4st EMS Network Architecture, EPC의 LTE

EMS란 (Element Management System) 통신망 장비 관리 시스템을 말한다. 통신망 장비를 네트워크를 통해 감시 및 제어를 할 수 있는 시스템이다. EMS는 관리대상인 통신망 장비 (NE, Network Element) 관리의 효율성 및 일관성을 유지시켜준다. 

EMS의 대표적인 예시로 TR-069를 사용한다. 이것은 IP 네트워크에 연결된 CPE(Customer-Premises Equipment)의 원격 관리 및 프로비저닝을 위한 애플리케이션 계층 프로토콜을 정의하는 Broadband Forum의 기술 사양이다. TR-069는 자동 구성, 소프트웨어 또는 펌웨어 이미지 관리, 소프트웨어 모듈 관리, 상태 및 성능 관리, 진단에 대한 지원 기능을 제공하는 CPE WAN Management Protocol(CWMP)를 사용한다. 

TR-069는 사용자 장치의 원격관리를 위한 Application Layer 프로토콜 정의를 말한다. TR-069를 통하여 CPE(고객 소유로 간주되는 단말 장치)와 ACS(장치를 원격으로 관리하는 프로그램) 사이에 통신을 하여, 장치 상태확인, 이슈 확인, 설정, 업그레이드 등의 장치 관리를 제공할 수 있다. 현재 네트워크의 첫 번째 통신에서 인증 표준으로 되어있다. TR-069는 현재 네트워크에 처음 연결할 때 상자를 활성화하기 위한 사실상의 표준이다.

NMS, EMS, NE를 구성한 네트워크 망

NMS는 통상적으로 기업 단위 네트워크 상의 전 장비들에 대한 중앙감시 목적이다. EMS는 NE로 구성된 통신망 장비 관리 시스템을 말한다.

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EPC는 LTE Core 장비 중 하나이다. Core Level 의 장비이다.

LTE나 5G 이동 통신 서비스를 위해서는 다양한 장비들이 필요하고 이 장비들을 운용하기 위해서는 중앙의 망관리 센터나 각 지역의 국사에서 각각의 Network 장비들에 대한 장애 모니터링, 각종 설정, 통계 수집 등을 수행해야 한다. 이 기능을 담당하는 장비가 NMS 혹은 EMS이다.

1. EPC 앞부분

UE -> 사용자 장비를 뜻한다.

eNB -> 이동 단말과의 물리적인 무선접속을 담당하는 기지국.

S-GW(Serving Gateway) -> 통화 설정 관리, 패킷 데이터 전달, IP 이동성 관리, Routing, Forwarding, 로밍과금

MME(Mobility Management Entity) -> 가입자의 관리, 위치 등록, 내 단말이 어디 기준으로 통신해야 하는지 알려주는 장비

HSS(Home Subscriver Server) -> UE별로 인증을 위한 Key 정보와 가입자 프로파일을 가지고 있는 LTE망의 중앙 DB이다.

2. EPC 뒷부분

PDN GW(Packet Data Network Gateway) -> 외부 네트워크와의 연동, 데이터 통화 설정 관리, 데이터 사용량에 따른 통화 요금 정보를 제공하는 역할, 가장 중요한 기능이 IP주소를 할당하고 SGW가 eNB 간의 핸드오프 시 앵커링 역할을 담당했듯이 PGW는 SGW 간 이동시에 앵커링을 담당했듯이 PGW는 SGW간 이동시에 앵커링을 담당

PCRF(Policy and Charging Rule Function) -> UE별로 정책과 과금에 대한 룰을 정하는 장비, 오프라인 과금을 할 건지 온라인 과금을 할 것인지에 대한 정보, PCRF-> P-GW로 전달, P-GW는 PCRF가 준 정보를 기반으로 UE에 대한 제어를 수행

SPR(Subscriber Profile Repository) ->  UE별 과금 정책을 저장하는 DB, PCRF에 저장되는 것이 아니고 SPR에 저장되는 것이다.

OFCS (Ofline Charging System) -> PGW가 전달해주는 CDR을 받아 중앙에서 관리하는 장비, 통화기록을 받음.

OCS (Online Charging System) -> 선불 요금제에서 실시간 사용량을 체크하는 장비, 모두 소모되었으며 OCS는 PGW에게 인터넷 접속을 금지하라고 통보

1+2 의 초종 네트워크 모델 Architecture

PDN -> 하나의 IP Network,  Packet Data 통신이 가능한 네트워크.