LTE-Netzwerk- und Protokollarchitektur
- LTE/SAE-Netzwerkarchitektur
- EPC -Evolved Packet Core
- Protokollstapel der Basisstations-Steuerungsebene und der Benutzerebene
- EPC-Protokollstacks
Die LTE-Netzwerkarchitektur (Long-Term Evolution) besteht aus mehreren Schlüsselkomponenten, die zusammenarbeiten, um eine drahtlose Hochgeschwindigkeitskommunikation zu ermöglichen. Hier finden Sie einen Überblick über die LTE-Netzwerk- und Protokollarchitektur:
1. Benutzerausrüstung (UE):
– Das UE bezieht sich auf das vom Endbenutzer verwendete mobile Gerät, z. B. Smartphones, Tablets oder IoT-Geräte. Es kommuniziert mit dem LTE-Netz und greift auf verschiedene Dienste zu.
2. Entwickeltes UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN):
– Das E-UTRAN besteht aus den eNodeBs (evolved NodeBs), die als LTE-Basisstationen dienen. Es übernimmt funkbezogene Funktionen, einschließlich des Sendens und Empfangens von Daten an und von UEs.
3. Evolved Packet Core (EPC):
– Der EPC ist die Kernnetzkomponente von LTE und besteht aus mehreren Elementen:
– Mobility Management Entity (MME): Verwaltet mobilitätsbezogene Funktionen, einschließlich UE-Verfolgung, Authentifizierung und Übergaben.
– Serving Gateway (S-GW): Fungiert als Gateway zwischen dem E-UTRAN und den externen Netzwerken. Es übernimmt das Routing und die Weiterleitung von Benutzerdaten.
– Packet Data Network Gateway (P-GW): Bietet Konnektivität zwischen dem LTE-Netzwerk und externen paketvermittelten Netzwerken wie dem Internet. Es führt die Zuweisung von IP-Adressen und die Durchsetzung der Dienstgüte (Quality of Service, QoS) durch.
– Home Subscriber Server (HSS): Speichert teilnehmerbezogene Informationen, einschließlich Authentifizierungs- und Autorisierungsdaten.
– Policy and Charging Rules Function (PCRF): Steuert Richtlinien- und Abrechnungsfunktionen, wie z. B. QoS-Durchsetzung und Abrechnung.
– Authentifizierungs-, Autorisierungs- und Abrechnungsserver (AAA): Verwaltet die Authentifizierung und Autorisierung von Benutzern.
4. LTE-Protokolle:
– LTE nutzt verschiedene Protokolle für unterschiedliche Aspekte der Kommunikation. Zu den wichtigsten Protokollen gehören:
– Radio Resource Control (RRC): Steuert die Einrichtung, Wartung und Freigabe von Funkträgern zwischen dem UE und dem E-UTRAN.
– Packet Data Convergence Protocol (PDCP): Bietet Header-Komprimierung und Verschlüsselung für Benutzerdaten.
– Radio Link Control (RLC): Verwaltet die Segmentierung, Reassemblierung und Fehlerkorrektur der über die Funkschnittstelle übertragenen Daten.
– Medium Access Control (MAC): Kontrolliert den Zugriff auf den Funkkanal und verwaltet die Planung der Datenübertragung.
– Non-Access Stratum (NAS): Verwaltet Signalisierung und Nachrichtenübermittlung zwischen dem UE und dem Kernnetzwerk für Mobilitätsmanagement und Sitzungsmanagement.
– IP (Internet Protocol): Ermöglicht die Übertragung von Datenpaketen über IP-Netzwerke.
Diese Komponenten und Protokolle arbeiten zusammen, um die Kommunikation zwischen UEs und dem LTE-Netzwerk aufzubauen und aufrechtzuerhalten und so eine effiziente Datenübertragung, Mobilitätsverwaltung und Dienstbereitstellung sicherzustellen.