【USRP】srsRAN 開源 4G 軟件無線電套件

srsRAN 是SRS開發的開源 4G 軟件無線電套件。

srsRAN套件包括：

srsUE - 具有原型 5G 功能的全棧 SDR 4G UE 應用程序
srsENB - 全棧 SDR 4G eNodeB 應用程序
srsEPC——具有 MME、HSS 和 S/P-GW 的輕量級 4G 核心網絡實現

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安裝系統

Ubuntu 20.04

USRP B210

sudo add-apt-repository ppa:ettusresearch/uhd
sudo apt-get update
sudo apt-get install libuhd-dev uhd-host//鏡像下載
sudo uhd_images_downloader
//查找設備 
sudo uhd_find_devices
//查看設備信息
sudo uhd_usrp_probe

srsRAN

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

運行 srsUE

srsUE 是一款 4G LTE UE 調制解調器，其原型 5G NR 功能完全以軟件實現。srsUE 以應用程序的形式運行在基于 Linux 的標準操作系統上，可連接到任何 LTE 網絡并提供具有高速移動連接的標準網絡接口。

運行

開一個終端，運行：

sudo srsue

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軟然后開一個終端去ping基站

ping 172.16.0.1

就可以看到UE發信號了。

配置UE得參數，配置：ue.conf

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

srsUE 默認使用虛擬 USIM 卡，參數來自ue.conf。這些參數包括：

ALGO - 要使用的身份驗證算法（MILENAGE 或 XOR）
IMSI——USIM 的唯一標識符
K - EPC 中與 HSS 共享的密鑰
OP 或 OPc - 操作員代碼（僅用于 MILENAGE 算法）

要成功連接到網絡，這些參數需要與 EPC 的 HSS 中的參數相匹配。MILENAGE 是大多數網絡中使用的算法，XOR 算法主要由測試設備和測試 USIM 卡使用。OP 是網絡范圍的運營商代碼，OPc 是 USIM 特定的加密運營商代碼 - 兩者都受 srsUE 支持。

終端架構

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srsUE應用程序包括第1層、第2層和第3層，如上圖所示。

物理層 (PHY) 位于 UE 協議棧的底層，通過空中接口傳輸來自 MAC 的所有信息。它負責鏈路自適應、功率控制、小區搜索和小區測量。

媒體訪問控制 (MAC) 層將一個或多個邏輯信道之間的數據復用為傳輸塊 (TB)，然后將其傳遞到 PHY 層或從 PHY 層傳遞出去。MAC 負責與 eNodeB 進行控制和調度信息交換、重傳和糾錯 (HARQ) 以及邏輯信道之間的優先級處理。

無線鏈路控制 (RLC) 層可以以三種模式之一運行：透明模式 ?、非確認模式 (UM) 和確認模式 (AM)。RLC 管理多個邏輯信道或承載器，每個邏輯信道或承載器都以這三種模式之一運行。透明模式承載器只需通過 RLC 傳遞數據。非確認模式承載器執行數據單元的連接、分段和重組、重新排序和重復檢測。確認模式承載器還執行丟失數據單元的重新傳輸和重新分段。

分組數據匯聚協議 (PDCP) 層負責控制和數據平面流量的加密、控制平面流量的完整性保護、重復丟棄以及控制和數據平面流量到/從 RRC 層和 GW 層的按順序傳送。如果支持，PDCP 層還會執行 IP 數據的報頭壓縮 (ROHC)。

無線資源控制 (RRC) 層管理 UE 和 eNodeB 之間的控制平面交換。它使用網絡廣播的系統信息來配置 UE 的較低層，并處理與 eNodeB 的 RRC 連接的建立、維護和釋放。RRC 管理小區搜索以支持小區選擇以及小區測量報告和相鄰小區之間切換的移動性控制。RRC 還負責處理和響應來自網絡的尋呼消息。最后，RRC 管理密鑰管理的安全功能以及無線承載的建立、配置、維護和釋放。

非接入層 (NAS) 層管理 UE 與核心網絡 (EPC) 內的實體之間的控制平面交換。它控制 PLMN 選擇并管理網絡附加程序，與 EPC 交換標識和身份驗證信息。NAS 負責建立和維護 UE 與 EPC 內的 PDN 網關之間的 IP 連接。

srsUE 中的網關 (GW) 層負責創建和維護 TUN 虛擬網絡內核接口，模擬 Linux 操作系統中的網絡層設備。GW 層允許 srsUE 作為用戶空間應用程序運行，并使用數據平面 IP 數據包進行操作。