De Evolved Packet Core (EPC) is een fundamenteel element in de architectuur van Long-Term Evolution (LTE) en 4G mobiele netwerken. Het fungeert als het kernnetwerk en speelt een cruciale rol bij het beheren en faciliteren van de end-to-end levering van data- en spraakdiensten. De EPC bestaat uit verschillende sleutelfuncties en componenten, die elk bijdragen aan de efficiënte werking en optimalisatie van het mobiele netwerk. Laten we de functies van de Evolved Packet Core in detail onderzoeken:
- Mobiliteitsbeheersentiteit (MME):
- De MME is een centraal element in de EPC dat verantwoordelijk is voor het beheer van de mobiliteit van gebruikersapparatuur (UE), waaronder smartphones, tablets en andere mobiele apparaten. De belangrijkste functies van de MME zijn onder meer UE-tracking, authenticatie, signalering en het beheren van overdrachten tussen verschillende eNodeB’s (basisstations).
- Bedieningsgateway (SGW):
- De SGW is een cruciaal onderdeel dat fungeert als toegangspoort binnen de EPC. Het is verantwoordelijk voor het routeren en doorsturen van gebruikersdatapakketten tussen de UE en externe netwerken, zoals het internet. De SGW speelt ook een rol bij het beheren van de mobiliteit van EU’s door hun bewegingen binnen het netwerk te volgen.
- Pakketgegevensnetwerkgateway (PDN-GW):
- De PDN-GW fungeert als interface tussen het LTE-netwerk en externe pakketdatanetwerken, waaronder mogelijk internet of particuliere bedrijfsnetwerken. Het beheert de toewijzing van IP-adressen aan UE’s, voert netwerkadresvertaling (NAT) uit en vergemakkelijkt gegevensoverdracht tussen de UE en externe netwerken.
- Thuisabonneeserver (HSS):
- De HSS is een gecentraliseerde database binnen de EPC waarin abonneegerelateerde informatie en profielen worden opgeslagen. Het bevat details zoals gebruikersidentiteiten, abonnementsinformatie en authenticatiereferenties. De HSS is cruciaal voor abonneebeheer, authenticatie en het garanderen van veilige toegang tot het netwerk.
- Functie beleid en kostenregels (PCRF):
- De PCRF is verantwoordelijk voor de uitvoering van beleidscontrole en tariefregels binnen de EPC. Het zorgt ervoor dat netwerkbeleid, zoals Quality of Service (QoS) en kostenregels, op de juiste manier worden toegepast op basis van serviceplannen, gebruikersprofielen en netwerkomstandigheden. De PCRF draagt bij aan een efficiënte toewijzing van middelen en servicekwaliteit.
- Openbaar datanetwerk (PDN):
- De PDN vertegenwoordigt de externe netwerken waarmee UE’s verbinding maken, inclusief internet en bedrijfsnetwerken. De EPC vergemakkelijkt de communicatie tussen UE’s en de PDN, waardoor een naadloze connectiviteit en gegevensoverdracht wordt gegarandeerd.
- Bearer Control-functie (BCF):
- De BCF beheert de oprichting, wijziging en vrijgave van dragers binnen de EPC. Dragers vertegenwoordigen de communicatiepaden tussen de UE en de PDN, en de BCF zorgt ervoor dat de netwerkbronnen efficiënt worden toegewezen, gewijzigd of vrijgegeven op basis van communicatievereisten.
- Authenticatie, autorisatie en boekhouding (AAA):
- De EPC omvat mechanismen voor authenticatie, autorisatie en boekhouding (AAA) om veilige en geautoriseerde toegang tot het netwerk te garanderen. De AAA-functies valideren de identiteit van UE’s, autoriseren hun toegang tot netwerkbronnen en registreren gebruiksinformatie voor factureringsdoeleinden.
- Roaming-ondersteuning:
- De EPC ondersteunt naadloze roaming voor EU’s over verschillende LTE-netwerken en internationale grenzen. Het vergemakkelijkt de uitwisseling van signalerings- en gebruikersgegevens tussen bezochte netwerken en thuisnetwerken, waardoor een continue service voor roamende abonnees wordt gegarandeerd.
- Interfaces:
- De EPC bestaat uit verschillende interfaces die communicatie tussen de componenten mogelijk maken. Opvallende interfaces zijn onder meer de S1-interface tussen eNodeBs (basisstations) en de EPC, de S5/S8-interface tussen de SGW en PDN-GW, en de S6a-interface tussen de MME en HSS. Deze interfaces zorgen voor de uitwisseling van signalerings- en gebruikersgegevens tussen verschillende elementen van de EPC.
Samenvattend functioneert de Evolved Packet Core (EPC) als de ruggengraat van mobiele LTE- en 4G-netwerken en biedt het cruciale mogelijkheden voor het beheren van mobiliteit, het routeren van gegevens, het faciliteren van communicatie met externe netwerken, het garanderen van abonneeauthenticatie en het ondersteunen van beleidscontrole en facturering. De efficiënte werking van de EPC is essentieel voor het leveren van hoogwaardige, veilige en naadloze mobiele diensten aan gebruikers.