༜黎明之光༜

基于Docker的UERANSIM多基站接入5GCN

1. 核心网配置

2. UERANSIM配置

2.1 UERANSIM镜像拉取

2.2 UERANSIM docker-compose文件配置

ueransim1配置

ueransim2配置

ueransim3配置

gNB参数

UE参数

3. UERANSIM运行

3.1 容器启动

3.2 容器健康状态查询

3.3 ueransim接入日志查询

3.4 AMF日志查询

3.5 用户信息查询

4. 数据流测试

5. 基站及核心网的取消部署

5.1 基站取消部署

5.2 核心网的取消部署

附录

核心网docker-compose-basic-vpp-nrf.yaml文件

核心网数据库oai_db2.sql文件

1. 核心网配置

UERANSIM目前不支持集成和加密算法NIA0，NEA0。因此，我们必须在 docker-compose 中更新 AMF 配置（重要说明：在部署核心网络之前，在 docker-compose 的 oai-amf 服务中添加以下参数。）如下所示：

            - INT_ALGO_LIST=["NIA1" , "NIA2"]
            - CIPH_ALGO_LIST=["NEA1" , "NEA2"]
#截至V1.5.0版本的核心网任然需要添加

启动基础核心网

oai-cn5g-fed/docker-compose$ docker-compose -f docker-compose-basic-vpp-nrf.yaml up -d
Creating mysql   ... done
Creating oai-nrf ... done
Creating vpp-upf ... done
Creating oai-udr ... done
Creating oai-udm    ... done
Creating oai-ext-dn ... done
Creating oai-ausf   ... done
Creating oai-amf    ... done
Creating oai-smf    ... done

检查容器健康状态

oai-cn5g-fed/docker-compose$ docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE                COMMAND                  CREATED          STATUS                    PORTS                          NAMES
4349e8808902   oai-smf:latest       "/bin/bash /openair-…"   49 seconds ago   Up 48 seconds (healthy)   80/tcp, 9090/tcp, 8805/udp     oai-smf
62e774768482   oai-amf:latest       "/bin/bash /openair-…"   49 seconds ago   Up 48 seconds (healthy)   80/tcp, 9090/tcp, 38412/sctp   oai-amf
0302e6a3d2b3   oai-ausf:latest      "/bin/bash /openair-…"   50 seconds ago   Up 49 seconds (healthy)   80/tcp                         oai-ausf
fb3249a5ade7   ubuntu:bionic        "/bin/bash -c ' apt …"   51 seconds ago   Up 49 seconds                                            oai-ext-dn
4f114039c218   oai-udm:latest       "/bin/bash /openair-…"   51 seconds ago   Up 49 seconds (healthy)   80/tcp                         oai-udm
c0838aff8796   oai-udr:latest       "/bin/bash /openair-…"   51 seconds ago   Up 50 seconds (healthy)   80/tcp                         oai-udr
99ab1b23862c   oai-upf-vpp:latest   "/openair-upf/bin/en…"   51 seconds ago   Up 50 seconds (healthy)   2152/udp, 8085/udp             vpp-upf
3469f853e26d   mysql:8.0            "docker-entrypoint.s…"   52 seconds ago   Up 51 seconds (healthy)   3306/tcp, 33060/tcp            mysql
ab06bd3104ef   oai-nrf:latest       "/bin/bash /openair-…"   52 seconds ago   Up 51 seconds (healthy)   80/tcp, 9090/tcp               oai-nrf

2. UERANSIM配置

2.1 UERANSIM镜像拉取

docker pull rohankharade/ueransim
docker image tag rohankharade/ueransim:latest ueransim:latest

2.2 UERANSIM docker-compose文件配置

注意：OAI官网提供了一个原始的UERANSIM配置脚本docker-compose-ueransim-vpp.yaml

我们只需要在其基础上进行修改即可，我重新配置了三个不同的ueransim容器，用ueransim1，ueransim2和ueransim3分别表示，其中ueransim1就是原始脚本的粘贴。详细配置见下图：

ueransim1配置

先创建ueransim1.ymal文件

oai-cn5g-fed/docker-compose$ vim ueransim1.yaml

文件内容：

version: '3.8'
services:
    ueransim:
        container_name: ueransim
        image: ueransim:latest
        privileged: true
        environment:
            # GNB Congig Parameters
            - MCC=208
            - MNC=95
            - NCI=0x000000010
            - TAC=0xa000
            - LINK_IP=192.168.70.141
            - NGAP_IP=192.168.70.141
            - GTP_IP=192.168.72.141
            - NGAP_PEER_IP=192.168.70.132
            - SST=222
            - SD=123
            - IGNORE_STREAM_IDS=true
            # UE Config Parameters
            - NUMBER_OF_UE=1
            - IMSI=208950000000031 #与附录.sql数据库文件对应
            - KEY=0C0A34601D4F07677303652C0462535B
            - OP=63bfa50ee6523365ff14c1f45f88737d
            - OP_TYPE=OPC
            - AMF_VALUE=8000
            - IMEI=356938035643803
            - IMEI_SV=0035609204079514
            - GNB_IP_ADDRESS=192.168.70.141
            - PDU_TYPE=IPv4
            - APN=default
            - SST_0=222
            - SD_0=123
            - SST_C=222
            - SD_C=123
            - SST_D=222
            - SD_D=123
        networks:
            public_net:
                ipv4_address: 192.168.70.141
            public_net_access:
                ipv4_address: 192.168.72.141
        healthcheck:
            test: /bin/bash -c "ifconfig uesimtun0"
            interval: 10s
            timeout: 5s
            retries: 5
networks:
    public_net:
        external:
            name: demo-oai-public-net
    public_net_access:
        external:
            name: oai-public-access

ueransim2配置

先创建ueransim2.ymal文件

oai-cn5g-fed/docker-compose$ vim ueransim2.yaml

文件内容：

version: '3.8'
services:
    ueransim2:
        container_name: ueransim2
        image: ueransim:latest
        privileged: true
        environment:
            # GNB Congig Parameters
            - MCC=208
            - MNC=95
            - NCI=0x000000010
            - TAC=0xa000
            - LINK_IP=192.168.70.144
            - NGAP_IP=192.168.70.144
            - GTP_IP=192.168.72.144
            - NGAP_PEER_IP=192.168.70.132
            - SST=222
            - SD=123
            - IGNORE_STREAM_IDS=true
            # UE Config Parameters
            - NUMBER_OF_UE=1
            - IMSI=208950000000032 #与附录.sql数据库文件对应
            - KEY=0C0A34601D4F07677303652C0462535B
            - OP=63bfa50ee6523365ff14c1f45f88737d
            - OP_TYPE=OPC
            - AMF_VALUE=8000
            - IMEI=356938035643803
            - IMEI_SV=0035609204079514
            - GNB_IP_ADDRESS=192.168.70.144
            - PDU_TYPE=IPv4
            - APN=default
            - SST_0=222
            - SD_0=123
            - SST_C=222
            - SD_C=123
            - SST_D=222
            - SD_D=123
        networks:
            public_net:
                ipv4_address: 192.168.70.144
            public_net_access:
                ipv4_address: 192.168.72.144
        healthcheck:
            test: /bin/bash -c "ifconfig uesimtun0"
            interval: 10s
networks:
    public_net:
        external:
            name: demo-oai-public-net
    public_net_access:
        external:
            name: oai-public-access

ueransim3配置

    ueransim3:
        container_name: ueransim3
        image: ueransim:latest
        privileged: true
        environment:
            # GNB Congig Parameters
            - MCC=208
            - MNC=95
            - NCI=0x000000010
            - TAC=0xa000
            - LINK_IP=192.168.70.145
            - NGAP_IP=192.168.70.145
            - GTP_IP=192.168.72.145
            - NGAP_PEER_IP=192.168.70.132
            - SST=222
            - SD=123
            - IGNORE_STREAM_IDS=true
            # UE Config Parameters
            - NUMBER_OF_UE=1
            - IMSI=208950000000033 #与附录.sql数据库文件对应
            - KEY=0C0A34601D4F07677303652C0462535B
            - OP=63bfa50ee6523365ff14c1f45f88737d
            - OP_TYPE=OPC
            - AMF_VALUE=8000
            - IMEI=356938035643803
            - IMEI_SV=0035609204079514
            - GNB_IP_ADDRESS=192.168.70.145
            - PDU_TYPE=IPv4
            - APN=default
            - SST_0=222
            - SD_0=123
            - SST_C=222
            - SD_C=123
            - SST_D=222
            - SD_D=123
        networks:
            public_net:
                ipv4_address: 192.168.70.145
            public_net_access:
                ipv4_address: 192.168.72.145
        healthcheck:
            test: /bin/bash -c "ifconfig uesimtun0"
            interval: 10s
networks:
    public_net:
        external:
            name: demo-oai-public-net
    public_net_access:
        external:
            name: oai-public-access

几个重要参数配置提醒

gNB参数

mcc: HPLMN (Home PLMN)的移动国家代码值。需要和SUPI保持一致。

mnc: HPLMN (Home PLMN)的移动网络代码值。需要和SUPI保持一致。MNC值可以是2位数字或3位数字。注意，2位值与3位值在语义上是不同的。例25与025不同。更多细节可以在TS 23.501中找到

nci: 该字段指定NR小区标识。同样idLength指定gNB ID的位长，它是NR单元标识的一部分。更多关于TS 38.413

tac: 此单元格的跟踪区域代码(tac)值

linkIp: 用于该gNB的无线电链路模拟的本地IP。UE应连接到此IP地址进行无线电模拟。IP地址必须与终端配置文件中的参数一致。否则UE无法连接到gNB。默认情况下，我们写在样例配置文件中，但如果您在不同的机器上使用UE和gNB，则根据您的环境更改此参数和参数

ngapIp: 该gNB N2接口的本地IP。AMF将发送SCTP数据包到此IP地址，因此要精确地设置此IP地址。否则AMF无法连接到gNB, SCTP超时错误。默认情况下，我们在示例配置文件中编写了这些内容，但是如果在不同的机器上使用gNB和AMF，则根据您的环境更改这些内容。(我们也建议在不同的机器上使用UERANSIM和核心网)

gtpIp: 该gNB的N3接口的本地IP。UPF会将GTP报文发送到此IP地址，因此请精确设置此IP地址。否则UPF无法向gNB发送数据报，数据平面功能无法正常工作。默认情况下，我们在示例配置文件中编写了这些内容，但是如果在不同的机器上使用gNB和UPF，则根据您的环境进行更改。(我们也建议在不同的机器上使用UERANSIM和核心网)

gtpAdvertiseIp: 如果需要将GTP监听地址和外部访问地址分开，可以设置该值覆盖向UPF发布的下行用户面传输层地址。这个字段是可选的，对大多数人来说不是必需的。在gNB和UPF之间进行NAT时尤其有用。我们没有在示例配置文件中包含该字段。

ngap_per_ip: 与核心网amf ip一致

amfConfigs: N2 (NGAP)接口的AMF IP地址和端口信息列表。这是你在address中设置的另一个端点。这一次，您应该将这个值设置为AMF的IP地址。默认情况下，我们在示例配置文件中编写了这些内容，但是如果在不同的机器上使用gNB和AMF，则根据您的环境更改这些内容。这个值通常是一个列表，但是目前只使用第一个指定的AMF。更复杂的AMF选择机制将在未来实现

slices: 该字段在终端配置中有说明。它是gNB支持的切片列表。

ignoreStreamIds: 某些核心网络可能无法正确处理SCTP流号。如果您想忽略此类错误，则将此字段设置为。true

SD,SST: 与核心网amf中切片信息参数保持一致，多个基站可以使用相同的参数（提供相同的切片业务种类）

UE参数

supi: 需要填写终端的IMSI号。请注意，我们只支持IMSI作为SUPI，即不支持NAI。除紧急注册外，此字段为必填项。

mcc: HPLMN (Home PLMN)的移动国家代码值。需要和SUPI保持一致。

key: 这是为该特定终端分配的永久订阅键。

op: 操作符代码值(op或OPC)必须写在这里。如果你在这里写OP值，你应该将opType设置为OP，如果你在这里写OPC值，你应该将opType设置为OPC。您可以使用OP或OPC密钥。

amf: 认证管理字段(Authentication Management Field, amf)必须写在这里。请注意，这与核心网络功能AMF(访问和移动管理功能)是不同的。

imei: 设备的imei号。如果没有SUPI和紧急登记，则使用IMEI。这个值通常不使用。

imeiSv: 设备的imeiSv号。如果没有SUPI和IMEI，则使用IMEISV，用于紧急登记等。这个值通常不使用。

gnbSearchList: gNB用于模拟无线电链路的IP地址列表。可以为多个gnb分配多个IP地址。UE将尝试从这个列表中选择一些gNB。该IP地址必须与gNB配置文件中的linkIp参数相匹配。否则UE无法连接到gNB。默认情况下，我们在示例配置文件中编写了127.0.0.1，但是如果您在不同的机器上使用UE和gNB，则根据您的环境更改此参数和linkIp参数。

uacAic: 该字段需要配置UAC (Unified Access Control)、AIC (Access identity Configuration)。mps代表多媒体优先服务，mcs代表关键任务服务。UAC AI配置参见TS 31.102。

uacAcc: 需要配置UAC (Unified Access Control)， Access Control Class (Access Control Class)。normalClass的取值范围为[0,9]，11到15的类用于高优先级访问。UAC ACC配置参见TS 31.102。

sessions: 初始PDU会话列表。这些会话在终端成功注册到5G核心网后自动建立。可以将多个PDU会话添加到此列表中。(不超过15个)。如果不需要初始化PDU会话，可以完全删除sessions参数。会话有type、apn和slice参数。目前只支持IPv4作为PDU会话类型。apn字段是可选的，用于指定接入点名称。slice参数是可选的，为这个特定的PDU会话指定S-NSSAI。sd参数也是可选的，但如果slice参数被包含，则sst总是必须的。可以删除可选参数，也可以将相关字段设置为null。

Configured - NSSAI: HPLMN (Home PLMN)为该终端配置的NSSAI。NSSAI的内容已经在上面解释过了。

Default - NSSAI: 该终端默认配置的NSSAI。NSSAI的内容已经在上面解释过

integrity/ciphering: 您可以在这里设置该终端支持的完整性和加密算法。通常，UERANSIM支持所有算法，但您可以通过此配置手动禁用其中一些算法。

integrityMaxRate: 该终端用户平面的完整性保护最大数据速率。可能的值是64kbps和TS 24.501指定的full。