Krótka notatka o architekturze sieci LTE
Jak już wcześniej wspominałem o 3G i CDMA, teraz nadszedł moment, żebyś zrozumiał jak działa LTE – czyli Long Term Evolution. To technologia, która wprowadziła prawdziwą zmianę w mobilnej transmisji danych. Żebyś mógł dobrze pojąć działanie LTE, musisz znać jego architekturę, bo to od niej zależy szybkość, wydajność i opóźnienia sieci.
Architektura LTE opiera się na prostocie – usunięto elementy typowe dla starszych sieci, jak np. kontroler RNC, i skoncentrowano się na dwóch głównych częściach: sieci radiowej (E-UTRAN) oraz sieci szkieletowej (EPC).
Główne komponenty architektury LTE
- eNodeB (Evolved Node B) – stacja bazowa, która obsługuje radio, kontroluje połączenia i przesyła dane.
- EPC (Evolved Packet Core) – rdzeń sieci, który zarządza routingiem danych i mobilnością użytkownika.
- MME (Mobility Management Entity) – odpowiada za sygnalizację, uwierzytelnianie i zarządzanie sesjami.
- SGW (Serving Gateway) – przesyła dane między eNodeB a PGW, obsługuje mobilność w obrębie sieci LTE.
- PGW (Packet Data Network Gateway) – brama do internetu, przydziela adres IP, filtruje dane, obsługuje QoS.
- HSS (Home Subscriber Server) – baza danych użytkowników, zawiera dane subskrypcyjne, klucze, profile.
Przykład struktury LTE – Tabela komponentów
| Komponent | Opis funkcji |
|---|---|
| eNodeB | Łączy się bezpośrednio z urządzeniami mobilnymi i zarządza dostępem radiowym. |
| MME | Zarządza mobilnością, autoryzacją i sygnalizacją między UE a siecią. |
| SGW | Przekierowuje dane użytkownika i utrzymuje tunel danych. |
| PGW | Obsługuje połączenia z siecią zewnętrzną i przypisuje adresy IP. |
| HSS | Przechowuje dane o użytkownikach, klucze i ustawienia subskrypcji. |
W LTE wszystko działa na zasadzie architektury all-IP, więc dane i sygnały poruszają się przez sieć jako pakiety IP. Dzięki temu system może obsługiwać VoIP, streaming i inne aplikacje real-time z bardzo małym opóźnieniem. Warto tutaj wspomnieć, że EPC obsługuje też interfejsy do starszych technologii jak UMTS i GSM, co umożliwia tzw. handover między sieciami – to zagadnienie opiszę osobno jutro przy okazji omawiania technologii inter-RAT handover.
Jeśli chcesz zrozumieć LTE, musisz traktować architekturę jak fundament. Bez niej nie zrozumiesz jak działają sesje danych, jak realizowane jest przełączanie, ani jak działa zarządzanie jakością usług (QoS). Dlatego właśnie ta notatka jest kluczowa zanim przejdziemy do tematu jak działa bearer w LTE albo czym różni się MME od SGSN w sieciach starszego typu – o czym pisałem przedwczoraj przy okazji opisu architektury 3G.