インターフェイスは、指定された数の着信要求のみを処理します。着信要求が指定の数を超えると、インターフェイスが過負荷状態になります。たとえば、次の場合にインターフェイスが過負荷になります。

• ネットワーク要素の障害が原因で多数の再接続が発生している

• 複数のユーザーが、位置更新またはアイドル モードからアクティブ モードへの移行を頻繁に実行する

過負荷になると、インターフェイスは要求をドロップするか、要求の処理を遅らせる可能性があります。インターフェイスでの過負荷により、ネットワーク全体のパフォーマンスが低下します。このシナリオでは、ノードの輻輳、障害、または折りたたみが発生し、他のノードの負荷が増加する可能性があります。

SMF はさまざまなリソースを測定し、それらの測定に基づいて負荷を定義します。また、SMF は負荷に関する NRF を更新します。現在、SMF では着信メッセージに過負荷保護を適用しています。過負荷保護がインバウンド インターフェイス（SBA インターフェイス）に適用されている場合、外部ノードは SMF に向けてスロットリングし、輻輳から抜け出します。

Note	この機能の範囲は、SBA インターフェイスでのインバウンド要求による過負荷のみです。

SMF は、エンドポイントおよびアプリケーション レベルでのオーバーロードから着信リクエストを保護します。

• [エンドポイント レベル（Endpoint Level）]：保護は、メッセージ タイプを考慮せずに、HTTP 要求メソッドに基づいています。

• [アプリケーション レベル（Application Level）]：保護はメッセージ タイプに基づいています。

エンドポイントの場合、SMF はエンドポイント レベルとクライアント レベルの両方でオーバーロード保護を提供します。SMF は、着信要求メッセージの過負荷しきい値制限を定義します。しきい値の範囲に基づいて、SMF は着信要求メッセージを拒否できます。SMF は構成されたステータスとともに HTTP 応答をリクエスト イニシエータに返します。

次に、SMF で定義されている過負荷のしきい値の制限を示します：

• [低（Low） ]：このしきい値に達すると、POST 方式（リソース割り当てに寄与する汎用 URI）のみが拒否されます。

• [高（High ）]：このしきい値に達すると、構成された（拒否）ステータスのすべてのメッセージが拒否されます。

• [クリティカル（Critical ）]：このしきい値に達すると、構成された（拒否）ステータスのすべてのメッセージが拒否されます。

このセクションでは、インバウンド要求メッセージのオーバーロード保護の構成に関連する構成手順について説明します。

SMF は、app-infra からシステムの負荷係数情報を定期的に取得します。次に、SMF はこの負荷係数を過負荷プロファイルで構成されたしきい値と比較します。負荷ステータスに基づいて、SMF は SBA インターフェイス メッセージに対する負荷または過負荷の制御メカニズムをトリガします。

構成されたしきい値に従って、次の 3 つの負荷および過負荷の状態が考えられます。

重要	GTP-C ロードおよびオーバーロード制御はオプションの機能です。

SMF は、システム負荷情報を使用して GTP-C エンティティ リソースの動作ステータスを判別します。この情報が GTP-C ピアに送信されると、有効負荷に基づいて、同じ機能をサポートするエンティティ間でセッション負荷を適応的にバランスするのに役立ちます。

GTP-C オーバーロードは、着信要求の数が受信側の GTP-C エンティティでサポートされている最大要求スループットを超えると発生します。GTP-C は UDP トランスポートを介したものであり、確認応答されていない要求の再送信に依存しています。GTP-C エンティティがオーバーロード（または重大なオーバーロード）になると、確認応答されていない GTP-C メッセージの数が指数関数的に増加し、ノードの輻輳またはクラッシュが発生します。過負荷またはノードの障害により、ネットワーク内の他のノードの負荷が増加します。

ネットワーク内のコア ネットワーク ノードの過負荷は、サービスの低下につながります。ネットワーク全体の負荷分散を改善することで、過負荷の問題に対処できます。

オーバーロード状態は、さまざまなネットワーク シナリオで発生する可能性があります。次に、GTP-C オーバーロードにつながる GTP-C シグナリング ベースのシナリオの例を示します。

• ネットワーク要素の障害に起因するトラフィック フラッディングで、シグナリング スパイクが引き起こされます。

• TAU または RAU を実行している多数のユーザー、またはアイドル モードと接続モードの間の頻繁な移行によって発生するトラフィック フラッディング。

• 多数のコール（および専用ベアラ）がほぼ同時にセットアップされているなど、トラフィック スパイクをローカルに発生させる例外的なイベント。

• 3GPP 以外のカバレッジ（たとえば、Wi-Fi）の分散、または 3GPP と非 3GPP カバレッジ間の大規模なモビリティによる頻繁な RAT の再選択。この操作により、頻繁または大規模なシステム間変更アクティビティが発生する可能性があります。

GTP-C のオーバーロードにより、次のいずれかのサービスの影響が発生する可能性があります：

• 緊急コール ドロップ

• PDN 接続（IMS、インターネットなど）および関連するサービスの損失。

• サービスをサポートするために必要な無線およびコア ネットワーク ベアラー（GBR ベアラーなど）をセットアップおよびリリースする機能の喪失。

• 次の変更を報告する能力が失われる：

  • ユーザー情報（たとえば、緊急サービスの位置情報や合法的傍受の位置情報）

  • RAT または QoS

• 収益損失につながる請求エラー。

GTP-C ロードおよびオーバーロード制御は標準規格の機能です。標準準拠の詳細については、標準準拠の項のこの機能の章を参照してください。

GTP-C ロード制御とオーバーロード制御は、ネットワーク上で個別にサポートおよびアクティブ化できる補完的な概念です。

この機能は、SMF のスタンドアロン展開と、cnSGWc との統合展開の両方で機能します。

（注）	この機能は、SMF が PGW-C（つまり、EPS ネットワーク）とインターワーキングする場合にのみ機能します。この章で使用される「SMF」という用語は、SMF と PGW-C の両方の組み合わせを示します。

ここでは、この機能の動作メカニズムを説明します。

1. SMF は、アプリケーション インフラストラクチャからシステム負荷を定期的に取得します。詳細については、本章の「ノード過負荷」セクションを参照してください。

2. SMF は、過負荷プロファイルで構成されたしきい値とシステム負荷値に基づいて、現在のノードの過負荷状態を識別します。

3. SMF は、ノードの過負荷状態に基づいて、着信要求メッセージに過負荷制御メカニズムを適用します。

   ノード過負荷状態	定義（Definition）	基準	過負荷制御アクション
   標準	システムは過負荷状態になっていません。	負荷 < 最小許容度未満	GTP-C 負荷制御の適用
   過負荷状態	システムが過負荷状態かどうかを確認します。	最小許容値 <= 負荷 < 最大許容値	GTP-C 過負荷制御の適用
   自己保護状態	システムが過負荷の限界に達しました。	負荷 > = 最大許容度	メッセージ スロットリングの適用

GTP-C 負荷制御のメカニズム

SMF は、次の条件を満たすと、LCI を GTP-C ピア（MME や ePDG など）に伝達します。

• profile load load_profile_name interface gtpc action advertise コマンドを使用して機能が有効になっている場合

• 負荷プロファイルと過負荷プロファイルが SMF プロファイルに関連付けられている場合

• LCI がピアに送信されない場合

• profile load load_profile_name advertise interval lci_broadcast_interval の構成に従って定期的に送信

• 現在の負荷値と最後に示された負荷値との差が、構成された変更係数 profile load load_profile_name advertise change-factor load_value_change_factor よりも大きい場合

（注）	SMF は、追加のシグナリングをトリガすることなく、GTP-C 要求および応答メッセージを介して LCI を交換します。

SMF は、次のメッセージで LCI を含みます。

• セッション応答の作成

• ベアラー要求の作成

• ベアラー変更応答

• ベアラー要求の削除

• N4 セッション応答

• ベアラー更新の要求

メッセージ形式および LCI IE の詳細については、3GPP TS 29.274 仕様のバージョン 15.4.0 を参照してください。

GTP-C 過負荷制御メカニズム

SMF は、負荷の値と過負荷の削減メトリック構成に基づいて過負荷メトリックを計算して送信します。SMF は、次の条件を満たすと、OCI を GTP-C ピアに伝達します。

• 機能が profile overload overload_profile_name node-level interface gtpc action advertise コマンドによって有効になっている場合

• OCI がピアに送信されない場合

• profile overload overload_profile_name node-level advertise interval oci_broadcast_interval の 構成に従って定期的に送信

• 現在の削減メトリックと最後に示された削減メトリックの差が、構成された変更係数 profile overload overload_profile_name node-level advertise change-factor overload_value_change_factor より大きい場合

• 有効タイマーが期限切れになり、SMF がまだ過負荷状態の場合

（注）	SMF は、追加のシグナリングをトリガすることなく、GTP-C 要求および応答メッセージを介して OCI を交換します。

SMF は、次のメッセージで OCI を含みます。

• セッション応答の作成

• ベアラー要求の作成

• ベアラー変更応答

• ベアラー要求の削除

• N4 セッション応答

• ベアラー障害表示の変更

• ベアラー更新の要求

• ベアラー障害表示の削除

メッセージ形式と OCI IE の詳細については、 3GPP TS 29.274 仕様のバージョン 15.8.0 を参照してください。

メッセージ スロットリング

自己保護モードでは、SMF は自己保護除外構成に従って、障害原因が「GTP-C エンティティ輻輳」に設定された入力 GTP-C メッセージを拒否します。

ここでは、この機能の操作、管理、およびメンテナンスに関して説明します。

SMF は、SMF プロファイルの下で関連付けられたプロファイルに基づいて、次のアクションを実行します。

SMF は、次のタイプのメッセージに対して、自己過負荷スロットリングおよび N4 メッセージの除外を実行します。

• 着信メッセージ（Incoming Messages）

• 発信メッセージ（Outgoing Messages）

• セッション レポート DLDR

着信 N4 メッセージに対する自己過負荷制御と除外機能

自己保護状態では、デフォルトの動作として、SMF は次の輻輳原因コードを使用してすべての着信 N4 メッセージをスロットリングします。

またこの機能により、SMF は過負荷除外プロファイルで構成されたメッセージの優先順位に基づいて、スロットリングから N4 メッセージを除外できます。メッセージの優先順位が N4 インターフェイスに構成されている場合、メッセージは過負荷シナリオでも処理されます。

過負荷除外プロファイルが構成されている場合、自己保護モードにおいて、SMFは受信するすべてのN4メッセージを、構成されたパラメータ（DNN、5QI、ARP、メッセージ優先順位、およびメッセージのカテゴリなど）と比較します。一致した場合、メッセージは SMF でのスロットリングから除外されます。

N4 メッセージの過負荷除外プロファイルを構成するには、「過負荷除外プロファイルの構成」を参照してください。

発信 N4 メッセージの自己過負荷スロットリングと除外

自己過負荷状態では、SBI および GTPC インターフェイスでのトリガ メッセージにスロットリングが適用されるため、SMF からの N4 インターフェイスの発信メッセージが間接的にスロットルされます。SMF は、トリガ NF でのスロットリングから除外されたメッセージを処理します。

DLDR メッセージの自己過負荷スロットリング

コントロール プレーン（CP）は、SMF に関連付けられた負荷または過負荷のプロファイルについてユーザー プレーン（UP）に通知します。この情報に基づいて、UP は負荷または、過負荷情報を CP ピアに送信するかを決定します。

SMF は、LCI および OCI IE のすべての着信 N4 メッセージと N4 応答を解析します。SMF はピア ノードから LCI IE または OCI IE を受信するたびに、そのノードの負荷と過負荷のパラメータについて学習します。SMF は、N4 メッセージのいずれかで OCI IE を受信した場合、そのピア ノードを過負荷と見なします。

UPF から受信した負荷値は、CP からのセッション負荷を制御するために使用されます。この負荷情報は、UPF 間でセッションのバランスをとるために UPF を選択するために使用されます。オーバーロード情報は、UPF の選択と UPF へのメッセージのスロットリングに使用されます。

SMF は、次の 2 つのメッセージ タイプについてピアの負荷と過負荷を処理します：

• 発信メッセージ

• 受信メッセージ

発信 N4 メッセージのピア ロードとオーバーロードの処理

ピアがセッション確立またはセッション変更のために選択された場合、OCI IE のピア/UPF ノードによって伝達される OCI 削減係数に基づいてスロットリングが適用されます。セッションがピア除外プロファイルに基づく除外基準を満たす場合、発信 N4 メッセージはピア ノードによってスロットルされません。

除外プロファイルには、スロットリングから除外されるメッセージに対応する、DNNリスト、5QI リスト、ARP リスト、およびメッセージ優先度のパラメータを含めることができます。

（注）	N4 確立要求と N4 変更要求はスロットルされますが、N4 削除要求はスロットルされません。

ピアの負荷に基づく UPF の選択

SMF は、UPF から受信した LCI 値に基づいて UPF を選択します。受信した負荷の値に従って、UPF のキャパシティが変更されます。これにより、UPF 全体の負荷係数に基づいてセッションが分散されます。UPF 選択プロセスは、各サービス ポッドで個別に適用されます。

（注）	UPF 選択プロセスは、各サービス ポッドで個別に適用されます。

ユーザー プレーンが開始したセッションの終了

自己保護モード中に、UP の負荷状態の改善が確認されない場合、UP は SMF/PGW-C に対するセッション終了要求を開始します。この要求は、UPF が過負荷状態にあることを示すセッション レポート要求メッセージを介して送信されます。SMF/PGW-C は、このセッション レポートに基づいて対応するセッションのリリースを開始します。

Self Protection Termination Request (SPTER）は、自己保護に基づく終了を開始するために、ユーザー プレーン から コントロール プレーンに対して設定されます。SMF/PGW-C は、Disc-Reason が userplane_requested_terminationとしてセッションを解放します。

SPTER メッセージ ビットの設定は、SMF と UPF の間で EPFAR 機能がネゴシエートされているかどうかによって異なります。

EPFAR 機能の詳細については、『 UCC 5G UPF 構成および管理ガイド、リリース 2024.04』を参照してください。

負荷プロファイルを作成するには、次の構成例を使用します。このプロファイルは、SMF の負荷を計算するために必要なパラメータを定義します。

config 
   profile load load_profile_name 
      load-calc-frequency load_calculation_interval 
      load-fetch-frequency load_fetching_time 
      advertise [ interval lci_broadcast_interval | change-factor lci_change_factor ] 
      interface gtpc action advertise 
      end 

注：

• profile load load_profile_name ：負荷プロファイル名を指定します。 load_profile_name は 英数字の文字列である必要があります。

  システム負荷計算と LCI ブロードキャストには負荷プロファイルを使用します。

• load-calc-frequency load_calculation_interval ：システム負荷計算間隔を秒単位で指定します。

  load_calculation_interval は、5 ～ 3600 の範囲の整数である必要があります。デフォルト値は 10 秒です。

• load-fetch-frequency load_fetching_time ：サービス ポッドがキャッシュ ポッドから負荷を取得する時間間隔を指定します。

  load_fetching_time は、5 ～ 3600 の範囲の整数である必要があります。デフォルト値は 10 秒です。

• advertise interval lci_broadcast_interval ：GTP-C ピアに LCI を送信するための定期的な間隔を指定します。

  lci_broadcast_interval は、0 ～ 3600 の範囲の整数で指定する必要があります。値 0 は、すべてのメッセージで LCI が送信されることを示します。デフォルト値は 300 秒です。

• advertise change-factor lci_change_factor ：アドバタイズが発生するまでの、現在の LCI と最後に指定された LCI 間の最小変更を指定します。

  lci_change_factor は、1 ～ 20 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 5 です。

• interface gtpc action advertise ：GTP-C インターフェイスでの LCI パブリッシュまたはブロードキャストを有効にする場合に指定します。デフォルトでは、このオプションは無効になっています。

自己保護状態時に使用する除外プロファイルを作成するには、次の構成例を使用します。このプロファイルは、スロットリングの決定から除外されるべきセッション関連のメッセージを決定します。

config 
   profile overload-exclude overload_exclude_profile_name 
      arp-list list_of_arps 
      dnn-list list_of_dnns 
      message-priority { n4 | n7 | n10 | n11 | n16 | n40 | s5 | any } upto  message_priority 
      procedure-list [ session-delete | new-call | xnho | modify | chf-reauth | inter-rat-ho | intra-rat-ho | imexit-nw | imexit-ue | usar ] 
      qi5-list list_of_qos_identifiers 
      end 

注：

• profile overload-exclude overload_exclude_profile_name ：除外プロファイル名を指定します。 overload_exclude_profile_name は 英数字の文字列である必要があります。

  このコマンドで複数の除外プロファイルを構成できます。必ず [過負荷制御（Overload Control）] 構成で除外プロファイル名を参照してください。

• arp-list list_of_arps ：スロットリングの決定から除外する必要がある割り当てと保持の優先順位（ARP）のリストを指定します。

  list_of_arps は、1-15 の範囲の整数である必要があります。

  最大 21 のエントリを構成できます。

• dnn-list list_of_dnns ：スロットリングの決定から除外する必要がある DNN のリストを指定します。

  最大 3 つのエントリを構成できます。

• message-priority [ n4 | n7 | n10 | n11 | n16 | n40 | s5 ] upto message_priority ：メッセージをスロットリングから除外する必要があるインターフェイスを指定します。コマンド upto は、メッセージの優先順位の範囲を指定します。メッセージの優先順位の範囲は（0 ～ 31）（SBI インターフェイス）、GTPC および PFCP インターフェイス（0 ～ 15）です。

• procedure-list [ session-delete | new-call | xnho | modify | chf-reauth | inter-rat-ho | intra-rat-ho | imexit-nw | imexit-ue | usar ] ：除外に対して実行する手順を指定します。

• qi5-list list_of_qos_identifiers ：スロットリング決定から除外する必要がある 5G QoS 識別子を指定します。

  list_of_qos_identifiers は、1-15 の範囲の整数である必要があります。

過負荷プロファイルは、過負荷制御のさまざまな状態と、生じるスロットリングの判断を決定します。

過負荷プロファイルを作成するには、次の構成例を使用します。

config 
   profile overload overload_profile_name 
      overload-exclude-profile self-protection overload_exclude_profile_name 
      node-level 
         tolerance minimum min_percentage maximum max_percentage 
         reduction-metric minimum min_percentage maximum max_percentage 
         advertise [ interval oci_broadcast_interval | change-factor oci_change_factor | validity-period oci_validity_period ] 
         interface [ gtpc | any] overloaded-action [ advertise ]  
      peer-level interface gtpc 
         message-prioritization group1 weight group2 weight 
         interface gtpc  
            action throttle 
         end 

注：

• profile overload overload_profile_name ：過負荷プロファイル名を指定します。overload_profile_name は、英数字の文字列である必要があります。

  重要	このコマンドで構成できる過負荷プロファイルは 1 つだけです。過負荷プロファイルを構成する前に除外プロファイルを作成します。

• overload-exclude-profile self-protection overload_exclude_profile_name ：過負荷自己保護モード中に使用する除外プロファイル名を指定します。

  overload_exclude_profile_name は 英数字の文字列である必要があります。

• node-level ：過負荷の SMF ノードにのみ構成を適用するように指定します。

• tolerance minimum min_percentagemax_percentage maximum ： システム負荷許容の最小と最大のパーセンテージを指定します。 min_percentage および max_percentage は 、1 ～ 100 の範囲の整数である必要があります。

  min_percentage ：この値は、システムが正常状態とみなされるしきい値です。デフォルト値は 80 です。

  max_percentage ：システムが通常状態とみなされるになる最低許容レベルを指定します。デフォルト値は 95 です。

  値が、構成した最小許容値と最大許容値の間にある場合、システムは過負荷状態になっています。

• reduction-metric minimum min_percentagemax_percentage maximum ： トラフィック削減係数の最小と最大のパーセンテージを指定します。 min_percentage および max_percentage は 、1 ～ 100 の範囲の整数である必要があります。

  min_percentage ：この値は、最小許容構成と組み合わせたトラフィック削減のパーセンテージです。デフォルト値は 10 です。

  max_percentage ：この値は、最大許容度の設定と組み合わせたトラフィック削減のパーセンテージです。デフォルト値は 100 です。

• advertise interval oci_broadcast_interval ：GTP-C ピアに OCI を送信するための定期的な間隔を指定します。

  oci_broadcast_interval は、0 ～ 3600 の範囲の整数で指定する必要があります。値 0 は、すべてのメッセージで OCI が送信されることを示します。デフォルト値は 300 秒です。

• advertise change-factor lci_change_factor ：現在の OCI と最後に指定された OCI との最小変更値を指定します。この値を超えると、OCI によりアドバタイズが行われます。

  oci_change_factor は、1 ～ 20 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 5 です。

• advertise validity-period oci_validity_period ：アドバタイズされた OCI 値の有効期間を指定します。

  oci_validity_period は、1 ～ 3600 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は600秒です。

• interface [ gtpc | any] overloaded-action [ advertise ] ：ノードが過負荷された場合のアクションを複数のインターフェイスで指定します。これらのインターフェイスの過負荷アクションは、アドバタイズです。

• peer-level interface gtpc ：GTPC インターフェイスを介して過負荷になっているピアにのみ構成を適用するように指定します。

• message-prioritization group1 weight group2 weight ：両方のメッセージ グループのメッセージをスロットリングする必要がある比率を指定します。各グループには、すべての SMF インターフェイスからの定義済みメッセージのセットが含まれています。

  weight は、1 ～ 100 の範囲の整数である必要があります。デフォルト値は 50 です。

• interface gtpc action throttle ：S6、S8、および S2b インターフェイスを介したスロットリング アクションを有効にします。

（注）	過負荷状態では、SMF は入力メッセージを拒否すると、応答で OCI 値を送信します。 SMF は、期限切れのピア OCI 値と、SMF 内の関連付けられたエントリを識別して削除します。ピアから新しい OCI 値を受信すると、SMF は、以前の OCI と同じシーケンス番号であるかどうかに関係なく、この新しい値を使用します。

SMF サービス プロファイルにロード コントロール プロファイルとオーバーロード プロファイルを関連付けるには、次の設定例を使用します。

config 
   profile smf smf_profile_name 
      load-profile load_profile_name 
      overload-profile overload_profile_name 
      end 

注：

• profile smf smf_profile_name ：既存の SMF サービス プロファイル名を指定します。

  smf_profile_name は 英数字の文字列である必要があります。

• load-profile load_profile_name ：SMF サービス プロファイルに関連付ける負荷のプロファイル名を指定します。

  load_profile_name は 英数字の文字列である必要があります。

• overload-profile overload_profile_name ：SMF サービス プロファイルに関連付けるオーバーロード プロファイル名を指定します。

  overload_profile_name は英数字の文字列である必要があります。

• オーバーロード プロファイルと SMF プロファイルとのリンクは、負荷プロファイルがリンクされている場合にのみ機能します。

次の統計情報は、過負荷制御のサポートで使用できます。

SBA、N4、および GTPC インターフェイスの負荷および過負荷処理の一環として、次のメトリックが拡張されています。

• 自己過負荷状態： SMF が過負荷状態になると、統計 smf_inc_msg_throttling_stats は、ドロップされた着信メッセージの数だけ増加します。次の新しいメッセージが、label message_typeの一部として追加されています。

  • SBI インターフェイス：

    • N7SmPolicyUpdateNotifyReq

    • N7SmPolicyUpdateSuccess

    • N7SmPolicyTerminateNotifyReq

    • N11SmContextCreateReq

    • N11SmContextRetrieveReq

    • N11SmContextStatusNotifyReq

    • N16PduSessionHsmfUpdateReq

    • N16PduSessionHsmfUpdateReqClient

    • N16PduSessionVsmfUpdateReq

    • N16PduSessionVsmfUpdateReqClient

    • N16VsmfPduSessionCreateReq

    • N16HsmfSmContextRetrieveReq

    • N10UpdateNotifyReq

    • N10PcscfRestorationNotifyReq

  • GTPC インターフェイス：

    • S5S8CreateSessReq

    • S5S8ModifyBearerCmd

    • S5S8ModifyBearerReq

    • S5S8CreateBearerRsp

    • S5S8UpdateBearerRsp

  • N4 インターフェイス：

    • N4SessionEstablishmentReq

    • N4SessionModificationReq

• ピア過負荷状態： ピア ノードが過負荷状態になると、統計 smf_og_msg_throttling_stats は、ドロップされた発信メッセージの数だけ増加します。