El sistema de paquetes evolucionado (EPS) en LTE (evolución a largo plazo) se refiere al marco integral que comprende la red de núcleo de paquetes evolucionado (EPC) y la red de acceso de radio terrestre UMTS evolucionada (eUTRAN). EPS está diseñado para proporcionar una arquitectura de red de conmutación de paquetes eficiente y de alto rendimiento que admita la entrega de diversos servicios de banda ancha móvil. Profundicemos en los detalles de qué es EPS en el contexto de LTE.
1. Núcleo de paquetes evolucionado (EPC):
- En el corazón de EPS se encuentra el Evolved Packet Core (EPC), que representa la arquitectura de red central de LTE.
- EPC consta de varios componentes clave, incluida la entidad de gestión de movilidad (MME), la puerta de enlace de servicio (SGW), la puerta de enlace de red de datos de paquetes (PDN-GW) y la función de reglas de política y cobro (PCRF).
2. Entidad de Gestión de la Movilidad (MME):
- MME es responsable de gestionar las funciones relacionadas con la movilidad, como el seguimiento, la autenticación y los traspasos de UE.
- Desempeña un papel crucial en el control de la movilidad general y la gestión de sesiones dentro de la red LTE.
3. Puerta de enlace de servicio (SGW):
- SGW actúa como puerta de enlace entre el eNodeB (NodoB Evolucionado) y el PDN-GW.
- Maneja las funciones del plano de usuario relacionadas con el reenvío de datos del usuario, el enrutamiento de paquetes y el anclaje de movilidad.
4. Pasarela de red de datos de paquetes (PDN-GW):
- PDN-GW sirve como puerta de enlace entre la red LTE y redes externas de paquetes de datos, como Internet o intranets corporativas.
- Es responsable de la asignación de direcciones IP, el cumplimiento de la calidad de servicio (QoS) y el filtrado de paquetes.
5. Función de políticas y reglas de cobro (PCRF):
- PCRF es responsable del control de políticas y las funciones de cobro dentro de la red LTE.
- Determina y aplica políticas relacionadas con la QoS, el cobro y la asignación de recursos en función de las políticas de suscripción y del operador.
6. Red de acceso de radio terrestre UMTS evolucionada (eUTRAN):
- eUTRAN es el componente de red de acceso por radio de EPS, que comprende los eNodeB responsables de la comunicación inalámbrica con los dispositivos de los usuarios.
- eUTRAN admite múltiples tecnologías de acceso por radio, incluido el acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) para el enlace descendente y el acceso múltiple por división de frecuencia de portadora única (SC-FDMA) para el enlace ascendente.
7. Funciones clave de EPS:
- Conmutación de paquetes: EPS se basa fundamentalmente en la comunicación por conmutación de paquetes, ofreciendo una transmisión de datos eficiente al dividir los datos en paquetes para su transmisión a través de la red.
- Baja latencia: la arquitectura de EPS está diseñada para minimizar la latencia, lo que garantiza una comunicación receptiva para aplicaciones en tiempo real, como llamadas de voz y vídeo.
- Altas velocidades de datos: EPS admite altas velocidades de datos, lo que permite la entrega de servicios que consumen mucho ancho de banda, como transmisión de video y descargas de archivos de gran tamaño.
- Gestión de la movilidad: Con MME como núcleo, EPS facilita una gestión de la movilidad perfecta, permitiendo que los dispositivos de los usuarios se muevan entre celdas y traspasos sin interrupciones del servicio.
8. Concepto de portador:
- EPS introduce el concepto de portadores, que representan canales de comunicación con características QoS específicas.
- Los portadores se utilizan para manejar diferentes tipos de tráfico, asegurando que los servicios con diversos requisitos, como voz y datos, reciban el tratamiento adecuado.
9. Calidad de servicio (QoS):
- EPS incorpora sólidos mecanismos de QoS para proporcionar niveles de servicio diferenciados para diversas aplicaciones.
- Los parámetros de QoS incluyen latencia, rendimiento, pérdida de paquetes y confiabilidad, lo que garantiza que los diferentes tipos de tráfico reciban un tratamiento óptimo.
10. Funciones de seguridad:
- EPS integra funciones de seguridad avanzadas para proteger los datos del usuario y mantener la integridad de las comunicaciones.
- Los mecanismos de seguridad incluyen autenticación, cifrado y protección de la integridad para salvaguardar la información durante el tránsito.
11. Interfuncionamiento con redes heredadas:
- EPS está diseñado para una interconexión fluida con redes heredadas, lo que permite una migración gradual y la coexistencia con generaciones anteriores de redes móviles como 3G (UMTS).
12. Integración IMS:
- EPS admite la integración con el subsistema multimedia IP (IMS), lo que permite la entrega de servicios multimedia como voz sobre LTE (VoLTE) y servicios de comunicación enriquecidos (RCS).
13. Comunicación de dispositivo a dispositivo:
- EPS introduce la capacidad de comunicación de dispositivo a dispositivo, lo que permite la comunicación directa entre UE sin pasar por la infraestructura de red.
14. Eficiencia y escalabilidad:
- La arquitectura de EPS está diseñada para brindar eficiencia y escalabilidad, lo que garantiza que la red pueda manejar las crecientes demandas de los usuarios y las aplicaciones.
Conclusión:
El Sistema de Paquetes Evolucionado (EPS) en LTE representa una arquitectura sofisticada y eficiente que combina el Núcleo de Paquetes Evolucionado (EPC) y la Red de Acceso de Radio Terrestre UMTS Evolucionada (eUTRAN). Con su énfasis en la comunicación por conmutación de paquetes, baja latencia, altas velocidades de datos, gestión de la movilidad y sólidas funciones de seguridad, EPS forma la base para ofrecer servicios avanzados de banda ancha móvil y satisfacer las diversas necesidades de las telecomunicaciones modernas.