一种基于lte网络帧信息的多台信号屏蔽设备间同步时序的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线移动通信技术领域，更具体说，它涉及一种基于LTE网络帧信息的多台信号屏蔽设备间同步时序的方法及系统。
【背景技术】
[0002]手机信号屏蔽系统主要用于各类考场、学校、加油站、会议中心、监狱、公安、军事等禁止使用手机的场所。目前，基于存储转发的屏蔽系统在多台套邻近工作时需要时钟同步；否则由于不同步而接收到其他屏蔽系统重发的信号(不纯是基站的信号)，从而导致系统功率抬升饱和屏蔽失效。同步时钟就可以大家同时关闭屏蔽开启接收基站的信号，和单台工作时相同。现阶段，无线通信网络采用GPS来实现时间同步，是最直接和最成熟的方案。但是这种方案存在故障率高、成本高、GPS天线安装寻址困难、安装工程量大、加重投资成本和维护困难等问题，有必要通过其他途径来解决时间同步问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术中的不足，而提供一种基于LTE网络帧信息的多台信号屏蔽设备间同步时序的方法及系统。
[0004]本发明利用LTE网络信号内同步技术，在对系统无须要增加外同步的技术情况下，提供一种基于LTE网络帧信息的多台信号屏蔽设备间同步时序的方法，约定以LTE的系统帧轮回周期为屏蔽系统的工作周期，约定LTE系统的两个系统帧，其中一个系统帧为标识帧A。(用于识别，不许屏蔽)，另一系统帧为提取帧B。(用于转发屏蔽)；其包括以下步骤:
[0005]步骤I，通过PSS，SSS得到LTE帧头，通过MIB解码模块解码其MIB消息得到同步，获取系统帧帧号；
[0006]步骤2，根据步骤I得到的解码帧头和帧号，搜索得到标识帧A。位置，获得时钟同步；
[0007]步骤3，再进行N个系统帧轮回周期，得到标识帧位置仏?A n,并通过MIB解码模块解码上述帧帧号，判断仏?A n的帧号是否和A。的帧号一致；
[0008]步骤4，若上述判断一致，则可以确认信号屏蔽系统的时序跟基站同步，从提取帧B。提取射频信号，信号屏蔽系统开始屏蔽，并在标识帧Ai?An时刻暂时关闭屏蔽；开启接收核对标识帧An+1;若解码得到的A n+1帧号与A。帧号一致，则继续屏蔽；若不一致，则返回步骤I,重新同步。
[0009]其中，MIB解码方法包括以下步骤:
[0010]步骤a:通过接收机，抓取1ms数据，作为一个无线帧；
[0011]步骤b:通过PSS和SSS相关，计算最大值来获得LTE帧头。LTE下行信号每帧固定符号位置都带有相应的PSS(主同步信号)和SSS(辅同步信号)信号。通过已知的PSS和SSS信号做为本地信号，与抓取的LTE无线帧做相关运算，取相关值比较大的值的位置，认定该位置点就是下行信号的PSS和SSS对应的位置。从而可以从帧结构推算出1ms或5ms帧头开始的位置；根据帧头重新抓取一完整的数据；
[0012]步骤c:计算频偏。通过PSS和SSS数据已知性和相关性，可以算出频偏。也可以通过CP循环特性来计算频偏。计算出频偏之后，对抓取的无线帧做频偏补偿。
[0013]步骤d:FFT变换。对频偏补偿后的无线帧数据，对每个符号做FFT变换得频域信号。取得各个子载波的数据值。
[0014]步骤e:信道估计和信道均衡。LTE下行无线帧在固定的位置都会发射参考信号，取已知的参考信号作为本地参考信号。根据本地参考信号和接收到的无线帧里面的参考信号，做线性最小均方差(LMMSE)算法，得到参考信号所在频点的信道特点，然后通过对信道插值得到整个载波带宽的信道特性。根据信道特性，通过盲检测得到发射天线的端口数(I, 2，4)，并完成信道均衡。
[0015]步骤f:解调和解扰。根据帧结构得到MIB位置的载波值，在1ms内占用240RE。根据3GPP，用QPSK解调。然后对解调数据进行解扰码。扰码用四种可能(和帧号的最后2位有关)。四种扰码都遍历一变。解调解扰后变为480bits数据。480bits数据里面包括4次重复的数据，取其中一次120bits。通过解扰可以得到帧号的后2位。
[0016]步骤g:信道解码。三分之一的卷积码，信道解码后变为40bits数据。
[0017]步骤h:CRC校验，得到MIB数据。根据LTE下行信号端口号(1，2，4)。共有3中CRC校验情况。遍历一变，得到CRC校验正确的那组。CRC之后就是24bits数据。其中有8bits代表帧号的bit9?bit2。加上解扰时得到的低2位。总共10位代表帧号。
[0018]本发明还提供一种基于LTE网络帧信息的多台信号屏蔽设备间同步时序的系统，所述系统包括MIB解码模块、同步时序模块、逻辑判断模块；
[0019]其中，MIB解码模块，用于接收基站的PSS、SSS同步信号，得到LTE帧头，并通过MIB解码，获取系统帧的帧号；
[0020]同步时序模块，根据得到的解码帧头和帧号，搜索得到标识帧A。位置，获得时钟同步，再进行N个系统帧轮回周期，得到标识帧位置仏?An,并通过MIB解码模块解码上述帧帧号；
[0021]逻辑判断模块，用于判断仏?A ?的帧号和A。的帧号是否一致，若一致，则可以确认信号屏蔽系统的时序跟基站同步，从提取帧B。提取射频信号，信号屏蔽系统开始屏蔽，并在标识帧Ai?A n时刻暂时关闭屏蔽；开启接收核对标识帧A n+1;若解码得到的A n+1帧号与
A。帧号一致，则继续屏蔽；若不一致，则返回步骤1，重新同步。
[0022]其中，所述MIB解码模块，其包括，抓取无线帧单元、计算频偏单元、FFT变换单元、信道估计和信道均衡单元、频域数据解调和解扰单元、信道解码单元及CRC校验单元，其中，所述抓取无线帧单元，用于通过接收机，抓取1ms数据，作为一个无线帧；通过PSS和SSS相关，计算最大值来获得LTE帧头；根据得到的帧头，重新抓取一完整帧；所述计算频偏单元，根据PSS和SSS数据已知性和相关性，计算出频偏，并对抓取的无线帧做频偏补偿；所述FFT变换单元，用于对无线帧的每个符号做FFT变换，得到频域数据；所述信道估计和信道均衡单元，根据CRS信号对频域数据进行信道估计和信道均衡；频域数据解调和解扰单元，用于对帧结构截取MIB所占的240个RE位置的值，进行QPSK解调，得到480bits数据。对频域数据进行解扰，扰码用四种可能(和帧号的最后2位有关)，四种扰码都遍历一变，解扰后为480bits数据，480bits数据里面包括4次重复的数据，取其中一次120bits，通过解扰可以得到帧号的后2位；所述信道解码单元，对120bit数据进行信道解码，得到40bits数据；所述CRC校验单元，通过CRC校验得到24bit数据，其中有8bits代表帧号的bit9?bit2，加上解扰时得到的低2位，总共10位代表帧号。
[0023]本发明的有益效果是:无须增加外同步的的相关设施(如模块，天线，接口电缆或光缆)，利用现成公共无线网络信号，成本低，使用方便，且安装灵活。
【附图说明】
[0024]图1是本发明的实现流程图；
[0025]图2是本发明的MIB解码实现流程图；
[0026]图3是本发明的系统组成示意图；
[0027]图4是本发明的MIB解码模块示意图；
[0028]图5是本发明实施例标志帧、提取帧示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式。
[0030]如图1、图3、图5所示，一种基于LTE网络帧信息的多台信号屏蔽设备间同步时序的方法和系统，系统包括MIB解码模块11、同步时序模块12、逻辑判断模块13，其中，MIB解码模块11，用于接收基站的PSS、SSS同步信号，得到LTE帧头，并通过MIB解码，获取系统帧的帧号；同步时序模块12，根据得到的解码帧头和帧号，搜索得到标识帧A。位置，获得时钟同步，再进行N个系统帧轮回周期，得到标识帧位置仏?A n，并通过MIB解码模块12解码上述帧帧号；逻辑判断模块13，用于判断仏?A ?的帧号和A。的帧号是否一致。
[0031]其方法为:首先约定以LTE的系统帧轮回周期为屏蔽系统的工作周期，约定LTE系统的两个系统帧，其中一个系统帧为标识帧A。(用于识别，不许屏蔽，本实施例中标志帧为I号帧)，另一系统帧为提取帧B。(用于转发屏蔽，本实施例中标志帧为512号帧)；其包括以下步骤:
[0032]步骤I，通过PSS，SSS得到LTE帧头，通过MIB解码模块11解码其MIB消息得到同步，获取系统帧帧号；
[0033]步骤2，根据步骤I得到的解码帧头和帧号，搜索得到标识帧A。位置，获得时钟同步；
[0034]步骤3，再进行N个系统帧轮回周期，得到标识帧位置仏?A n,并通过MIB解码模块解码上述帧帧号，判断仏?A n的帧号是否和A。的帧号一致；
[0035]步骤4，若上述判断一致，则可以确认信号屏蔽系统的时序跟基站同步，从提取帧
B。提取射频信号，信号屏蔽系统开始屏蔽，并在标识帧Ai?An时刻暂时关闭屏蔽；开启接收核对标识帧An+1;若解码得到的A n+1帧号与A。帧号一致，则继续屏蔽；若不一致，则返回步骤I,重新同步。
[0036]其中，MIB解码方法包括以下步骤:
[0037]步骤a:通过接收机，抓取1ms数据，作为一个无线帧；
[0038]步骤b:通过PSS和SSS相关，计算最大值来获得LTE帧头。LTE下行信号每帧固定符号位置都带有相应的PSS(主同步信号)和SSS(辅同步信号)信号。通过已知的PSS和SSS信号做为本地信号，与抓取的LTE无线帧做相关运算，取相关值比较大的值的位置，认定该位置点就是下行信号的PSS和SSS对应的位置。从而可