[4G&5G专题-112]：部署 - LTE邻区规划、配置、自动邻区关系ANR

目录

第1章 邻区与邻区关系概述

1.1 什么是蜂窝网络与邻区

1.2 邻区关系的重要性

1.3 LTE切换的基本流程

1.4 LTE邻区的类型

1.5 邻区关系管理方法分类

第2章 手工管理邻区关系

2.1 LTE邻区配置步骤

2.2 LTE邻区配置的基本原则

第3章 自动邻区关系ANR

3.1 什么是自动邻区关系

3.2 ANR的两个重要的场景

3.3 邻区关系表NRT（Neighbor Relation Table）

3.4 自动邻区关系的发现

3.5 LTE内同频的自动邻区关系功能

3.6 异频和异系统的自动邻区关系

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第1章 邻区与邻区关系概述

1.1 什么是蜂窝网络与邻区

 邻区，就是相邻小区的简称。

小区，cell，是无线网络覆盖的基本单元，通常一个基站有三个小区，成千上万个小区，就像一块块地砖，实现了移动通信的地面覆盖。

显然，每个小区都会有相邻的小区，就像中国地图上每个省份都有相邻的省份。

不过，在移动通信系统中，邻区并不能简单类比于地图上的相邻的省份，这是由于以下三个原因：

•   小区的覆盖范围是不规则；
•   小区的覆盖范围是动态变化的；
•   小区的覆盖范围是重叠的；

所以，在移动通信系统中，邻区并不是一个地理概念，而是一个无线信号覆盖区的概念。

1.2 邻区关系的重要性

邻区关系规划影响了整个网络的性能。

只有终端通过邻区的切换，才能确保自身在网络移动的过程中，始终与信号较好的基站建立连接，保证了终端的吞吐率。

不合适的邻区，导致处于小区边缘的单个终端的性能得不到发挥、浪费网络的资源、增加了终端的功耗。

因此邻区关系，对于整个网络而言，非常非常的重要。

 

1.3 LTE切换的基本流程

• 管理员给每个基站配置邻区与邻区关系
• 基站通过测量控制消息，把要测量的当前小区的邻区信息通知给手机。
• 手机对邻区进行测量，并上报测量报告
• 基站根据手机的测量报告，指示手机切换到下一个目标小区

 

1.4 LTE邻区的类型

正因为邻区配置，才使得LTE的基站由单站构成了一个LTE的网络。

 

1.5 邻区关系管理方法分类

 

第2章 手工管理邻区关系

2.1 LTE邻区配置步骤

1. 增加相邻的频点

2. 增加相邻的外部小区

3. 增加邻区的关系

 

2.2 LTE邻区配置的基本原则

 

 

第3章 自动邻区关系ANR

3.1 什么是自动邻区关系

在LTE的网络部署和运营中，自动建立邻区关系是非常必要的，因为LTE移动网络已变得越来越大，越来越复杂，如果依靠传统的配置方式来配置相邻小区，无疑会耗费很高的人力成本。ANR功能主要关注相邻小区关系的自动设置，代替繁琐的人工配置邻区关系。

在网络建设中，一个比较耗费人力的工作就是处理邻区关系。在部署了LTE网络以后，邻区关系的优化就会变得更加复杂。由于无线网络的庞大规模，手动维护邻区关系是一个十分巨大的工程，邻区关系自动优化需求极为迫切。对于SON来说，自动邻区关系ANR是最重要的功能之一。ANR支持来自不同厂商的网络设备，因此ANR是SON功能中最早在3GPP组织内得以实施标准化的功能之一。

建立一个新的eNB或者优化邻区列表时，ANR将会大大减少邻区关系的手动处理，从而提高切换成功率，降低由于缺少邻区关系而产生的掉话。

ANR功能的目的是减轻运营商管理邻区关系的负担。

ANR能够自动维护系统内以及系统间的邻区关系，主要用来：

• 发现并添加邻区
• 识别和删除错配冗余邻区
• 优化邻区属性

其中LTE系统内ANR，又有事件ANR、快速ANR、反向添加邻区功能、基于eNodeB ID黑名单的邻区管理等

 

3.2 ANR的两个重要的场景

除了手工添加邻区关系外，ANR的应用场景主要包括两个方面：

（1）新eNB添加到网络中：在新eNB添加到网络之前，O&M系统SON自动添加和配置邻区关系。如下图所示

（2）已有邻区列表的优化：ANR具有自动添加和删除邻区功能。

基于给定的初始邻区组，进一步优化邻区列表时需要考虑eNB和UE的无线测量、呼叫事件（如掉话率、切换问题）。RRC连接（呼叫、信令过程）和相应的测量可以用于收集邻区关系所需的信息。

已知的邻区需要检查实际无线环境，再基于UE所检测到的小区信息来添加新的邻区到邻区列表中。

 

3.3 邻区关系表NRT（Neighbor Relation Table）

（1）条目的成员域

• 目标小区标识（TargetCellIdentity，TCI）

对于E-UTRAN，TCI对应于E-UTAN小区全球标识（E-UTRANCellularGlobalIdentitifier，ECGI）和目标小区的PCI。

• NoRemove：如果选中，eNB就不能从NRT中删除邻区关系。
• NoHO：如果选中，邻区关系不能用于eNB的切换。
• NoX2：如果选中，不能利用X2接口进行邻区关系的初始过程。

ANR功能也允许O&M管理NRT。O&M可以添加和删除邻区关系（NeighborRalation，NR），还可以改变NRT的属性值。O&M会被告知NRT的变化。

 

3.4 自动邻区关系的发现

邻区关系的发现，依赖于终端直接向服务eNB上报的测量报告。

终端在RRC连接建立后向服务eNB上报测量报告，在RRC连接模式下持续上报所有检测到的小区的PCI。如果终端支持多模操作，也会测量其他支持的无线接入技术。

如果终端上报的小区PCI没有存在于服务eNB定义的邻区列表中，在服务eNB中的ANR功能请求终端重新获取这个小区的CGI，以此来识别这个小区。这个小区就叫做目标小区，如下图所示。

终端读取目标小区广播SIB1（系统消息广播块1）的CGI，并且把它报告给服务eNB。

当服务eNB收到CGI后，通过MME能够获得到目标eNB的IP地址，服务eNB就可以联系到目标eNB，并把邻区关系添加到自己的邻区关系表中。

 

3.5 LTE内同频的自动邻区关系功能

重要说明：

同频邻区，就意味着LTE的终端不需要切换和改变频率，就可以对邻区进行检测，因此这种情况下，对邻区的测量不需要基站下发邻区频点的信息。

上图中eNB服务小区A具有ANR功能。

作为RRC连接的一部分，eNB通知每个UE在相邻小区上执行测量。eNB可能利用不同的策略去通知这些UE去执行测量、何时向eNB上报。

（1）UE发送一个关于小区B的测量报告。这个报告中包含小区B的PCI而不是ECGI。

（2）eNB指示UE利用新发现的PCI参数去读相关邻小区的ECGI、TAC和所有可用PLMN标识。为了进行如上操作，eNB需要调度适当的空闲时隙去允许UE从检测到的邻小区广播信道上读取ECGI。

（3）当UE发现新的小区ECGI，UE向服务小区eNB报告检测到的ECGI，同时上报检测到的跟踪区码和所有PLMN标识。如果检测小区是CSG或者混合接入模式的小区，则UE也向服务eNB报告CSGID。

（4）eNB决定添加该邻区关系，利用PCI和ECGI去执行下述操作。

• 查询到新eNB的IP地址。
• 更新邻区关系列表。
• 如果需要，与新eNB建立一个新的X2接口。

3.6 异频和异系统的自动邻区关系

异频和异系统：是指目标小区的频点与当前服务小区的频点不同，因此需要基站调度终端，告诉终端在哪些频点进行邻区测量。

对于异系统和异频的ANR，每个小区包含一个异频搜索列表。这个列表中包含所有能被搜索到的频率。

对于异系统小区，NRT中的NoX2属性是没有的，这是因为只有E-UTRAN中才定义X2接口。

（1）eNB指示UE搜索目标系统和频率的相邻小区。为了进行以上操作，eNB需要调度适当的空闲时隙给UE去扫描目标系统和频率的所有小区。这是同频小区目标小区不同的地方。

（2）UE报告在目标系统和频率内检测到的小区的PCI。如果是UTRANFDD小区，PCI被定义为载波频率和主扰码（PrimaryScramblingCode，PSC）；如果是UTRANTDD小区，PCI被定义为载波频率和小区参数ID；如果是GERAN小区，PCI被定义为频带指示+BSIC+BCCHARFCN；如果是CDMA2000小区，PCI被定义为PC偏置。当eNB接收到包含小区PCI的UE报告时，将会用到下面程序。

（3）利用新发现的PCI作为参数，如果检测到的是GERAN小区，eNB指示UE去读取CGI和检测到相邻小区的RAC；如果检测到的是UTRAN小区，eNB指示UE去读取CGI、LAC和RAC；如果检测到的是CDMA2000小区，eNB指示UE去读取CGI。对于异频的情况，eNB利用新发现的PCI作为参数，指示UE去读取检测到异频小区的ECGI、TAC和所有可用的PLMNID。当UE发现检测到的异系统/异频相邻小区在广播信道上发送请求信息时，UE可以忽略来自服务小区的传输。为了进行以上操作，eNB需要调度适当的空闲时隙给UE去读取检测到的异系统/异频邻区的广播信道的请求信息。

（4）在UE读取完新小区的请求信息后，如果检测到的是GERAN小区，UE向服务小区eNB报告检测到的CGI和RAC；如果检测到的是UTRAN小区，UE向服务小区eNB报告CGI。对于异频的情况，UE报告ECGI、TAC和所有检测到的PLMN-ID。如果检测到的小区是CSG或混合接入模式小区，UE也向服务eNB上报CSGID。

（5）eNB更新它的异系统/异频邻区关系表。