01-02-LTE Network Architecture Addition - LTE GTP Tunnel I[中文翻译]

今天，我们将要讨论一下LTE网络中的GTP隧道。

如下图所示，一个LTE设备(UE)是通过GTP隧道将IP数据包从eNB发送到PGW的。即“一个UE发送的所有IP数据包都是从eNB到PGW的，而不管它们的目的IP地址是什么”(比如，它们的IP地址不同)。

1. UE to eNB

一个UE通过无线连接发送一个IP数据包到eNB，其目的地址为(举例)74.125.71.104(www.google.com的IP地址)。UE发送的原始数据包如下：

2. eNB to SGW

eNB一旦从UE接收到IP数据包，就会在IP数据包之前添加一个GPT隧道头，有3个独立的头组成：GTP Header、UDP Header和IPHeader。

所以，如果在eNB和SGW之间存在一个IP路由网络，那这个路由网络会根据数据包的目的IP地址路由(例如，SGW的IP地址，即Outer IP Header指向的目的IP地址)，将数据包转发给SGW。

3. SGW to PGW

SGW收到eNB的IP数据包后，修改它的GTP Header和IP Header:

4. PGW to PDN (www.google.com)

随后，数据包会发送给PGW。PGW剥离3个Header(Outer IP Header/UDP header/GTP header)，将由UE发送来的原始数据包发送到Internet上。

你可能注意到了，GTP Header中的TEID(tunnel endpoint ID)在这里没有标注解释。这里假设有100个UE连接到SGW和PGW。因为一个UE需要创建一个GTP隧道(尽管一个UE可以创建多个)，那么100个GTP隧道就创建出来了。现在，LTE网络需要能够分辨出UE和GTP隧道的对应关系。为了解决这个问题，每个UE就分配了一个TEID。

如下图所示：从eNB到SGW的链路的TEID为UL S1-TEID(假设0x12345678)，SGW到PGW的链路的TEID为UL S5-TEID(假设0xabcdef12)。

这样通过UE使用的TEID，LTE网络就能够区分不同的UE。PGW检查UE的TEID和IP地址，eNB和SGW只检查TEID。

还需要注意的是TEID是无方向性的。就是说它们只能代表一个方向，要么UL，要么DL。所以，如下图(b)所示，数据从Internet到UE，就需要一个新的TEID赋值给PGW到SGW和SGW到eNB的链路上。

如图所示，从eNB到SGW，从SGW到PGW的链路分别命名为"S1 GTP tunnel"和"S5 GTP tunnel"。

“GTP-U”中的字母“U”标识“用户面”，用以指明是用来传输用户数据的隧道。相应的，“GTP-C”中的字母“C”指明此隧道是信令数据。