正在学习LTE的协议，关于GTP协议有些疑问，望得到大侠们的解答！

amr

正在学习LTE的协议，在看ATTACH完整流程图。其中涉及到无线接入网和核心网的内容。看网上一些介绍，都是无线部分的介绍比较深入，核心网就比较潦草，甚至有些就只是标识大致内容，而没有详细细节。
深入学习，发现挺多内容不太理解，翻了翻23.401、29.274、29.281也没有得到想要的答案。我把我学习到的和相关疑惑写出来吧，望大侠们指导。

第一个疑惑是关于GTP协议的，以前没有接触过。

以LTE系统举例，UE想要上网，必须要经过eNB、SGW、PGW三个网元。其中S1-U和S5/S8这两个接口之间的实体使用了GTP协议。

看了看GTP的一些介绍，LTE使用的是GTPv2版本的协议。GTP协议分为控制面和用户面，使用GTP协议的网元是通过TEID来标识的，如下面两张图就分别是用户面和控制面涉及的网元（控制面还有很多网元使用，暂时使用SGW-PGW的一个例子说明）





有点通信知识的都知道，在不同的网元之间传输数据，肯定包括数据是谁的，数据从哪来到哪去，以及为了节省资源提高效率涉及到数据的服用/解服用的问题。



看attach的流程介绍12~22步骤，是default EPS bearer激活的流程。

12：NEW MM ---> SGW 发起Creat Session REQ
13：SGW ---> PGW 发起Creat Session REQ
15：PGW ---> SGW 发起Creat Session RES
20：eNB --->NEW MM发起Inital Context Setup REQ


这几条消息中都有一个共性：发消息的网元都携带自己的TEID随消息发送给接收方。如步骤13，协议是这么写的：The Serving GW creates anew entry in its EPS Bearer table and sends a Create Session Request (IMSI,MSISDN, APN, Serving GW Address for the user plane, Serving GW TEID of the userplane, Serving GW TEID of the control plane...）。

但29.274协议，关于GTP的overview是这么说的：

A GTP tunnel is identifiedin each node with a TEID, an IP address and a UDP port number. The receivingend side of a GTP tunnel locally assigns the TEID value the transmitting sidehas to use. The TEID values are exchanged between tunnel endpoints using GTP-Cor S1-MME or Iu-PSmessages. The GTPv2 entity communicates to the peer GTPv2 entity the TEID valueat which it expects to receive all subsequent control plane messages related tothat GTP tunnel via the:

-    "Sender F-TEID or Control Plane" IE,

-    "PGW S5/S8/S2a/S2b F-TEIDfor PMIP based interface or for GTP based Control Plane interface" IE,

-    "MSC Server Sv TEID forControl Plane" IE,

-    "S3/S16/S10 Address and TEID forControl Plane" IE, or

-    "MME/SGSN Sv TEID forControl Plane" IE.

---

一个GTP隧道上的网元是通过一个TEID、IP地址和UDP端口号。GTP隧道上接收方在本地分配TEID的值供发送方使用。TEID的值是通过GTP-C/S1-MME/Iu-PS这些控制面的消息传递。采用GTPv2协议通信的两端网元，它们的TEID的值是通过GTP隧道相关的控制面消息接收到的。


---- 按照步骤13中的实例，S-GW携带的是自己的TEID，而对GTP隧道overview字面的意思，携带的是对方的TEID（比如S-GW是TX，P-GW是RX）。


如果按照协议的字面意思，我的疑问：


1、GTP TX端怎么选择哪个RX网元？
这个疑问好回答，协议里面有说，如：NEW MME选择S-GW是考虑两个要素：a、网络拓扑结构，被选择的S-GW的服务范围是包含了UE的活动范围，尽可能减少改变S-GW的概率。b、S-GW之间的负载平衡。（不过真正到现网是如何实现的，也不清楚，求大神指导。）又如S-GW选择P-GW，是在步骤11中HSS的update location ack消息中就携带有UE签约的PDN上下文，里面就包含UE对应P-GW的地址。


2、TEID的值是怎么产生or配置的？
第二个疑问在协议中就查不到了，这不像是IP或者UDP端口号，可以在做网元配置的时候进设置且是固定的（猜的，虽然没接触过，但从实际经验来看就是如此，协议也定义了不同消息类型IP源/目的地地址，UDP端口的配置规则，在这里也请大神指导是否是人员配置的？），而且TEID的值是可变的，我想应该是从0x0开始累加的吧。

3、我想是不是自己理解错了，初始创建通道的时候，TX携带的是自己的TEID，当隧道简历好后正式发送消息，如GTP-C，隧道的创建、删除、修改，GTP-U传用数据的时候就是对端告知TEID的值。

后面我查看网上一些资料，如爱卫生管理员这个UMTS的实例，红色字体部分告诉我TX端的TEID值是RX端使用的。所以我就郁闷了，到底TX的TEID是自己的还是RX的，如果是RX的，步骤13为啥那样写呢？求指导！

http://www.gprshome.com/thread-61-1-1.html

2 #2是SGSN向GGSN发起了create pdp context request，请求和GGSN建立关于这个用户的GTP-U隧道，来传递这个用户的payload信息。点开#2，在length 137下面，会发现有一个TEID:0x00000000，因为这是一个初始化的请求消息，所以TEID为0.用于标识这个初始的GTP-U隧道。再往下看，会发现两个IE，一个是TEID DATA I:0x32f02bf9。一个是TEID Control Plane：0x32f02bf9。这两个TEID是SGSN分配给GGSN使用的。指示了GGSN在接下来（后续消息一直到这个用户去激活的时间周期内）关于这个用户的信息，究竟应该用哪个TEID来标识。其中一个是标识这个用户的GTP-C，一个是GTP-U隧道。

amr

我描述的应该清晰吧。。。

admin

1 GTP TX端怎么选择哪个RX网元？
  你提到了一部分，比如MME要选择SGW，可以根据SGW的地址位置即拓扑结构来选，具体的过程是通过DNS来完成的。其他Rx网元的选择也都是通过DNS来选择完成的。
2 TEID的值是怎么产生or配置的？
  设备自动产生，不用配置。一个4字节的随机值。没什么特征。
3 ”我想是不是自己理解错了，初始创建通道的时候，TX携带的是自己的TEID，当隧道简历好后正式发送消息，如GTP-C，隧道的创建、删除、修改，GTP-U传用数据的时候就是对端告知TEID的值。“
初始隧道建立时，Tx在GTP里携带两个GTP-C TEID，一个是在GTP-C包头出现的，这个TEID是Rx分的，但第一个包，Rx还没分，因此初始值为全0，另外就是在informatin element部分出现的，这是Tx分配给Rx用的，假设是TEID A，Rx在后续的GTP-C消息中，就需要用这个TEID A来标识，否则Tx将无法识别。同时，Rx也会给Tx分配一个TEID，不是在包头，也是在information element部分出现，假设是TEID B，这同样也是给Tx用的，Tx接下来所有的GTP-C消息都要用TEID B来标识，否则Rx同样也无法识别。

amr

admin 发表于 2013-10-5 23:41
1 GTP TX端怎么选择哪个RX网元？
  你提到了一部分，比如MME要选择SGW，可以根据SGW的地址位置即拓扑结构来 ...

多谢版主大人，我再去看看协议

information element那一块我就扫了一眼，却没有好好体会它的用处。看来协议写出来的东西不会那么漫无目的！

amr

admin 发表于 2013-10-5 23:41
1 GTP TX端怎么选择哪个RX网元？
  你提到了一部分，比如MME要选择SGW，可以根据SGW的地址位置即拓扑结构来 ...

再请教一个问题，像S-GW，因为它是位于中间的网元，它的GTP通道（比如用户面）的IP地址、UDP端口，TEID对于eNB和P-GW是同样的吗？

爱卫生

amr 发表于 2013-10-9 15:38
再请教一个问题，像S-GW，因为它是位于中间的网元，它的GTP通道（比如用户面）的IP地址、UDP端口，TEID对 ...

不是的呢。这是两段GTP tunnel。用不同的TEID来标识。