Architecture de réseau LTE

L'architecture réseau de haut niveau de LTE comprend les trois composants principaux suivants:

L'équipement utilisateur (UE).
Le réseau d'accès radio terrestre UMTS évolué (E-UTRAN).
L'Evolved Packet Core (EPC).

Le noyau de paquets évolué communique avec des réseaux de données par paquets dans le monde extérieur tels qu'Internet, les réseaux d'entreprise privés ou le sous-système multimédia IP. Les interfaces entre les différentes parties du système sont notées Uu, S1 et SGi comme indiqué ci-dessous:

L'équipement utilisateur (UE)

L'architecture interne de l'équipement utilisateur pour LTE est identique à celle utilisée par l'UMTS et le GSM qui est en fait un équipement mobile (ME). L'équipement mobile comprend les modules importants suivants:

Mobile Termination (MT) : Cela gère toutes les fonctions de communication.
Terminal Equipment (TE) : Ceci met fin aux flux de données.
Universal Integrated Circuit Card (UICC): Ceci est également connu sous le nom de carte SIM pour les équipements LTE. Il exécute une application connue sous le nom de Universal Subscriber Identity Module (USIM).

UNE USIMstocke des données spécifiques à l'utilisateur très similaires à la carte SIM 3G. Cela conserve les informations sur le numéro de téléphone de l'utilisateur, l'identité du réseau domestique et les clés de sécurité, etc.

L'E-UTRAN (Le réseau d'accès)

L'architecture évoluée du réseau d'accès radio terrestre UMTS (E-UTRAN) a été illustrée ci-dessous.

L'E-UTRAN gère les communications radio entre le mobile et le noyau de paquets évolué et n'a qu'un seul composant, les stations de base évoluées, appelé eNodeB ou eNB. Chaque eNB est une station de base qui contrôle les mobiles dans une ou plusieurs cellules. La station de base qui communique avec un mobile est appelée son eNB de desserte.

LTE Mobile communique avec une seule station de base et une cellule à la fois et les deux fonctions principales suivantes sont prises en charge par eNB:

L'eBN envoie et reçoit des transmissions radio vers tous les mobiles en utilisant les fonctions de traitement du signal analogique et numérique de l'interface radio LTE.
L'eNB contrôle le fonctionnement de bas niveau de tous ses mobiles, en leur envoyant des messages de signalisation tels que des commandes de transfert.

Chaque eBN se connecte à l'EPC au moyen de l'interface S1 et il peut également être connecté aux stations de base proches par l'interface X2, qui est principalement utilisée pour la signalisation et le transfert de paquets pendant le transfert intercellulaire.

Un eNB domestique (HeNB) est une station de base qui a été achetée par un utilisateur pour fournir une couverture femtocell dans la maison. Un eNB domestique appartient à un groupe fermé d'abonnés (CSG) et ne peut être accédé que par des mobiles avec un USIM qui appartient également au groupe fermé d'abonnés.

The Evolved Packet Core (EPC) (Le réseau central)

L'architecture d'Evolved Packet Core (EPC) a été illustrée ci-dessous. Il y a quelques autres composants qui n'ont pas été montrés dans le diagramme pour rester simple. Ces composants sont comme le système d'alerte aux tremblements de terre et aux tsunamis (ETWS), le registre d'identité de l'équipement (EIR) et la fonction de règles de contrôle et de facturation des politiques (PCRF).

Voici une brève description de chacun des composants présentés dans l'architecture ci-dessus:

Le composant Home Subscriber Server (HSS) a été repris de l'UMTS et du GSM et est une base de données centrale qui contient des informations sur tous les abonnés de l'opérateur de réseau.
La passerelle PDN (Packet Data Network) (P-GW) communique avec le monde extérieur. réseaux de données par paquets PDN, utilisant l'interface SGi. Chaque réseau de données par paquets est identifié par un nom de point d'accès (APN). La passerelle PDN a le même rôle que le nœud de support GPRS (GGSN) et le nœud de support GPRS de desserte (SGSN) avec UMTS et GSM.
La passerelle de desserte (S-GW) agit comme un routeur et transfère les données entre la station de base et la passerelle PDN.
L'entité de gestion de la mobilité (MME) contrôle le fonctionnement de haut niveau du mobile au moyen de messages de signalisation et d'un serveur d'abonné domestique (HSS).
La fonction de contrôle de politique et de règles de facturation (PCRF) est un composant qui n'est pas montré dans le diagramme ci-dessus, mais elle est responsable de la prise de décision de contrôle de politique, ainsi que du contrôle des fonctionnalités de facturation basées sur le flux dans la fonction d'application du contrôle de politique ( PCEF), qui réside dans le P-GW.

L'interface entre les passerelles de desserte et PDN est connue sous le nom de S5 / S8. Cela a deux implémentations légèrement différentes, à savoir S5 si les deux appareils sont dans le même réseau, et S8 s'ils sont dans des réseaux différents.