QoS Sustainability – 3GPP TS 23.288

QoS Sustainability – 3GPP TS 23.288 기반 분석

QoS Sustainability는 5G 네트워크에서 **Quality of Service (QoS)**를 지속적으로 유지하고 보장하는 개념입니다. 이는 **Network Data Analytics Function (NWDAF)**를 통해 실시간으로 분석되며, 네트워크 부하 변화, 사용자 밀집 지역, 트래픽 패턴 등을 고려하여 QoS를 최적화하는 핵심 기술입니다.

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1. QoS Sustainability의 정의

• 네트워크가 일정한 QoS 수준을 지속적으로 유지하는 능력을 의미.
• 다양한 **QoS 지표(KPIs)**를 기반으로 지속적인 성능 유지 및 최적화를 수행.
• NWDAF가 실시간으로 데이터를 수집 및 분석하여 QoS 저하를 사전에 감지하고 대응.

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2. QoS Sustainability의 주요 요소

QoS Sustainability를 유지하기 위해 네트워크에서 관리해야 하는 주요 요소는 다음과 같습니다.

요소설명

Latency (지연 시간, ms)	패킷 전송 및 응답 속도 유지
Throughput (Mbps/Gbps)	최소 보장 데이터 속도 유지
Packet Loss (%)	패킷 손실률을 최소화하여 안정적인 서비스 제공
Jitter (ms)	패킷 간 지연 변동 최소화
Service Availability (%)	네트워크 및 서비스의 지속적인 가용성 보장
Resource Utilization (%)	네트워크 자원의 적절한 사용 및 부하 분산

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3. QoS Sustainability를 위한 분석 및 최적화 방법

(1) NWDAF 기반 QoS 분석

• **NWDAF(Network Data Analytics Function)**는 5GC 및 RAN에서 QoS 관련 데이터를 수집하여 분석.
• 머신러닝 기반 예측 분석을 통해 QoS 저하 가능성을 사전 감지 및 예방.

(2) QoS 유지 전략

QoS 유지 전략설명

Dynamic Resource Allocation (동적 자원 할당)	필요 시 네트워크 자원을 실시간으로 재할당하여 QoS 유지
Traffic Steering (트래픽 우회 및 부하 분산)	과부하가 발생한 네트워크 요소를 피해서 트래픽을 우회
Network Slicing (네트워크 슬라이싱 활용)	서비스 유형에 따라 QoS를 차별적으로 보장
Adaptive QoS Policy (적응형 QoS 정책)	사용자의 실시간 네트워크 상태에 따라 QoS 정책을 자동 조정
Load Balancing (부하 분산)	네트워크 노드 간 부하 균형을 유지하여 QoS 보장

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4. QoS Sustainability의 활용 사례

(1) eMBB (Enhanced Mobile Broadband) 서비스 최적화

• 스트리밍 및 클라우드 게이밍 서비스에서 안정적인 속도를 유지하기 위해 QoS 모니터링 및 자동 조정 수행.
• 트래픽 폭주 상황 발생 시, 데이터 처리량을 동적으로 조절하여 QoE 유지.

(2) URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communication) 서비스 보장

• 자율주행 차량, 스마트 공장 등 초저지연(1ms 이하) 및 고신뢰성이 요구되는 환경에서 QoS 유지.
• 네트워크 슬라이싱을 통해 URLLC 트래픽을 별도로 처리하여 지연 시간 최소화.

(3) mMTC (Massive Machine Type Communication) 최적화

• IoT 기기가 대량 연결될 때, QoS 유지가 어려운 상황을 방지하기 위해 적응형 자원 관리 적용.
• PSM(Power Saving Mode), eDRX(Extended Discontinuous Reception) 등의 기법을 활용하여 네트워크 부하를 줄이면서 QoS 유지.

(4) 5G FWA (Fixed Wireless Access) 및 기업 전용망 최적화

• 기업 네트워크에서 안정적인 QoS 제공을 위해 트래픽 우선순위 설정 및 실시간 QoS 조정 수행.
• **MEC(Multi-access Edge Computing)**을 활용하여 지연을 줄이고 QoS 지속 유지.

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5. QoS Sustainability 관련 3GPP 규격

3GPP 규격설명

TS 23.288	NWDAF 기반 QoS 지속성 분석 및 최적화
TS 23.501	5G Core QoS 관리 및 네트워크 슬라이싱 지원
TS 28.552	5G 네트워크 성능 및 QoS 유지 관리

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6. 결론

QoS Sustainability는 5G 네트워크에서 지속적인 서비스 품질을 보장하기 위한 필수 개념으로, NWDAF 기반 실시간 분석, 동적 자원 관리, 네트워크 슬라이싱, 부하 분산 등의 기술이 활용됩니다. 이를 통해 **스트리밍, 게이밍, IoT, 자율주행 등 다양한 5G 서비스에서 안정적인 QoE(Quality of Experience)**를 유지할 수 있습니다.