監獄信號屏蔽系統案例-四川省某監獄無(wú)線(xiàn)信號管控解決方案

(一) 監獄手機屏蔽系統需求

1. 屏蔽(管控)手機信號范圍及作用

      作用于目前國內所有公眾通訊標準手機CDMA、GSM、DCS、3G（CDMA2000/TD-SCDMA/WCDMA）、4G(TDD-LTE/FDD-LTE)，且不得影響監獄內其他電子設備系統正常運行。

      杜絕一切人員通過(guò)手機（包括移動(dòng)、聯(lián)通、電信）在監獄范圍內的非法通訊，為監獄管理及安全提供科技保障。

2. 屏蔽(管控)區域

      二大門(mén)以?xún)?，服刑人員生活和工作場(chǎng)所，如：監舍、習藝場(chǎng)、禁閉室、家屬會(huì )見(jiàn)區等；獨立建筑單體內或單體間隱蔽空間。

3. 屏蔽(管控)效果

      1) 監舍范圍內（包括但不限于監房、走道、樓道、窗口等），有效屏蔽率應達到99.9 %以上。

      2) 生產(chǎn)區域內，有效屏蔽率應達到99 %以上。

      3) 密閉狹小空間（包括但不限于談話(huà)室、儲藏室、廁所等）及違規可能性較大的更加隱蔽的場(chǎng)所，有效屏蔽率應達到99.9 %以上。

      4) 非屏蔽區域（包括但不限于行政樓、武警樓及周邊單位或居民生活場(chǎng)所等），確?？梢皂槙惩ㄓ?。

      5) 電磁輻射強度不得超過(guò)國家相關(guān)標準。

      6) 系統必須集中供電或分區域集中供電，必須專(zhuān)設帶鎖裝置開(kāi)關(guān)箱，防止人為斷電。

      7) 系統必須安全可靠，具有相當的防破壞和連續運行能力。

      8) 充分保留設備輸出冗余，提高使用壽命并適應日后發(fā)展要求。

(二) 監獄手機屏蔽(管控)系統解決方案

1本方案采用4G (FDD-LTE1800Mhz公網(wǎng)或400Mhz專(zhuān)網(wǎng)) 偽基站十屏蔽方式

      根據監獄實(shí)際需求，在監獄總機房建立一套或多套(本方案設3套)偽基站信號源，分別送(3臺一帶八路光收發(fā))近端設備，通過(guò)光纖將信號送入各建筑(共20臺) 光纖遠端設備，再混入原來(lái)屏蔽系統合路雙工器，合偽基站信號和屏蔽信號一同通過(guò)天饋系統對相應區域進(jìn)行覆蓋。對各手機機號及卡號進(jìn)行鑒別，從而達到黑名單(非法手機) 停留在虛擬基站系統中，不能進(jìn)入公網(wǎng)使用；白名單(合法警務(wù)通手機) 返回公網(wǎng)可以利用公網(wǎng)合法使用。滿(mǎn)足監獄警務(wù)通手機由電信公司提供的基于電信4G網(wǎng)絡(luò )上運行的對講、警務(wù)APP等功能

2系統拓撲示意：

3  實(shí)施方式

      監獄手機屏蔽系統必須以頻譜分析儀現場(chǎng)勘測數據為設計依據，定量分析整個(gè)監獄內具體有哪些通信頻段、手機信號強度和分布等情況，以便根據現場(chǎng)實(shí)際情況配置各區域屏蔽設備型號和參數。

      根據監獄手機屏蔽系統設計原則和監獄復雜的現實(shí)環(huán)境，監獄手機屏蔽系統建設做如下考慮：

1. 正確處理屏蔽強信號和減小對外干擾問(wèn)題

      由于監獄環(huán)境復雜，為了準確屏蔽監獄內手機信號并避免對監外居民、辦公區域等場(chǎng)所造成影響，應對多頻段、多頻點(diǎn)屏蔽信號經(jīng)過(guò)系統搭配混合后，采用多分布天線(xiàn)合理地分別屏蔽各個(gè)區域。

2. 采用時(shí)隙同步跟蹤TD導頻信號進(jìn)行屏蔽

      由于移動(dòng)3G（TD-SCDMA）采用時(shí)分雙工，上行和下行同頻，我們知道若干擾了基站的上行信號則會(huì )對基站產(chǎn)生有害干擾。

      移動(dòng)3G制式（TD-SCDMA）必須采用同步裝置，嚴禁采用干擾其上行時(shí)隙的方法，以免基站受到強烈干擾甚至癱瘓。

3. 頻域點(diǎn)面結合覆蓋技術(shù)，掃頻與點(diǎn)頻相結合

      對于來(lái)自基站方向的特強信號，采用點(diǎn)頻跳頻技術(shù)，跟蹤其特強信號的頻點(diǎn)以及信道的導頻信號進(jìn)行有效屏蔽，使手機與基站無(wú)法建立聯(lián)系。由于點(diǎn)頻跳頻技術(shù)頻點(diǎn)跟蹤準確，不存在頻點(diǎn)以外的電磁功率浪費，所以對于特強信號的屏蔽效率極高，而電磁輻射只有掃頻方式的幾十或幾百分之一。

      由于特強信號已被點(diǎn)頻跳頻技術(shù)所屏蔽，剩下其它較遠基站過(guò)來(lái)的信號，雖然頻點(diǎn)很多，但功率相對較弱，利用掃頻方法，即可輕松屏蔽。

4. 室外大面積屏蔽為主，室內只作屏蔽薄弱處的補充

      一般手機信號均來(lái)自室外基站，所以未被其它建筑所阻擋的室外或窗口，手機信號較強，手機信號由室外傳入室內時(shí)，受到建筑結構墻體等阻擋后開(kāi)始大幅度衰減（單墻一般為10～15dB），如果以室內中間走道為屏蔽中心時(shí)，經(jīng)過(guò)建筑內墻到達臨近窗內或臨近窗口外（這些都是一般屏蔽后犯罪分子容易找到的屏蔽薄弱點(diǎn)），勢必造成中間屏蔽信號超過(guò)實(shí)際需要屏蔽信號強度的幾十倍，造成中間電磁輻射較大和浪費屏蔽效率。

      采用室外在可盡可能與基站方向大體一致時(shí)，屏蔽信號與基站信號傳入室內的路徑相當，則傳輸損耗也相當，能做到手機信號強的區域屏蔽信號相應強，手機信號弱的區域屏蔽信號相應弱。

采用室外大面積屏蔽，屏蔽信號穿過(guò)建筑物墻體傳到室內，以一層墻衰減10dB計算，則室內信號強度只有室外信號的十分之一，而混凝土墻衰減高達20dB以上，室外信號經(jīng)過(guò)穿墻衰減后只有百分之一的功率傳到室內，這就大大降低了電磁輻射可能對人體造成的影響。

5. 充分控制各種天線(xiàn)水平、垂直角度和距離

       根據不同環(huán)境要求，選擇相應的天線(xiàn)、增益、方向，同等技術(shù)指標，同時(shí)結合現場(chǎng)建筑環(huán)境條件，合理選擇架設位置、高度、方向，必要時(shí)增加相應的反射隔離板，控制天線(xiàn)投射方向和天線(xiàn)左右后的電磁功率，優(yōu)于或達到國家環(huán)境電波衛生標準。

      例：天線(xiàn)前后比指標25dB,以20dB計算，則后向功率是前向功率的1/100，這個(gè)功率是微乎其微的。20dB=10log(前向功率/后向功率)則，前向功率/后向功率=100

6.　系統供電

     系統必須集中供電或分區域集中供電，必須專(zhuān)設帶鎖裝置開(kāi)關(guān)箱，阻止人為斷電。

7. 利用聯(lián)網(wǎng)報警模塊實(shí)現故障聯(lián)網(wǎng)監測（可選功能）

      各主機設備均添加故障報警模塊，聯(lián)網(wǎng)后在中心機房實(shí)時(shí)監測系統工作情況。