OAI rfsimulator搭建教程
OAI 搭建教程
本文说明了在ubuntu18.04虚拟机中，使用rfsimulator代替usrp进行仿真，搭建OAI的具体过程
一、安装Ubuntu
1、 使用VMware安装虚拟机，选择ubuntu18.04
2、 安装完系统之后先调整屏幕大小（安装vmware tools）
- 在VMware软件中，右键单击虚拟机（Ubuntu 64位），安装VMware Tools。
- 在ubuntu桌面上打开VMware Tools，将里面的压缩包文件解压
- 进入解压后的文件夹，打开vmware-install.pl进行安装（在终端输入命令./vmware-install.pl执行），一直Enter下去（选择默认，或者yes），直到显示成功即可。
- 可以参考https://www.cnblogs.com/aidenzdly/p/10321034.html中的第1-5步
3、 安装完成后，在Linux系统中打开终端，输入命令
apt-get update
apt-get upgrade
4、 安装git并配置git
sudo apt install git
git config --global user.name "Laurent"
git config --global user.email "[email protected]"
5、将OAI存储库添加为授权的远程系统
echo -n | openssl s_client -showcerts -connect gitlab.eurecom.fr:443 2>/dev/null | sed -ne '/-BEGIN CERTIFICATE-/,/-END CERTIFICATE-/p' | sudo tee -a /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt
在不换源的情况下，使用apt下载包或者依赖时可能会失败，因为原来的软件源的服务器在国外，换成国内的之后使用apt-get install会畅通无阻：
- 换源操作可以参考https://www.cnblogs.com/aidenzdly/p/10321034.html中的第6-11步（注意在第10步点击关闭之前，应该先将源代码那一栏也勾上）
- 除了上述这种图形化界面操作的方法，网上大多数方法是使用命令行，修改系统文件，也是可行的。参考：https://blog.csdn.net/XC_LMH/article/details/86506770
二、安装USRP驱动程序
sudo apt-get install libboost-all-dev libusb-1.0-0-dev python-mako doxygen python-docutils python-requests python3-pip cmake build-essential
pip3 install mako numpy
git clone git://github.com/EttusResearch/uhd.git
（若出错可往下翻）
cd uhd; mkdir host/build; cd host/build
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr ..
make -j4
（若出错可往下翻）
sudo make install
sudo ldconfig
sudo /usr/lib/uhd/utils/uhd_images_downloader.py
（若出错可往下翻）
上述安装过程中遇到的问题：
- git clone下载失败，由于是要在github上下载项目，有时候会遇到下载速度太慢或者下载失败的情况。
- 无法的情况下，选择多试几次，或者在多个不同的时间段试几次
- 如果可以，可以在github网站上将所需下载的东西下载并解压到所需文件夹中
- 在可以的前提下，也可以选择对git clone设置http代理(推荐）：
git config --global http.proxy 'socks5://127.0.0.1:1080'
git config --global https.proxy 'socks5://127.0.0.1:1080'
其中1080是端口号，根据自己配置的端口号设置（我是1088）
取消http代理：
git config --global --unset http.proxy
git config --global --unset https.proxy
- 执行make -j4时报错
-
错误信息：g++ internal compiler error：Killed（program cc1plus），同时系统会很卡
-
原因：内存分配不够，在虚拟机里我给ubuntu分配的2g内存，还是太卡了，改成分配3g内存（有条件的可以分配的更多一些）之后就可以正常make
- 执行sudo /usr/lib/uhd/utils/uhd_images_downloader.py出错
- 在这个python文件中，程序写的是去一个网站下载一些压缩包并解压
- 但是安装过程比较艰难，不知道是因为网络的问题还是什么原因，下了很多次，最后还是有一些压缩包下载失败
- 根据[ERROR]找出没有成功下载的zip文件，登录错误提示后面的网站，手动下载压缩包（需要）并将其解压文件全部都复制到 /usr/share/uhd/images 文件夹中
三、下载修改的补丁
cd ~
wget https://open-cells.com/opencells-mods-20190923.tgz
tar xf opencells-mods-20190923.tgz
四、下载并对EPC打补丁
git clone https://gitlab.eurecom.fr/oai/openair-cn.git
执行这一步的时候，由于需要在gitlab上下载项目，且需要登录账户；
但gitlab目前只允许中科大学生注册，只能用之前注册过的账号
cd openair-cn
git checkout develop
- 在完成git checkout develop之后，查看递交版本号：
终端输入git log之后可以看到：
第一个版本号的（应该是哈希值）和期望值是一样的，说明epc安装无误。
按q退出日志
git apply ~/opencells-mods/EPC.patch
本行语句只运行一遍即可，没有成功的显示，如果运行两次或以上，则会显示打补丁失败
五、为EPC安装第三方软件
cd openair-cn; source oaienv; cd scripts
./build_hss -i
Answer yes to install: freeDiameter 1.2.0；
在运行完成之后显示未编译完成（暂时先不用管）：
sudo mysql -u root << END
USE mysql;
UPDATE user SET plugin='mysql_native_password' WHERE User='root';
FLUSH PRIVILEGES;
END
sudo systemctl restart mysql.service
sudo mysql_secure_installation
从官网教程中摘录的安装时的注意事项：
The last command will ask a few questions（最后一个命令）:
- VALIDATE PASSWORD PLUGIN: no
- password: set your password (linux is set in our default config files)
- Remove anonymous users: yes
- Disallow root login remotely: yes
- Remove test database and access to it: yes
- Reload privilege tables now: yes
./build_mme -i
- Do you want to install freeDiameter 1.2.0: no
- Do you want to install asn1c rev 1516 patched?
: yes - Do you want to install libgtpnl ?
: yes - wireshark permissions: as you prefer
同样，在运行完成之后显示未编译完成（暂时先不用管）
./build_spgw -i
Do you want to install libgtpnl ?
同样，在运行完成之后显示未编译完成（暂时先不用管）
六、编译EPC节点
cd openair-cn; source oaienv; cd scripts
./build_hss
./build_mme
./build_spgw
之前编译未完成的在此处全部编译完成
七、下载并编译eNB
git clone https://gitlab.eurecom.fr/oai/openairinterface5g.git
cd openairinterface5g
git checkout develop
We tested with commit edb74831dabf79686eb5a92fbf8fc06e6b267d35：
此时执行
git log
会发现此时所处的递交版本和官方测试过的版本不一样，所以此处需要执行：
git checkout edb74831dabf79686eb5a92fbf8fc06e6b267d35
再进行 git log 就可以看到该哈希值完全一样
source oaienv
./cmake_targets/build_oai -I
执行该命令时，可能遇到 build have failed 的错误，一般来说是因为访问外网比较困难，会出现下载失败。
若是在Installing ASN1时出现 build 错误，可以多尝试几次，或者换个时间段（网上有说法是 找到 /cmake target/tools/build helper 文件，将里面涉及gist.github 的这一行代码注释掉)：
如图选中的两行，用#注释
我用的就是这种方法，注释之后可以继续编译，暂时也没问题。
若是在 Installing google Protobuf from sources时出现build错误：
- 在openairinterface5g/cmake_targets/tools路径中，打开build_helper文件
sudo gedit build_helper
- 在打开的程序中搜索google，找到wget 这一行（注意程序中有两段，第一段写的是 2.6.1 版本的，那几行已经被注释掉了，在下面还有几行没被注释的是 3.3.0 版本的）
- 如下图将选中的两行用#注释掉并保存
- 若可以直接，则在浏览器访问wget后面的网址，下载 protobuf-3.3.0.tar.gz 这个文件，把下载好的 protobuf-3.3.0.tar.gz 拷到安装ENB的主机的/tmp文件夹中
- 重新执行命令即可完成
./cmake_targets/build_oai -w USRP --eNB --UE
(此条命令编译的是4G的基站和终端)
./cmake_targets/build_oai -w USRP --gNB --nrUE
(此条命令编译的是5G的基站和终端)
- 若出现以下报错：
重新执行：
sudo git checkout develop
若出现：
是因为之前修改了build_helper文件，执行：
sudo git reset --hard
用远程代码库的文件完全覆盖本地的版本
sudo git checkout develop
./cmake_targets/build_oai -w USRP --gNB --nrUE
此时重新执行就可以编译gNB
八、eNB配置文件
打开enb配置文件：
sudo gedit ~/opencells-mods/enb.10MHz.b200
查看配置文件是否为：
////////// MME parameters:
mme_ip_address = ( { ipv4 = "127.0.0.20";
ipv6 = "192:168:30::17";
active = "yes";
preference = "ipv4";
}
);
NETWORK_INTERFACES :
{
ENB_INTERFACE_NAME_FOR_S1_MME = "lo";
ENB_IPV4_ADDRESS_FOR_S1_MME = "127.0.0.10/8";
ENB_INTERFACE_NAME_FOR_S1U = "lo";
ENB_IPV4_ADDRESS_FOR_S1U = "127.0.0.10/8";
ENB_PORT_FOR_S1U = 2152; # Spec 2152
};
另外，还需要设置：
tracking_area_code = “1”;
mobile_country_code = “208”;
mobile_network_code = “92”;
九、EPC配置文件
sudo mkdir -p /usr/local/etc/oai
sudo cp -rp ~/opencells-mods/config_epc/ /usr/local/etc/oai
cd openair-cn; source oaienv; cd scripts
./check_hss_s6a_certificate /usr/local/etc/oai/freeDiameter hss.OpenAir5G.Alliance
./check_mme_s6a_certificate /usr/local/etc/oai/freeDiameter mme.OpenAir5G.Alliance
查看网卡名字和IP地址
ifconfig
图中网卡名是“ens33”
sudo gedit /usr/local/etc/oai/spgw.conf
打开spgw配置文件，查看修改参数，改成如下所示（ens33改成自己网卡名）：
PGW_INTERFACE_NAME_FOR_SGI = "ens33";
PGW_MASQUERADE_SGI = "yes";
sudo gedit /usr/local/etc/oai/mme.conf
打开mme配置文件，查看修改参数，改成如下所示：
GUMMEI_LIST = ( MCC="208" ; MNC="92"; MME_GID="4" ; MME_CODE="1"; } );
TAI_LIST = ({MCC="208" ; MNC="92"; TAC = "1"; } );
sudo gedit /usr/local/etc/oai/hss.conf
打开hss配置文件，查看修改参数
根据之前设置的mysql的密码，将标黄该行右边的密码换成自己的密码（我的是123456）
~/opencells-mods/hss_import 127.0.0.1 root 123456 oai_db ~/opencells-mods/opencells_db.sql
执行这一步的时候注意把root后面的123456换成自己的密码
十、测试和验证
1. 4g LTE
开四个终端，分别执行：
- 运行hss
cd openair-cn; source oaienv; cd scripts; ./run_hss
- 运行mme
cd openair-cn; source oaienv; cd scripts; ./run_mme
- 运行spgw
cd openair-cn; source oaienv; cd scripts; sudo -E ./run_spgw
- 运行eNB
sudo bash
cd ~/openairinterface5g; source oaienv
cd cmake_targets/lte_build_oai/build
sudo RFSIMULATOR=enb ./lte-softmodem -O ~/opencells-mods/enb.10MHz.b200 --rfsim
由于我没有usrp，使用的是rfsimulator代替usrp，最后一步执行时和官网教程有所不同
- 运行UE
UE无法直接再同一台机器上直接运行，一种解决方案是在虚拟机中运行UE；另一种更简单的方法是仅为UE创建一个网络名称空间，但在此之前，还需要生成一个虚拟SIM卡：
../../nas_sim_tools/build/conf2uedata -c ~/opencells-mods/sim.conf -o .
- 创建一个网络名称空间
如果曾经创建过，先删除之前的网络名称空间，再重新创建：
ip netns delete ueNameSpace
ip link delete v-eth1
ip netns add ueNameSpace
ip link add v-eth1 type veth peer name v-ue1
创建一个虚拟网卡对：v-eth1和v-ue1
ip link list
此时可以看到这一虚拟网卡对，如图
ip link set v-ue1 netns ueNameSpace
把v-ue1转移到ueNameSpace空间中去，再执行：
ip link list
发现没用v-ue1这个网卡了，执行
ip link set veth1 netns ueNameSpace
v-ue1已经再ueNameSpace空间中，如图
ip addr add 10.200.1.1/24 dev v-eth1
给v-eth1分配IP地址
ip link set v-eth1 up
启动v-eth1网卡
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.200.1.0/255.255.255.0 -o ens33 -j MASQUERADE
启动IP伪装，添加了一条规则到NAT表的POSTROUTING链中，对于源IP地址为10.200.1.0网段的数据包，用ens33网口的IP地址替换并发送
iptables -A FORWARD -i ens33 -o v-eth1 -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -o ens33 -i v-eth1 -j ACCEPT
iptables -A FORWARD这两条语句使能物理网口ens33和v-eth1之间的数据转发
ip netns exec ueNameSpace ip link set dev lo up
ip netns exec ueNameSpace ip addr add 10.200.1.2/24 dev v-ue1
ip netns exec ueNameSpace ip link set v-ue1 up
给v-ue1设置IP地址，并启动v-ue1
将窗口（终端）设置到新的网络名称空间中
ip netns exec ueNameSpace bash
在该终端中运行UE，注意在运行UE之前必须先运行上一个命令
./lte-uesoftmodem -C 2685000000 -r 50 --rfsim --rfsimulator.serveraddr 10.200.1.1
可以看到该UE可以连接到 eNB 以及 EPC ,在MME中可以看到连接以及附着的UE由0增加到1
- 若是在运行UE时出现这样的报错：
[RRC] Synched with a cell, but PLMN doesn’t match our SIM, the message PHY_FIND_NEXT_CELL_REQ is sent but lost in current UE implementation!
说明生成的virtual SIM匹配失败，此时，先检查virtual SIM卡生成的MCC和MNC是否和eNB config 文件中所配置的相同，MCC=288，MNC=92：
在询问项目作者之后，发现在生成virtual SIM时所处的文件夹错误，在运行UE时没有用之前生成的SIM卡，应该在lte-uesoftmodem所在文件目录下执行生成SIM的命令，重新生成之后就可以成功运行。
2. 5g NR
若使用rfsimulator代替USRP，由于该项目使用的是develop分支，在5g方面只开发了nrUE和gNB的功能，还不能连接核心网
- 运行gNB
sudo bash
cd ~/openairinterface5g
source oaienv
cd cmake_targets/ran_build/build
sudo RFSIMULATOR=server ./nr-softmodem -O ../../../targets/PROJECTS/GENERIC-LTE-EPC/CONF/gnb.band78.tm1.106PRB.usrpn300.conf --parallel-config PARALLEL_SINGLE_THREAD --rfsim --phy-test
- 运行nrUE
sudo bash
cd ~/openairinterface5g
source oaienv
cd cmake_targets/ran_build/build
sudo RFSIMULATOR=127.0.0.1 ./nr-uesoftmodem --rfsim --phy-test -d
下图为5G版运行结果：
