Virtueller Evolved Packet Core

Ein Virtual Evolved Packet Core (vEPC) ist ein Framework für die Sprach- und Datenverarbeitung sowie die Vermittlung in Mobilfunknetzen. Es wird mithilfe von Network Functions Virtualization (NFV) implementiert, durch die die Funktionen eines Evolved Packet Core (EPC) virtualisiert werden. Das vEPC-Framework wird in 4G-LTE-Mobilfunknetzen eingesetzt und wird auch ein zentraler Bestandteil künftiger 5G-Netzarchitekturen sein. 1G-Mobilfunknetze unterstützten ausschließlich Sprachdienste. In 2G- und 3G-Netzarchitekturen wurden Sprache und Daten über zwei getrennte Subdomänen verarbeitet und vermittelt. Dies erschwerte die Netzwerkverwaltung und schränkte den Funktionsumfang für Endnutzer ein. Mit 4G wurde der EPC eingeführt, der Sprache und Daten in einer gemeinsamen Backbone-Architektur für Internet Protocol (IP) zusammenführt. Dadurch wurde eine permanente Internetverbindung für mobile Nutzer ermöglicht und die Verwaltung für Mobilfunknetzbetreiber vereinfacht. Die Implementierung eines EPC erforderte jedoch teure proprietäre Hardware- und Softwareinfrastrukturen. Network Functions Virtualization verlagert die Funktionen des EPC in die Softwareebene und ermöglicht den Betrieb auf kostengünstigen Commercial-Off-The-Shelf-Servern (COTS-Servern).

Durch die Virtualisierung der Funktionen des Evolved Packet Core (EPC) können Mobilfunkanbieter ihre Netzwerke theoretisch an die individuellen Anforderungen einzelner Kunden anpassen und die einzelnen Netzwerkkomponenten je nach Bedarf kombinieren. Ein vEPC kann außerdem CAPEX und OPEX senken, da die Abhängigkeit von spezialisierter Hardware reduziert wird. Gleichzeitig beschleunigt er die Bereitstellung von Services, ermöglicht eine bedarfsgerechte Skalierung und erlaubt es, auf Echtzeitbedingungen im Netzwerk sowie auf die Anforderungen der Nutzer zu reagieren. Das vEPC-Framework soll eine zentrale Komponente künftiger 5G-Netzarchitekturen bilden, die weltweit geplant oder implementiert werden, und Plattformen wie MEC (Multi-access Edge Computing) unterstützen.

Der H281-PE0 von GIGABYTE ist eine ideale COTS-Lösung als Hardwarebasis für einen vEPC-Server. Der H281-PE0 kombiniert eine für hohe CPU-Dichte optimierte 2U-Architektur mit 4 Knoten und einer branchenführenden Anzahl an Erweiterungssteckplätzen. Pro Knoten stehen 3 x Low-Profile-Steckplätze für PCIe Gen3 x16 und 1 x OCP-Mezzanine-Steckplatz zur Verfügung. Damit sind bis zu 14 Netzwerkports (1GbE / 10GbE / 25GbE / 40Gbe / 100GbE) pro Knoten beziehungsweise 56 Netzwerkports pro 2U-Gehäuse möglich.