Le système de paquets évolué (EPS) dans LTE (évolution à long terme) fait référence au cadre complet qui comprend le réseau de base de paquets évolué (EPC) et le réseau d’accès radio terrestre UMTS évolué (eUTRAN). EPS est conçu pour fournir une architecture réseau à commutation de paquets hautes performances et efficace qui prend en charge la fourniture de divers services mobiles à large bande. Examinons en détail ce qu’est l’EPS dans le contexte du LTE.
1. Cœur de paquets évolué (EPC) :
- Au cœur d’EPS se trouve l’Evolved Packet Core (EPC), qui représente l’architecture réseau centrale du LTE.
- EPC se compose de plusieurs composants clés, notamment l’entité de gestion de la mobilité (MME), la passerelle de serveur (SGW), la passerelle de réseau de données par paquets (PDN-GW) et la fonction de règles de politique et de facturation (PCRF).
2. Entité de gestion de la mobilité (MME) :
- MME est responsable de la gestion des fonctions liées à la mobilité telles que le suivi de l’UE, l’authentification et les transferts.
- Il joue un rôle crucial dans le contrôle de la mobilité globale et la gestion des sessions au sein du réseau LTE.
3. Passerelle de service (SGW) :
- SGW agit comme une passerelle entre l’eNodeB (Evolved NodeB) et le PDN-GW.
- Il gère les fonctions du plan utilisateur liées au transfert des données utilisateur, au routage des paquets et à l’ancrage de la mobilité.
4. Passerelle de réseau de données par paquets (PDN-GW) :
- PDN-GW sert de passerelle entre le réseau LTE et les réseaux de données par paquets externes, tels qu’Internet ou les intranets d’entreprise.
- Il est responsable de l’attribution des adresses IP, de l’application de la qualité de service (QoS) et du filtrage des paquets.
5. Fonction de politique et de règles de facturation (PCRF) :
- PCRF est responsable du contrôle des politiques et des fonctions de facturation au sein du réseau LTE.
- Il détermine et applique les politiques liées à la qualité de service, à la facturation et à l’allocation des ressources en fonction des politiques d’abonnement et des opérateurs.
6. Réseau d’accès radio terrestre UMTS évolué (eUTRAN) :
- eUTRAN est le composant du réseau d’accès radio d’EPS, comprenant les eNodeB responsables de la communication sans fil avec les appareils des utilisateurs.
- eUTRAN prend en charge plusieurs technologies d’accès radio, notamment l’accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence (OFDMA) pour la liaison descendante et l’accès multiple par répartition en fréquence à porteuse unique (SC-FDMA) pour la liaison montante.
7. Fonctions clés d’EPS :
- Commutation de paquets : EPS est fondamentalement basé sur la communication à commutation de paquets, offrant une transmission de données efficace en décomposant les données en paquets pour la transmission sur le réseau.
- Faible latence : l’architecture d’EPS est conçue pour minimiser la latence, garantissant ainsi une communication réactive pour les applications en temps réel telles que les appels vocaux et vidéo.
- Débits de données élevés : EPS prend en charge des débits de données élevés, permettant la fourniture de services gourmands en bande passante, comme le streaming vidéo et le téléchargement de fichiers volumineux.
- Gestion de la mobilité : avec le MME en son cœur, EPS facilite une gestion transparente de la mobilité, permettant aux appareils des utilisateurs de se déplacer entre les cellules et les transferts sans interruption de service.
8. Concept du porteur :
- EPS introduit le concept de supports, qui représentent des canaux de communication dotés de caractéristiques de QoS spécifiques.
- Les supports sont utilisés pour gérer différents types de trafic, garantissant ainsi que les services ayant des exigences diverses, tels que la voix et les données, reçoivent un traitement approprié.
9. Qualité de service (QoS) :
- EPS intègre des mécanismes QoS robustes pour fournir des niveaux de service différenciés pour diverses applications.
- Les paramètres QoS incluent la latence, le débit, la perte de paquets et la fiabilité, garantissant que les différents types de trafic reçoivent un traitement optimal.
10. Fonctionnalités de sécurité :
- EPS intègre des fonctionnalités de sécurité avancées pour protéger les données des utilisateurs et maintenir l’intégrité des communications.
- Les mécanismes de sécurité incluent l’authentification, le chiffrement et la protection de l’intégrité pour protéger les informations pendant le transit.
11. Interfonctionnement avec les réseaux existants :
- EPS est conçu pour un interfonctionnement fluide avec les réseaux existants, permettant une migration et une coexistence progressives avec les générations précédentes de réseaux mobiles tels que la 3G (UMTS).
12. Intégration IMS :
- EPS prend en charge l’intégration avec le sous-système multimédia IP (IMS), permettant la fourniture de services multimédias tels que la voix sur LTE (VoLTE) et les services de communication riches (RCS).
13. Communication d’appareil à appareil :
- EPS introduit la fonctionnalité de communication entre appareils, permettant une communication directe entre les UE sans passer par l’infrastructure réseau.
14. Efficacité et évolutivité :
- L’architecture d’EPS est conçue pour être efficace et évolutive, garantissant que le réseau peut répondre aux demandes croissantes des utilisateurs et des applications.
Conclusion :
Le système de paquets évolués (EPS) en LTE représente une architecture sophistiquée et efficace qui combine le noyau de paquets évolué (EPC) et le réseau d’accès radio terrestre UMTS évolué (eUTRAN). En mettant l’accent sur la communication à commutation de paquets, la faible latence, les débits de données élevés, la gestion de la mobilité et les fonctionnalités de sécurité robustes, EPS constitue la base pour fournir des services haut débit mobiles avancés et répondre aux divers besoins des télécommunications modernes.