5G NCR – Neighbour Cell Relation nella gestione delle celle vicine
In un sistema di rete mobile come il 5G, una delle funzioni fondamentali per garantire continuità di servizio e mobilità dell’utente è la gestione della relazione tra celle adiacenti. Questo è ciò che viene definito NCR – Neighbour Cell Relation. Si tratta di un concetto tecnico essenziale nella configurazione automatica e nell’ottimizzazione della rete (Self-Organizing Network – SON), dove le celle devono conoscere le loro celle vicine per facilitare l’handover e altre funzioni radio.
Oggi ti spiego cosa significa realmente NCR nel contesto 5G, perché è importante mantenerlo aggiornato dinamicamente e come interagisce con altri meccanismi come il mobility management e il radio resource control. È un aspetto che può sembrare “dietro le quinte”, ma senza una gestione corretta delle relazioni tra celle, l’esperienza utente ne risentirebbe gravemente.
Cos’è il 5G NCR
NCR è l’insieme delle informazioni che una cella ha riguardo alle altre celle vicine con cui può avvenire una transizione (handover). In termini pratici, rappresenta una lista contenente gli identificativi e i parametri tecnici delle celle adiacenti. Questo database viene utilizzato dal nodo gNB (5G base station) per facilitare il processo di selezione e cambio cella durante la mobilità dell’utente.
Nel 5G, la rete è molto più densa rispetto alle generazioni precedenti, con molte piccole celle (small cells) e macro celle. Per questo motivo, mantenere un NCR aggiornato è ancora più critico.
Contenuti tipici di una voce NCR
- Cell Global Identity (CGI) della cella vicina
- PCI (Physical Cell ID) – identificativo fisico della cella
- Frequenza – banda operativa della cella vicina
- TAC (Tracking Area Code) – per l’identificazione dell’area di tracciamento
- Tipo di RAT – ad es. NR, LTE, E-UTRAN
Come funziona l’aggiornamento automatico dell’NCR
Il 5G supporta il meccanismo chiamato ANR – Automatic Neighbour Relation. L’ANR consente alla rete di costruire e aggiornare automaticamente l’elenco delle celle vicine. Quando un dispositivo (UE) si muove, misura le celle vicine e invia i report alla gNB. Il nodo può quindi decidere di aggiornare il proprio database di celle adiacenti.
Questo processo riduce drasticamente la necessità di configurazione manuale da parte degli operatori e migliora la qualità dell’handover, poiché la lista delle celle candidate è più precisa e aggiornata in tempo reale.
Handover e NCR nel 5G
Durante un handover, l’UE passa da una cella a un’altra. Il successo dell’handover dipende dalla presenza corretta della nuova cella nell’NCR della cella di origine. Se una cella non è presente nella lista, l’handover può fallire, causando una caduta di connessione.
Inoltre, in ambienti densi come le aree urbane o i sistemi indoor con small cell, il numero di celle adiacenti può essere elevato. Per questo motivo, viene spesso utilizzata una blacklist/whitelist NCR, dove la rete tiene traccia di quali celle sono affidabili e quali no per l’handover.
Interazione tra NCR e SON (Self Organizing Network)
Il concetto di SON è fondamentale nel 5G per gestire la complessità della rete. Una delle sue funzioni è proprio la gestione automatica del Neighbour Cell Relation attraverso moduli che si occupano di:
- Creazione automatica della lista NCR
- Rimozione di celle non più rilevanti
- Ottimizzazione delle relazioni basate su performance reali
La rete può così adattarsi dinamicamente ai cambiamenti di topologia, al traffico o alle condizioni radio, migliorando prestazioni e affidabilità.
Confronto tra NCR in 5G e nelle generazioni precedenti
Importanza dell’NCR nei sistemi 5G multi-RAT
In reti dove coesistono più tecnologie radio (LTE, NR, ecc.), è necessario che l’NCR supporti inter-RAT neighbour relation, ossia relazioni tra celle appartenenti a differenti tecnologie. Questo consente l’handover tra reti 4G e 5G in modo trasparente per l’utente, mantenendo la qualità del servizio.
L’NCR deve quindi contenere informazioni non solo delle celle NR, ma anche LTE o eventualmente GERAN, UTRAN se presenti ancora nella copertura. Questo migliora la continuità del servizio soprattutto in ambito NSA (Non Standalone) dove LTE è ancora coinvolta nella segnalazione.
NCR e impatti sul consumo energetico
Una gestione efficiente dell’NCR aiuta anche a ridurre il consumo energetico, sia lato rete che lato dispositivo. Se l’elenco delle celle vicine è preciso, l’UE effettua meno misurazioni inutili e meno tentativi falliti di connessione. Inoltre, le celle possono evitare di mantenere relazioni con nodi non rilevanti, ottimizzando l’uso delle risorse radio.
Domani potremmo entrare più nel dettaglio dell’ANR (Automatic Neighbour Relation) e analizzare come le reti 5G imparano e si adattano all’ambiente radio grazie alla reportistica UE e alle metriche dinamiche raccolte in tempo reale.