[发明专利]基于单基站多天线的闸机阵列IMSI身份验证系统及方法

权利要求书

1.基于单基站多天线的闸机阵列IMSI身份验证系统，其特征在于，包括：设备基站(1)、天线(2)、工控机(3)和闸机(4)；多台闸机(4)组成闸机阵列，每台闸机(4)内部设置有工控机(3)和一个或两个天线(2)，闸机阵列中仅设置有一台设备基站(1)。

2.如权利要求1所述的基于单基站多天线的闸机阵列IMSI身份验证系统，其特征在于，设备基站(1)包括微处理器、多路调制解调器、射频模块、数据解析单元、网络传输单元和总线传输单元；每个天线(2)都和一个射频模块一一对应连接，射频模块通过多路调制解调器与微处理器相连，数据解析单元、网络传输单元和总线传输单元分别与微处理器相连。

3.如权利要求2所述的基于单基站多天线的闸机阵列IMSI身份验证系统，其特征在于，数据解析单元包括DPS处理器、多片FLASH芯片和多片DDR，微处理器将数字基带信号通过SPI总线传送给数据解析单元中的DSP处理器，DSP处理器根据FLASH中的协议栈规则将数字基带信号转换为15位IMSI号及8位信号强度值后，通过SPI总线将数据回传给微处理器。

4.如权利要求2所述的基于单基站多天线的闸机阵列IMSI身份验证系统，其特征在于，总线传输单元包括485总线收发模块、光电隔离电路和总线接口，微处理器处理后的数据通过485总线收发模块、光电隔离电路和总线接口传送给阵列中各台闸机的工控机(3)。

5.如权利要求2所述的基于单基站多天线的闸机阵列IMSI身份验证系统，其特征在于，网络传输单元为以太网传输模块或WIFI传输模块，基站通过网络传输单元与路由器连接，从而接入运营商核心网。

6.如权利要求1所述的基于单基站多天线的闸机阵列IMSI身份验证系统，其特征在于，天线(2)为射频天线板，射频天线板外侧装有电磁能量约束装置，电磁能量约束装置包括屏蔽盒以及设置在屏蔽盒内的软铁氧体片，屏蔽盒对射频天线板的磁场范围进行约束，软铁氧体片用于对射频天线板的磁场方向进行调整，通过电磁能量约束装置，能够将每个天线的覆盖范围根据实际需要进行调整。

7.一种基于单基站多天线的闸机阵列IMSI身份验证方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)当用户携手机进入天线覆盖范围时，用户手机通过网优从运营商基站切换至设备基站，由设备基站继续为用户手机提供与运营商基站相同的通讯传输服务；

(2)设备基站将通过天线侦听到的射频信号调制解调后获得基带信号，并根据多路调制解调器的信号传入路径判定侦听到信号的天线地址；

(3)微处理器将基带信号传入数据解析单元，并根据FLASH中的协议栈规则转换为15位IMSI号及8位信号强度值；

(4)设备基站对步骤(3)中的8位信号强度值进行判断，如果信号强度值大于所设阈值时，微处理器会判定步骤(2)中的天线地址是处于哪一台闸机内，以及该天线是位于进站识别区还是出站识别区，并将以上信息连同15位IMSI号一起发送给对应闸机的工控机；

(5)工控机收到信息后，将IMSI号发到数据后台进行比对验证；

(6)如果验证成功，工控机向闸机控制器发送对应方向的授权开门命令，从而控制闸门打开，放用户通行；

(7)用户离开设备基站的天线覆盖范围后，用户手机通过网优，从设备基站切换回运营商基站。