LTE无线网络优化技术

目 录
原 理 篇
第1章 LTE相关技术 2
1.1 OFDM技术 2
1.1.1 OFDM概述 2
1.1.2 OFDM系统实现 3
1.1.3 OFDM特点 4
1.2 MIMO技术 6
1.2.1 空间分集 6
1.2.2 空间复用 8
1.2.3 波束赋形 9
1.2.4 传输模式 9
【思考与复习题】 11
第2章 LTE网络结构 13
2.1 eNodeB 13
2.2 EPC 14
2.2.1 MME 15
2.2.2 SGW 16
2.2.3 PGW 16
2.2.4 HSS 16
2.2.5 PCRF 17
【思考与复习题】 17
第3章 LTE无线信道 19
3.1 频段 19
3.2 子载波 20
3.3 帧结构 21
3.4 物理资源 21
3.4.1 RE 21
3.4.2 资源块（RB） 22
3.4.3 REG 22
3.4.4 CCE 23
3.5 空中接口（Uu） 23
3.5.1 空中接口协议栈结构 23
3.5.2 空中接口各层功能 23
3.6 物理信道 25
3.6.1 逻辑信道 25
3.6.2 传输信道 26
3.6.3 物理信道 26
3.7 物理信号 33
3.7.1 下行参考信号 33
3.7.2 小区上行参考信号 34
【思考与复习题】 35
优 化 篇
第4章 系统消息 38
4.1 系统消息的组成 38
4.2 系统消息的调度 40
4.3 系统消息更新 42
4.4 系统消息解析 42
【思考与复习题】 44
第5章 LTE系统移动性管理 46
5.1 PLMN（公共陆地移动网）选择 46
5.1.1 PLMN选择包括的两个阶段 46
5.1.2 PLMN选择流程 46
5.1.3 PLMN分类 47
5.1.4 PLMN优先级选择顺序 47
5.2 小区搜索及读取广播消息 48
5.2.1 小区搜索的含义 48
5.2.2 小区搜索过程 48
5.3 LTE小区选择 52
5.3.1 小区选择含义 52
5.3.2 小区选择规则 52
5.4 小区重选 53
5.4.1 LTE小区重选含义 53
5.4.2 小区重选时机 53
5.4.3 重选优先级 53
5.4.4 小区重选测量启动条件 54
5.4.5 同频小区、同优先级异频小区重选判决 54
5.4.6 低优先级小区到高优先级小区重选判决准则 55
5.4.7 高优先级小区到低优先级小区重选判决准则 56
5.5 跟踪区 56
5.5.1 跟踪区更新（TAU）的定义 57
5.5.2 TA List 57
5.5.3 TA规划原则 58
5.5.4 TA List使用 58
5.6 LTE寻呼 58
5.6.1 寻呼概述 58
5.6.2 寻呼过程 59
5.6.3 寻呼帧和寻呼时机 59
5.6.4 TD-LTE寻呼流量 60
5.7 切换 61
5.7.1 切换概述 61
5.7.2 切换测量过程 62
5.7.3 测量事件 63
【思考与复习题】 64
第6章 随机接入过程 67
6.1 随机接入分类 67
6.2 随机接入前导（Preamble） 68
6.2.1 Preamble的组成 68
6.2.2 Preamble的格式 68
6.3 随机接入过程 69
6.3.1 接入准备 69
6.3.2 UE发送随机接入前导（RAR） 69
6.3.3 随机接入响应（RAP） 70
6.3.4 随机接入中的标志 71
6.3.5 上行数据调度传输MSG3 71
6.3.6 冲突解决 71
6.4 接入无线参数 72
【思考与复习题】 74
第7章 空口信令流程 78
7.1 附着流程 78
7.1.1 RRC连接建立 78
7.1.2 S1口初始直传消息（Initial UE Message） 80
7.1.3 直传消息（鉴权、加密） 81
7.1.4 UE能力上报 81
7.1.5 RRC连接重配置（RRC Connection Reconfiguration） 81
7.2 移动性管理流程 82
7.2.1 跟踪区更新（TAU）流程 82
7.2.2 切换流程 82
7.3 UE发起的Service Request流程 88
7.4 寻呼流程 90
【思考与复习题】 91
第8章 LTE主要性能指标 94
8.1 网络信号质量参数分析 94
8.2 吞吐量性能参数分析 95
8.3 无线指标 96
8.3.1 无线覆盖类指标 96
8.3.2 呼叫建立类指标 97
8.3.3 呼叫保持类指标 98
8.3.4 移动性管理类指标 98
【思考与复习题】 99
第9章 LTE基站天线的选择 101
9.1 天线的基本工作原理 101
9.2 基站天线的种类 102
9.3 基站天线的结构 102
9.4 基站天线的技术参数 103
9.4.1 电气参数 103
9.4.2 机械参数 111
9.4.3 天线特性对系统性能的影响 112
9.5 基站天线的选择 112
9.5.1 辐射方向 112
9.5.2 极化方向 113
9.5.3 下倾角 114
9.5.4 双频网络共用天线 114
9.5.5 8通道天线 115
【思考与复习题】 116
第10章 LTE无线网络覆盖优化 119
10.1 覆盖问题产生的原因 119
10.2 覆盖指标分析 120
10.2.1 覆盖常用参数 120
10.2.2 覆盖优化目标 121
10.3 弱覆盖 121
10.3.1 弱覆盖判断手段 121
10.3.2 弱覆盖产生原因 124
10.3.3 弱覆盖解决措施 124
10.3.4 弱覆盖优化案例 124
10.4 越区覆盖的优化 125
10.4.1 越区覆盖产生原因 125
10.4.2 越区覆盖解决措施 125
10.4.3 越区覆盖优化案例 126
10.4.4 孤岛效应 126
10.5 重叠覆盖 127
10.5.1 重叠覆盖解决措施 127
10.5.2 重叠覆盖优化案例 128
【思考与复习题】 129

第11章 LTE无线网络干扰优化 131
11.1 干扰成因 131
11.1.1 系统内干扰 131
11.1.2 系统外干扰 133
11.1.3 硬件故障 134
11.2 干扰处理 135
11.2.1 路测 135
11.2.2 频谱仪扫描定位 138
11.3 系统内干扰案例 138
【思考与复习题】 142
第12章 LTE无线网络切换优化 145
12.1 切换的含义 145
12.2 切换基本流程解析 145
12.3 切换常见异常场景 148
12.3.1 切换过早 148
12.3.2 切换过晚 149
12.3.3 乒乓切换 150
12.4 切换问题优化案例 150
12.4.1 基站不下发切换命令 150
12.4.2 乒乓切换 156
【思考与复习题】 157
实 训 篇
实训1 测试软件的安装和驱动程序安装 160
S1.1 软件安装 160
S1.2 设备连接 162
【思考与复习题】 163
实训2 语音业务测试 164
实训3 使用Pioneer软件进行FTP业务测试 169
S3.1 数据管理 169
S3.2 FTP下载测试 175
【思考与复习题】 177
实训4 使用WalkTour APP进行FTP业务测试 178
S4.1 测试前设置 178
S4.2 软件业务配置 180
S4.3 开始和停止测试 182
【思考与复习题】 185
实训5 Pilot Navigator后台分析软件的使用 186
S5.1 Pilot Navigator软件的操作界面 186
S5.1.1 数据管理 186
S5.1.2 数据查看与呈现 188
S5.2 Pilot Navigator软件视图 189
S5.2.1 Message窗口 189
S5.2.2 Event窗口 191
S5.2.3 Map窗口 191
S5.2.4 Graph窗口 199
S5.2.5 Chart窗口 200
S5.2.6 Table窗口 200
S5.2.7 State窗口 202
【思考与复习题】 203
实训6 使用Navigator软件对测试数据进行统计和分析 205
S6.1 Pilot Navigator软件的统计 205
S6.1.1 自定义统计报表 205
S6.1.2 数据业务报表 206
S6.2 Pilot Navigator软件的分析 206
S6.2.1 Bin分析 206
S6.2.2 时延分析 206
S6.2.3 导频污染分析 208
S6.2.4 邻区分析 209
S6.2.5 无主服务小区分析 209
S6.2.6 过覆盖分析 210
【思考与复习题】 211
实训7 LTE无线网络覆盖案例分析 212
S7.1 数据准备 212
S7.2 数据分析 213
【思考与复习题】 214
实训8 LTE无线网络干扰案例分析 215
S8.1 数据准备 215
S8.2 数据分析 216
【思考与复习题】 216
实训9 LTE无线网络切换案例分析 217
S9.1 数据准备 217
S9.2 数据分析 218
【思考与复习题】 219
参考答案 220
附录 缩略语全称及中文解释 239
参考文献 246