时域片段一一对应；
遍历比较各所述基站帧时域片段与对应的各所述信号帧时域片段，若所述基站帧时域片段的功率大于对应的信号帧时域片段的功率，用所述基站帧时域片段替换对应的信号帧时域片段；
在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧。
7.根据权利要求4所述的信号屏蔽方法，其特征在于，所述用所述基站帧替换所述信号帧的步骤包括以下步骤：
将所述基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧频域片段，将所述信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧频域片段，其中，各所述基站帧频域片段与各所述信号帧频域片段一一对应；
遍历比较各所述基站帧频域片段与对应的各所述信号帧频域片段，若所述基站帧频域片段的功率大于对应的信号帧频域片段的功率，用所述基站帧频域片段替换对应的信号帧频域片段；
在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧。
8.根据权利要求4所述的信号屏蔽方法，其特征在于，所述用所述基站帧替换所述信号帧的步骤包括以下步骤：
将所述基站帧中的用户信号资源拆分为多个基站帧资源块，将所述信号帧中的用户信号资源拆分为多个信号帧资源块，其中，各所述基站帧资源块与各所述信号帧资源块一一对应；
遍历比较各所述基站帧资源块与对应的各所述信号帧资源块，若所述基站帧资源块的功率大于对应的信号帧资源块的功率，用所述基站帧资源块替换对应的信号帧资源块；
在遍历结束后，获得更新后的预先存储的信号帧。
9.根据权利要求1所述的信号屏蔽方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
检测所述基站帧的基站参考数据和所述信号帧的基站参考数据是否一致，若否，用所述基站帧替换所述信号帧；
或者；
在经过预设时间后，重新接收多个基站帧，根据多个新的基站帧分别获取对应的用户信号资源的占用率，用占用率最大的新的基站帧替换所述信号帧。
10.根据权利要求1所述的信号屏蔽方法，其特征在于，所述根据所述预先存储的信号帧生成屏蔽帧的步骤包括以下步骤：
针对不同频率的基站帧，分别生成对应的屏蔽帧；
或者，针对不同频率的基站帧，根据各自对应的信号帧生成合并屏蔽帧。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的信号屏蔽方法，其特征在于，所述根据预先存储的信号帧生成屏蔽帧的步骤包括以下步骤：
获取用户参考信号，以及所述基站帧的***公共参考信号；
根据所述信号帧中的用户信号资源、所述用户参考信号和所述***公共参考信号生成所述屏蔽帧。
12.一种信号屏蔽***，其特征在于，所述***包括：
信号接收单元，用于在屏蔽***接收基站信号的时隙，接收基站帧；
屏蔽帧处理单元，用于获取所述基站帧中的用户信号资源的占用率，若所述基站帧中的用户信号资源的占用率小于预先存储的信号帧中的用户信号资源的占用率，根据所述预先存储的信号帧生成屏蔽帧；所述基站帧中的用户信号资源的占用率是根据用户信号资源的数据量以及整个基站帧的数据量得到的；
信号发射单元，用于在所述屏蔽***发射屏蔽信号的时隙，发射所述屏蔽帧。
13.一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，其特征在于，所述可执行程序被处理器执行时实现权利要求1至11中任意一项所述的信号屏蔽方法的步骤。
14.一种信号屏蔽设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可执行程序，其特征在于，所述处理器执行所述可执行程序时实现权利要求1至11中任意一项所述的信号屏蔽方法的步骤。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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