LTE是一种4G无线通信技术，LTE网络由多个组成部分构成，包括手机终端（UE），基站（eNodeB）和核心网络（EPC）。UE是移动设备，如智能手机或平板电脑，负责与基站进行通信。基站负责管理和控制UE的接入、资源分配和数据传输。控制信道请求数据是手机与基站之间进行通信和协调的关键信息，对于网络性能优化和资源管理至关重要。控制信道信息可用于开发辐射源识别系统，可以自动识别并区分不同的辐射源。从控制信道数据中提取与辐射源指纹相关的特征。这些特征可以包括频谱特征、时域特征等。发射机是有指纹信息，如发射机的晶振、功放等造成发射的信息不同。使用机器学习或其他模式识别技术，对提取到的特征进行建模和训练。当有新的控制信道数据时，将其提取的特征输入到已经训练好的模型中，进行辐射源的识别和分类。

采集设备及信号调制

• LTE信号射频频率区间：1755MHz-1765MHz

• LTE信号带宽：5MHz

• 接收信号中频：140MHz

• 采样速率：122.88MHz

• 数据帧格式：16比特双字节为一个值，8192个采样点为一个OFDM符号。

• LTE信号带宽配置：5MHz(25个RB，编号0-24)，所采集上行用户信道分配为RIV216，表示上行信号为从16号RB开始占用5个RB共60个子载波，占用信号带宽900KHz。

• 调制方式：QPSK

• 设备可选择的采集模式：10，20，30，40，50，60（数值表示单次采集信号的OFDM符号数量，如60表示单个采集数据文件为60个OFDM符号）。

• 数据采集方案：每个子帧是1ms，有14个OFDM符号。在每个OFDM符号内，按照LTE基站最大信号采样频率30.72MHz的配置，其FFT点数是2048个，设备的采样频率是122.88MHz，也即能够采集到2048*4=8192个样点。因此，在每帧1ms的14个OFDM符号上，仅采集了一个OFDM符号的完整信息，其余13个符号没有采集。

采集场景

室外盲采数据，包括移动、联通、电信手机的上行信号。移动是TDD模式，联通、电信是FDD模式。1个LTE信号采集设备（自己搭建），数据集包含了来自中国移动、中国联通和中国电信共计250个辐射源的控制信道数据。其中，中国移动有100个源，中国联通有100个源，中国电信有50个源。LTE信号采集设备如图1所示：

图1 LTE信号采集设备及其天线

数据格式

a)文件名

b)数据格式

信号采样率122.88MHz，实际信号的频率带宽范围是[17.7575MHz, 19.3775MHz]。数据帧格式是16比特双字节为一个值，8192个采样点为一个OFDM符号。如图2所示，数据采集每个子帧是1ms。

图2 无线帧

在每帧1ms的14个OFDM符号上，仅采集了一个OFDM符号（一个无线帧中随机一个时隙的参考符号）的完整信息，其余13个OFDM符号没有采集。每个子文件表示一个源的数据，文件用IMSI号命名，如图3所示。每个.dat文件的大小为几百KB，整个数据集的大小为6T。采集数据集为LTE信号采集设备与手机建立通信过程的控制信道数据，LTE信号采集设备主动找IMSI源并接收其发送的信号，不涉及业务数据。

图3 LTE信号采集设备采集的不同IMSI源的信号

c)数据读取方式

图4 采集数据的时频图

数据集应用和潜在价值

可用于开发辐射源识别系统，可以自动识别并区分不同的辐射源。从控制信道数据中提取与辐射源指纹相关的特征。这些特征可以包括频谱特征、时域特征等。发射机是有指纹信息，如发射机的晶振、功放等造成发射的信息不同。使用机器学习或其他模式识别技术，对提取到的特征进行建模和训练。当有新的控制信道数据时，将其提取的特征输入到已经训练好的模型中，进行辐射源的识别和分类。