隧道協定
GTP可以分解成三種獨立的協定,GTP-C、GTP-U及GTP'。GTP-C用於在GPRS核心網內傳輸GGSN(網關GPRS支持結點)和SGSN(服務GPRS支持結點)之間的信令,它允許SGSN代表用戶激活一個會話(PDP[分組數據協定]上下文激活),禁用激活的會話,調整服務質量參數,或更新剛從其它SGSN切換過來用戶的會話。
GTP-U用於在GPRS核心網內,無線接入網與核心網之間傳送用戶數據,用戶數據包可以以IPv4, IPv6或PPP中的任何格式傳輸。
GTP'(GTP prime)與GTP-C,GTP-U使用相同的信息結構,但它有獨立的功能。可以用它來傳輸從GSM或UMTS的CDF(計費數據功能)到CGF(計費網關功能)的數據,在大部分情況下這表示傳輸很多獨立的網元(如GGSN)的數據到中央電腦中,後者可以更方便的將計費數據傳輸到運營商的計費中心。
在3GPP網路中實現了不同的GTP變種,包括RNC,SGSN,GGSN及CGF。GRPS移動站(MSs)連線到SGSN時不需要知道GTP的存在。
GTP可以用在UDP或TCP上,GTP v1僅用於UDP上。
套用場合
用於骨幹網的SGSN和GGSN之間的Gn接口,為MS和外部分組數據網傳輸用戶數據包。
用於SGSN和RNC之間的Iu-PS接口,用於傳輸MS和外部PDN的用戶數據包
用於源SGSN和目的SGSN之間,用於inter-SGSN路由更新時,或者SRNS重定位時指向MS的未傳送完的T-PDU的傳輸
用於不同PLMN的SGSN和GGSN之間的Gp接口
訊息頭
信令訊息
• 路徑管理訊息
• 隧道管理訊息
• 位置管理訊息
• 移動管理訊息
• 信令訊息的可靠傳遞
• 信息元素
路徑訊息
主要用於測試路徑的活動性。
Echo Request
每隔一定時間向另一個GSN或者RNC傳送Echo Request詢問路徑的活動性
Echo Response
回聲請求的回響。同時在Echo Response中可以攜帶Restart Counter值
Version Not Supported
僅包含GTP頭,指示給定的UDP/IP位址上的GTP實體能夠支持的最新的GTP版本
位置訊息
為網路請求的PDP上下文激活過程提供MS當前所在的SGSN。
• Send Routeing Information for GPRS
• Send Routeing Information for GPRS
• Failure Report Request
• Failure Report Response
• Note MS GPRS Present Request
• Note MS GPRS Present Response
移動訊息
用於Inter-SGSN路由更新時,由新SGSN向舊SGSN請求與MS相關的用戶數據。
• lIdentification Request
• lIdentification Response
• SGSN Context Request
• SGSN Context Response
• SGSN Context Acknowedge
• Forward Relocation Request
• Forward Reocation Response
• Forward Reocation Complete
• Relocation Cancel Request
• Relocation Cancel Response
• Forward Relocation Complete Acknowledge
• Forward SRNS Context Acknowledge
• Forward SRNS Context
可靠傳輸
主要通過二種途徑實現
序列號機制。為每個輸出信令訊息分配一個依次遞增的序列號,以確保信令訊息的按序傳遞,並便於檢測重複包。
逾時重發機制。對於每個輸出信令訊息啟動定時器,在定時器逾時前未接收到回響訊息則進行重發。
1.主要通過二種途徑實現
2.序列號機制。為每個輸出信令訊息分配一個依次遞增的序列號,以確保信令訊息的按序傳遞,並便於檢測重複包。
3.逾時重發機制。對於每個輸出信令訊息啟動定時器,在定時器逾時前未接收到回響訊息則進行重發。
信息元素
GTP的IE應使用TLV(類型,長度,值)或TV(類型,值)編碼格式
長度欄位的值是除類型和長度欄位外IE的長度。
在IE內某些欄位可以是空的。為了以後擴展的需要,接收方不予考慮這些位。
類型欄位的最高位設成0表示TV編碼格式,否則表示TLV編碼格式
1.GTP的IE應使用TLV(類型,長度,值)或TV(類型,值)編碼格式
2.長度欄位的值是除類型和長度欄位外IE的長度。
3.在IE內某些欄位可以是空的。為了以後擴展的需要,接收方不予考慮這些位。
4.類型欄位的最高位設成0表示TV編碼格式,否則表示TLV編碼格式
C和U
GTP-C和GTP-U作為GTP協定的控制面和用戶面,分別對網路的控制流和業務數據流進行處理,它們的功能如下所述。
GTP-C控制面
• GTP-C控制面流邏輯上與GTP-U關聯,實際上是分離的。
• 對每個GSN-GSN對,存在一條或多條路徑。
• GTP-C是隧道建立、使用、管理和釋放的手段。可以通過Echo訊息維護路徑,以使之保存活動,確保GSN間的連線失敗可以在一定的時間內檢測得到。
GTP-U用戶面
• 封裝的T-PDU 在GTP-U隧道間傳送。
• GTP頭中的TEID將指示T-PDU屬於哪個隧道。用這個方式,GTP-U在隧道的兩端復用和去復用分組。
• GTP-U頭中的TEID去復用來自隧道另一端的流量,以便投遞給用戶面實體。
• GTP隧道允許復用不同的用戶、不同的分組協定和不同的QoS級別。
路徑協定
• UDP/IP是在GTP第一版本中定義的唯一路徑協定
• UDP目的連線埠號是2123時,是為GTP-C登記的連線埠號; 連線埠號是2152時,是為GTP-U登記的連線埠號
• iP源地址是始發信息的那個源GSN的IP位址。
• GTP請求訊息的IP目的地址是目的GSN的IP位址。
• 封裝的T-PDU GTP的目的IP位址是目的GSN/RNC的IP位址