resimkoy

LTE بسته سیستم های مرکزی – تحرک و QoS

۱۳ خرداد ۱۳۹۶

چکیده

بلند مدت تکامل (LTE) مکمل موفقیت HSPA با نرخ داده بالاتر اوج، زمان تاخیر کمتر و یک تجربه پهنای باند افزایش یافته در تقاضای بالا مناطق. این است که با استفاده از پهنای باند گسترده تر الطیف، OFDMA و رابط هوا SC-FDMA، و تکنیک های پیشرفته آنتن انجام می شود. این تکنیک قادر کارایی طیفی بالا و تجربه کاربر عالی برای طیف گسترده ای از خدمات IP همگرا. برای استفاده کامل از این شبکه ها دسترسی پهن باند و برای فعال کردن همکاری وجود فن آوری های متعدد از طریق کارآمد، تمام IP بسته معماری، ۳GPP ™ اجرا یک شبکه هسته جدید، هسته بسته تکامل یافته (EPC). EPC برای ۳GPP انتشار ۹ برنامه ریزی شده و برای استفاده توسط شبکه های دسترسی مختلف از جمله LTE، HSPA / HSPA + و شبکه های غیر ۳GPP نظر گرفته شده. سیستم بسته تکامل یافته (EPS) شامل EPC و مجموعه ای از سیستم های دسترسی مانند eUTRAN یا UTRAN. EPS شده است از زمین تا برای حمایت از تحرک بدون درز و QoS با حداقل زمان تاخیر برای خدمات IP طراحی شده است.

در حال تحول تمام IP FLAT معماری

در ۳GPP در حال تکامل است شبکه های بی سیم برای تبدیل شدن به تملق گفتن و بیشتر ساده شده. در هواپیما برای کاربران EPS، به عنوان مثال، تنها دو نوع گره (ایستگاه های پایه و دروازه) وجود دارد، در حالی که در شبکه سلسله مراتبی فعلی چهار نوع، از جمله RNC مرکزی وجود ندارد. ساده سازی یکی دیگر از جدایی از هواپیما کنترل، با یک عنصر شبکه تحرک مدیریت جداگانه است. شایان ذکر است که بهینه سازی مشابه در معماری شبکه HSPA تکامل یافته را فعال کنید، ارائه یک معماری به همین ترتیب پهن است.

یک تفاوت کلیدی از شبکه های کنونی این است که EPC تعریف شده است برای حمایت ترافیک سوئیچ بسته است. رابط ها بر روی پروتکل های مبتنی بر IP. این به این معنی است که همه خدمات از طریق اتصالات بسته، از جمله صدا تحویل داده است. بنابراین، EPS فراهم می کند پس انداز برای اپراتورهای با استفاده از یک شبکه واحد بسته برای همه خدمات

تکامل یافته را گره-B (ENB)

یک حقیقت قابل توجه است که بسیاری از پروتکل های معمولی در اجرا امروز RNC به ENB نقل مکان کرد. ENB، شبیه به قابلیت گره B در معماری HSPA تکامل یافته، همچنین مسئول برای فشرده سازی هدر، سری کردن و تحویل قابل اعتماد از بسته. در هواپیما کنترل، توابع مانند کنترل ورود و مدیریت منابع رادیویی نیز به ENB گنجانیده شده است. مزایای RNC و ادغام گره B شامل تاخیر با رازک کمتری در مسیر رسانه ها، و توزیع بار پردازش RNC به eNBs چند کاهش می یابد.

خدمت و PDN دروازه

بین دسترسی به شبکه و PDNs (به عنوان مثال، اینترنت)، دروازه رابط، نیازهای تحرک و تمایز های QoS جریان حمایت می کنند. EPS دو نهاد دروازه منطقی، S-GW و P-GW تعریف می کند. از S-GW به عنوان یک لنگر تحرک محلی، حمل و نقل و دریافت بسته به و از ENB که در آن UE است که در خدمت عمل می کند. مدل P-GW، به نوبه خود، رابط با PDNs خارجی، مانند اینترنت و IMS آن را نیز مسئول برای توابع چند IP، به عنوان تخصیص آدرس، اجرای سیاست، طبقه بندی بسته و مسیریابی، و آن را فراهم لنگر تحرک برای شبکه دسترسی های غیر ۳GPP. در عمل، هر دو دروازه می تواند به عنوان یک عنصر فیزیکی شبکه بسته به حالات استقرار و پشتیبانی فروشنده اجرا،.

مدیریت سیار ENTITY (MME)

در MME سیگنالینگ-تنها نهادی است که، در نتیجه بسته های IP کاربران را از طریق MME رفتن نیست. عملکرد اصلی آن این است که مدیریت تحرک UE است. علاوه بر این، MME نیز انجام احراز هویت و مجوز؛ بیکار حالت ردیابی UE و قابل دسترسی. مذاکرات امنیتی؛ و NAS سیگنالینگ. یکی از مزایای عنصر شبکه جداگانه برای سیگنالینگ است که اپراتورها می توانند سیگنالینگ و ظرفیت ترافیک به طور مستقل رشد می کنند. یکی از مزایای مشابه نیز می تواند در معماری مستقیم تونل HSPA انتشار ۷، که در آن SGSN یک نهاد تنها سیگنالینگ-شود انجام می شود.

QoS را کارآمد

از جنبه های مهم برای هر شبکه تمام بسته است یک مکانیسم برای تضمین تمایز جریان بسته ها بر اساس کیفیت سرویس مورد نیاز خود را. برنامه های کاربردی مانند جریان ویدئو، HTTP یا تلفن تصویری دارند از QoS نیازهای خاص، و باید خدمات متفاوت بر روی شبکه دریافت خواهید کرد. با EPS، QoS را جریان به نام EPS حامل بین UE و P-GW است. هر EPS حامل با مشخصات QoS وابسته است، و از یک حامل رادیویی و یک تونل تحرک تشکیل شده است. بنابراین، هر جریان های QoS IP (به عنوان مثال، از VoIP) خواهد شد با یک EPS مختلف حامل همراه است، و شبکه می تواند بسته بر این اساس اولویت بندی کنید. روش QoS برای بستههای دریافت شده از اینترنت شبیه به HSPA است. هنگام دریافت یک بسته IP از P-GW انجام طبقه بندی بسته بر اساس پارامترهای مانند قوانین از PCRF دریافت کرد، و آن را از طریق تونل تحرک مناسب می فرستد. بر اساس تونل تحرک، این ENB می تواند بسته به مناسب حامل رادیویی QoS را بر روی نقشه.

EPS بدون درز تحرک

تحرک بدون درز است که به وضوح در نظر گرفتن کلید برای سیستم های بی سیم. دست به دست کردن فعال اضطراری در سراسر eNBs اولین سناریو به طور معمول در نظر گرفته است. با این حال، حالات دیگر مانند دست به دست در سراسر شبکه های هسته ای (یعنی P-GW، MME) و انتقال فن آوری دسترسی و تحرک بیکار نیز سناریوهای مهم تحت پوشش EPS

دست به دست فعال SEAMLESS

[۱۹،۴۵۹،۰۰۱میباشد] EPS را قادر می سازد دست به دست فعال بدون درز، از VoIP پشتیبانی و دیگر برنامه های کاربردی IP زمان واقعی است. از آنجا که هیچ RNC وجود دارد، یک رابط بین eNBs استفاده می شود برای حمایت از سیگنال را برای آماده سازی دست به دست کردن. علاوه بر این، S-GW رفتار به عنوان یک لنگر، تعویض تونل تحرک در سراسر eNBs. ENB خدمت حفظ اتصال بین تونل تحرک و حامل رادیو، و همچنین حفظ context1 UE. عنوان آماده سازی برای دست به دست کردن، منبع ENB (ENB 1) اطلاعات اتصال و زمینه UE به هدف ENB (ENB 2) ارسال می کند. این سیگنالینگ است که توسط یک اندازه گیری های رادیویی از UE باعث، نشان می دهد که ENB 2 دارای یک سیگنال بهتر است. هنگامی که ENB 2 سیگنال های آن آماده برای انجام دست به دست کردن است، ENB 1 دستورات UE به تغییر حامل از رادیو به ENB 2. برای دست به دست کردن ENB برای تکمیل، از S-GW باید سوابق خود را با ENB جدید است که خدمت به روز رسانی UE. برای این مرحله، MME مختصات سوئیچ تحرک تونل از ENB 1 تا ENB 2. MME باعث به روز رسانی در S-GW، در سیگنال دریافت شده از ENB 2 نشان می دهد که حامل رادیویی موفقیت منتقل شد است.

IDLE تحرک کارآمد

یک جنبه تحرک اضافی به نظر با یک شبکه جدید هسته ای بی سیم مکانیزم برای شناسایی مکان تقریبی UE زمانی که آن را فعال نمی باشد. EPS یک راه حل کارآمد برای مدیریت تحرک بیکار ارائه می کند. ایده اصلی این است برای ارتباط یک خوشه از eNBs به مناطق ردیابی (TAS). مقدار MME آهنگ که TA در UE در است، و اگر UE به یک TA مختلف حرکت می کند، UE به روز رسانی مادام با TA جدید آن است. وقتی EPS GW داده ها را برای UE بیکار دریافت، آن را به بسته های بافر و پرس و جو MME برای محل UE است. سپس MME صفحه UE در TA بیشتر در حال حاضر آن است. EPS شامل یک مفهوم جدید است که توانایی یک UE در استادیار های متعدد ثبت به طور همزمان. این اجازه می دهد تا UE برای کاهش مصرف باتری در طول دوره از تحرک بالا، از آن نیازی به طور مداوم بروز رسانی محل آن با MME. همچنین به حداقل می رساند بار ثبت نام در مرزهای TA.

ناهمگن شبکه تحرک

LTE به عنوان یک مکمل به HSPA فعلی / HSPA + شبکه ها در مکان های که تقاضای بالا برای اطلاعات و تجربیات پهنای باند افزایش یافته، تصور کرد. بنابراین، شبکه های دسترسی LTE خواهد با پوشش گسترده از HSPA / HSPA + شبکه های همکاری وجود داشته باشد، در نتیجه نیاز مکانیزم قوی برای همکاری. برای ایجاد قابلیت همکاری داده ها، EPC خواهد رابط بین SGSN ها موجود و MME و S-GW، که اجازه خواهد دست به دست شدن داده ها. برای تداوم صدای سرویس، ۳GPP نیز در استاندارد یک رویکرد تداوم صدای پاسخ که عملیات بدون درز بین VoIP بیش از LTE و صدای مدار سوئیچ بیش از R99 را قادر خواهد کار.

نتیجه گیری

EPS فراهم می کند اپراتورها با معماری شبکه هسته کارآمد و قوی برای حمایت از تمام خدمات IP برای LTE، HSPA و شبکه دسترسی های غیر ۳GPP. در اساس، این معماری مسطح قادر می سازد که طراحی شبکه ساده شده در حالی که هنوز حمایت از تحرک بدون درز و مکانیزم های QoS پیشرفته است. بسیاری از توابع RNC معمولی را به ENB گنجانیده شده است، و EPS هواپیما کنترل با عنصر شبکه جداگانه، MME تعریف می کند. اتصال منطقی QoS را بین UE و EPS GW تاسیس، ارائه تمایز IP جریان در سراسر شبکه، و ملاقات با الزامات مورد نیاز برای برنامه های کاربردی با زمان تاخیر کم. اصول و طراحی شبیه به معماری HSPA تکامل یافته است، ارائه اپراتورها با یک مسیر حرکت صاف برای هسته اصلی شبکه ۳GPP است.