Bei 5G sind SGW (Serving Gateway) und PGW (Packet Data Network Gateway) integrale Bestandteile der Netzwerkarchitektur Evolved Packet Core (EPC). Diese Gateways spielen eine entscheidende Rolle bei der Weiterleitung, Verwaltung und Verarbeitung des Datenverkehrs in einem 5G-Netzwerk.
- Serving Gateway (SGW):
- Funktionalität: Das SGW ist für die Verwaltung der Benutzerdaten während der aktiven Sitzung des Benutzergeräts (UE) verantwortlich. Es fungiert als Ankerpunkt für den Datenpfad und leitet und leitet Benutzerdatenpakete zwischen dem UE und dem Packet Data Network Gateway (PGW) weiter.
- Mobilitätsmanagement: SGW ist am Mobilitätsmanagement des UE beteiligt und übernimmt Aufgaben im Zusammenhang mit der Verfolgung des Standorts des UE, der Verwaltung von Übergaben zwischen Zellen und der Gewährleistung einer nahtlosen Konnektivität, während sich das UE innerhalb des Netzwerks bewegt.
- Packet Data Network Gateway (PGW):
- Funktionalität: Das PGW dient als Verbindungspunkt zwischen dem 5G-Netzwerk und externen Paketdatennetzwerken wie dem Internet oder privaten Netzwerken. Es ist für Aufgaben im Zusammenhang mit der Zuweisung von IP-Adressen, der Authentifizierung und der Durchsetzung von Richtlinien verantwortlich.
- Traffic Routing: PGW spielt eine entscheidende Rolle bei der Weiterleitung von Benutzerdaten zu und von externen Netzwerken. Es verwaltet außerdem Quality of Service (QoS)-Richtlinien und stellt so sicher, dass verschiedene Arten von Datenverkehr hinsichtlich Priorität und Ressourcenzuweisung angemessen behandelt werden.
- Sitzungsverwaltung:
- SGW und PGW arbeiten bei der Verwaltung von Benutzersitzungen zusammen. SGW verwaltet den Datenpfad für das UE während einer aktiven Sitzung, während PGW Aufgaben im Zusammenhang mit dem Aufbau, der Beendigung und der Durchsetzung von Richtlinien übernimmt.
- Dynamische IP-Adresszuweisung:
- PGW ist für die dynamische Zuweisung von IP-Adressen an UEs verantwortlich, damit diese mit externen Netzwerken kommunizieren können. Diese dynamische Zuweisung unterstützt die Mobilität und ermöglicht es UEs, die Konnektivität aufrechtzuerhalten, selbst wenn sie sich innerhalb des Netzwerks bewegen.
- Richtliniendurchsetzung:
- Sowohl SGW als auch PGW sind an der Durchsetzung von Richtlinien im Zusammenhang mit dem Datenverkehr beteiligt. Dazu gehört die Anwendung von QoS-Richtlinien, Verkehrsfilterregeln und die Sicherstellung, dass die Netzwerkressourcen effizient genutzt werden.
- Inhaberverwaltung:
- In 5G stellen Träger Kommunikationskanäle dar, die zwischen dem UE und dem Netzwerk für bestimmte Dienste oder Anwendungen eingerichtet werden. SGW und PGW sind für die Verwaltung dieser Träger verantwortlich und stellen sicher, dass jeder Dienst oder jede Anwendung das entsprechende Maß an Konnektivität und Ressourcen erhält.
- Verkehrsflusskontrolle:
- SGW und PGW tragen dazu bei, den Fluss des Benutzerdatenverkehrs zu steuern. Sie ermöglichen effizientes Routing, Überlastungskontrolle und Lastausgleich, um die Nutzung von Netzwerkressourcen zu optimieren.
- Richtlinie und Ladekontrolle (PCC):
- PGW spielt eine entscheidende Rolle bei der Richtlinien- und Ladekontrolle (PCC). Es erzwingt Gebühren- und Abrechnungsrichtlinien und stellt sicher, dass den Benutzern die von ihnen genutzten Datendienste angemessen in Rechnung gestellt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass SGW und PGW Schlüsselkomponenten der 5G-Netzwerkarchitektur sind und zusammenarbeiten, um Benutzerdaten zu verwalten, Sitzungen einzurichten und aufrechtzuerhalten, Richtlinien durchzusetzen und die Konnektivität zwischen dem UE und externen Paketdatennetzwerken zu erleichtern. Ihre Rollen bei der Datenweiterleitung, dem Mobilitätsmanagement und der Durchsetzung von Richtlinien tragen zum effizienten und zuverlässigen Betrieb des 5G-Netzwerks bei.