TD-LTE网络优化知识分享

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1 引言 5
1.1 缩写术语 5
2 TD-LTE总体背景 6
2.1 概述 6
2.2 TD-LTE基本概念及技术特征 6
2.3 TD-LTE关键技术 7
3 LTE基础知识 8
3.1 帧结构 8
3.2 物理信道 9
3.2.1 下行物理信道 9
3.2.2 上行物理信道 10
3.3 LTE接口 11
3.3.1 LTE网络整体架构 11
3.3.2 LTE网络接口协议 11
3.3.3 S1接口协议 12
3.3.4 X2接口协议 12
3.3.5 无线接口协议 13
4 TD-LTE网络优化概述 14
4.1 概述 14
4.2 TD-LTE网络优化指导思想与原则 14
4.2.1 最佳系统覆盖 14
4.2.2 合理邻区优化 15
4.2.3 系统干扰最小化 17
4.2.4 均匀合理的基站负荷 17
5 TD-LTE网络优化流程 17
5.1 总体流程 17
5.2 优化准备 18
5.3 单站优化 18
5.3.1 室外宏站单站优化 19
5.3.2 室内分布单站优化 21
5.4 簇优化 23
5.4.1 测试前准备 23
5.4.2 簇优化流程 25
5.4.3 簇优化数据采集 27
5.4.4 簇优化覆盖分析 28
5.4.5 簇优化切换分析 30
5.4.6 簇优化调整分析 31
5.5 覆盖优化 34
5.6 业务优化 35
5.7 区域优化 35
5.8 边界优化 35
5.9 全网优化 35
6 TD-LTE关键参数解析 35
7 TD-LTE专题优化分析 38
7.1 覆盖优化 38
7.2 切换优化 39
7.2.1 切换相关参数 39
7.2.2 切换优化原则 40
7.3 重选优化 40
7.3.1 重选相关参数 40
7.3.2 重选优化原则 43
7.4 接入优化 43
7.5 掉话优化 44
7.6 单双流切换优化 44
7.6.1 MIMO模式 44
7.6.2 算法流程 45
7.6.3 参数修改 47
8 TD-LTE优化案例分析 47
8.1 覆盖优化案例 47
8.1.1 弱覆盖 47
8.1.2 越区覆盖 48
8.1.3 重叠覆盖 49
8.2 切换优化案例 50
8.2.1 邻区漏配 50
8.2.2 乒乓切换 51
8.2.3 切换不及时 54
8.2.4 UE未启动同频测量 55
8.3 干扰优化 56
8.3.1 PCI干扰 56
8.3.2 重叠覆盖干扰 57
8.4 参数优化 58
8.4.1 DSR上报周期 58
8.4.2 小区驻留困难 59
8.4.3 同频小区重选失败 60
8.4.4 切换后TAU导致掉话 61
9 TD-LTE网络优化经验总结 61
9.1 网络部署与优化思路 61
9.2 同频干扰减轻与小区边界性能提升 62
9.3 天线性能 62
9.4 TD-SCDMA与TD-LTE网络优化 63
9.4.1 新技术分析 63
9.4.2 TD-SCDMA与TD-LTE之间同步/帧同步/对齐的共存分析 63
10 TD-LTE关键过程信令流程解析 65
10.1 概述 65
10.2 关键过程信令流程解析 65
10.2.1 E-UTRAN初始附着过程 65
1、流程概述 65
2、消息解析 68
10.2.2 切换过程 93
1、流程概述 93
2、消息解析 98
11 TD-LTE路测软件和终端使用 106
11.1 测试工具准备 106
11.1.1 软件安装 107
11.1.2 终端驱动安装 107
11.1.3 GPS驱动安装 107
11.2 CDS LTE软件测试设置说明 107
11.2.1 添加设备 108
11.2.2 添加测试项目 108
11.2.3 添加视图 109
11.2.4 保存工作区 110
11.3 CDS LTE软件测试操作说明 110

部分内容：
4 TD-LTE网络优化概述
4.1 概述
随着中国移动LTE规模试验网络的建设，优化及测试，一张具有竞争力的LTE网络将逐渐展开。面对WCDMA，CDMA2000以及WLAN的竞争，LTE网络的优化，网络质量也面临前所未有的挑战。我们需要不断优化网络提高网络质量，建设LTE精品网络。
众所周知，网络优化是一项复杂，艰巨而又意义深远的工作。作为一种全新的4G技术，TD-LTE网络优化工作内容与其他标准体系网络优化既有相同点又有不同点。相同的是，网络优化的工作目的都是相同的，不同的是具体的优化方法，优化对象和优化参数。
4.2 TD-LTE网络优化指导思想与原则
LTE网络优化的基本原则是在一定的成本下，在满足网络服务质量的前提下，建设一个容量和覆盖范围都尽可能大的网络，并适应未来网络发展和扩容的要求。LTE网络优化的工作思路是首先做好覆盖优化，在覆盖能够保证的基础上进行业务性能优化最后进行整体优化。整体网络优化的原则包含以下4个方面：
 最佳的系统覆盖
 合理的邻区优化
 系统干扰最小化
 均匀合理的基站负荷
4.2.1 最佳系统覆盖
覆盖是优化环节中极其重要的一环。在系统的覆盖区域内，通过调整天线，功率等手段使最多地方的信号满足业务所需的最低电平的要求，尽可能利用有限的功率实现最优的覆盖，减少由于系统弱覆盖带来的用户无法接入网络或掉话、切换失败等。
工程建设期可根据无线环境合理规划基站位置、天线参数设置及发射功率设置，后续网络优化中可根据实际测试情况进一步调整天线参数及功率设置，从而优化网络覆盖。
在对TD-LTE覆盖规划时，可以为边缘用户指定速率目标，即在覆盖区域的边缘，要求用户的数据业务满足某一特定速率的要求，例如64kbps，128kbps，甚至根据某些场景下的业务需要，可以提出512kbps或1Mbps更高的速率目标。只要不超过TD-LTE系统的实际峰值速率，TD-LTE系统通过系统资源的分配与配置就能满足用户不同的业务速率目标要求。
1) LTE系统强弱覆盖情况判定
通过扫频仪和路测软件可确定网络的覆盖情况，确定弱覆盖区域和过覆盖区域。弱覆盖区域指在规划的小区边缘的RSRP小于-110Bm；过覆盖是在规划的小区边缘RSRP高于-90dBm。
2) 天线参数调整
调整天线参数可有效解决网络中大部分覆盖问题，天线对于网络的影响主要包括以下性能参数和工程参数两方面：
 天线性能参数：天线增益、天线极化方式、天线波束宽度
 天线工程参数：天线高度、天线下倾角、天线方位角
一般在网络规划设计时已根据组网需求确定选择合适的天线，因此天线性能参数一般不调整，只在后期覆盖无法满足要求，且无法增设基站，通过常规网络优化手段无法解决时，才考虑更换合适的天线，例如选用增益较高的天线以增大网络覆盖。因此，在网络优化中，天线调整主要是根据无线网络情况调整天线的挂高、下倾角和方位角等工程参数。
例如弱覆盖和过覆盖主要通过调整天线的俯仰角以及方位角来解决，弱覆盖可通过减小俯仰角，过覆盖可通过增大俯仰角来改善。
3) 天线参数调整方法
在单站和簇优化时，需要保证对每个基站的天馈参数都进行现场核实，后续在不断优化的过程中，对天馈的调整，同时也要注意对基站数据资料的更新。同时，随着新加站的开启，仍需要对覆盖的合理性进行全方位的评估和优化调整。
4.2.2 合理邻区优化
邻区过多会影响到终端的测量性能，容易导致终端测量不准确，引起切换不及时、误切换及重选慢等；邻区过少，同样会引起误切换、孤岛效应等；邻区信息错误则直接影响到网络正常的切换。这两类现象都会对网络的接通、掉话和切换指标产生不利的影响。因此，要保证稳定的网络性能，就需要很好地来规划邻区。
1) LTE邻区规划原则
做好邻区规划可使在小区服务边界的手机能及时切换到信号最佳的邻小区，以保证通话质量和整网的性能。合理制定邻区规划原则是做好邻区规划的基础。
TD-LTE与3G邻区规划原理基本一致，规划时需综合考虑各小区的覆盖范围及站间距、方位角等因素。TD-LTE邻区关系配置时应尽量遵循以下原则：
 距离原则：地理位置上直接相邻的小区一般要作为邻区；
 强度原则：对网络做过优化的前提下，信号强度达到了要求的门限，就需要考虑配置为邻小区；
 交叠覆盖原则：需要考虑本小区和邻小区的交叠覆盖面积；
 互含原则：邻区一般都要求互为邻区，即A 扇区载频把B作为邻区，B 也要把A 作为邻区；
在一些特殊场合，可能需要配置单向邻区。
2) 系统内外邻区设置原则
系统内邻区设置
 宏站系统内邻区设置原则：
 添加本站所有小区互为邻区；
 添加第一圈小区为邻区；
 添加第二圈正打小区为邻区（需根据周围站址密度和站间距来判断）；
 宏站邻区数量建议控制在8条左右。
 室分系统内邻区设置原则：
 添加有交叠区域的室分小区为邻区（比如电梯和各层之间）；
 将低层小区和宏站小区添加为邻区，保证覆盖连续性；
 高层如果窗户边宏站信号很强，可以考虑添加宏站小区到室分小区的单向邻小区。
异系统邻区设置
除TD-LTE系统内部邻区规划，还需做好TD-LTE与TD-SCDMA、GSM等异系统间的邻区规划。由于目前LTE主要针对热点进行覆盖，存在覆盖盲区，添加异系统邻区可保证业务连续，异系统邻区设置时一般优先考虑添加TDS邻区，其次考虑GSM900邻区。
宏站异系统邻区设置原则：
 添加同站址的同向TDS/GSM小区为邻区；
 添加正对TDS/GSM小区为邻区，弥补覆盖盲区；
 处于规划区边缘的LTE宏站，可考虑添加相应的TDS/GSM小区为邻区,保证业务连续；
 宏站异系统邻区数量建议控制在3条左右。
室分异系统邻区设置原则：
 建议不添加异系统室分邻区，除非处于高业务量保障点，可以考虑添加同覆盖异系统邻区，达到负荷均衡效果；
 建议不添加异系统宏站邻区，除非是孤立室分点，添加周围TDS/GSM小区为邻区，弥补覆盖盲区，保证业务连续。
4.2.3 系统干扰最小化
一般干扰分为2大类，一是系统内引起的干扰，例如参数配置不合适，GPS跑偏、RRU工作不正常等等；另一类是系统外干扰。这2类干扰均会直接影响网络质量。
通过调整各种业务的功率参数，功率控制参数，算法参数等，尽可能将系统内干扰最小化；通过外部干扰排查定位，尽可能将系统外干扰最小化。
 系统内干扰
LTE有6种信道带宽配置，其中设备规范将5M，10M，15M，20M作为配置选项，配置大系统带宽优势明显，基可以获得更高的峰值速率，也可以获得更多的传输资源块，这样需要考虑选择同频组网方式。
相对异频组网，同频组网最明显的优势在于可以高频率效率的利用频率资源，但小区之间的干扰造成小区载干比环境恶化，使得LTE覆盖范围收缩，边缘用户速率下降，控制信令无法正确接收等。
对此，可采用ICIC，功率控制，波束赋形及IRC等措施，可以有效解决系统内同频干扰问题。另外，通过GPS跑偏检测工具以及网元设备操作维护管理平台（OMC），可对网元设备运行状态和告警进行实时监控，一旦网元运行出现异常，可第一时间通知操作维护人员进行排障，确保将网元故障引起的系统内干扰降到最低。
 系统外干扰
对于系统外引的干扰，一旦发现后，应该及时通知客户协调解决。在无法明确干扰源的情况下，在网络初期优化的过程中，可先通过逐个关闭受干扰基站附近1～2圈的站点，逐个进行排查。外部干扰可通过使用八目天线，进行测试位置选取，天线方向，以及极化方向进行定位，过程周期较长，需要优化人员的细心耐心排查。
4.2.4 均匀合理的基站负荷
通过调整基站的覆盖范围，合理控制基站的负荷，使其负荷尽量均匀。
5 TD-LTE网络优化流程
5.1 总体流程