OAI-5G学习笔记2（搭建gnb和ue）

上行秩 1，单流传输（如果是2则表示双流传输），TPMI是UE 上行使用的预编码矩阵（天线权重），告诉 gNB 如何解码信号，0表示默认的单天线模式。步骤解释：（注：由于openairinterface5g同时包含了gnb/ue的所有文件，以下环境搭建步骤可以在gnb端和ue端同时进行）设备：ubuntu24.04（注：gnb和核心网搭建在同一台机子上，ue在另一台机子上），两个USRP B210

zwj202101

533人浏览 · 2025-09-08 15:57:11

zwj202101 · 2025-09-08 15:57:11 发布

设备：ubuntu24.04（注：gnb和核心网搭建在同一台机子上，ue在另一台机子上），两个USRP B210。

软件版本：

（1）openairinterface5g的tag: 2025.w36

（2）UHD的tag：v4.8

gnb和ue搭建步骤地址：https://gitlab.eurecom.fr/oai/openairinterface5g/-/blob/develop/doc/NR_SA_Tutorial_OAI_nrUE.md

步骤解释：（注：由于openairinterface5g同时包含了gnb/ue的所有文件，以下环境搭建步骤可以在gnb端和ue端同时进行）

1.安装UHD依赖：

sudo apt install -y autoconf automake build-essential ccache cmake cpufrequtils doxygen ethtool g++ git inetutils-tools \
libboost-all-dev libncurses-dev libusb-1.0-0 libusb-1.0-0-dev libusb-dev \
python3-dev python3-mako python3-numpy python3-requests python3-scipy python3-setuptools python3-ruamel.yaml

这些是编译 UHD 需要的工具链和库：

autoconf/automake/cmake/make → 构建工具
libboost-all-dev → UHD 用到的 Boost 库
libusb-1.0-0-dev → USB 接口支持（B200 系列必需）
python3-* → UHD 的 Python 工具（如 uhd_usrp_probe）需要
doxygen → 文档生成（可选）

2.下载源码：

git clone https://github.com/EttusResearch/uhd.git ~/uhd
cd ~/uhd
git checkout v4.8.0.0

克隆 UHD 官方仓库到 ~/uhd。
切换到 v4.8.0.0 标签（一个稳定发布版本，与之前用的 OAI 兼容）。

3.编译：

cd host
mkdir build
cd build
cmake ../
make -j $(nproc)

host 目录 → UHD 的主机端驱动
cmake ../ → 配置构建
make -j $(nproc) → 编译源码，$(nproc) 自动用 CPU 所有核心并行编译

4.测试（可选）：

make test

运行内置单元测试，验证 UHD 库功能是否正常。

5.安装：

sudo make install
sudo ldconfig

make install → 把编译好的库、工具装到系统路径（通常是 /usr/local/lib/ 和 /usr/local/bin/）
ldconfig → 刷新动态链接库缓存，让系统识别新装的 UHD 库

6.下载固件/镜像：

sudo uhd_images_downloader

UHD 工具会自动下载对应 USRP 硬件的 FPGA bitstream 和固件。
当你插入 B200/B210/X310 等设备时，会自动加载合适的 FPGA 镜像。

7.获取最新版源码：

git clone https://gitlab.eurecom.fr/oai/openairinterface5g.git ~/openairinterface5g
cd ~/openairinterface5g
git checkout develop

克隆 OAI 5G 源码到 ~/openairinterface5g。
切换到 develop 分支（这是 OAI 最新的开发分支，包含 gNB/UE 的更新）。

8.安装依赖：

cd ~/openairinterface5g/cmake_targets
./build_oai -I

./build_oai -I → 自动安装 OAI 编译和运行所需的软件包（比如 FFTW3、libboost、libuhd、libconfig 等）。
这一步确保编译环境干净。

这一步如果挂了梯子，可能会出现网络问题：

原因是我们常用的代理不支持 apt 导致的

解决办法：可以临时禁用apt的代理，让apt不走代理：

sudo -E env "http_proxy=" "https_proxy=" apt update

然后重新执行。

9.安装 nrscope 依赖：

sudo apt install -y libforms-dev libforms-bin

nrscope 是 OAI 自带的一个可视化工具，用来画 PHY 层信号（时域/频域波形）。
这个包安装 XForms 库，是 nrscope 的 GUI 依赖。

10.编译 OAI gNB + UE：

cd ~/openairinterface5g/cmake_targets
./build_oai -w USRP --ninja --nrUE --gNB --build-lib "nrscope" -C

-w USRP → 指定目标硬件是 USRP（会启用 UHD 支持）。
--ninja → 使用 ninja 构建，比 make 更快。
--nrUE → 编译 NR-UE（5G UE）可执行程序。
--gNB → 编译 NR-gNB（5G 基站）可执行程序。
--build-lib "nrscope" → 同时编译 nrscope 工具。
-C → 先清理旧的构建，再重新编译。

完成环境搭建后，可以连接USRP进行验证和测试了，这里采用官方所给的示例进行验证。

1.将两块USRP分别连接到gnb和ue（USB连接）

2.在核心网和gnb端：

（1）新建终端，运行核心网：

cd ~/oai-cn5g
docker compose up -d

（2）新建终端，启动gnb：

cd ~/openairinterface5g/cmake_targets/ran_build/build
sudo ./nr-softmodem -O ../../../targets/PROJECTS/GENERIC-NR-5GC/CONF/gnb.sa.band78.fr1.106PRB.usrpb210.conf --gNBs.[0].min_rxtxtime 6 -E --continuous-tx

./nr-softmodem → OAI 的 gNB (NR 基站) 可执行程序。
-O ../../../targets/PROJECTS/GENERIC-NR-5GC/CONF/gnb.sa.band78.fr1.106PRB.usrpb210.conf
→ 指定 gNB 的配置文件（官方自带了很多配置文件）。
--gNBs.[0].min_rxtxtime 6
→ 设置最小收发切换时间（单位符号数），适配 B210 这种 USB3 接口的设备，避免上行/下行切换过快导致丢包。
-E → 启用 TDD 模式（Time Division Duplex），因为 band78 (FR1 n78, 3.5GHz) 是 TDD 频段。
--continuous-tx
→ 让 gNB 持续发射信号（主要是 SSB/同步信号），方便 UE 搜网和接入。如果不用这个参数，gNB 可能只在特定周期发射，导致 UE 不容易同步上来。

运行后等待初始化完成，随后出现：

表示gnb启动成功。

3.在ue端：

（1）新建终端，运行nr_ue：

cd ~/openairinterface5g/cmake_targets/ran_build/build
sudo ./nr-uesoftmodem -r 106 --numerology 1 --band 78 -C 3619200000 --ue-fo-compensation -E --uicc0.imsi 001010000000001

./nr-softmodem → OAI 的 NR UE（终端）可执行程序。
-r 106 → PRB 数 = 106 (20 MHz 带宽)，必须和 gNB 配置文件一致。
--numerology 1 → Subcarrier Spacing = 30 kHz (μ=1)，必须和 gNB 配置文件一致。
--band 78 → NR Band = n78 (3.5 GHz TDD 频段)，和 gNB 一致。
-C 3619200000 → 中心频率 = 3.6192 GHz，对应 gNB 配置文件里的 downlink_frequency。
--ue-fo-compensation → 启用 UE 的频偏补偿功能，修正 USRP B210 等硬件的晶振误差，避免因频偏导致不同步。
-E → 启用 TDD 模式（band 78 是 TDD）。
--uicc0.imsi 001010000000001
→ 指定 UE 使用的 IMSI（必须和核心网 HSS/UDM 里预先配置的订阅一致）。这里 IMSI 001010000000001 是 OAI 默认提供的测试 SIM 卡参数。如果用户将核心网里IMSI变更，那这里也要改。

运行后等待初始化完成：

随后ue端出现：

gnb端出现：

表示连接成功。注意此时只是进行了连接，并没有任何用户层面数据的传输。

接下来使用ping命令进行测试：

在ue端新建终端输入：

ping 192.168.70.135 -I oaitun_ue1

注：192.168.70.135 对应容器：oai-ext-dn（即外部数据网络 DN），ping 这个容器的 IP，实际上就是在验证 UE→UPF→DN 的数据路径。

ping通说明连接成功。

此时gnb端会发生变化：

注意到LCID 4的值随着ping的同时在发生变化。

gnb端总体参数解读：

Frame.Slot 512.0 / 640.0：时间位置（方便对时序定位）。
UE RNTI c9c5 CU-UE-ID 1 in-sync：UE 已同步并被识别，RNTI（gnb对ue分配的临时标识）是 c9c5。
PH 30 dB：Power Headroom ≈ 30 dB（UE 发射功率有很大余量）。
PCMAX 20 dBm：UE 配置的最大发射功率。
average RSRP -105 (16 meas)：下行 RSRP（下行信号强度）平均 -105 dBm（偏弱，但可用）。
UL-RI 1, TPMI 0：上行秩 1，单流传输（如果是2则表示双流传输），TPMI是UE 上行使用的预编码矩阵（天线权重），告诉 gNB 如何解码信号，0表示默认的单天线模式。
下行统计：dlsch_rounds 124/0/0/0 ... dlsch_errors 0 ... BLER 0.00000 → 下行首传成功、无错误、BLER ≈ 0。
上行统计：ulsch_rounds 2107/0/0/0 ... ulsch_errors 0 ... BLER 0.00000 → 上行也非常干净、无重传。
MCS (0) 0 → MCS（调制方式和编码率）被固定为最低档（QPSK），决定传输速率。
NPRB 5 → 每次调度只分配 5 个 PRB（资源非常少）。
SNR 34.5 dB → 上行 SNR 很好，无线质量非常好，理论上应该能跑 256QAM。
CCE fail → PDCCH 解码（或调度）失败次数。
MAC：这是 MAC 层统计，显示从 UE 侧收发的总字节数。
LCID 1：SRB1，用来传输 RRC/NAS 信令，体现控制面信息交换。
LCID 2：在 OAI 中可能对应 SRB2（备用的信令承载），没用到，所以是 0。
LCID 4：DRB（Data Radio Bearer），用来传输用户面数据（IP 流量），比如 ping 包、少量上层业务等。

到此，整体核心网以及gnb/ue就初步搭建完成。

接下来可以在 UE（或 oaitun_ue1 对应的主机）上运行 iperf3 客户端，远端启动 iperf3 server，进一步测试大流量传输，还能考虑对gnb.sa.band78.fr1.106PRB.usrpb210.conf进行适当调整，同时 UE 端也可以将命令参数写为 my-ue.conf 配置文件进行启动。

之前5G核心网的搭建笔记：https://blog.csdn.net/zwj202101/article/details/151082150?fromshare=blogdetail&sharetype=blogdetail&sharerId=151082150&sharerefer=PC&sharesource=zwj202101&sharefrom=from_link