LTE’deki EPS, Evrimleşmiş Paket Sistemi anlamına gelir. Verimli ve yüksek performanslı veri hizmetleri sağlamak üzere tasarlanmış paket anahtarlamalı çekirdek ağı temsil eden LTE (Uzun Süreli Evrim) ağındaki önemli bir mimari evrimdir. EPS, LTE mimarisinin ayrılmaz bir parçasıdır; IP tabanlı hizmetlerin sunulmasını destekler ve LTE radyo erişim ağı ile harici ağlar arasında kesintisiz iletişim sağlar. LTE’deki EPS’nin anlamını, bileşenlerini ve işlevlerini inceleyelim:
1. GERAN/UTRAN’dan EPS’ye evrim:
- GERAN/UTRAN: LTE’nin kullanıma sunulmasından önce, 2G (GSM/GERAN) ve 3G (UMTS/UTRAN) ağlarının kendi çekirdek ağları vardı. LTE’nin ortaya çıkışıyla birlikte daha verimli ve ölçeklenebilir paket anahtarlamalı çekirdek ağa duyulan ihtiyaç, EPS’nin geliştirilmesine yol açtı.
- EPS Giriş: EPS, LTE’nin gereksinimlerini karşılayan, yüksek hızlı veri hizmetleri sunmak için kesintisiz ve optimize edilmiş bir platform sağlayan ve mobil geniş bant için artan talebi karşılayan birleşik bir paket anahtarlamalı çekirdek ağdır.
2. EPS’nin bileşenleri:
- EPC (Gelişmiş Paket Çekirdeği): EPC, EPS’nin çekirdek ağ bileşenidir. MME (Mobilite Yönetimi Varlığı), SGW (Hizmet Ağ Geçidi), PGW (PDN Ağ Geçidi) ve PCRF (Politika ve Ücretlendirme Kuralları İşlevi) dahil olmak üzere çeşitli temel unsurlardan oluşur.
- MME (Mobilite Yönetimi Varlığı): MME, izleme alanı güncellemeleri, devirler ve kimlik doğrulama prosedürleri dahil olmak üzere sinyalizasyonla ilgili görevleri yönetir. LTE ağı içindeki UE’lerin (Kullanıcı Ekipmanı) mobilitesinin yönetilmesinden sorumludur.
- SGW (Serving Gateway): SGW, aşağı bağlantı ve yukarı bağlantıdaki kullanıcı verileri için bağlantı noktası görevi görür. Kullanıcı veri paketlerinin eNodeB (Gelişmiş DüğümB) ile harici paket veri ağları arasında yönlendirilmesini yönetir.
- PGW (PDN Ağ Geçidi): PGW, LTE ağı ile internet veya özel kurumsal ağlar gibi harici paket veri ağları arasındaki ağ geçididir. IP adresi tahsisi, politika uygulama ve paket filtrelemeden sorumludur.
- PCRF (Politika ve Ücretlendirme Kuralları İşlevi): PCRF, EPS içindeki politika kontrolünde ve ücretlendirmede çok önemli bir rol oynar. Hizmet aboneliklerine ve ağ koşullarına göre hizmet kalitesi, kaynak tahsisi ve ücretlendirme kurallarına ilişkin politikaları belirler.
- HSS (Ev Abone Sunucusu): EPC’nin bir parçası olmasa da, HSS, EPS’de kritik bir unsurdur. Kullanıcı profilleri, kimlik doğrulama verileri ve abonelik ayrıntıları dahil olmak üzere aboneyle ilgili bilgileri saklar.
3. EPS’nin İşlevleri:
- Paket Anahtarlama: EPS, paket anahtarlamalı iletişim için tasarlanmıştır ve IP tabanlı veri hizmetlerinin verimli şekilde işlenmesine olanak tanır. Bu, geleneksel ses merkezli ağların devre anahtarlamalı yaklaşımının tersidir.
- Mobilite Yönetimi: EPS, UE’lerin mobilitesini sorunsuz bir şekilde yöneterek, farklı eNodeB’ler ve takip alanı güncellemeleri arasında sorunsuz geçiş sağlar. MME mobilite yönetiminde merkezi bir rol oynamaktadır.
- Taşıyıcı Kurulumu ve Serbest Bırakılması: EPS, kullanıcı verileri için mantıksal iletişim kanallarını temsil eden taşıyıcıları oluşturur ve serbest bırakır. Bu taşıyıcılar, UE’ler tarafından kullanılan hizmetlere ve uygulamalara göre dinamik olarak ayarlanır.
- Hizmet Kalitesi (QoS) Yönetimi: EPS, hizmet türüne göre kaynakları önceliklendirerek ve tahsis ederek QoS yönetimine katkıda bulunur. Yüksek kaliteli iletişimi sürdürmek için farklı trafik türlerinin gerekli kaynakları almasını sağlar.
- Şarj ve Politika Kontrolü: EPS’deki PCRF, politika kontrolü ve ücretlendirme kurallarından sorumludur. Abone olunan hizmetlere ve ağ koşullarına göre kaynak tahsisi, hizmet kalitesi ve ücretlendirme politikalarını belirler.
4. LTE Radyo Erişim Ağı ile Entegrasyon:
- S1 Arayüzü: S1 arayüzü, LTE radyo erişim ağını (eNodeB) EPC’ye bağlar. MME, SGW ve PGW dahil olmak üzere LTE RAN ve EPC öğeleri arasında kontrol ve kullanıcı düzlemi trafiğinin alışverişini kolaylaştırır.
- X2 Arayüzü: X2 arayüzü, aynı LTE ağı içindeki farklı eNodeB’leri bağlar. Bitişik baz istasyonları arasında aktarma, yük dengeleme ve koordinasyon gibi işlevleri destekler.
Çözüm:
LTE’deki EPS, LTE mimarisinin omurgasını oluşturan kapsamlı bir paket anahtarlamalı çekirdek ağ olan Evrimleşmiş Paket Sistemini temsil eder. MME, SGW, PGW ve PCRF gibi bileşenlerle EPS, verimli paket anahtarlamalı iletişim, mobilite yönetimi, QoS kontrolü ve LTE radyo erişim ağı ile harici paket veri ağları arasında kusursuz entegrasyon sağlar.