EPS w LTE oznacza Evolved Packet System. Jest to kluczowa ewolucja architektury w sieci LTE (Long-Term Evolution), która reprezentuje sieć rdzeniową z komutacją pakietów, zaprojektowaną w celu zapewnienia wydajnych i wydajnych usług transmisji danych. EPS jest integralną częścią architektury LTE, wspierając świadczenie usług w oparciu o IP i zapewniając płynną komunikację pomiędzy radiową siecią dostępową LTE a sieciami zewnętrznymi. Przyjrzyjmy się znaczeniu, komponentom i funkcjom EPS w LTE:
1. Ewolucja od GERAN/UTRAN do EPS:
- GERAN/UTRAN: Przed wprowadzeniem LTE, sieci 2G (GSM/GERAN) i 3G (UMTS/UTRAN) miały swoje odpowiednie sieci rdzeniowe. Wraz z pojawieniem się LTE potrzeba bardziej wydajnej i skalowalnej sieci rdzeniowej z komutacją pakietów doprowadziła do rozwoju EPS.
- EPS Wprowadzenie: EPS to ujednolicona sieć rdzeniowa z komutacją pakietów, która spełnia wymagania LTE, zapewniając płynną i zoptymalizowaną platformę do świadczenia usług szybkiej transmisji danych i zaspokajania zwiększonego zapotrzebowania na mobilną łączność szerokopasmową.
2. Składniki EPS:
- EPC (Evolved Packet Core): EPC jest głównym składnikiem sieci EPS. Składa się z kilku kluczowych elementów, w tym MME (podmiot zarządzający mobilnością), SGW (Serving Gateway), PGW (PDN Gateway) i PCRF (funkcja zasad i zasad pobierania opłat).
- MME (jednostka zarządzająca mobilnością): MME obsługuje zadania związane z sygnalizacją, w tym aktualizacje obszarów śledzenia, przekazywanie i procedury uwierzytelniania. Odpowiada za zarządzanie mobilnością UE (User Equipment) w sieci LTE.
- SGW (Serving Gateway): SGW służy jako punkt zakotwiczenia danych użytkownika w łączu pobierającym i wysyłającym. Zarządza trasowaniem pakietów danych użytkownika pomiędzy eNodeB (Evolved NodeB) a zewnętrznymi sieciami danych pakietowych.
- PGW (brama PDN): PGW to brama pomiędzy siecią LTE a zewnętrznymi sieciami pakietowej, takimi jak Internet lub prywatne sieci korporacyjne. Odpowiada za przydzielanie adresów IP, egzekwowanie zasad i filtrowanie pakietów.
- PCRF (Funkcja zasad i zasad pobierania opłat): PCRF odgrywa kluczową rolę w kontroli polityki i pobieraniu opłat w ramach EPS. Określa zasady dotyczące jakości usług, alokacji zasobów i zasad pobierania opłat w oparciu o subskrypcje usług i warunki sieciowe.
- HSS (domowy serwer abonencki): Chociaż nie jest częścią EPC, HSS jest krytycznym elementem EPS. Przechowuje informacje związane z subskrybentem, w tym profile użytkowników, dane uwierzytelniające i szczegóły subskrypcji.
3. Funkcje EPS:
- Przełączanie pakietów: EPS jest przeznaczony do komunikacji z komutacją pakietów, umożliwiając wydajną obsługę usług danych opartych na protokole IP. Kontrastuje to z podejściem z komutacją obwodów w tradycyjnych sieciach zorientowanych na głos.
- Zarządzanie mobilnością: EPS płynnie zarządza mobilnością UE, zapewniając płynne przekazywanie między różnymi eNodeB i aktualizacje obszarów śledzenia. MME odgrywa kluczową rolę w zarządzaniu mobilnością.
- Utworzenie i wydanie nośnika: EPS ustanawia i zwalnia nośniki, które reprezentują logiczne kanały komunikacji dla danych użytkownika. Nośniki te są konfigurowane dynamicznie w oparciu o usługi i aplikacje używane przez UE.
- Zarządzanie jakością usług (QoS): EPS uczestniczy w zarządzaniu jakością usług poprzez ustalanie priorytetów i alokację zasobów w oparciu o rodzaj usługi. Zapewnia, że różne rodzaje ruchu otrzymają niezbędne zasoby do utrzymania wysokiej jakości komunikacji.
- Opłaty i kontrola zasad: PCRF w EPS jest odpowiedzialny za kontrolę zasad i zasady pobierania opłat. Określa zasady alokacji zasobów, jakości usług i opłat w oparciu o subskrybowane usługi i warunki sieciowe.
4. Integracja z radiową siecią dostępową LTE:
- Interfejs S1: Interfejs S1 łączy radiową sieć dostępową LTE (eNodeB) z EPC. Ułatwia wymianę ruchu sterującego i użytkownika pomiędzy elementami LTE RAN i EPC, w tym MME, SGW i PGW.
- X2 Interfejs: Interfejs X2 łączy różne eNodeB w tej samej sieci LTE. Obsługuje takie funkcje, jak przekazywanie, równoważenie obciążenia i koordynacja pomiędzy sąsiadującymi stacjami bazowymi.
Wniosek:
EPS w LTE reprezentuje Evolved Packet System, kompleksową sieć rdzeniową z komutacją pakietów, która stanowi szkielet architektury LTE. Dzięki komponentom takim jak MME, SGW, PGW i PCRF, EPS umożliwia wydajną komunikację z komutacją pakietów, zarządzanie mobilnością, kontrolę QoS i bezproblemową integrację pomiędzy radiową siecią dostępową LTE a zewnętrznymi sieciami pakietowej transmisji danych.