The control plane of Long-Term Evolution (LTE) is an important operation that is performed before the user uses the mobile communication service. In addition, the speed of the control plane needs to be faster than before in the situation where 5G, a mobile communication network technology for ultra high-speed and ultra-low delay, is being serviced. Therefore, it is important to improve and optimize the performance of the control plane for the performance of the mobile communication network. However, due to the huge amount of mobile communication standards and the characteristics of the mobile communication market, the operation of the control plane is different depending on the carrier. Therefore, it is difficult to diagnose the performance of the control plane in a carrier. In this paper, we propose a new diagnostic method to solve these difficulties. The new diagnostic method finds the difference by comparing the control planes of several carriers using the fine-grained state machine. Through the above method, we analyzed the major control plane operations of Korean and US carriers and found 101 differences. The results demonstrate the efficiency and necessity of the diagnostic method presented in this paper and describe various applications of the comparative analysis method using state machines. Finally, we applied the above method to 5G and analyzed the difference of operation method according to the carrier.
LTE의 제어 평면은 사용자가 이동통신 서비스를 사용하기에 앞서 진행되는 중요한 동작들이다. 더불어, 초고속, 초저지연을 위한 이동통신 네트워크 기술인 5G가 서비스되고 있는 상황에서 제어 평면의 속도 또한 전보다 빨라져야할 필요가 있다. 따라서 이동통신망의 성능을 위해서는 제어 평면의 성능 개선과 최적화가 중요하다. 하지만 이동통신 표준의 양이 방대하고 이동통신 시장의 특성상 통신사에 따라 제어 평면의 동작이 다를 수 있으며, 이로 인해 한 통신사 내에서 제어 평면의 성능을 진단하는 것은 쉽지 않다. 이 논문에서 우리는 이러한 어려움을 해결할 수 있는 새로운 진단 방법을 제시한다. 새로운 진단 방법은 세분화된 상태 기계를 사용한 여러 통신사의 제어 평면의 비교를 통해 차이가 나는 부분을 찾는다. 위 방법을 통해 우리는 한국 및 미국 6개 통신사의 주요 제어 평면 동작에 대해 분석하였으며, 101개의 차이를 찾았다. 그 결과를 통해 이 논문에서 소개된 진단 방법의 효율성과 필요성을 설명하며, 상태 기계를 사용한 비교 분석 방식의 여러 응용 분야에 대해 서술한다. 마지막으로 위 방법을 5G에 적용시켜보고 통신사에 따른 동작 방식의 차이에 대해 분석하였다.
