Học hệ thống 5G - Hệ thống quá tải (dừng)

Trong mạng truyền thông di động,"quá tải hệ thống"xảy ra khi quá nhiều lưu lượng dịch vụ hoặc quá nhiều thiết bị đồng thời cố gắng kết nối quá nhiều tài nguyên mạng, dẫn đến tắc nghẽn, tốc độ chậm hoặc lỗi kết nối.Các cơ chế bảo vệ hệ thống được kích hoạt để giải quyết những tải quá mức nàyCác chiến lược cụ thể bao gồm các nhà khai thác mạng phát hành nhiều tần số được cấp phép hơn, phân bổ tài nguyên thông qua chia mạng, thực hiện hạn chế trong các đơn vị chức năng mạng cốt lõi,và cho phép các cơ chế như thời gian backoff và thông báo quá tải để kiểm soát và quản lý hiệu quả khối lượng người dùng.

1.Tác dụng quá tảiTrong một mạng 5G (NR), chức năng quản lý truy cập và di động (AMF) gửi một"Động thái quá tải"Thông báo cho các phần tử mạng có liên quan khác (chẳng hạn như gNB) dựa trên ngưỡng dung lượng xử lý (cấu hình) của nó, chỉ ra tình trạng quá tải.Điều này kích hoạt các biện pháp kiểm soát tắc nghẽn (chẳng hạn như từ chối yêu cầu kết nối từ một số thiết bị người dùng (UE)) để bảo vệ mạng khỏi lỗi.Tích hoạt quá tảiliên quan đến AMF gửi thông báo kích hoạt quá tải NGAP đến nút NG-RAN (Mạng truy cập vô tuyến),yêu cầu nó hạn chế một số loại giao thông và chuyển hướng hoặc từ chối các yêu cầu để duy trì sự ổn định của mạng trong thời gian có nhu cầu cao.

1.1 Kiểm soát quá tải

• Khám phá tắc nghẽn:AMF hoặc các yếu tố mạng khác, chẳng hạn như chức năng User Plane (UPF), theo dõi tải lưới và xác định khi ngưỡng tắc nghẽn được xác định trước được vượt quá.
• Thông báo kiểm soát quá tải:Khi phát hiện quá tải, AMF sẽ gửi thông báo kiểm soát quá tải NGAP đến nút NG-RAN được kết nối.
• Hành động kiểm soát tắc nghẽn:Khi nhận được thông báo, nút NG-RAN bắt đầu các hành động điều khiển để quản lý quá tải.
• Từ chối một số mối quan hệ:NG-RAN có thể từ chối yêu cầu kết nối từ thiết bị người dùng (UE) cho các dịch vụ không khẩn cấp hoặc ưu tiên cao.
• Hạn chế tín hiệu liên kết lên:NG-RAN có thể hạn chế việc truyền tín hiệu NAS (Non-Access Stratum) lên AMF, làm giảm thêm tải trọng trên lõi mạng.
• Hạn chế giao thông:Mạng có thể giới hạn hoặc giảm lượng lưu lượng mà nó xử lý để ngăn chặn sự cố hệ thống.

1.2 Kiểm soát quá tải có ba mục tiêu:

• Duy trì sự ổn định của mạng:Mục tiêu chính là ngăn chặn sự cố mạng hoàn toàn trong thời gian giao thông cực cao hoặc tăng tải bất ngờ.
• Đảm bảo sự liên tục của dịch vụ:Bằng cách quản lý tải, mạng có thể tiếp tục cung cấp các dịch vụ thiết yếu ngay cả khi các dịch vụ ít quan trọng bị hạn chế tạm thời.
• Bảo vệ tài nguyên:Kiểm soát quá tải bảo vệ các tài nguyên như băng thông UDM và các chức năng mạng quan trọng khác khỏi bị choáng ngợp bởi tín hiệu tầm kiểm soát quá mức.

2.the quá tải dừng thủ tụcbáo hiệu cho nút NG-RAN mà AMF được kết nối rằng tình huống quá tải đã kết thúc và hoạt động bình thường nên được nối lại.Thủ tục dừng quá tảisử dụng tín hiệu không liên quan đến UE. Một hoạt động dừng quá tải thành công được hiển thị trong hình 8.7.8.2-1 bên dưới, trong đó:

Một nút NG-RAN nhận"Đừng quá tải"Thông báo nên giả định rằng tình huống quá tải cho AMF nhận đã kết thúc và nên tiếp tục hoạt động bình thường cho giao thông áp dụng cho AMF.