DirectTunnel在SGSN中实现

【摘要】二、技术分析 2.1 网络模型 3G网络分为用户面（User Plane，UP）和控制面（Control Plane，CP）两个方面。（1）Gn接口：Control Plane：传递GSN网络性能信息，用于建立、删除和更新...

【摘要】 文章从研发角度阐述Direct Tunnel功能在sgsn中的实现。文章主要介绍了Direct Tunnel的网络模型和Direct Tunnel在SGSN中的具体设计。

【关键词】 Direct Tunnel SGSN

一、技术背景

运营商在铺设3G网络时，希望能够大幅的降低成本，对SGSN提出了2G/3G融合的技术要求。由于3G业务需要融合到原有2G SGSN中，对原有的处理2G GPRS业务的SGSN带来了巨大流量冲击。这样对于运营商来说只有两个选择：（1）如果继续采用3GPP R4的标准，运营商只能通过大规模扩容来应付不断增长的数据业务。这样势必会增加运营商的成本。（2）引进3GPP R7标准中Direct Tunnel（DT）技术，这样可以在不增加或者少增加成本的情况下解决3G核心网的流量瓶颈。

显而易见方案2对于运营商是一种非常理想的选择。为此我们公司按照运营商的需求在原有的2G/3G融合SGSN上开发Direct Tunnel功能。

二、技术分析

2.1 网络模型

3G网络分为用户面（User Plane，UP）和控制面（Control Plane，CP）两个方面。（1）Gn接口：Control Plane：传递GSN网络性能信息，用于建立、删除和更新GTP隧道，path management。User Plane：传输数据包和path management。（2）Iu接口：与Gn接口相对应用户面用于传输数据而控制面用于传输RANAP消息。

传统3G 网络连接如图1所示，即控制面和用户面均RNC―SGSN―GGSN，我们称之为Two Tunnel（双GTP 通道）。

Direct Tunnel 是在传统3G 网络结构基础上提出的一项创新性的网络优化技术，SGSN 控制建立RNC 到GGSN 的“直达通道”，用户面数据在“直达通道”中传送，不再经过SGSN，实现网络用户面扁平化，适合在3G 网络中部署，以提高运营商的网络投资效益、网络扩展性及降低运维成本。

2.2.3.4 跨SGSN 2G切换到3G，如图8所示。

（1）切换前，系统采用2G Two Tunnel方式（一个tunnel是BSS和SGSN间，另一个是2G SGSN和GGSN。）。（2）手机从3G SGSN移动2G SGSN。（3）启动异系统的RAU过程。数据冲2G SGSN转发到3G SGSN。3G SGSN建立RAB，并且把数据转发到RNC。在RAB Assignment Request消息中携带GGSN用户面地址和TEID。（4）3G SGSN发起到GGSN的Update PDP Context过程，用以建立RNC到GGSN的Direct Tunnel。在Update PDP Context Request消息中携带RNC用户面地址。其他参数参见2.2.2。（5）切换完成，RNC到GGSN的Direct Tunnel建立完成。

三、结束语

2G/3G融合SGSN的Direct Tunnel在中国联通实验室通过入网测试，Direct Tunnel功能符合客户的需求。

移动通信进入3G时代后，数据业务将飞快增长。核心网的压力只会越来越大，吸纳更多的数据业务将是运营商必须要考虑的问题。

引入Direct Tunnel技术后，SGSN的数据流量将不再是需要考虑的因素。一般来说，GGSN的数据流量的吞吐能力远大于SGSN。即使GGSN流量达到瓶颈，用户也只需要考虑增加GGSN即可。这样运营商要考虑的运营成本将大大地降低。

参 考 文 献

[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