Session Management Congestion Control Experience – 3GPP TS 23.288

Session Management Congestion Control Experience – 3GPP TS 23.288 기반 분석

**Session Management Congestion Control Experience(SM Congestion Control Experience)**는 5G 네트워크에서 세션 관리(Session Management, SM)와 관련된 혼잡 제어 및 경험 품질(QoE)을 측정하고 최적화하는 개념입니다.
3GPP TS 23.288에서는 **Network Data Analytics Function(NWDAF)**를 활용하여 세션 관리의 혼잡을 감지하고 부하 분산, QoS 조정, 자원 최적화 등의 조치를 수행할 수 있도록 정의하고 있습니다.

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1. Session Management Congestion Control Experience의 정의

• **Session Management (SM)**은 UE(User Equipment, 사용자 단말)와 5G Core 사이의 PDU(Session) 설정, 유지 및 해제 과정을 관리하는 기능입니다.
• **Congestion Control (혼잡 제어)**는 **SMF(Session Management Function)**에서 세션 설정 요청이 과도하게 몰릴 경우 부하를 줄이고, 최적의 QoS를 유지하는 기술을 의미합니다.
• **Experience(QoE 관점)**에서는 사용자가 체감하는 세션 연결 품질을 측정하고, 실시간 최적화를 수행합니다.

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2. 주요 성능 지표(KPIs)

Session Management Congestion Control을 평가하기 위한 주요 성능 지표는 다음과 같습니다.

지표 (KPI)설명

Session Setup Success Rate (%)	UE가 PDU 세션을 성공적으로 설정한 비율
Session Establishment Time (ms)	PDU 세션 설정에 소요된 시간
Session Drop Rate (%)	세션 중간에 예기치 않게 연결이 끊어진 비율
SMF Load (%)	SMF가 처리하는 세션 트래픽의 부하 수준
User Plane Latency (ms)	사용자 데이터 전송 시 발생하는 지연 시간
QoS Degradation Events (%)	QoS가 정상적으로 유지되지 않은 비율
Congestion Level (%)	네트워크 내 혼잡 상태
Session Recovery Time (ms)	세션 중단 후 복구되는 시간

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3. Session Management Congestion Control Experience 최적화 전략

(1) NWDAF 기반 Session Management 성능 분석

• **NWDAF(Network Data Analytics Function)**는 SMF 및 UPF(User Plane Function)의 실시간 트래픽 데이터를 분석하여 혼잡 상황을 감지.
• 머신러닝을 활용하여 세션 설정 요청이 급증할 가능성을 예측하고, 자동으로 부하 분산 수행.

(2) Session Congestion 제어 방법

혼잡 제어 기술설명

Session Admission Control	네트워크 부하가 높은 경우 새로운 세션 요청을 제한
QoS-Based Traffic Prioritization	QoS 요구 사항이 높은 서비스(예: VoNR, 긴급 통신)에 우선순위 부여
Network Slicing 활용	eMBB, URLLC, mMTC 트래픽을 구분하여 슬라이싱 기반으로 처리
Dynamic SMF Load Balancing	과부하가 걸린 SMF의 부하를 다른 SMF로 자동 분산
Session Offloading to MEC	트래픽을 Edge Computing 환경으로 전환하여 중앙 네트워크 부하 감소

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4. Session Management Congestion Control Experience의 활용 사례

(1) 대규모 사용자 환경에서 세션 설정 최적화

• 스포츠 경기장, 콘서트, 공항 등에서 세션 설정 요청이 급증할 경우, 세션 부하 분산 및 QoS 조정을 자동으로 수행.
• AI 기반 NWDAF 예측 분석을 통해 혼잡이 예상되는 경우 사전에 부하 분산 조치.

(2) VoNR 및 비디오 스트리밍 서비스 QoS 보장

• VoNR(5G 음성통화) 및 실시간 스트리밍 서비스에서 세션 혼잡 발생 시, QoS 기반 우선순위 조정 수행.
• **세션 우선순위 관리(Priority-based Scheduling)**를 통해 긴급 통화 및 중요한 트래픽에 높은 자원 할당.

(3) 기업 네트워크 및 FWA(Fixed Wireless Access) 환경 최적화

• 기업 네트워크에서 대규모 IoT 디바이스의 세션 설정 최적화.
• FWA 사용자가 몰리는 지역에서 동적 세션 부하 조정 및 QoE 유지.

(4) 자율주행 차량 및 스마트 공장 트래픽 최적화

• 자율주행 차량이 이동 중 핸드오버 시 발생하는 세션 혼잡을 최소화.
• 스마트 공장에서 대량의 M2M 통신을 최적화하여 세션 충돌 방지.

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5. Session Management Congestion Control 관련 3GPP 규격

3GPP 규격설명

TS 23.288	NWDAF 기반 세션 혼잡 관리 및 성능 분석
TS 23.501	5G Core Session Management 아키텍처
TS 28.552	5G 네트워크 성능 및 QoS 유지 관리

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6. 결론

Session Management Congestion Control Experience는 5G 네트워크에서 세션 설정 및 유지 과정에서 발생하는 혼잡을 관리하고, 사용자 경험(QoE)을 최적화하는 핵심 개념입니다. NWDAF 기반 실시간 데이터 분석, AI 기반 예측, 세션 우선순위 조정, 부하 균형화, 네트워크 슬라이싱 활용 등의 기술을 적용하면, 세션 안정성을 극대화하고 네트워크 성능을 최적화할 수 있습니다.