Nauka systemu 5G - przeciążenie systemu (stop)

W sieciach łączności komórkowej"przetłoczenie systemu"występuje, gdy nadmiar ruchu serwisowego lub zbyt wiele urządzeń próbuje jednocześnie połączyć zasoby sieci, co prowadzi do zatłoczenia, niskiej prędkości lub awarii połączenia.W celu zaradzenia tym przeciążeniom aktywowane są mechanizmy ochrony systemuSpecyficzne strategie obejmują: operatorzy sieci uwalniający więcej licencjonowanego widma, alokację zasobów poprzez dzielenie sieci, wdrażanie ograniczeń w ramach podstawowych jednostek funkcjonalnych sieci,i umożliwiające mechanizmy takie jak czasowniki backoff i komunikaty o przeciążeniu w celu skutecznego kontrolowania i zarządzania liczbą użytkowników.

1.Aktywacja przeciążenia:W sieci 5G (NR) funkcja zarządzania dostępem i mobilnością (AMF) wysyła"Aktywacja przeciążenia"wiadomość do innych istotnych elementów sieci (takich jak gNB) w oparciu o progi jego zdolności przetwarzania (konfiguracji), wskazująca stan przeciążenia.To uruchamia środki kontroli zatłoczenia (takie jak odrzucenie żądań połączenia z niektórych urządzeń użytkowników (UE)) w celu ochrony sieci przed awarią.Aktywacja przeciążeniaobejmuje przesyłanie przez AMF wiadomości o aktywacji przeciążenia NGAP do węzła NG-RAN (Radio Access Network),w celu utrzymania stabilności sieci w okresach dużego zapotrzebowania.

1.1 Kontrola przeciążenia

• Wykrycie zatłoczenia:AMF lub inne elementy sieci, takie jak funkcja płaszczyzny użytkownika (UPF), monitorują obciążenie sieci i identyfikują, kiedy przekracza się z góry określone progi zatłoczenia.
• Wiadomość kontroli przeciążenia:Po wykryciu przeciążenia AMF wysyła wiadomość NGAP o kontroli przeciążenia do podłączonego węzła NG-RAN.
• Działania zwalczania korków:Po otrzymaniu wiadomości węzeł NG-RAN inicjuje działania sterowania w celu zarządzania przeciążeniem.
• Odrzucenie pewnych związków:NG-RAN może odrzucić żądania połączenia z urządzeń użytkownika (UE) dla usług innych niż awaryjne lub wysokiego priorytetu.
• Ograniczanie sygnalizacji linku wstępnego:NG-RAN może ograniczać transmisję sygnałów NAS (Non-Access Stratum) do AMF, co dodatkowo zmniejsza obciążenie rdzenia sieci.
• Ograniczenie ruchu:Sieć może ograniczyć lub zmniejszyć ilość obsługiwanego ruchu w celu zapobiegania awarii systemu.

1.2 Kontrola przeciążenia ma trzy cele:

• Utrzymanie stabilności sieci:Głównym celem jest zapobieganie całkowitej awarii sieci w okresach dużego natężenia ruchu lub nieoczekiwanych szczytów obciążenia.
• Zapewnienie ciągłości usług:Poprzez zarządzanie obciążeniem sieć może nadal świadczyć podstawowe usługi, nawet jeśli mniej istotne usługi są tymczasowo ograniczone.
• Ochrona zasobów:Kontrola przeciążenia chroni zasoby, takie jak szerokość pasma UDM i inne krytyczne funkcje sieci przed nadmierną sygnalizacją płaszczyzny sterowania.

2Procedura zatrzymania przeciążeniasygnalizuje węzło NG-RAN, do którego podłączony jest AMF, że sytuacja przeciążenia zakończyła się i że należy wznowić normalną działalność.Procedura zatrzymania przeciążeniawykorzystuje sygnalizację niezwiązaną z UE. Udaną operację zatrzymania przeciążenia przedstawiono na rysunku 8.7.8.2-1 poniżej, gdzie:

Węzeł NG-RAN, który otrzymuje"ZAWAGNIE NAPŁYCZENIA"wiadomość powinna zakładać, że sytuacja przeciążenia dla odbierającego FMD zakończyła się i powinna wznowić normalne działania w odniesieniu do ruchu mającego zastosowanie do FMD.