GTP(GPRS隧道協定(GPRSTunnellingProtocol))

GTP是一組基於IP的高層協定，位於TCP/IP或UDP/IP等協定上，主要用於在GSM和UMTS和LTE網路中支持通用分組無線服務(GPRS)的通訊協定。

基本介紹

• 外文名：GTP
• 釋義：一組基於IP的高層協定
• 位於：TCP/IP或UDP/IP等協定上
• 所屬學科：網路工程

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

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

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