Декодер LTE

Декодер сигналов LTE предназначен для обнаружения и декодирования сигналов LTE с частотным разделением FDD. Декодер позволяет декодировать сигналы базовых станций и пользовательского оборудования и получать информацию о базовых станциях и устанавливаемых соединениях, включая временные идентификаторы абонентов, передаваемые в нешифрованном виде.

Декодер позволяет получать следующую широковещательную информацию о базовых станциях и режимах их работы (System Information):

Получаемая информация позволяет отслеживать параметры БС, критичные изменения параметров и появление новых БС.

Декодер позволяет декодировать нешифрованные сообщения, передаваемые между БС и абонентом в процессе установки соединения и отслеживать период активности абонента. В процессе установки соединения возможно получение временного идентификатора абонента S-TMSI, время жизни которого составляет от нескольких часов до суток.

Для каждого вызова оцениваются такие параметры сигнала как уровень сигнала и относительная задержка сигнала абонента относительно сигнала БС.

Применения декодера LTE

Декодер предназначен для применения в сканерах, анализаторах протоколов, системах радиомониторинга сотовой связи 4G. Декодер не критичен к начальной точности задания несущей частоты сигнала и позволяет работать при сдвиге несущей до +- 1.0 МГц , что упрощает его применение в системах автоматического анализа и классификации сигналов.

Декодеру работает с baseband квадратурными 16-ти битными входными отсчетами с частотой дискретизации 30.72, 15.36, 7.68 и 3.84 МГц, ошибка частоты дискретизации не более 2 ppm. Алгоритм поставляется в виде динамической библиотеки для использования на ПК под управление Windows или Linux, в поставку входит среда для демонстрации функций декодера с тестовыми векторами. Возможна оптимизация алгоритма под требования заказчика.

Декодирование физического уровня

Декодирование сигнала LTE начинается с поиска сигналов синхронизации PSS и SSS. По ним определяется Физический идентификатор соты PCI, грубо оценивается сдвиг несущей частоты и выполняется временная синхронизация. После получения PCI становится возможным выполнение оценки канала по референсным сигналам RS, точная подстройка несущей частоты и символьной скорости. Выполняются операции обратные layer mapping и precoding в режиме разнесенной передачи TX-diversity и декодирование Master Information Block, передаваемого по каналу PBCH. Это позволяет получить номер кадра в сверхкадре, ширину полосы частот, тип разнесенной передачи и параметры мепирования каналов PCFICH, PHICH и PDCCH.

Далее выполняется разбор ресурсных элементов (RE demapping) каналов PCFICH, PHICH и PDCCH. В ресурсных элементах канала PDCCH выполняется поиск и декодирование Downlink Control Information типов 1A и 1C, передаваемых на SI RNTI в общем пространстве поиска. Получение DCI позволяет собрать и декодировать ресурсные элементы общего канала передачи данных PDSCH в которых передается системная информация BCCH.

Декодированные данные последовательно проходят MAC, RLC и RRC уровни, на которых выполняется объединение сегментированных пакетов в блоки системной информации SI и разбор этих пакетов. Формат блоков описывается на языке ASN.1 unaligned PER. Разбор блоков выполняется с помощью C кода, автоматически сгенерированного из кода ASN.1.

При декодировании процесса установки соединения детектируется сигнал RA-Preamble, передаваемый по каналу PRACH и сообщение RA-Responce по каналу PDCCH содержащее назначаемый идентификатор RNTI и аллокацию ресурсов PUSCH. Затем принимается RRC Connection Request передаваемый по каналу PUSCH и содержащий идентификатор абонента. При инициации установки соединения со стороны БС, описанной последовательности предшествует Paging сообщение с идентификатором вызываемого абонента.