PROTOCOLOS Las torres de protocolos utilizadas en las tres interfaces de E-UTRAN (radio, S1 y X2 se estructuran en torno a un plano de usuario y un plano de control! El plano de usuario a"arca los protocolos utilizados para el en#$o del tr%&co (pa'uetes ) correspondiente a los ser#icios a los los 'ue 'ue acce accede den n los los ter* ter*ina inale les s a tra# tra#+s +s de la red! red! El plan plano o de cont contro roll se re&e re&ere re a los los prot protoc ocol olos os nece necesa sario rios s para para sust susten enta tarr las las fun funcion cione es y proc proced edi* i*ie ien ntos tos en las las dif diferen erenttes inte interf rfac aces es!! A continuacin se detallan los protocolos utilizados en las diferentes interfaces!
1. PROTOCOLOS EN LA INTERFAZ RADIO El en#$o de pa'uetes ) entre el eN y un e'uipo de usuario a tra#+s de la interfaz radio se sustenta en una torre de protocolos for*ada por una capa de enlace (o capa de ni#el 2 y una capa f$sica! La torre de protocolos utilizada se *uestra en la .i/ura 2!0! La capa de enlace se des/ des/lo losa sa a su #ez en tres tres su"c su"cap apas as Packet Data Convergence Protoc Protocol ol ()3) ()3),, Radio Link Contro Controll (RL3 (RL3 y Medium Access Control (4A3! 3ada capa5su"capa de la torre de protocolos se ocupa de un con6unto de funciones concreto y de&ne el for*ato de los pa'uetes de datos (e!/!, ca"eceras y colas 'ue se interca*"ian entre entidades re*otas! A continuacin se descri"en las principales caracter$sticas de las diferentes capas5su"capas
7 Packet acket Data Convergence Convergence Protoc Protocol ol (PDCP! 3onstituye la capa apa superior de la torre de protocol colos encar/ada de
proporcionar el punto de acceso al ser#icio portador radio (Radio Bearer , R! Es decir, los pa'uetes ) del tr%&co de usuario se entre/an y se reci"en a tra#+s del ser#icio de transferencia proporcionado por la capa )3)! Las funciones principales de esta capa son la co*presin de ca"eceras de los pa'uetes ) y el cifrado de la infor*acin para /arantizar su con&dencialidad e inte/ridad! La ca"ecera a8adida por la capa )3) "%sica*ente contiene un n9*ero de secuencia 'ue identi&ca al pa'uete ) en#iado y per*ite realizar una entre/a ordenada de los pa'uetes ) en el e:tre*o receptor as$ co*o detectar posi"les duplicados de los pa'uetes ) (ocasionados por e6e*plo en un proceso de handover ! 3ada ser#icio portador radio tiene una entidad )3) asociada! •
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Radio Link Control (RLC). La capa RL3 per*ite en#iar de for*a &a"le los pa'uetes )3) entre el eN y e'uipo de usuario! )ara ello, la capa RL3 soporta funciones de correccin de errores *ediante *ecanis*os Automatic Repeat ReQuest (AR;, concatenacin, se/*entacin y re-ensa*"lado, entre/a ordenada de pa'uetes )3) a capas superiores (e:cepto durante el *ecanis*o de handover , deteccin de duplicados y deteccin5recuperacin de errores en el protocolo! 3ada ser#icio portador radio tiene una entidad RL3 asociada! Medium Access Control (MAC! Es la capa encar/ada de controlar el acceso al canal radio! )ara ello, la capa 4A3 soporta funciones de scheduling din%*ico entre e'uipos de usuario atendiendo a prioridades, *ultiple:a los pa'uetes RL3 de diferentes ser#icios portadores radio en los canales de transporte ofrecidos por la capa f$sica (un canal de transporte puede ser co*partido por #arios ser#icios portadores de uno o #arios e'uipos de usuario y realiza un control de errores *ediante Hybrid ARQ (
Capa física. Es la capa encar/ada de realizar la trans*isin propia*ente dic=a a tra#+s del canal radio! Al"er/a funciones de codi&cacin de canal, *odulacin, procesado asociado a las t+cnicas de *9ltiples antenas de trans*isin5recepcin, y *apeo de la se8al a los recursos f$sicos frecuencia-tie*po apropiada! En el enlace ascendente, la capa f$sica se "asa en un es'ue*a singlecarrier !DMA! En el enlace descendente, el es'ue*a de trans*isin es >.4A! Los ser#icios de transferencia 'ue la capa f$sica ofrece a la capa 4A3 se deno*inan canales de transporte! E:iste una 9nica entidad de capa f$sica por celda!
Respecto al plano de control entre el e'uipo de usuario y la red, +ste se soporta so"re la *is*a capa de enlace (protocolos )3), RL3, 4A3 y la *is*a capa f$sica utilizadas en el plano de usuario! Los protocolos de ni#el de red espec$&cos de este plano son 7 Radio Resource Control (RRC! Esta capa per*ite esta"lecer una cone:in de control entre el eN y un e'uipo de usuario a tra#+s de la cual se lle#an a ca"o un n9*ero i*portante de funciones relacionadas con la /estin de la operati#a de la interfaz radio! Entre dic=as funciones de la capa RR3 destacan los *ecanis*os de /estin de los ser#icios portadores radio (e!/!, se8alizacin para el esta"leci*iento5li"eracin5*odi&cacin de los portadores radio, el soporte de funciones de *o#ilidad (e!/!, se8alizacin de handover , la difusin "broadcast# de par%*etros de siste*a y funciones de a#iso de los ter*inales 'ue no disponen de una cone:in RR3 esta"lecida (e!/!, en#$o de a#isos a tra#+s del canal de paging! El ser#icio de transferencia 'ue ofrece la capa )3) para el en#$o de los *ensa6es de se8alizacin del protocolo RR3 se deno*ina ser#icio portador de se8alizacin ($ignalling Radio Bearer , SR! 7 Señalizaci! "e l#s p$#%#c#l#s NAS. Los protocolos NAS se e:tienden entre la entidad de red 44E en la red troncal y el e'uipo de usuario! Los *ensa6es de estos protocolos se transportan de for*a transparente en la interfaz radio encapsulados dentro de la parte de datos de los *ensa6es RR3! Las principales funciones de los protocolos NAS son autenticacin, autorizacin, /estin de *o#ilidad de los ter*inales 'ue no tienen una cone:in RR3 esta"lecida y /estin de los ser#icios portadores de la red E)S!
&. PROTOCOLOS NAS Los protocolos NAS son los protocolos desarrollados por el ?@)) para lle#ar a ca"o la /estin de *o#ilidad de los e'uipos de usuario ( %P$ Mobility Managenement , E)4 y la /estin de las sesiones para el esta"leci*iento de la conecti#idad entre el e'uipo de usuario y la pasarela )-@ (%P$ $ession Management , ES4 ! Los protocolos NAS se soportan entre el e'uipo de usuario y un nodo 44E y se =an desarrollado espec$&ca*ente para E-UTRAN, aun'ue se *antienen *uc=as si*ilitudes con los protocolos NAS utilizados en U4TS (e!/!, Session 4ana/e*ent, S4, y @)RS 4o"ility 4ana/e*ent, @44, del do*inio @)RS! En la .i/ura 2!22 se ilustra el alcance de los protocolos NAS en la red LTE!
&.1. P$#%#c#l# NAS pa$a la 'es%i! "e #ili"a" (EMM) El protocolo E44 proporciona los procedi*ientos necesarios para el control de la *o#ilidad de un e'uipo de usuario 'ue utiliza E-UTRAN para el acceso a la red troncal E)3! En particular, entre los procedi*ientos soportados por el protocolo E44 se encuentran los *ecanis*os de Bre/istroC y Bcancelacin de re/istroC del usuario en la red LTE (procedi*ientos deno*inados co*o &et'ork Attach y Dettach en las especi&caciones y la actualizacin del %rea de se/ui*iento (procedi*iento deno*inado co*o (racking Area )pdate! 4ediante estos procedi*ientos se /estiona la accesi"ilidad a los ser#icios de la red LTE de los usuarios (la realizacin del re/istro en la red LTE es necesaria para 'ue el usuario pueda iniciar o ser contactado para proceder a la acti#acin de un ser#icio! En el caso de ter*inales 'ue se encuentren en estado idle, *ediante el protocolo E44 se soporta el procedi*iento de a#iso ( paging! En particular, el *ensa6e de a#iso es un *ensa6e de se8alizacin /enerado por el protocolo E44 'ue se distri"uye a los ter*inales *ediante las funciones disponi"les en la interfaz S1-44E! El procedi*iento de a#iso lo utiliza la red troncal E)3 para forzar el reesta"leci*iento de la se8alizacin de control con un e'uipo de usuario 'ue se encuentre en *odo idle! Asi*is*o, el protocolo E44 soporta un procedi*iento de peticin de ser#icio (deno*inado Ser#ice Re*uest por parte del e'uipo de usuario cuyo propsito es
per*itir Breacti#arC el plano de usuario entre el S-@ y un e'uipo de usuario 'ue se encuentre en *odo idle! La peticin del ser#icio la realiza el e'uipo de usuario cuando, e!/!, tiene pa'uetes ) pendientes de ser trans*itidos! El protocolo E44 ta*"i+n conte*pla procedi*ientos 'ue per*iten a la red interro/ar al e'uipo ter*inal para el en#$o de identi&cadores tales co*o el 4S (+nternational Mobile $ubscriber +dentity o el 4E (+nternational Mobile %*uipment +dentity y lle#ar a ca"o la autenticacin del usuario (procedi*iento deno*inado co*o E)S Authentication and ,ey Agreement , ADA! En particular el procedi*iento E)S ADA per*ite la autenticacin *utua entre usuario y red LTE as$ co*o el esta"leci*iento de una cla#e *aestra a partir de la cual se deri#an las cla#es de cifrado e inte/ridad! .inal*ente, ta*"i+n ca"e destacar 'ue es posi"le lle#ar a ca"o el en#$o de infor*acin di#ersa entre el e'uipo de usuario y la red troncal E)3 *ediante un procedi*iento de transporte so"re *ensa6es NAS soportado por el protocolo E44! A tra#+s de dic=o procedi*iento se puede soportar, por e6e*plo, la transferencia de *ensa6es S4S a tra#+s de la red LTE! Los *ensa6es S4S se en#$an encapsulados en *ensa6es NAS E44!
&.&. P$#%#c#l# NAS pa$a la 'es%i! "e las sesi#!es (ESM) El protocolo ES4 sustenta los procedi*ientos necesarios entre el e'uipo de usuario y la red LTE para la /estin de los ser#icios portadores E)S cuando el e'uipo de usuario utiliza E-UTRAN! Entre los procedi*ientos soportados por el protocolo ES4 se encuentran los procedi*ientos de /estin (acti#acin5desacti#acin5*odi&cacin de los ser#icios portadores E)S, ade*%s del ser#icio portador por defecto, pueden esta"lecerse *9ltiples ser#icios portadores E)S dedicados 'ue per*iten aplicar un trato de ;oS espec$&co a un deter*inado u6o de pa'uetes! Estos procedi*ientos pueden realizarse en cual'uier instante de tie*po, una #ez el ter*inal se encuentra re/istrado y tiene esta"lecido el ser#icio portador por defecto! En cuanto a la acti#acin del ser#icio portador por defecto, una caracter$stica i*portante de LTE 'ue no se conte*pla en U4TS y @)RS, es 'ue su acti#acin puede realizarse de for*a con6unta con el procedi*iento de re/istro, reduci+ndose por tanto la se8alizacin necesaria! urante la acti#acin del ser#icio portador por defecto, *ediante el protocolo ES4 se puede lle#ar a ca"o la asi/nacin de la direccin ) al e'uipo de usuario, aun'ue es i*portante se8alar 'ue LTE ta*"i+n soporta la asi/nacin de la direccin a tra#+s de protocolos ET. en lu/ar de utilizar la se8alizacin NAS! El protocolo ES4 ta*"i+n conte*pla un procedi*iento 'ue per*ite 'ue un usuario solicite a la red el esta"leci*iento de la cone:in a una red e:terna! En respuesta a dic=a peticin, la red LTE puede proceder a acti#ar el ser#icio portador por defecto con dic=a red e:terna! El protocolo soporta ta*"i+n un *ecanis*o de peticin de
asi/nacin de recursos (deno*inado co*o UE re*uested bearer resource allocation procedure! Este *ecanis*o per*ite 'ue el e'uipo de usuario pueda noti&car su necesidad de disponer de recursos 'ue le per*itan transferir un u6o de datos con unas deter*inadas caracter$sticas de ;oS! 3o*o respuesta a esta peticin, la red LTE puede iniciar el esta"leci*iento de un ser#icio portador E)S dedicado, a diferencia de las redes U4TS, el esta"leci*iento de ser#icios portadores se controla sie*pre desde la red troncal! )or tanto, este *ecanis*o per*ite disponer de una alternati#a para 'ue el ter*inal pueda solicitar el inicio de la acti#acin del ser#icio portador, otor/ando *%s e:i"ilidad para el soporte de aplicaciones cuya se8alizacin no se controle directa*ente a tra#+s de platafor*as de ser#icios!
*. PROTOCOLOS EN LAS INTERFACES S1 + ,& La estructura de protocolos utilizada en E-UTRAN para soportar las interfaces S1 y X2 esta"lece una separacin entre la capa de red radio (Radio &et'ork Layer , RNL y la capa de red de transporte ((ransport &et'ork Layer , TNL, tal co*o ya introdu6o la red U4TS! Esta desco*posicin tiene co*o o"6eti#o aislar las funciones 'ue son espec$&cas del siste*a de co*unicaciones *#iles (U4TS o LTE, de a'uellas otras 'ue dependen de la tecnolo/$a de transporte utilizada (e!/!, ), AT4! e esta for*a, los protocolos espec$&cos de la red de acceso radio constituyen la capa RNL *ientras 'ue la capa TNL al"er/a los protocolos utilizados para el transporte de la infor*acin de la capa RNL entre las entidades de la red! En la .i/ura 2!1F se ilustra la ar'uitectura de protocolos de las interfaces S1 y X2!
Tanto el plano de usuario de la interfaz S1 (S1-U co*o el de la interfaz X2 utilizan el protocolo de encapsulado @T)-U (-PR$ (unneling Protocol . )ser Plane para el en#$o de pa'uetes ) de usuario! El procotolo @T)-U es un protocolo =eredado de @)RS 'ue en la redes @S4 y U4TS se utiliza dentro del do*inio de pa'uetes de la red troncal (e!/!, en la interfaz entre S@SN y @@SN as$ co*o en el plano de usuario de la interfaz u-)S de la red de acceso UTRAN! En las interfaces S1-U y X2, el protocolo @T)-U se transporta so"re U)5) y funda*ental*ente se utiliza para *ultiple:ar los pa'uetes
) de *9ltiples usuarios (los pa'uetes ) de un deter*inado ser#icio portador se encapsulan con una deter*inada eti'ueta Gidenti&cador de t9nelH!.inal*ente, es i*portante destacar 'ue los planos de usuario de a*"as interfaces no conte*plan *ecanis*os de entre/a /arantizada para la transferencia de los pa'uetes de usuario, ni ta*poco *ecanis*os de control de errores o control de u6o! Respecto al plano de control de la interfaz S1 (S1-44E o S1-3, la capa de red radio consiste en el protocolo S1-A) ( $/ Application Part ! Este protocolo es el 'ue sustenta los procedi*ientos soportados en la interfaz S1 co*entados en el apartado 2!I!2!? (esta"leci*iento de ser#icios portadores en el eN, control del handover0 paging, etc!! La transferencia de los *ensa6es de se8alizacin del protocolo S1-A) entre eNs y 44Es se realiza *ediante el ser#icio de transferencia &a"le 'ue ofrece el protocolo de transporte $tream Control (ransmission Protocol (S3T)! S3T) es un protocolo de transporte (al i/ual 'ue otros protocolos co*o T3) y U) de propsito /eneral estandarizado por ET. 'ue fue conce"ido ori/inaria*ente para el en#$o de se8alizacin de redes telefnicas so"re redes )! S3T) =ereda *uc=as de las funciones conte*pladas en T3) a la #ez 'ue introduce i*portantes *e6oras enca*inadas a proporcionar *ayor ro"ustez y #ersatilidad en la transferencia de diferentes tipos de infor*acin! En particular, al i/ual 'ue T3), S3T) dispone de *ecanis*os de control de u6o y de con/estin en la cone:in, deno*inada asociacin en S3T)! )or otro lado, S3T) incorpora soporte para multihoming (las asociaciones soportan la transferencia a tra#+s de *9ltiples ca*inos entre los nodos participantes, es decir, los nodos participantes pueden disponer de *9ltiples direcciones ), multi streaming (*9ltiples u6os pueden en#iarse en paralelo en el seno de una *is*a asociacin y el en#$o de la infor*acin se estructura en "ase a *ensa6es (a diferencia del protocolo T3) 'ue trata la infor*acin co*o una secuencia de "ytes! Estas nue#as capacidades son las 'ue =icieron 'ue en ?@)) se optara por la utilizacin de este protocolo, en lu/ar de T3), para i*ple*entar el plano de control de las interfaces S1 y X2 de E-UTRAN! Respecto al plano de control de la interfaz X2, el protocolo utilizado se deno*ina X2-A) (X2 Application )art!
Pla!# "e -s-a$i# e!%$e E / EPC Atendiendo a la descripcin realizada en los anteriores apartados, en la .i/ura 2!11 se ilustra el plano de usuario co*pleto de E-UTRAN para el en#$o de pa'uetes ) entre el e'uipo de usuario (UE y la red troncal (S-@! Los pa'uetes ) contienen la infor*acin correspondiente al ser#icio 'ue el usuario est% utilizando (#oz, #ideo, datos as$ co*o la se8alizacin a ni#el de aplicacin (protocolos S), RT3), etc!! El eN realiza funciones de Brelay C entre la torre de protocolos )3)5RL354A35)
realiza nin/una decisin de enca*ina*iento a partir de la infor*acin contenida en las ca"eceras ) de los pa'uetes de usuario sino 'ue si*ple*ente se ocupa de su transferencia entre las dos interfaces atendiendo a los ser#icios portadores esta"lecidos!
Pla!# "e c#!%$#l e!%$e E / EPC En la .i/ura 2!12 se ilustra la torre de protocolos del plano de control para el en#$o de se8alizacin NAS entre el e'uipo de usuario y la red troncal! Los protocolos NAS se transportan encapsulados (de for*a transparente dentro de *ensa6es RR3 en la interfaz radio y en *ensa6es S1-A) en la interfaz S1-44E! El eN realiza las funciones de Brelay C necesarias entre a*"as torres de protocolos!
0. PROTOCOLOS DEL NCLEO DE RED EPC
Es i*portante destacar 'ue en la red troncal E)3 todas las interfaces se soportan so"re una torre de protocolos 'ue utiliza ) co*o capa de red, a diferencia de lo 'ue ocurr$a con las fa*ilias anteriores de siste*as ?@)) donde al/unas interfaces esta"an soportadas so"re los protocolos AT4 o SSK!
0.1 I!%e$faces asa"as e! 2TP3 Todas las interfaces para el transporte de infor*acin de plano de usuario entre los diferentes ele*entos de la red troncal E)3 se soportan a tra#+s del protocolo @T)-U, e:cepto la #ariante de la interfaz SI5S "asada en )4)#M! La torre de protocolos utilizada en las interfaces "asadas en @T)-U y el listado de dic=as interfaces se proporciona en la .i/ura 2!1M! Ntese 'ue en la ta"la ilustrada en la &/ura se indica el uso de @T)-U ta*"i+n so"re las interfaces S y S12 'ue for*an parte de la solucin de inter'orking entre E)3 y el resto de redes ?@))! Ade*%s, el protocolo @T)-U ta*"i+n se utiliza en el plano de usuario de las interfaces internas de E-UTRAN, S1-U y X2-U!
El protocolo @T)-U fue desarrollado por ?@)) para dar respuesta a la i*ple*entacin del ser#icio @)RS! En este sentido, el plano de usuario entre los nodos de red del do*inio @)RS as$ co*o el plano de
usuario de la interfaz u-)S de UTRAN se soportan ta*"i+n so"re dic=o protocolo! @T)-U proporciona un *ecanis*o de encapsulado para el en#$o de pa'uetes de usuario (e!/!, pa'uetes ) del usuario entre nodos de una red )! Los pa'uetes 'ue corresponden a un *is*o ser#icio portador E)S se transportan con un identi&cador de t9nel 9nico deno*inado TE (Tunnel Endpoint denti&er! A *odo ilustrati#o, en la .i/ura 2!1K se representa la i*ple*entacin de un t9nel entre las pasarelas S-@ y )-@ (interfaz SI5S *ediante @T)-U! Tal co*o se o"ser#a en la &/ura, los pa'uetes ) del usuario lle/an a la pasarela S-@ pro#enientes desde el e'uipo de usuario a tra#+s de los ser#icios portadores radio y S1! Las direcciones ) ori/en y destino de los pa'uetes de usuario reci"idos en el S-@ contienen, respecti#a*ente, la direccin asi/nada al ter*inal *#il y la direccin del e'uipo de la red e:terna al 'ue #aya diri/ido el pa'uete! Ntese 'ue estas direcciones no tienen por 'u+ pertenecer al espacio de direcciones ) utilizado en la red de transporte 'ue une las pasarelas S-@ y )-S, de a=$ la necesidad de esta"lecer el t9nel! As$, para proceder al en#$o de estos pa'uetes ) de usuario =acia la pasarela )@, el nodo S-@ los encapsula *ediante el protocolo @T)-U! La ca"ecera del protocolo @T)-U ocupa un *$ni*o de M "ytes y contiene el identi&cador de t9nel TE, 6unto con otros par%*etros tales co*o identi&cadores de secuencia y lon/itud del pa'uete! El pa'uete @T) resultante tiene co*o direccin ) ori/en la direccin de la pasarela S@ y co*o direccin destino la direccin ) de la pasarela )-@! e esta for*a, el pa'uete @T) puede ser enca*inado en la red de transporte ) 'ue une a a*"as pasarelas! Una #ez el pa'uete @T) lle/a a la pasarela )-@, +sta e:trae el pa'uete ) del usuario y lo inyecta en la red e:terna!
El esta"leci*iento de un t9nel @T)-U consiste "%sica*ente en la eleccin del identi&cador TE asociado a un deter*inado ser#icio portador E)S en a*"os e:tre*os del t9nel! La se8alizacin necesaria
para esta"lecer el t9nel se realiza *ediante otros protocolos co*o @T)-3 o S1-44E! El protocolo @T)-U, y en particular su #ersin @T)#1-U, se utiliza tanto en LTE co*o en U4TS!
0.& I!%e$faces asa"as e! 2TP3C El protocolo @T)-3 soporta un con6unto de funciones 'ue pueden clasi&carse en torno a los si/uientes aspectos
2es%i! "e sesi#!es. A tra#+s de los *ensa6es y procedi*ientos de se8alizacin especi&cados para @T)-3, la red /estiona la creacin de t9neles @T)-U entre las entidades de la red por donde transcurre el plano de usuario! ic=os t9neles for*an parte de la propia /estin de sesiones en la red, *ediante el esta"leci*iento, *anteni*iento5actualizacin y li"eracin de cone:iones )N y ser#icios portadores E)S! 2es%i! "e #ili"a". 4ediante el protocolo @T)-3 se lle#an a ca"o al/unos de los procedi*ientos asociados con la /estin de *o#ilidad tales co*o la transferencia de los conte:tos de infor*acin de los usuarios entre las entidades de red en casos de reu"icacin de las *is*as! En la .i/ura 2!1 se ilustra la torre de protocolos de las interfaces "asadas en @T)-3 y la relacin de las interfaces! El protocolo @T)-3 se utiliza en las interfaces S?, S, SI5S, S1F, S11 y S1M! Ntese 'ue no =ay una correspondencia directa entre los interfaces 'ue utilizan @T)U en el plano de usuario (#+ase la .i/ura 2!1M y @T)-3 en el plano de control, ya 'ue, tal co*o se =a co*entado, el protocolo @T)-3 a"arca otras funciones ade*%s de la /estin de t9neles @T)-U! •
•
La #ersin del protocolo @T)-3 utilizada en las interfaces de LTE, se deno*ina co*o @T)#2-3! En ca*"io, la #ersin del protocolo @T) utilizada en interfaces propias del siste*a U4TS (e!/!, interfaces entre los ele*entos de la red troncal @)RS!
0.* I!%e$faces asa"as e! Diae%e$
El protocolo ia*eter es una e#olucin del protocolo RAUS, inicial*ente conce"ido para sustentar funciones de Autenticaci1n0 Autori2aci1n y Accounting (AAA! ia*eter *e6ora las prestaciones de su antecesor RAUS en aspectos tales co*o se/uridad, ro"ustez a p+rdidas de *ensa6es, as$ co*o en su e:tensi"ilidad 'ue per*ite el uso del protocolo para aplicaciones fuera del %*"ito de AAA! El protocolo ia*eter se utiliza en un ele#ado n9*ero de interfaces del nue#o siste*a LTE! En la .i/ura 2!10 se ilustra la torre de protocolos so"re la 'ue se sustenta ia*eter 6unto con una ta"la donde se indican todas las interfaces del siste*a LTE "asadas en dic=o protocolo! La transferencia de los *ensa6es ia*eter entre nodos se realiza a tra#+s de un protocolo de transporte orientado a cone:in co*o T3) o S3T)!
El protocolo ia*eter se estructura en torno a un protocolo de "ase (Diameter base standard y un n9*ero de e:tensiones deno*inadas aplicaciones! El protocolo de "ase aporta las funcionalidades co*unes del protocolo for*atos de los *ensa6es y ele*entos de infor*acin /en+ricos (e!/!, Attribute 3alue Pairs, AO)s, *ecanis*os de transferencia de *ensa6es, descu"ri*iento de capacidades de las entidades ia*eter, aspectos de se/uridad, etc! Las BaplicacionesC de&nen los *ensa6es adicionales y los procedi*ientos necesarios para adaptar el uso de ia*eter al soporte de una deter*inada funcionalidad! Entre las aplicaciones de ia*eter *%s rele#antes estandarizadas por ET. se encuentran &et'ork Access $erver Application (aplicacin de ia*eter para ser#icios AAA en el *arco de control de acceso a redes y Credit Control Application (aplicacin de ia*eter para la i*ple*entacin de siste*as de tari&cacin on-line, co*o siste*as de pre-pa/o! Ade*%s de ET., otros or/anis*os ta*"i+n pueden lle#ar a ca"o la especi&cacin de nue#as aplicaciones del protocolo, co*o es el caso de ?@))! Estas aplicaciones de ia*eter se deno*inan co*o B vendorspeci4 cC y se les asi/na un identi&cador de aplicacin a tra#+s de ANA (nternet Assi/ned Nu*"ers Aut=ority! As$ pues, ?@)) =a de&nido #arias aplicaciones Bvendorspeci4 cC para la i*ple*entacin de diferentes interfaces del siste*a *ediante e:tensiones del protocolo ia*eter!
3ada una estas aplicaciones de ia*eter se reco/e en un docu*ento de especi&cacin t+cnica del ?@))!
0.0 I!%e$faces asa"as e! PMIP4 El protocolo )4)#M ()ro:y 4)#M es un protocolo especi&cado por ET. para /estionar la *o#ilidad a ni#el de capa de red )! El protocolo )4)#M =a sido adoptado por ?@)) para su posi"le utilizacin en la interfaz SI5S entre las pasarelas S-@ y )-@, co*o alternati#a al uso del protocolo @T) especi&cado por ?@))! Al i/ual 'ue la alternati#a "asada en @T), )4)#M resuel#e la *o#ilidad de for*a transparente al e'uipo de usuario, es decir, sin necesidad de 'ue +ste participe en la se8alizacin pertinente! Este *odelo de /estin de *o#ilidad se conoce co*o /estin de *o#ilidad Bnet'orkbasedC, en contraposicin al *odelo BhostbasedC esta"lecido por el protocolo 4) donde los nodos e:tre*os (e'uipos de usuarios participan en la /estin de *o#ilidadP! En la .i/ura 2!2F se ilustra el %*"ito de utilizacin del protocolo de *o#ilidad )4)#M 6unto con sus co*ponentes funcionales! El protocolo de&ne una entidad L4A ( Local Mobility Anchor 'ue realiza funciones si*ilares a un Home Agent (
En la .i/ura 2!21 se ilustran los planos de control y de usuario del protocolo )4)#M, 6unto con las interfaces donde puede utilizarse el protocolo! El plano de control consiste en unos *ensa6es de se8alizacin especi&cados en el protocolo 'ue se en#$an en la parte de datos de los pa'uetes ) interca*"iados entre 4A@s y L4A! A tra#+s de dic=os *ensa6es de se8alizacin se controlan las asociaciones de direcciones y los t9neles necesarios! El plano de usuario del protocolo se "asa en el esta"leci*iento de un t9nel 'ue per*ite en#iar de for*a transparente los pa'uetes ) de los usuarios (con direcciones ori/en y destino pertenecientes al espacio de direcciones de la red e:terna entre 4A@s y L4A ('ue pueden utilizar un espacio de direcciones diferente a las de la red e:terna! )ara ello, los pa'uetes ) de usuario se encapsulan dentro de la car/a 9til de pa'uetes ) *ediante el protocolo @RE (-eneric Routing %ncapsulation! El protocolo @RE a8ade unas ca"eceras al pa'uete ) de usuario 'ue per*iten asociar cada pa'uete con la cone:in )N a la 'ue pertenece! En ca*"io, a diferencia de @T), los t9neles @RE utilizados por )4)#M no distin/uen entre el tr%&co 'ue pertenece a diferentes ser#icios portadores E)S esta"lecidos en el conte:to de una *is*a cone:in )N (i!e!, los identi&cadores de t9nel @RE =acen referencia a una cone:in )N *ientras 'ue los identi&cadores de t9nel @T)-U =acen referencia a un ser#icio portador E)S, esta diferencia =ace 'ue los ser#icios portadores E)S se e:tiendan entre la pasarela S-@ y el e'uipo de usuario cuando se utiliza )4)#M en la interfaz SI5S! )or el contrario, *ediante el uso de @T) en SI5S los ser#icios portadores E)S se e:tienden desde la pasarela )-@ =asta el e'uipo de usuario!
Ade*%s de la interfaz SI5S, el protocolo )4)#M es uno de los protocolos especi&cados para el soporte de *o#ilidad entre LTE y redes no ?@))! En particular, las interfaces S2a y S2" est%n "asadas en )4)#M!
