Bei 5G ist das PGW oder Packet Data Network (PDN) Gateway ein kritisches Netzwerkelement, das eine zentrale Rolle in der Kernnetzwerkarchitektur spielt. Das PGW ist für die Verwaltung der Datenkonnektivität von Benutzergeräten (UE) mit externen Paketdatennetzwerken wie dem Internet oder anderen privaten Netzwerken verantwortlich. Es ist Teil des 5G Core (5GC)-Netzwerks und bietet wesentliche Funktionen für das Routing, die Weiterleitung und die Durchsetzung von Richtlinien.
Hier sind die wichtigsten Aspekte des PGW in 5G:
- Paketrouting und -weiterleitung:
- Die Hauptfunktion des PGW besteht darin, IP-Pakete zwischen dem UE und externen Paketdatennetzwerken weiterzuleiten und weiterzuleiten. Es fungiert als Aus- und Eintrittspunkt für den Benutzerdatenverkehr und stellt sicher, dass Daten effizient von und zu externen Netzwerken übertragen werden.
- IP-Adresszuweisung:
- Das PGW weist UEs IP-Adressen zu und ermöglicht ihnen so die Kommunikation über das Internet oder andere externe Netzwerke. Es verwaltet die Zuweisung und Freigabe von IP-Adressen dynamisch basierend auf der Konnektivität und Mobilität des UE.
- Inhaberverwaltung:
- Das PGW ist für die Einrichtung, Änderung und Freigabe von Trägern verantwortlich, bei denen es sich um logische Kommunikationskanäle zwischen dem UE und den externen Netzwerken handelt. Träger sind so konfiguriert, dass sie spezifische Anforderungen an die Dienstgüte (QoS) für verschiedene Arten von Diensten erfüllen.
- Richtlinien und Ladekontrolle:
- Das PGW erzwingt Richtlinien in Bezug auf die Nutzung von Netzwerkressourcen, QoS und Gebühren. Es stellt sicher, dass der Datenverkehr des UE den Richtlinien und Gebührenregeln des Netzwerks entspricht, und bildet so eine Grundlage für Servicequalität und Abrechnung.
- Mobilitätsmanagement:
- Das PGW ist am Mobilitätsmanagement beteiligt und wickelt Verfahren im Zusammenhang mit der Bewegung der UE innerhalb des Netzwerks ab. Dazu gehört die Unterstützung von Übergaben zwischen verschiedenen Zellen oder gNodeBs (Basisstationen) bei gleichzeitiger Wahrung der Kontinuität von Datensitzungen.
- Zusammenarbeit mit externen Netzwerken:
- Das PGW ist mit externen Paketdatennetzwerken verbunden, einschließlich dem Internet und privaten Netzwerken. Es sorgt für eine ordnungsgemäße Zusammenarbeit und erleichtert die nahtlose Kommunikation zwischen dem 5G-Netzwerk und externen Einheiten.
- Rechtmäßige Überwachung:
- Das PGW unterstützt das rechtmäßige Abfangen und ermöglicht es autorisierten Stellen, die Kommunikation aus rechtlichen und Sicherheitsgründen zu überwachen und abzufangen. Diese Funktion ist entscheidend für die Einhaltung regulatorischer Anforderungen.
- Gateway für verschiedene Dienste:
- Das PGW dient als Gateway für verschiedene Dienste, darunter Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Massive Machine-Type Communication (mMTC) und Ultra-Reliable Low Latency Communication (URLLC). Es ist so konzipiert, dass es unterschiedlichen Anwendungsfällen und Serviceanforderungen gerecht wird.
Das PGW trägt zusammen mit anderen Komponenten des 5G-Kerns zur allgemeinen Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz von 5G-Netzwerken bei und ermöglicht eine breite Palette von Diensten und Anwendungen mit unterschiedlichen Leistungsmerkmalen.