Quelle est la fonction de SGW et PGW ?

Dans les réseaux LTE (Long-Term Evolution), SGW (Serving Gateway) et PGW (Packet Data Network Gateway) font tous deux partie intégrante de l’architecture Evolved Packet Core (EPC). Ces passerelles jouent un rôle crucial dans la gestion de la connectivité des données, du routage des paquets et servent d’intermédiaires entre les appareils utilisateur (UE) et les réseaux de données par paquets externes. Explorons en détail les fonctions et responsabilités du SGW et du PGW dans les réseaux LTE.

Fonctions de SGW en LTE :

1. Routage et transfert de données :

Optimisation du transfert de données : la fonction principale du SGW est d’acheminer et de transférer les paquets de données utilisateur au sein du réseau LTE. Il optimise le transfert de données entre les UE et les réseaux de données par paquets externes, tels qu’Internet.

2. Gestion des porteurs :

Établissement, maintenance et libération : le SGW gère l’établissement, la maintenance et la libération des porteurs. Les supports représentent des canaux de communication avec des paramètres de qualité de service (QoS) spécifiques, garantissant que les UE disposent des ressources nécessaires pour leurs besoins de communication.

3. Mémoire tampon des paquets de liaison descendante :

Stockage temporaire des données de liaison descendante : le SGW met temporairement en mémoire tampon les paquets de données utilisateur de liaison descendante, facilitant ainsi une transmission efficace des données aux UE. Ceci est particulièrement important dans les scénarios où l’UE peut ne pas être immédiatement disponible pour recevoir des données.

4. Enrichissement de l’en-tête du plan utilisateur :

Ajout ou modification d’en-têtes : le SGW peut enrichir les en-têtes des paquets de données utilisateur dans la liaison descendante, en ajoutant ou en modifiant les en-têtes selon les besoins. Ceci est fait pour améliorer ou modifier les informations associées aux données utilisateur.

5. Filtrage de paquets :

Politiques de contrôle du trafic : SGW met en œuvre un filtrage de paquets pour contrôler et gérer le trafic de données en fonction de politiques prédéfinies. Le filtrage peut être basé sur des adresses source ou de destination, des applications ou des types de contenu.

6. Support de chargement :

Surveillance de l’utilisation pour la facturation : le SGW surveille l’utilisation des données par les UE, fournissant des données à des fins de facturation. Il suit le volume de données consommées par les utilisateurs individuels, permettant une facturation précise basée sur les politiques définies par l’opérateur.

7. Gestion de la mobilité :

Support de transfert UE : le SGW est impliqué dans les procédures liées à la mobilité, prenant en charge les transferts entre différentes cellules ou eNB. Il garantit une connectivité transparente aux UE lorsqu’ils se déplacent au sein du réseau LTE.

8. Interception légale :

Conformité aux réglementations : le SGW prend en charge les capacités d’interception légales, permettant aux autorités d’intercepter et de surveiller les communications conformément aux exigences légales. Cela garantit le respect des normes réglementaires.

9. Gestion du contexte :

Maintenir le contexte utilisateur : le SGW gère les informations contextuelles associées à chaque utilisateur, garantissant que les paramètres et paramètres pertinents sont conservés pendant toute la durée de la session de communication.

10. Prise en charge de l’itinérance :

Interfonctionnement avec les réseaux externes : le SGW prend en charge l’itinérance transparente pour les UE, permettant ainsi la communication et le transfert de données lorsque les UE se déplacent entre les réseaux LTE et les réseaux externes situés à différents endroits.

Fonctions de PGW en LTE :

1. Attribution d’adresse IP :

Attribution dynamique : le PGW est responsable de l’attribution dynamique des adresses IP aux appareils des utilisateurs au sein du réseau LTE. Cela permet aux UE de communiquer sur Internet et d’autres réseaux IP.

2. Routage des paquets :

Détermination des chemins de données : à l’instar du SGW, le PGW détermine les chemins de données appropriés pour les paquets entrants et sortants. Il joue un rôle clé dans le routage des données entre les UE et les réseaux de données par paquets externes, garantissant ainsi une communication efficace et fiable.

3. Contrôle du porteur :

Établissement et libération : le PGW, comme le SGW, gère l’établissement, la maintenance et la libération des porteurs. Cela garantit que les UE disposent des ressources nécessaires à leurs besoins de communication.

4. Gestion de la qualité de service (QoS) :

Priorisation du trafic : le PGW est impliqué dans la gestion des paramètres de QoS pour hiérarchiser le trafic en fonction de différentes applications et services. Cela garantit une expérience utilisateur cohérente et fiable, en particulier dans des scénarios avec des conditions de réseau variables.

5. Support de recharge et de facturation :

Surveillance de l’utilisation : à l’instar du SGW, le PGW surveille l’utilisation des données par les UE, fournissant des données à des fins de facturation. Il suit le volume de données consommées par les utilisateurs individuels, permettant une facturation précise basée sur les politiques définies par l’opérateur.

6. Interception légale :

Conformité aux réglementations : le PGW prend en charge les capacités d’interception légales, permettant aux autorités d’intercepter et de surveiller les communications conformément aux exigences légales. Cela garantit le respect des normes réglementaires.

7. Filtrage de paquets :

Politiques de contrôle du trafic : PGW met en œuvre un filtrage de paquets pour contrôler et gérer le trafic de données en fonction de politiques prédéfinies. Cela peut inclure un filtrage basé sur les adresses source ou de destination, les applications ou les types de contenu.

8. Passerelle vers les réseaux externes :

Accès à Internet et aux services externes : similaire au SGW, le PGW sert de passerelle entre le réseau LTE et les réseaux de données par paquets externes, tels qu’Internet. Il permet aux UE d’accéder à des services externes, de naviguer sur Internet et de communiquer avec des appareils sur d’autres réseaux.

9. Gestion dynamique du pool d’adresses IP :

Allocation efficace des ressources : le PGW gère un pool dynamique d’adresses IP, garantissant une allocation et une désallocation efficaces en fonction de la demande des UE. Cela contribue à l’utilisation optimale des ressources IP disponibles.

10. Connectivité du réseau de données par paquets (PDN) :

Sélection et connectivité PDN : le PGW aide les UE à sélectionner et à se connecter à des réseaux de données par paquets (PDN) spécifiques. Cela permet aux UE d’accéder à différents services et réseaux externes en fonction de leurs préférences et exigences.

11. Gestion de la mobilité :

Gestion de la mobilité des UE : le PGW est impliqué dans la gestion des procédures liées à la mobilité, telles que le transfert des UE entre différentes cellules ou eNB. Cela garantit une connectivité transparente pour les UE lorsqu’ils se déplacent au sein du réseau LTE.

12. Assistance des services d’urgence :

Traitement prioritaire : le PGW soutient les services d’urgence en assurant un traitement prioritaire des appels d’urgence, garantissant ainsi une communication rapide et fiable dans les situations critiques.

13. Inspection approfondie des paquets (DPI) :

Analyse du contenu des paquets : le PGW peut effectuer une inspection approfondie des paquets pour analyser le contenu des paquets. Cela permet d’appliquer des politiques spécifiques, telles que la gestion du trafic ou le filtrage de contenu.

14. Prise en charge de l’itinérance :

Interfonctionnement avec les réseaux externes : Semblable au SGW, le PGW prend en charge l’itinérance transparente pour les UE, permettant ainsi la communication et le transfert de données lorsque les UE se déplacent entre les réseaux LTE et les réseaux externes situés à différents endroits.

Conclusion :

En résumé, les réseaux SGW et PGW dans les réseaux LTE servent de passerelles critiques au sein de l’architecture EPC, avec des fonctions allant du routage des données et de la gestion du support à la gestion de la qualité de service, à la prise en charge de la facturation et à l’interfonctionnement avec les réseaux externes. Ensemble, ils jouent un rôle clé en garantissant une communication efficace, sécurisée et transparente pour les appareils des utilisateurs au sein des réseaux LTE.