OpenAirInterface5G (OAI) gNB 部署与运行指南

OpenAirInterface5G (OAI5G) 是一个开源的软件无线电 (SDR) 解决方案，提供了符合 3GPP 规范的无线接入网（gNB、eNB）和用户设备（UE）的软件实现。本文主要记录并总结了 OAI5G NR（5G）独立组网下的接入网（gNB）nr-softmodem 的编译环境准备、网络配置与基本运行。

1. 源码下载与环境配置

OAI 的 develop 分支包含了对 5G NR 的最新支持。下载源码并切换至相应的开发分支：

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

在进行任何特定组件的编译之前，请务必初始化环境配置：

1	source oaienv

2. 编译接入网 (gNB)

OAI 提供了便捷的统一构建工具 build_oai，只需指定运行模式及射频接口即可编译所需的组件（例如 gNB、UE 等）。本例以支持 BLADERF 硬件平台为例编译 gNB 软件：

cd cmake_targets
# -w 指定 RF 板类型 (例如 BLADERF, USRP, LMSSDR 等)
# --gNB 标识为独立编译 5G NR 基站组件
./build_oai -w BLADERF --gNB

编译成功后，将在 cmake_targets/ran_build/build 目录下生成可执行文件 nr-softmodem。

3. 运行前准备：核心网路由配置

若需对接已部署的核心网 (5GC)，确保 gNB 服务器可以将出站流量发往核心网服务器：

1 2	# 将发往核心网网段的流量路由经由物理网卡(例如 eno1) sudo ip route add 192.168.70.128/26 via <核心网IP> dev eno1

4. 运行 gNB (nr-softmodem)

OAI5G 提供了极其灵活的命令行启动参数，主要通过传入相应的配置文件（例如 .conf 结构）并配合各种标志来指定频段、带宽 (PRB)、天线数量及调试模式。

4.1 无核心网联调测试 (No Core Network)

用于单纯的空口与射频物理层验证而不依赖 5GC 部署。

# -O 指定使用的配置文件
# --noS1 禁用 S1/N2/N3 回传接口，以防无核心网时导致 gNB 启动失败崩溃
# --nokrnmod (仅可使用在 --noS1 下) 使用 TUN 设备而非内核网络模块 
sudo ./nr-softmodem -O ./PROJECTS/GENERIC-NR-5GC/CONF/gnb.sa.band78.fr1.106PRB.usrpb210.conf --noS1 --nokrnmod 1

4.2 接入核心网：SA (独立组网) 模式

配合部署的核心网（如 OAI-CN5G、Open5GS 等），启动基于 Band 41 (2.5GHz) 下行环境运行 5G 独立组网：

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# -E: 应用采样频率 23.04 Msps 以减小总线传输压力 (适用于 20 MHz 宽带)
# --sa: NR 独立组网模式标识
sudo ./nr-softmodem -O gnb.sa.band41.fr1.106PRB.usrpb210.conf -E --sa

5. 常用的启动选项与排错参数表

启动过程中如遇到问题或需精细调整时（例如报错、无同步或 CPU 超出），可以通过 sudo ./nr-softmodem --help 察看 OAI 模块详尽的运行参数。

一些常用并重要的配置标志：

命令标志	说明
射频硬件与时钟
`--rf-config-file`	给射频前端提供特定的初始化配置文件 (多用于 LMS7002M)
`--clock-source`	硬件参考时钟源配置 (0: 内部、1: 外部PPS、2: GPSDO)
`--time-source`	同步时间基准配置 (0: 内部、1: 外部PPS、2: GPSDO)
`--emulate-rf` / `--rfsim`	启动无线电模拟器（纯软件验证，无须真实 SDR 射频前端）
`--worker-config`	`WORKER_DISABLE` 或 `WORKER_ENABLE`，线程池及 CPU 核亲和性
`-C / --CO / -a`	分别用于配置所有载波组件的中心下行频率、上行频率偏移与通道 ID 偏移
物理架构隔离
`--split73`	分列架构 Option 7.3 配置 `<CU\|DU>:<RemoteIP>:<RemotePort>`
`--sa` / `--nsa`	区分 gNB 运行在独立组网模式或非独立组网模式下
`--noS1`	物理侧排障使用，切断上层接口依赖
网络诊断与日志
`-C` , `-g`	开启在线日志跟踪以及详细度调整（例如 4:Trace, 3:Debug）
`--disable-stats`	关闭控制台物理层信息 (L1/L2 MAC) 打桩输出以拯救性能瓶颈环境
`--chest-freq` / `--chest-time`	时频域的通道估计（物理层多径衰落排障相关参数）

提示：如果出现物理硬件超时延迟或 TX 过度运行 (如出现大量 U、O 错误)，建议检查系统的 dma_latency (/dev/cpu_dma_latency) 与 CPU 缩放状态 (CPU scaling governor 置为 performance) 并适当调整 --thread-pool 亲缘性。