Direct Tunnel

概念解釋

Direct Tunnel 是在傳統3GPP 3G 網路結構基礎上提出的一項創新性的網路最佳化技術，SGSN 控制建立RNC 到GGSN 的“直達通道”，用戶面數據在“直達通道”中傳送，不再經過SGSN，實現網路用戶面扁平化，適合在3G 網路中部署，以提高運營商的網路投資效益、網路擴展性及降低運維成本，並支持向LTE 網路平滑演進。

通過採用網路中更最佳化的路線，Direct Tunnel 使所需的數據鏈路數量進一步減少，從而顯著降低了運營支出 (OPEX) 成本並提高了傳輸效率。

技術要點

與2G 分組域網路相比，3G 分組核心網路結構一個重要特點是Iu-PS 接口(RNC-SGSN 間接口)上控制面和用戶面可以完全分離，即信令通道和數據通道可以走不同的鏈路。這使3G 分組域用戶面網路扁平化演進成為可能。

傳統3G 網路連線如圖上半部分所示，即控制面和用戶面均走RNC—SGSN—GGSN，我們稱之為Two Tunnel(雙GTP 通道)。

Direct Tunnel 如圖下半部分所示，中心思想是：由SGSN 作為DirectTunnel 的中心控制節點，信令控制面訊息仍然走RNC—SGSN—GGSN，用戶面數據則從RNC 直接GGSN，數據流量旁路了SGSN 節點。

DT 示意圖

呼叫流程

以PDP context 激活流程為例說明Direct Tunnel 建立過程：

1) 手機發起基於APN 的PDP context 激活。2) SGSN 將之與該用戶subscriber data profile 核對通過後，向GGSN 發起“Create PDP context request”，訊息攜帶SGSN IP 地址和TEID（Tunnel end point ID）。

3) GGSN 接受請求，回應 “Create PDP context response”，訊息攜帶GGSN IP位址和TEID，Gn GTP tunnel 建立。

4) SGSN 如果決定建立Direct Tunnel，向RNC 傳送“RAB assignment request”，訊息攜帶GGSN IP 地址和TEID。

5) RNC 回應“RAB establishment response”，訊息攜帶RNC IP 地址和TEID，Iu RAB 建立，構成Two GTP Tunnel。

6) SGSN 向GGSN 傳送“Update PDP context request”，訊息攜帶RNC IP 地址和TEID。

7) GGSN 收到後更新內部參數，並回應“Update PDP context response”。

8) SGSN 向手機傳送“Activate PDP context accept”，至此Direct Tunnel成功建立，GTP-U 數據在RNC—GGSN 之間直接傳送。

從整個流程來看，Direct Tunnel 建立過程很簡單，SGSN 通過增加第6 和第7 步驟將Two Tunnel 轉換成Direct Tunnel，過程中沒有增加新的訊息類型，所以對RNC和GGSN 沒有新功能要求Direct Tunnel 部署時也不存在多廠家產品互通問題。