4G ネットワークのダイレクトトンネル:機能説明
高速パケットアクセス(HSPA)および IP マルチメディア サブシステム テクノロジーにより、今後数年間でユーザープレーンデータの量が大幅に増加します。RNC と S-GW 間のユーザープレーンデータのダイレクトトンネリングを使用して、UMTS システムアーキテクチャを拡張することにより、より高いトラフィックレートをサポートできます。
ダイレクトトンネル(DT)は、UE に影響を与えずにコアアーキテクチャを最適化し、LTE/SAE アーキテクチャとは別個に導入できるソリューションを実現します。
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ダイレクトトンネルは、ライセンスが必要なシスコの機能です。設定するには、個別の機能ライセンスが必要です。特定のライセンス要件の詳細については、シスコのアカウント担当者にお問い合わせください。ライセンスのインストールと確認の詳細については、『システム管理ガイド』の「ソフトウェア管理操作」の「ライセンスキーの管理」の項を参照してください。 |
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ダイレクトトンネルの確立は SGSN によって制御されます。4G ネットワークの場合、確立には、S4 ライセンス対応 SGSN セットアップと、S4-SGSN としての設定が必要です。 |
ダイレクトトンネルが確立されると、S4-SGSN/S-GW は、コントロールプレーン(RANAP/GTP-C)シグナリングを引き続き処理し、PDP コンテキストのアクティブ化でダイレクトトンネルを確立する決定をその後も処理します。

ダイレクトトンネルでは、ユーザープレーンからのスイッチング遅延を排除することで、ユーザーエクスペリエンスが向上します(たとえば、Web ページの迅速な配信、会話型サービスのラウンドトリップ遅延の短縮など)。他の利点として、ダイレクトトンネル機能では、S4-SGSN/S-GW からユーザープレーン処理を処理するための要件を削除することにより、ユーザープレーンリソース(およびハードウェア)の使用率を向上させる最適化機能が導入されています。
ダイレクトトンネルは、S-GW へのベアラー作成応答またはベアラー変更要求を使用して、S4-SGSN が S12 インターフェイス経由で RNC と S-GW 間のユーザープレーントンネル(GTP-U トンネル)を直接確立する際に、PDP コンテキストのアクティブ化で実現されます。

ダイレクトトンネルを展開した場合の主な結果として、パケットコアの SGSN/S-GW コンポーネントと GGSN/P-GW コンポーネントの両方で、コントロールプレーンの負荷が大幅に増加します。その結果、GGSN/P-GW への PDP コンテキスト更新メッセージの量と頻度が大幅に増加するため、展開には拡張性の高い GGSN/P-GW が必要です。SGSN/S-GW プラットフォームの機能により、コントロールプレーンのキャパシティがダイレクトトンネル展開の制限要因にならないことが保証されます。
- プライマリ PDP のアクティブ化
- セカンダリ PDP のアクティブ化
- サービス要求の手順
- S-GW の変更を伴わない内部 SGSN ルーティングエリア更新
- S-GW の変更を伴う内部 SGSN ルーティングエリア更新
- S-GW の変更を伴わない内部 SGSN SRNS 再配置
- S-GW の変更を伴う内部 SGSN SRNS 再配置
- S-GW の変更を伴う新規 SGSN SRNS 再配置
- S-GW 再配置なしの新規 SGSN SRNS 再配置
- 間接データ転送トンネル用 S12U FTEID のアプリケーションも使用した E-UTRAN 発 UTRAN 着 Iu モード IRAT ハンドオーバー
- 間接データ転送トンネル用 S12U FTEID のアプリケーションも使用した UTRAN 発 E-UTRAN 着 Iu モード IRAT ハンドオーバー
- ネットワーク開始 PDP のアクティブ化
- RAB リリース
- Iu リリース
- RNC からのエラー通知
- S-GW からのダウンリンクデータ通知
- S-GW からのダウンリンクデータエラーの通知
- MS 開始 PDP の変更
- UE が IDLE の場合の P-GW 開始 PDP の変更
- HLR/HSS 開始 PDP の変更
- ダイレクトトンネルによるセッションリカバリ
上記のシナリオは、ダイレクトトンネルが確立された場合の S4-SGSN での手順の相違を示しています。