srsLTE安装、运行及测试
【轉載】原創博客地址：http://blog.csdn.net/jipengwang/article/details/79451879
前言
?????? 進入研究生階段，就開始從事軟件無線電（SDR）方向的學習及研究，到目前為止，接觸過Amarisoft LTE100、Openairinterface、srsLTE、OpenBTS等SDR系統。實驗室師兄們在基于OpenAirInterface(OAI)平臺上做過較多的開發，也積累了相關的經驗，想進一步了解SDR技術的，可以參考http://blog.csdn.net/jxwxg/article/details/53446841（實驗室大牛寫的SDR基本原理，簡潔易懂）。
? ? ? ?OAI 功能非常強大，其按照3GPP LTE協議實現了UE、eNB以及EPC全協議棧的功能，目前已經支持到Release10版本，且在不斷更新中。但是，OAI平臺功能太過復雜，從而導致其運行及配置的時候，都比較麻煩，比如OAI EPC的運行，需要分別單獨運行HSS、MME以及SPGW三個模塊，且配置也是需要單獨進行配置的，所以過程上，比較繁瑣。
?????? 接觸SRS，是在去年年初，當時srsLTE只開源了全協議棧的UE，eNB，還包括一個下行的PDSCH，沒有EPC的功能，而且其srsUE、srseNB運行的時候，必須要接EPC，所以使用起來，還需要找第三方的EPC才能夠使用，但是在2018年，srs開源了EPC模塊，且配置及使用非常簡單，即不再需要使用第三方的EPC，即可搭建完整的LTESDR系統。
?????? 下面對srsLTE的功能、環境搭建以及配置進行一個整體上的介紹~
srsLTE簡介
?????? srsLTE是由愛爾蘭SoftwareRadioSystems (SRS)公司開發實現的免費開源LTE SDR平臺，在AGPLv3 license許可下發布，并且在實現中使用了OpenLTE的相關功能。SrsLTE的開源過程大致經歷了三個階段：
（1）srsLTE包含全協議棧的UE（srsUE）以及一個物理層下行鏈路的收發鏈路，該階段可以使用第三方（如OAI）的eNB以及EPC來搭建LTE SDR系統；
（2）srsLTE開源了srseNB，即srs具備了全協議棧的eNB以及UE，沒有EPC，因此需要使用第三方（如Amarisoft）的EPC，搭建LTE SDR的整個網絡，實驗室師兄有進行過該階段的性能測試，可以參考http://blog.csdn.net/jxwxg/article/details/73603577；
（3）srsLTE開源了srsEPC，即核心網功能，且一如往常的代碼簡潔，配置簡單，使用方便，到目前為止，既可以通過srsLTE搭建完整的LTE網絡。
目前的srsLTE開源代碼在Github上管理，鏈接為https://github.com/srsLTE/srsLTE，其代碼主要分為三個模塊，即srsUE、srseNB、srsEPC，另外還包括一些底層的庫函數：
? ? ? ?srsUE：實現了物理層到IP層的LTE SDR平臺；
? ? ? ?srseNB：全協議棧的LTE eNodeB SDR平臺；
?????? srsEPC：輕量級的LTE核心網實現平臺，包括HSS、MME以及S/P-GW；
? ? ? ?lib：一套模塊化的通用庫，包括PHY、MAC、RLC、NAS、S1AP以及GW各層。
下面簡單介紹srsLTE整個模塊的性能特征，主要包含以下四個部分：
? ? ? ?srsLTE共有特征：
? ? ? ? ? ? （1）支持Realease8(兼容一些Realease9的功能)；
? ? ? ? ? ? （2）支持FDD；
? ? ? ? ? ? （3） 測試帶寬：1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz以及20MHz；
? ? ? ? ? ? （4） 傳輸模式1（單天線），2（發射分集），3（CCD），4（閉環空間復用）；
? ? ? ? ? ? （5）采用指令集對Turbo編譯碼進行加速；
? ? ? ? ? ? （6）命令行跟蹤測試指標；
? ? ? ? ? ? （7）詳細的配置文件等。
? ? ? srsUE主要特征：
? ? ? ? ? ? （1）支持UE的小區搜索及同步的過程；
? ? ? ? ? ? （2）軟件USIM支持XOR以及Milenge兩種鑒權算法；
? ? ? ? ? ? （3）虛擬網卡tun_srsue建立網絡連接；
? ? ? ? ? ? （4）與商用基站以及SDR商用基站、核心網進行適配測試，如Amarisoft LTE10。
? ? ? srseNB主要特征：
? ? ? ? ? ? （1）MAC層采用輪詢調度算法；
? ? ? ? ? ? （2）支持周期性及非周期性的CQI反饋；
? ? ? ? ? ? （3）標準的S1AP以及GTP-U接口；
? ? ? ? ? ? （4）目前已經通過商用終端測試，如LG Nexus5、LG Nexus4、HuaWei P9/P9lite以及Huawei dongles:E3276\ E398等。
? ? ? ?srsEPC是單一、輕量級的LTE 核心網實現，其包括下面三個部分：
? ? ? ? ? ? （1）MME（MobilityManagement Entity）,標準的S1AP以及GTP-U接口；
? ? ? ? ? ? （2）S/P-GW，標準的連接虛擬網卡的SGi接口；
? ? ? ? ? ? （3）HSS（HomeSubscriber Server），使用CSV文件格式進行用戶數據配置。
? ? ? ?射頻通用設備支持USRPB210、USRP X300、bladeRF以及LimeSDR。
srsLTE環境搭建
?????? 對比于前期的srsLTE安裝（http://blog.csdn.net/jxwxg/article/details/73771212），目前srsLTE安裝都包含在一個文件夾中，因此只需要借助cmake、make等工具進行編譯，安裝即可，以下簡單介紹安裝步驟：
系統安裝
?????? srsLTE運行在Ubuntu系統上，之前在14.04以及17.04系統上均安裝成功，所以Ubuntu系統的選擇，可以是14.04及以上，計算機配置的話，最好能夠i7 CPU，主頻越高越好。系統的安裝推薦使用U盤制作啟動盤，然后進行安裝即可，要注意安裝的時候分區。下面以Ubuntu14.04來進行介紹。
常用工具安裝
?????? 系統安裝好之后，需要安裝常用工具，如git、vim等，可以使用Ubuntu系統的apt-get進行安裝，如安裝git，使用以下命令即可：
[cpp]?view plaincopy? ? ? ?當然，git安裝完成之后，還需要進行配置，如配置用戶及email等。
UHD安裝
?????? 硬件設備選擇USRP B210，因此需要在系統上安裝UHD驅動，目前UHD版本3.10.0.0對于OAI以及srsLTE的支持比較穩定，UHD的安裝教程可以參考http://blog.csdn.net/jipengwang/article/details/79451729。
srsLTE依賴庫安裝
? ? ? ?在Ubuntu14.04系統上，執行以下命令即可：
[cpp]?view plaincopy? ? ? ?Ubuntu 17.04系統上，執行以下命令：? ? ??
[cpp]?view plaincopy? ? 另外，srs還提供了srsGUI庫，可以用于在調試的時候，實時查看星座圖及信號能量，其github鏈接為：https://github.com/srslte/srsgui，安裝命令如下：
首先安裝依賴庫：
[cpp]?view plaincopysrsLTE編譯安裝
?????? 從github上clone代碼，之后進行編譯安裝即可，命令如下:
[cpp]?view plaincopysrsLTE運行
?????? srsLTE的運行參數均采用配置文件進行，即只需要在運行程序后面加上配置文件即可，配置參數在配置文件中進行，其中srsLTE對于UE、eNB、EPC均提供了對應的示例配置文件，其放置位置在對應的srsue、srsenb以及srsepc文件夾下，且命名方式為 *.example,如下圖所示為srsenb下面的配置文件：
? ? ? ?在運行時，可以將這些配置文件復制，并修改文件名，如將drb.conf.example賦值，并命名為drb.conf。
? ? ? ?srseNB以及srsEPC可以運行在一臺電腦上，也可以運行在兩臺不同的電腦上，但是需要保證兩臺機器之間的IP可達，并修改相關的配置文件；srsUE則需要運行在另一臺電腦上。
執行sudo make install之后，就可以直接使用srsepc、srsenb以及srsue進行運行對應的模塊，運行命令如下（假設目前位于srsLTE目錄下）：
? ? ? ?（1）srsepc
[cpp]?view plaincopy? ?cd srsenb/
[cpp]?view plaincopy? ?cd srsue
[cpp]?view plaincopy? ? ? ?如上圖所示為srsLTE運行界面，其中srseNB以及srsUE的GUI界面可以在配置文件中進行配置，并且運行eNB的電腦，虛擬網卡名稱為srs_spgw_sgi,地址為172.16.0.1，運行UE的虛擬網卡名稱為tun_srsue，地址與eNB側同網段，如下兩圖所示：
另外，在eNB及UE的運行終端中，可以輸入t來實時查看snr、bler等性能指標參數，如下面兩圖所示：
srsLTE測試
ping命令測試
?????? 在運行eNB及UE的電腦上，分別對虛擬網卡tun_srsue以及srs_spgw_sgi進行ping命令測試，如下兩圖所示：
iperf測試
?????? 使用iperf進行灌包測試，以下測試為PRB=50，即帶寬10MHz，首先進行下行灌包測試，之后進行上行灌包測試。
? ? ? （1）下行
? ? ? ?UE側iperf命令為：
[cpp]?view plaincopy? ? ? eNB側iperf灌包從10M開始，然后是20M，之后是30M，從下圖可以看出，下行峰值速率基本在22Mbits/sec左右。
? ? （2）上行
? ? ?eNB側iperf命令為：
? ?iperf –s –u –i 1
? ? UE側iperf命令為：? ?
[cpp]?view plaincopy? ? UE側灌包從10M開始，之后是15M，然后是20M，可以看到上行峰值速率在14.7Mbps左右。
? ? ? ? 根據上面的測試結果，還可以進行配置天線的增益來進行測試增益下的峰值速率，這里只是進行說明如何通過iperf進行速率的測試。
總結
?????? 經過上面的介紹與演示，相信大家對于srsLTE的安裝、運行以及測試有了一定的了解，之后有空會繼續更新如何對配置文件進行修改以及探索srsLTE的更多功能。
參考文獻
? ? ?[1]?https://github.com/srsLTE/srsLTE
? ? ?[2]?http://www.softwareradiosystems.com/
? ? ?[3]?http://blog.csdn.net/jipengwang/article/details/79451729
? ? ?[4]?http://blog.csdn.net/jxwxg/article/details/73603577
? ? ?[5]?http://blog.csdn.net/jxwxg/article/details/53446841
? ? ?[6]?http://blog.csdn.net/jxwxg/article/details/73771212
總結
以上是生活随笔為你收集整理的srsLTE安装、运行及测试的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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