4G LTE(北京)信号捕捉(rtl-sdr 电视棒软件无线电)新扫到电信(LTE SDR Beijing)

(原文刊于被sina关闭的我的sina博客)

用一个几十块钱的USB电视棒来扫描运营商的LTE信号频谱，以及解调一些小区信息。

关于电视棒软件无线电，rtl-sdr有兴趣的请参见这篇：“rtl-sdr-rtl2832电视棒跟踪飞机step-by-step教程(tutorial ADS-B aircraft tracking by rtl-sdr rtl2832 gr-air-modes)”

这里只说说我用电视棒扫描LTE信号的的一些结果。

从网上搜到三大运营商的LTE频率为（超出电视棒 E4000 tuner最高调谐频率2200M的频率没写）：

中国移动 1880-1900MHz

中国电信 1755-1785MHZ（上行）/1850-1880MHz（下行）

中国联通 1955-1980MHz（上行）/2145-2170MHz（下行）

因为移动是TDD，所以上下行频率相同，电信和联通是FDD，上下行频率是分开的。

E4k tuner的电视棒，能调到1880～1900MHz（据网上说移动lte是这个频率），820T的tuner是调不到这个频率的。 但是E4K的性能又一般，没办法。

一些初步的观察是这样：

1. 移动的LTE信号带宽20MHz，竟然在北五环外立水桥有很强的疑似信号（有人说移动在1880-1900跑的TD-SCDMA而不是LTE，但从频谱看 又比较像LTE，因为TD的一个载波没那么宽），但在雍和宫附近室内却没扫到（可能是频率占用/规划问题）。由于工具问题（软件解FDD没问题，可能对 TDD水土不服）未能成功解调小区信息。

2. 电信的LTE下行信号带宽20MHz，在雍和宫附近室内成功扫到频谱，并解调出一个20MHz小区和一个5MHz小区的信息。最新发现在立水桥也能扫到小区并解调一些信息，电信已经覆盖这么好了？

3. 联通的LTE下行信号似乎是两个并行的5MHz，在雍和宫附近室内成功扫到频谱，由于工具问题未能解调。

4. 因为周围LTE手机远未普及，所以没扫到上行信号。

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写这篇blog时，还不支持电视棒外接变频器扩展频段和TDD，后来经过改进已经支持TD-LTE，以及外接变频器。

详见：

土法again LTE D频段(2500~2690MHz)三大运营商TD-LTE频谱全抓(TD-LTE Beijing capture scan)

搞定LTE Scanner的TDD以及LNB模式,rtl-sdr电视棒扫描LTE MIB (rtl sdr LTE Cell Scanner)

OpenCL加速LTE小区搜索(rtl-sdr电视棒)半秒扫一个频点!

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以下是真相时间！

地点40.046787,116.403211，近立水桥，14层楼窗内。北向窗，移动1880-1900MHz，明显的OFDM矩形频谱，陡峭的边沿。

地点40.046787,116.403211，近立水桥，14层楼窗内。南向窗，移动1880-1900MHz，信号比北向弱一些，仍然是陡峭的边沿。 两种可能，天通苑布设了LTE基站？或者是因为南边的楼距离我较近，遮挡严重，导致北窗好一些。

地点39.951908,116.420465，近雍和宫，3层北向室内。 移动1880-1900MHz，没看到LTE OFDM矩形谱，但是1900的那侧似乎有较强的其他信号，这可能是这里不用LTE的原因？通过一些技术配置手段其实LTE是可以在这里用的，但可能移动初期还没有深入去弄这些东西？

——–2014-1-11—————————————-

最新发现在立水桥也能扫到小区并解调一些信息，电信已经覆盖这么好了？

——–我是2014-1-10更新分割线—————————–

在 @piview 的提醒下扫了一下电信和联通的频段，果然有所斩获！

好戏来了。地点39.951908,116.420465，近雍和宫，3层北向室内。 电信1850-1880MHz，实际LTE下行信号占用1850-1870MHz 共20MHz带宽，中心频率1860MHz。

使用LTE-Cell-Scanner https://github.com/Evrytania/LTE-Cell-Scanner成功解调如下信息：

Detected a cell!

cell ID: 22

RX power level: -12.1782 dB

residual frequency offset: -39480.6 Hz

Detected a cell!

cell ID: 245

RX power level: -30.5947 dB

residual frequency offset: -57346 Hz

奇怪的是除了中心频率1860，居然在1860.9也检测到一个下行信道，不知道是虚假的还是真的远方小区信号窜过来的。

上面第一列是小区ID，第二列是基站下行天线端口数量，第三列载波频率，第四列为频偏（和我用的破电视棒有关系，不表示信号质量），接下来一列为接收功 率，再接下来表示循环前缀CP类型为normal而不是extended，接下来是RB数量第一个小区100RB（即20MHz带宽LTE配置），第二个 小区25RB（是一个5MHz小区），再接下来是PHICH 信道duration为normal类型而不是extended类型，再接下来是PHICH信道的REs组的数量有关的一个参数，20MHz小区为 1,25MHz小区为1/6，这些都是运营商可配的参数。最后是一个用于本地硬件时钟校准的估计值，即依靠LTE信号校准这个破USB电视棒。 这个软件还能动态监视天线端口0、1的信噪比以及PSS/SSS信道的信噪比、信道的幅度、相位响应。

最新发现，在立水桥同样的频率，可以得到除了Cell ID之外都很像的两个小区信息，不过信号比雍和宫要弱。

Found Elonics E4000 tuner

Waiting for AGC to converge…

Examining center frequency 1860 MHz …

Capturing live data

Calculating PSS correlations 

Searching for and examining correlation peaks... 

Detected a cell! 

  cell ID: 86 
  
  RX power level: -36.1527 dB 
  
  residual frequency offset: -39689.7 Hz 
  
Detected a cell! 

  cell ID: 142 
  
  RX power level: -40.2478 dB 
  
  residual frequency offset: -39696.3 Hz 

Detected the following cells:

A: #antenna ports C: CP type ; P: PHICH duration ; PR: PHICH resource type

地点39.951908,116.420465，近雍和宫，3层北向室内。 联通2145-2170MHz，看起来像2个并行的5MHz信号，中心频率分别为2147.5MHz和2152.5MHz。由于工具的原因，未能解调，调试中。