Die Entwicklung des LTE-Kernnetzes wird als Evolved Packet Core (EPC) bezeichnet. Die LTE-Architektur basiert auf dem vom 3G Partnership Project (3GPP) definierten System Architecture Evolution (SAE)-Modell. EPC besteht aus den folgenden Netzwerkelementen:
Mobilitätsmanagement-Einheit
Die Mobility Management Entity (MME) ist die LTE-Mobilitätsmanagement- und Sitzungsmanagement-Entität des weiterentwickelten Paketkerns. MME ist für die Auswahl des P-GW, das Auslösen und Aktivieren der Authentifizierung sowie das Speichern des vom HSS heruntergeladenen Teilnehmerprofils verantwortlich.
Die MME verarbeitet den Signalisierungsverkehr vom UE/eNodeB über eine der folgenden Möglichkeiten:
- S1-MME-Schnittstelle
- MME kommuniziert mit anderen MMEs über die S10-Schnittstelle
Im weiterentwickelten Paketkern schließt die MME die Steuerungsebene mit dem mobilen Gerät ab. MME ist für die Beendigung der Non Access Stratum (NAS)-Signalisierung wie Mobility Management (MM) und Session Management (SM)-Informationen sowie für die Koordinierung der Leerlaufmodusverfahren verantwortlich. Die MME umfasst auch die Gateway-Auswahl zwischen MME Mobility und die Authentifizierung des mobilen Geräts.
Serving Gateway
Das Serving Gateway (S-GW) ist für die Verankerung der Benutzerebene für die Übergabe zwischen eNodeB und die Mobilität zwischen 3GPP verantwortlich. S-GW in LTE beendet das LTE RAN und ein UE, das zu jeder Instanz nur über ein S-GW verfügt. S-GW übernimmt die Benutzerdatenfunktionalität und ist an der Weiterleitung und Weiterleitung der Datenpakete an P-GW über die S5-Schnittstelle beteiligt.
Paketdaten-Netzwerk-Gateway
Das Packet Data Network Gateway (PDN-GW) ist für die IP-Adresszuweisung an das UE verantwortlich. Das PDN-GW ist auch der Punkt zur Richtliniendurchsetzung, um Quality of Service (QOS)-spezifische Regeln für Verkehrspakete durchzusetzen. Das PDN-GW terminiert die Signaling Gateway (SG)-Schnittstelle im weiterentwickelten Paketkernnetzwerk.
PDN-GW ist für Funktionen wie die Durchsetzung von Richtlinien basierend auf den Merkmalen der Verkehrsüberwachung auf Teilnehmerbasis verantwortlich und stellt die entsprechende Verkehrsrichtlinie sicher. Das PDN-GW verbindet das UE mit externen PDNs (Packet Data Networks) und fungiert als Standardrouter des UE.
Funktion zur Richtlinienkontrolle und Abrechnungsregeln
Die Policy Charging Rules Function (PCRF) ist eine funktionale Einheit der 3GPP PCC-Architektur (Policy and Charging Control). Das PCRF spielt eine entscheidende Rolle und trifft Entscheidungen zur Servicequalität (QOS) und zur Gebührenpolitik. Das Home PCRF (HPCRF) ist mit dem CSCF verbunden, ruft die QOS der IMS-Schicht ab und trifft Richtlinienentscheidungen. Diese Richtlinien werden an P-GW, S-GW und H-SGW zur Durchsetzung der Richtlinien durch das besuchte PCRF im regionalen Zentrum weitergegeben.