记录USRP B210, SIM800，开发板硬件配合gr-gsm, kalibrate, wireshark, screen等软件在Linux平台上的使用。

  • 硬件：USRP B210, SIM800开发板
  • 平台：Ubuntu 16.04 LTS 64位
  • 软件：gr-gsm, kalibrate, wireshark, screen
  1. gr-gsmgr-gsm是目前使用最多的GSM网络分析工具，Airprobe已经好久没更新。 Ubuntu 16.04可以从PPAgr-gsm PPA安装，一方面节省了半小时左右的编译时间，另一方面，把头疼的依赖问题交给系统去解决，弊端是版本不够新，但本人使用中没有遇到太大问题。
    • grgsm_livemon监测给定频率，并将数据包传到localhost(loopback:lo)，可以使用wireshark直接查看
    • grgsm_capture可以抓取指定频率的GSM数据包并另存为本地文件，抓取60秒，文件大小为916M，不论该频率（信道）是否有通信进行，抓取的默认比特率为2Mb/s
    • grgsm_decode解码grgsm_capture抓取的数据，解码的默认速率为1Mb/s，因此需要手动添加 -s 2000000 参数
  2. kalibratekalibrate提供GSM信号检测，时钟频率偏移计算功能。由于时钟精度对GSM网路而言至关重要， 建议有条件的为B210板子买个高精度的时钟源，如这款GPSDOGPSDO。 编译安装很简单：
./bootstrap
./configure
make
[sudo make install]

如果不安装，编译后的可执行文件在 kalibrate/src 目录下。

  1. wireshark是很常用的工具了，基本上GSM相关的过滤规则以”gsm”开头，可用”gsmtap”过滤出GSM的数据包，”gsmtap && gsm_sms”可以查看监测频率GSM网络中传输的短信， 本人所在地区的中国移动，中国联通GSM网络短信均未加密。

  2. screen是很好用的串口交互工具，用法很简单 sudo screen [/dev/tty设备] ，”- L”参数可以在命令执行的目录下生成与串口交互的日志文件。

  3. 本人使用的SIM800开发板是国产YYROBOT_SIM800，支持两种电脑连接方式：TTL电平控制接口，兼容5V/3.3V，使用USB转TTL线即可连接电脑；通过DB9 RS232线或DB9转USB线连接。 这块板子使用SMA天线接口，但附送的天线太弱，室内基本很难连上网，最好换个高增益天线，SIM800模块默认不启动，开启开发板电源后，还要长按SIM800模块开关1秒以上启动。

  4. AT指令是与SIM卡交互的关键，大小写不敏感，AT开头的输入才会被解读成指令执行

    • sudo screen [/dev/tty设备] 进入交互界面，一片空白，输入 AT ，回显 ok
    • 如果开启了PIN码保护，输入 AT+CPIN=[PIN码]
    • 查看信号强度 AT+CSQ
    • 查看连接的运营商 AT+COPS? , 如果没有显示运营商名字，说明没有连接到网络，开发板指示灯闪烁会比较急促
    • 开启工程模式 AT+CENG=1,1, 查看当前网络ARFCN及相关参数 AT+CENG?
    • 网络扫描 AT+CNETSCAN，同样获取ARFCN，可选
    • 锁定ARFCN AT*CELLLOCK=1,1,[ARFCN] , 方便之后抓包
    • 获取当前Kc值 AT+CRSM=176,20256,0,0,9 ，去掉后两个字符
    • 获取当前TMSI AT+CRSM=176,28542,0,0,11，取前8个字符
    • 打电话 ATD[号码;]
    • 开启来电显示 AT+CLIP=1
    • 收到来电时，串口输出”Ring”字符串和来电号码等信息，输入 ATA 即可接电话，当对方挂断电话的时候, SIM800 模 块会返回”NO CARRIER”,并结束通话,输入 ATH 挂断电话

## Some Information Handy

  • 中国移动主要使用的GSM频段P-GSM-900: 935–954MHz（下行），GSM辅助频段DCS: 1805–1820MHz（下行）
  • 中国联通主要使用的GSM频段P-GSM-900: 954–960MHz（下行），GSM辅助频段DCS: 1840–1850MHz（下行）
  • ARFCN与频率转换工具: https://www.cellmapper.net/arfcn

## 参考资料