No domínio das telecomunicações móveis, o Evolved Packet Core (EPC) é um componente crítico da Evolução de Longo Prazo (LTE) e das redes 4G. O EPC serve como arquitetura de rede central que facilita a entrega ponta a ponta de serviços de dados e voz, garantindo uma comunicação eficiente entre o equipamento do usuário (UE) e redes externas, como a Internet.
Principais componentes e funções do Evolved Packet Core (EPC):
- Entidade Gestora de Mobilidade (MME):
- O MME é um elemento chave dentro do EPC responsável pela gestão da mobilidade dos UEs dentro da rede LTE. Ele lida com tarefas como rastrear a localização de UEs, iniciar e coordenar transferências entre eNodeBs (estações base) e gerenciar a autenticação e segurança do UE.
- Gateway de serviço (SGW):
- O SGW é um elemento crítico que funciona como gateway dentro do EPC. É responsável por encaminhar e encaminhar pacotes de dados dos utilizadores, gerir a mobilidade dos UEs rastreando os seus movimentos e garantir a transferência eficiente de dados entre o UE e as redes externas.
- Gateway de rede de dados de pacotes (PDN-GW):
- O PDN-GW serve como interface entre a rede LTE e redes externas de dados por pacotes, como a Internet ou redes corporativas privadas. Ele gerencia a alocação de endereços IP aos UEs, realiza a tradução de endereços de rede (NAT) e desempenha um papel no gerenciamento de mobilidade dos UEs.
- Servidor de assinante doméstico (HSS):
- O HSS é um banco de dados central dentro do EPC que armazena informações e perfis de assinantes. Ele contém detalhes como identidades de usuários, informações de assinatura e credenciais de autenticação. O HSS desempenha um papel crucial na autenticação, autorização e gerenciamento de mobilidade do usuário.
- Função de políticas e regras de cobrança (PCRF):
- O PCRF é responsável pela implementação de regras de controle e cobrança de políticas dentro do EPC. Ele garante que as políticas de rede, como qualidade de serviço (QoS) e regras de cobrança, sejam aplicadas adequadamente com base nos planos de serviço, perfis de usuário e condições de rede.
- Rede Pública de Dados (PDN):
- O PDN representa as redes externas às quais os UEs se conectam, incluindo a Internet e as redes corporativas. O EPC facilita a comunicação entre os UEs e o PDN, garantindo conectividade e transferência de dados contínuas.
- Função de controle do portador (BCF):
- O BCF é responsável pela gestão dos portadores, que representam os caminhos de comunicação entre o UE e o PDN. Ele estabelece, modifica e libera portadores com base nos requisitos de comunicação, garantindo transferência de dados e QoS otimizadas.
- Autenticação, Autorização e Contabilidade (AAA):
- O EPC inclui mecanismos de autenticação, autorização e contabilidade para garantir acesso seguro e autorizado à rede. As funções AAA validam a identidade dos UEs, autorizam o seu acesso aos recursos da rede e registam informações de utilização para fins de cobrança.
- Suporte para roaming:
- O EPC suporta roaming contínuo de UEs em diferentes redes LTE e fronteiras internacionais. Facilita a troca de sinalização e dados do usuário entre as redes visitadas e domésticas para manter o serviço contínuo para assinantes de roaming.
- Interfaces:
- O EPC consiste em diversas interfaces que permitem a comunicação entre seus componentes. Interfaces notáveis incluem a interface S1 entre eNodeBs e o EPC, a interface S5/S8 entre o SGW e PDN-GW e a interface S6a entre o MME e o HSS.
Evolução para 5G: Com a introdução do 5G, a arquitetura da rede principal evolui e o EPC passa por uma transformação para a rede 5G Core (5GC). O 5GC introduz novos conceitos, como Arquitetura Baseada em Serviços (SBA), e inclui elementos como a Função de Gerenciamento de Acesso e Mobilidade (AMF) e a Função de Gerenciamento de Sessão (SMF) para apoiar os recursos aprimorados das redes 5G.
Em resumo, o Evolved Packet Core (EPC) é um elemento fundamental nas redes LTE e 4G, fornecendo a infraestrutura de rede principal para a entrega eficiente de serviços de dados e voz. É composto por componentes-chave, como MME, SGW, PDN-GW, HSS, PCRF e interfaces que, coletivamente, garantem conectividade contínua, gerenciamento de mobilidade e comunicação segura dentro da rede LTE. A evolução para o 5G introduz o 5G Core, baseado na base estabelecida pelo EPC para suportar os recursos e serviços avançados das redes 5G.