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| 講演名 | 2026-03-06 10:45 5G制御プレーン輻輳制御のためのPre-slice優先度制御とAMF遅延要因分析 ○Izzy Nha・中尾彰宏（東大）  NS2025-315 |
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| 抄録 | （和） | Internet of Things（IoT）端末の急増に伴い，大規模同時接続時に発生する制御プレーン輻輳は，5Gコアネットワークの可用性および堅牢性を低下させる深刻な課題となっている． 本研究は，スライス情報が確定していない登録初期段であるPre-slice段階において，大量同時アクセスによる制御プレーンの破綻を防止し，重要度の高いUser Equipment（UE）の接続性を維持するための選択的接続制御を提案する．具体的には，Access and MobilityManagement Function（AMF）における早期優先度制御とマルチスレッド処理を組み合わせた手法を導入する． 本研究の新規性は，Pre-slice段階における早期優先度制御により輻輳を緩和するとともに，テレメトリ分析を用いて，UEの接続要求開始からPacket Data Unit（PDU）セッション確立完了までの全体接続処理時間を分解・可視化した点にある．分析の結果，制御プレーン遅延の主因はAMF内部の計算処理ではなく，NetworkFunction（NF）間通信における応答待機であることを明らかにした． 評価の結果，提案手法によりNF間通信待機が大幅に削減され，高優先度UEにおける全体接続処理時間の平均値が最大90.16%短縮される一方，CPUリソースの効率的活用により利用率が約22%向上することを確認した． 本成果は，通信待機の最適化と計算資源の有効活用を通じて，5Gコアネットワークの堅牢性を効果的に向上できることを示している． |
| （英） | With the rapid growth of Internet of Things (IoT) devices, control plane congestion caused by massive simultaneous connections has emerged as a critical challenge that degrades the availability and robustness of 5G core networks. This study proposes a selective connection control mechanism that prevents control plane collapse and maintains connectivity for high-priority User Equipment (UE) during the initial registration phase, referred to as the pre-slice stage, where slice information is not yet available. Specifically, we introduce a method that combines early priority control with multi-threaded processing within the Access and Mobility Management Function (AMF). The novelty of this work lies in mitigating congestion through early priority assignment at the Pre-slice stage, while decomposing and visualizing the total connection time, which is defined as the duration from the initiation of a UE connection request to the completion of Packet Data Unit (PDU) session establishment, using telemetry analysis. The analysis reveals that the primary cause of control plane latency is not the internal computational processing of the AMF, but the waiting time associated with inter-Network Function (NF) communication. Experimental results demonstrate that the proposed method significantly reduces these communication stalls, achieving a maximum reduction of 90.16% in the average total connection time for high-priority UEs, while improving CPU utilization by approximately 22% through more efficient use of computational resources. These results indicate that the proposed approach effectively enhances the robustness of 5G core networks by optimizing communication latency and resource utilization. |
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| キーワード | （和） | 5Gコアネットワーク / 制御プレーン / 輻輳制御 / 優先度制御 / AMFマルチスレッド化 / テレメトリ分析 / / |
| （英） | 5G / control plane congestion / AMF optimization / multithreaded processing / priority-based scheduling / telemetry-based analysis / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 385, NS2025-315, pp. 551-556, 2026年3月. | |
| 資料番号 | NS2025-315 | |
| 発行日 | 2026-02-25 (NS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NS2025-315 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | IN NS |
| 開催期間 | 2026-03-04 - 2026-03-06 |
| 開催地（和） | 沖縄県市町村自治会館 |
| 開催地（英） | Okinawa-Ken Shichoson Jichi Kaikan |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | General |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2026-03-IN-NS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 5G制御プレーン輻輳制御のためのPre-slice優先度制御とAMF遅延要因分析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | 5G Control Plane Congestion Mitigation by Pre-slice Priority Control and AMF Delay Analysis |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 5Gコアネットワーク / 5G |
| キーワード(2)（和/英） | 制御プレーン / control plane congestion |
| キーワード(3)（和/英） | 輻輳制御 / AMF optimization |
| キーワード(4)（和/英） | 優先度制御 / multithreaded processing |
| キーワード(5)（和/英） | AMFマルチスレッド化 / priority-based scheduling |
| キーワード(6)（和/英） | テレメトリ分析 / telemetry-based analysis |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | Izzy Nha / Izzy Nha / ナ イジ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： UTokyo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 中尾 彰宏 / Akihiro Nakao / ナカオ アキヒロ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： UTokyo) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-03-06 10:45:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2025-315 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.385 |
| ページ範囲 | pp.551-556 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-02-25 (NS) |
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