LTE’deki CN alanı nedir?

Uzun Vadeli Evrim (LTE) ağlarında, CN alanı veya Çekirdek Ağ alanı, tüm LTE sisteminin temel işlevselliğini yönetmekten sorumlu kritik bir bileşendir. CN alanı, Kullanıcı Ekipmanı (UE) ile harici ağlar arasındaki iletişimi kolaylaştırmada önemli bir rol oynar ve verilerin, kontrol sinyallerinin ve yönetim bilgilerinin kesintisiz alışverişini sağlar. LTE’deki CN alanının neleri gerektirdiğinin, mimarisinin, temel bileşenlerinin ve genel LTE ağ ekosistemindeki öneminin ayrıntılarına bakalım:

1. LTE’de CN Alanının Tanımı:

A. Çekirdek Ağ (CN):

CN olarak kısaltılan Çekirdek Ağ, LTE mimarisinin temel bir unsurudur. Kullanıcı verilerinin işlenmesi, mobilite yönetimi, oturum yönetimi ve harici ağlara bağlantı dahil olmak üzere çeşitli işlevlerin yerine getirilmesinden sorumlu bir dizi ağ düğümünü ve birimini kapsar.

2. CN Alanının Bileşenleri:

A. Mobilite Yönetimi Varlığı (MME):

MME, CN alanı içinde mobiliteyle ilgili işlevleri yönetmekten sorumlu kritik bir varlıktır. Alan güncellemelerini takip etme, devir teslim, kimlik doğrulama ve güvenlik prosedürleri gibi görevleri yerine getirir.

B. Sunum Ağ Geçidi (SGW):

SGW, CN alanı içindeki kullanıcı verileri için önemli bir bağlantı noktası görevi görür. Kullanıcı veri paketlerinin eNodeB (Gelişmiş DüğümB) ile harici paket veri ağı (PDN) arasında yönlendirilmesinden sorumludur. SGW ayrıca mobiliteyle ilgili işlevlerde de rol oynar.

C. Paket Veri Ağı Ağ Geçidi (PGW):

PGW, LTE ağı ile internet gibi harici paket veri ağları arasında arayüz görevi görür. IP adresi tahsisinden, politikanın uygulanmasından ve harici ağlara bağlantının sağlanmasından sorumludur.

D. Ev Abone Sunucusu (HSS):

HSS, kullanıcı profilleri, kimlik doğrulama verileri ve abonelik ayrıntıları dahil olmak üzere aboneyle ilgili bilgileri saklayan merkezi bir veritabanıdır. Kullanıcı kimlik doğrulama ve yetkilendirme süreçlerinde çok önemli bir rol oynar.

e. Politika ve Ücretlendirme Kuralları İşlevi (PCRF):

PCRF, CN alanı içindeki politika kontrolünden ve ücretlendirmeden sorumludur. Trafik yönetimine ilişkin politika kurallarını belirler ve hizmet kullanımına bağlı olarak ücretlendirme hususlarını yönetir.

F. Abone Veri Yönetimi (SDM):

SDM, Kullanıcı kimlik doğrulama, yetkilendirme ve abonelik yönetimine katkıda bulunan Birleşik Veri Yönetimi (UDM) ve Kimlik Doğrulama Sunucusu İşlevi (AUSF) gibi bileşenleri içerir.

3. CN Alanının İşlevleri:

A. Hareketlilik Yönetimi:

CN alanı, UE’lerin hareketliliğini yöneterek MME aracılığıyla sorunsuz geçişler, izleme alanı güncellemeleri ve kimlik doğrulama süreçleri sağlar.

B. Veri Yönlendirme ve Bağlantı:

SGW ve PGW, kullanıcı verilerinin eNodeB ile harici paket veri ağları arasında yönlendirilmesini kolaylaştırarak bağlantı sağlar ve uygun veri dağıtımını sağlar.

C. Abone Kimlik Doğrulaması ve Yetkilendirmesi:

HSS, AUSF ile birlikte abonelerin kimliğinin doğrulanması ve yetkilendirilmesinde önemli bir rol oynayarak LTE ağına güvenli erişim sağlar.

D. Politika Kontrolü ve Ücretlendirme:

PCRF, trafik yönetimi, QoS (Hizmet Kalitesi) ve ağ hizmetlerinin ücretlendirilmesiyle ilgili politikaların tanımlanmasından ve uygulanmasından sorumludur.

4. CN Alanı içindeki arayüzler:

A. S1 Arayüzü:

S1 arayüzü, eNodeB’yi MME’ye bağlayarak kullanıcı hareketliliği, aktarımlar ve oturum yönetimi ile ilgili iletişimi kolaylaştırır.

B. S5/S8 Arayüzü:

S5/S8 arayüzü, MME’yi SGW ve PGW’ye bağlayarak kullanıcı verilerinin alışverişine olanak tanır ve mobiliteyle ilgili işlevleri kolaylaştırır.

C. S6a Arayüzü:

S6a arayüzü MME’yi HSS’ye bağlayarak kimlik doğrulama, abone bilgileri alımı ve yetkilendirme süreçlerini etkinleştirir.

D. S13 Arayüzü:

S13 arayüzü, devirle ilgili bilgi alışverişi için MME’yi SGW’ye bağlar.

5. LTE’de CN Alanının Önemi:

A. Merkezi Ağ Yönetimi:

CN alanı, çeşitli çekirdek ağ işlevleri için merkezi bir yönetim çerçevesi sağlayarak verimli ve koordineli ağ operasyonları sağlar.

B. Uçtan Uca Bağlantı:

UE’ler, eNodeB’ler ve harici ağlar arasındaki bağlantıyı yöneterek CN alanı, LTE ağı içinde uçtan uca iletişimi ve veri aktarımını sağlar.

C. Abone Yönetimi ve Kimlik Doğrulaması:

HSS gibi bileşenler aracılığıyla CN alanı, abone profillerini ve kimlik doğrulama verilerini koruyarak aboneler için güvenli ve yetkili erişim sağlar.

D. Trafik İşleme ve QoS:

CN alanındaki PCRF, trafik yönetimine yönelik politikaların tanımlanmasında, uygun QoS seviyelerinin sağlanmasında ve ağ hizmetleri için ücretlendirme hususlarının yönetilmesinde önemli bir rol oynar.

6. Zorluklar ve Dikkat Edilmesi Gerekenler:

A. Ölçeklenebilirlik:

LTE ağları geliştikçe ve artan trafik yaşadıkça, CN alanının artan abone sayıları ve veri taleplerini karşılayabilecek şekilde ölçeklenebilir olması gerekir.

B. Harici Ağlarla Birlikte Çalışma:

CN alanının, küresel bağlantı ve hizmet erişimini sağlamak için internet gibi harici paket veri ağlarıyla sorunsuz bir şekilde birlikte çalışması gerekir.

7. 5G ve Ötesine Evrim:

A. Devam eden alaka düzeyi:

CN alanının ilkeleri, yeni teknolojileri ve ağ mimarilerini destekleyecek uyarlamalar ve geliştirmelerle birlikte 5G ve ötesi bağlamında geçerliliğini koruyor.

Çözüm:

Sonuç olarak LTE’deki CN alanı, mobilite yönetimi, veri yönlendirme, abone kimlik doğrulaması ve politika kontrolü dahil olmak üzere çekirdek ağ işlevlerini düzenleyen temel bir unsurdur. Mimarisi ve bileşenleri, verimli uçtan uca bağlantı, abone yönetimi ve LTE ağı içerisinde yüksek kaliteli hizmetlerin sağlanmasını sağlar. LTE ağları gelişmeye ve 5G ve ötesine giden yolu açmaya devam ettikçe, CN alanı yeni teknolojilere uyum sağlamada ve gelecekteki kablosuz iletişimin zorluklarını karşılamada çok önemli bir rol oynayacak.