GTP介绍-LTETDD

1、 12022-3-8GTP-U介绍介绍普天信息信息技术研究院 22022-3-8目录目录 GTP协议介绍 GTP的功能 GTP-U的消息与格式 32022-3-8 GTP协议是GPRS隧道协议的简称。与大多数隧道技术一样，GTP是一个高层协议，它位于TCP/IP或UDP/IP等路径协议之上，所以它对于路由器是透明的，提供的是主机之间的端到端通信，在TCP/IP协议栈中它甚至可以被理解成应用层协议。 与TCP或者UDP通过端口在IP上进行流复用类似，隧道通过隧道标志（TEID）在路径协议上进行复用。 42022-3-8GTPGTP协议的功能协议的功能GTP分为GTP控制面、GTP用户面GTP-U

2、、GTP。LTE里，GTP控制面用S1/X2 信令来控制隧道（即创建、修改或删除隧道）。用户面GTP-U：在一对GTP隧道端点之间传输封装的T-PDU和路径管理信令消息。传输承载可以通过GTP-U TEID和IP地址识别(源TEID, 目标TEID, 源IP地址, 目标IP地址)。GTP：用于计费功能。 52022-3-8GTP协议主要应用于S1 接口与X2接口的用户面通信，协议栈如下图所示 62022-3-8重要概念隧道终端标志符TEID（Tunnel Endpoint Identity）：在GTP-U接收协议实体中明确标识隧道端点，是由接收端产生，发送端使用，通过S1/X2信令消息交换。S

3、1接口上，上行数据传输隧道TEID由Serving-GW产生，下行数据传输隧道TEID由eNodeB产生。隧道端点TEID的交换通过SAE承载建立请求承载建立请求/响响应应，初始上下文的建立请求初始上下文的建立请求/响应响应来实现的。 X2接口上，切换过程中上、下行数据前转用的隧道切换过程中上、下行数据前转用的隧道TEID都是目标都是目标eNodeB产生的产生的。目标eNodeB通过X2口的切换请求口的切换请求确认消息将前转上、下行数据用的隧道TEID发送给源eNodeB。后续隧道上所有发送数据的GTP头中都应该包含上面分配的TEID。但是下面的情况例外： 1. Echo RequestRes

4、ponse和支持头部扩展通知消息，隧道终端标志符置0。 2. 差错指示消息，隧道终端标志符置0。 72022-3-8隧道配置过程 GTP隧道的配置是由RRC完成的； RRC向GTP发送配置请求，GTP回应ACK 82022-3-8隧道释放过程 GTP隧道的释放是由RRC发起的； RRC向GTP发送释放请求，GTP回应ACK 92022-3-8目录目录 GTP协议介绍 GTP的功能 GTP-U的消息与消息格式 102022-3-8GTP-U消息协议规定GTP-U有以下几种消息：vError Indication：错误指示vEcho RequestResponse Echo Request 的发送

5、者可以是Serving-GW，也可以是eNB。该消息用来检查到达对端eNB或Serving-GW的路径是否为活着状态。vSupported Extension Headers Notification用于指示由IP地址标识的GTP实体能够支持的扩展头列表 。 vG-PDU：数据PDU 112022-3-8路径握手SGWeNBECHO REQUESTECHO RESPONSESGW/eNB可以选择定时发送EHO REQUES/RESPONSE消息，用来检测路径的状态ECHO REQUEST 消息具有重传机制；如果在规定的时间（T3）内收不到ECHO RESPONSE消息，就需要重传ECHO RE

6、QUEST 消息经过多次（N3）重传后依然没有接收RESPONSE消息，表示路径断，需要把路径上的相关上下文全部去激活； 122022-3-8数据错误报告SGWeNBG-PDUERROR INDICATION eNB或SGW接收到G-PDU时，没有相应的上下文存在时。发送ERROR INDICATION消息给对端 132022-3-8扩展头支持列表通知SGWeNBGTP MESSAGESupported Extension Headers Notification 当eNB或SGW接收到对端的信令或数据，但是不支持其中要求必须解析的扩展头，则返回Supported Extension Head

7、ers Notification，指示本端能够支持的扩展头列表 142022-3-8G-PDU S1用户面数据传输以及X2用户面数据前转都是通过GTP-U隧道进行，GTP-U隧道上传递是的G-PDU，G-PDU是T-PDU加上GTP头构成，组成如图所示。 152022-3-8一、GTP 消息头结构BitsOctets876543211VersionPT(*)ESPN2Message Type3-4Length5-8Tunnel Endpoint Identifier9-10Sequence Number11N-PDU Number2) 4)12Next Extension Header Typ

8、e3) 4) 162022-3-8 GTP 消息首部由固定部分和可选部分组成。固定部分包括8个字节，描述了GTP消息所使用的版本号、标志位信息、GTP消息类型、消息长度和TEID域。可选部分包括序列号、N-PDU号、扩展头部分，这些可选部分的存在与否由其对应的标识位的值决定 172022-3-8GTP消息头结构主要参数（一）Version：定义了GTP采用的版本号PT：协议区分符，用于区分GTP和GTP消息。PT=1为GTP消息E（Extension Header flag）：用于指明是否存在扩展头S（Sequence Number Flags）：用于指明是否存在Sequence Number的标识位PN：用于指明GTP消息首部是否存在N-PDU域Message Type：用于指明GTP消息类型Length：指出了消息中除固定长度的消息部分之外的字节长度。需要计算长度的域包括：SN、N-PDU、扩展头部分和数据负荷部分 182022-3-8GTP消息头结构主要参数（二） TEID：标识了接收方的隧道终点。接收方分配接收端的TEID，并通过S1&X2接口消息与发送方进行TEID的协商 Sequence Number:序列号（29.060 9