Saturday, October 20, 2018

Interfaces and their protocol stacks

インタフェースとそのプロトコルスタック
主要なネットワーク要素に精通した後、これら要素間のインタフェースをよりよく知る時期が来ています。
インタフェースは、MME、SGWおよびPGWが他のネットワーク要素(例えば、HSSまたはPCRF)と協働することを可能にする。
それらのそれぞれは、3GPP.orgによって記述された標準化された方法で構築されています。 ここに記述されている各インタフェースは、23.401 3GPP.orgのドキュメントから取られています。
ドキュメンテーションは(時には)必要以上に大きくなることを覚えておいてください。インタフェースのすべての側面についてはここでは説明しません。

ユーザーがローミングしていない状況を大きく把握できます。


上記の図は4Gインタフェースのみを示しており、2Gおよび3Gの追加インタフェースはTS 23.060に記載されています。
私が以前に書いたように、サービングゲートウェイ(SGW)とPDNゲートウェイ(PGW)を1つのシャーシに入れることができます。
ローミングを伴うシナリオでは、アーキテクチャの標準がそれを扱う2つの方法を記述しています。
2つのローミングシナリオ:
S8インターフェイスによってトラフィックがホームネットワークからUEにルーティングされる場合、



ホームオペレーターのアプリケーション機能のみでローカルブレークアウトがあり、ビジターのオペレーターのアプリケーション機能とは別の場所にあります。





そのことを念頭に置いて、今度は、関数とプロトコルスタックをインターフェイスすることで、まっすぐに進むことができます。

情報フローは、2つのグループに分けられます.1つはコントロールプレーンで、もう1つはユーザープレーンです。
制御プレーンは、ユーザプレーン機能の制御とサポートのためのプロトコルで構成されています。
E-UTRANへの接続およびE-UTRANへの接続など、E-UTRAネットワークアクセス接続を制御する。
確立されたネットワークアクセス接続の属性(例えば、IPアドレスの起動)を制御するステップと、
ユーザの移動性をサポートするために、確立されたネットワーク接続のルーティング経路を制御するステップと、 そして
変化するユーザの要求を満たすためにネットワーク資源の割り当てを制御する。


Control Plane interfaces:
コントロールプレーンインターフェイス:

eNodeBとMMEとの間のS1-MMEインタフェース。
E-UTRANとMMEとの間の制御プレーンプロトコルの基準点。


場所:
S1-AP(S1アプリケーションプロトコル):eNodeBとMMEとの間のアプリケーション層プロトコル。
SCTP(ストリーム制御伝送プロトコル):このプロトコルは、MMEとeNodeBとの間のシグナリングメッセージの配信を保証する(S1)。 SCTPはRFC 4960で定義されています



SGSNとMMEとの間のS3インタフェース。
それは、アイドル状態および/またはアクティブ状態における、インター3GPPアクセスネットワークモビリティのためのユーザおよびベアラ情報交換を可能にする。



場所:
GTP-C(制御プレーンのGPRSトンネリングプロトコル):このプロトコルは、SGSNとMMEとの間のシグナリングメッセージをトンネリングする
UDP(ユーザデータグラムプロトコル):このプロトコルシグナリングメッセージ。 UDPはRFC 768で定義されています。


SGSNとSGWとの間のS4インタフェース。
これは、GPRSコアとサービングGWの3GPPアンカー機能との間の関連する制御およびモビリティサポートを提供する。 さらに、Direct Tunnelが確立されていない場合は、ユーザプレーンのトンネリングが提供されます。

場所:
GTP-C(上記):このプロトコルは、SGSNとSGWとの間のシグナリングメッセージをトンネリングする。
UDP:このプロトコルはシグナリングメッセージを転送します。 UDPはRFC 768で定義されています。


SGWとPGWとの間のS5またはS8インタフェース。
S5:サービングGWとPDN GWとの間のユーザプレーントンネリングおよびトンネル管理を提供する。 これは、UEの移動性に起因するサービングGW再配置、およびサービングGWが、必要なPDN接続のために配置されていないPDN GWに接続する必要がある場合に使用される。
S8:VPLMN(在圏PLMN)内のサービングGWとHPLMN(ホームPLMN)内のPDN GWとの間にユーザおよび制御プレーンを提供するPLMN間基準点。 S8は、S5のインターPLMN変形である。

これらの2つのインタフェースの違いは、S5が1つのネットワークエンティティ(ローミングシナリオなし)で使用され、S8が、ユーザがホームPLMNにいるVisiting PLMNを接続するために使用されていることです。

場所:
GTP-C:このプロトコルは、SGWとPGWとの間のシグナリングメッセージをトンネリングする。
UDP:このプロトコルは、SGWとPGWとの間のシグナリングメッセージを転送する。 UDPはRFC 768で定義されています。


S10インタフェースをMMEと他のMMEとの間に含む。
MME再配置(例えば、ハンドオーバー)およびMMEからMMEへの情報転送のためのMME間の参照点。

場所:
GTP-C:このプロトコルは、MME間のシグナリングメッセージをトンネリングする。
UDP:このプロトコルは、MME間でシグナリングメッセージを転送する。 UDPはRFC 768で定義されています。


S11インタフェースをMMEとSGWとの間に設ける。
MMEとサービングGWとの間の参照点。

場所:
GTP-C:このプロトコルは、MMEとSGWとの間のシグナリングメッセージをトンネリングする。
UDP:このプロトコルは、MMEとSGWとの間でシグナリングメッセージを転送する。 UDPはRFC 768で定義されています。


S6aはMMEとHSSとの間のインタフェースである。
MMEとHSSとの間の進化したシステム(AAAインタフェース)へのユーザアクセスを認証/許可するための加入および認証データの転送を可能にする。


場所:
直径:このプロトコルは、MMEとHSSとの間の進化したシステムへのユーザアクセスを認証/認可するための加入および認証データの転送をサポートする(S6a)。 直径はRFC 3588で定義されています。
SCTP:このプロトコルはシグナリングメッセージを転送します。 SCTPはRFC 4960で定義されています。



MMEとEIRとの間のS13インターフェース。
それはUEEIRを可能にする。

場所:
直径:このプロトコルは、MMEとEIRとの間のUE識別検査手順をサポートする(S13)。 直径はRFC 3588で定義されています。
SCTP:このプロトコルはシグナリングメッセージを転送します。 SCTPはRFC 4960で定義されています。


CBCとeNodeBの間のSBcインタフェース。
警告メッセージ配信および制御機能のためのCBCとMME間の参照ポイント。
セルブロードキャストセンター(CBC)は、日本向けに作成された地震津波警報システム(ETWS)の特別要求事項の解決策であった。 これは、制御プレーン内のUEとMMEとの間の既存のインタフェースを利用する。 さらに、MMEはSBcインターフェイスを介してCBCに接続されます。 LTE / 4Gでは、SBCインターフェイスは完全に標準化されており、SCTPに基づいています。

場所:
SBc-AP(SBcアプリケーションプロトコル):CBCとMMEとの間のアプリケーション層プロトコル。 このプロトコルは、警告メッセージの転送をサポートしています。
S1-AP(S1アプリケーションプロトコル):eNodeBとMMEとの間のアプリケーション層プロトコル。
SCTP:このプロトコルは、MMEとeNodeB(S1)との間のシグナリングメッセージの配信を保証する。 SCTPはRFC 4960で定義されています。



ユーザプレーンインタフェース:

eNodeBとSGWとの間のS1-Uインタフェース。
ハンドオーバ中のベアラユーザプレーントンネリング及びeNodeB間パス切り替え毎のE-UTRANとサービングGWとの間の参照点。

場所:
GTP-U(ユーザプレーン用のGPRSトンネリングプロトコル):このプロトコルは、eNodeBとSGWとの間のユーザデータをトンネリングする。
UDP:このプロトコルはユーザーデータを転送します。 UDPはRFC 768で定義されています。



S4インターフェイスは、2GアクセスのUEとPGWの間にあります。
S4インターフェイスは、UEと3GアクセスおよびPGWを接続するためにも使用されています。
これは、GPRSコアとサービングGWの3GPPアンカー機能との間の関連する制御およびモビリティサポートを提供する。 さらに、Direct Tunnelが確立されていない場合は、ユーザプレーンのトンネリングが提供されます。

場所:
GTP U:このプロトコルは、SGSNとS GW間、およびバックボーンネットワーク内のS GWとP GWとの間のユーザデータをトンネリングする。 GTPはすべてのエンドユーザのIPパケットをカプセル化しなければならない。
UDP / IP:ユーザデータと制御シグナリングのルーティングに使用されるバックボーンネットワークプロトコルです。
UmおよびGbインタフェースに関するプロトコルは、TS 23.060に記述されています。



3GネットワークとPGWとの間のUE-S12インタフェース。
直接トンネルが確立されたときのユーザプレーントンネリングのためのUTRANとサービングGWとの間の参照ポイント。 これは、SGSNとUTRANとの間、またはSGSNとGGSNとの間で定義されたGTP-Uプロトコルを使用するIu-u / Gn-u基準点に基づく。 S12の使用法はオペレータ構成オプションです。

場所:
GTP U:このプロトコルは、UTRANとS GWとの間、およびバックボーンネットワーク内のS GWとP GWとの間のユーザデータをトンネリングする。 GTPはすべてのエンドユーザIPパケットをカプセル化しなければならない
UDP / IP:ユーザデータと制御シグナリングのルーティングに使用されるバックボーンネットワークプロトコルです。
Uuインタフェースのプロトコルについては、TS 23.060を参照してください。
SGSNは、図18に示すように、ユーザプレーントンネル確立を制御し、UTRANとS GWとの間に直接トンネルを確立する。



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