LTE筆記: ePDG 在 LTE 網路下的角色

在之前的內容中, 我們介紹了兩種不同的 WiFi/LTE 的整合方式,
分別是 LWA 以及 LWIP, 請參考: https://note-on-clouds.blogspot.com/p/blog-page.html
在這兩個架構下, LTE 的 core-network 都必須和 WiFi 網路界接, 且歸 eNB 管理,
換句話說, 此時的 WiFi 網路 (以及其資料) 為 LTE 網路所信任,
WiFi 的角色, 比較像是 LTE 網路下的另一個無線接口而已,
通常發生在 small cell 架構下, WiFi 和 LTE 網路在硬體上共構的前提下,
但若是一個獨立布建的 WiFi 網路要如何和 LTE 網路交換資訊呢?
此時就需要引入 ePDG 的角色進入.

ePDG (Evolved Packet Data Gateway) 和 Packet Gateway (P-GW) 的名字有點相似,
但是, 卻是一個獨立的單元 (也和其名字沒甚麼關係...)
主要負責的是擔任 untrusted network (像是 WiFi 網路) 在 core-network 中的接口,
此時的接口稱為 S2b. 另外, 有 S2a 的接口是用以服務 trusted network.
在下圖中, 可以看到 S2a 直接連到 P-GW.

來自: https://www.2cm.com.tw/2cm/zh-tw/magazine/-Technology/2C283F02706945CA9759222C0F934434

那麼, 為甚麼 WiFi 裝置不要走 S2a 直接進入 core-network 呢?
因為這會需要 WiFi AP 修改硬體提供 S2a 的支援,
相較之下, 如果走 ePDG 是走 SWn 接口, 不必直接對應 core-network 中的元件,
只需要提供需要的資訊, 由 ePDG 來轉譯, 並藉由 S2b 傳到 P-GW,
這樣的架構實作上來說, 對 WiFi AP 需要較少的修改.

除了透過 S2b 和 P-GW 溝通之外,
ePDG 還需要負責認證 (3GPP AAA Server) 和計費 (PCRF).
簡單來說, ePDG 像是一個法律代書,
一方面轉譯資料傳送到 P-GW, 另一方面也負責審合使用者的身分.

S2a 和 S2b 都是採用 PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6),
此技術基本上是一種 IP tunneling 的技術,
透過 tunneling 的技術, ePDG 可以幫助將 LTE 的資料 offload 至 WiFi 網路,
這一部分的細節, 我們將在之後的文章中說明.