UERANSIM容器使用教程

已于 2023-04-13 09:46:49 修改
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分类专栏： OAI 文章标签： docker 容器 运维
于 2023-03-20 12:43:54 首次发布
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_44810982/article/details/129587344
版权
本文详细介绍了如何使用CLI工具nr-cli来操作和管理UERANSIM中的gNB和UE控制台，包括如何进入交互式shell执行命令、释放用户连接、建立和注销PDU会话以及TUN接口的使用。此外，还提到了通过docker-compose管理容器的重启和关闭方法，以及监控资源使用情况。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

目录

1. 容器控制台（CLI）的使用

nr-cli用法：

nr-cli更多用法 

1.1 gNB控制台

进入容器通过交互式shell执行命令

 需要查看更多命令，请输入commands

进一步调查子命令的用法和帮助信息 

1.2 UE控制台

2. 常用交互式命令 

2.1  gNB shell

2.2 UE Shell命令

2.2 tunX接口使用

 ping命令

nr-binder命令 

3. 容器的重启和关闭

3.1 容器的重启

3.2 UERANSIM的关闭

官网给出的大多为基于UERANSIM软件的操作方式，并未拓展太多基于容器化的UERANSIM操作方式，该教程旨在探索容器化UERANSIM的操作方式。

1. 容器控制台（CLI）的使用

我们为 gNB 和 UE 提供工具。nr-cli

注意：UE 和 gNB 具有不同的 CLI 命令。例如，在 gNB 中，您可以检查 AMF 连接状态，或者在 UE 中可以触发取消注册。本文件对更多细节作了解释。

nr-cli用法：

  • nr-cli <node-name> 其中node-name包括了UE的imsi名称和gNB的名称

如何获得UE和gNB的名称？ 

  • 您可以使用以下命令查询环境中的当前 UE 和 gNB：
docker-compose#  docker exec -it <ueransim容器名> ./nr-cli --dump

由此可以获得UERANSIM的名称UERANSIM-gnb-208-95-1和UE的imsi，接下来就可以进一步使用CLI控制台 

nr-cli更多用法 

  • 使用nr-cli --help命令
docker-compose$ docker exec -it ueransim ./nr-cli --help
WARNING: Error loading config file: /home/lab/.docker/config.json: open /home/lab/.docker/config.json: permission denied
UERANSIM v3.2.5 | Command Line Interface | Copyright (c) 2023 ALİ GÜNGÖR
Usage:
  nr-cli <node-name> [option...]
  nr-cli --dump

Options:
  -d, --dump            List all UE and gNBs in the environment
  -e, --exec <command>  Execute the given command directly without an interactive shell
  -h, --help            Show this help message and exit
  -v, --version         Show version information and exit

1.1 gNB控制台

ocker-compose# docker exec -it ueransim ./nr-cli UERANSIM-gnb-208-95-1
--------------------------------------------------------------------------------------------
$ commands
info       | Show some information about the gNB
status     | Show some status information about the gNB
amf-list   | List all AMFs associated with the gNB
amf-info   | Show some status information about the given AMF
ue-list    | List all UEs associated with the gNB
ue-count   | Print the total number of UEs connected the this gNB
ue-release | Request a UE context release for the given UE
------------------------------------------------------------------------------------------

  • 进入容器通过交互式shell执行命令

docker-compose# docker exec -it <ueransim容器名> ./nr-cli UERANSIM-gnb-208-95-1
--------------------------------------------------------------------------------------------
$

  •  需要查看更多命令，请输入commands

  • 进一步调查子命令的用法和帮助信息 

$ amf-info --help
$ ue-list --version

1.2 UE控制台

$ docker exec -it ueransim ./nr-cli imsi-208950000000130
--------------------------------------------------------------------------------------------
$ commands
info           | Show some information about the UE
status         | Show some status information about the UE
timers         | Dump current status of the timers in the UE
rls-state      | Show status information about RLS
coverage       | Dump available cells and PLMNs in the coverage
ps-establish   | Trigger a PDU session establishment procedure
ps-list        | List all PDU sessions
ps-release     | Trigger a PDU session release procedure
ps-release-all | Trigger PDU session release procedures for all active sessions
deregister     | Perform a de-registration by the UE
--------------------------------------------------------------------------------------------

控制台，可以进一步调查子命令的用法和帮助信息（传送门） 

下面来介绍一些基站常用交互式shell命令

2. 常用交互式命令 

2.1  gNB shell

通过交互式shell在基站侧释放用户连接，从连接态（CONNECTED）转向空闲态（IDLE）

docker-compose# docker exec -it ueransim ./nr-cli UERANSIM-gnb-208-95-1
--------------------------------------------------------------------------------------------
$ commands
info       | Show some information about the gNB
status     | Show some status information about the gNB
amf-list   | List all AMFs associated with the gNB
amf-info   | Show some status information about the given AMF
ue-list    | List all UEs associated with the gNB
ue-count   | Print the total number of UEs connected the this gNB
ue-release | Request a UE context release for the given UE
----------------------------------------------------------------------------------------------
$ ue-list
- ue-id: 1
  ran-ngap-id: 1
  amf-ngap-id: 1
--------------------------------------------------------------------------------------------
$ amf-list
- id: 2
--------------------------------------------------------------------------------------------
$ status
is-ngap-up: true
--------------------------------------------------------------------------------------------
$ ue-count
1
--------------------------------------------------------------------------------------------
$ ue-release --help
Request a UE context release for the given UE 
Usage:
  ue-release <ue-id>
--------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------
$ ue-release 1
Requesting UE context release
--------------------------------------------------------------------------------------------
$ ue-list

--------------------------------------------------------------------------------------------
$ ue-count
0
--------------------------------------------------------------------------------------------
$ status
is-ngap-up: true
--------------------------------------------------------------------------------------------
$

 

 通过交互式命令，我们原始连接的ue已经被释放，可以通过ueransim的日志验证这一点：

2.2 UE Shell命令

使用交互式命令来建立或注销PDU会话

查询用法：

--------------------------------------------------------------------------------------------
$ ps-establish
Trigger a PDU session establishment procedure 
Usage:
  ps-establish <session-type> [options]

Examples:
  ps-establish IPv4 --sst 1 --sd 1 --dnn internet
  ps-establish IPv4 --emergency

Options:
  --sst <value>    SST value of the PDU session
  --sd <value>     SD value of the PDU session
  -n, --dnn <apn>  DNN/APN value of the PDU session
  -e, --emergency  Request as an emergency session
--------------------------------------------------------------------------------------------

PDU会话列表：

--------------------------------------------------------------------------------------------
$ ps-list
PDU Session1: 
 state: PS-ACTIVE
 session-type: IPv4
 apn: default
 s-nssai: 
  sst: 0xde
  sd: 0x00007b
 emergency: false
 address: 12.1.1.5
 ambr: up[50Mb/s] down[100Mb/s]
 data-pending: false
--------------------------------------------------------------------------------------------

新的PDU会话建立：

--------------------------------------------------------------------------------------------
$ ps-establish IPV4 -n default       
PDU session establishment procedure triggered
--------------------------------------------------------------------------------------------

查询

 

我们可以查询uaransim的日志来查看PUD会话建立情况

 成功建立 

ping验证：

值得注意的是，虽然一个UE能够创建多个tunX接口，但是对于核心网而言还是只有一个用户接入，只是该用户有了不同的业务接口而已，可以通过基站shell查询：

  

2.2 tunX接口使用

值得注意的是：

UERANSIM提供了一个TUN接口，以便使用UE的互联网连接。在版本 v2.2.1 中，将自动应用所有 TUN 配置。UERANSIM为每个 PDU 会话设置一个 TUN 接口。成功建立PDU会话后，UE会自动执行以下操作：

  1. 将创建一个 TUN 接口。
  2. 配置路由表、IP 规则和 IP 路由。

注意：路由配置可能与您的当前设置冲突。如果不需要自动路由配置（第 2 项），可以只使用启动 UE（nr-ue --no-route-config）。但是，TUN 接口始终在 PDU 会话建立后创建（第 1 项）。

注意：在同一台计算机上使用 UE 和核心网络通常会导致问题。请使用 2 台不同的机器进行 UERANSIM 和核心网络。（可以使用虚拟机或非虚拟机）

  •  ping命令

docker-compose# docker exec -it ueransim0 ping -I uesimtun0 <ping 的ip地址>

图中的202.108.22.5为百度的ip 

使用 docker stats命令查看各容器资源的使用情况

  • nr-binder命令 

详见另外一篇文章

3. 容器的重启和关闭

3.1 容器的重启

在ueransim的容器中我们可以直接输入UE和gNB的命令来实现ueransim的gNB和UE重启，而不需要关闭整个容器，这样确保了容器中的数据不丢失

首先我们需要查看ueransim容器中的entrypoint.sh脚本

root@1dacc8a170b6:/ueransim/bin# vi entrypoint.sh
SD_0=${SD_0:-128}
SST_1=${SST_1:-1}
SD_1=${SD_1:-0}
SST_2=${SST_2:-129}
SD_2=${SD_2:-129}


if [[ ${USE_FQDN} == "yes" ]];then
    NGAPPeerAddr=(`getent hosts $AMF_FQDN | awk '{print $1}'`)
    echo -e "\nResolving AMF by FQDN : $AMF_FQDN - $NGAPPeerAddr"
fi

for c in ${CONFIG_DIR}/*.yaml; do
    # grep variable names (format: ${VAR}) from template to be rendered
    VARS=$(grep -oP '@[a-zA-Z0-9_]+@' ${c} | sort | uniq | xargs)
    echo "Now setting these variables '${VARS}'"

    # create sed expressions for substituting each occurrence of ${VAR}
    # with the value of the environment variable "VAR"
    EXPRESSIONS=""
    for v in ${VARS}; do
        NEW_VAR=$(echo $v | sed -e "s#@##g")
        if [[ -z ${!NEW_VAR+x} ]]; then
            echo "Error: Environment variable '${NEW_VAR}' is not set." \
                "Config file '$(basename $c)' requires all of $VARS."
            exit 1
        fi
        EXPRESSIONS="${EXPRESSIONS};s|${v}|${!NEW_VAR}|g"
    done
    EXPRESSIONS="${EXPRESSIONS#';'}"

    # render template and inline replace config file
    sed -i "${EXPRESSIONS}" ${c}
done
echo "Done setting the configuration"
echo "### Running ueransim ###"

echo "Running gnb"
/ueransim/bin/nr-gnb -c /ueransim/etc/custom-gnb.yaml &

sleep 1
echo "Running ue"
/ueransim/bin/nr-ue -c /ueransim/etc/custom-ue.yaml -n $NUMBER_OF_UE
exec "$@"

 可以发现其给出了运行gnb和ue的命令，总结如下：

  • gNB
root@1dacc8a170b6:/ueransim/bin# /ueransim/bin/nr-gnb -c /ueransim/etc/custom-gnb.yaml
[2023-04-13 01:27:48.118] [sctp] [info] SCTP connection established (192.168.70.132:38412)
[2023-04-13 01:27:48.118] [sctp] [debug] SCTP association setup ascId[21]
[2023-04-13 01:27:48.118] [ngap] [debug] Sending NG Setup Request
[2023-04-13 01:27:48.138] [ngap] [debug] NG Setup Response received
[2023-04-13 01:27:48.138] [ngap] [info] NG Setup procedure is successful
  • UE
root@1dacc8a170b6:/ueransim/bin# /ueransim/bin/nr-ue -c /ueransim/etc/custom-ue.yaml
UERANSIM v3.2.5
[2023-04-13 01:29:04.299] [nas] [info] UE switches to state [MM-DEREGISTERED/PLMN-SEARCH]
[2023-04-13 01:29:04.300] [rrc] [debug] New signal detected for cell[1], total [1] cells in coverage
[2023-04-13 01:29:04.301] [nas] [info] Selected plmn[208/95]
[2023-04-13 01:29:04.301] [rrc] [info] Selected cell plmn[208/95] tac[40960] category[SUITABLE]
[2023-04-13 01:29:04.301] [nas] [info] UE switches to state [MM-DEREGISTERED/PS]
[2023-04-13 01:29:04.301] [nas] [info] UE switches to state [MM-DEREGISTERED/NORMAL-SERVICE]
[2023-04-13 01:29:04.301] [nas] [debug] Initial registration required due to [MM-DEREG-NORMAL-SERVICE]
[2023-04-13 01:29:04.302] [nas] [debug] UAC access attempt is allowed for identity[0], category[MO_sig]
[2023-04-13 01:29:04.302] [nas] [debug] Sending Initial Registration
[2023-04-13 01:29:04.302] [nas] [info] UE switches to state [MM-REGISTER-INITIATED]
[2023-04-13 01:29:04.302] [rrc] [debug] Sending RRC Setup Request
[2023-04-13 01:29:04.305] [rrc] [info] RRC connection established
[2023-04-13 01:29:04.305] [rrc] [info] UE switches to state [RRC-CONNECTED]
[2023-04-13 01:29:04.305] [nas] [info] UE switches to state [CM-CONNECTED]
[2023-04-13 01:29:04.425] [nas] [debug] Authentication Request received
[2023-04-13 01:29:04.436] [nas] [debug] Security Mode Command received
[2023-04-13 01:29:04.436] [nas] [debug] Selected integrity[1] ciphering[1]
[2023-04-13 01:29:04.449] [nas] [debug] Registration accept received
[2023-04-13 01:29:04.449] [nas] [info] UE switches to state [MM-REGISTERED/NORMAL-SERVICE]
[2023-04-13 01:29:04.449] [nas] [debug] Sending Registration Complete
[2023-04-13 01:29:04.449] [nas] [info] Initial Registration is successful
[2023-04-13 01:29:04.449] [nas] [debug] Sending PDU Session Establishment Request
[2023-04-13 01:29:04.449] [nas] [debug] UAC access attempt is allowed for identity[0], category[MO_sig]
[2023-04-13 01:29:04.725] [nas] [debug] PDU Session Establishment Accept received
[2023-04-13 01:29:04.725] [nas] [info] PDU Session establishment is successful PSI[1]
[2023-04-13 01:29:04.747] [app] [info] Connection setup for PDU session[1] is successful, TUN interface[uesimtun1, 12.1.1.3] is up.

3.2 UERANSIM的关闭

docker-compose -f ueransim.yaml down

当我们直接关闭UERANSIM容器时,可以通过查询AMF日志判断USRANSIM是否断开连接：

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VM配置（2台）①操作系统：Ubuntu18.04.6 server（注意server版安装需要断网安装）②CPU: 4③Memory: 2G④网卡2块：一块使用NAT模式用于访问外网（同时用于WebUI访问），另一块用于VM间的通信（配置桥接网卡，使用主机上的环回适配器）注意：配置桥接口地址不要配置网关，否则可能无法访问外网确认该虚拟机的网络地址配置，如修改，需执行sudo netplan apply执行生效参考链接： https://open5gs.org/open5gs/docs/guide/01-q
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### OAI 部署教程及相关问题解决方案 #### 一、OAI 基础环境搭建 为了成功部署 OpenAirInterface (OAI)，需要准备基础运行环境。通常情况下，推荐使用 Ubuntu 系统作为开发平台，并通过 Docker 容器化技术来简化网络功能单元的管理。 - 使用以下命令安装必要的依赖项以及工具包： ```bash sudo apt update && sudo apt install git cmake build-essential libboost-all-dev python3-pip -y ``` - 如果遇到镜像下载缓慢的情况，可以按照参考资料中的建议更改国内加速源[^4]。 #### 二、基站与 UE 的启动方法 对于独立模式下的机器基站接入核心网的操作流程如下： - 启动 gNodeB 和 User Equipment 可以参照给定脚本执行相应指令： ```bash /ueransim/bin/nr-gnb -c /ueransim/etc/custom-gnb.yaml & sleep 5; #等待几秒让gnb完全初始化完成后再开启ue设备模拟连接过程。 /ueransim/bin/nr-ue -c /ueransim/etc/custom-ue.yaml -n ${NUMBER_OF_UE} & ``` 上述操作会依据自定义 YAML 文件加载配置参数并建立通信链路[^1]。 #### 三、频谱资源规划调整 当需支持不同频率范围内的服务时，在指定目录下寻找匹配当前需求场景所对应的带宽设置文档即可实现灵活切换[^2]: ```plaintext $OPENAIR_DIR/targets/PROJECTS/GENERIC-LTE-EPC/CONF/ ``` #### 四、处理端口冲突引发的核心网异常状况 如果在尝试激活 AMF 组件期间遭遇 “address already in use”的提示信息，则表明存在重复绑定现象。对此有两种常规应对策略可供选择[^3]: 1. 修改 `docker-compose.yaml` 中涉及的服务监听地址字段； 2. 调整主机防火墙规则或者关闭不必要的后台进程释放占用端口号； #### 五、优化整体性能表现 最后提醒一点就是关于 VMware Tools 的集成选项虽然标记为可选项目，但实际上能够显著提升跨平台兼容性和图形界面展示效果因此值得考虑纳入实施计划当中去.
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