Relações Vizinhança

Ao contrário da UTRAN (WCDMA), na E-UTRAN, dependendo se existe ou não uma ligação RRC com a rede, os UEs possuem apenas dois estados: RRC_CONNECTED e RRC_IDLE. No estado RRC_IDLE o UE monitoriza o canal de paging, para detectar eventuais tentativas de chamadas da rede, adquire informação do sistema, efectua medidas nas suas células vizinhas e efectua re-selecção das mesmas, [TS36304]. No estado RRC_CONNECTED o UE recebe/transfere dados de/para a rede. Para isso monitoriza os canais de controlo que estão associados com os canais de dados, para determinar se existem dados para receber e fornece informação da qualidade do canal ao eNodeB de serviço. Também neste estado, o UE efectua medidas nas suas células vizinhas e reporta estas ao seu eNodeB de serviço, com base na sua configuração.

No âmbito deste trabalho, para o estudo de mobilidade dos UEs, por imposição do simulador LTE adoptado e o qual será descrito no capítulo 4, será apenas focado o estado UE RRC_CONNECTED.

3.1.2.4.1 Mobilidade LTE em RRC_CONNECTED

No estado RRC_CONNECTED o UE mantém uma comunicação activa com a rede. Ao contrário do estado RRC_IDLE onde o UE é quem assume o controlo no processo de re- seleção de célula, em RRC_CONNECTED é o eNodeB quem controla o processo de

handover. O handover é baseado em medidas efectuadas pelo UE, cuja parametrização é

controlada pelo eNodeB.

Quando é identificada uma célula, cujo sinal recebido apresenta melhores características que o sinal da célula de serviço, o eNodeB despoleta o processo de

handover (handover trigger). Dependendo da tecnologia de rede de acesso e frequência,

em modo dedicado, o UE poderá realizar três tipos de handover: entre células E-UTRAN com portadoras de igual frequência (intra-frequency handover), entre células E-UTRAN com portadoras de diferentes frequências (inter-frequency handover) ou entre células de diferentes tecnologias de rede de acesso (inter-RAT handover).

Mais uma vez, por imposição do simulador LTE adoptado, será apenas abordado o

3.1.2.4.1.1 Intra-Frequency (Intra-MME/SGW) Handover

Existem três tipos de procedimentos de mobilidade para o handover intra-frequência: intra-site, inter-site (usando a interface X2) e inter-site (usando a interface S1). O procedimento de intra-site handover acontece quando ambas as células de origem e destino pertencem ao mesmo eNodeB. No caso da célula candidata pertencer a um eNodeB diferente do de serviço, mas ambos pertencerem ao mesmo MME, uma comunicação usando a interface X2 ou S1 toma lugar. Neste caso temos um handover do tipo inter-site que utiliza primeiramente a interface X2 e que, caso esta não exista, utiliza a interface S1 para comunicar com o eNodeB destino. Finalmente, se a célula candidata pertencer a um MME diferente da célula de serviço, torna-se necessária uma comunicação usando a interface S1 e assim temos uma handover inter-site, inter-MME.

No geral o processo de handover intra-frequência poderá ser dividido em três fases: preparação, execução e conclusão. A fase de preparação diz respeito apenas à rede de acesso e consiste em configurar o UE para enviar relatórios de medidas de uma forma periódica e/ou com base em eventos.

Através da mensagem RRC_Connection_Reconfiguration, a qual vem substituir a mensagem Measurement_Control usada no UMTS, são configurados os seguintes eventos, [John10]:

 evento A1 – a célula de serviço torna-se melhor que um limiar absoluto;  evento A2 – a célula de serviço torna-se pior que um limiar absoluto;  evento A3 – célula vizinha torna-se x dB melhor que a célula de serviço;  evento A4 – célula vizinha torna-se melhor que um limiar absoluto;

 evento A5 – célula de serviço torna-se pior que um dado limiar A e célula vizinha torna-se melhor que um dado limiar B.

Cabe ao UE, aquando da ocorrência de qualquer um dos eventos anteriores ou mediante um período estabelecido, reportar as medidas efectuadas quer da sua célula de serviço quer das células vizinhas. Através das medidas da própria célula o eNodeB avalia o nível de cobertura e compara-o com o das células vizinhas. O UE pode reportar dois tipos de medidas no processo de avaliação da célula candidata:

 Reference Signal Received Power (RSRP) que representa a potência média medida pelo UE;

 Reference Signal Received Quality (RSRQ) que representa a qualidade do sinal de referência que o UE recebe da célula candidata.

O trigger de handover intra-frequência pode ser configurado para reagir pelo valor do RSRP ou RSRQ ou ambos. Se o eNodeB identificar uma célula vizinha candidata, cujas características de cobertura superam as da célula de serviço, então o procedimento de

handover é iniciado.

O eNodeB começa por enviar a mensagem X2-AP_Handover_Request para o eNodeB destino usando para isso o ECGI da célula destino. Cada célula vizinha é identificada pelo seu PCI não sendo necessário ao UE reportar o ECGI respectivo, uma vez que em princípio existe na base de dados do eNodeB uma relação vizinha com a célula reportada. Caso estejamos perante um cenário onde a função ANR está activa, o eNodeB não terá em princípio nenhuma relação vizinha na sua base de dados, sendo portanto necessário solicitar posteriormente ao UE o ECGI da célula reportada. Após aplicação do algoritmo de admissão, o eNodeB destino sinaliza o eNodeB origem com a informação necessária ao UE, usando a mensagem X2-AP_Handover_Acknowledge. Entre outra informação, esta mensagem contém a mensagem RRC_Connection_Reconfiguration encapsulada, que será enviada pelo eNodeB origem ao UE para que este último se possa ligar ao eNodeB destino. Uma vez concluída a sincronização com a célula destino, o UE sinaliza o eNodeB destino da conclusão do

handover através da mensagem RRC_Connection_Reconfiguration_Complete. A Figura

3.2 resume, de um modo geral, o processo de handover intra-frequência, intra-MME, [John10].

Figura 3.2 – Processo de HO Intra-Frequência, Inter-eNodeB, Intra-MME.