ANR (Automatic Neighbour Relation)

Uma das principais causas para o aumento do CDR (Call Drop Rate) numa rede móvel, está na má definição de relações vizinhança ou mesmo na ausência destas. Tipicamente nos sistemas 2G e 3G, a especificação das relações vizinhança é levada a cabo através de ferramentas de planeamento, que através de mapas estimam a propagação e daí as relações vizinhança necessárias para garantir o handover. No entanto, imperfeições nos mapas usados ou alterações ao meio físico, dão origem a discrepâncias entre as relações previstas e as realmente necessárias, o que obriga à realização de drive tests para identificar exaustivamente as regiões de handover, [AmFr08]. Para além das discrepâncias entre as vizinhas planeadas e regiões de handover, o próprio processo de criação/actualização de relações vizinhança, representa uma percentagem considerável das tarefas de operação e manutenção de uma rede móvel, nomeadamente, em ambientes multi-fornecedor.

A Automatic Neighbour Relation é uma função implementada ao nível do eNB que permite, com o auxílio do relatório de medidas enviado pelo UE, adicionar ou remover relações vizinhança ao eNB sempre que necessário. Relativamente ao ANR, vários algoritmos têm sido propostos tais como o apresentado em [KiHo10]. Segundo [TS36300], para cada célula do eNB, deverá ser mantida uma Neighbour Relation Table (NRT). A cada entrada na NRT corresponde uma Neighbour Relation (NR) que deverá ter a

informação do Target Cell Identifier (TCI) que identifica a célula destino. Na E-UTRAN, o TCI corresponde ao E-UTRAN Cell Global Identifier (ECGI) e PCI da célula destino. Cada NR na NRT deverá ter três atributos: NoRemove, NoHO e NoX2. Estes atributos determinam qual o tratamento que deverá ser dado a cada NR aquando da análise de relações vizinhança pela função de ANR. Assim, estes atributos têm a seguinte definição:

 NoRemove – atributo que indica que a NR em análise não deverá ser removida da NRT;

 NoHo – atributo que indica que a NR em análise não deverá ser usada pelo eNB para fins de handover;

 NoX2 – atributo que indica que a NR não deverá usar a interface X2 para iniciar os procedimentos de handover com o eNB que detém a célula de destino.

A Figura 2.12, mostra uma proposta de funcionamento da função ANR pelo 3GPP, [TS36300]. Nesta podemos observar a interacção entre a função ANR e o RRC, bem como a ligação O&M com outros eNBs da rede.

Figura 2.12 – Funcionamento da função ANR proposto em [FeSe08].

De seguida, são analisados alguns cenários tipo em que é usada a função ANR e que tem como referência a ilustração anterior.

2.2.3.2.1 Intra-LTE/Intra-Frequency ANR

Segundo [TS36300], o funcionamento do ANR assenta no facto das células difundirem o seu ECGI. Partindo do procedimento ilustrado na Figura 2.13. descreve-se de seguida o funcionamento da função ANR para o caso em que temos um handover intra-LTE/intra- frequência.

Figura 2.13 – Exemplo de funcionamento do ANR - Intra-LTE/Inter-RAT, [TS36300]. O eNB onde a função de ANR está a ser executada intrói os UEs que está a servir para realizarem medições nas células vizinhas por eles descodificadas. Este procedimento é feito com base em políticas que são definidas pelo controlador de recursos rádio ou RRC. Com base na Figura 2.13, uma vez dada a indicação aos UEs para recolha de medidas, o procedimento seria o seguinte:

1. UE envia as medidas registadas da célula B cujo PCI é o 5;

2. Com base no PCI recebido, o eNB intrói o UE a ler o ECGI, TAC e PLMN ID de todas as células vizinhas por ele descodificadas;

3. Quando o UE consegue descodificar o ECGI da célula B envia-o ao eNB em conjunto com a informação do TAC e de todos os PLMN IDs detectados;

4. O eNB decide adicionar a NR á NRT e poderá usar o PCI e ECGI para: a. Procurar o endereço da camada de transporte para o eNB;

Cell A Phy-CID=3 Global-CID =17 Cell B Phy-CID=5 Global-CID =19 1) report(Phy-CID=5, strong signal) 2) Report Global-CID Request (Target Phy- CID=5)

2b) Read BCCH() 3) Report

b. Actualizar a lista de relações vizinhança;

c. Caso seja necessário, estabelecer a interface X2 para o segundo eNB.

2.2.3.2.2 Inter-RAT/Inter-Frequency ANR

Neste tipo de cenário exemplifica-se o exemplo de um handover entre células

pertencentes a RAT (Radio Access Technology) diferentes e handovers entre células cuja frequência é diferente.

Figura 2.14 – Exemplo de funcionamento do ANR - Inter-RAT/Inter-Freq, [TS36300]. Neste cenário, o eNB da célula que está a servir o UE e na qual está a ser executada a função ANR, instrói o UE para realizar medidas em células de outras RAT / Frequências. Neste cenário o eNB pode usar diferentes políticas para instruir o UE nas realizações de medidas e na escolha do momento certo para as reportar.

1. O eNB instrói o UE para procurar por células vizinhas em outras RAT/Freq. Para isso, o eNB precisa de agendar períodos de idle para que o UE possa escutar o meio por células em outras frequências;

2. Uma vez concluída a recolha de dados, o UE reporta o PCI das células detectadas. O PCI será definido pela: frequência da portadora e pelo Primary Scrambling Code (PSC) no caso de se tratar de vizinha UTRAN FDD; frequência da portadora e Cell ID no caso de UTRAN TDD; Indicador de Banda, BSIC (Base Station Identity Code)

Cell A Phy-CID=3 Global-CID =17 Cell B Phy-CID=5 Global-CID =19 1) report(Phy-CID=5, strong signal) 2) Report Global-CID Request (Target Phy- CID=5)

2b) Read BCCH() 3) Report

e BCCH no caso de GERAN e PN (Pseudo-random Noise) Offset no caso do

CDMA20006;

3. Usando o PCI descoberto, o eNB instrói o UE para ler a informação das células detectadas. O UE irá ler o: CGI (Cell Global Identity) e RAC (Routing Area Code) no caso de se tratar de uma célula GERAN; CGI, LAC (Local Area Code) e RAC no caso de se tratar de uma célula UTRAN; CGI no caso de se tratar de uma célula CDMA2000. Para o caso de células com frequências diferentes o eNB instrói o UE usando o PCI recebido para ler o ECGI, TAC (Tracking Area Code) e todas as PLMN (Public Land Mobile Network) ID das células encontradas. Neste último procedimento, o eNB agenda um período de IDLE para o UE para este descodificar a informação das células vizinhas;

4. Após a recolha da informação pretendida da nova célula, o UE reporta o CGI, RAC no caso de uma célula GERAN, CGI, LAC e RAC no caso de UTRAN ou CGI no caso de CDMA2000 ao eNB de serviço. No caso de células de frequências diferentes, o UE reporta o ECGI, TAC e PLMN-ID(s) que foram detectados;

5. O eNB actualiza a sua NRT com as vizinhas inter-RAT/inter-frequência detectadas. Para o caso particular de células de frequências diferentes, o eNB poderá usar o PCI e ECGI para estabelecimento de uma nova ligação X2 para o eNB pertencente.