5G Sistem Öğrenimi - Sistem Aşırı Yüklenmesi (Durdur)

Mobil iletişim ağlarında, "sistem aşırı yüklenmesi" aşırı hizmet trafiği veya çok sayıda cihazın aynı anda bağlanmaya çalışması, ağ kaynaklarını aşarak tıkanıklığa, yavaş hızlara veya bağlantı hatalarına yol açtığında meydana gelir. Bu aşırı yüklenmeleri gidermek için sistem koruma mekanizmaları devreye alınır. Belirli stratejiler arasında, ağ operatörlerinin daha fazla lisanslı spektrum yayınlaması, ağ dilimleme yoluyla kaynak tahsisi, temel ağ işlevsel birimlerinde daraltma uygulanması ve kullanıcı hacmini etkili bir şekilde kontrol etmek ve yönetmek için geri çekilme zamanlayıcıları ve aşırı yük mesajları gibi mekanizmaların etkinleştirilmesi yer alır.

1. Aşırı Yük Aktivasyonu: Bir 5G (NR) ağında, Erişim ve Hareketlilik Yönetimi İşlevi (AMF), aşırı yük durumunu belirten, işleme kapasitesine (yapılandırma) eşiklerine bağlı olarak diğer ilgili ağ öğelerine (gNB'ler gibi) bir "Aşırı Yük Aktivasyonu" mesajı gönderir. Bu, ağı arızadan korumak için (bazı kullanıcı ekipmanlarından (UE'ler) gelen bağlantı isteklerini reddetmek gibi) tıkanıklık kontrol önlemlerini tetikler. Aşırı Yük Aktivasyonu AMF'nin, yüksek talep dönemlerinde ağ kararlılığını korumak için belirli trafik türlerini sınırlamasını ve istekleri yönlendirmesini veya reddetmesini isteyen, NG-RAN (Radyo Erişim Ağı) düğümüne bir NGAP Aşırı Yük Aktivasyonu mesajı göndermesini içerir.

1.1 Aşırı Yük Kontrolü Şunları İçerir:

• Tıkanıklık Tespiti: AMF veya Kullanıcı Düzlemi İşlevi (UPF) gibi diğer ağ öğeleri, ağ yükünü izler ve önceden tanımlanmış tıkanıklık eşiklerinin ne zaman aşıldığını belirler.
• Aşırı Yük Kontrol Mesajı: Bir aşırı yük tespit edildiğinde, AMF bağlı NG-RAN düğümüne bir NGAP Aşırı Yük Kontrol mesajı gönderir.
• Tıkanıklık Kontrol Eylemleri: Mesajı aldıktan sonra, NG-RAN düğümü aşırı yükü yönetmek için kontrol eylemleri başlatır. Bu eylemler şunları içerir:
• Belirli Bağlantıları Reddetme: NG-RAN, acil durum veya yüksek öncelikli hizmetler için kullanıcı ekipmanından (UE) gelen bağlantı isteklerini reddedebilir.
• Yukarı Bağlantı Sinyalleşmesini Sınırlama: NG-RAN, ağ çekirdeğindeki yükü daha da azaltarak, yukarı bağlantı NAS (Erişim Dışı Katman) sinyalleşmesinin AMF'ye iletimini sınırlayabilir.
• Trafik Sınırlaması: Sistem arızasını önlemek için ağ, işlediği trafik miktarını sınırlayabilir veya azaltabilir.

1.2 Aşırı Yük Kontrolünün üç amacı vardır:

• Ağ Kararlılığını Koruma: Birincil hedef, aşırı trafik veya beklenmedik yük artışları dönemlerinde tam ağ arızasını önlemektir.
• Hizmet Devamlılığını Sağlama: Yükü yöneterek, ağ, daha az kritik hizmetler geçici olarak sınırlandırılsa bile temel hizmetleri sağlamaya devam edebilir.
• Kaynakları Koruma: Aşırı yük kontrolü, UDM bant genişliği ve diğer kritik ağ işlevleri gibi kaynakları aşırı kontrol düzlemi sinyalleşmesinden korur.

2. Aşırı Yük Durdurma prosedürü AMF'nin bağlı olduğu NG-RAN düğümüne, aşırı yük durumunun sona erdiğini ve normal işlemlerin devam etmesi gerektiğini işaret eder. Aşırı Yük Durdurma prosedürü UE ile ilişkili olmayan sinyalleşme kullanır. Başarılı bir Aşırı Yük Durdurma işlemi, aşağıdaki Şekil 8.7.8.2-1'de gösterilmiştir, burada:

"AŞIRI YÜKÜ DURDUR" mesajını alan bir NG-RAN düğümü, alıcı AMF için aşırı yük durumunun sona erdiğini varsaymalı ve AMF'ye uygulanabilir trafik için normal işlemlere devam etmelidir.