UMTS - Giao thức đường hầm GPRS
Việc tạo ra Giao thức đường hầm GPRS (GTP) hầu như là không thể, nhưng cũng không được mong muốn cung cấp nó cho hệ thống mới, nhưng mặt khác, khá dễ hiểu là các cải tiến cũng cần thiết để có thể tương tác với thế giới PS kế thừa mượt mà và hỗ trợ các chức năng cần thiết cho hệ thống mới nhất.
Giao thức đường hầm GPRS (GTP)
Giao thức GTP được thiết kế để tạo đường hầm và đóng gói các đơn vị dữ liệu và các bản tin điều khiển trong GPRS. Kể từ khi được thiết kế vào cuối những năm 1990, nó đã được đưa vào triển khai trên quy mô lớn và đã thu thập được nhiều kinh nghiệm.
GTP cho hệ thống 3GPP đã phát triển có sẵn trong hai biến thể, điều khiển và bình diện người dùng. GTP-C quản lý tín hiệu mặt phẳng điều khiển, và cần thiết ngoài giao thức truyền dữ liệu về độ tinh khiết của người dùng, GTP-U; nó được gọi là mặt phẳng người dùng. Các phiên bản hiện tại, phù hợp với EPS là GTPv1 US và GTPv2-C.
Điểm đặc biệt của GTP là nó hỗ trợ phân tách lưu lượng bên trong chủ sở hữu đường hầm GTP chính của nó, hay nói cách khác, khả năng nhóm chúng lại với nhau và xử lý các tàu sân bay. Các điểm cuối của đường hầm GTP được xác định bằng TEID (số nhận dạng Điểm cuối đường hầm); chúng được gán cho cấp cục bộ cho đường lên và đường xuống bởi các thực thể ngang hàng và được báo cáo theo chiều ngang giữa chúng. TEID được sử dụng ở các mức độ chi tiết khác nhau bằng kết nối PDN ví dụ cụ thể trên S5 và S8 và EU trên các giao diện S3 / S4 / S10 / S11.
Mặt phẳng điều khiển của Giao thức đường hầm GPRS
GTPv2-C được sử dụng trên các giao diện báo hiệu EPC (bao gồm các SGSN của ít nhất là Rel. 8). Ví dụ -
- S3 (giữa SGSN và MME),
- S4 (giữa SGSN và Cung cấp GW),
- S5 và S8 (giữa Cung cấp GW và PDN GW),
- S10 (giữa hai MME) và
- S11 (giữa MME và Phục vụ GW).
Tương ứng với điều này, một đơn vị dữ liệu giao thức GTPv2-C điển hình như được hiển thị trong hình trên, phần cụ thể GTP đứng trước tiêu đề IP và UDP, nó bao gồm một tiêu đề GTPv2-C và một phần chứa thông tin biến GTPv2-C về số lượng, độ dài và định dạng, tùy thuộc vào loại tin nhắn. Vì tiếng vọng và thông báo về phiên bản giao thức không được hỗ trợ, thông tin TEID không có. Phiên bản rõ ràng được đặt ở mức 2 trong phiên bản này của giao thức.
GTP có một cơ chế tiêu đề mở rộng kế thừa phức tạp; nó không được sử dụng trong hầu hết GTPv2-C. Loại thông báo được xác định trong byte thứ hai (do đó, tối đa 256 thông báo có thể được xác định cho các phần mở rộng trong tương lai). Bảng dưới đây cung cấp tổng quan về các thông báo hiện được xác định GTPv2-C. Độ dài của tin nhắn được mã hóa theo byte 3 và 4 (được đo bằng byte và không chứa bốn byte đầu tiên).
TEID là ID của điểm cuối đường hầm, một giá trị duy nhất ở phía đối diện / phía nhận; nó cho phép các đường hầm ghép kênh và khử ghép kênh ở một đầu trong các trường hợp rất thường xuyên qua đường hầm GTP phải được phân biệt.
| Loại tin nhắn | Thông điệp | Giải thích bổ sung |
|---|---|---|
| 0 | Kín đáo | Sẽ không bao giờ được sử dụng (cố ý loại trừ khỏi giao thức, để thực thi cài đặt rõ ràng) |
| 1/2 | Echo Request / Response | Được sử dụng để thăm dò xem phiên bản GTP được hỗ trợ bởi nút gửi. |
| 3 | Phiên bản không được hỗ trợ chỉ định | Chứa phiên bản GTP mới nhất được hỗ trợ nút gửi. |
| 4/5 | Yêu cầu / phản hồi chuyển trực tiếp | Được sử dụng cho thông báo báo hiệu đường hầm trên giao diện S101 để chuyển giao tối ưu hóa, giữa không truy cập HRPD và MME |
| 6/7 | Yêu cầu / phản hồi thông báo | Được sử dụng để thông báo đường hầm trên S101 giữa nút truy cập HRPD và MME |
| 25/26 | SRVCC PS đến yêu cầu CS | Được sử dụng để kích hoạt và xác nhận khởi tạo SRVCC giữa SGSN / MME và máy chủ MSC |
| 27/28 | Thông báo hoàn thành SRVCC PS đến CS | Được sử dụng để chỉ định và xác nhận hoàn thành SRVCC giữa máy chủ MSC và SGSN / MME |
| 32/33 | Tạo yêu cầu phiên | Được sử dụng để thiết lập kết nối giữa hai nút |
| 34/35 | Sửa đổi yêu cầu mang | Được sử dụng để sửa đổi các thuộc tính của một hoặc nhiều người mang, bao gồm thông tin ngữ cảnh mang |
| 36/37 | Xóa yêu cầu phiên | Bỏ qua phiên kiểm soát GTP |
| 38/39 | Thay đổi yêu cầu thông báo | Được sử dụng để báo cáo thông tin vị trí |
| 66/67 | Xóa lệnh mang / chỉ báo lỗi | Hướng dẫn các nút xóa bộ nhớ và xác nhận lại |
| 68/69 | Lệnh tài nguyên mang / chỉ báo lỗi | Được sử dụng để phân bổ hoặc sửa đổi tài nguyên |
| 73 | Dừng chỉ báo phân trang | Gửi từ SGW đến MME hoặc SGSN |
| 95/96 | Tạo yêu cầu / phản hồi mang | Hướng dẫn các nút cài đặt bộ mang và xác nhận lại |
| 97/98 | Cập nhật yêu cầu mang tên | Được sử dụng để thông báo cho các nút mặt phẳng điều khiển từ mặt phẳng người dùng về các thay đổi mang |
GTPv1-U nâng cao
Chỉ có một cải tiến nhỏ nhưng hiệu quả được áp dụng cho GTP-U và do đó, việc tăng cường số lượng phiên bản giao thức không được coi là cần thiết. Vì vậy, chúng tôi vẫn mong đợi GTPv1-U, nhưng ít nhất đó là Rel gần đây nhất. số 8.
Ngăn xếp giao thức về cơ bản giống như đối với GTPv2-C chỉ có tên của các lớp và các giao thức được thay thế tương ứng. Cơ chế tiêu đề mở rộng được giữ nguyên; nó cho phép chèn hai phần tử nếu cần thiết.
Cổng nguồn UDP của thông báo kích hoạt (hai octet);
PDCP Số PDU - liên quan đến việc chuyển đặc tính không bị mất; trong trường hợp này, các gói dữ liệu cần được đánh số trong EPC (hai octet).
Cải tiến là khả năng truyền tải một "thị trường cuối" trong bình diện người dùng. Nó được sử dụng trong thủ tục chuyển giao giữa các eNodeB và đưa ra dấu hiệu rằng đường dẫn được kích hoạt ngay sau gói dữ liệu, ví dụ: tính năng này không cần thiết phải chuyển tiếp trước.8 vì GTP-U không kết thúc trong truy cập vô tuyến nút (tức là không có trong BS hoặc NodeB) chỉ có một số thông báo tồn tại. GTPv1-U, và chúng được liệt kê trong bảng trên.
Rõ ràng rằng, trên thực tế, một loại tín hiệu rất hạn chế có thể thực hiện được thông qua GTPv1-U (cơ chế tiếng vọng và nhãn kết thúc). Thông báo duy nhất truyền dữ liệu người dùng thực thuộc loại 255, cái gọi là thông báo G-PDU; phần thông tin duy nhất mà nó mang theo, sau phần đầu là gói dữ liệu gốc từ người dùng hoặc thiết bị PDN bên ngoài.
Không phải tất cả các trường hợp của đường hầm GTP-U đều được liệt kê trong kiến trúc tham chiếu (nhằm mục đích nắm bắt các liên kết không còn tồn tại giữa các nút mạng); đường hầm tạm thời là có thể -
Giữa hai GW phục vụ, áp dụng cho việc chuyển giao dựa trên S1, trong trường hợp dịch vụ được chuyển GW;
Giữa hai SGSN, tương ứng với trường hợp trước đó, nhưng trong mạng PS kế thừa;
Giữa hai RNC, áp dụng cho việc di dời RNC trong mạng 3G PS (không liên quan đến EPC, nó được đề cập ở đây chỉ để hoàn thiện).