LTE-signalering (Long-Term Evolution) omvat de uitwisseling van besturings- en managementinformatie tussen verschillende elementen binnen het LTE-netwerk om communicatiesessies tot stand te brengen en te onderhouden. Er worden verschillende protocollen gebruikt om de signalering in LTE te vergemakkelijken, die zowel de besturingsvlak- als de gebruikersvlakfunctionaliteiten bestrijken. Laten we de belangrijkste signaalprotocollen onderzoeken die in LTE worden gebruikt:
Besturingsvlaksignaleringsprotocollen:
1. Radiobronbeheer (RRC):
- RRC is een protocol dat verantwoordelijk is voor het opzetten, onderhouden en vrijgeven van radiodragers in LTE. Het beheert radiobronnen en ondersteunt signalering voor functies zoals het opzetten van verbindingen, overdrachten en mobiliteitsbeheer.
2. Niet-toegangsstratum (NAS):
- Het Non-Access Stratum omvat signaleringsprotocollen voor communicatie tussen de gebruikersapparatuur (UE) en de Mobility Management Entity (MME) in het LTE-netwerk. NAS-protocollen verwerken functies zoals koppelen, loskoppelen, beveiligingsprocedures en mobiliteitsbeheer.
3. Packet Data Convergence Protocol (PDCP):
- PDCP is verantwoordelijk voor headercompressie en -decompressie, codering en integriteitsbescherming. Het zorgt voor een efficiënte en veilige overdracht van gebruikersgegevens tussen de UE en de ontwikkelde NodeB (eNodeB).
4. Radioverbindingscontrole (RLC):
- RLC beheert de segmentatie, hermontage en foutcorrectie van gegevens die worden verzonden tussen de UE en de eNodeB. Het zorgt voor een betrouwbare gegevensoverdracht via de radio-interface.
5. Gemiddelde toegangscontrole (MAC):
- MAC-protocol verzorgt de planning, prioritering en coördinatie van bronnen in de radio-interface. Het speelt een cruciale rol bij het beheren van de toegang tot het gedeelde radiokanaal.
Gebruikervlaksignaleringsprotocollen:
1. GPRS Tunneling Protocol (GTP):
- GTP wordt gebruikt voor het creëren en onderhouden van tunnels tussen verschillende netwerkelementen, zoals de Serving Gateway (SGW) en Packet Data Network Gateway (PDN-GW). Het is essentieel voor het verzenden van gebruikersgegevens in zowel de uplink- als de downlinkrichting.
2. Gebruikersdatagramprotocol (UDP):
- UDP is een transportlaagprotocol dat op het gebruikersvlak wordt gebruikt voor het transporteren van spraak- en videoverkeer. Het biedt verbindingsloze en lichtgewicht communicatie die geschikt is voor realtime toepassingen.
3. Realtime transportprotocol (RTP):
- RTP wordt gebruikt in combinatie met UDP voor het verzenden van realtime audio- en videogegevens. Het ondersteunt functies zoals identificatie van de payload, sequencing en tijdstempels.
4. IP (internetprotocol):
- IP is het fundamentele protocol voor gegevensoverdracht in LTE. Het biedt adresserings- en routeringsmogelijkheden om de juiste levering van gebruikersgegevens tussen netwerkelementen te garanderen.
Signalering tussen netwerkelementen:
1. S1-MME (S1-toepassingsprotocol – MME):
- S1-MME is een protocol dat wordt gebruikt voor communicatie tussen de eNodeB en de Mobility Management Entity (MME). Het vergemakkelijkt de signalering op het besturingsvlak voor functies zoals UE koppelen, loskoppelen en overdrachten.
2. S1-U (S1-gebruikersvlak):
- S1-U is het gebruikersvlakprotocol dat wordt gebruikt voor communicatie tussen de eNodeB en de SGW. Het ondersteunt de overdracht van gebruikersgegevens tussen deze elementen.
3. S6a (S6a-toepassingsprotocol):
- S6a wordt gebruikt voor communicatie tussen de MME en de Home Subscriber Server (HSS) voor authenticatie-, autorisatie- en mobiliteitsbeheerfuncties.
4. X2 (X2-toepassingsprotocol):
- X2 wordt gebruikt voor communicatie tussen verschillende eNodeB’s. Het ondersteunt functies zoals overdrachten en coördinatie tussen cellen.
Conclusie:
LTE-signalering omvat een uitgebreide reeks protocollen die zowel het besturingsvlak als het gebruikersvlak bestrijken. Deze protocollen zorgen voor het efficiënt opzetten, beheren en vrijgeven van communicatiesessies, evenals de veilige en betrouwbare overdracht van gebruikersgegevens binnen het LTE-netwerk.