LTE无线网络优化实践

本书从LTE无线网络优化基本原理的角度出发，侧重于LTE无线网络优化实施中遇到的常见知识点和网络问题优化方法的介绍，涵盖了基本理论基础、参数规划、信令流程、性能分析等方面的内容。本书首先回顾了LTE网络结构、空中接口、关键技术、接口协议、主要参数的规划原则，使得读者对LTE基本原理有进一步的了解。随后本书通过对信令流程的介绍，使读者对移动台和网络的寻呼过程、业务建立过程、切换过程、载波聚合、VoLTE等信令传输过程有一个比较全面的认识。接下来本书重点对LTE常见问题的分析思路进行了介绍，力求让读者掌握LTE无线网络问题的基本分析思路和方法，在实践运用中能够举一反三。本书根据作者自身多年的移动网络优化经验，结合运营商的需求以及设备厂商优化维护人员的建议进行编写，对LTE常见问题的优化思路和方法进行了重点介绍，适合于LTE优化维护人员阅读和进阶使用。

张守国，教授级工程师，任职于华信咨询设计研究院有限公司，全国通信设计工作者，长期从事移动网络优化和规划工作，曾发表论文《大型场馆容量设计思考》《PDCH承载能力优化》《干扰矩阵中的邻区补偿技术探讨》等。

第1章 网络概述 1
1.1 网络结构 2
1.2 频谱划分 5
1.3 无线帧结构 9
1.4 物理信道 14
1.5 关键技术 21
1.5.1 正交频分复用（OFDM） 21
1.5.2 多天线技术（MIMO） 23
1.5.3 混合自动重传（HARQ） 24
1.5.4 自适应调制编码（AMC） 25
1.5.5 小区间干扰协调（ICIC） 27
1.5.6 下行PDSCH功率分配 28
1.5.7 载波聚合（CA） 32
1.5.8 上行多点协作（CoMP） 32
1.5.9 自组织优化（SON） 33
1.6 接口协议 33
1.7 RRM功能 36
第2章 信令流程分析 38
2.1 随机接入过程 38
2.1.1 竞争模式 39
2.1.2 非竞争模式 40
2.1.3 RRC连接建立 41
2.1.4 相关参数 41
2.2 S1连接建立 42
2.3 RRC连接重配置 44
2.4 承载建立 46
2.4.1 正常建立过程 46
2.4.2 异常信令流程 48
2.5 服务质量控制 52
2.5.1 QoS参数 53
2.5.2 QoS管理 54
2.6 开机入网流程 56
2.6.1 小区搜索 56
2.6.2 小区选择 57
2.6.3 小区重选 57
2.6.4 附着过程 59
2.7 业务建立流程 62
2.7.1 主叫流程 62
2.7.2 被叫流程 64
2.8 切换流程 66
2.8.1 测量事件类型 67
2.8.2 切换信令流程 72
2.8.3 主要消息内容 77
2.9 TAU更新过程 80
2.9.1 空闲态TAU过程 81
2.9.2 连接态TAU过程 83
2.9.3 相关消息说明 84
2.10 CA业务流程 85
2.11 空口主要消息 86
第3章 语音解决方案 97
3.1 双待机终端方案 98
3.2 CSFB方案 98
3.2.1 CSFB定义 98
3.2.2 回落机制 100
3.2.3 返回方式 101
3.2.4 信令流程 101
3.2.5 CSFB优化 105
3.3 VoLTE方案 108
3.3.1 网络结构 108
3.3.2 网络接口 109
3.3.3 IMS协议栈 110
3.3.4 IMS用户标识 110
3.3.5 业务过程 111
3.3.6 关键技术 121
3.4 SRVCC方案 131
3.4.1 SRVCC定义 131
3.4.2 SRVCC网络架构 132
3.4.3 eSRVCC网络架构 132
3.4.4 信令流程 133
第4章 参数规划 136
4.1 编号规则 136
4.1.1 小区全球识别码（ECGI） 136
4.1.2 全球V1临时标识（GUTI） 136
4.1.3 SAE临时移动用户标识（S-TMSI） 137
4.1.4 跟踪区标识（TAI） 137
4.1.5 物理小区标识（PCI） 137
4.1.6 RNTI 137
4.2 PCI规划 138
4.2.1 PCI规划原则 138
4.2.2 PCI分组案例 138
4.3 PRACH规划 140
4.3.1 PRACH概念 140
4.3.2 PRACH规划流程 146
4.3.3 PRACH规划案例 147
4.4 TA规划 147
4.4.1 跟踪区TA与规划原则 147
4.4.2 寻呼容量计算 148
4.4.3 TAI划分案例 149
4.5 邻区规划 149
4.6 容量规划与优化 150
4.6.1 容量规划与优化 150
4.6.2 LTE网络承载能力 151
4.6.3 空口调度数计算 151
4.6.4 可调度用户数计算 152
4.6.5 VoIP用户数 153
第5章 无线网络优化 154
5.1 优化原则 154
5.2 优化流程 154
5.3 覆盖问题优化 155
5.3.1 优化原则 156
5.3.2 优化流程 156
5.3.3 优化措施 157
5.4 干扰问题排查 158
5.4.1 干扰来源 158
5.4.2 排查方法 161
5.4.3 规避方案 164
5.5 接入性能优化 165
5.5.1 指标定义 165
5.5.2 分析思路 166
5.5.3 优化流程 168
5.6 掉线率优化 171
5.6.1 指标定义 171
5.6.2 分析思路 172
5.6.3 优化流程 173
5.7 切换性能优化 175
5.7.1 指标定义 175
5.7.2 分析思路 177
5.7.3 优化流程 178
5.8 吞吐率优化 179
5.8.1 指标定义 179
5.8.2 分析思路 180
5.8.3 优化流程 183
5.8.4 Iperf工具使用方法 185
5.9  常用小区参数 188
5.9.1  小区选择与重选 188
5.9.2 切换控制 191
5.9.3 功率控制 195
5.9.4 定时器 198
5.10 常用统计项分类 199
5.11 典型案例分析 201
第6章 特殊场景优化 214
6.1 FDD和TDD混合组网与优化 214
6.2 LTE与2/3G互操作策略 215
6.3 地铁隧道优化 216
6.3.1 覆盖特点 216
6.3.2 隧道链路预算 217
6.3.3 TAC区规划考虑 219
6.3.4 地铁切换带设置 220
附录A LTE常用信令消息 221
1．rrcConnectionRequest 221
2．rrcConnectionSetup 221
3．rrcConnectionSetupComplete 221
4．initialUEMessage (ePS-attach) 222
5．AuthenticationRequest 223
6．AuthenticationResponse 223
7．InitialContextSetupRequest 224
8．InitialContextSetupResponse 225
9．UeCapabilityInformationIndication 225
10．rrcConnectionReconfiguration (radioResourceConfigDedicated) 227
11．rrcConnectionReconfiguration (measConfig) 227
12．MeasurementReport 230
13．HandoverRequired 230
14．rrcConnectionReconfiguration (mobilityControlInfo) 232
15．eNBStatusTransfer 232
16．handoverRequest 233
17．handoverRequestAcknowledge 234
18．pathSwitchRequest 235
19．pathSwitchRequestAcknowledge 236
20．rlc-Config 236
21．logicalChannelConfig 237
22．mac-MainConfig 237
23．physicalConfigDedicated 237
24．MasterInformationBlock 239
25．SystemInformationBlockType1 239
26．SystemInformationBlockType2 240
27．as-Config 241
28．as-Context 241
29．radioResourceConfigCommon 242
30．securityAlgorithmConfig 244
31．Extended service request (CSFB) 244
32．rrcConnectionRelease-r8 (CSFB) 244
33．IMS_SIP_INVITE (VoLTE) 244
34．Activate dedicated EPS bearer context request (VoLTE) 246
35．183 Session Progress (VoLTE) 247
36．PRACK (VoLTE) 249
37．UPDATE (VoLTE) 250
38．Mobility From EUTRA Command (SRVCC) 251
附录B LTE常用术语 252
参考文献 258