Hình 2 .2 ến trúc và các thành phầ K in mạng
Hình 2.2 Kiến trúc hệ thống cho mạng chỉ có E-UTRAN
1.1.4. MME (Mobility Management Entity) :
Quản lý di động(MME) là thành phần điều khiển chính trong EPC. Thơng thường MME sẽ là một máy chủ ở một vị trí an tồn tại các cơ sở ủa nhà c
điều hành. Nó chỉ hoạt động trong các CP, và không tham gia vào con đường của UP dữ liệu.
Ngoài giao diện cuối vào MME trong kiến trúc thể hiện trong hình 2.2, MME cịn có mộ ế ối t k t n logic trực ti p tế ới UE, và kế ối này đượt n c s d ng ử ụ như là kênh điều khiển chính giữa UE và mạng. Sau đây là danh sách các
chức năng chính của MME trong cấu hình kiến trúc cơ bản hệ thống :
❖ Xác thực và bảo mật : khi một UE đăng ký vào mạng lần đầu tiên, MME
sẽ
khởi t o sạ ự xác thực, bằng cách thực hi n nhệ ững điều sau: nó tìm ra danh tính thường trú của UE, hoăc từ các mạng truy nhập trước đó hoặc chính bản thân UE, yêu cầu từ bộ phục vụ thuê bao thường trú (HSS) trong mạng ch c a UE ủ ủ các điều khiển chứng thực có ứa các mệch nh lệnh chứng thực - trả lời các cặp tham s , gố ửi các thử thách với UE và so sánh các trả ờ l i nhận đượ ừ UE vào c t
một trong những cái đã nhậ ừ mạng ch . Chn t ủ ức năng này là cần thiết để đảm bảo các yêu cầu bảo vệ với UE. Các MME có thể lặp lại chức năng xác thực khi c n thi t ho c theo chu kầ ế ặ ỳ. Các chức năng này dùng để bảo vệ các thông tin liên lạc khỏi vi c nghe trệ ộm và từ sự thay đổ ủa bên thứ ba tương ứi c ng
trái phép. Để bảo vệ sự riêng tư của UE, MME cũng phân bổ cho mỗi UE một
mã tạm thời gọi là mã nhận dạng tạm thời duy nhất tồn cầu(GUTI), do đó
cần ph i gả ửi mã nhận dạng thường trú UE mã nhậ- n dạng thuê bao di động quốc tế ( IMIS) qua giao diện vô tuyến được gi m thiả ểu. Các GUTI có thể được cấp trở lại, ví dụ nh k đị ỳ để ngăn chặn theo dõi UE.
❖ Quản lý di động: MME theo dõi vị trí của tất cả các UE trong khu vực của mình, khi một UE đăng ký vào mạng lần đầu tiên, MME sẽ tạo ra một lối
vào cho UE và tín hiệu v i vớ ị trí tới HSS trong m ng ch cạ ủ ủa UE. MME yêu
cầu tài nguyên thích hợp được thiết lập trong eNodeB, cũng như trong các S- GW mà nó lựa chọn cho UE. Các MME sau đó tiế ục theo dõi vị trí củp t a UE hoặc là dựa trên mức độ của eNB, nếu UE v n k t n i, tẫ ế ố ức là truyền thông đang hoạt động hoặc ở mức độ khu vực theo dõi (TA). MME điều khiển các
thiết lập và giải phóng nguồn tài nguyên dựa trên những thay đổi chế độ hoạt
động của UE. MME cũng tham gia vào việc điều khiển tín hiệu chuyển giao
của UE trong chế độ hoạt động giữa các eNB, S-GW hoặc MME. MME tham
gia vào mọi thay đổ ủa eNB vì khơng cói c phần tử điều khi n mể ạng vơ tuyến
riêng biệt nên nó đã ẩn hầu hết các sự kiện này. Một UE ở trạng thái rảnh dỗi
nó sẽ báo cáo vị trí của nó hoặc là định kỳ, hoặc là khi nó chuyển tới m t khu ộ
vực theo dõi. Nếu dữu liệu nhận được từ bên ngoài cho một UE r nh d i, ả ỗ
MME sẽ được thơng báo, nó sẽ yêu cầu các eNB trong TA đã được lưu giữ
cho UE t i vớ ị trí nhớ của UE.
❖ Quản lý hồ sơ thuê bao và dịch vụ kết nối: vào thời điểm một UE đăng ký
vào mạng, các MME sẽ chịu trách nhiệm lấy hồ sơ đăng ký của nó từ mạng chủ v . ề Các MME sẽ lưu trữ thông tin này trong suốt thời gian phục v UE. ụ
Hồ sơ này xác định những gì các kết nối mạng dữ liệu gói được phân bổ tới
mang, cho phép các UE kết nối IP cơ bản. Điều này bao gồm tín hiệu CP với
eNB và S-GW. Tại b t kấ ỳ thời điểm nào sau này, các MME có thể cần tới được tham gia vào việc thiết lập phần tử mang dành riêng cho các dịch v ụ được hưởng lợi xử lý cao hơn. Các MME có thể nhận được các yêu cầu thiết
lập một phần tử mang dành riêng, hoặc từ các S-GW nếu yêu cầu b t ngu n ắ ồ
từ khu vực dịch vụ điều hành, hoặc trực tiếp từ UE, nếu UE yêu cầu kết nối cho m t d ch vộ ị ụ mà không được biết đến bởi khu vực dịch vụ điều hành, và do đó khơng thể được bắt đầ ừ đó .u t
Hình 2.4 cho thấy các kết nối MME đến quanh các nút logic, và tóm tắt các
chức năng chính trong giao diện này. về nguyên tắc MME có thể được kết nối với b t kấ ỳ MME khác trong hệ thống, nhưng thường kết nối được giới h n ạ
trong một nhà điều hành mạng duy nhất. Các k t n i t xa giế ố ừ ữa các MME có
thể được s d ng khi mử ụ ột UE đã đi xa, trong khi đi đăng ký với một MME
mới sau đó tìm kiếm nh n dậ ạng thường trú mớ ủa UE, sau đó lấi c y nhận dạng
thường trú của UE, mã nhận dạng thuê bao di động quốc tế (IMIS), từ MME truy cập trước đó. Các kế ốt n i giữa các MME với các MME lân cận được sử
dụng trong chuy n giao. ể