自動鄰區關係

在LTE的網路部署和運營中，自動建立鄰區關係是非常必要的，因為LTE行動網路已變得越來越大，越來越複雜，如果依靠傳統的配置方式來配置相鄰小區，無疑會耗費很高的人力成本。ANR功能主要關注相鄰小區關係的自動設定。

在網路建設中，一個比較耗費人力的工作就是處理鄰區關係。在部署了LTE網路以後，鄰區關係的最佳化就會變得更加複雜。由於無線網路的龐大規模，手動維護鄰區關係是一個十分巨大的工程，鄰區關係自動最佳化需求極為迫切。對於SON來說，自動鄰區關係ANR是最重要的功能之一。ANR必須支持來自不同廠商的網路設備，因此ANR是SON功能中最早在3GPP組織內得以實施標準化的功能之一。

基本介紹

• 中文名：自動鄰區關係
• 外文名：automatic neighbor relation
• 套用學科：通信

套用場景

ANR的套用場景主要包括兩個方面。

網路中新eNB的建立：在新eNB添加到網路之前，O&M系統需要添加和配置鄰區關係，參見圖1。

圖1 新eNB的引入

鄰區列表最佳化：ANR具有自動添加和刪除鄰區功能。

基於給定的初始鄰區組，進一步最佳化鄰區列表時需要考慮eNB和UE的無線測量、呼叫事件（如掉話率、切換問題）。RRC連線（呼叫、信令過程）和相應的測量可以用於收集鄰區關係所需的信息。已知的鄰區需要檢查實際無線環境，再基於UE所檢測到的小區信息來添加新的鄰區到鄰區列表中。

技術方案

概述

當建立一個新的eNB或者最佳化鄰區列表時，ANR將會大大減少鄰區關係的手動處理，從而提高切換成功率，降低由於缺少鄰區關係而產生的掉話。

ANR功能的目的是減輕運營商管理鄰區關係的負擔。ANR和其環境如圖2所示。

ANR功能歸屬於eNB中，管理概念上的鄰區關係表（NeighbourRelationTable，NRT）。鄰區檢測功能位於ANR內部，可以發現新的鄰區並把它們添加到NRT中。ANR還包括鄰區刪除功能，它可以刪除過期的鄰區關係。

圖2 ANR所需的eNB與O&M之間的互動

ANR的鄰小區關係定義如下。

知道目標小區的ECGI/CGI和PCI。

源小區的鄰區關係表中有區分目標小區的條目。

在該鄰區關係表條目中由O&M或默認值來定義屬性值。

對於eNB的每個小區，eNB都要有一個NRT。對於每條NR，NRT都要包含目標小區標識（TargetCellIdentity，TCI）。對於E-UTRAN，TCI對應於E-UTAN小區全球標識（E-UTRANCellularGlobalIdentitifier，ECGI）和目標小區的PCI。不僅如此，每個NR都有3個屬性值：NoRemove、NoHO、NoX2。這3個屬性定義如下。

NoRemove：如果選中，eNB就不能從NRT中刪除鄰區關係。

NoHO：如果選中，鄰區關係不能用於eNB的切換。

NoX2：如果選中，不能利用X2接口進行鄰區關係的初始過程。

鄰小區關係是小區與小區的關係，而X2鏈路是在兩個eNB間建立的。鄰小區關係是單向的，X2鏈路是雙向的。

ANR功能也允許O&M管理NRT。O&M可以添加和刪除鄰區關係（NeighborRalation，NR），還可以改變NRT的屬性值。O&M會被告知NRT的變化。

方案需求

鄰區關係的建立和最佳化必須沒有或者最小化人工干預。

由ANR新建立的鄰區關係允許切換、X2連線建立，鄰區關係還可以由ANR進行刪除。

ANR的具體需求如下。

（1）IRP管理器可以允許從源小區到目標小區的切換請求。

（2）IRP管理器可以禁止從源小區到目標小區的切換請求。

（3）IRP管理器可以允許從源小區到目標小區的切換請求，而且沒有其他實體，只有IRP管理器能去除該請求。這被稱為切換白名單。

（4）IRP管理器可以禁止從源小區到目標小區的切換請求，而且沒有其他實體只有IRP管理器能去除該請求。這被稱為切換黑名單。

（5）IRP代理需要通知IRP管理器關於IRP管理器操作（允許切換、禁止切換、切換白名單、切換黑名單）的成功和失敗。

（6）IRP管理器可以請求從一個eNB到另一個eNB間X2連線的建立。

（7）IRP管理器可以請求兩個eNB間X2連線的釋放。

（8）如果X2接口還沒有建立或者X2接口的釋放是禁止的，IRP管理器可以請求建立從一個eNB到另一個eNB間的X2接口。沒有其他實體，只有IRP管理器能去除該請求。這被稱為X2白名單。

（9）如果X2接口已經建立或者X2接口的建立是禁止的，IRP管理器可以請求釋放從一個eNB到另一個eNB間的X2接口。沒有其他實體，只有IRP管理器能去除該請求。這被稱為X2黑名單。

（10）運營商依據需要進行開放和關閉一個eNB或多個eNB的ANR功能。

（11）IRP管理器可以添加和配置eNB的新鄰區關係。

（12）IRP管理器可以去除eNB的鄰區關係。

（13）IRP代理需要根據TS32.301向IRP管理器通知鄰區關係的變化。

（14）每個小區都需要一個搜尋列表。IRP管理器可以配置搜尋列表。

（15）IRP代理需要根據TS32.301向IRP管理器通知新添加的和新去除的鄰區關係。

（16）IRP管理器可以重新獲得ANR相關的小區級屬性值，分別為源小區和目標小區、鄰區關係狀態（鎖定、非鎖定）、切換狀態（允許、禁止）。

備註：鎖定NR狀態是指NR不可以由ANR去除。

非鎖定NR狀態是指NR可以由ANR去除。

允許切換狀態是指對於該鄰區關係允許切換。

禁止切換狀態是指對於該鄰區關係禁止切換。

鎖定NR狀態和允許切換狀態的聯合就是白名單關係。

鎖定NR狀態和禁止切換狀態的聯合就是黑名單關係。

（17）IRP代理允許IRP管理器去決定兩個eNB間的X2接口建立與否。

（18）IRP代理支持IRP管理器重新獲得X2白名單和黑名單的eNB。

（19）即使兩個eNB間存在X2接口，IRP管理器也可以請求源eNB禁止利用X2接口切換到目標eNB。這被稱為X2切換黑名單。

鄰區關係發現

鄰區關係的發現，依賴於終端直接向服務eNB上報的測量報告。終端在RRC連線建立後向服務eNB上報測量報告，在RRC連線模式下持續上報所有檢測到的小區的PCI。如果終端支持多模操作，也會測量其他支持的無線接入技術。

如果終端上報的小區PCI沒有存在於服務eNB定義的鄰區列表中，在服務eNB中的ANR功能請求終端重新獲取這個小區的CGI，以此來識別這個小區。這個小區就叫做目標小區（見圖3）。終端讀取目標小區廣播SIB1（系統訊息廣播塊1）的CGI，並且把它報告給服務eNB。當服務eNB收到CGI後，通過MME能夠獲得到目標eNB的IP位址，服務eNB就可以聯繫到目標eNB。

圖3 LTE中的自動鄰區關係

服務eNB請求到目標eNB的X2建立，包含創建鄰區關係的必要數據（即PCI、CGI、TAC、PLMN-ID和頻率）。目標eNB把服務eNB加入到它的鄰區列表中，目標eNB向服務eNB傳送相應的數據，服務eNB反過來把目標eNB加入它的鄰區列表。

LTE內同頻的自動鄰區關係功能

ANR功能依賴於小區的ECGI。

功能描述如下。

eNB服務小區A具有ANR功能。作為常規尋呼過程的一部分，eNB通知每個UE在相鄰小區上執行測量。eNB可能利用不同的策略去通知這些UE去執行測量、何時向eNB上報。

圖4 同頻自動鄰區關係功能

（1）UE傳送一個關於小區B的測量報告。這個報告中包含小區B的PCI而不是ECGI。當eNB接收到包含PCI的UE測量報告時，可能會用到如下步驟。

（2）eNB指示UE利用新發現的PCI參數去讀相關鄰小區的ECGI、TAC和所有可用PLMN標識。為了進行如上操作，eNB需要調度適當的空閒時隙去允許UE從檢測到的鄰小區廣播信道上讀取ECGI。

（3）當UE發現新的小區ECGI，UE向服務小區eNB報告檢測到的ECGI，同時上報檢測到的跟蹤區碼和所有PLMN標識。如果檢測小區是CSG或者混合接入模式的小區，則UE也向服務eNB報告CSGID。

（4）eNB決定添加該鄰區關係，利用PCI和ECGI去執行下述操作。

a：查詢到新eNB的傳輸層地址。

b：更新鄰區關係列表。

c：如果需要，建立一個新的X2接口。

5．頻和異系統的自動鄰區關係功能

對於異系統和異頻的ANR，每個小區包含一個異頻搜尋列表。這個列表中包含所有能被搜尋到的頻率。

對於異系統小區，NRT中的NoX2屬性是沒有的，這是因為只有E-UTRAN中才定義X2接口。

eNB服務小區A具有ANR功能。在連線模式時，eNB可以指示UE執行測量並檢測所有其他系統和異頻的小區。eNB可能利用不同的策略去通知這些UE去執行測量、何時向eNB上報。

（1）eNB指示UE搜尋目標系統和頻率的相鄰小區。為了進行以上操作，eNB需要調度適當的空閒時隙給UE去掃描目標系統和頻率的所有小區。

圖5 異頻和異系統自動鄰區關係功能

（2）UE報告在目標系統和頻率內檢測到的小區的PCI。如果是UTRANFDD小區，PCI被定義為載波頻率和主擾碼（PrimaryScramblingCode，PSC）；如果是UTRANTDD小區，PCI被定義為載波頻率和小區參數ID；如果是GERAN小區，PCI被定義為頻帶指示+BSIC+BCCHARFCN；如果是CDMA2000小區，PCI被定義為PC偏置。當eNB接收到包含小區PCI的UE報告時，將會用到下面程式。

（3）利用新發現的PCI作為參數，如果檢測到的是GERAN小區，eNB指示UE去讀取CGI和檢測到相鄰小區的RAC；如果檢測到的是UTRAN小區，eNB指示UE去讀取CGI、LAC和RAC；如果檢測到的是CDMA2000小區，eNB指示UE去讀取CGI。對於異頻的情況，eNB利用新發現的PCI作為參數，指示UE去讀取檢測到異頻小區的ECGI、TAC和所有可用的PLMNID。當UE發現檢測到的異系統/異頻相鄰小區在廣播信道上傳送請求信息時，UE可以忽略來自服務小區的傳輸。為了進行以上操作，eNB需要調度適當的空閒時隙給UE去讀取檢測到的異系統/異頻鄰區的廣播信道的請求信息。

（4）在UE讀取完新小區的請求信息後，如果檢測到的是GERAN小區，UE向服務小區eNB報告檢測到的CGI和RAC；如果檢測到的是UTRAN小區，UE向服務小區eNB報告CGI。對於異頻的情況，UE報告ECGI、TAC和所有檢測到的PLMN-ID。如果檢測到的小區是CSG或混合接入模式小區，UE也向服務eNB上報CSGID。

（5）eNB更新它的異系統/異頻鄰區關係表。