free5GCを試してみた – Vol.03 / 開発者向けブログ・イベント

こんにちは、GMOインターネットグループ株式会社ネットワークソリューションチームの梅崎です
今回は弊社にある実際のローカル5G環境のアンテナをFree5GCにつなげてみました

構成

主に使ったもの

5Gコア	https://github.com/free5gc/free5gc 02638669e8daaa301775749a3a56cb66a143857b https://github.com/free5gc/gtp5g 652e8e512aa2371d0304253301ccf252cb41b357
OS	Ubuntu 22.04.2 LTS 5.15.0-67-generic
サーバー	CPU : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2670 v3 @ 2.30GHz× 2ソケット（計24コア/48スレッド）メモリー : 128GB

構築

NFのコンフィグは
https://github.com/free5gc/free5gc-compose/blob/master/config/
の内容をベースにしており
composeファイルはコンテナイメージを自分でビルドするものに変更しています

composeファイルで気をつけたこと

AMFへ外部からアクセスできるようにする

services:
  amf:
    ports:
      - "0.0.0.0:38412:38412/sctp"

UPFのネットワークをホストのものに&networkのRoot権限を与える

これについてはアンテナに通知するUPFのIPアドレスが
UPF自身がbindするものになってしまうようでして

これを別のIPアドレスにする設定が分からず
とりあえずはホストのNICを直接使うようにしました

services:
  amf:
  upf:
    cap_add:
      - NET_ADMIN
    network_mode: "host"

AMF, UPFだけ外部からアクセスできるようにしておけば大丈夫なようなので
これ以外は内部ネットワークでそれぞれのコンテナ(NF)同士が通信できるようにしています

設定ファイルの変更点

各NFの設定の内、plmnを実際に利用するものへ変更
snssaiはsst 1のsd 000001のみにし他は削除しています

registerIPv4, bindingIPv4, nrfUriなどのコンテナが利用するIPアドレスをサービス名に変更しています
(UPFについてはサーバー自体のIPアドレスを直接記載しました)

UPFとSMFの設定の内、端末用のIPアドレス帯を実際に利用するIPアドレス帯へ変更

AMFのNAS security parametersをとりあえず全部有効にしています
(おそらくアンテナとが利用するものの指定が足りなかったのか、これをしないとアンテナと接続できなかったです)

  security:  # NAS security parameters
    integrityOrder: # the priority of integrity algorithms
      - NIA1
      - NIA2
      - NIA0
    cipheringOrder: # the priority of ciphering algorithms
      - NEA1
      - NEA0
      - NEA2

あとはDebugレベルを変えたり
Free5GC自体のサンプルコンフィグと見比べて必要なさそうなコンフィグを消したりしてます

実機のアンテナと接続

※注※　免許申請の際の構成図と変わるので、定期報告の際に構成を更新した旨を国へ連絡する必要があります

アンテナ側のコアのIPアドレスを今回構築したものへ変更したのですが、すぐには端末と接続できず

とはいえ繋がらない原因も３つぐらいで
・上記にも書いたUPFコンテナのアドレスがアンテナから見えない件
・security parametersが一致しない(?)件
・リリースタグがついているバージョンではうまく行かず、その時の最新版を利用する必要があった件
これを解決すれば普通に端末との通信ができるようになり
正直、事前に思っていたよりはかなりあっさりと接続できたなという印象です

(ただ、現状も設定が足りないのか、Free5GCとアンテナとの間の接続が切れ、アンテナ側が再起動を何度か繰り返してはいますが……)