Qué es el SGW
El Serving Gateway puede entenderse como un nodo intermedio entre la red de acceso radioeléctrico y el resto del EPC. A través del SGW pasa el tráfico de usuario de los abonados LTE: los datos del dispositivo se transmiten a través del eNodeB hacia el SGW, y luego se dirigen a través del PGW hacia la red externa.
El SGW también conecta la red LTE con otras tecnologías de acceso móvil. Por ejemplo, al interactuar con el SGSN, participa en la transferencia de la sesión del usuario entre redes 3G y 4G.
El rol del SGW en la red LTE
El Serving Gateway forma parte del EPC (Evolved Packet Core), el núcleo de paquetes de la red LTE. Se encuentra entre las estaciones base eNodeB y la puerta de enlace PGW (PDN Gateway).
La ruta típica del tráfico de usuario es la siguiente:
UE → eNodeB → SGW → PGW → red IP externa
Figura 1 — SGW dentro de la red LTE
Aquí, UE es el dispositivo del abonado, eNodeB es la estación base LTE, y el PGW proporciona la conexión de la red móvil a internet y a otras redes IP externas.
Cómo funciona el SGW
Cuando un dispositivo se conecta a la red LTE, se crean túneles GTP entre los nodos de la red. A través de ellos se transmiten los paquetes IP del abonado.
Para el tráfico de usuario se utiliza GTP-U (GPRS Tunneling Protocol — User Plane). La información de control se transmite mediante GTP-C (GPRS Tunneling Protocol — Control Plane). Por ejemplo, el SGW intercambia mensajes de señalización con el MME (Mobility Management Entity) a través de la interfaz S11.
Como resultado, el SGW participa tanto en la transmisión de datos como en la gestión de los túneles por los que estos pasan.
En redes con soporte de interoperabilidad entre LTE y 3G, el SGW también interactúa con el SGSN (Serving GPRS Support Node). Esto permite mantener la movilidad del abonado entre redes de distintas generaciones.
Qué hace el Serving Gateway
Las funciones del SGW están relacionadas principalmente con la transmisión del tráfico de usuario y la movilidad:
- transferencia de tráfico entre el eNodeB y el PGW;
- creación, modificación y eliminación de túneles GTP;
- soporte de la movilidad de los abonados entre estaciones base;
- almacenamiento temporal de paquetes en determinados escenarios de movilidad;
- registro del tráfico transmitido para su posterior tarificación;
- interacción con el SGSN para dar soporte a la movilidad entre 3G y LTE.
SGW y handover
El SGW desempeña un papel importante cuando el abonado se desplaza entre estaciones base.
Por ejemplo, un usuario está viendo un video en su smartphone y se traslada de una celda LTE a otra. La estación base cambia, pero la transmisión de datos en sí no debería reiniciarse. Durante el handover, la red reorganiza la ruta del tráfico de usuario a través del nuevo eNodeB, y el SGW participa en la conmutación de los túneles GTP.
Gracias a esto, la sesión activa puede continuar al cambiar de estación base sin necesidad de restablecer la conexión con la red externa.
SGW y PGW: cuál es la diferencia
El SGW y el PGW cumplen funciones distintas dentro del EPC. El SGW transporta el tráfico dentro de la red móvil, mientras que el PGW conecta el EPC con las redes IP externas.
| Característica | SGW (Serving Gateway) | PGW (PDN Gateway) |
| Tarea principal | Transmisión de tráfico dentro del EPC y soporte de la movilidad | Conexión con redes IP externas |
| Ubicación principal en la ruta del tráfico | Entre el eNodeB y el PGW | Entre el EPC y la red externa |
| Gestión de la movilidad | Sí | Limitada, dentro de su función |
| GTP-U | Sí | Sí |
| Conexión a internet | A través del PGW | Proporciona la salida |
En algunas implementaciones, las funciones del SGW y del PGW pueden ubicarse en un mismo nodo físico o de software, pero a nivel de la arquitectura del EPC son funciones de red distintas.
Para qué necesita el operador el SGW
Para un operador móvil, el SGW es uno de los elementos clave del plano de usuario de LTE. A través de él pasa un volumen significativo del tráfico de los abonados, por lo que la puerta de enlace debe soportar una alta capacidad de transmisión y una gran cantidad de sesiones simultáneas.
La arquitectura del SGW también debe contemplar la escalabilidad y la tolerancia a fallos. A medida que aumenta el número de abonados, el operador necesita ampliar el rendimiento del núcleo sin interrumpir las conexiones ya establecidas.
Preguntas técnicas frecuentes
¿Qué es el SGW en LTE?
SGW (Serving Gateway) es una puerta de enlace del plano de usuario en la arquitectura LTE/EPC. Transmite el tráfico entre el eNodeB y el PGW y participa en garantizar la movilidad de los abonados.
¿En qué se diferencia el SGW del PGW?
El SGW se encarga de la transmisión de tráfico dentro del EPC y participa en la movilidad de los abonados, mientras que el PGW conecta la red móvil con redes IP externas y proporciona a los abonados acceso a internet y a otras redes.
¿Qué protocolo utiliza el SGW?
Para la transmisión del tráfico de usuario, el SGW utiliza GTP-U. Para los procedimientos de control se emplea GTP-C, incluida la interacción con el MME a través de la interfaz S11.
¿Para qué se necesita el SGW durante el handover?
El SGW participa en la conmutación del tráfico de usuario cuando el abonado pasa de una estación base a otra. Esto permite mantener activa la sesión de transmisión de datos durante el desplazamiento del dispositivo.
