LTE的发展与优化

1、目录摘要在过去的十多年里，因特网的飞速发展成了移动宽带发展的潜在驱动。随着世界各地越来越多的人使用固定宽带，移动通信方面意识到必须开发一个全新的系统，能与DSL势均力敌，且支持IP业务的飞速发展。2005年前后，RAN小组开创了LTE项目的相关工作，系统方面小组开创了SAE的相关工作，2006年中期，这两个小组完成了他们的初始研究并将之转化为标准开发。网络优化是按一定准则、需要，对正在运行网络进行参数的采集、数据的分析和技术的研究，找到网络运行质量的原因所在，并通过参数的调整或者采取一些改进技术，提高网络服务质量，以及资源利用率。网络优化是通信工程运行的一个重要环节。对于通信系统来说，网络优化

2、极为重要。关键词：LTE 网络优化1 目录目录第1章绪论1.1 LTE简介31.2 课题意义31.3 论文内容3第2章 LTE网络结构42.1 LTE网络结构42.2 关键技术52.2.1 高阶调制52.2.2 AMC52.2.3 HARQ52.2.4 OFDM62.2.5 OFDMA72.2.6 MIMO72.3 MIMO传输模式9第3章 LTE网络优化案例103.1 南孟镇西陶家务弱覆盖103.2 凤翔路与林新路（边缘覆盖）11第4章 Probe介绍124.1 Probe简介124.2工作模式124.3菜单功能134.4用户界面134.5测试准备144.6测试流程14总结与展望15III

3、第1章绪论1.1 LTE简介LTE是移动蜂窝系统演进的下一步，标准化后，成为3GPP Release 8规范的一部分。2G和3G蜂窝系统主要考虑语音服务啊，与之不同，LTE最初就被用于提供高速数据服务，这就是为何LTE是一种端到端的分组交换网络，并且不支持电路交换服务。但是，LTE的低时延和QoS体系能使网络在LTE的分组交换框架的最上层模拟电路交换连接。1.2 课题意义在过去的十多年里，因特网的飞速发展成了移动宽带发展的潜在驱动。随着世界各地越来越多的人使用固定宽带，移动通信方面意识到必须开发一个全新的系统，能与DSL势均力敌，且支持IP业务的飞速发展。2005年前后，RAN小组开创了LTE

4、项目的相关工作，系统方面小组开创了SAE的相关工作，2006年中期，这两个小组完成了他们的初始研究并将之转化为标准开发。在做这项毕业设计时，还让我掌握了文献检索、资料查询的基本方法以及吸收新知识的能力。同时也训练和提高了我对通信技术的认识，更加深入的了解国内的移动通信发展状况。能够更好的为个人职业规划做好准备。1.3 论文内容LTE网络结构、关键技术、无线信令流程和网络优化流程。LTE网络优化任务：优化参数包括每扇区的发射功率、天线位置（方位角、下倾角、高度），通过学习优化方法，利用其完成问题分析，并解决问题。第2章 LTE网络结构2.1 LTE网络结构图1 LTE网络结构图1. UE：移动终

5、端2. eNodeB：基站，E-UTRAN中唯一逻辑节点，相当于3G中RNC的作用3. MME：对3GPP接入的移动性方面进行管理4. S-GW：在E-UTRAN与EPC间发送数据包。具有实施合法拦截、计费及一些策略强制的功能。5. P-GW：在EPC和外部PDN间发送数据包。是策略执行和计费数据收集的主节点。6. S1接口：E-UTRAN和EPC之间的接口。S1-U：eNodeB和服务网关间传输数据。S1-MME：eNodeB和MME间的一个仅供信令通过的接口。7. X2接口：eNodeB间的接口。第3 章 LTE网络优化案例2.2 关键技术2.2.1 高阶调制调制方式图2调制方式图2.2.

6、2 AMCAMC，自适应调制和编码，使得基站可以根据无线信道质量指示（CQI，Channel Quality Indicator）快速选择合适的调制和编码方式的组合。用户靠近基站、信噪比高时可分配高阶调制和低冗余编码以获得更高的速率，用户靠近基站边缘、信噪比差时可分配低阶调制和高冗余编码以保证传输的可靠性，对系统频谱资源的使用更为合理，获得最大的频谱效率。2.2.3 HARQARQ是系统对抗传输误码的一种手段，接收端对接收到的数据块进行解码，根据crc校验判断是否为错误块 ，如果判断为错误块，则接收端将该数据块丢弃，并请求发送段重新发送完整的错误数据块。ARQ用于RL层的ARQ，由RNC控制完

7、成。HSPA系统引入了ARQ和前向纠错编码结合的技术HARQ，用于MAC层的由基站控制实现。LTE中继续采用了HARQ技术主要是系统端对编码数据比特的选择重传以及终端对物理层重传数据的合并处理。分类：一、 按重传的时序安排分1. 同步HARQ2. 异步HARQ二、 按传输格式分1. 自适应HARQ自适应的调整每次重传采用的资源块（RB）、调制方式、传输块大小、重传周期等参数。是HARQ和自适应调度、AMC的结合，提高系统在时变信道中的频谱效率，其大大增加了HARQ流程的复杂度，增大了信令开销。2. 非自适应HARQ对每次重传均用预定义好的传输格式，收发两端都预先知道各次重传的资源数量、位置、调

8、制方式等信息，避免了额外的信令开销。综合考虑，LTE系统中下行采用异步、自适应HARQ，上行采用同步、非自适应HARQ。2.2.4 OFDMOFDM是一种频谱高效的多载波调制技术，为了获得高速数据传输具有下列特性：1. 完美解决多径干扰方法。2. 降低了计算复杂性。3. 过度时延情况下性能缓慢下降。4. 利用频率分集。5. 促进高效的多址接入方案。6. 促进MIMO的使用。7. 有效支持广播业务。2.2.5 OFDMAOFDMA是一种多址接入技术，用户通过OFDMA共享频带资源，接入系统。下行：OFDMA上行：SC-FDMA SC-FDMA频谱效率比OFDMA低，但是降低了峰均比。使用SC-F

9、DMA的主要有两个方面的原因：第一、OFDMA的主要优点得到保留：任何用户一次只能使用部分频谱。这允许高吞吐量自适应的选择使用的频段，而可能更重要的是，如果如SC-FDMA或者OFDM-TDMA内一样使用整个频谱，允许用低得多的总发射功率，换句话说，第一个理由指出SC-FDMA的基础是OFDMA。第二、其原因是SC-FDMA的峰均值比比OFDMA要低得多，这是真正的理由。因为每个用户发射的SC-FDMA信号只是过采样的单载波信号，其峰均值比与对应的单载波信号基本相同。这跟我们以前讨论过的关于改善SC-FDE相对于OFDM的峰均比而来。2.2.6 MIMOMIMO 可提高链路健壮性、系统容量及频

10、谱效率。分类：发射分集发射分集是一种有效的缓解多径衰落的技术。会增加系统容量和小区覆盖范围。波束赋形波束赋形可以提高接收到的信干比。提高覆盖范围、容量、可靠性、及电池寿命，也能为用户跟踪提供角度信息。支持于LTE下行链路。空间复用LTE标准支持最多带4根发射天线和4根接收天线的空间复用。在较高的信噪比和负载较小的情况下，工作良好，更易影响峰值速率而非系统总容量。多用户MIMO下行：支持SU-MIMO和MU-MIMO。上行：不支持SU-MIMO，只支持MU-MIMO。52.3 MIMO传输模式1. TM1， 单天线端口传输：主要应用于单天线传输的场合。 2. TM2，发送分集模式：适合于小区边缘

11、信道情况比较复杂，干扰较大的情况，有时候也用于高速的情况，分集能够提供分集增益。 3. TM3，开环空间分集：合适于终端（UE）高速移动的情况。 4. TM4，闭环空间分集：适合于信道条件较好的场合，用于提供高的数据率传输。 5. TM5，MU-MIMO传输模式：主要用来提高小区的容量。6. TM6，Rank1的传输：主要适合于小区边缘的情况。7. TM7，Port5的单流Beamforming模式：主要也是小区边缘，能够有效对抗干扰。8. TM8，双流Beamforming模式：可以用于小区边缘也可以应用于其他场景。9. TM9， 传输模式9是LTE-A中新增加的一种模式，可以支持最大到8层

12、的传输，主要为了提升数据传输速率。第3章 LTE网络优化案例3.1 南孟镇西陶家务弱覆盖 现象描述：车辆行驶至霸州西陶家务村，路段上信号覆盖较差，部分路段存在弱覆盖现象，路段上 RSRP=-100dBm左右，SINR=-3左右。图3交汇处问题RSRP覆盖图现象分析： 经现场测试发现本村中无主导小区覆盖，频繁切换造成本村弱覆盖（RSRP-96dbm）且下载速率低(11Mbps)；最近站点霸州西陶家务距离本村700M，站高40M。优化方案：1、霸州西陶家务2扇区电下倾6至4。第3 章 LTE网络优化案例3.2 霸州王坟现象描述： 该区域无主导小区，而且覆盖较弱。图4凤翔路和林新路问题RSRP覆盖图

13、现象分析：经现场测试发现该村在两站点之间(各1kM)，频繁切换导致RSRP（-100dbm）和速率（19Mbps）较差，最近站点站高40M。优化方案：霸州王坟1扇区电下倾6至4。3.3 岔河集乡赵一村覆盖差问题叙述：该区域覆盖非常差，电平、SINR、下载速率都不达标。问题分析:经测试发现岔河集乡赵一村有树林阻挡，最近站点霸州赵家务距离本村800M，站高30M，站点较低无法有效覆盖本村，造成本村RSRP差（-111dbm）和速率差（8Mbps）解决方法:建议新建站点，位置（116.300459,39.174365）3.4霸州赵家务现象描述： 该区域建筑物较为密集，形成阻挡，建议调电下倾。问题分析

14、:经测试发现岔河集乡赵三村房屋较为密集，最近站点距离600M，RSRP-104dbm，下载速率7Mbps，造成岔河集乡赵三村弱覆盖。解决方法:霸州赵家务3扇区电下倾5至3。11 第4章 Probe介绍第4章 Probe介绍4.1 Probe简介Probe是华为推出的一款支持4G测试与优化的综合软件。4.2工作模式Probe软件集成了路测需要的前、后台所有功能，主要工作于两种模式：n 数据采集模式：图10数据采集模式图n 数据分析模式图11数据采集模式图两种工作模式之间需要通过“空闲”状态进行过渡注意事项： 1.连接设备采集数据前必须先关闭已打开的日志文件2.打开日志文件进行回放或分析前必须先断

15、开不实际设备的连接4.3菜单功能Idle (空闲) 状态： 当测试软件启劢，但没有不测试设备进行通讯，也没有打开日志文件时处于的Idle状态。Connected（连接）状态： 此状态软件采集设备上报的数据并通过测试视图实时显示，但测试数据不会记录到日志文件中。Recording（录制）状态： 此状态不Connected状态的区别在亍采集的数据同时会被记录到指定的日志文件中。LogOpened（日志打开）状态： 当用户打开一个或多个测试日志，但没有对日志文件进行其他操作时，软件处于LogOpened状态。ReplayPause（回放暂停）状态： 当用户打开测试日志文件后，丏没有处亍劢态回放时则为

16、此状态。此时所有视图的显示不回放进度区间指示保持同步。Replaying（普通回放）状态：当用户打开了日志文件后，点击“回放”按钮进入此状态，此时软件动态显示采集的测试数据。FastReplaying（快速回放）状态：当用户打开了日志文件后，点击“快速回放”按钮进入此状态。在此时数据将以数十倍于采集速度进行快速回放。用户可以使用“+”和“-”按钮来调节回放的速度。4.4用户界面操作界面：图中蓝色部分，包拪标题栏，工具栏，导航栏以及资源管理器，大部分的CDS配置呾控制操作从此部分发起4.5测试准备4.5.1测试设备安装 执行Probe安装程序，将终端设备连接至PC机，按提示操作完成安装即可。 某

17、些终端自带驱劢程序，揑入终端后弹出自劢运行程序，按照步骤安装即可，如中兴终端 完成安装后，Probe会自劢识别出正确的端口号4.5.2辅助设备安装 需要配合UE Agent程序使用，使用时需安装不终端版本匹配的UE Agent程序并启，终端UE Agent正确连接后才能正常连接 设置网卡，需要将终端网卡的IP地址设置为222.222.132.68 建立拨号连接：用户需要单独创建一个PPPOE的宽带连接，连接属性设置默认，且不需要指定用户名和密码4.6测试流程1. 添加【测试项目】2. 连接设备3. 点击【生效】4. 设备连接正常，点击【连接】5. 点击【go】，保存LOG，开始记录LOG6. 点击【stop】，结束LOG记录13 致谢 总结与展望流光容易把人抛，红了樱桃，绿了芭蕉。不经意间大学一年就这样匆匆结束。回首过去一年的校园生活，有太多的回忆和感触。而转眼又到春风如苏的季节，我大学生涯的十分之一也就此划上了句号。没有总结的人生是曲折的人生，没有计划的人生是盲目的人生。在这个小小的驿站上，我将过去垒成坚固的基石，构想美好的蓝图。在各种活动中，我们同来自不同院系的同学打交道，加深彼此了解，不仅促进了知识的交汇，也