srsEPC — Вбудований EPC¶

💡 Чому це важливо для UMTC?

srsEPC — найшвидший спосіб протестувати LTE вишку. Один бінарник замінює всі компоненти EPC (MME, HSS, SGW, PGW). Ідеально для первинного тестування на першому запуску. Для production використовуємо Open5GS, але srsEPC — must-have для дебагу.

Конфігурація srsEPC для тестування.

Коли використовувати¶

srsEPC¶

Сценарій	Підходить
Швидкий тест	✓
Демонстрація	✓
Навчання	✓
Ізольована мережа	✓
Production	✗
Складні сценарії	✗
Інтеграція	✗

Open5GS¶

Сценарій	Підходить
Production	✓
Масштабування	✓
Кастомізація	✓
WebUI	✓
Моніторинг	✓
Швидкий тест	△ (складніше)

Архітектура srsEPC¶

flowchart TB
    subgraph EPC["srsEPC (all-in-one)"]
        MME["MME<br/>S1-MME, NAS, Auth"]
        HSS["HSS<br/>user_db.csv"]
        SPGW["SPGW<br/>SGW + PGW"]
    end

    ENB["srsENB"] -->|"S1-MME"| MME
    ENB -->|"S1-U"| SPGW
    MME <--> HSS
    SPGW -->|"TUN: srs_spgw_sgi"| INET["🌐 Internet"]

    style EPC fill:#dcfce7

┌─────────────────────────────────────────────┐
│                  srsEPC                      │
│                                             │
│  ┌─────────────────────────────────────┐   │
│  │              MME                     │   │
│  │  - S1-MME interface (до eNB)        │   │
│  │  - NAS signaling                    │   │
│  │  - Authentication                   │   │
│  └─────────────────────────────────────┘   │
│                    ↕                        │
│  ┌─────────────────────────────────────┐   │
│  │              HSS                     │   │
│  │  - Subscriber database (user_db.csv)│   │
│  │  - Authentication vectors           │   │
│  └─────────────────────────────────────┘   │
│                    ↕                        │
│  ┌─────────────────────────────────────┐   │
│  │             SPGW                     │   │
│  │  - SGW + PGW combined               │   │
│  │  - IP allocation                    │   │
│  │  - NAT/routing                      │   │
│  └─────────────────────────────────────┘   │
└─────────────────────────────────────────────┘
              ↑                    ↓
         S1 до eNB          TUN interface
                            (srs_spgw_sgi)

Конфігурація epc.conf¶

Повний приклад¶

#####################################################################
# srsEPC configuration file
#####################################################################

[mme]
# MME ідентифікація
mme_code = 0x1a
mme_group = 0x0001

# TAC (Tracking Area Code)
tac = 0x0007

# PLMN
mcc = 001
mnc = 01

# Інтерфейси
mme_bind_addr = 127.0.1.100
apn = internet

# DNS для UE
dns_addr = 8.8.8.8

# Шифрування
encryption_algo = EEA0     # EEA0 (null), EEA1 (SNOW), EEA2 (AES)
integrity_algo = EIA1      # EIA0 (null), EIA1 (SNOW), EIA2 (AES)

# Paging
paging_timer = 2           # секунди

[hss]
db_file = user_db.csv

[spgw]
gtpu_bind_addr = 127.0.1.100
sgi_if_addr = 172.16.0.1
sgi_if_name = srs_spgw_sgi

# IP pool для UE
# Пул 172.16.0.0/16
# Перший UE отримає 172.16.0.2

[pcap]
enable = false
filename = /tmp/epc.pcap

[log]
all_level = info
all_hex_limit = 32
filename = /tmp/epc.log

nas_level = info
s1ap_level = info
mme_gtpc_level = info
spgw_gtpc_level = info
hss_level = info

База абонентів (user_db.csv)¶

Формат¶

# Поля:
# name, algo, imsi, key, op_type, op/opc, amf, sqn, qci, ip_alloc

ue1,mil,001010000000001,465B5CE8B199B49FAA5F0A2EE238A6BC,opc,E8ED289DEBA952E4283B54E88E6183CA,8000,000000000000,9,dynamic

Пояснення полів¶

Поле	Опис	Приклад
name	Ім'я абонента	ue1
algo	Алгоритм	mil (milenage), xor
imsi	IMSI (15 цифр)	001010000000001
key	Ki (128 біт hex)	465B5CE8...
op_type	op або opc	opc
op/opc	Operator key	E8ED289D...
amf	AMF (16 біт hex)	8000
sqn	Sequence number	000000000000
qci	QoS Class ID	9
ip_alloc	IP allocation	dynamic або IP

Приклад з кількома UE¶

# user_db.csv
ue1,mil,001010000000001,465B5CE8B199B49FAA5F0A2EE238A6BC,opc,E8ED289DEBA952E4283B54E88E6183CA,8000,000000000000,9,dynamic
ue2,mil,001010000000002,465B5CE8B199B49FAA5F0A2EE238A6BD,opc,E8ED289DEBA952E4283B54E88E6183CA,8000,000000000000,9,dynamic
ue3,mil,001010000000003,465B5CE8B199B49FAA5F0A2EE238A6BE,opc,E8ED289DEBA952E4283B54E88E6183CA,8000,000000000000,9,172.16.0.100

Генерація ключів¶

# Ki (128 біт)
openssl rand -hex 16

# Якщо потрібен OPc з OP та Ki:
# Використати pySim або online калькулятор

Мережева конфігурація¶

TUN інтерфейс¶

# srsEPC автоматично створює srs_spgw_sgi
# Перевірити:
ip addr show srs_spgw_sgi

# Має бути:
# inet 172.16.0.1/16

NAT для інтернету¶

# Увімкнути forwarding
sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

# NAT правило
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

# Зберегти
sudo iptables-save | sudo tee /etc/iptables.rules

Firewall¶

# Дозволити S1AP (порт 36412)
sudo ufw allow 36412/sctp

# Дозволити GTP-U (порт 2152)
sudo ufw allow 2152/udp

Запуск¶

Базовий¶

sudo srsepc ~/.config/srsran/epc.conf

Очікуваний вивід¶

---  Software Radio Systems EPC  ---

Reading configuration file /home/user/.config/srsran/epc.conf...
HSS Initialized.
MME S1-MME Initialized. S1-MME: 127.0.1.100:36412
MME GTP-C Initialized. GTP-C: 127.0.1.100:2123
SPGW GTP-U Initialized. GTP-U: 127.0.1.100:2152
SPGW S5 Initialized.
SP-GW Initialized.

Моніторинг¶

Логи¶

# Realtime логи
tail -f /tmp/epc.log

# Фільтр NAS
grep -i "nas\|attach\|auth" /tmp/epc.log

Статус абонентів¶

Під час роботи srsEPC показує:
- Attach requests
- Authentication
- IP allocation

PCAP аналіз¶

# Увімкнути в epc.conf:
[pcap]
enable = true
filename = /tmp/epc.pcap

# Аналіз
wireshark /tmp/epc.pcap
# Фільтр: diameter || s1ap || gtp

Типові проблеми¶

Authentication failed¶

Причини:
1. Ki/OPc не співпадають між SIM та user_db.csv
2. IMSI неправильний
3. algo неправильний (mil vs xor)

Діагностика:
- Перевірити логи HSS
- Порівняти параметри SIM (pySim-read) з user_db.csv

UE не отримує IP¶

Причини:
1. SPGW не запустився
2. TUN інтерфейс не створився
3. IP pool вичерпано

Діагностика:
- ip addr show srs_spgw_sgi
- Перевірити логи SPGW

eNB не підключається¶

Причини:
1. mme_bind_addr неправильна
2. Firewall блокує порт 36412
3. SCTP не працює

Діагностика:
- sudo ss -lpn | grep 36412
- sudo tcpdump -i lo port 36412

Обмеження srsEPC¶

Аспект	Обмеження
Кількість UE	~50 (теоретично)
Throughput	Один процес
HA	Не підтримується
REST API	Немає
WebUI	Немає
Логування	Базове
Моніторинг	Мінімальний

Міграція на Open5GS¶

⚠️ Коли переходити на Open5GS

- Production deployment - Потрібен WebUI для управління - Масштабування (кілька eNB) - Інтеграція з зовнішніми системами

Кроки міграції:
1. Встановити Open5GS
2. Перенести абонентів у MongoDB
3. Змінити mme_addr в enb.conf
4. Налаштувати мережу

Пов'язані теми¶

srsRAN Overview — архітектура srsRAN
srsENB — налаштування базової станції
Встановлення srsRAN — інструкція збірки
Програмування SIM — створення SIM-карт
Перший тест — end-to-end перевірка