tdlte網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案設(shè)計

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日期TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案設(shè)計四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案設(shè)計學(xué)生姓名王明學(xué)號2012101063所在學(xué)院通信工程學(xué)院專業(yè)名稱通信工程班級2012級廣播電視方向指導(dǎo)教師倪磊四川師范大學(xué)成都學(xué)院二○一六年五月TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案設(shè)計學(xué)生：王明指導(dǎo)教師：倪磊內(nèi)容摘要：TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化有兩個運(yùn)行階段：一是工程優(yōu)化階段，第二,運(yùn)營階段。本文的研究方向是工程優(yōu)化階段。工程優(yōu)化階段分為階段的單站優(yōu)化,優(yōu)化集群,整個網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段。每個階段的任務(wù)是不一樣的,但我們的目標(biāo)是一樣的,兩個階段的目標(biāo)都是相同的，兩個階段的目標(biāo)是讓用戶得到最大價值,實(shí)現(xiàn)最佳組合的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量和價值。用戶通過無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法提高產(chǎn)量和節(jié)約成本。為了達(dá)到要求的KPI指標(biāo)，我們針對優(yōu)化工作：覆蓋優(yōu)化，切換優(yōu)化，干擾優(yōu)化，RR優(yōu)化做出分析。經(jīng)過這些反復(fù)的優(yōu)化流程以確保廣大用戶能正常使用LTE無線網(wǎng)路。本文將重點(diǎn)介紹上述工程優(yōu)化三個階段的優(yōu)化流程和方法，以及介紹無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要優(yōu)化任務(wù)，還有優(yōu)化過程中經(jīng)常遇到的問題和解決方法。關(guān)鍵詞：TD-LTE覆蓋優(yōu)化切換優(yōu)化干擾優(yōu)化RP優(yōu)化DesignOfOptimizationinTheTD-LTENetworkAbstract:TheTD-LTEwirelessnetworkoptimization,therearetwooperationstages:oneistheengineeringoptimizationphase,thesecond,theoperationalphase.Inthispaper,theresearchdirectionisengineeringoptimizationPhase.Engineeringoptimizationphaseisdividedintophasessinglestationoptimization,optimizationofthecluster,theentirenetworkoptimizationphase.Eachstagetaskisdifferent,butourgoalisthesame,twoGoalsarethesame,thetwostagesthegoalistoletusersgetthemostvalue,toachievethebestcombinationofnetworkcoverage,capacityandvalue.UsersviawirelessnetworkoptimizationmethodtoIncreaseproductionandsavecost.InordertosatisfythetherequirementsofKPI,weoptimizedwork:coverageoptimization,theswitchoptimization,optimization,RRoptimizationanalysis.AftertheserepeatedoptimizationprocesstoensurethatuserscanusenormallyLTEwirelessnetworks.ThisarticlefocusesThreestagesofoptimizationinengineeringoptimizationprocessesandmethods,andintroducethewirelessnetworkoptimizationmainlyoptimizationtasks,thereareoftenencounteredintheprocessofoptimizationproblemsandsolutions.Keywords:TheTD-LTECoverageoptimizationSwitchtooptimizeInterferenceoptimizationTheRPoptimization.

目錄前言 11無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 21.1通信技術(shù)簡介 21.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的意義 22TD-LTE基本原理 42.12G、3G關(guān)鍵技術(shù) 42.1.1Rake接收技術(shù) 42.1.2信道編碼技術(shù) 42.1.3功率控制技術(shù) 52.1.4多用戶檢測技術(shù) 52.1.5智能天線 52.2核心技術(shù) 62.2.1OFDM技術(shù) 62.2.2OFDM的優(yōu)點(diǎn) 72.2.3基于DFT的OFDM有快速算法 82.3MIMO技術(shù) 93TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化架構(gòu) 104網(wǎng)優(yōu)方案設(shè)計 114.1LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵步驟 124.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化內(nèi)容 134.2.1天饋接反 144.2.2弱覆蓋優(yōu)化 144.2.3越區(qū)覆蓋優(yōu)化 154.2.4上下行不平衡 164.2.5無主導(dǎo)小區(qū) 164.2.6網(wǎng)絡(luò)干擾優(yōu)化 174.2.7切換干擾優(yōu)化 185總結(jié)與展望 19參考文獻(xiàn) 21TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案設(shè)計前言3GPPLTE推出了新一代無線通信技術(shù),并發(fā)展成新一代移動通信技術(shù)的主流。目前大多數(shù)的國際主流通信運(yùn)營商選擇LTE作為下一代移動通信的發(fā)展方向,每個人都在積極推動LTE的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。LTE技術(shù)成為新一代的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大的改變。此外,LTE網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用大量的新的無線通信技術(shù),包括正交頻分復(fù)用(OFDM),多天線技術(shù)（MIMO),LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方法從一個新的解決方案和新角度來解決滿足網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的需要。中國據(jù)有自主知識產(chǎn)權(quán)的3G標(biāo)準(zhǔn)是TD-SCDMA,中國為此在世界上贏得了很多發(fā)達(dá)國家的關(guān)注,這對中國移動通信事業(yè)的開展起到了決定性的作用。隨著通信技術(shù)快速發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用程序中,用戶要求的數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量和傳輸速率增加,使得TD-SCDMA必須加快進(jìn)化步伐以滿足用戶對數(shù)據(jù)傳輸速率的需求。LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化涵蓋了無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維優(yōu)化和無線網(wǎng)絡(luò)工程優(yōu)化。兩者都要求達(dá)到相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn)，無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維優(yōu)化的時間是運(yùn)維期，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行正常的時候進(jìn)行，其中網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)、用戶滿意度、網(wǎng)絡(luò)覆蓋率、設(shè)備利用率等等是其優(yōu)化的重點(diǎn)。無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一個長期運(yùn)行的過程，從網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化到網(wǎng)路建設(shè)再到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維都需要它。本篇論文中主要介紹的是無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工程優(yōu)化。無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是建立在無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上展開進(jìn)行的，當(dāng)一個片區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋到一定范圍時，就可以進(jìn)行網(wǎng)路優(yōu)化。并確保無線網(wǎng)絡(luò)的容量能滿足用戶的需求,為廣大用戶能感覺到真正的滿意度從心理學(xué),并通過無線網(wǎng)絡(luò)使用戶能夠提高產(chǎn)量和節(jié)約成本,使每個用戶可以使用放心,快樂和安心。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化著眼于降低操作節(jié)約成本方面的進(jìn)一步改善系統(tǒng)必須能夠滿足現(xiàn)有的無線接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),將改變寬帶CDMA技術(shù)系統(tǒng)可以更有效的對OFDM技術(shù)的多路徑干擾。OFDM技術(shù)起源于1960年代,其后飛速發(fā)展，在短時間內(nèi)成為當(dāng)時通信技術(shù)的核心技術(shù)。王志威、劉云在《LTE技術(shù)發(fā)展與研發(fā)管理》提出了4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與之前的2/3G優(yōu)化相比存在的優(yōu)勢，以及4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化在未來發(fā)展的方向[1]。樊昌信在《通信原理》提出了通信系統(tǒng)的模型組成，其中包含數(shù)字通信和模擬通信，簡單的闡述了通信的過程和基本原理[2]。王映民、孫韶輝在《TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計》提出了4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一個具體實(shí)施步驟方向，全面的講解了4G優(yōu)化的原理以及一些可能存在的故障實(shí)例[3]。本文共分五章，第一章將對無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化歷程做一個大概的介紹；第二章介紹TD-LTE優(yōu)化所需要用到的一些關(guān)鍵技術(shù)；第三章介紹網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的架構(gòu)，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的步驟；第四章將描述網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)施過程中可能遇到的問題，以及一些解決方案；最后第五章是對全文的一個總結(jié)與延伸，概括全文寫作過程中遇到的問題，以及解決思路還有這項(xiàng)技術(shù)未來的發(fā)展前景。1無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化1.1通信技術(shù)簡介現(xiàn)代通信主要技術(shù)包含計算機(jī)通信、移動通信、衛(wèi)星通信、光釬通信等。當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分2/3G優(yōu)化和4G優(yōu)化，其測試工具存在巨大差異，2/3G設(shè)備只能測試語音、通話質(zhì)量、掉話等問題而4G設(shè)備能測試數(shù)據(jù)傳輸速率即網(wǎng)速。目前網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的測試工具包括諾優(yōu)、鼎力、烽火等。實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的步驟大致見圖1.1-1。通信技術(shù)服務(wù)通信技術(shù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化增值服務(wù)規(guī)劃咨詢可行性研究勘察設(shè)計IT應(yīng)用內(nèi)容提供網(wǎng)絡(luò)代維圖1.1-1通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟由上圖可知，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)都是建立在通信技術(shù)的基礎(chǔ)之上，其中網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一般步驟是先進(jìn)行規(guī)劃咨詢了解需要建設(shè)的真實(shí)數(shù)據(jù)，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理得出相應(yīng)的研究報告，在確定需要建設(shè)網(wǎng)絡(luò)之后進(jìn)行實(shí)地勘察，這些都是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前期需要準(zhǔn)備的工作，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期必然會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障問題，這是本文將重點(diǎn)介紹的內(nèi)容。1.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的意義隨著網(wǎng)絡(luò)時代的步伐，已經(jīng)有越來越多的用戶從之前的傳呼機(jī)，小靈通轉(zhuǎn)向手機(jī)電腦等新時代產(chǎn)物，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)狀況根本不能滿足大部分用戶的需求，大家都知道青年是接收新事物最快的人群，隨著大型網(wǎng)絡(luò)游戲、3D電影等的出現(xiàn)，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源“不堪重負(fù)”因此，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化這門技術(shù)“應(yīng)運(yùn)而生”它最終的目的是解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)擁擠、網(wǎng)速慢、延遲高、不流暢等問題，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化還能應(yīng)付越來越多的網(wǎng)絡(luò)用戶更多達(dá)到網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用低運(yùn)營商收益高的雙贏局面。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需要具備方方面面的知識，這些的實(shí)現(xiàn)都需要通過相關(guān)技術(shù)來緩解并最終解決用戶反饋的問題，在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，然后整理出一套系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案其中主要技術(shù)見圖1.2-1所示。開始開始優(yōu)化準(zhǔn)備參數(shù)核查簇優(yōu)化區(qū)域優(yōu)化邊界優(yōu)化全網(wǎng)優(yōu)化優(yōu)化驗(yàn)收分階段輸出優(yōu)化報告覆蓋優(yōu)化業(yè)務(wù)優(yōu)化進(jìn)入下一流程圖1.2-1網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要技術(shù)由上圖可以看出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是逐步展開的，首先需要做好優(yōu)化準(zhǔn)備比如檢測測試設(shè)備是否完好，測試類型的確定一般分為室分優(yōu)化，城市DT，高鐵，高速優(yōu)化優(yōu)化場景的不同決定了需要選取的設(shè)備類型計劃方案；其次，需要明白我們要優(yōu)化的區(qū)域，大致可以分為簇優(yōu)化、區(qū)域優(yōu)化、邊界優(yōu)化等。然后需要對測試的參數(shù)進(jìn)行核對比較，排除差距較大的參數(shù)然后取均值，經(jīng)反復(fù)核查之后得出結(jié)論。2TD-LTE基本原理2.12G、3G關(guān)鍵技術(shù)2.1.1Rake接收技術(shù)窄頻帶在蜂窩系統(tǒng)中,有多徑衰落。在寬帶CDMA系統(tǒng)中,不同的路徑是可以獨(dú)立的,區(qū)分多路徑信號可以用加權(quán)來調(diào)整,使合成后的信號增強(qiáng),從而達(dá)到減少多徑衰落造成負(fù)面影響的目的。要完成相干Rake的接收,必須發(fā)射未經(jīng)過調(diào)制的導(dǎo)頻,這樣接收方就能對多路信號的相位進(jìn)行估計。用以區(qū)分這兩個信號的方法具體見圖2.1.1-1所示。相關(guān)器相關(guān)器DMUX符號判斷LPF并內(nèi)插LPF預(yù)測的相位和幅度結(jié)果I/Q信號基帶信號圖2.1.1-1Rake接收技術(shù)的系統(tǒng)框圖上圖是Rake接收技術(shù)的系統(tǒng)框圖，首先是讓基帶信號進(jìn)入相關(guān)器然后把該信號分別傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分配器（DMUX）和低頻濾波器中，經(jīng)過數(shù)據(jù)分配器的判斷處理之后由于數(shù)據(jù)分配器一個輸入多個輸出的原理，流向低頻濾波器內(nèi)，然后與經(jīng)過符號判斷最終得出預(yù)測的相位和幅度結(jié)果I/Q信號。2.1.2信道編碼技術(shù)信道編碼技術(shù)是第三代移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)。第三代的移動通信系統(tǒng)方案,采取的是渦輪編碼的技術(shù)和RS級聯(lián)卷積編碼的技術(shù)。因?yàn)榫矸e碼具備記憶能力,所以可以用維特比來解碼,具有非常高的編碼增益。信道傳輸?shù)木幙椉夹g(shù)可以改進(jìn)隨機(jī)錯誤,這能夠處理好突發(fā)干擾造成的信道傳輸和一系列的錯誤。不會引入冗余,所以不會減少頻譜利用率。兩個卷積編碼器的輸出將通過一系列的轉(zhuǎn)換和穿孔技術(shù)后輸出。相應(yīng)的解碼器端到端,兩個之間交織和解交織隔離在一個迭代的工作方式的軟輸出卷積譯碼器。這種渦輪編碼方式通常用于第三代高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。具體如圖2.1.2-1所示。信源信源信宿編碼器調(diào)制器發(fā)射設(shè)備傳輸煤質(zhì)接收設(shè)備解調(diào)器解碼器圖2.1.2-1信道編碼技術(shù)由上圖可知，信道編碼技術(shù)的流程是信號源首先經(jīng)過編碼器編碼然后經(jīng)調(diào)制器調(diào)制之后傳輸?shù)桨l(fā)射端，經(jīng)過傳輸煤質(zhì)將信號傳送到接收設(shè)備經(jīng)過解調(diào)器解調(diào)之后再解碼，整個過程中包含了調(diào)制解調(diào)過程最后得到輸出信號。2.1.3功率控制技術(shù)常見的CDMA功控技術(shù)有三種外環(huán)、閉環(huán)和開環(huán)功率控制技術(shù)。CDMA2000與WCDMA系統(tǒng)的上行信道都是使用外環(huán)、閉環(huán)和開環(huán)功率控制技術(shù)；而下行通道,利用外環(huán)與閉環(huán)功率控制技術(shù)。這些不同的功率控制技術(shù)各有優(yōu)劣，在使用這項(xiàng)技術(shù)的過程中還要不斷總結(jié)出新的有用的效率的功控技術(shù)[4]。2.1.4多用戶檢測技術(shù)多用戶檢測技術(shù)是用來解決干擾問題的關(guān)鍵技術(shù)，傳統(tǒng)的測試技術(shù)根據(jù)以前的理論把用戶的信號拿來做擴(kuò)頻碼匹配處理,使其具有抗MAI和疲軟的能力。多用戶檢測技術(shù)是基于傳統(tǒng)的測試技術(shù),充分利用用戶信號來做對比測試，從其中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)差異。通信系統(tǒng)最傳統(tǒng)的檢測器是單用戶檢測器,它需要把某一用戶的信號與其他用戶的信號作為彼此的干擾信號來進(jìn)行對比。從信息化理論的角度來看,CDMA系統(tǒng)是一種多輸出同時多輸入的系統(tǒng)。因?yàn)閱斡脩魴z測器不能夠充分的利用信道容量。多用戶檢測系統(tǒng)的最初思想是把所有用戶的信號看成可以使用的信號,不是干擾信號,這樣可以使得你能夠充分的利用用戶的代碼、幅值、時間和延遲信息,可以達(dá)到減少多徑干擾的目的。它的根本是消除不同用戶的相關(guān)性,使得每個用戶檢測器檢測到的信號只與自己相關(guān)。2.1.5智能天線智能天線是由波束形成網(wǎng)絡(luò)、天線陣組成。然后把每個陣列信號的加權(quán)幅度和相位變化的方向陣列進(jìn)行組合,提供主波束對準(zhǔn)事件信號和目標(biāo)零干擾信號、自適應(yīng)實(shí)時跟蹤發(fā)生在同一時間,用來抑制干擾信號從而提升信號信噪比和提升整個通信系統(tǒng)性能,能分辨出來自不同入射方向的反射光線和直接波。所謂的智能天線模式是通過空分多址技術(shù)來的實(shí)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)是過濾或者減少多址干擾和同信道干擾,這樣可以極大地提高通信系統(tǒng)的存儲容量。因而在TD-SCDMA系統(tǒng)中,我國提出了把智能天線技術(shù)作為優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)[5]。2.2核心技術(shù)2.2.1OFDM技術(shù)OFDM傳輸過程中,把高速數(shù)據(jù)流分配到一些傳輸速度低的子頻道,無線信道的多路延遲傳播擴(kuò)散系統(tǒng)導(dǎo)致碼間干擾。此外由于保護(hù)間隔的引入,對于保護(hù)間隔大于延遲擴(kuò)展的最大直徑,能夠最大限度地消除多路徑符號間干擾[6]。如果你使用循環(huán)前綴作為保護(hù)間隔,也為了避免干擾的多路徑通道。N點(diǎn)傳輸線操作,需要實(shí)現(xiàn)復(fù)雜乘法N^2次,并使用常用的傳輸線算法基于2,其復(fù)雜的乘法(N/2)為log2N,可以顯著降低計算復(fù)雜性。OFDM是一種高速傳輸技術(shù)，在通信技術(shù)中發(fā)展了近40年,盡管整個信道平坦的頻率選擇性信道,但對于單個通道來說是相對平坦的,每個通道帶寬的信號帶寬是均小于信道,所以與OFDM的多載波傳輸相比，不同的是,他能讓副載波頻譜重疊,只要滿足相互之間的副載波正交;OFDM可以允許副載波頻譜重疊,因此它是一種高效的調(diào)制方式。在傳統(tǒng)頻分復(fù)用系統(tǒng)中,載波信號的頻譜不重疊,接收者能夠使用傳統(tǒng)的提取過濾分離的方法,最大的缺點(diǎn)是頻譜利用率低,造成過度浪費(fèi)。為了提高頻譜的利用率,通常設(shè)置最小間隔等于互惠的象征。OFDM的信號頻譜如圖2.1.1-1所示圖2.1.1-1OFDM的信號頻譜移動通信信道的一個突出特征通道多路延遲擴(kuò)散,他限制了數(shù)據(jù)率的增加,因?yàn)槿绻哂谛诺赖南喔蓭?信號會嚴(yán)重失真,影響信號傳輸質(zhì)量。因?yàn)樯厦娴奶攸c(diǎn),是一種可能解決高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆桨?所以O(shè)FDM技術(shù)已經(jīng)被認(rèn)為是4G的核心技術(shù)之一。OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2.1.1-2,其核心是一對傅里葉變換。S/PS/PQAM/PSKP/SIDFT/IFFTD/ACP插入子載波映射TxS/PRx解映射子載波解映射DFT/FFTS/PCP去除A/D多徑信道n（x）圖2.1.1-2OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾蔙,一串/并轉(zhuǎn)換后,分為N并行數(shù)據(jù)流,每個數(shù)據(jù)流率R/N,在每個數(shù)據(jù)流可以調(diào)制模式不同,如相移鍵控、QAM,等。N平行子數(shù)據(jù)編碼交織傳輸線變換后,當(dāng)頻域、時域信號傳輸線的輸出是N時域的樣本,并將長LCP(循環(huán)前綴)添加到N樣品之前OFDM細(xì)胞周期延長的形成,因此,OFDM是L+N的實(shí)際發(fā)送的長度細(xì)胞,經(jīng)過轉(zhuǎn)換和發(fā)射后/字符串。接收機(jī)接收信號時域信號,后一串并轉(zhuǎn)換切換回CP,如果CP長度小于信道多徑時延時,只影響CP,在不影響有用的數(shù)據(jù)的前提下,刪除CP是消除ISI的效果。2.2.2OFDM的優(yōu)點(diǎn)與傳統(tǒng)的FDM技術(shù)相比OFDM具有高頻譜利用率、抗多徑干擾、高比特率和抗衰弱能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，圖2.2.2-1是FDM與OFDM的頻譜對比圖圖2.2.2-1FDM與OFDM的頻譜對比圖由上圖可以看出OFDM技術(shù)采用多載波調(diào)制技術(shù)能夠節(jié)省帶寬，在更密集的帶寬中傳輸數(shù)據(jù)，這樣OFDM的頻譜利用率跟傳輸效率都優(yōu)于FDM技術(shù)，因此具有高頻譜利用率的特性，OFDM兩倍于串行系統(tǒng)頻譜效率。原理上OFDM子載波信號能夠接近奈奎斯特頻譜利用率。。由于FDM系統(tǒng)可以分散出許多子載波數(shù)據(jù),能夠極大地降低每個副載波的符號率降低多路徑信號會影響系統(tǒng)的性能,如果利用循環(huán)前綴作為保護(hù)間隔的手段可以完全消除符號間干擾[7]。因此具有抗多徑干擾的特性。正交頻分復(fù)用技術(shù)使用“灌水原理”選擇每個符號在每個通道的比特數(shù)和分配給他的權(quán)力最大總比率(或固定匯率系統(tǒng)使其最小功率)。也就是利用多通道傳輸信息明顯比單信道傳輸更好。因此具有高比特率的特性。由于OFDM技術(shù)一直在使用頻率分集頻道，如果沒有特別嚴(yán)重的下降，沒有必要添加時域均衡器。但通過各種聯(lián)合信道編碼,可以使系統(tǒng)性能得到了改進(jìn)。因此具有抗衰弱能力強(qiáng)。2.2.3基于DFT的OFDM有快速算法（A）同步OFDM技術(shù)同步OFDM技術(shù)主要用于循環(huán)擴(kuò)張和特殊訓(xùn)練序列和控制信號。同步OFDM技術(shù)原理如圖2.2.3-1所示IFFTIFFTD/A載波調(diào)制信道FFTA/D載波解調(diào)符號同步樣值同步載波同步圖2.2.3-1同步OFDM技術(shù)原理（B）PAR問題由于OFDM信號是一系列重疊信號子相結(jié)合,所以很容易引起較大的PAR。大信號通過功率放大器,如果功率放大器的動態(tài)范圍是不夠的,將會有一個大范圍擴(kuò)張和帶內(nèi)失真。但超過大功率放大器的動態(tài)范圍時將降低系統(tǒng)的可移動性[8]。一般通過表2.2.3-1的幾種技術(shù)解決:表2.2.3-1OFDM關(guān)鍵技術(shù)失真技術(shù)采用峰值刪除、峰值加窗技術(shù)、限幅技術(shù),使大的峰值被抑制掉。編碼技術(shù)通過編碼手段,來降低OFDM信號PAR值。擾碼技術(shù)擾碼技術(shù)可以讓OFDM信號降低相關(guān)性到最小,使得系統(tǒng)PAR減少。2.3MIMO技術(shù)信號可以同時收發(fā)多個信號，這樣可以提高通信質(zhì)量此外還能更效率的使用寬帶資源。通過多個天線實(shí)現(xiàn)多個電荷,然后不增加天線合頻譜的傳動功率,可以成倍地增加信道容量,顯示出明顯的優(yōu)勢,被當(dāng)成是下一代移動通信的核心技術(shù)。通過時空傳播將發(fā)送數(shù)據(jù)信號映射到多個天線發(fā)送出去,接收方時空解碼將每個天線接收到的信號恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號發(fā)送器發(fā)送。MIMO技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2.3-1所示SS1(Nc-1)SNt（0）SNt（Nc-1）串并變換編碼交織QAM映射插入保護(hù)間隔IDFT加CP發(fā)送端Nt編碼交織插入保護(hù)間隔IDFTQAM映射加CP發(fā)送端1S1(0)圖2.3-1MIMO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖空間多樣性是指使用多根發(fā)射天線發(fā)送信號時會有相同的傳輸信息卻是通過不同的路徑,而且獲得相同的數(shù)據(jù)符號的同時能夠在多個獨(dú)立衰落信號的接收端提高可靠性?？臻g分集技術(shù)是常用的MIMO系統(tǒng)主要部分。它是基于傳播的多樣性是一個主要的編碼方式,最重要的是能夠讓遠(yuǎn)高于天線傳輸信號向量相互正交,使用這種技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)頻率分集的效果,為了給用戶提供最大化的信號強(qiáng)度給用戶,通常需要計算每個發(fā)射天線波束形成技術(shù)發(fā)送階段的數(shù)據(jù)?？臻g復(fù)用技術(shù)將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以分為多個數(shù)據(jù)流,然后傳播在不同的天線,以提高系統(tǒng)的傳輸速率。3TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化存在的意義在于解決用戶遇到的問題反饋，然后通過檢查設(shè)備故障、路測系統(tǒng)、實(shí)地場景分析等方法來判斷并得出最合適的優(yōu)化方案。當(dāng)然需要優(yōu)化的可能為覆蓋優(yōu)化、干擾優(yōu)化、天線角偏移、基站功率等。具體優(yōu)化方案如圖3-1所示。優(yōu)化站點(diǎn)及用戶需求情況優(yōu)化站點(diǎn)及用戶需求情況容量需求覆蓋性能干擾TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建設(shè)模型選擇天線點(diǎn)位確定系統(tǒng)合路方式確定信號源選擇及功率確定分析及頻率規(guī)劃確定完成TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案設(shè)計圖3-1TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程由上圖可知，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的整體架構(gòu)總體分為4個步驟，第一，了解需要優(yōu)化的地點(diǎn)，然后分析用戶的反饋意見了解用戶遇到的真正困難，其中常見的情況有網(wǎng)速慢、掉話、手機(jī)呼叫被叫失敗等；第二，需要分析造成用戶投訴的原因，即造成網(wǎng)絡(luò)問題的主要因素，有可能是周圍建筑密集遮擋信號的傳播導(dǎo)致覆蓋性能較差，這就需要架高基站，擴(kuò)大基站功率，如果周圍存在大型工廠，該區(qū)域處于鬧市區(qū)則屬于干擾問題，如果用戶反映網(wǎng)速慢，這就有可能是該區(qū)域用戶超出了附近基站的承受范圍，這就需要改建基站，針對人口密集的區(qū)域可以使用扇形覆蓋；第三，經(jīng)過第二步的分析選擇合適的優(yōu)化模型如果是基站發(fā)射信號或者覆蓋的問題需要調(diào)整基站的方向角合理覆蓋，若是人口密集情況應(yīng)該檢查基站的發(fā)射功率是否能滿足該區(qū)域的用戶日常需求；第四，分析總結(jié)這次網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中遇到的問題以及解決方法，最后整理出優(yōu)化報告。4網(wǎng)優(yōu)方案設(shè)計4.1LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵步驟單站優(yōu)化后,我們根據(jù)基站優(yōu)化LTE,集群基地集群優(yōu)化是指一系列的幾個獨(dú)立基站優(yōu)化的具體項(xiàng)目?；丶悍謪^(qū)的主要依據(jù):地形、區(qū)域環(huán)境特征,同樣的TAC信息等領(lǐng)域。每個基地集群包含基站的數(shù)量不宜太多,而且每個基站覆蓋簇之間應(yīng)該有相應(yīng)的重疊區(qū)域,從而防止站點(diǎn)位置的邊緣集群的形成。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)核查網(wǎng)絡(luò)參數(shù)核查：指的是用戶綁定的數(shù)據(jù)是否因工作人員認(rèn)為的原因，導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯亂，這也是常見的網(wǎng)絡(luò)問題。鄰區(qū)核查鄰區(qū)核查：檢測小區(qū)的各項(xiàng)配置是否符合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)范。數(shù)據(jù)分析在數(shù)據(jù)分析及問題確定階段給出了優(yōu)化建議。調(diào)整時需要注意做好記錄。調(diào)整實(shí)施后，應(yīng)該馬上安排路測隊伍前往調(diào)整區(qū)域進(jìn)行路測以驗(yàn)證調(diào)整效果，并輸出網(wǎng)絡(luò)調(diào)整優(yōu)化報告。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的關(guān)鍵步驟如圖4.1-1所示采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析優(yōu)化采集數(shù)據(jù)測試分析優(yōu)化參數(shù)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化報告達(dá)到網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)？否是圖4.1-1網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化步驟4.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化內(nèi)容不管是3G還是4G都有理想的傳輸速率與額定的通信頻段，表4.2-1是3G與4G信息理想傳輸速率對比，表4.2-2是3G與4G的額定通信頻段。表4.2-13G與4G傳輸信息的理想速率對比LTE與3G通信速率通信制式3GLTE移動電信聯(lián)通理論速率（Mps）下行上行下行上行下行上行下行上行2.80.385.710050表4.2-23G與4G的額定通信頻段LTE與3G通信頻率通信制式3GLTE移動電信聯(lián)通通信頻段（MHz）上下行下行上行下行上行上下行1880-19202010-2025補(bǔ)充頻段：2300-24002110-21251920-19352130-21451940-19552500-26901755-17851955-19802145-21702320-2370（室內(nèi)）由上表可知，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化測試后的數(shù)據(jù)需與表中數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析然后可以得出存在差異的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些異常的數(shù)據(jù)總結(jié)出導(dǎo)致該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)服務(wù)差的原因，最后實(shí)施優(yōu)化的時候就能根據(jù)這些數(shù)據(jù)找出問題并解決。PCI優(yōu)化，PCI干擾容易下降,下載速度緩慢,PCI復(fù)用間隔必須達(dá)到4層以上，不能小于小區(qū)半徑的5倍以上,所有同一個小區(qū)相鄰區(qū)域列表不能有相同的PCI。覆蓋優(yōu)化，常見的網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題是由欠覆蓋或覆蓋導(dǎo)致訪問成功率相對較低,成功率低。無線覆蓋的原因是多方面的,涵蓋了工程質(zhì)量問題相關(guān)參數(shù)設(shè)置的合理性,還有設(shè)備故障原因。鄰近地區(qū)優(yōu)化，指的是增加覆蓋率,減少信號指標(biāo)下降率,提高通話成功率。相鄰地區(qū)將出現(xiàn)以下兩個主要問題在配置的過程中與鄰近地區(qū)可能會直接導(dǎo)致下降,更多的鄰近地區(qū)不僅會占用相鄰區(qū)域的數(shù)量,也會影響測量的及時性,正確性；因此合理配置在鄰近地區(qū)的參數(shù)是非常重要的。相鄰地區(qū)基于當(dāng)?shù)販y試的KPI值和測試結(jié)果進(jìn)行檢查和調(diào)整。系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化，TD-LTE的優(yōu)化調(diào)整主要包括電力參數(shù)、PCI、干擾天線參數(shù)、開關(guān)和算法參數(shù)等等。有很多優(yōu)化方法都只能用作參考,由于LTE和TD-SDCDMA優(yōu)化的重點(diǎn)存在很大差異,因此必須調(diào)整優(yōu)化方法,商業(yè)LTE目前仍處于試驗(yàn)階段,深化的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的地位也將越來越重要。4.2.1天饋接反天饋接反的可能原因是基站建設(shè)的時候方向角或電子傾角的數(shù)據(jù)錯誤，也可能是基站建設(shè)的質(zhì)量問題，有很小概率是計劃書上的數(shù)據(jù)配置錯誤。表4.2.1-1天饋接反優(yōu)化前后數(shù)據(jù)對比指標(biāo)名稱優(yōu)化前優(yōu)化后改善幅度BAND4-511.17%4.96%55.6%ULRxQual6-72.07%1.78%14.01%DLRxQual6-71.55%1.19%23.23%GSM高干擾小區(qū)比例11.16%4.34%61.11%UL高質(zhì)量差小區(qū)比例6.67%4.72%29.24%DL高質(zhì)量差小區(qū)比例1.70%0.92%45.88%由上圖可知，空閑信道（BAND）在優(yōu)先級4-5的情況下，優(yōu)化前干擾占比11.17%，而優(yōu)化后干擾比例只有4.96%由此可知優(yōu)化后與優(yōu)化前相比干擾降低了55.6%；優(yōu)化前上行通話質(zhì)量（ULRxQual）即誤碼率為2.07%，而優(yōu)化之后下降到1.78%，即是說優(yōu)化之后通話質(zhì)量改善了14%左右；優(yōu)化前下行通話質(zhì)量（DLRxQual）即誤碼率為1.55%，而優(yōu)化之后變?yōu)?.19%，優(yōu)化前后下行通話質(zhì)量改善了23%以上。4.2.2弱覆蓋優(yōu)化弱覆蓋需要覆蓋基站,兩基站相距太遠(yuǎn)或者兩基站間有高密建筑，弱覆蓋范圍一般是電平值少于-90dBm時有可能發(fā)生。弱覆蓋會直接影響通話的質(zhì)量甚至掉話。這種情況需要調(diào)整基站的方向角來改善，下面以某一小區(qū)的優(yōu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如表4.2.2-1所示。表4.2.2-1弱覆蓋優(yōu)化前后數(shù)據(jù)優(yōu)化場景調(diào)整角度（度）調(diào)整方式優(yōu)化前優(yōu)化后上行速率（Mps）下行速率（Mps）上行速率（Mps）下行速率（Mps）居民小區(qū)100-150電子傾角3465458950-100方位角3465305750-100電子傾角34652855100-150方向角34652757由上表的數(shù)據(jù)可以看出，調(diào)整電子傾角幅度在100-150度內(nèi)，網(wǎng)速有明顯的提升，而調(diào)整電子傾角幅度在50-100度之間時，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度明顯下降，由此可以看出需要調(diào)整的電子傾角幅度在100-150度之間；而調(diào)整基站方向角幅度在50-100度之間與100-150度之間的時候，網(wǎng)速都明顯下降，這就可以得出，導(dǎo)致弱覆蓋的原因是電子傾角發(fā)生偏移。只需要適當(dāng)調(diào)整電子傾角就能改善這片小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。4.2.3越區(qū)覆蓋優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)在使用大功率覆蓋基站的初期,覆蓋距離太遠(yuǎn)、覆蓋距離太遠(yuǎn)、天線過高超越它本身所能覆蓋的區(qū)域。經(jīng)過幾個周期的擴(kuò)張,增加大量的覆蓋領(lǐng)域,基站天線的高度應(yīng)根據(jù)需求改變,否則會對周圍的基站產(chǎn)生干擾,同時也會產(chǎn)生越區(qū)覆蓋現(xiàn)象。調(diào)整天線高度的角度,角度,調(diào)整方法,應(yīng)當(dāng)采用系統(tǒng)仿真來確保方案的準(zhǔn)確性和正確性或調(diào)整相關(guān)信道的改善方法。下面以某小區(qū)經(jīng)過相應(yīng)的測試之后的優(yōu)化數(shù)據(jù)，可以通過這些數(shù)據(jù)分析越區(qū)覆蓋的解決辦法。表4.2.3-1越區(qū)覆蓋優(yōu)化前后各項(xiàng)系數(shù)的變化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)序號考核指標(biāo)優(yōu)化前優(yōu)化后1越區(qū)覆蓋系數(shù)7.00%2.00%2重疊覆蓋系數(shù)6.73%4.00%3弱覆蓋小區(qū)4.99%4.00%4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)3.74%2.70%由上表分析可以得出，經(jīng)過測試設(shè)備測試之后分析出該小區(qū)存在的越區(qū)覆蓋情況最為嚴(yán)重，其次是重疊覆蓋，此外，經(jīng)過弱覆蓋優(yōu)化后網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)也有微小的下降，因此該小區(qū)還存在輕微的弱覆蓋現(xiàn)象。4.2.4上下行不平衡下行覆蓋大于上行覆蓋一般指的是缺點(diǎn),當(dāng)一個用戶測試基站信號,上行訪問或開關(guān)不能滿足覆蓋要求,也是手機(jī)最大發(fā)電站發(fā)射所不能接受的,可能會導(dǎo)致無法訪問或切換失敗。此外如果上行覆蓋是連續(xù)的,那么下行信號覆蓋超過向上,就會導(dǎo)致干擾到鄰近地區(qū)。解決上下行不平衡的大致方向是檢查天線下傾角、方位角，如果是單極化天線，兩個天線的下傾角，方位角不一致會導(dǎo)致上下行不平衡；檢查設(shè)備射頻連續(xù)是否正常，有無松動、老化現(xiàn)像；確認(rèn)基站是否有塔放，如果有塔放的話，會增加下行信號，從而導(dǎo)致上下行差值較大，導(dǎo)致上下行不平衡，可以增加天線下傾角。通過檢測各項(xiàng)指標(biāo)可以確定引起上下行不平衡的原因，然后可以通過調(diào)整電子傾角、方向角、更換已經(jīng)老化的設(shè)備、調(diào)整宏站的發(fā)射功率等，使得實(shí)際覆蓋的區(qū)域與計劃覆蓋的區(qū)域一致。4.2.5無主導(dǎo)小區(qū)無主導(dǎo)小區(qū)的地方通常被多個基站覆蓋而且每個基站的發(fā)射功率相差不大，因此，該小區(qū)的用戶往往收到不同基站的小區(qū)信號，并且電平強(qiáng)度差不多，這就相當(dāng)于每個用戶在該區(qū)域時擁有多個PCI，這樣會導(dǎo)致電話不能被叫困難或者掉話率高的問題，如圖4.2.5-1所示?；続基站A基站B基站C基站D小區(qū)覆蓋覆蓋覆蓋覆蓋圖4.2.5無主導(dǎo)小區(qū)示意圖由上圖可以看出，該小區(qū)被相鄰基站同時覆蓋，這樣會導(dǎo)致鄰區(qū)干擾，這種情況可以通過適當(dāng)調(diào)整基站發(fā)射功率，使得最后該小區(qū)只被一個基站覆蓋就可以避免無主導(dǎo)小區(qū)的狀況。根據(jù)實(shí)際情況，在不影響其他用戶的情況下，可以調(diào)天線的方向角或下傾角。如果不需或不能調(diào)天線，可以調(diào)無線參數(shù)，讓該地區(qū)有自主覆蓋，比如切換門限，盡量減少減緩切換，或者提高或降低基站的發(fā)射功率，修改最小接入電平等。4.2.6網(wǎng)絡(luò)干擾優(yōu)化網(wǎng)外干擾問題的分析和定位一般是通過測試人員用掃頻儀對某片區(qū)域進(jìn)行掃頻測試和檢查每個基站小區(qū)的底噪來進(jìn)行判斷的，在確定了測試區(qū)域內(nèi)沒有網(wǎng)內(nèi)信號干擾的情況下，那么就要對LTE頻段來進(jìn)行掃頻測試，假如在一個區(qū)域內(nèi)的底過高，則可以確定這個區(qū)域的確存在這個問題。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)分析總結(jié)出該區(qū)域存在的相關(guān)問題。在優(yōu)化的時候?qū)τ诮鉀Q干擾優(yōu)化問題是一項(xiàng)很艱難，耗時的工作。就網(wǎng)內(nèi)干擾來說，因?yàn)橐粋€簇內(nèi)站點(diǎn)較多，每個站有三個PCI，只要鄰區(qū)之間有模3干擾，這就會導(dǎo)致SINR值較差，從而影響性能指標(biāo)。然而在調(diào)整模3干擾時就需要一個一個站的調(diào)整，調(diào)整的同時還需要考慮周圍基站的影響，擔(dān)心會出現(xiàn)新的