0×00 前言

在移動互聯網大規模發展的背景下，智能手機的普及和各種互聯網應用的流行，致使對無線網絡的需求呈幾何級增長，導致移動運營商之間的競爭愈發激烈。但由于資費下調等各種因素影響，運營商從用戶獲得的收益在慢慢減少，同時用于減少韻味和無線網絡的升級投資不斷增加，但收入卻增長緩慢。為保證長期盈利增長，運營商必須節流。

SDR Software Define Radio 軟件定義無線電可將基站信號處理功能盡量通過軟件來實現，使用通用硬件平臺可快速地實現信號的調制解調，編碼運算，SDR為現有通信系統建設提供了全新思路，給技術研究開發降低了成本、并提供了更快的實現方式。(引用 基于開源SDR實現LTE系統對比)

SDR是否能打破傳統運營商在通信行業的壟斷呢？

另外值得關注的是：國外安全大會上從數年前2G GSM攻擊議題到近期的LTE 4G安全議題，基站通信安全一直備受安全愛好者關注。

在這一背景下，國外OpenLTE開源項目成為熱門話題：

OpenLTE是在Linux系統下的使用GNURadio軟件開發包實現的3GPP通信協議的一個開源項目,主要實現一個簡單的4G基站的功能。在文章后面的內容中，我們將分享如何搭建、使用OpenLTE.

至于使用BladeRF搭建GSM基站的內容可閱讀：

GSM BTS Hacking: 利用BladeRF和開源BTS 5搭建基站

GSM Hacking：使用BladeRF、樹莓派、YatesBTS搭建便攜式GSM基站

Demo:

小百科：

2G網絡是指第二代無線蜂窩電話通訊協議，是以無線通訊數字化為代表，能夠進行窄帶數據通訊。常見2G無線通訊協議有GSM頻分多址（GPRS和EDGE和CDMA ) 傳輸速度很慢。

3G網絡是第三代無線蜂窩電話通訊協議，主要是在2G的基礎上發展了高帶寬的數據通信，并提高了語音通話安全性。3G一般的數據通信帶寬都在500Kb/s以上。目前3G常用的有3種標準：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，傳速速度相對較快，可以很好的滿足手機上網等需求。

4G網絡是指第四代無線蜂窩電話通訊協議，該技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質量視頻圖像以及圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下的技術產品。4G系統能夠以100Mbps的速度下載，比撥號上網快2000倍，上傳的速度也能達到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。

那么除去安全方面，2G、3G、4G之間有什么不同呢？對于用戶而言，2G、3G、4G網絡最大的區別在于傳速速度不同。

給你一個秒懂的例子： 2G秒看蒼老師.txt 3G秒看蒼老師.jpg 4G秒看蒼老師.avi：

0×01 環境搭建

OS:Ubuntu

GnuRadio 3.7

BladeRF

HackRF

1.1 BladeRF

1.1.1 驅動

mkdir bladeRF
wget -c https://github.com/Nuand/bladeRF/archive/master.zip
unzip master.zip
cd bladeRF-master
cd host
mkdir build
cd build
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local -DINSTALL_UDEV_RULES=ON ../
make -j4
make install > install.log
ldconfig

1.1.2 BladeRF 固件

wget -c http://www.nuand.com/fx3/bladeRF_fw_v1.8.0.img
bladeRF-cli -f bladeRF_fw_v1.8.0.img -v verbose

1.2 GNURadio

mkdir gnuradio
cd gnurdio
wget http://www.sbrac.org/files/build-gnuradio
chmod a+x build-gnuradio
./build-gnuradio –v
sudo apt-get install libpolarssl-dev 

0×02 另辟蹊徑

以上步驟所需依賴包較多，想偷懶的童鞋可以使用GnuRadio發布的Ubuntu LiveCD，里邊已經搭建好了gnuradio、HackRF、BladeRF、USRP、gqrx、rtl-sdr等一些列SDR所需的依賴環境。使用這種方式可以避免安裝系統環境中遇到的絕大多數坑。

下載鏈接：http://gnuradio.org/redmine/projects/gnuradio/wiki/GNURadioLiveDVD

2.1 編譯OpenLTE （文件列表）

wget http://ufpr.dl.sourceforge.net/project/openlte/openlte_v00-19-04.tgz  ／／（目前最新版）
tar zxvf openlte_v00-19-04.tgz
cd openlte_v00-19-04/
mkdir build
cd build
sudo cmake ../
sudo make
sudo make install

0×03 搜索附近基站

插入SDR設備，這里我使用了BladeRF（測試了一下HackRF也能使用，但由于HackRF采用USB 2.0傳輸數據，其效率會比BladeRF低很多，有條件的同學可以使用USRP）:

osmocom_fft --samp-rate 80000000

OpenLTE編譯完成之后會在build目錄下生成可執行文件：

cd LTE_fdd_dl_scan
./LTE_fdd_dl_scan

新建一終端，通過Telnet進入OpenLTE工作終端交互界面：

telnet 127.0.0.1 20000

telnet端執行start開始掃描：

LTE_fdd_dl_scan將掃描dl_earfcn_list列表中的FCN值：從25到575

ARFCN:絕對無線頻道編號 （Absolute Radio Frequency Channel Number – ARFCN ），是在GSM無線系統中，用來鑒別特殊射頻通道的編號方案,相信嗅探過GSM短信的童鞋對它一點不陌生。4G LTE中ARFCN被稱作EARFCN。

3.1 搜索電信FDD LTE網絡：（telnet端）

write band 1
help
start

3.2 搜索聯通FDD LTE網絡：（telnet端）

stop
write band 3
start

3.3 關閉搜索：（telnet端）

shutdown

3.4 移動、聯通、電信TD-LTE頻段與FDD-LTE部分頻段：

0×04 結語

文章第一部分主要分享如何搭建OpenLTE并掃描附近基站信號，在后續的內容中將根據OpenLTE官方WIKI分享OpenLTE其他功能的使用。如LTE_fdd_enodeb的發卡，添加用戶功能：

0×05 參考&感謝

Mobile Security: Practical attacks using cheap equipment

黃琳_HITB Paper:LTE REDIRECTION Forcing T argeted LTE Cellphone into Unsafe Network

OpenLTE:sourceforge.net

OpenLTE WIKI

OpenLTE開源代碼結構解析（一）

OpenLTE開源代碼結構解析（二）

基于開源SDR實現LTE系統對比

原帖地址：http://www.freebuf.com/articles/wireless/108417.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的使用GnuRadio+OpenLTE+SDR搭建4G LTE基站（上）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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