Small Cell創新應用與服務專題 實驗單元：建立Small Cell執行環境

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1 Small Cell創新應用與服務專題 實驗單元：建立Small Cell執行環境
國立中山大學 資訊工程系 授課教師：李宗南教授

2 大綱 實驗目標 知識背景 實驗器材 實驗步驟

3 課程目標 建立並熟悉ITRI Small Cell實驗環境 了解Master Information Block參數之意義
了解System Information Blocks參數之意義 具備修改ITRI Small Cell程式碼之基礎能力

4 知識背景 (1/2) ITRI Small Cell硬體包含TI TMS320C6670板、ETTUS RF擴充板與一台以Linux為作業系統的電腦主機 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)、RLC(Radio Link Control)、MAC(Medium Access Control)等通訊協定實作於TI TMS320C6670板上 ETTUS RF擴充板負責無線電的傳送與接收

5 知識背景 (2/2) 電腦主機提供RRC(Radio Resource Control)與RRM(Radio Resource Management)功能 ITRI Small Cell可連結真實電信核心網路，亦可透過電腦主機上之MME(Mobility Management Entity)模擬器以發揮功能

6 實驗設備 硬體 Small Cell：工研院開發的Small Cell EPC：工研院開發的EPC
SIM Card：特製的實驗用LTE SIM Card LTE Dongle：Bandrich BandLuxe Dongle UE：HTC Desire 820實驗手機與一般筆記型電腦 軟體 Ubuntu Linux 作業系統 Wireshark封包擷取軟體 gcc編譯器 vi/vim文字編輯器

7 實驗步驟 (1~3) 1. 使用Oracle VM VirtualBox虛擬機器軟體上安裝Linux，並且模擬出兩張有線網路卡。本實驗與後續實驗之RRM軟體需執行在有ip_queue kernel module之Linux系統 2. 安裝實驗相關軟體Wireshark、gcc與vim 3. 接下來設定Linux網路環境，因為需要root權限，因此在終端機輸入sudo su指令，接著輸入使用者密碼以切換為root使用者

8 實驗步驟 (4~6) 4. 輸入vi /etc/network/interfaces以設定網路介面
5. 將eth0設定為固定IP ，將eth1設定成動態IP (備註：eth1的設定依照當地區域網路狀況而定，亦可設定為固定IP。重點是eth1必須能讓Linux電腦可以連上網際網路) 6. 設定完成後存檔離開，接著輸入/etc/init.d/networking restart指令以啟用新的網路設定

9 實驗步驟 (7~9) 7. 在終端機輸入ifconfig指令確認是否更改成功
8. 因為UE要透過ITRI Small Cell連上Internet，必須將UE的封包由eth0傳遞至eth1，因此需要啟用Linux內的IP Forwarding功能。在/etc/sysctl.conf檔案中的net.ipv4.ip_forward設定為1(也就是net.ipv4.ip_forward=1) 9. 在終端機輸入sysctl –p以啟用新的IP Forwarding設定

10 實驗步驟 (10~12) 10. 將RRM、RRC、MME程式複製到Linux系統上。RRC與MME程式置於家目錄底下之SampleCode目錄中，RRM程式碼位於家目錄底下之SampleCode/Experiment_1_RRM_Code目錄 11. 進入SampleCode/Experiment_1_RRM_Code目錄，接著藉由make指令可編譯RRM程式。若編譯成功，則此目錄會產生一個稱為RRM的執行檔 12. 以上步驟為Linux環境設定，以下開始進行ITRI Small Cell實驗操作。在終端機頁面藉由sudo wireshark指令啟動Wireshark軟體

11 實驗步驟 (13~15) 13. 選擇List the available capture interfaces按鈕
14. 因為RRC、RRM與MME都是在同一台Linux上，因此在Wireshark選擇lo介面擷取封包，按下lo介面的Start按鈕 15. 將TI TMS320C6670與ETTUS RF板接上電源

12 實驗步驟 (16~18) 16. 開啟一個新的終端機介面，輸入ping 指令以確認TI TMS320C6670是否已啟動。確認已啟動之後，即可透過Ctrl+C指令終止ping程式 17. 開啟一個終端機頁面，在SampleCode目錄下輸入sudo ./MME以啟動MME程式(MME程式需root權限執行) 18. 開啟另一個終端機頁面，在SampleCode目錄下輸入./RRC以啟動RRC程式

13 實驗步驟 (19~20) 19. 再開啟另一個終端機頁面，在SampleCode/Experiment_1_RRM_Code目錄下輸入./RRM以啟動RRM程式(注意：RRM程式必須在MME與RRC程式都執行之後，才可以執行) 20. 若智慧型手機為關機或飛航模式狀態，將手機開機或關閉飛航模式。手機會試圖連上ITRI Small Cell，接著在RRM程式的終端機畫面就可以看到RRM收到了RRC_CON_IND訊息

14 實驗步驟 (21~22) 21. 從Wireshark畫面可以看到RRC與RRM傳遞的訊息
22. 實驗結束，將TI TMS320C6670板的電源關閉，手機開啟飛航模式，透過Ctrl+C結束Wireshark、RRM、RRC與MME程式

15 參考資料 3GPP TS 文件 ITRI Small Cell 平台說明文件