5G EPS – Ewoluowany System Pakietowy
Dziś omówimy szczegółowo 5G EPS (Evolved Packet System), który jest podstawą transmisji danych w sieciach mobilnych LTE i ma ogromne znaczenie również w początkowej fazie wdrażania 5G. EPS to system zaprojektowany do efektywnej obsługi pakietów danych, zapewniając szybki i niezawodny dostęp do Internetu oraz innych usług IP. Zrozumienie EPS pozwala lepiej pojąć, jak działa cała infrastruktura sieciowa, zwłaszcza w kontekście współpracy z nową architekturą 5G.
Czym jest EPS (Evolved Packet System)?
EPS to ewolucja tradycyjnych systemów mobilnych, które pierwotnie obsługiwały głównie połączenia głosowe. EPS jest całkowicie zorientowany na transmisję pakietową, co oznacza, że wszystkie usługi – od rozmów głosowych (przez VoLTE) po przesyłanie danych – są realizowane w formie pakietów IP. System ten składa się z dwóch głównych części:
- E-UTRAN – sieć dostępu radiowego, czyli warstwa łącząca urządzenia z siecią.
- EPC (Evolved Packet Core) – rdzeń sieciowy, który zarządza ruchem danych i usługami.
To połączenie zapewnia pełną obsługę transmisji danych, mobilność użytkownika i jakość usług.
Elementy składowe EPS
Jak działa EPS?
EPS zapewnia przesyłanie pakietów IP od urządzenia użytkownika (UE) do Internetu lub innych usług IP. Proces rozpoczyna się w E-UTRAN, gdzie dane z urządzenia są przesyłane do eNodeB, a następnie dalej do EPC. W rdzeniu MME zarządza sesją i mobilnością, a SGW i PGW przesyłają pakiety do odpowiednich sieci zewnętrznych.
Warto zauważyć, że EPS jest systemem zoptymalizowanym do szybkiej obsługi mobilnych danych, co oznacza, że jest w stanie dynamicznie przełączać ruch i utrzymywać ciągłość sesji nawet podczas przemieszczania się użytkownika między stacjami bazowymi.
EPS a 5G – współpraca i ewolucja
W pierwszych etapach wdrażania 5G, szczególnie w modelu NSA (Non-Standalone), EPS pełni wciąż kluczową rolę. Rdzeń EPC odpowiada za obsługę sygnalizacji i transmisji danych LTE, podczas gdy nowy rdzeń 5GC i sieć NR dodają nowe możliwości. Dzięki temu operatorzy mogą korzystać z istniejącej infrastruktury EPS i stopniowo wprowadzać nowe elementy 5G.
W przyszłości, kiedy 5G stanie się w pełni samodzielne (Standalone – SA), rola EPS zostanie zastąpiona przez nowy, dedykowany rdzeń 5G (5GC), zoptymalizowany pod kątem niskich opóźnień, sieci dedykowanych i dużej liczby urządzeń IoT.
Powiązane zagadnienia: VoLTE i Quality of Service (QoS)
Warto przyjrzeć się, jak EPS obsługuje usługi głosowe VoLTE (Voice over LTE). VoLTE to technologia, która umożliwia prowadzenie rozmów głosowych w sieci pakietowej LTE bez przełączania na starsze systemy 2G/3G. Dzięki EPS, rozmowy VoLTE są transmitowane jako pakiety IP z gwarantowaną jakością usług (QoS), co zapewnia czystość i ciągłość połączeń głosowych.
QoS w EPS jest bardzo ważne, bo sieć musi zarządzać priorytetami ruchu (np. rozróżnić dane wideo od zwykłego surfowania po Internecie). EPC kontroluje przepływ danych i rezerwuje zasoby sieciowe tak, aby krytyczne usługi działały bez zakłóceń.
Podsumowanie działania EPS w praktyce
- Urządzenie UE łączy się z siecią przez E-UTRAN (eNodeB).
- MME w rdzeniu EPC uwierzytelnia i zarządza sesją użytkownika.
- SGW kieruje ruch danych do odpowiednich stacji i przełącza ruch przy przemieszczaniu się użytkownika.
- PGW łączy sieć mobilną z Internetem, przydziela adres IP i zarządza polityką ruchu.
- Dzięki QoS pakiety mają priorytet, co pozwala na stabilną jakość usług, np. VoLTE.
Jutro możemy przyjrzeć się bliżej architekturze 5G Core (5GC), która jest następnym krokiem ewolucji po EPS i zapewnia nowe możliwości dla sieci przyszłości.
