Dispersion – 3GPP TS 23.288

Dispersion

1.  Data Dispersion

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2. Transation Dispersion

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Dispersion – 3GPP TS 23.288 기반 분석

Dispersion은 5G 네트워크에서 트래픽 분산 및 부하 균형을 의미하는 개념으로, **Network Data Analytics Function (NWDAF)**이 분석하는 핵심 네트워크 성능 요소 중 하나입니다. 이는 특정 지역 또는 네트워크 기능에 집중된 트래픽을 효과적으로 분산하여 QoS(Sustainability) 유지, 네트워크 병목현상 방지, 사용자 경험(QoE) 향상을 목표로 합니다.

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1. Dispersion의 정의

• **Dispersion(분산)**은 네트워크 트래픽이 특정 지역, 특정 네트워크 기능(NF), 특정 주파수 대역 등에 집중되지 않도록 효율적으로 분산하는 과정을 의미합니다.
• 트래픽 부하 균형, 네트워크 슬라이싱, 다중 경로 라우팅, 핸드오버 최적화 등의 기술이 포함됩니다.
• NWDAF가 실시간 분석을 통해 네트워크 부하를 감지하고, 자동으로 Dispersion 전략을 적용합니다.

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2. Dispersion의 주요 성능 지표(KPIs)

Dispersion을 평가하는 주요 지표는 다음과 같습니다.

지표 (KPI)설명

Traffic Load Distribution (%)	트래픽이 네트워크 노드 간 얼마나 균등하게 분포하는지 평가
NF Load Balancing Efficiency (%)	5G Core 네트워크 기능(NFs) 간 부하 균형 수준
Packet Delay Variation (Jitter, ms)	패킷 지연 변동률 분석
Throughput (Mbps/Gbps)	사용자 및 네트워크의 데이터 처리량 변화
Handover Efficiency (%)	UE가 셀 간 이동 시 성공적인 핸드오버 수행 비율
Session Continuity Rate (%)	네트워크 혼잡 상황에서도 지속적인 세션 유지 비율

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3. Dispersion을 위한 분석 및 최적화 방법

(1) NWDAF 기반 Dispersion 분석

• **NWDAF(Network Data Analytics Function)**가 실시간 트래픽 및 네트워크 부하 데이터를 수집하여 분석.
• 머신러닝을 활용하여 네트워크 병목 구간 예측 및 사전 조치 수행.
• AI 기반 트래픽 패턴 분석을 통해 적절한 Dispersion 정책을 자동 적용.

(2) Dispersion 최적화 기술

최적화 방법설명

Load Balancing (부하 균형화)	특정 NF 또는 기지국(gNB)의 부하가 높을 경우, 트래픽을 다른 NF/gNB로 자동 분산
Multi-Path Routing (다중 경로 라우팅)	트래픽을 여러 경로로 분산하여 병목현상 방지
Network Slicing (네트워크 슬라이싱 활용)	eMBB, URLLC, mMTC 등 서비스 유형에 맞게 트래픽을 분리하여 처리
Handover Optimization (핸드오버 최적화)	UE 이동 시 핸드오버 성공률을 높이고, 신호 강도에 따라 최적의 기지국으로 연결
Edge Computing 활용	MEC(Multi-access Edge Computing)를 사용하여 네트워크 코어로의 트래픽 집중을 방지

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4. Dispersion의 활용 사례

(1) 고밀도 지역에서의 트래픽 분산

• 스포츠 경기장, 콘서트, 공항 등 사용자 밀집 지역에서 트래픽 과부하 방지.
• AI 기반 부하 예측 모델을 활용하여 트래픽이 집중되기 전에 미리 분산 조치.

(2) 기업 네트워크 및 FWA(Fixed Wireless Access) 최적화

• 기업 전용망에서는 QoS 보장을 위한 트래픽 우선순위 기반 Dispersion 수행.
• Fixed Wireless Access(FWA) 사용자들에게 균등한 대역폭을 제공하여 성능 유지.

(3) 5G IoT 및 스마트 공장 트래픽 관리

• 스마트 팩토리 내 대량의 IoT 센서 데이터 트래픽을 MEC 서버로 분산하여 코어 네트워크 부하 감소.
• mMTC(Massive Machine-Type Communications) 트래픽을 개별 네트워크 슬라이스로 분산 처리.

(4) 긴급 상황에서의 트래픽 최적화

• 재난 상황 발생 시, 긴급 트래픽을 최우선 처리하고 비긴급 트래픽을 분산하여 네트워크 유지.
• 공공안전용 네트워크(PS-LTE)와 5G 네트워크를 연계하여 긴급 통신의 지속성 유지.

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5. Dispersion 관련 3GPP 규격

3GPP 규격설명

TS 23.288	NWDAF 기반 Dispersion 분석 및 최적화
TS 23.501	5G Core 네트워크 아키텍처 및 트래픽 관리
TS 28.552	5G 네트워크 성능 유지 및 QoS 관리

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6. 결론

Dispersion은 5G 네트워크에서 트래픽을 효율적으로 분산하여 QoS를 유지하고, 네트워크 과부하를 방지하는 핵심 개념입니다. NWDAF 기반 실시간 트래픽 분석, 부하 균형화, 핸드오버 최적화, 다중 경로 라우팅, 네트워크 슬라이싱 활용 등의 기술을 적용하여 더 안정적인 네트워크 운영과 사용자 경험(QoE) 개선이 가능합니다.