Mobil telekomünikasyon alanında Evrimleşmiş Paket Çekirdeği (EPC), Uzun Vadeli Gelişimin (LTE) ve 4G ağlarının kritik bir bileşenidir. EPC, veri ve ses hizmetlerinin uçtan uca teslimini kolaylaştıran, kullanıcı ekipmanı (UE) ile internet gibi harici ağlar arasında verimli iletişim sağlayan çekirdek ağ mimarisi olarak hizmet eder.
Gelişmiş Paket Çekirdeğinin (EPC) Anahtar Bileşenleri ve İşlevleri:
- Hareketlilik Yönetimi Varlığı (MME):
- MME, EPC içinde UE’lerin LTE ağı içindeki hareketliliğinin yönetilmesinden sorumlu olan önemli bir unsurdur. UE’lerin konumunun izlenmesi, eNodeB’ler (baz istasyonları) arasındaki devirlerin başlatılması ve koordine edilmesi ve UE kimlik doğrulaması ve güvenliğinin yönetilmesi gibi görevleri yerine getirir.
- Sunum Ağ Geçidi (SGW):
- SGW, EPC içerisinde ağ geçidi görevi gören kritik bir unsurdur. Kullanıcı veri paketlerinin yönlendirilmesinden ve iletilmesinden, UE’lerin hareketlerini takip ederek hareketliliğinin yönetilmesinden ve UE ile dış ağlar arasında verimli veri aktarımının sağlanmasından sorumludur.
- Paket Veri Ağı Ağ Geçidi (PDN-GW):
- PDN-GW, LTE ağı ile internet veya özel kurumsal ağlar gibi harici paket veri ağları arasında arayüz görevi görür. IP adreslerinin UE’lere tahsisini yönetir, ağ adresi çevirisini (NAT) gerçekleştirir ve UE mobilite yönetiminde rol oynar.
- Ev Abone Sunucusu (HSS):
- HSS, EPC içinde abone bilgilerini ve profillerini saklayan merkezi bir veritabanıdır. Kullanıcı kimlikleri, abonelik bilgileri ve kimlik doğrulama bilgileri gibi ayrıntıları içerir. HSS, kullanıcı kimlik doğrulaması, yetkilendirmesi ve mobilite yönetiminde çok önemli bir rol oynar.
- Politika ve Ücretlendirme Kuralları İşlevi (PCRF):
- PCRF, EPC içindeki politika kontrolü ve ücretlendirme kurallarının uygulanmasından sorumludur. Hizmet kalitesi (QoS) ve ücretlendirme kuralları gibi ağ politikalarının hizmet planlarına, kullanıcı profillerine ve ağ koşullarına göre uygun şekilde uygulanmasını sağlar.
- Genel Veri Ağı (PDN):
- PDN, internet ve kurumsal ağlar dahil olmak üzere UE’lerin bağlandığı harici ağları temsil eder. EPC, UE’ler ile PDN arasındaki iletişimi kolaylaştırarak kesintisiz bağlantı ve veri aktarımı sağlar.
- Taşıyıcı Kontrol Fonksiyonu (BCF):
- BCF, UE ile PDN arasındaki iletişim yollarını temsil eden taşıyıcıların yönetiminden sorumludur. İletişim gereksinimlerine göre taşıyıcıları oluşturur, değiştirir ve serbest bırakır, böylece optimize edilmiş veri aktarımı ve QoS sağlar.
- Kimlik Doğrulama, Yetkilendirme ve Hesaplama (AAA):
- EPC, ağa güvenli ve yetkili erişim sağlamak için kimlik doğrulama, yetkilendirme ve muhasebe mekanizmaları içerir. AAA işlevleri, UE’lerin kimliğini doğrular, ağ kaynaklarına erişimlerini yetkilendirir ve kullanım bilgilerini ücretlendirme amacıyla kaydeder.
- Dolaşım Desteği:
- EPC, UE’lerin farklı LTE ağları ve uluslararası sınırlar boyunca kesintisiz dolaşımını destekler. Gezici aboneler için sürekli hizmet sağlamak üzere ziyaret edilen ağlar ile ev ağları arasında sinyal ve kullanıcı verilerinin alışverişini kolaylaştırır.
- Arayüzler:
- EPC, bileşenleri arasında iletişimi sağlayan çeşitli arayüzlerden oluşur. Dikkate değer arayüzler arasında eNodeB’ler ile EPC arasındaki S1 arayüzü, SGW ile PDN-GW arasındaki S5/S8 arayüzü ve MME ile HSS arasındaki S6a arayüzü yer alır.
5G’ye Evrim: 5G’nin kullanıma sunulmasıyla birlikte çekirdek ağ mimarisi gelişir ve EPC, 5G Çekirdek (5GC) ağına dönüşüm geçirir. 5GC, Hizmet Tabanlı Mimari (SBA) gibi yeni kavramları tanıtıyor ve 5G ağlarının gelişmiş yeteneklerini desteklemek için Erişim ve Mobilite Yönetimi İşlevi (AMF) ve Oturum Yönetimi İşlevi (SMF) gibi öğeleri içeriyor.
Özetle, Geliştirilmiş Paket Çekirdeği (EPC), LTE ve 4G ağlarında veri ve ses hizmetlerinin verimli şekilde sunulması için çekirdek ağ altyapısını sağlayan çok önemli bir öğedir. MME, SGW, PDN-GW, HSS, PCRF gibi temel bileşenleri ve LTE ağı içinde toplu olarak kesintisiz bağlantı, mobilite yönetimi ve güvenli iletişimi sağlayan arayüzleri içerir. 5G’nin evrimi, 5G ağlarının gelişmiş özelliklerini ve hizmetlerini desteklemek için EPC tarafından atılan temel üzerine inşa edilen 5G Çekirdeği’ni sunuyor.