Qu’est-ce que le SGW
Le Serving Gateway peut être vu comme un nœud intermédiaire entre le réseau d’accès radio et le reste de l’EPC. Le trafic utilisateur des abonnés LTE transite par le SGW : les données de l’appareil sont transmises via l’eNodeB vers le SGW, puis acheminées via le PGW vers le réseau externe.
Le SGW relie également le réseau LTE à d’autres technologies d’accès mobile. Par exemple, lors de l’interaction avec le SGSN, il participe au transfert de la session utilisateur entre les réseaux 3G et 4G.
Le rôle du SGW dans le réseau LTE
Le Serving Gateway fait partie de l’EPC (Evolved Packet Core), le cœur de paquets du réseau LTE. Il se situe entre les stations de base eNodeB et la passerelle PGW (PDN Gateway).
Le trajet typique du trafic utilisateur est le suivant :
UE → eNodeB → SGW → PGW → réseau IP externe
Figure 1 — Le SGW au sein du réseau LTE
Ici, UE est l’appareil de l’abonné, eNodeB est la station de base LTE, et le PGW assure la connexion du réseau mobile à internet et à d’autres réseaux IP externes.
Comment fonctionne le SGW
Lorsqu’un appareil se connecte au réseau LTE, des tunnels GTP sont créés entre les nœuds du réseau. Les paquets IP de l’abonné y transitent.
Pour le trafic utilisateur, on utilise le GTP-U (GPRS Tunneling Protocol — User Plane). Les informations de contrôle sont transmises via le GTP-C (GPRS Tunneling Protocol — Control Plane). Par exemple, le SGW échange des messages de signalisation avec le MME (Mobility Management Entity) via l’interface S11.
Ainsi, le SGW participe à la fois à la transmission des données et à la gestion des tunnels par lesquels ces données transitent.
Dans les réseaux prenant en charge l’interfonctionnement LTE/3G, le SGW interagit également avec le SGSN (Serving GPRS Support Node). Cela permet de maintenir la mobilité de l’abonné entre des réseaux de générations différentes.
Ce que fait le Serving Gateway
Les fonctions du SGW sont principalement liées à la transmission du trafic utilisateur et à la mobilité :
- transfert du trafic entre l’eNodeB et le PGW ;
- création, modification et suppression des tunnels GTP ;
- prise en charge de la mobilité des abonnés entre stations de base ;
- mise en mémoire tampon des paquets dans certains scénarios de mobilité ;
- comptabilisation du trafic transmis à des fins de facturation ;
- interaction avec le SGSN pour prendre en charge la mobilité entre 3G et LTE.
SGW et handover
Le SGW joue un rôle important lors du déplacement de l’abonné entre stations de base.
Par exemple, un utilisateur regarde une vidéo sur son smartphone et passe d’une cellule LTE à une autre. La station de base change, mais la transmission des données elle-même ne doit pas redémarrer. Pendant le handover, le réseau reconfigure le chemin du trafic utilisateur via la nouvelle eNodeB, et le SGW participe à la commutation des tunnels GTP.
Grâce à cela, la session active peut se poursuivre lors du changement de station de base, sans qu’il soit nécessaire de rétablir la connexion avec le réseau externe.
SGW et PGW : quelle est la différence
Le SGW et le PGW remplissent des fonctions différentes au sein de l’EPC. Le SGW transmet le trafic à l’intérieur du réseau mobile, tandis que le PGW relie l’EPC aux réseaux IP externes.
| Caractéristique | SGW (Serving Gateway) | PGW (PDN Gateway) |
| Tâche principale | Transmission du trafic à l’intérieur de l’EPC et prise en charge de la mobilité | Connexion aux réseaux IP externes |
| Position principale dans le trajet du trafic | Entre l’eNodeB et le PGW | Entre l’EPC et le réseau externe |
| Gestion de la mobilité | Oui | Limitée, dans le cadre de son rôle |
| GTP-U | Oui | Oui |
| Connexion à internet | Via le PGW | Assure la sortie |
Dans certaines implémentations, les fonctions du SGW et du PGW peuvent être hébergées sur un même nœud physique ou logiciel, mais au niveau de l’architecture de l’EPC, il s’agit de fonctions réseau distinctes.
Pourquoi l’opérateur a besoin du SGW
Pour un opérateur mobile, le SGW est l’un des éléments clés du plan utilisateur du LTE. Un volume important de trafic des abonnés y transite, c’est pourquoi la passerelle doit prendre en charge un débit élevé ainsi qu’un grand nombre de sessions simultanées.
L’architecture du SGW doit également prendre en compte la scalabilité et la tolérance aux pannes. Avec l’augmentation du nombre d’abonnés, l’opérateur doit accroître les performances du cœur de réseau sans perturber les connexions déjà établies.
FAQ technique
Qu’est-ce que le SGW en LTE ?
Le SGW (Serving Gateway) est une passerelle du plan utilisateur dans l’architecture LTE/EPC. Il transmet le trafic entre l’eNodeB et le PGW et contribue à assurer la mobilité des abonnés.
Quelle est la différence entre le SGW et le PGW ?
Le SGW assure la transmission du trafic au sein de l’EPC et participe à la mobilité des abonnés, tandis que le PGW relie le réseau mobile aux réseaux IP externes et fournit aux abonnés l’accès à internet et à d’autres réseaux.
Quel protocole utilise le SGW ?
Pour la transmission du trafic utilisateur, le SGW utilise le GTP-U. Le GTP-C est utilisé pour les procédures de contrôle, notamment lors de l’interaction avec le MME via l’interface S11.
Pourquoi le SGW est-il nécessaire lors du handover ?
Le SGW participe à la commutation du trafic utilisateur lorsque l’abonné passe d’une station de base à une autre. Cela permet de préserver la session active de transmission de données pendant le déplacement de l’appareil.
