Interfejs LTE S11 jest częścią architektury LTE (Long-Term Evolution) i służy do komunikacji pomiędzy bramą obsługującą (SGW) a bramą sieciową danych pakietowych (PDN-GW) w ramach rozwiniętego systemu pakietów (EPS). Interfejs S11 jest kluczowym elementem sieci szkieletowej LTE, ułatwiającym wymianę informacji sterujących i płaszczyzny użytkownika pomiędzy tymi bramkami. Protokołem zastosowanym w interfejsie S11 jest protokół tunelowania GPRS (GTP).
Protokół tunelowania GPRS (GTP):
1. Definicja:
- GTP to grupa protokołów komunikacyjnych opartych na protokole IP, które służą do przesyłania ruchu w ramach usługi General Packet Radio Service (GPRS) i LTE w sieciach rdzeniowych. Umożliwia tworzenie tuneli pomiędzy różnymi węzłami w sieci, umożliwiając przesyłanie danych użytkownika i informacji sygnalizacyjnych.
2. Wersje GTP:
- Istnieją dwie główne wersje protokołu GTP: wersja GTP 1 (GTPv1) i wersja GTP 2 (GTPv2). W kontekście LTE i interfejsu S11 wykorzystywany jest przede wszystkim GTPv2.
3. GTPv2 w LTE:
- GTPv2 jest specjalnie zaprojektowany do użytku w sieciach LTE. Pełni funkcję protokołu komunikacji pomiędzy SGW a PDN-GW poprzez interfejs S11. GTPv2 umożliwia ustanawianie i zarządzanie nośnikami, które są logicznymi kanałami do transmisji danych użytkownika i sygnalizacji.
4. Płaszczyzna użytkownika i płaszczyzna sterowania:
- GTPv2 obsługuje zarówno płaszczyznę użytkownika, jak i płaszczyznę kontroli dla komunikacji LTE. Płaszczyzna użytkownika jest odpowiedzialna za przesyłanie rzeczywistych danych użytkownika, podczas gdy płaszczyzna kontroli zarządza informacjami sygnalizacyjnymi dla działań takich jak ustanawianie, modyfikowanie i kończenie sesji.
5. Typy wiadomości:
- GTPv2 definiuje różne typy komunikatów wymienianych pomiędzy elementami sieci poprzez interfejs S11. Komunikaty te obejmują: Utwórz żądanie sesji, Utwórz odpowiedź sesji, Modyfikuj żądanie nośnika, Modyfikuj odpowiedź nośnika i inne. Każdy typ wiadomości służy określonemu celowi w ustanawianiu sesji komunikacyjnych i zarządzaniu nimi.
6. Tunele i wsporniki:
- GTPv2 ustanawia tunele pomiędzy SGW i PDN-GW w celu transmisji danych użytkownika. W obrębie tych tuneli GTPv2 zarządza nośnikami, które reprezentują połączenia logiczne powiązane z sesją komunikacyjną użytkownika.
S11 Interfejs w LTE:
1. Funkcjonalność:
- Interfejs S11 łączy SGW, która jest odpowiedzialna za zarządzanie mobilnością płaszczyzny użytkownika i pełni funkcję kotwicy dla płaszczyzny użytkownika podczas przekazywania między eNodeB, z PDN-GW, która łączy sieć LTE z zewnętrznymi sieciami danych pakietowych (takimi jak jak Internet).
2. S11 Sygnalizacja i płaszczyzna użytkownika:
- Interfejs S11 obsługuje zarówno ruch sygnalizacyjny, jak i ruch płaszczyzny użytkownika. Komunikaty sygnalizacyjne są wymieniane przy użyciu GTPv2 dla działań płaszczyzny kontrolnej, podczas gdy dane płaszczyzny użytkownika są przesyłane przez tunele GTPv2.
3. Zarządzanie mobilnością:
- S11 odgrywa kluczową rolę w zarządzaniu mobilnością, zapewniając, że sesje danych użytkownika pozostają aktywne i nieprzerwane, gdy użytkownik porusza się w sieci LTE.
Wniosek:
Podsumowując, interfejs LTE S11 wykorzystuje protokół GPRS Tunneling Protocol w wersji 2 (GTPv2) do wymiany sygnalizacji i informacji o płaszczyźnie użytkownika pomiędzy bramą obsługującą (SGW) a bramą sieci pakietowych (PDN-GW) w sieci rdzeniowej LTE . GTPv2 to podstawowy protokół umożliwiający nawiązywanie, zarządzanie i kończenie sesji komunikacyjnych w sieciach LTE.