De LTE-architectuur (Long-Term Evolution) is ontworpen met verschillende netwerkelementen, die elk specifieke functies vervullen om de levering van snelle draadloze communicatiediensten met lage latentie te garanderen. Laten we de belangrijkste knooppunten in de LTE-architectuur in detail verkennen:
1. Gebruikersapparatuur (UE):
- Beschrijving: De UE, ook wel het mobiele apparaat of abonneeapparaat genoemd, is het eindpunt in het LTE-netwerk. Het omvat smartphones, tablets, dongles en andere apparaten die draadloze communicatie mogelijk maken.
2. Geëvolueerd knooppuntB (eNodeB):
- Description: De eNodeB, of eNB, is het LTE-basisstation dat rechtstreeks met de UE’s communiceert. Het is verantwoordelijk voor het beheer van radiobronnen, planning en overdracht. De eNodeB maakt verbinding met de Evolved Packet Core (EPC) via de S1-interface.
3. Mobiliteitsbeheersentiteit (MME):
- Beschrijving: De MME is een kernnetwerkelement dat verantwoordelijk is voor het beheer van de mobiliteit en het volgen van de locatie van UE’s. Het behandelt procedures zoals UE-registratie, paging en overdracht. De MME maakt verbinding met de eNodeB via de S1-interface en met de Home Subscriber Server (HSS) via de S6a-interface.
4. Bedieningsgateway (S-GW):
- Beschrijving: De S-GW is een sleutelcomponent in het LTE-netwerk dat fungeert als gateway voor gebruikersgegevens. Het beheert de mobiliteit op gebruikersvlak, inclusief het routeren en doorsturen van gebruikersdatapakketten. De S-GW maakt verbinding met de MME via de S11-interface en met de PDN Gateway (P-GW) via de S5/S8-interface.
5. PDN-gateway (P-GW):
- Beschrijving: De P-GW dient als interface tussen het LTE-netwerk en externe packet-datanetwerken, zoals het internet. Het is verantwoordelijk voor de toewijzing van IP-adressen, pakketfiltering en kosten. De P-GW maakt verbinding met de S-GW via de S5/S8-interface en met externe netwerken via de SGi-interface.
6. Home-abonneeserver (HSS):
- Beschrijving: De HSS is een centrale database waarin abonneegegevens en authenticatiegegevens worden opgeslagen. Het is een cruciaal element voor gebruikersauthenticatie, autorisatie en mobiliteitsbeheer. De HSS maakt verbinding met de MME via de S6a-interface.
7. Beleids- en kostenregelfunctie (PCRF):
- Beschrijving: De PCRF is verantwoordelijk voor beleidscontrole en oplaadfuncties in het LTE-netwerk. Het dwingt beleid af met betrekking tot Quality of Service (QoS) en controleert de kostenmechanismen. De PCRF werkt samen met de P-GW en andere elementen om een goede beleidshandhaving te garanderen.
8. Authenticatie en sleutelovereenkomst (AKA):
- Beschrijving: AKA is het authenticatie- en sleutelovereenkomstprotocol dat wordt gebruikt om de UE te authenticeren en veilige communicatie tot stand te brengen. Het omvat interacties tussen de UE, MME en HSS om de integriteit en vertrouwelijkheid van de communicatie te waarborgen.
9. Beleid en handhavingsfunctie voor het in rekening brengen van kosten (PCEF):
- Beschrijving: De PCEF handhaaft beleid met betrekking tot het in rekening brengen en de kwaliteit van de dienstverlening bij de S-GW. Het zorgt ervoor dat het verkeer wordt afgehandeld volgens het vastgestelde beleid en draagt bij aan effectieve kostenmechanismen.
10. Online laadsysteem (OCS):
- Beschrijving: De OCS is verantwoordelijk voor het realtime opladen en beoordelen van datagebruik. Het werkt samen met de PCRF en andere oplaadelementen om nauwkeurige oplaadinformatie voor abonnees te bieden.
11. Offline oplaadsysteem (OFCS):
- Beschrijving: De OFCS verwerkt laadinformatie die niet in realtime vereist is. Het slaat laadgegevens op voor later ophalen en analyseren, en draagt bij aan het algehele laad- en factureringsproces.
Conclusie:
De LTE-architectuur bestaat uit onderling verbonden knooppunten die gezamenlijk de levering van snelle draadloze communicatiediensten mogelijk maken. Van de UE en eNodeB op het radiotoegangsnetwerk tot de kernnetwerkelementen zoals MME, S-GW, P-GW, HSS, PCRF en oplaadsystemen: elk knooppunt speelt een specifieke rol bij het garanderen van een naadloze werking, mobiliteitsbeheer en efficiënte gegevensoverdracht in LTE-netwerken. Het samenspel tussen deze knooppunten draagt bij aan het succes van LTE als een robuuste en schaalbare draadloze communicatietechnologie.