Μάθηση Συστήματος 5G - Υπερφόρτωση Συστήματος (Διακοπή)

Στα δίκτυα κινητής επικοινωνίας,"υπερφόρτωση συστήματος"συμβαίνει όταν η υπερβολική κίνηση υπηρεσίας ή πάρα πολλές συσκευές ταυτόχρονα προσπαθούν να συνδέσουν υπερφορτώνουν τους πόρους δικτύου, οδηγώντας σε συμφόρηση, αργές ταχύτητες ή αποτυχίες σύνδεσης.Ενεργοποιούνται μηχανισμοί προστασίας του συστήματος για την αντιμετώπιση αυτών των υπερφόρτωσηςΟι συγκεκριμένες στρατηγικές περιλαμβάνουν τους φορείς εκμετάλλευσης δικτύων που απελευθερώνουν περισσότερο αδειοδοτημένο φάσμα, κατανομή πόρων μέσω διαχωρισμού δικτύου, εφαρμογή περιορισμού εντός των βασικών λειτουργικών μονάδων του δικτύου,και να επιτρέπουν μηχανισμούς όπως οι χρονόμετροι υποστήριξης και τα μηνύματα υπερφόρτωσης για τον αποτελεσματικό έλεγχο και τη διαχείριση του όγκου των χρηστών.

1.Ενεργοποίηση υπερφόρτωσης:Σε ένα δίκτυο 5G (NR), η λειτουργία διαχείρισης πρόσβασης και κινητικότητας (AMF) αποστέλλει ένα"Ενεργοποίηση υπερφόρτωσης"μήνυμα σε άλλα σχετικά στοιχεία δικτύου (όπως gNB) με βάση τα κατώτατα όρια της ικανότητας επεξεργασίας (διαμόρφωσης), που υποδεικνύει κατάσταση υπερφόρτωσης.Αυτό ενεργοποιεί μέτρα ελέγχου συμφόρησης (όπως η απόρριψη αιτημάτων σύνδεσης από ορισμένους εξοπλισμούς χρηστών (UE)) για την προστασία του δικτύου από αποτυχία.Ενεργοποίηση υπερφόρτωσηςπεριλαμβάνει την αποστολή από την AMF ενός μηνύματος ενεργοποίησης υπερφόρτωσης NGAP στον κόμβο NG-RAN (Radio Access Network),ζητώντας να περιορίσει ορισμένα είδη κυκλοφορίας και να ανακατευθύνει ή να απορρίψει αιτήματα για τη διατήρηση της σταθερότητας του δικτύου κατά τις περιόδους υψηλής ζήτησης.

1.1 Περιλαμβάνει τον έλεγχο της υπερφόρτωσης

• Ανίχνευση συμφόρησης:Το AMF ή άλλα στοιχεία δικτύου, όπως η λειτουργία επιπέδου χρήστη (UPF), παρακολουθούν το φόρτο του δικτύου και εντοπίζουν πότε υπερβαίνουν προκαθορισμένα όρια συμφόρησης.
• Μήνυμα ελέγχου υπερφόρτωσης:Κατά την ανίχνευση υπερφόρτωσης, η AMF αποστέλλει μήνυμα ελέγχου υπερφόρτωσης NGAP στον συνδεδεμένο κόμβο NG-RAN.
• Δράσεις για τον έλεγχο της συμφόρησης:Μετά την παραλαβή του μηνύματος, ο κόμβος NG-RAN ξεκινά ενέργειες ελέγχου για τη διαχείριση του υπερφόρτωσης.
• Απορρίπτοντας Ορισμένες Συνδέσεις:Το NG-RAN μπορεί να απορρίπτει αιτήματα σύνδεσης από τον εξοπλισμό χρήστη (UE) για υπηρεσίες μη επείγουσας ανάγκης ή υψηλής προτεραιότητας.
• Περιορισμός σήμανσης ανερχόμενης σύνδεσηςΤο NG-RAN μπορεί να περιορίσει τη μετάδοση σήματος uplink NAS (Non-Access Stratum) στο AMF, μειώνοντας περαιτέρω το φορτίο στον πυρήνα του δικτύου.
• Περιορισμός κυκλοφορίας:Το δίκτυο μπορεί να περιορίζει ή να μειώνει την ποσότητα της κυκλοφορίας που διαχειρίζεται για να αποτρέψει την βλάβη του συστήματος.

1.2 Ο έλεγχος υπερφόρτωσης έχει τρεις στόχους:

• Διατήρηση της σταθερότητας του δικτύουΟ πρωταρχικός στόχος είναι η πρόληψη της πλήρους αποτυχίας του δικτύου κατά τις περιόδους ακραίας κυκλοφορίας ή απροσδόκητων αυξήσεων φορτίου.
• Διασφάλιση της συνέχειας της υπηρεσίας:Με τη διαχείριση του φορτίου, το δίκτυο μπορεί να συνεχίσει να παρέχει βασικές υπηρεσίες ακόμη και αν οι λιγότερο κρίσιμες υπηρεσίες περιορίζονται προσωρινά.
• Προστασία των πόρων:Ο έλεγχος υπερφόρτωσης προστατεύει πόρους όπως το εύρος ζώνης UDM και άλλες κρίσιμες λειτουργίες δικτύου από το να κατακλύζονται από υπερβολική σηματοδότηση στο επίπεδο ελέγχου.

2.η διαδικασία διακοπής υπερφόρτωσηςΣημάδεψε στον κόμβο NG-RAN στον οποίο είναι συνδεδεμένο το AMF ότι η κατάσταση υπερφόρτωσης έχει τελειώσει και ότι οι κανονικές λειτουργίες πρέπει να επαναληφθούν.Διαδικασία διακοπής υπερφόρτωσηςΗ επιτυχημένη λειτουργία διακοπής υπερφόρτωσης απεικονίζεται στο σχήμα 8.7.8.2-1 κατωτέρω, όπου:

Ένας κόμβος NG-RAN που λαμβάνει το"ΑΠΟΤΑΣΗ ΥΠΕΡΙΣΤΑΣΗΣ"το μήνυμα πρέπει να υποθέτει ότι η κατάσταση υπερφόρτωσης για την δέσμευση AMF έχει λήξει και πρέπει να επανεκκινήσει τις κανονικές λειτουργίες για την κυκλοφορία που ισχύει για την AMF.