пакетное ядро (EPC-Evolved packet core) Private LTE Colibri

Пакетное ядро (EPC-Evolved Packet Core) Private LTE COLIBRI состоит из набора модулей компонентов, объединенных в веб-приложение и обеспечивает выполнение следующих функций: контроль и управление базовой сети для мобильной связи LTE (long-term evolution), отвечает за аутентификацию доступа пользователей, управление сеансами, маршрутизацию и пересылку данных, обеспечение QoS (качества обслуживания) и планирование сетевых ресурсов, а также является ключевым узлом для соединения сети беспроводного доступа (E-UTRAN) и внешних сетей передачи данных.

Технические характеристики и соответствие стандартам:

— соответствие стандартам: полностью соответствует спецификациям протокола 3GPP.
— высокая доступность: поддержка горячего резервирования (1 + 1), серверной архитектуры развертывания, поддержка автоматического переключения сбоев на уровне сетевых элементов и модулей.
—  безопасность: поддерживает шифрование транспортного уровня (TLS 1.2 / 1.3), шифрование сигналов (IPSec) и шифрование данных (AES-256) в соответствии со стандартами информационной безопасности телекоммуникационной отрасли.

Основные функции EPC COLIBRI

Функции сетевого элемента MME (Узел управления мобильностью)

MME является контроллером и «мозгом» сети, отвечая за управление подключениями и мобильностью.
• сигнализация и безопасность на уровне NAS: обеспечивает защищенное общение между сетью и абонентом на сетевом уровне.
• пейджинг (Поиск абонента): осуществляет поиск абонента в сети, когда на того поступает входящий вызов или данные.
• управление зоной отслеживания (Tracking Area): отслеживает местоположение абонента, когда его устройство находится в режиме ожидания.
• выбор PGW и SGW: назначает шлюзы для передачи данных (SGW) и выхода в интернет (PGW) при подключении абонента.
• передача управления между MME (MME Handover): обеспечивает бесшовную передачу обслуживания абонента между разными MME при его перемещении.
• поддержка роуминга: обеспечивает работу абонентов в сетях других операторов.
• аутентификация: проверяет подлинность абонента и его права на доступ к сети.
• управление балансировкой нагрузки: распределяет нагрузку между другими сетевыми элементами для повышения производительности.
• архитектура высокой доступности: Построен с резервированием для минимизации простоев и обеспечения бесперебойной работы.
• поддержка нескольких PLMN: может работать с несколькими идентификаторами публичных сетей (например, для виртуальных операторов).

Функции сетевого элемента SGW (Обслуживающий шлюз)

SGW действует как маршрутизатор данных, отвечая за передачу трафика в пределах сети оператора.

• управление сеансами связи: управляет информацией о активных сеансах передачи данных абонентов.
• управление EPS-несущими: создает, изменяет и удаляет виртуальные каналы передачи данных (несущие) для абонентов.
• маршрутизация и пересылка данных: перенаправляет пользовательский трафик между базовой станцией и шлюзом PGW.
• обработка переключения между eNodeB: обеспечивает бесшовную передачу соединения при перемещении абонента между базовыми станциями, оставаясь «якорной» точкой.

• передача данных в режиме ожидания: управляет буферизацией и доставкой данных, когда устройство абонента переходит в спящий режим и снова просыпается.
• управление QoS (Качеством обслуживания): обеспечивает приоритизацию трафика в соответствии с требованиями к качеству (например, для голоса или видео).
• поддержка легального прослушивания: предоставляет возможность перехвата трафика по запросу уполномоченных органов.
• контроль доступа: реализует политики доступа для передачи данных.
• хранение контекстной информации о несущих: сохраняет параметры активных сеансов передачи данных.
• переключение SGW (SGW Handover): обеспечивает передачу обслуживания абонента между разными SGW.
• архитектура высокой доступности: имеет резервные компоненты для обеспечения отказоустойчивости.

Функции сетевого элемента PGW (Шлюз пакетной сети)

PGW является шлюзом между сетью оператора и внешними сетями (например, интернетом).

• распределение IP-адресов: назначает IP-адреса устройствам абонентов (статически или через DHCP).
• управление EPS-несущими: создает, изменяет и удаляет каналы данных, которые доходят до внешних сетей.
• маршрутизация и пересылка данных: направляет пользовательский трафик в интернет и другие внешние сети.
• управление QoS (Качеством обслуживания): применяет политики качества обслуживания на границе сети.
• функции применения политик и биллинга (PCRF): взимает плату за трафик и применяет правила оператора (например, ограничение скорости, тарификация).
• контроль доступа: реализует финальную проверку прав доступа абонента к данным.
• ограничение доступа по APN: контролирует, к каким внешним сетям (например, корпоративным или интернету) может подключаться абонент.
• хранение контекстной информации о несущих: хранит состояние сеансов данных, связанных с внешними сетями.
• учет трафика: собирает статистику по объему переданных данных для биллинга.
• подключение к нескольким PDN: поддерживает одновременное подключение абонента к разным сетям передачи данных (например, к интернету и корпоративной VPN).
• доступ к внешним сетям передачи данных: служит точкой выхода во внешний IP-мир.
• функция обратного маршрута: поддерживает механизмы для оптимизации маршрутизации трафика.
• контроль скорости на уровне DP: осуществляет прямое ограничение скорости передачи данных.
• архитектура высокой доступности: построен с резервированием для обеспечения надежности.

Функции сетевого элемента HSS (Домашний абонентский сервер)

HSS является центральной базой данных абонентов.

• управление договорными данными абонентов: хранит основную информацию о абоненте (профиль, услуги, права).
• функция аутентификации: генерирует ключи и данные для проверки подлинности SIM-карты в сети.
• управление пакетами услуг: хранит информацию о подключенных услугах и тарифных планах абонентов.
• управление мобильностью для интерфейсов S6a/S6d: обеспечивает обмен данными с MME для управления сеансами связи и мобильностью.
• архитектура высокой доступности: критически важный элемент, построенный с максимальной отказоустойчивостью.​