UMTS - GPRS隧道協議

GPRS隧道協議（GTP）的生成實際上是不可能的，但也不希望將其提供給新系統，但是，另一方面，完全可以理解，為了能夠與傳統PS世界順利互動並支援新系統所需的功能，也需要進行改進。

GPRS隧道協議（GTP）

GTP協議旨在對GPRS中的資料單元和控制訊息進行隧道傳輸和封裝。自其在20世紀90年代後期設計以來，它已被大規模部署，並且積累了豐富的經驗。

用於演進的3GPP系統的GTP有兩種變體，控制平面和使用者平面。GTP-C管理控制平面信令，除了使用者純淨的資料傳輸協議GTP-U之外，它是必需的；它被稱為使用者平面。當前適用於EPS的版本是GTPv1-U和GTPv2-C。

GTP的特點是它支援在其主GTP隧道持有者內分離流量，或者換句話說，能夠將它們組合在一起並處理承載。GTP隧道的端點由TEID（隧道端點識別符號）識別；它們由對等實體在本地級別為上行鏈路和下行鏈路分配，並在它們之間橫向報告。TEID在特定示例PDN連線上的S5和S8以及EU上的S3/S4/S10/S11介面上以不同的粒度使用。

GPRS隧道協議的控制平面

GTPv2-C用於EPC信令介面（包括至少Rel. 8的SGSN）。例如 -

• S3（SGSN和MME之間），
• S4（SGSN和服務閘道器之間），
• S5和S8（服務閘道器和PDN閘道器之間），
• S10（兩個MME之間），以及
• S11（MME和服務閘道器之間）。

與此相對應，一個典型的GTPv2-C協議資料單元（如上圖所示），GTP的特定部分以IP和UDP報頭開頭，它由一個GTPv2-C報頭和包含GTPv2-C可變資訊的部分組成，其數量、長度和格式取決於訊息的型別。由於不支援回顯和協議版本通知，因此不存在TEID資訊。在此版本的協議中，版本顯然固定設定為2。

GTP具有複雜的遺留擴充套件報頭機制；它在大多數GTPv2-C中未使用。訊息型別在第二個位元組中定義（因此可以為將來的擴充套件定義最多256條訊息）。下表提供了當前定義的GTPv2-C訊息的概述。訊息的長度以位元組3和4編碼（以位元組為單位測量，不包含前四個位元組本身）。

TEID是隧道端點的ID，在對側/接收側是單個值；它允許在非常頻繁的情況下在同一端對多個隧道進行復用和解複用，必須區分GTP隧道。

增強型GTPv1-U

GTP-U只應用了少量但有效的改進，因此認為沒有必要加強協議版本的數量。因此，我們仍然期望GTPv1-U，但至少在其最新的Rel. 8中。

協議棧基本上與GTPv2-C相同，只是層名稱和協議相應地替換了。擴充套件報頭機制保留在原位；如果需要，它允許插入兩個元素。

• 觸發訊息的UDP源埠（兩個八位位元組）；

• PDCP PDU編號 - 與無損特徵傳輸相關；在這種情況下，資料包需要在EPC中編號（兩個八位位元組）。

改進是能夠在使用者平面中傳輸“端市場”。它用於eNodeB之間的切換過程中，並指示在資料包之後立即啟用路徑，例如，在Rel.8之前不需要此功能，因為GTP-U沒有以無線接入節點（即不是在BS或NodeB中）結束，只有少數訊息存在GTPv1-U，它們列在上表中。

很明顯，實際上可以透過GTPv1-U進行非常有限的信令（回顯機制和端標記）。唯一傳輸真實使用者資料的報文型別為255，即所謂的G-PDU報文；它攜帶的唯一資訊（在報頭之後）是來自使用者或外部PDN裝置的原始資料包。

參考架構中並未列出所有GTP-U隧道例項（其目的是捕獲網路節點之間不再存在的關聯）；臨時隧道是可能的 -

• 兩個服務閘道器之間，適用於基於S1的傳輸，如果服務被移動到GW；

• 兩個SGSN之間，對應於先前的情況，但在傳統PS網路中；

• 兩個RNC之間，適用於3G PS網路中RNC的重新定位（與EPC無關，這裡只是為了完整性而提及）。