Ogólna architektura LTE z elementami sieci EPC oraz podział funkcji między E-UTRAN i EPC
Dziś przyjrzymy się ogólnej architekturze LTE, w tym elementom sieci EPC oraz podziałowi funkcji między E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) i EPC (Evolved Packet Core). To zrozumienie jest kluczowe, ponieważ pozwala Ci na lepsze zrozumienie, jak LTE zapewnia szybki i efektywny dostęp do internetu mobilnego. Jeśli wcześniej zapoznaliśmy się z podstawowymi elementami LTE, to teraz wejdziemy w szczegóły, jak te elementy współpracują ze sobą.
Architektura LTE
W architekturze LTE, sieć jest podzielona na dwie główne części: E-UTRAN (czyli dostęp radiowy LTE) oraz EPC (jądro sieci LTE). Celem tego podziału jest zwiększenie wydajności sieci oraz uproszczenie zarządzania ruchem. Pozwól, że teraz przybliżę Ci te dwie części i ich funkcje.
E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)
E-UTRAN odpowiada za zapewnienie dostępu do sieci poprzez radio, a dokładniej poprzez stacje bazowe znane jako eNodeB (evolved Node B). Zajmuje się ona zarówno przesyłaniem danych, jak i zarządzaniem komunikacją między urządzeniami (UE) a siecią. E-UTRAN odpowiada za:
- Wysyłanie i odbieranie sygnałów radiowych z urządzeń (UE).
- Zarządzanie mobilnością użytkownika w obrębie sieci.
- Konfigurację parametrów radiowych, takich jak pasmo, moc sygnału i inne.
- Koordynowanie procesów, takich jak przełączanie (handover) między komórkami.
EPC (Evolved Packet Core)
EPC to jądro sieci LTE, które zarządza ruchem pakietowym i zapewnia funkcje niezbędne do obsługi użytkowników. EPC składa się z kilku kluczowych elementów, takich jak:
- MME (Mobility Management Entity): Odpowiada za zarządzanie mobilnością, autentykację użytkowników oraz zarządzanie sesjami.
- SGW (Serving Gateway): Przesyła dane pomiędzy eNodeB a PGW, zapewniając funkcje routingu i przechowywania danych.
- PGW (Packet Gateway): Odpowiada za dostęp do internetu, przechodzi ruch pomiędzy siecią LTE a zewnętrzną siecią IP (np. Internet). Przechowuje również dane o sesjach użytkowników.
Podział funkcji między E-UTRAN i EPC
Ważne jest, aby zrozumieć, że w sieci LTE różne funkcje są przypisane do E-UTRAN i EPC. E-UTRAN odpowiada za zarządzanie dostępem radiowym, podczas gdy EPC koncentruje się na zarządzaniu ruchem danych, sesjami i mobilnością. Oto jak to działa:
- E-UTRAN: Zarządza komunikacją między urządzeniami (UE) a siecią, zapewnia dostęp radiowy i realizuje operacje przełączania.
- EPC: Zarządza trasowaniem danych, przechowuje dane o użytkownikach, zapewnia dostęp do internetu i obsługuje mobilność na wyższym poziomie.
Przykład działania sieci LTE
Załóżmy, że łączysz się z internetem za pomocą swojego smartfona (UE). Po pierwsze, E-UTRAN zapewnia Ci dostęp radiowy, wysyłając sygnał do najbliższej stacji bazowej eNodeB. Następnie, eNodeB przesyła te dane do EPC, gdzie trafiają do SGW, a później do PGW, który zapewnia dostęp do internetu. W tym momencie Twoje dane są przesyłane do sieci, a cały proces jest realizowany za pomocą różnych funkcji przypisanych do E-UTRAN i EPC.
Wnioski
Podsumowując, architektura LTE jest zaprojektowana w taki sposób, aby maksymalizować wydajność sieci i zapewniać szybki dostęp do internetu mobilnego. E-UTRAN i EPC odgrywają kluczową rolę w tej architekturze, z E-UTRAN odpowiedzialnym za dostęp radiowy, a EPC za zarządzanie ruchem i mobilnością. Zrozumienie tego podziału funkcji jest kluczowe, aby zrozumieć, jak LTE działa jako system.