Dlaczego LTE nazywa się architekturą płaską?

LTE (Long-Term Evolution) określa się mianem „płaskiej architektury” ze względu na usprawnioną i uproszczoną strukturę sieci w porównaniu z sieciami bezprzewodowymi poprzednich generacji. Termin „płaski” oznacza odejście od bardziej hierarchicznych i złożonych architektur poprzednich generacji, takich jak 2G i 3G. Zagłębmy się w cechy, które sprawiają, że LTE jest płaską architekturą i zalety związane z tą konstrukcją:

1. Uproszczona struktura sieci:

Mniej elementów sieciowych:

W LTE architektura jest uproszczona poprzez zmniejszenie liczby elementów lub węzłów sieci. Tradycyjne architektury charakteryzowały się bardziej warstwową i hierarchiczną strukturą z wieloma elementami, ale LTE usprawnia to, co skutkuje bardziej płaską konstrukcją.

Kluczowe elementy sieci:

Główne elementy sieci w LTE obejmują rozwinięty węzeł B (eNodeB), jednostkę zarządzającą mobilnością (MME), bramę obsługującą (SGW) i bramę sieci pakietowej (PGW). Elementy te współpracują, aby obsługiwać różne aspekty komunikacji i mobilności w sieci.

2. Bezpośrednie połączenie pomiędzy eNodeB:

eNodeBs komunikują się bezpośrednio:

Jedną z cech wpływających na płaską architekturę jest bezpośrednia komunikacja pomiędzy Evolved NodeB (eNodeB). W przeciwieństwie do poprzednich generacji sieci, w których komunikacja często przebiegała przez wiele elementów sieci, LTE pozwala eNodeB na bezpośrednią komunikację między sobą.

Minimalizacja opóźnienia:

Bezpośrednia komunikacja między eNodeB zmniejsza opóźnienia, ponieważ wymiana danych może być bardziej wydajna. Jest to szczególnie ważne w przypadku aplikacji wymagających małych opóźnień, takich jak komunikacja w czasie rzeczywistym i usługi interaktywne.

3. Kontrola i separacja płaszczyzny użytkownika:

Oddzielenie zapewniające elastyczność:

LTE wprowadza separację pomiędzy płaszczyzną sterowania i płaszczyzną użytkownika. Płaszczyzna kontrolna obsługuje komunikaty sygnalizacyjne i kontrolne, natomiast płaszczyzna użytkownika jest odpowiedzialna za transport danych użytkownika. Ta separacja zwiększa elastyczność i przyczynia się do płaskiej architektury, unikając niepotrzebnej złożoności elementów sieci.

Uproszczenie projektu sieci szkieletowej:

Oddzielenie płaszczyzny sterowania i użytkownika upraszcza projektowanie sieci szkieletowej i zarządzanie nią. Umożliwia łatwiejszą skalowalność, efektywne wykorzystanie zasobów i uproszczone rozwiązywanie problemów.

4. Zmniejszona złożoność transportu zwrotnego:

Uproszczone sieci dosyłowe:

LTE upraszcza sieci dosyłowe. Dzięki bezpośredniej komunikacji pomiędzy eNodeB, złożoność infrastruktury typu backhaul jest mniejsza w porównaniu z poprzednimi generacjami. Przyczynia się to do łatwiejszego wdrażania i konserwacji.

Efektywny transport danych:

Bezpośrednie połączenie pomiędzy eNodeB ułatwia bardziej efektywny transport danych. Jest to szczególnie korzystne w scenariuszach, w których krytyczna jest wysoka szybkość transmisji danych i małe opóźnienia, na przykład w gęstych obszarach miejskich lub w przypadku obsługi szybkich usług mobilnych.

5. Skalowalność i elastyczność:

Skalowalny dla rozwoju sieci:

LTE została zaprojektowana tak, aby była skalowalna i dostosowana do wzrostu liczby użytkowników i urządzeń. Uproszczona struktura pozwala na dodanie nowych eNodeB bez wprowadzania znaczącej złożoności, dzięki czemu LTE można dostosować do zmieniających się wymagań sieci.

Wsparcie dla różnorodnych usług:

Płaska architektura LTE obsługuje szeroką gamę usług, w tym aplikacje głosowe, dane i multimedialne. Jego elastyczność pozwala na sprawną realizację różnorodnych usług o zróżnicowanych wymaganiach.

6. Zalety architektury płaskiej:

Większa wydajność sieci:

Płaska architektura LTE przyczynia się do poprawy wydajności sieci. Bezpośrednia komunikacja pomiędzy eNodeB, separacja płaszczyzny sterowania i użytkownika oraz uproszczone sieci typu backhaul wspólnie skutkują zoptymalizowanym wykorzystaniem zasobów.

Mniejsze opóźnienie:

Bezpośrednia komunikacja między eNodeB oraz oddzielenie płaszczyzny sterowania i użytkownika przyczyniają się do niższych opóźnień w sieciach LTE. Ma to kluczowe znaczenie dla świadczenia usług responsywnych i działających w czasie rzeczywistym.

Łatwość wdrożenia:

Płaska architektura upraszcza wdrażanie sieci, ułatwiając konfigurację i zarządzanie sieciami LTE. Jest to korzystne dla operatorów sieci, którzy chcą efektywnie zwiększać swój zasięg.

Wniosek:

Podsumowując, LTE nazywa się architekturą płaską, ponieważ charakteryzuje się uproszczoną i usprawnioną strukturą sieci. Konstrukcja ta, charakteryzująca się bezpośrednią komunikacją pomiędzy eNodeB, separacją płaszczyzny sterowania i użytkownika oraz zmniejszoną złożonością transmisji typu backhas, zapewnia korzyści, takie jak zwiększona wydajność, mniejsze opóźnienia i łatwość wdrożenia. Płaska architektura LTE pozycjonuje go jako wszechstronną i skalowalną technologię zdolną sprostać różnorodnym potrzebom komunikacyjnym nowoczesnych sieci bezprzewodowych.