【USRP】srsRAN 开源 4G 软件无线电套件

srsRAN 是SRS开发的开源 4G 软件无线电套件。

srsRAN套件包括：

srsUE - 具有原型 5G 功能的全栈 SDR 4G UE 应用程序
srsENB - 全栈 SDR 4G eNodeB 应用程序
srsEPC——具有 MME、HSS 和 S/P-GW 的轻量级 4G 核心网络实现

在这里插入图片描述

安装系统

Ubuntu 20.04

USRP B210

sudo add-apt-repository ppa:ettusresearch/uhd
sudo apt-get update
sudo apt-get install libuhd-dev uhd-host//镜像下载
sudo uhd_images_downloader
//查找设备 
sudo uhd_find_devices
//查看设备信息
sudo uhd_usrp_probe

srsRAN

sudo add-apt-repository ppa:softwareradiosystems/srsran
sudo apt-get update
sudo apt-get install srsran -y

运行 srsUE

srsUE 是一款 4G LTE UE 调制解调器，其原型 5G NR 功能完全以软件实现。srsUE 以应用程序的形式运行在基于 Linux 的标准操作系统上，可连接到任何 LTE 网络并提供具有高速移动连接的标准网络接口。

运行

开一个终端，运行：

sudo srsue

在这里插入图片描述

软然后开一个终端去ping基站

ping 172.16.0.1

就可以看到UE发信号了。

配置UE得参数，配置：ue.conf

sudo srsue ~/.config/srsran/ue.conf

srsUE 默认使用虚拟 USIM 卡，参数来自ue.conf。这些参数包括：

ALGO - 要使用的身份验证算法（MILENAGE 或 XOR）
IMSI——USIM 的唯一标识符
K - EPC 中与 HSS 共享的密钥
OP 或 OPc - 操作员代码（仅用于 MILENAGE 算法）

要成功连接到网络，这些参数需要与 EPC 的 HSS 中的参数相匹配。MILENAGE 是大多数网络中使用的算法，XOR 算法主要由测试设备和测试 USIM 卡使用。OP 是网络范围的运营商代码，OPc 是 USIM 特定的加密运营商代码 - 两者都受 srsUE 支持。

终端架构

在这里插入图片描述
srsUE应用程序包括第1层、第2层和第3层，如上图所示。

物理层 (PHY) 位于 UE 协议栈的底层，通过空中接口传输来自 MAC 的所有信息。它负责链路自适应、功率控制、小区搜索和小区测量。

媒体访问控制 (MAC) 层将一个或多个逻辑信道之间的数据复用为传输块 (TB)，然后将其传递到 PHY 层或从 PHY 层传递出去。MAC 负责与 eNodeB 进行控制和调度信息交换、重传和纠错 (HARQ) 以及逻辑信道之间的优先级处理。

无线链路控制 (RLC) 层可以以三种模式之一运行：透明模式 ™、非确认模式 (UM) 和确认模式 (AM)。RLC 管理多个逻辑信道或承载器，每个逻辑信道或承载器都以这三种模式之一运行。透明模式承载器只需通过 RLC 传递数据。非确认模式承载器执行数据单元的连接、分段和重组、重新排序和重复检测。确认模式承载器还执行丢失数据单元的重新传输和重新分段。

分组数据汇聚协议 (PDCP) 层负责控制和数据平面流量的加密、控制平面流量的完整性保护、重复丢弃以及控制和数据平面流量到/从 RRC 层和 GW 层的按顺序传送。如果支持，PDCP 层还会执行 IP 数据的报头压缩 (ROHC)。

无线资源控制 (RRC) 层管理 UE 和 eNodeB 之间的控制平面交换。它使用网络广播的系统信息来配置 UE 的较低层，并处理与 eNodeB 的 RRC 连接的建立、维护和释放。RRC 管理小区搜索以支持小区选择以及小区测量报告和相邻小区之间切换的移动性控制。RRC 还负责处理和响应来自网络的寻呼消息。最后，RRC 管理密钥管理的安全功能以及无线承载的建立、配置、维护和释放。

非接入层 (NAS) 层管理 UE 与核心网络 (EPC) 内的实体之间的控制平面交换。它控制 PLMN 选择并管理网络附加程序，与 EPC 交换标识和身份验证信息。NAS 负责建立和维护 UE 与 EPC 内的 PDN 网关之间的 IP 连接。

srsUE 中的网关 (GW) 层负责创建和维护 TUN 虚拟网络内核接口，模拟 Linux 操作系统中的网络层设备。GW 层允许 srsUE 作为用户空间应用程序运行，并使用数据平面 IP 数据包进行操作。