基于 OAI 部署私有的 4G EPS，作者分为上下两部分进行阐述，本文主要分享上部分内容，大纲如下：
硬件设备要求
操作系统要求
All-In-One 部署网络拓
下部分内容回顾：
部署步骤
前期部署
安装 OAI-CN
安装 OAI-RAN
前言
前段时间笔者去北京邮电大学参加了今年冬季的 OpenAirInterface Workshop Fall 2019，收获颇丰。尤其是对 Mosaic5G 演示的通过 Ubuntu Snap 来快速部署 OAI All-In-One 实验环境的方式印象深刻。Ubuntu Snap 部署方式的优点是快速便捷，适合新手入门体验 OAI，或者非通信专业人士搭建方案验证环境。但并不适合 OAI 开发者。本文主要是对 Ubuntu Snap 部署方式进行验证以及对 4G LTE/EPC 的实践学习。
注：下文部分内容摘自 PPT 《FlexRAN-Training》
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硬件设备要求
运行平台
建议在 Intel x86 架构上运行 OAI，因为 DSP（数字信号处理器）需要大量使用到整数指令集（SSE, SSE2, SSS3, SSE4, and AVX2）。OAI 在以下 CPU 型号完成了测试：
Generation 3/4/5/6 Intel Core i5, i7
Generation 2/3/4 Intel Xeon
Intel Atom Rangeley, E38xx, x5-z8300
除了常见的 PC 之外，笔者也看见过有人在 UP Board（Intel Atom x5-Z8350 四核 CPU，4GB RAM，64GB eMMC）上跑。至于树莓派（Raspberry Pi）是不建议的，首先因为树莓派采用的是 ARM Cortex-A72 架构 CPU ，然后树莓派 4 才引入了 USB 3.0，这意味着旧版本的树莓派并不支持常见的 USRP RF 外设。简而言之，个人实验建议使用新一点的 PC。如果想做移动基站的话则可以考虑 UP Board。
UP Board
Raspberry Pi 4 Model B
RF 外设
总得来说，OAI 同时支持空口外设（硬件外设支持）和系统级仿真（纯软件）两种部署方式。有条件的话，笔者推荐入手 RF 外设，整体运行情况相对稳定，也更感性直观。同时可以选择的 RF 外设也很多，例如：USRP 系列或者 LimeSDR。笔者使用了是非官方版本的 USRP B210，便宜好用。
关于 USRP B210 更详细的介绍，请浏览《USRP B210 软件定义的无线网络支撑设备》。
USRP B210
LimeSDR
可编程 SIM 卡
在使用 RF 外设部署的场景中也有两种不同的 UE 侧部署方式，一种是使用 SIM 卡 + 手机的组合，另一种则是使用 PC + RF 外设模拟手机的组合。
当然了，除了在调试 UE 侧功能实现的场景中，后者则显得没有必要了。笔者也使用了前一个部署方式，需要 3 个要素：
可编程的 SIM 卡（白卡）
SIM 卡读写设备
SIM 卡编程软件
白卡推荐使用德国 Sysmocom 产的 sysmoUSIM-SJS1，这种卡在国内是很少见的，可以上 taobao 或 xianyu 碰碰运气。需要注意的有两点，第一是首选新卡，否则 OAI 可能不支持；第二是购买时要确认白卡是具有 ADM key 的。关于 SIM 卡的详细信息可以浏览《读写可编程 SIM/USIM 卡》。不推荐使用常规的移动、联通、电信卡，实际上笔者也没有测试过是否可行，但听说是有些问题。
至于 SIM 卡读写设备选择就很多了，笔者选择的是 Omnikey CardMan 3121 USB CCID Reader，这个是 sysmoUSIM 官方文档推荐的读写设备，taobao 可购。需要注意的是，Omnikey 只是一个读写外设，具体的读写操作、管理还需要使用到额外 SIM 卡编程软件，在 Linux 操作系统上推荐使用 pySIM。关于 Omnikey + pySIM 的组合还有一个坑，就是要使用 Ubuntu 18.04，否则可能会遇见由于驱动缺失导致发现不了 Omnikey 设备的情况，这个在后文中有详细记录。Windows 操作系统可以考虑 SIM Personalize tools，不过这个工具也比较认白卡，有些新卡可能就只读不写了。
UE 终端
上面也提到了 UE 终端可以使用手机也可以使用 PC 模拟，但现在 OAI 的 UE 仿真很不太稳定，不是一个好的选择。至于手机的选择也有讲究，要注意手机的 Band（频段）和 eNB 的 Band 是一致的，否则手机无法搜索到你的 “网络运营商”。因为有些国产手机是不支持某些国外 Band 的，比如小米 5 就对国外的 Band7 支持得不完整。如果你选择了默认的 Band7 来部署 eNB（查看 eNB 配置文件中的配置项 eutra_band，e.g. eutra_band=7），那么就可能会出现问题。通常大厂的手机没有这个问题，但如果遇见了不妨检查一下。
三星 Note8 的频段
高精度参考时钟
高精度的参考时钟是可选的，假如在你试验的场景中，手机需要在多个 eNB 之间切换，此时才会需要，手机接入 eNB 会更快。高精度参考时钟可以使用 USRP B210 兼容的 GPS-DO 模块。如果你没有使用 USRP B210 也可以采用 GPS-DO 扩展板 + 板载的晶振模块（时钟模块）+ GPS 天线的组合，利用 GPS 的时间信号来进行时钟的校准。GPS-DO 比较贵，也可以使用外接的 OCXO 恒温晶振，不需要天线。
USRP B210 专用 GPSGO
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操作系统要求
部署 OAI 的操作系统首选 Ubuntu Linux 发行版，因为 OAI 是在 Ubuntu 上进行开发的，所以这是目前最稳定的部署平台。笔者使用的是 Ubuntu 16.04 LTS。
NOTE 1：不建议在虚拟机上运行，因为某些虚拟机可能没有加载需要的 CPU feature。
NOTE 2：不建议在容器上运行，因为 EPC 需要安装内核模块。
内核要求
OAI 对内核非常敏感，很多莫名其表的错误都是由内核不适应导致的，所以切记检查内核的版本。笔者使用的是 Ubuntu 16.04 自带的 Kernel 4.15.0，可以部署成功但不能就说是没有更好的选择了。
安装 low-latency kernel（低延时内核）：
加载了 GTP 内核模块（for OAI-CN）：
CPU Frequency scaling
OAI eNB 的实时性（Real-Time Operation）要求非常高，为了接入更多的 UE，需要进一步压榨 PC 的性能。CPU 调频功能允许操作系统通过提高或降低 CPU 的频率来达到省电目的，这里我们将 CPU 的频率打满，不让操作系统自己控制 CPU 的频率。
在 BIOS 中移除电源管理功能（P-states, C-states）
在 BIOS 中关闭超线程（hyper-threading）
禁用 Intel CPU 的 P-state 驱动（Intel CPU 专用的频率调节器驱动）
将 intel_powerclamp（Intel 电源管理驱动程序）加入启动黑名单
关闭 CPU 睿频
3、All-In-One 部署网络拓扑
