移动核心网控制面流量的特征刻画与建模
网络与互联网体系结构
2022-12-27 v1
摘要
在本文中，我们首次（据我们所知）利用从真实世界LTE移动核心网(MCN)中采样的37,325个UE的真实控制面轨迹，对控制面流量进行了深入刻画。我们的分析表明，控制事件在UE的设备类型与一天中的时间方面表现出显著多样性。其次，我们研究被广泛用于建模互联网流量的传统概率分布是否能建模源自单个UE的控制面流量。分析表明，蜂窝网络中EMM与ECM的UE状态内控制事件到达间隔时间及停留时间不能被建模为泊松过程或其他传统概率分布。我们进一步表明，这些模型未能捕捉控制面流量的原因在于其相较于传统模型具有更高的突发性与累积分布中更长的尾部。第三，我们提出一种基于两级分层状态机的UE簇流量模型，该模型源自基于半马尔可夫模型的自适应聚类方案，以捕捉移动网络控制面流量的关键特征——特别是每个UE所生成事件间的依赖性，以及UE间设备类型与时刻的多样性。最后，我们展示了当可用于训练调整模型的5G UE大规模控制面轨迹可用时，如何将我们的模型从LTE轻松调整至5G以支持5G控制面流量建模。所开发的LTE/5G网络控制面流量生成器已开源给研究界，以支持高性能MCN架构设计研发。
引用
@article{arxiv.2212.13248,
title = {Characterizing and Modeling Control-Plane Traffic for Mobile Core Network},
author = {Jiayi Meng and Jingqi Huang and Y. Charlie Hu and Yaron Koral and Xiaojun Lin and Muhammad Shahbaz and Abhigyan Sharma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.13248},
year = {2022}
}