Direct Tunnel

概念解释

技术要点

呼叫流程

概念解释

Direct Tunnel 是在传统3GPP 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，并支持向LTE 网络平滑演进。

通过采用网络中更优化的路线，Direct Tunnel 使所需的数据链路数量进一步减少，从而显著降低了运营支出 (OPEX) 成本并提高了传输效率。

技术要点

与2G 分组域网络相比，3G 分组核心网络结构一个重要特点是Iu-PS 接口(RNC-SGSN 间接口)上控制面和用户面可以完全分离，即信令通道和数据通道可以走不同的链路。这使3G 分组域用户面网络扁平化演进成为可能。

传统3G 网络连接如图上半部分所示，即控制面和用户面均走RNC—SGSN—GGSN，我们称之为Two Tunnel(双GTP 通道)。

Direct Tunnel 如图下半部分所示，中心思想是：由SGSN 作为DirectTunnel 的中心控制节点，信令控制面消息仍然走RNC—SGSN—GGSN，用户面数据则从RNC 直接GGSN，数据流量旁路了SGSN 节点。

呼叫流程

以PDP context 激活流程为例说明Direct Tunnel 建立过程：

1) 手机发起基于APN 的PDP context 激活。2) SGSN 将之与该用户subscriber data profile 核对通过后，向GGSN 发起“Create PDP context request”，消息携带SGSN IP 地址和TEID（Tunnel end point ID）。

3) GGSN 接受请求，回应 “Create PDP context response”，消息携带GGSN IP地址和TEID，Gn GTP tunnel 建立。

4) SGSN 如果决定建立Direct Tunnel，向RNC 发送“RAB assignment request”，消息携带GGSN IP 地址和TEID。

5) RNC 回应“RAB establishment response”，消息携带RNC IP 地址和TEID，Iu RAB 建立，构成Two GTP Tunnel。

6) SGSN 向GGSN 发送“Update PDP context request”，消息携带RNC IP 地址和TEID。

7) GGSN 收到后更新内部参数，并回应“Update PDP context response”。

8) SGSN 向手机发送“Activate PDP context accept”，至此Direct Tunnel成功建立，GTP-U 数据在RNC—GGSN 之间直接传送。

从整个流程来看，Direct Tunnel 建立过程很简单，SGSN 通过增加第6 和第7 步骤将Two Tunnel 转换成Direct Tunnel，过程中没有增加新的消息类型，所以对RNC和GGSN 没有新功能要求Direct Tunnel 部署时也不存在多厂家产品互通问题。