Gelişmiş Paket Sistemi (EPS), gelişmiş paket çekirdeğini (EPC) ve gelişmiş UMTS Karasal Radyo Erişim Ağını (eUTRAN) kapsayan Uzun Süreli Evrim (LTE) ağlarında kapsamlı bir çerçevedir. 4G LTE teknolojisinde yüksek hızlı, paket anahtarlamalı iletişim sağlamanın temelini oluşturur. Bu ayrıntılı açıklamada LTE’deki Evrimleşmiş Paket Sisteminin temel bileşenlerini, işlevlerini ve özelliklerini inceleyeceğiz.
1. Gelişmiş Paket Çekirdeği (EPC):
- EPS’nin temelinde, LTE ağlarındaki kontrol ve kullanıcı düzlemi işlevlerini yönetmekten sorumlu olan Gelişmiş Paket Çekirdeği (EPC) bulunur.
- EPC, Mobilite Yönetimi Varlığı (MME), Hizmet Ağ Geçidi (SGW), Paket Veri Ağı Ağ Geçidi (PDN-GW) ve Politika ve Ücretlendirme Kuralları İşlevi (PCRF) dahil olmak üzere çeşitli temel ağ öğelerinden oluşur.
2. Mobilite Yönetimi Varlığı (MME):
- MME, UE (Kullanıcı Ekipmanı) izleme, kimlik doğrulama ve devir teslim gibi mobiliteyle ilgili işlevleri yöneten EPC’nin kritik bir bileşenidir.
- UE’lerin hücreler arasında sorunsuz geçişini sağlar ve genel mobilitenin ve oturum yönetiminin kontrolünde merkezi bir rol oynar.
3. Sunum Ağ Geçidi (SGW):
- SGW, eNodeB (Gelişmiş DüğümB) ile PDN-GW (Paket Veri Ağı Ağ Geçidi) arasında bir ağ geçidi görevi görür.
- Kullanıcı verilerinin iletilmesi, paket yönlendirme ve mobilite sabitleme ile ilgili kullanıcı düzlemi işlevlerinden sorumludur.
4. Paket Veri Ağı Ağ Geçidi (PDN-GW):
- PDN-GW, LTE ağı ile internet veya kurumsal intranetler gibi harici paket veri ağları arasında ağ geçidi görevi görür.
- IP adresi ataması, hizmet kalitesi (QoS) uygulaması ve paket filtreleme gibi görevlerden sorumludur.
5. Politika ve Ücretlendirme Kuralları İşlevi (PCRF):
- PCRF, EPC’de politika kontrolü ve ücretlendirme işlevlerini yöneten bir ağ öğesidir.
- Abonelik ve operatör politikalarına dayalı olarak QoS, ücretlendirme ve kaynak tahsisiyle ilgili politikaları belirler ve uygular.
6. Gelişmiş UMTS Karasal Radyo Erişim Ağı (eUTRAN):
- eUTRAN, kullanıcı cihazlarıyla kablosuz iletişimden sorumlu eNodeB’leri (Gelişmiş NodeB’ler) içeren EPS’nin radyo erişim ağı bileşenini temsil eder.
- İndirim bağlantısı iletimi için Dik Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (OFDMA) ve yukarı bağlantı iletimi için Tek Taşıyıcı Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (SC-FDMA) gibi gelişmiş teknolojileri kullanır.
7. EPS’nin Temel İşlevleri:
- Paket Anahtarlamalı İletişim: EPS, verimli veri aktarımına olanak tanıyan ve ağ kaynaklarının kullanımını optimize eden paket anahtarlamalı bir iletişim modeli üzerine kurulmuştur.
- Düşük Gecikme: EPS mimarisi, sesli ve görüntülü aramalar gibi gerçek zamanlı uygulamalar için hızlı yanıt veren iletişim sağlayarak gecikmeyi en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır.
- Yüksek Veri Hızları: EPS, yüksek veri hızlarını destekleyerek video akışı ve büyük dosya indirmeleri gibi bant genişliği yoğun hizmetlerin sunulmasına olanak tanır.
- Mobilite Yönetimi: MME’yi özünde bulunduran EPS, kusursuz mobilite yönetimini kolaylaştırarak kullanıcı cihazlarının hizmet kesintisi olmadan hücreler ve devirler arasında hareket etmesine olanak tanır.
8. Hizmet Kalitesi (QoS):
- EPS, çeşitli uygulamalar için farklılaştırılmış hizmet seviyeleri sağlamak üzere güçlü QoS mekanizmalarını içerir.
- QoS parametreleri gecikmeyi, verimi, paket kaybını ve güvenilirliği içerir ve farklı trafik türlerinin en iyi şekilde değerlendirilmesini sağlar.
9. Güvenlik özellikleri:
- EPS, kullanıcı verilerini korumak ve iletişimin bütünlüğünü sürdürmek için gelişmiş güvenlik özelliklerini entegre eder.
- Güvenlik mekanizmaları, aktarım sırasında bilgileri korumak için kimlik doğrulama, şifreleme ve bütünlük korumasını içerir.
10. Verimlilik ve Ölçeklenebilirlik:
- EPS’nin mimarisi, ağın kullanıcıların ve uygulamaların artan taleplerini karşılayabilmesini sağlayacak şekilde verimlilik ve ölçeklenebilirlik için tasarlanmıştır.
- Ek eNodeB’lerin dağıtımını kolaylaştırır ve LTE ağlarının gelişimini destekler.
11. Eski Ağlarla Birlikte Çalışma:
- EPS, eski ağlarla birlikte çalışacak, sorunsuz bir geçiş sağlayacak ve 2G (GSM) ve 3G (UMTS) gibi önceki nesil mobil ağlarla bir arada bulunacak şekilde tasarlanmıştır.
12. IMS Entegrasyonu:
- EPS, IP Multimedya Alt Sistemi (IMS) ile entegrasyonu destekleyerek LTE üzerinden Ses (VoLTE) ve Zengin İletişim Hizmetleri (RCS) gibi multimedya hizmetlerinin sunulmasına olanak tanır.
Çözüm:
LTE’deki Geliştirilmiş Paket Sistemi (EPS), Geliştirilmiş Paket Çekirdeğini (EPC) ve Geliştirilmiş UMTS Karasal Radyo Erişim Ağını (eUTRAN) birleştiren karmaşık bir mimariyi temsil eder. Paket anahtarlamalı iletişime, düşük gecikme süresine, yüksek veri hızlarına ve güçlü güvenlik özelliklerine vurgu yapan EPS, gelişmiş mobil geniş bant hizmetleri sunmanın ve modern LTE ağlarının çeşitli iletişim ihtiyaçlarını desteklemenin temelini oluşturur.