DirectTunnel在SGSN中實現(xiàn)

包興華

【摘要】 文章從研發(fā)角度闡述Direct Tunnel功能在SGSN中的實現(xiàn)。文章主要介紹了Direct Tunnel的網(wǎng)絡(luò)模型和Direct Tunnel在SGSN中的具體設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】 Direct Tunnel SGSN

一、技術(shù)背景

運營商在鋪設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)時，希望能夠大幅的降低成本，對SGSN提出了2G/3G融合的技術(shù)要求。由于3G業(yè)務(wù)需要融合到原有2G SGSN中，對原有的處理2G GPRS業(yè)務(wù)的SGSN帶來了巨大流量沖擊。這樣對于運營商來說只有兩個選擇：（1）如果繼續(xù)采用3GPP R4的標準，運營商只能通過大規(guī)模擴容來應(yīng)付不斷增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這樣勢必會增加運營商的成本。（2）引進3GPP R7標準中Direct Tunnel（DT）技術(shù)，這樣可以在不增加或者少增加成本的情況下解決3G核心網(wǎng)的流量瓶頸。

顯而易見方案2對于運營商是一種非常理想的選擇。為此我們公司按照運營商的需求在原有的2G/3G融合SGSN上開發(fā)Direct Tunnel功能。

二、技術(shù)分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)模型

3G網(wǎng)絡(luò)分為用戶面（User Plane，UP）和控制面（Control Plane，CP）兩個方面。（1）Gn接口：Control Plane：傳遞GSN網(wǎng)絡(luò)性能信息，用于建立、刪除和更新GTP隧道，path management。User Plane：傳輸數(shù)據(jù)包和path management。（2）Iu接口：與Gn接口相對應(yīng)用戶面用于傳輸數(shù)據(jù)而控制面用于傳輸RANAP消息。

傳統(tǒng)3G 網(wǎng)絡(luò)連接如圖1所示，即控制面和用戶面均RNC—SGSN—GGSN，我們稱之為Two Tunnel（雙GTP 通道）。

Direct Tunnel 是在傳統(tǒng)3G 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提出的一項創(chuàng)新性的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，SGSN 控制建立RNC 到GGSN 的“直達通道”，用戶面數(shù)據(jù)在“直達通道”中傳送，不再經(jīng)過SGSN，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶面扁平化，適合在3G 網(wǎng)絡(luò)中部署，以提高運營商的網(wǎng)絡(luò)投資效益、網(wǎng)絡(luò)擴展性及降低運維成本。

2.2.3.4 跨SGSN 2G切換到3G，如圖8所示。

（1）切換前，系統(tǒng)采用2G Two Tunnel方式（一個tunnel是BSS和SGSN間，另一個是2G SGSN和GGSN。）。（2）手機從3G SGSN移動2G SGSN。（3）啟動異系統(tǒng)的RAU過程。數(shù)據(jù)沖2G SGSN轉(zhuǎn)發(fā)到3G SGSN。3G SGSN建立RAB，并且把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到RNC。在RAB Assignment Request消息中攜帶GGSN用戶面地址和TEID。（4）3G SGSN發(fā)起到GGSN的Update PDP Context過程，用以建立RNC到GGSN的Direct Tunnel。在Update PDP Context Request消息中攜帶RNC用戶面地址。其他參數(shù)參見2.2.2。（5）切換完成，RNC到GGSN的Direct Tunnel建立完成。

三、結(jié)束語

2G/3G融合SGSN的Direct Tunnel在中國聯(lián)通實驗室通過入網(wǎng)測試，Direct Tunnel功能符合客戶的需求。

移動通信進入3G時代后，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將飛快增長。核心網(wǎng)的壓力只會越來越大，吸納更多的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將是運營商必須要考慮的問題。

引入Direct Tunnel技術(shù)后，SGSN的數(shù)據(jù)流量將不再是需要考慮的因素。一般來說，GGSN的數(shù)據(jù)流量的吞吐能力遠大于SGSN。即使GGSN流量達到瓶頸，用戶也只需要考慮增加GGSN即可。這樣運營商要考慮的運營成本將大大地降低。

參 考 文 獻

[1] 3GPP 23.060 version 7.8.0 General Packet Radio Service （GPRS）； Service description； Stage 2

[2] 3GPP 29.060 version 7.14.0 General Packet Radio Service （GPRS）； GPRS Tunnelling Protocol （GTP） across the Gn and Gp interface