GTP-U（GPRS隧道）协议在Iu-ps接口上建立连接RNC的用户隧道。GTP协议有两种形式：GTP-U（用户面）和GTP-C（控制面）。GTP-C不用于无线接入网。此外，这个协议有不同的版本。GTP-U从Rel-8开始定义，v1版本在TS29.281中描述。在Rel-8之前，GTP-U的原始基准版本在3GPPTS29.060中定义。GTPv1版本协议不需要检测3386端口上的GTPv0消息，GTPv0消息被悄无声息地丢掉。

GTP-U隧道用隧道端点标识符（TEID）、IP地址和UDP端口号标识。GTP-U的UDP目的端口号是2152，而UDP源端口号是由发送端配置。

隧道端点标识符TEID值在无线网中由无线网络控制面协议RANAP传递。一个IP地址对应一个GTP-U协议实体。TEID允许多路复用多个用户具有不用QoS级别的不同分组协议。不同的GTP-U端点对应不同的TEID值。

在Iu-ps接口，3GPP TS29.281规定应该支持IPv6，而且支持IPv4。Iu接口规范，3GPP TS25.414规定，对IP传输模式，RNC和核心网网元应支持IPv6，IPv4为可选，但注解说明并不限制只实现IPv4的情况。然而，在对RAN和核心网间交互选择一个公共的协议时，实际上存在矛盾。

GTP-U报头定义如图3.25所示。

图3.25 GTP-U报头^[70]

报头最短8B，必选域有版本域、协议类型（PT）、填充bit（∗标识，发送端填“0”，接收端忽略）、扩展报头标志（E）、序列号标志（S）、N-PDU序号标志（PN）、消息类型、长度（Length）和隧道端点标识符（TEID）。可选域有序列号、N-PDU序号和后续扩展报头类型。

版本域定义了协议的版本号，GTP-U v1，填“1”。协议类型用于区分GTP（填“1”）和GTP’（填“0”）协议。

E、S和N标志位，指示是否包含与之对应的报头，E对应扩展报头，S对应序列号，PN对应N-PDU序列号。

GTP-U消息类型如图3.26所示。(www.daowen.com)

长度域（Length）表示数据包的字节长度。可选报头被看作数据包部分。

图3.26 GTP-U消息类型^[70]

TEID标识接收实体的端点。TEID的值在接收侧本地分配。

可选域序列号用于保证数据包传输顺序。N-PDU序号用于协调确认模式通信和SG- SN间路由更新，以及特定系统间切换。下一个扩展报头类型表示后面紧接着的扩展报头类型。

GTP-U消息支持信令消息和用户面G-PDU消息。信令消息用于用户面路径或者隧道管理。用户面G-PDU消息用于传输原始的数据包，T-PDU。

信令消息，回应请求和回应响应用于探测对端是否正常运行。回应探测频率由具体实现指定。扩展报头支持通告消息用于指示支持哪种扩展报头。错误标识符已经预先定义，例如通告接收到一个未包含有效上下文（如果是Iu-ps接口，即RAB）的GTP-UPDU。结束标志表示隧道负载流的结束。隧道上，结束标志之后接收到的G-PDU会被默默的丢弃。

用户面消息G-PDU结构是GTP-U报头以及紧随其后的T-PDU。T-PDU是包含在GTP-U数据包里的内置IP包。对于下行方向，内置IP包是从外网发到终端的IP包；而对上行方向，内置IP包是终端发往外网的IP包。G-PDU消息可以在一个或多个隧道上发送。

3GPP TSTS23.060定义了在终端或者GGSN可以不被拆分的最大内置IP包字节数，对PPP类型的PDP是1502B，其他情况为1500B。计算Iu-ps链路的MTU时，IP、UDP和GTP-U报头应考虑在内以避免数据包切分。如果链路配置为支持外部数据包MTU，则可以避免数据包切分。