En el ámbito de las telecomunicaciones móviles, el Evolved Packet Core (EPC) es un componente crítico de las redes Long-Term Evolution (LTE) y 4G. El EPC sirve como arquitectura de red central que facilita la entrega de extremo a extremo de servicios de voz y datos, asegurando una comunicación eficiente entre el equipo del usuario (UE) y las redes externas, como Internet.
Componentes y funciones clave del Evolved Packet Core (EPC):
- Entidad de Gestión de la Movilidad (MME):
- El MME es un elemento clave dentro del EPC responsable de gestionar la movilidad de los UE dentro de la red LTE. Maneja tareas como rastrear la ubicación de los UE, iniciar y coordinar traspasos entre eNodeB (estaciones base) y gestionar la autenticación y seguridad de los UE.
- Puerta de enlace de servicio (SGW):
- El SGW es un elemento crítico que funciona como puerta de enlace dentro del EPC. Es responsable de enrutar y reenviar paquetes de datos de usuario, gestionar la movilidad de los UE mediante el seguimiento de sus movimientos y garantizar la transferencia eficiente de datos entre el UE y las redes externas.
- Pasarela de red de datos de paquetes (PDN-GW):
- El PDN-GW sirve como interfaz entre la red LTE y las redes externas de paquetes de datos, como Internet o redes corporativas privadas. Gestiona la asignación de direcciones IP a los UE, realiza la traducción de direcciones de red (NAT) y desempeña un papel en la gestión de la movilidad de la UE.
- Servidor de suscriptor local (HSS):
- El HSS es una base de datos central dentro del EPC que almacena información y perfiles de suscriptores. Contiene detalles como identidades de usuario, información de suscripción y credenciales de autenticación. El HSS desempeña un papel crucial en la autenticación, autorización y gestión de la movilidad de los usuarios.
- Función de reglas de política y cobro (PCRF):
- La PCRF es responsable de implementar el control de políticas y las reglas de cobro dentro del EPC. Garantiza que las políticas de red, como la calidad de servicio (QoS) y las reglas de cobro, se apliquen adecuadamente en función de los planes de servicio, los perfiles de usuario y las condiciones de la red.
- Red Pública de Datos (PDN):
- La PDN representa las redes externas a las que se conectan los UE, incluidas Internet y las redes corporativas. El EPC facilita la comunicación entre los UE y la PDN, garantizando una conectividad y transferencia de datos perfectas.
- Función de control de portador (BCF):
- La BCF es responsable de la gestión de los portadores, que representan las rutas de comunicación entre el UE y la PDN. Establece, modifica y libera portadores según los requisitos de comunicación, garantizando una transferencia de datos y una QoS optimizadas.
- Autenticación, Autorización y Contabilidad (AAA):
- El EPC incluye mecanismos de autenticación, autorización y contabilidad para garantizar un acceso seguro y autorizado a la red. Las funciones AAA validan la identidad de los UE, autorizan su acceso a los recursos de la red y registran información de uso con fines de cobro.
- Soporte de roaming:
- El EPC admite la itinerancia fluida de UE a través de diferentes redes LTE y fronteras internacionales. Facilita el intercambio de señalización y datos de usuario entre las redes visitadas y locales para mantener un servicio continuo para los suscriptores de itinerancia.
- Interfaces:
- El EPC consta de varias interfaces que permiten la comunicación entre sus componentes. Las interfaces notables incluyen la interfaz S1 entre eNodeBs y el EPC, la interfaz S5/S8 entre SGW y PDN-GW, y la interfaz S6a entre MME y HSS.
Evolución hacia 5G: Con la introducción de 5G, la arquitectura de la red central evoluciona y el EPC sufre una transformación hacia la red 5G Core (5GC). El 5GC introduce nuevos conceptos, como la arquitectura basada en servicios (SBA), e incluye elementos como la función de gestión de acceso y movilidad (AMF) y la función de gestión de sesiones (SMF) para respaldar las capacidades mejoradas de las redes 5G.
En resumen, Evolved Packet Core (EPC) es un elemento fundamental en las redes LTE y 4G, ya que proporciona la infraestructura de red central para la entrega eficiente de servicios de voz y datos. Comprende componentes clave como MME, SGW, PDN-GW, HSS, PCRF e interfaces que en conjunto garantizan una conectividad perfecta, gestión de movilidad y comunicación segura dentro de la red LTE. La evolución hacia 5G introduce el 5G Core, basándose en las bases establecidas por el EPC para soportar las funciones y servicios avanzados de las redes 5G.