Płaszczyzna Użytkownika w LTE (Long-Term Evolution) jest odpowiedzialna za przenoszenie ruchu danych użytkownika pomiędzy Sprzętem Użytkownika (UE) a siecią Evolved Packet Core (EPC). Protokołem używanym do przesyłania danych płaszczyzny użytkownika w LTE jest GTP-U (protokół tunelowania GPRS – płaszczyzna użytkownika).
GTP-U (protokół tunelowania GPRS – płaszczyzna użytkownika):
Definicja:
- GTP-U to protokół tunelowania działający na płaszczyźnie użytkownika i używany do przesyłania danych użytkownika pomiędzy radiową siecią dostępową LTE (eNodeB) a bramą obsługującą (SGW) w ramach Evolved Packet Core.
Cechy charakterystyczne:
- 1. Mechanizm tunelowy:
- GTP-U ustanawia tunel pomiędzy eNodeB a SGW, umożliwiając enkapsulację pakietów danych użytkownika i transport przez sieć LTE.
- 2. Struktura nagłówka:
- Nagłówek GTP-U zawiera informacje takie jak TEID (identyfikator punktu końcowego tunelu), który jest kluczowym identyfikatorem tunelu, a także inne informacje kontrolne wymagane do prawidłowego routingu pakietów.
- 3. UDP jako protokół transportowy:
- GTP-U wykorzystuje UDP (User Datagram Protocol) jako protokół transportowy do przesyłania hermetyzowanych pakietów danych użytkownika. Użycie protokołu UDP zapewnia lekką i bezpołączeniową metodę komunikacji.
- 4. Wielu nosicieli:
- GTP-U obsługuje ustanawianie wielu nośników dla różnych typów ruchu, umożliwiając równoczesny transport różnych usług, takich jak głos, wideo i dane.
- 5. Obsługa QoS:
- GTP-U ułatwia wdrażanie polityki jakości usług (QoS), przenosząc w nagłówku informacje związane z QoS. Dzięki temu dane użytkownika są traktowane zgodnie z określonymi parametrami jakości usług.
Utworzenie tunelu:
- Kiedy UE ustanawia połączenie z siecią LTE, tunele GTP-U są dynamicznie ustanawiane pomiędzy eNodeB i SGW. Każde UE jest powiązane z unikalnym TEID, co pozwala na prawidłowe kierowanie danych użytkownika.
Przekazania i routing danych:
- Podczas przełączania pomiędzy eNodeB lub pomiędzy różnymi komórkami LTE, GTP-U zapewnia ciągłość przepływu danych użytkownika poprzez przekierowanie danych przez odpowiedni tunel.
Optymalizacja transportu:
- GTP-U przyczynia się do wydajnego transportu danych użytkowników poprzez enkapsulację pakietów i zapewnienie usprawnionego mechanizmu kierowania ich przez sieć LTE. Optymalizacja ta ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia wysokich szybkości transmisji danych i małych opóźnień.
Interakcja z innymi protokołami:
- GTP-U działa w połączeniu z innymi protokołami, takimi jak IP (protokół internetowy), UDP i protokół Radio Link Control (RLC), aby zapewnić niezawodne i wydajne dostarczanie danych płaszczyzny użytkownika.
Wniosek:
GTP-U, jako protokół płaszczyzny użytkownika w LTE, odgrywa kluczową rolę w ustanawianiu tuneli, hermetyzowaniu pakietów danych użytkownika i zapewnianiu wydajnego transportu danych pomiędzy Sprzętem Użytkownika a Evolved Packet Core. Wykorzystanie UDP, obsługa wielu nośników i integracja z mechanizmami QoS przyczyniają się do ogólnej wydajności i niezawodności sieci LTE w obsłudze różnorodnych typów ruchu użytkowników.