LTE-Tests: Komplex und herausfordernd

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Der Funkstandard LTE (Long Term Evolution) gilt als Nachfolger von UMTS. Die Überprüfung von LTE-Komponenten und -Netzwerken stellt aufgrund ihrer Komplexität und ihres operativen Umfangs eine besondere Herausforderung dar. Ein Fachbeitrag von Detlef Horn, Regional Sales Manager bei Ixia.

Evolved Packet Core (EPC)

Die EPC-Komponenten – MME, SGW und PDN-GW – übernehmen zusammen mit eNode B die Benutzermobilität, die spezifische Bandbreite, die Qualitätsanforderungen von Multi-Play-Anwendungen und Fehlersituationen. Bei der Prüfung dieser Komponenten müssen mehrere Verbindungsszenarien sowie reale Kombinationen von Sprach-, Video- und Datenverkehr verwendet werden. Zu den Schwierigkeiten des EPC-spezifischen Testverfahrens gehören:

  • Kapazität und Leistung – Bei tausenden von eNode Bs, von denen jeder einen Datenfluss von 1 bis 300 Gbps übertragen kann, kann die Kapazität im EPC im Hinblick auf die Hochverfügbarkeit, Validierung und Netzwerkkonfiguration schnell zu einem Problem werden.
  • Medien – Ein typischer LTE-Mobilfunkbenutzer wird mehrere Anwendungsarten gleichzeitig betreiben, hierzu zählen unter anderem Sprach-, Text- und Videofunktionen sowie E-Mail-Updates. Die Gewährleistung der QoE-Regeln muss von den Datenströmen vollständig überprüft werden.
  • Dienstgüte – Gemessen in Jitter, stellen Latenz, verworfene Pakete sowie andere Messungen in einem All-IP-Netzwerk Schlüsselindikatoren für Performance dar.
    Interoperabilität mit 2G/3G-Netzwerken – LTE wird voraussichtlich in Form kleiner Inseln in einem Meer vorhandener 2G/3G Netzwerke aufgestellt.

  • Mehrere Architekturen – MMEs, SGWs und PDN-GWs können in einzelne Hardware-Einheiten zusammengefasst werden. Es sind verschiedene Kombinationen und Netzwerkstrukturen möglich.
  • Sicherheit der End-to-End-Daten und der Kontrollebene – Bei manchen EPC-Komponenten sind IPSec, TLS und andere Sicherheiten erforderlich, bei anderen sind diese optional.

Eine Koordination des Datenverkehrs der Kontroll- und der Benutzerebene aus allen Schnittstellen ist unerlässlich. Hierfür werden S11, S1, S8 und S5-Schnittstellen verwendet, die den Betrieb von eNode B, MME, SGW und PDN-GW emulieren. Mithilfe verschiedener Kombinationen dieser Schnittstellen ist es möglich, die Funktionalität, Leistung und den Umfang von MME, SGW und PDN-GW zu überprüfen.

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