La specifica delle interfacce tra nodi di rete di accesso radio

Il RAN WG3 è il gruppo che definisce le architetture delle reti di accesso 3GPP e le procedure di segnalazione sia interne alla rete di accesso sia tra rete di accesso e core. Pertanto, il RAN WG3 ha specificato l’architettura, le interfacce e le procedure delle reti di accesso UMTS UTRAN, (Universal Terrestrial Radio Access Network) ed LTE E-UTRAN (Evolved UTRAN), definendo tanto il Piano di Controllo (cioè la segnalazione di controllo dei bearer, della mobilità e della rete,) quanto il Piano di Utente (cioè il trasporto del traffico utente). Inoltre specifica le funzionalità e le architetture ad hoc, come l’architettura delle reti femtocellulari 3G e 4G e conduce attività di studio su tematiche innovative (ottimizzazione delle reti eterogenee, gestione delle reti multi accesso etc.). Infine definisce le soluzioni di interlavoro tra le reti di accesso di sistemi 3GPP differenti, come ad esempio il 3G ed il 4G.
LTE è il primo sistema 3GPP con un’architettura di accesso flat. Le funzioni di controllo del canale radio e quelle puramente trasmissive, che nelle precedenti generazioni sono implementate in nodi differenti (l’RNC ed il NodeB, rispettivamente, nel 3G), sono integrate nella stessa entità funzionale, l’eNodeB (enhanced NodeB), allo scopo di soddisfare i requisiti di bassa latenza di sistemi ultra-broadbad. Il primo abilitatore funzionale di tale trasformazione è lo sviluppo a livello funzionale e prestazionale dei nodi di accesso, che consente il trasferimento ai bordi della rete di parti sempre più rilevanti dell’intelligenza di sistema. L’assenza di un controllore centralizzato, tuttavia, impone che gli eNB utilizzino il canale radio in modo cooperativo, allo scopo di gestire in maniera ottimale la mobilità dei terminali, i livelli di interferenza, la distribuzione del traffico tra celle adiacenti e tutte quelle funzioni che richiedono un coordinamento delle risorse radio tra nodi adiacenti. Risulta, dunque, essenziale definire una segnalazione di controllo standard tra eNodeB (protocollo X2-AP su interfaccia X2), che permetta loro di interagire anche in un ambiente multivendor. Un esempio è rappresentato dalla procedura di Mobility Load Balancing, dove eNodeB che controllano celle adiacenti, scambiano i rispettivi livelli di carico e, se rilevano differenze significative, concordano una modifica delle soglie di handover in modo da favorire la mobilità dalla cella più congestionata a quella che lo è meno. Analogamente il RAN WG3 ha definito procedure di segnalazione tra eNodeB per il controllo coordinato delle risorse radio per la gestione dell’interferenza, come avviene per la funzionalità eICIC (enhanced InterCell Interference Coordination), che applicata alle Reti Eterogene (layer Macro e Micro), consente ai nodi micro di trasmettere in particolare subframe che minimizzano l’interferenza con il layer macro. Altre procedure sono state definite per il setup automatico delle interfacce tra nodi, allo scopo di ridurre l’effort operativo di dispiegamento, per l’incremento dell’affidabilità delle procedure di mobilità (framework MRO, (Mobility Robustness Optimization)) e per ottimizzare i consumi energetici al variare dei livelli di traffico (soluzioni del framework Energy Saving). L’effetto risultante è la standardizzazione di un sistema di segnalazione articolato, ma allo stesso tempo efficiente, a supporto di un controllo distribuito dell’accesso, che permette di soddisfare i requisiti di latenza citati, senza ridurre il livello di controllo dell’ambiente radio.
Tra le molteplici attività di Release 12 del RAN3, si evidenzia l’introduzione dei meccanismi a supporto del inter-eNB CoMP (Coordinated Multi Point), una tecnica di trasmissione dove ciascun punto trasmissivo si coordina con altri adiacenti, in modo che la trasmissione  dagli altri punti non sia interferita o possa essere utilizzata come segnale utile Lo sviluppo dell’Inter-eNB CoMP prosegue in Release 13 con l’arricchimento dello scambio di parametri per uno scheduling coordinato più efficace. Sempre in Release 12 sono stati definiti i meccanismi a supporto della Dual Connectivity, per la quale un terminale dotato di funzionalità Rx/Tx multiple è in grado di utilizzare risorse radio assegnate da due scheduler distinti di due eNB differenti. In particolare è stata definita la segnalazione di coordinamento tra i due eNB dove un nodo agisce da cella Master e l’altro da cella secondaria. Un’ulteriore attività di rilievo della Release 12 è stata quella di definizione di meccanismi di gestione della congestione a supporto della trasmissione eMBMS. Tali meccanismi risultano rilevanti, poiché i servizi LTE di Group Communication per Public Safety si appoggiano sulla trasmissione broadcast e tali meccanismi si propongono di garantire un’elevata disponibilità di servizio in scenari mission critical. Le attività appena intraprese di Release 13, oltre allo sviluppo delle funzionalità definite nelle Release precedenti, introducono meccanismi evoluti di gestione del Network Sharing LTE, in particolare per quanto riguarda il charging delle risorse utilizzate in un ambiente condiviso da molteplici operatori; infine, si evidenzia la definizione di soluzioni per la gestione automaticadi sistemi di antenna adattativi, allo scopo di minimizzare gli impatti sulla mobilità dei terminali derivanti dallo splitting/recombining delle celle proprio delle antenne adattative.

 

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