論文4G無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的研究

1、百度文庫-讓每個人平等地提升自我TD-LTE 即 Time Division Long Term Evolution （分時長期演進）是由中國主導，同時得到了廣泛國際支持的第四代（4G）移動通信技術(shù)與標準。目前我國三 大通信運營商的移動2G與3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)都已有較大規(guī)模，中國移動已在20多個城 市開始TD-LTE網(wǎng)絡(luò)商用，中國電信和中國聯(lián)通也已開始TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。隨著 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大，無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成為了保證和提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵工 作。本文的主要工作是結(jié)合實際工作探討 TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)。首先介紹了 課題的選題背景和移動通信技術(shù)發(fā)展過程，以及我國移動通信的現(xiàn)狀和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 的重

2、要性。再者介紹TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)的系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。 分析網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的原理與方法，探討TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的過程、方法、內(nèi)容與技 術(shù)，對在TD-LTE工程優(yōu)化工作中遇到的幾種典型問題進行研究與分析。最后總結(jié) 與展望，總結(jié)當前工作的情況并展望移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的前景。關(guān)鍵詞：23AbstractKeywords :第1章緒論課題選取背景上世紀80年代，第一代移動通信系統(tǒng)（1G）開始實現(xiàn)大規(guī)模商用，從此人 們開始擺脫僅通過書信和電報進行延時通信的時代，但由于世界上不同地區(qū)采用各自獨立開發(fā)的系統(tǒng)，雖能進行通信，卻無法實現(xiàn)漫游功能。隨著第二代移動通 信系統(tǒng)（2G）,全球移動通信系統(tǒng) GS

3、M（Global System for Mobile Communication） 的發(fā)展，漫游問題基本得到解決，全球通信網(wǎng)絡(luò)基本實現(xiàn)同步互通。/隨著科技和社會的不斷發(fā)展，2G網(wǎng)絡(luò)的語音通話及低速數(shù)據(jù)服務(wù)已經(jīng)從根 本上無法滿足人們對信息的獲取需求，因此在上世紀末，第三代移動通信系統(tǒng)（3G）應(yīng)運而生，對于3G及在3G基礎(chǔ)上發(fā)展起來的B3G其目標均在于向用戶 提供更高的數(shù)據(jù)速率和更加豐富多彩的通信和娛樂業(yè)務(wù)。但是，隨著科技的發(fā)展，市場和業(yè)務(wù)需求不斷擴大，3G及B3G的網(wǎng)絡(luò)承載能力已經(jīng)遠遠不能滿足即 將到來的信息量爆發(fā)式增長。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和空口技術(shù)必須找到一個新的突破點。原有的無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成型，無法從根

4、本上改變網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和使用新的空中接口技術(shù)， 這預(yù)示著新一代的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究和應(yīng)用被提上了議程。雖然3G接入技術(shù)在支持QoSft移動性方面有較大優(yōu)勢，但在每比特成本、 無線頻譜利用率和傳輸時延等能力方面明顯落后。知識產(chǎn)權(quán)的制約、用戶的需求 和市場的挑戰(zhàn)共同作用下，推動了 3GPP第三代合作伙伴計劃）組織在4G出現(xiàn)之 前加速制定新的空中接口和無線接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標準。工目前我國三大通信運營商的移動 2G與3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)都已有較大規(guī)模，截至到 2012年底我國移動用戶總數(shù)已達到11億，其中3G用戶約2億3千萬1。中國 移動已在多個城市開始 TD-LTE試驗網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，中國電信和中國聯(lián)通也已計劃 開始TD-

5、LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，各種通信系統(tǒng)內(nèi)或系統(tǒng)間的互相干一 擾問題更加突出，無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作成為了保證和提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵工作。移動通信技術(shù)的發(fā)展概述上世紀80年代，第一代移動通信系統(tǒng)（1G）開始實現(xiàn)大規(guī)模商用，從此人 們開始擺脫僅通過書信和電報進行延時通信的時代，但由于世界上不同地區(qū)采用各自獨立開發(fā)的系統(tǒng)，雖能進行通信，卻無法實現(xiàn)漫游功能。隨著第二代移動通 信系統(tǒng)（2G）,全球移動通信系統(tǒng) GSM（Global System for Mobile Communication） 的發(fā)展，漫游問題基本得解決，全球通信網(wǎng)絡(luò)基本實現(xiàn)同步互通。隨著科技和社 會的不斷發(fā)展，2G網(wǎng)絡(luò)的語音通話及

6、低速數(shù)據(jù)服務(wù)已經(jīng)從根本上無法滿足人們 對信息的獲取需求，因此在上世紀末，第三代移動通信系統(tǒng)（3G）應(yīng)運而生，對于3G及在3G基礎(chǔ)上發(fā)展起來的B3G其目標均在于向用戶提供更高的數(shù)據(jù)速率 和更加豐富多彩的通信和娛樂業(yè)務(wù)。 但是，隨著科技的發(fā)展，市場和業(yè)務(wù)需求不 斷擴大，3G及B3G的網(wǎng)絡(luò)承載能力已經(jīng)遠遠不能滿足即將到來的信息量爆發(fā)式 增長。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和空口技術(shù)必須找到一個新的突破點。 原有的無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成型， 無法從根本上改變網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和使用新的空中接口技術(shù)，這預(yù)示著新一代的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究和應(yīng)用被提上了議程。雖然3G接入技術(shù)在支持服務(wù)質(zhì)量QoS(Service Quality)和移動性方面有較 大

7、優(yōu)勢，但在每比特成本、無線頻譜利用率和傳輸時延等能力方面明顯落后2 o知識產(chǎn)權(quán)的制約、用戶的需求和市場的挑戰(zhàn)共同作用下，推動了、 3GPP第三代合 作伙伴計劃)組織在4G出現(xiàn)之前加速制定新的空中接口和無線接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標 準3。我國移動通信的現(xiàn)狀和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要性我國自1987年開通移動通信業(yè)務(wù)，經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國的移動通信在 規(guī)模和技術(shù)上都取得了舉世矚目的發(fā)展。1994年我國移動用戶過百萬，1997年 我國移動用戶超過了一千萬，2001年我國移動用戶超過了一億，2012年我國移 動用戶總數(shù)突破了十億。隨著我國的移動通信的發(fā)展，我國的通信技術(shù)在全球通 信高技術(shù)領(lǐng)域新露頭角。自從2009年中

8、國移動、中國電信和中國聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)正式商用，憑借豐富的 終端資源、成熟的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈，我國3G通信業(yè)務(wù)取得了長足的進步，截至2013 年底我國移動用戶總數(shù)已達億，其中2G用戶億，3G用戶億。2013年12月，我國 三大通信運營商都取得了 TD-LTE的牌照。在“我國移動通信創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā) 展研討會”上，我國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院羅文院長表示，未來兩年在TD-LTE 基站建設(shè)方面，中國移動規(guī)劃部署基站40萬個，中國電信計劃建設(shè)基站3萬個， 中國聯(lián)通計劃建設(shè)基站5萬個，基站建設(shè)總投資將達到1100億元，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)總 投資將達到1600億元3。另外中國聯(lián)通和中國電信還將投資 FDD-LTER絡(luò)的建

9、設(shè)。我國的移動通信網(wǎng)絡(luò)進入三網(wǎng)并行的狀態(tài)，并且伴隨著用戶的急速增長和對/網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求逐步提高，我國的移動通信網(wǎng)絡(luò)面臨著巨大考驗。LTE標準進展/從嚴格意義上來說？ LTE并不是4G技術(shù)標準，而是定位于 3G與4G (LTE-Advanced)之間的一種技術(shù)標準，由于3G和4G技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、峰值速 率、頻譜利用率等方面均存在巨大的差異，3GPPS望通過LTE作為橋梁，填補這些技術(shù)差異。3GPPS望LTE技術(shù)保持無線資源頻譜高利用率的優(yōu)勢，并能夠 在已有和新的頻段，特別是一些零碎的頻段上進行部署。在3GPP勺推動下，很多研究機構(gòu)和廠商參與到標準制定中來，從而解決了在3G中專利過度集中的問題0L

10、TE按照傳輸方式的不同，可分為TDDf口 FDDM種雙工方式，即可分為TDDLTE(即TD-LT6和FDCLTE。兩種制式在信號生成、編碼、調(diào)制解調(diào)技術(shù)以及實現(xiàn) 技術(shù)上基本一致。TDDJ式按演進路線分為 LTETDD儕口 LTETDD2M類，其中LTE TDD傣幀結(jié)構(gòu)方面與LTEFDDf目近，而LTETDD2M結(jié)構(gòu)更加接近于中國移動 3G 時代的TD-SCDMA式。正是基于這點，采用 TDD烈工方式的TD-LTE在技術(shù)上 更容易與TD-SCDM系統(tǒng)融合演進，比較有效地解決了新建一個無線通信網(wǎng)絡(luò)成 本過高，選址困難等問題，毫無疑問地被確定為TD-SCDMA準的后續(xù)演進技術(shù)。LTE在2006年年中

11、完成了研究項目(Study Item )階段，明確了 LTE的概 念和目標需求，并對各方提出的技術(shù)提案進行評估和討論；1*2006年年中前開始 工作項目(Work Item)階段，討論未來的LTE細節(jié)，開始建立標準， WI階段持 續(xù)到2007年年中；2009年年初，3GP磔布了第一個商用版本 R8; 一年之后(2010 年中)發(fā)布了增強版本 R9,主要增加了雙流波束賦形(主要是對于下行鏈路)、 增強型多播廣播多媒體業(yè)務(wù)、Femto基站(家庭基站)等新技術(shù)和新功能；R10 版本的LTE標準在2011年初制定完成并發(fā)布，即LTE- A,標志著真正的4G標 準已經(jīng)確立。該版本增加了大量的新技術(shù)和新功

12、能， 使整個網(wǎng)絡(luò)性能得到極大的 提高5。LTE的技術(shù)需求和目標3GPP*確立LTE系統(tǒng)需求創(chuàng)建了一個研究項目，用以確保其能在3G和4G系統(tǒng)間充當橋梁作用，并使LTE能在未來10年的競爭力。隨著該研究項目的深 入展開，LTE需求被不斷完善和細化，并于 2005年6月完成最終版本。具體需求可歸納為如下幾點：(1)系統(tǒng)建立連接的時延和系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延必須降低；(2)提高用戶數(shù)據(jù)傳輸速率，理論上應(yīng)該比 3G高一個數(shù)量級； (3)提高小區(qū)邊緣的數(shù)據(jù)傳輸速率和用戶接入成功率；(4)提高頻譜效率，理論上應(yīng)該比 3G高一個數(shù)量級；(5)、增強多種帶寬(包括現(xiàn)有和新增)的使用靈活度；(6)簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；/(7

13、)提高切換成功率，無論是在同系統(tǒng)或者異系統(tǒng)中；/(8)實現(xiàn)移動終端的合理功耗。/LTE技術(shù)目標匯總?cè)缦拢?項目技術(shù)目標備注峰值速率下行大于100Mbit/s在20MHz帶寬下，LTE以FDD模式運行上行大于50Mbit/s峰值頻譜速率下行大于 5bit/s/上彳7±于S小區(qū)平均頻譜速率下彳7±于 s/Hz/Cell單天線傳輸，IRC接 收機上彳7±于 s/Hz/Cell小區(qū)邊緣頻譜效率下彳T大于s/Hz/用戶、單天線傳輸，IRC接收機上彳T大于s/Hz/用戶/系統(tǒng)用戶/ 平面延時<10ms系統(tǒng)連接建立時延<100ms從空閑狀態(tài)至激活狀態(tài)系統(tǒng)運行帶寬20

14、MHz移動性120km/h350km/h（甚至在某些頻段支持500km/h）高速移動15120km/h 高性能中等移動速度015km/h性能優(yōu)化低移動速度本文的主要工作以及論文內(nèi)容安排本文的主要工作是結(jié)合實際工作探討 TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)。論文章節(jié)安 排如下：第一章緒論，介紹了課題的選題背景和移動通信技術(shù)發(fā)展過程，以及我國移 動通信的現(xiàn)狀，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要性和 LTE的標準進程。第二章移動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù),介紹了 TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及與網(wǎng)絡(luò)優(yōu) 化相關(guān)的系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。第三章網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的原理與方法，探討TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的過程、方法、 內(nèi)容與技術(shù)。第四章TD-LTE網(wǎng)絡(luò)工程優(yōu)化，對

15、在TD-LTET程優(yōu)化工作中遇到的幾種典型 問題進行研究與分析。第五章總結(jié)與展望，總結(jié)了當前工作的情況并展望移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的前景。第2章移動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)在實際的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中我們通常需要根據(jù)問題的現(xiàn)象，選擇不同的問題分析與處理方法，熟悉系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與接口技術(shù)可以使我們更加準確的進行信令 跟蹤和判斷故障點。本章主要介紹 TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)的系 統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。TDD-LT式由CDMA TDD進來的LTE系統(tǒng)，其演進過程已經(jīng)歷了 3GPP R& R9和R10等三個版本。在R8版本中，明確采用由TDS-CDMA統(tǒng)演進的LTE TDD Type 2作為的TDD-LTEW

16、理層頓結(jié)構(gòu)，并定義了相應(yīng)的物理層參數(shù)。TD-LTE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)TD-LTE系統(tǒng)由三部分組成：演進分組核心網(wǎng)（EPC）、演進型基站（eNB）及用戶 設(shè)備（UE）。EPC由控制處理部分（MME和數(shù)據(jù)承載部分（S-GW）組成,eNB組成了 E-UTRAN,EPCf E-UTRAN 組成 EPSeNB主要具有無線資源管理、UE附著時選擇MME壓縮IP頭和加密用戶數(shù) 據(jù)流、用戶面數(shù)據(jù)向S-GW勺路由、調(diào)度及發(fā)送尋呼和廣播信息、移動性測量及 配置測量報告等功能。MMEfc要的功能包括：向eNB分發(fā)尋呼信息、空閑狀態(tài)的 移動性管理、SACEt載控制、安全;f5制和非接入層（NSA）信令的加密及完整性保 護

17、等。S-GW主要的作用是結(jié)束因?qū)ず粼蛏傻挠脩羝矫鏀?shù)據(jù)包和完成因移動 性進行的用戶面切換工作。TD-LTE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口與協(xié)議/TD-LTE系統(tǒng)的主要接口包括空中接口、 S1接口和X2接口等。UE通過空中 接口與eNB連接;eNB通過S1接口與EPCf連;eNB間通過X2接口互相連接。和 UMTS目比,NodeB與RNO合成eNB,因止匕TD- LTE沒了 lub 接口 ; X2接口和lur 接口類似，S1接口和lu接口類似，但是都進行了很多的簡化。eN* MME的接口是S1-MMEB用協(xié)議是S1AP,主要用于S1接口的無線接 入承載控制和接口專用的操作維護功能；eNB與S-GWh的接口是S

18、1-U,完成傳送 用戶數(shù)據(jù)和用戶平面控制幀。X2接口的應(yīng)用協(xié)議是X2AP,其主要作用是支持激活 模式的手機移動，分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和多小區(qū)的無線資源管理等。TD-LTE系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)TD-LTE對物理層的傳輸技術(shù)進行了改進，具與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)主 要包括：頻域多址技術(shù)、MIM僅術(shù)、自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)、小區(qū)間干擾消除與協(xié) 調(diào)技術(shù)等。2.3.1 頻域多址技術(shù)在TD-LTE系統(tǒng)中，上行方向采用了 SC-FDMA技術(shù)，即單載波頻分多址技術(shù)， 下行方向上采用了 OFDM般術(shù)，即正交頻分多址接入技術(shù)。OFDMAJ基本原理是 將高速數(shù)據(jù)流分散后由多個正交的子載波傳輸 ，可以較大的降低單個子載波上的 符號速率

19、，符號持續(xù)時間加長，增強對由多徑效應(yīng)引起的時延擴展的抵抗力，符號 間干擾的影響大大的降低。另外只要在OFDM符號前加上的保護間隔大于信道的 時延擴展就可以完全消除符號問干擾。與傳統(tǒng)的FDMA目比QFDMAfc許子載波問 緊密相臨甚至部分重合，采用正交復用方式避免頻率間的干擾，可以很好的節(jié)省 帶寬資源。SC-FDMA! OFDMAJ改進，與OFDMA1比峰均比較低，可以提高功放的 效率，降低終端的功耗。2.3.2 MIMO 技術(shù)/MIMO技術(shù)是將數(shù)據(jù)分解成多個并行的數(shù)據(jù)流利用多個發(fā)射天線、多個接收 天線進行空間分集傳送，最終利用解調(diào)技術(shù)恢復原數(shù)據(jù)流的技術(shù)。 MIMOK術(shù)通過 的將鏈路劃分成多個并

20、行的子信道可以較大的提高系統(tǒng)容量 ;下行時多天線發(fā)送 方式主要有波束賦形、空時預(yù)編碼、發(fā)送分集和多用戶MIMO?，上行時通過多用 戶構(gòu)成虛擬MIMC&能提升系統(tǒng)的上行容量。多用戶MIMOK術(shù)通過多天線形成的 空間自由度來分離用戶，依靠發(fā)射端的信號處理算法P1低多用戶間的信號干擾，使用簡單的多用戶調(diào)度算法可以取得明顯的多用戶分集增益，是小區(qū)負載較大時 獲得高系統(tǒng)容量的有效手段。在LTE系統(tǒng)中，應(yīng)用MIMOK術(shù)的上行天線基本配置是1根發(fā)送天線加上2 根接收天線。上行多用戶 MIMO，每個終端均發(fā)一個數(shù)據(jù)流，兩個或者更多的終 端使用相同的時頻資源，來自不同終端使用相同時頻資源的多個數(shù)據(jù)流對接

21、收機 來說可以認為是從同一終端的不同天線上發(fā)送的數(shù)據(jù)流，從而形成一個虛擬的乂皿蹤統(tǒng)。2.3.3 自適應(yīng)調(diào)制與編碼技術(shù)自適應(yīng)調(diào)制與編碼技術(shù)即 AMCa術(shù),其基本原理是根據(jù)當前的信道狀態(tài)信息 判斷信道的質(zhì)量，再由信道的質(zhì)量與系統(tǒng)可用資源來確定使用適合的編碼與調(diào)制 方式。信道狀態(tài)較好時，選擇較高的調(diào)制等級和編碼速率；信道狀態(tài)較差時，選擇 較低的調(diào)制等級和編碼速率。AMC技術(shù)在TD-LTE系統(tǒng)中上行與下行實現(xiàn)的方法是不同的。 下行時UE通過 測量下行公共參考信號確定下行信道質(zhì)量并將測量的結(jié)果通過反饋信道發(fā)送至 基站側(cè)，基站根據(jù)反饋的信息再對相應(yīng)的下行傳輸?shù)恼{(diào)制與編碼方案進行調(diào)整。 上行時基站側(cè)通過測量

22、UE發(fā)送的上行參考信號取得的信息調(diào)整上行傳輸?shù)恼{(diào)制 與編碼方案，然后發(fā)送控制信令至UE2.3.4 小區(qū)間干擾消除與協(xié)調(diào)技術(shù)LTE使用OFDM腋術(shù)依靠頻率間的正交性區(qū)分用戶，較好的解決了小區(qū)內(nèi)干 擾的問題，但是小區(qū)間干擾比較嚴重。3GPPI出了包括隨機化、消除和協(xié)調(diào)技術(shù) 等三種干擾解決方案。干擾消除技術(shù)是通過對干擾小區(qū)發(fā)送信號的解調(diào)和解碼 ，再利用接收端的處 理增益從接收信號中去除干擾信號的方法消除干擾。 干擾消除技術(shù)可以較好的提 開系統(tǒng)小區(qū)邊緣的性能，獲得較高的頻譜效率。第3章網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的原理與方法網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的就是提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，優(yōu)化的目標不是為了追求最好的指標， 而是為了滿足移動網(wǎng)絡(luò)的市場競爭

23、需求而制定。網(wǎng)絡(luò)的性能可表示為所提供業(yè)務(wù) 的質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)的成本可表示為運營商為建設(shè)和維護網(wǎng)絡(luò)所做的投入，最小的成本取得最大的性能是不可能的，因此取得成本與性能最佳平衡才能使網(wǎng)絡(luò)具有最好 的商業(yè)價值和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作是一個長期的過程，貫穿了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)及維護的 全生命周期。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的階段一般可分為工程優(yōu)化和運維優(yōu)化。工程優(yōu)化一般是指網(wǎng)絡(luò)商用前的優(yōu)化工作，一般包含站點配置審查、單站驗證、基 站簇優(yōu)化和全網(wǎng)優(yōu)化及驗收等階段。運維優(yōu)化是網(wǎng)絡(luò)投入商用后為保持和提升網(wǎng) 絡(luò)性能進行的優(yōu)化，運維優(yōu)化又可為分日常優(yōu)化和專項優(yōu)化。日常優(yōu)化是指在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件下，通過日常測試、分析話務(wù)統(tǒng)計

24、及用戶投 訴等方式發(fā)現(xiàn)和預(yù)判問題，并通過一定的技術(shù)手段解決問題的優(yōu)化工作。具特點， 為：處理問題和網(wǎng)絡(luò)調(diào)整規(guī)模相對局部，對全局影響不大，需要配置的人員較少。專項優(yōu)化工作是指通過對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，結(jié)合話務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)及用戶投訴信 息等對系統(tǒng)進行深入的分析，找出影響系統(tǒng)性能的根本原因，制定相應(yīng)的優(yōu)化方 案并實施，從而提升問題區(qū)域網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化工作，另外專項優(yōu)化工作還含為保 障大規(guī)模突發(fā)性話務(wù)需求及重要活動或重大事件的通信暢通而進行的應(yīng)急性網(wǎng) 絡(luò)優(yōu)化工作。專項優(yōu)化工作的特點包括：以項目為單位，有明確的優(yōu)化目標，需要 專業(yè)人員較多，采用整體與局部相結(jié)合的方式進行，突出系統(tǒng)的全面優(yōu)化，調(diào)整網(wǎng) 絡(luò)規(guī)模較大等。

25、移動通信系統(tǒng)的無線電波對移動通信網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化我們必須要了解無線通信中的無線電波及其特性。 無線電波是電磁波中頻率相對較低的部分，無線電波的頻率決定了它的傳播特性 頻率低則損耗小、覆蓋遠、容量??；頻率高則損耗大、覆蓋近、容量大。移動通信系統(tǒng)選擇頻段時需要兼顧系統(tǒng)的容量和覆蓋，相對其他頻 段,UHF(300-3000MHZ頻段更適合于移動通信。并且隨著移動通信的業(yè)務(wù)需求不 斷增長，容量也需要不斷擴大，移動通信系統(tǒng)使用的頻率也會越來越高。在實際的環(huán)境中，手機與基站之間通常會被建筑物阻擋，散射是其的主要傳 式，從信號發(fā)出至被接收通常會經(jīng)過很多的反射或折射 ，因此接收端收到的信號 往往非常復雜。無線電波

26、在傳播的過程中通常會遇到衰落的問題 ，為降低衰落問 題對移動通信造成的影響，通常使用分集技術(shù)克服。另外在分析山區(qū)和城市中高樓密集區(qū)域的傳輸損耗時，還要分析繞射損耗與穿透損耗。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的原理網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作就是對已運行的無線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)采集與分析，并根據(jù)分析結(jié) 果找出影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的原因，通過調(diào)整參數(shù)或者其他手段，提升網(wǎng)絡(luò)的運行質(zhì)量， 提高用戶滿意度，增加運營商的效益。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的調(diào)整原則包括：以有限的功率實現(xiàn)最佳的覆蓋；合理的切換設(shè)置， 減少掉話和呼叫失??；控制發(fā)射功率減少系統(tǒng)干擾，基站進行合理的負荷分擔。GSM系統(tǒng)主要的業(yè)務(wù)是語音業(yè)務(wù)，所以其優(yōu)化的重點是語音業(yè)務(wù)，無線網(wǎng)絡(luò) 的覆蓋與容量相對獨立，基本

27、上通過路測確認信號強度和切換邊界就能解決，主 要工作是頻率復用方案的不斷調(diào)整。WCDM的統(tǒng)增大了數(shù)據(jù)與多媒體業(yè)務(wù)的比重,所以其優(yōu)化的內(nèi)容增加了分組 域的內(nèi)容。另外 WCDMA統(tǒng)具有自千擾的特性，其網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量和質(zhì)量互相 關(guān)聯(lián)，優(yōu)化工作需要兼顧多個方面，通常需要反復的調(diào)整以找到各業(yè)務(wù)間的平衡 點。其優(yōu)化的原理、流程和方法與 GSM8統(tǒng)相比發(fā)生了較大變化。TD-LTE系統(tǒng)優(yōu)化以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主,同時需要考慮2G和3G的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋與質(zhì)量的評估指標使用 RSRP RSR農(nóng)SINR TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的流程TD-LTE目前正處于緊張的建設(shè)階段，具優(yōu)化工作主要以工程優(yōu)化和專項優(yōu)

28、化為主。工程優(yōu)化主要是通過對 DK CQT勺數(shù)據(jù)分析，結(jié)合天線參數(shù)調(diào)整及優(yōu)化 鄰區(qū)、頻率與基本參數(shù)等方法提升網(wǎng)絡(luò)性能的過程。工程優(yōu)化的工作量取決于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃數(shù)據(jù)（站址、站高、方位角、下傾角及系統(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)鄰區(qū)、頻點、擾碼等 ） 的準確性。工程優(yōu)化的質(zhì)量決定了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量及運維優(yōu)化工作的工作量。工程優(yōu)化的主要任務(wù)有覆蓋調(diào)整、基本組網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化、業(yè)務(wù)優(yōu)化、2G/3G/4G互操作優(yōu)化以及特殊場景的優(yōu)化、異常排除及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)信息更新、維護、共享等。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方法無論GSM WCDMA是TD-LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的前提都需要采集大量的信息進 行分析，數(shù)據(jù)采集的方法主要包括信令跟蹤、話務(wù)統(tǒng)計、/ DT CQT及系統(tǒng)

29、告警和 用戶申告等。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化常用的方法有信令分析法、話務(wù)統(tǒng)計分析法、路測分析法等。我們 在實際的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中通常會將這三種優(yōu)化方法組合使用。信令分析法主要是通過對接口的信令進行跟蹤與分析找出問題的原因。如因為缺少切換的局數(shù)據(jù)引起的掉話可以通過信令跟蹤發(fā)現(xiàn)問題原因。信令分析法與其它方法配合使用可以取得更好的效果，如結(jié)合路測分析法的分析上、下行鏈路 不匹配造成的問題。話務(wù)統(tǒng)計分析法是通過分析話務(wù)統(tǒng)計報告數(shù)據(jù)中的各項指標，根據(jù)各項數(shù)據(jù) 的大小判斷系統(tǒng)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)組織是否設(shè)置合理。路測分析法一般是通過地面移動測試來取得空中接口的各項數(shù)值,通過分析數(shù)據(jù)取得網(wǎng)絡(luò)的各種狀態(tài)并制定出系統(tǒng)的優(yōu)化方案。其測試的內(nèi)

30、容一般有場強測 試、干擾測試及呼叫測試。測試結(jié)果通常以彩色地圖和統(tǒng)計報告的形式輸出，如信號質(zhì)量分布圖、接受場強分布圖、頻率干擾圖和小區(qū)切換圖等、，從這些彩圖和 統(tǒng)計報告中直接反映出網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量、 誤碼率及千擾等的實際情況。網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 達到一定程度后，采用路測分析法能更好的優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的內(nèi)容主要包括：覆蓋優(yōu)化、接入優(yōu)化、干擾優(yōu)化和聯(lián)合優(yōu)化3.5.1 覆蓋優(yōu)化覆蓋優(yōu)化的目的主要是為了解決系統(tǒng)中存在的信號盲區(qū)和弱覆蓋、過蓋和越區(qū)覆蓋等問題,另外在WCDMA TD-LTE中還需要解決導頻污染的問題。 信號盲區(qū)是指無信號或者信號極差的區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)無法進行通話。信號 盲區(qū)一般是

31、因為附近沒有基站或者附近有嚴重的阻擋造成的。弱覆蓋是指區(qū)域的信號質(zhì)量較差，區(qū)域內(nèi)呼叫的掉線率較高、接通率較低且通話質(zhì)量較差。處理信 號盲區(qū)和弱覆蓋常用的優(yōu)化方法有：一，增加基站；/二，提高基站發(fā)射功率或天線高度；三，增加室內(nèi)分布；四，系統(tǒng)間互操作優(yōu)化。過覆蓋是指由于某種原因?qū)е禄镜母采w區(qū)域過大 ，這種情況容易因話務(wù)量 過大而導致系統(tǒng)擁塞。越區(qū)覆蓋是由于基站覆蓋的區(qū)域過大而覆蓋到其他基站的 覆蓋區(qū)域，越區(qū)覆蓋與過覆蓋的情形類似。處理過覆蓋和越區(qū)覆蓋常用的方法是 降低基站的發(fā)射功率和調(diào)整天線的傾角。導頻污染是指在某一點有過多的強導頻卻沒有一個足夠強的主導頻，以至于因收不到預(yù)期的導頻或者收到的導頻

32、強度差值太小使移動臺選取不到主導頻。導頻污染一般通過調(diào)整基站的工程參數(shù)或覆蓋區(qū)域來解決。3.5.2 接入優(yōu)化/接入過程是移動通信系統(tǒng)非常重要的環(huán)節(jié)，接入的成功率會直接影響用戶的 感知，因此網(wǎng)絡(luò)的接入優(yōu)化工作也是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的重要部分。在TD-LTE系統(tǒng)中，UE通過發(fā)起 Attach Request消息或Service Request消 息觸發(fā)隨機接入過程建立RRCM接,然后再通過初始直傳建立用于傳輸 NAS?肖息 的信令連接，最后建立E-RAB連接。目前TD-LTE系統(tǒng)的用戶數(shù)較少，E-RAB連接 的建立成功率較高，問題主要集中在隨機接入過程，因此經(jīng)常導致RRC連接無響 應(yīng)，導致起呼不成功，所

33、以當前TD-LTE系統(tǒng)提升接通率的重點是解決隨機接入失 敗問題。隨機接入開始前先要進行初始化接入?yún)?shù)，同時物理層接受來自上層的參數(shù)、隨機接入信道的參數(shù)和產(chǎn)生前導序列的參數(shù)，UE從廣播信息取得PRACH1道 的基本配置信息，通過檢查UE®送的MSG梢息可以判斷UE是否是按照系統(tǒng)消息 內(nèi)容所攜帶的參數(shù)進行隨機接入。通常在TD-LTE系統(tǒng)中觸發(fā)隨機接入過程的情況包括：一、UE從空閑態(tài)轉(zhuǎn)入連接態(tài)的初始接入；二、無線鏈路失敗后的再接入； 三、切換時的接入；四、UE處于連接態(tài)時因為某些原因上行或下行數(shù)據(jù)到達。隨 機接入根據(jù)選擇前綴的方式分為基于沖突的隨機接入和基于非沖突的隨機接入，前者是UE基于

34、特定的算法隨機選擇一個隨機接入前綴；后者是基站指配非沖突 的隨機接入前綴給UE非競爭的隨機接入適用于切換過程和 UE處于連接態(tài)時因 為某些原因下行數(shù)據(jù)到達的情況。3.5.3 干擾優(yōu)化無線電波的特性決定了其在空中的傳播會受到多種因素的干擾，在通信系統(tǒng) 中因為干擾的存在會極大的影響通話的質(zhì)量、 及網(wǎng)絡(luò)的掉線率和接通成功率等指. 標。干擾優(yōu)化也是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化比較重要的工作之一。干擾根據(jù)不同的來源一般可分為系統(tǒng)內(nèi)干擾和系統(tǒng)外干擾。在TD-LTE系統(tǒng)干擾可以分為系統(tǒng)內(nèi)干擾和系統(tǒng)外干擾。TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)干擾 根據(jù)方向的不同可分為上行干擾和下行干擾，根據(jù)干擾的來源可以分為小區(qū)內(nèi)干 擾和小區(qū)間干擾。TD-LTE

35、系統(tǒng)由于采用。5口乂的接入技術(shù)，小區(qū)內(nèi)的的干擾很小， 干擾的主要來源是其它小區(qū)。系統(tǒng)內(nèi)干擾分類如下表所示：TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)干擾分類方向影響大小下行小區(qū)間干擾終端端接收的非理想 同步引起子載波的非理想止交小區(qū)間干擾不同小區(qū)采用相同的子載波嚴重下行小區(qū)間干擾/、同終端的時延頻偏 等引起的非理想止交T 小區(qū)間干擾/、同小區(qū)采用相同的子載波嚴重TDD系統(tǒng)的特殊干擾在上下的時隙轉(zhuǎn)移附 近的干擾，與UE距離 小區(qū)的遠近相關(guān)不確定TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)干擾的解決辦法主要有：一、通過調(diào)整工程參數(shù)提升 SINR;二、采用主要抗干擾算法以緩解干擾的影響。TD-LTE的系統(tǒng)外干擾與WCDM A統(tǒng)的異常干擾來源類似也包

36、括雜散干擾、 阻塞干擾和互調(diào)干擾等。對TD-LTE系統(tǒng)的F頻段而言干擾的來源主要包括GSM180明起的雜散、互調(diào)和阻塞干擾，GSM900fl勺二次諧波和小靈通的帶內(nèi)雜散 與阻塞干擾等。對TD-LTE系統(tǒng)的D頻段而言目前存在的干擾來源主要是廣電系 統(tǒng)使用的MMD系統(tǒng)。目前可以通過系統(tǒng)級的仿真來判斷 TD-LTE系統(tǒng)外干擾的影 響，其原理是評估在允許系統(tǒng)損失一定容量的情況下，系統(tǒng)可承受的系統(tǒng)外干擾 功率，目的是為現(xiàn)網(wǎng)的TD-LTE系統(tǒng)干擾等級判定提供參考。3.5.4聯(lián)合優(yōu)化聯(lián)合優(yōu)化的目白是為了彌補2G 3G或4G網(wǎng)絡(luò)在本身覆蓋或信號存在問題時, 通過切換與重選來選擇其他網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，已提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量

37、和保障用戶通信的暢 通。聯(lián)合優(yōu)化具有兩方面目的：覆蓋擴展和容量優(yōu)化。對于中國聯(lián)通的3G用戶,GSM/WCDh間互操作主要是指當 UE&于WCDMA 網(wǎng)絡(luò)覆蓋較差或無覆蓋的區(qū)域時，UE切換或重選至GSM絡(luò)，以保障UE的業(yè)務(wù)暢 通；當UE重新進入WCDMA絡(luò)的覆蓋區(qū)域、并滿足切換或重選條件時,UE可切換 或重選返回WCDMA統(tǒng)。3G2G移動性策略：/ 一、電路域3G至2G單向切換：語音業(yè)務(wù)在3G網(wǎng)絡(luò)接入后，因覆蓋問題切換至2G網(wǎng)絡(luò),通話結(jié)束前不允許返回3G網(wǎng)絡(luò)；通話結(jié)束后再通過小區(qū)重選或' PLMN® 選返回3G網(wǎng)絡(luò);2G網(wǎng)絡(luò)不影響語音業(yè)務(wù)的質(zhì)量，避免3G網(wǎng)絡(luò)與2G網(wǎng)絡(luò)間

38、的兵兵 切換。二、分組域雙向重選：當存在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時允許用戶在2G網(wǎng)絡(luò)與3G網(wǎng)絡(luò)間重選，存在3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋時優(yōu)先選擇3G網(wǎng)絡(luò)。三、空閑態(tài)雙向重選：空閑狀態(tài)下，允許用戶在2G網(wǎng)絡(luò)與3G網(wǎng)絡(luò)間重選，存在3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋時盡量駐留在3G網(wǎng)絡(luò)。對于中國移動的4G用戶，系統(tǒng)間的互操作如下表所示：狀態(tài)一方式配置要求TD-LTE空閑態(tài)/TD-LTE 至 TD-SCDMA重選3G/4GG核心網(wǎng)支持 3G/4G互通配置3G鄰區(qū)，廣播3G鄰區(qū)及重選相關(guān)參數(shù)TD-LTE 至 GSM配置2G鄰區(qū)，廣播2G鄰區(qū)及重選相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)連接 態(tài)TD-LTE 至 TD-SCDMA重7E向4G開通4G至3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接重定向功能TD

39、-LTE 至 GSM4G開通4G至2G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接重定向功 能TD-SCDMA空閑態(tài)TD-SCDMA! TD-LTE重選3G開通至4G的空閑態(tài)重選功能，配置4G鄰區(qū)數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)連接 態(tài)TD-SCDMA! TD-LTE重定向3G開通至3G的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接態(tài)重定向功能區(qū)GSM空閑態(tài)GSM! TD-LTE重選2G開通2G至4G的重選功能，配置 4G 鄰區(qū)數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)連接 態(tài)GSM! TD-LTE重選2G開通2G至4G的重選功能，配置 4G/鄰區(qū)系統(tǒng)間互操作的原則：影響最小，切換最少，體驗最優(yōu)。即盡量減少對其他系 統(tǒng)的沖擊，盡量減少切換發(fā)生的次數(shù)，盡量保證提供給用戶最佳的服務(wù)量。第4章TD-LTE網(wǎng)絡(luò)工程優(yōu)化某單位進行某市LTE項目宏覆蓋工程優(yōu)化工作，下面就在工作中遇到的幾種 典型問題進行研究與分析。鄰區(qū)漏配導致的弱覆蓋【問題描述】：測試車輛沿著革新道從西向東行駛，UE的主服務(wù)小區(qū)是愛家 星河1小區(qū)，隨著車輛的移動，主服務(wù)小區(qū)的信號電平在變