Was ist EPC im 5G-Kernnetz?
Das EPC (Evolved Packet Core) ist die Kernnetzarchitektur des LTE-Netzes und bildet die Grundlage für die erste Phase der 5G-Implementierung im Non-Standalone-Modus (NSA). In dieser Konfiguration wird 5G NR (New Radio) über das bestehende LTE-Kernnetz betrieben, wobei das EPC weiterhin zentrale Netzwerkfunktionen übernimmt.
Hauptkomponenten des EPC
Das EPC besteht aus mehreren logischen Netzwerkfunktionen, die jeweils spezifische Aufgaben innerhalb des Mobilfunk-Kernnetzes übernehmen:
- MME (Mobility Management Entity): Verantwortlich für die Steuerungsebene (Control Plane). Es verwaltet die Anmeldungen der Nutzer, Mobilitätsereignisse, Authentifizierung und Übergaben (Handovers).
- SGW (Serving Gateway): Verarbeitet den Benutzerdatenverkehr zwischen den Basisstationen und dem PGW. Es dient als lokaler Ankerpunkt für Mobilität.
- PGW (Packet Data Network Gateway): Verbindet das Mobilfunknetz mit externen Netzwerken wie dem Internet. Zuständig für IP-Adressvergabe, QoS und Abrechnungsrichtlinien.
- HSS (Home Subscriber Server): Zentrale Datenbank für Benutzerprofile, Authentifizierungsinformationen und Abonnentenstatus.
- PCRF (Policy and Charging Rules Function): Bestimmt Regeln für Datenverkehrssteuerung und Abrechnung, etwa für QoS oder Datenlimits.
Funktion des EPC in 5G-NSA-Netzen
Im 5G Non-Standalone-Modus (NSA) wird das 5G-Radio (gNodeB) an das vorhandene LTE-Kernnetz angeschlossen. Die Steuerinformationen laufen weiterhin über das LTE-Netz (über eNodeB und MME), während die Benutzerdaten durch die 5G-Basisstation übertragen werden. Das EPC verwaltet dabei weiterhin alle Kontroll- und Nutzerebenenprozesse.
Übergang von EPC zu 5GC (5G Core)
Im 5G-Standalone-Modus (SA) wird das EPC durch eine neue, servicebasierte Kernarchitektur ersetzt – den sogenannten 5G Core (5GC). Dort werden traditionelle EPC-Funktionen durch neue Netzwerkfunktionen wie AMF, SMF und UPF ersetzt, die über standardisierte Schnittstellen kommunizieren.
Was ersetzt das EPC im 5G-Core?
Im 5G-Kernnetz (5GC) wird das EPC durch folgende Komponenten ersetzt:
- MME → AMF (Access and Mobility Management Function)
- SGW + PGW → UPF (User Plane Function)
- PCRF → PCF (Policy Control Function)
- HSS → UDM (Unified Data Management)
Welche Rolle spielt das EPC in der Anfangsphase von 5G?
Da viele Netzbetreiber den NSA-Ansatz nutzen, bleibt das EPC in der Anfangsphase von 5G weiterhin essenziell. Es ermöglicht eine kosteneffiziente Integration von 5G-Radionetzwerken, ohne das komplette Kernnetz sofort zu erneuern.
Was ist der Unterschied zwischen EPC und 5GC?
Das EPC basiert auf einer klassischen, komponentenbasierten Architektur mit klar getrennten Schnittstellen. Der 5GC hingegen ist servicebasiert, flexibler, virtualisierungsfreundlich und erlaubt Netzwerk-Slicing, dynamisches Routing und verbesserte Latenzsteuerung.
Welche Vorteile hat EPC in 5G-NSA?
- Schneller Rollout von 5G mit bestehender LTE-Infrastruktur
- Nutzung bewährter Netzfunktionen für Authentifizierung, Mobilitätsmanagement und Datenweiterleitung
- Kompatibilität mit LTE-Endgeräten und bestehenden Core-Funktionen
Verwandte Fragen
Wie erfolgt der Übergang vom EPC zum 5G Core?
Der Übergang erfolgt meist schrittweise. Betreiber beginnen mit NSA (EPC + 5G NR) und erweitern ihr Netzwerk später um 5GC-Komponenten, wobei neue Dienste und niedrige Latenz erst mit SA (Standalone) voll verfügbar sind.
Warum ist EPC in 5G NSA erforderlich?
Da NSA 5G NR mit LTE kombiniert, wird das EPC für Kontrolle, Sitzungserstellung und Datentransport benötigt. Es übernimmt alle Funktionen, die der 5G Core in SA übernehmen würde.