EPS in LTE staat voor Evolved Packet System. Het is een belangrijke architecturale evolutie in het LTE-netwerk (Long-Term Evolution) dat het pakketgeschakelde kernnetwerk vertegenwoordigt dat is ontworpen om efficiënte en krachtige datadiensten te bieden. EPS is een integraal onderdeel van de LTE-architectuur en ondersteunt de levering van IP-gebaseerde diensten en zorgt voor een naadloze communicatie tussen het LTE-radiotoegangsnetwerk en externe netwerken. Laten we de betekenis, componenten en functies van EPS in LTE onderzoeken:
1. Evolutie van GERAN/UTRAN naar EPS:
- GERAN/UTRAN: Vóór de introductie van LTE hadden 2G (GSM/GERAN) en 3G (UMTS/UTRAN) netwerken hun respectievelijke kernnetwerken. Met de komst van LTE leidde de behoefte aan een efficiënter en schaalbaarder pakketgeschakeld kernnetwerk tot de ontwikkeling van EPS.
- EPS Introductie: EPS is een verenigd pakketgeschakeld kernnetwerk dat tegemoetkomt aan de eisen van LTE en een naadloos en geoptimaliseerd platform biedt voor het leveren van snelle datadiensten en tegemoetkomt aan de toegenomen vraag naar mobiel breedband.
2. Componenten van EPS:
- EPC (Evolved Packet Core): De EPC is de kernnetwerkcomponent van EPS. Het bestaat uit verschillende sleutelelementen, waaronder de MME (Mobility Management Entity), SGW (Serving Gateway), PGW (PDN Gateway) en PCRF (Policy and Charging Rules Function).
- MME (Mobility Management Entity): MME verzorgt signaleringsgerelateerde taken, inclusief updates van volggebieden, overdrachten en authenticatieprocedures. Het is verantwoordelijk voor het beheer van de mobiliteit van UE’s (gebruikersapparatuur) binnen het LTE-netwerk.
- SGW (Serving Gateway): SGW dient als ankerpunt voor gebruikersgegevens in de downlink en uplink. Het beheert de routering van gebruikersdatapakketten tussen de eNodeB (Evolved NodeB) en de externe pakketdatanetwerken.
- PGW (PDN Gateway): PGW is de gateway tussen het LTE-netwerk en externe packet-datanetwerken, zoals internet of particuliere bedrijfsnetwerken. Het is verantwoordelijk voor de toewijzing van IP-adressen, het afdwingen van beleid en het filteren van pakketten.
- PCRF (Beleids- en kostenregelfunctie): PCRF speelt een cruciale rol bij de beleidscontrole en het in rekening brengen binnen de EPS. Het bepaalt het beleid voor servicekwaliteit, toewijzing van middelen en kostenregels op basis van serviceabonnementen en netwerkomstandigheden.
- HSS (Home Subscriber Server): Hoewel het geen deel uitmaakt van de EPC, is de HSS een cruciaal element in EPS. Het slaat abonneegerelateerde informatie op, inclusief gebruikersprofielen, authenticatiegegevens en abonnementsgegevens.
3. Functies van EPS:
- Packet Switching: EPS is ontworpen voor pakketgeschakelde communicatie, waardoor een efficiënte verwerking van IP-gebaseerde datadiensten mogelijk is. Dit staat in contrast met de circuitgeschakelde benadering van traditionele spraakcentrische netwerken.
- Mobiliteitsbeheer: EPS beheert de mobiliteit van UE’s naadloos, waardoor soepele overdrachten tussen verschillende eNodeB’s en updates van volggebieden worden gegarandeerd. MME speelt een centrale rol in mobiliteitsmanagement.
- Bearer Establishment and Release: EPS brengt dragers tot stand en geeft deze vrij, die logische communicatiekanalen voor gebruikersgegevens vertegenwoordigen. Deze dragers worden dynamisch opgezet op basis van de diensten en toepassingen die door de UE’s worden gebruikt.
- Quality of Service (QoS)-beheer: EPS draagt bij aan QoS-beheer door middelen te prioriteren en toe te wijzen op basis van het type service. Het zorgt ervoor dat verschillende soorten verkeer de nodige middelen ontvangen om communicatie van hoge kwaliteit te behouden.
- Opladen en beleidscontrole: PCRF in EPS is verantwoordelijk voor beleidscontrole en kostenregels. Het bepaalt het beleid voor de toewijzing van middelen, de servicekwaliteit en de kosten op basis van de geabonneerde services en netwerkomstandigheden.
4. Integratie met LTE-radiotoegangsnetwerk:
- S1 Interface: De S1-interface verbindt het LTE-radiotoegangsnetwerk (eNodeB) met de EPC. Het vergemakkelijkt de uitwisseling van controle- en gebruikersvlakverkeer tussen de LTE RAN- en EPC-elementen, inclusief de MME, SGW en PGW.
- X2 Interface: De X2-interface verbindt verschillende eNodeB’s binnen hetzelfde LTE-netwerk. Het ondersteunt functies zoals overdrachten, taakverdeling en coördinatie tussen aangrenzende basisstations.
Conclusie:
EPS in LTE vertegenwoordigt het Evolved Packet System, een uitgebreid pakketgeschakeld kernnetwerk dat de ruggengraat vormt van de LTE-architectuur. Met componenten als MME, SGW, PGW en PCRF maakt EPS efficiënte pakketgeschakelde communicatie, mobiliteitsbeheer, QoS-controle en naadloze integratie tussen het LTE-radiotoegangsnetwerk en externe pakketdatanetwerken mogelijk.