基于卡尔曼自回归的LTE天线端口数检测算法

田增山，蒋朋纯，周 牧

(重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065)

0 引 言

长期演进(long term evolution, LTE)是目前商用最为成熟的公共陆地移动网络，相较于前代通信系统，其具有带宽配置灵活、数据速率高、可分组传送、延时低、覆盖域广和向下兼容等技术优势。但移动通信在给用户带来越来越多便利的同时，其本身的安全性也成为了值得重点关注的问题。文献[1]提出一种无需运营商基站支持即可实现LTE终端身份识别与干扰指定区域特定用户网络通信功能的LTE管控系统，适用于监狱/看守所防止关押人员对外联络的同时保障工作人员与其他部门的正常通信、跨区域视频机密会议等场景。该方案首先获取全球唯一临时用户终端标识(globally unique temporary user equipment identity, GUTI)作为用户身份信息标识，继而完成对指定用户的管控。通过对目标终端持续发送寻呼消息并使用管控设备统计当前区域空口消息中所有的GUTI信息，该步骤需要持续大量监听解码物理广播信道(physical broadcast channel, PBCH)。

LTE系统发送PBCH系统消息可以自行选择使用1，2，4根天线，发送消息使用的天线在天线端口0—3中进行选择，且支持单天线发送和分集发送模式[2]。用户终端(user equipment, UE)在完成初始的小区搜索和下行同步过程[3]后进行PBCH消息解码，该操作需获取基站(evolved node B, eNB)下发消息使用的天线数。天线端口信息隐含于PBCH循环冗余校验(cyclic redundancy check, CRC)的掩码信息中[4]，只有得到正确的天线端口数配置信息，才能成功解码系统消息。传统天线端口数盲检测算法需要遍历所有可能的天线端口数重复进行PBCH译码，该方法在天线端口数为4时，需要执行3次PBCH译码流程，大大增加了管控设备的硬件负荷以及管控系统的操作时延。……