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1、LANZHOUUNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业论文题 目： LTE基站上下行速率优化方案 LTE Base Station Downlink Rate Optimization Program摘 要LTE(Long Term Evolution)是指3GPP组织推行的蜂窝技术在无线接入方面的最新演进，对应核心网的演进就是SAE（System Architecture Evolution）。由于移动用户数目的惊人发展和用户的高要求，如何使网络达到最佳的运行状态，如何提高通信质量，提高网络的平均服务水平以与提高系统设备利用率，已经成为网络运营商的首要任务。特别是我国LTE网络在
2、扩容时普遍存在周期短，速度快的情况，导致工程中留下很多质量问题，需要在后期的网络优化中解决。本文主要针对LTE基站优化进行说明，包括单站优化，分簇优化，分区优化，全网优化，全网的高质量是优化目的，而单站的高质量优化是基础，只有做好每一个站点的优化，才能保证全网的网络质量，所以单站优化很重要，单站验证能发现其问题所在，然后分析原因以与提出解决办法。关键词：LTE；速率；网络优化AbstractLTE (Long Term Evolution) is the latest evolution of the 3GPP cellular organization implementing the wi
3、reless access technology, the core network is evolved corresponding to SAE (System Architecture Evolution). Due to the amazing growth and high demand for the number of users of mobile users, and how to make the network to achieve the best run state, how to improve communication quality, raising the
4、average level of service networks and improve system utilization, network operators have become the primary task. Especially in the expansion of LTE networks ubiquitous cycle is short, fast, the lead project left many quality issues need to be addressed in the latter part of network optimization. Th
5、is paper mainly explainsthe LTEstation optimization, including single station optimization, optimization clustering, partitioning to optimize the whole network optimization, optimization of the whole network quality is the goal, while the single-station quality optimization is the foundation, only t
6、o every site optimization, in order to ensure the quality of the whole network of networks, it is very important to optimize the single-station, single station can be found to verify the problem, and then analyze the causes and propose solutions.Keywords: LTE，speed，network optimization目录第一章前言1第二章系统网
7、络结构22.1网络结构22.2核心网（EPC）主要逻辑网络实体22.3 UE的状态22.4 LTE的关键技术4第三章 LTE网络优化工作流程63.1单站优化63.2分簇优化63.3分区优化83.4全网优化8第四章单站验证94.1宏站的单站验证步骤94.1.1上下行速率测试94.1.2覆盖测试134.1.3站切换测试:134.2室分系统的单站验证步骤144.3单站验证主要测试指标164.4网络性能优化目标184.5单站验证注意事项19第五章单站验证问题定位与优化215.1覆盖问题215.1.1 RSRP异常215.1.2 SINR异常215.2传输模式异常225.3调度不足225.4MCS与IB
8、LER异常235.5通道不平衡235.6 Ping业务功能测试245.7接反现象25总结27参考文献28附录一外文文献原文29附录二外文文献译文38致51 / 第一章 前言LTE是Long Term Evolution（长期演进）的缩写。3GPP标准化组织最初制定LTE标准时，定位为3G技术的演进升级。后来LTE技术的发展远远超出了最初的预期，无论是系统架构还是传输技术，相对原来的3G系统均有较大的革新。严格来说，LTE基础版本Release8/9仅属于3G增强畴，也称为3.9G；按照国际电联的定义，LTE后续演进版本Release10/11（即LTEAdvanced）才是真正意义的4G。但从
9、市场推广的角度说，目前全球运营商已普遍将LTE各种版本通称为“4G”。LTE标准由国际标准化组织3GPP（third Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）制定，包括TDLTE和LTE FDD两种制式。根据频率使用方式（双工方式）不同，LTE可分为LTE TDD和LTE FDD两种，其中LTE TDD又被称为TDLTE。TDLTE由中国企业主导并被全球广泛认可。TDLTE是TDSCDMA的后续演进技术，可大幅提升上网速率，增强用户的数据业务体验。TDLTE的设计目标可以概括为三大特点：（1）“高速率”：更高的频率带宽和更先进的技术，提供真正的移动宽带
10、业务。TDLTE系统设计要求20MHz带宽实现下行峰值速率超过100Mbps，上行峰值速率超过50Mbps。（2）“低时延”：大幅降低接入时延和端到端业务时延，以支持实时交互类业务。TDLTE系统要求其业务传输的单向时延低于5ms，接入时延低于50ms，从空闲状态到激活状态的迁移时间小于100ms。（3）“永远在线”：用户注册后，核心网一直保持连接，用户感觉“永远在线”，业务体验更好。第二章系统网络结构2.1网络结构LTE系统的总体网络包括三个部分，UE（用户设备）、eNodeB（演进型接入网）、EPC（演进型核心网），总体结构图2-1所示：图2-1 LTE系统网络结构2.2核心网（EPC）主
11、要逻辑网络实体核心网主要包括MME、S-GW、P-GW、HSS、PCRF四种网络实体，每种实体对应不同的功能和业务类型：MME：是一个信令实体，主要负责移动性管理、承载管理、用户的鉴权认证、SGW和PGW的选择等功能。S-GW：主要负责用户面处理，负责数据包的路由和转发等功能，支持3GPP不同接入技术的切换，发生切换时作为用户面的锚点。PDN-GW：EPS锚点，即是3GPP与non-3GPP网络间的用户面数据链路的锚点，负责管理数据路由，管理接入间的移动，还负责DHCP、策略执行、计费等功能。HSS(归属用户服务器)：核心网主要数据库，包括用户相关信息；HLR(归属位置寄存器) ，是HSS的一
12、部分。PCRF(策略和计费规则功能) ：业务流检测、策略实施、基于流付费的功能实体。2.3 UE的状态UE有两种基本运行模式：空闲模式与连接模式。UE开机后停留在空闲模式下，通过非接入层表示，如IMSI,P-TMSI,TMSI等标识来区分。UTRAN不保留空闲模式下的UE信息，仅能够寻呼LAC区中的所有UE或同一寻呼时刻的所有UE。当UE完成RRC连接建立后，才会从空闲模式转移到连接模式，当RRC连接释放后UE从连接模式转移到空闲模式。UE连接模式下共有四种状态：CELL_PCH,URA_PCH,CELL_FACH,CELL_DCH。四种状态转移如图2-2所示：图2-2 UE状态转移NAS层的
13、终端也有三种状态，LTE-DETACHED、LTE-IDLE、LTE-ACTIVE。LTE-DETACHED：网络和UE侧均没有RRC实体，此时UE通常处于关机、去附着、UE开机但没有向网络注册，可能因为没注册或无适合可用的网络下注册失败等状态；LTE-IDLE：对应RRC的IDLE状态，UE已注册到网络，但未激活，处于低功耗模式下。分组核心域已经了解到UE的位置，如有服务建立，UE能在非常短时间切换到ACTIVE模式，继续先前激活的数据会话；LTE-ACTIVE：对应RRC的connected状态，UE和网络实际交换数据和信令的惟一一个激活状态；网络可以向空闲状态和连接状态的UE发送寻呼，寻
14、呼过程可以由核心网触发，用于通知某个UE接收寻呼请求，或者由eNodeB触发，用于通知系统信息更新，以与通知UE接收ETWS以与CMAS等信息。2.4 LTE的关键技术(1)采用OFDM技术OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing）属于调制复用技术，它把系统带宽分成多个的相互正交的子载波，在多个子载波上并行数据传输。各个子载波的正交性是由基带IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)实现的。由于子载波带宽较小（15kHz），多径时延将导致符号间干扰ISI，破坏子载波之间的正交性。为此，在OFDM符号间插入保护
15、间隔，通常采用循环前缀CP来实现。下行多址接入技术OFDMA，上行多址接入技术SC-FDMA(Single Carrier-FDMA)。(2)采用MIMO(Multiple-Input Multiple Output)技术LTE下行支持MIMO技术进行空间维度的复用。空间复用支持单用户SU-MIMO (Single-U ser-MIMO)模式或者多用户MU-MIMO (Multiple-User-MIMO)模式。SU-MIMO和MU-MIMO都支持通过Pre-coding的方法来降低或者控制空间复用数据流之间的干扰，从而改善MIMO技术的性能。SU-MIMO中，空间复用的数据流调度给一个单独的用户，提升该用户的传输速率和频谱效率。MU-MIMO中，空间复用的数据流调度给多个用户，多个用户通过空分方式共享同一时频资源，系统可以通过空间维度的多用户调度获得额外的多用户分集增益。受限于终端的成本和功耗，实现单个终端上行多路射频发射和功放的难度较大。因此，LTE正研究在上行采用多个单天线用户联合进行MIMO传输的方法，称为Virtual-MIMO。调度器将一样的时频资源调度给若干个不同的用户，每个用户都采用单天线方式发送数据，系统采用一定的MIMO解调方法进行数据分离。采用Virtual-MIMO方式能同时获得MIMO增益以与功率增益（一
