Open5GSUeRANSim2：对安装在同一个VM上的OPEN5GS和UERANSIM进行配置和抓取wireshark报文

参考链接：

Configuring SCTP & NGAP with UERANSIM and Open5GS on a Single VM for the Open5GS & UERANSIM Series
https://www.youtube.com/watch?v=INgEX5L5fkE&list=PLZqpS76PykwIoqMdUt6noAor7eJw83bbp&index=5

Configuring RRC with UERANSIM and Open5GS on a Single VM for the Open5GS & UERANSIM Series
https://www.youtube.com/watch?v=ZM9jOCdElMs&list=PLZqpS76PykwIoqMdUt6noAor7eJw83bbp&index=6

Wireshark Dissector for Radio Link Simulation Protocol from UERANSIM
https://github.com/louisroyer/RLS-wireshark-dissector

OPEN5GS和UERANSIM目前状态：
现在OPEN5GS和UERANSIM安装在同一个virtual machine，并且没有修改默认配置。所以两者目前都使用的都是回环的local ip。

安装并运行wireshark

首先安装wireshark，wireshark的版本要求至少在3.0之上（包含nr-rrc dissector等）。
抓取RAN和AMF建立NGAP连接的报文。

sudo apt-get install wireshark
sudo wireshark &

选择Loopback：lo口抓取log
在这里插入图片描述
当UERANSIM的gnode模块通过…/build/nr-gnb -c open5gs-gnb.yaml连接到open5GS的AMF，可以看到有如下的SCTP和NGAP报文。AMF的ip是127.0.0.5，gnode的ip是127.0.0.1. AMF回复NGSetupResponse，表示NGAP连接成功建立。

配置SCTP和NGAP的参数

默认参数

OPEN5GS和UeRANSim装在同一个VM上，下面是软件默认配置。使用的网段是127.0.0.0/24,说明默认只有最有一个byte配置模块IP。
本文关注的是AMFD，即AMF的deamon进程/服务；以及GNB和UE。
GNB和UE通过建立在RLS（Radio Link Simulator）之上的RRC交互。由于UeRANSIm只是GNB的模拟，不是真实的RAN，所以没有RLC，以及之下的MAC和PHYS层。UeRANSIm的RRC建立在自定义的RLS之上。
AFMD和GNB通过建立在SCTP（使用端口28412）的NGAP协议交互。

在Open5GS中，默认IP配置：
AMFD为127.0.0.5，
SMFD为127.0.0.4
UPFD为127.0.0.7
NRFD为127.0.0.10
AUSF为127.0.0.11
UDMD为127.0.0.12
UDRD为127.0.0.20
在这里插入图片描述

查看AMF配置

按照下图，AMF的配置文件是/etc/open5gs/amf.yaml
在这里插入图片描述
AMF的配置文件内容见下图，从NGAP配置可以看到N2口的AMF侧端点IP为127.0.0.5。由于NGAP建立在SCTP（默认端口38412）之上，所以不需要配置port。
SBI server配置为 ip:port =127.0.0.5:7777, 表示AMF和其他核心网模块交互的IP和端口。
图中最下面，AMF的network_name 为Open5GS，amf_name为open5GS_amf0

在这里插入图片描述

修改Gnb配置

修改GNB和UE的参数配置。首先将默认配置拷贝到gnb1.yaml和ue1.yaml中。
在这里插入图片描述
修改gnb1.yaml文件中，linkIP，ngapIP，gtpIP的值。默认都是127.0.0.1.
抓包的时候所有从gnb出去的报文都是127.0.0.1，不方便分析。
参考下图分别修改为127.0.0.101，127.0.0.100，127.0.0.200.
AMF的配置是127.0.0.5，和Open5GS的AMF默认配置相同，所以维持不变，不用修改。
在这里插入图片描述
修改后通过修改后的gnb1.yaml启动GNB，wireshark过滤127.0.0.5 ip。
可以看到GNB通过127.0.0.100成功连接AMF建立NGAP连接。

添加RLS dissector至wireshark （查看UE和GNB之间RRC交互）

UeRANSim 模拟UE和Gnode，没有空口的L2 L1层。所以RRC之下是自定义的RLS （Radio Link Simulator）层。
需要针对RLS添加RLS dissector，以查看UE和GNB之间的RRC消息。

确认wireshark plugin目录

在这里插入图片描述

拷贝RLS dissector至wireshark plugin目录

sudo git clone https://github.com/louisroyer/RLS-wireshark-dissector.git
在这里插入图片描述
重新进入wireshark可以看到RLS协议已经安装。

添加UE信息至Open5GS

首先将默认配置拷贝到ue1.yaml中. 下图是UE的配置文件。根据此文件的参数，将UE信息添加到Open5GS的webUI中。
根据ue1.yaml中的SUPI来填写IMSI。
SUPI是分配给每个用户并在3GPP规范TS 23.501中定义的5G全局唯一订阅永久标识符（SUPI）。SUPI值在5G Core中的USIM和UDM / UDR功能中提供。

在这里插入图片描述
打开open 5GS web UI. 点击’ADD A SUBSCRIBER’.

在create Subscriber窗口里只需要按照ue1的IMSI添加进去即可。其他都和ue1.yaml的配置相同，维持不变即可。

添加成功后，如下图：

修改UE配置

由于GNB的linkip在之前修改为127.0.0.101. 所以ue1.yaml的gnbSearchList修改为127.0.0.101
在这里插入图片描述

SUPI对应标准

见3GPP TS23.501 的5.9.2节。和 3GPP TS23.003 的2.2节。SUPI的其中一种类型就是IMSI，在UeRANSIm和Open5GS中配置的就是IMSI。
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第一次UE连接GNB的日志

分别使用下图中命令先后拉起GNB和UE。
虽然log显示PDU session成功建立。
但是UE的log有如下报错：
[error] TUN interface could not be setup. Permission denied. Please run the UE with ‘sudo’
在这里插入图片描述

第二次以root权限连接UE和GNB

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UeRANSim的tunnel interface
通过ip addr命令，可以看到成功建立了Tunnel Interface uesimtum0，ip为10.45.0.4.

从wireshark抓包，过滤nr-rrc，NGAP报文。下面两张图分别是在RRC和NGAP上传送的NAS Registration request消息。
RRC是127.0.0.1和127…0.0.101之间的ip连接，NGAP是127.0.0.100和127.0.0.5之间的ip连接。
在这里插入图片描述