本書由校企合作編寫，內容選取與中國移動LTE網絡優化技能相對接，將LTE網絡優化工作流程所涉及的相關技術原理和操作技能融入教材，教材內容分為原理篇、優化篇和實訓篇三大部分，包含12章和9個實訓項目。原理篇介紹了LTE相關技術、網絡結構、LTE主要性能指標、基站無線信道；優化篇介紹了LTE繫統消息、LTE繫統移動性管理、隨機接入過程、空口信令流程、LTE主要性能指標、基站天線選擇、各種優化措施等內容；實訓篇介紹了測試軟件和分析軟件的使用、典型案例分析等實訓項目。為方便教學使用，每個部分都設置了思考與復習題，並於書末給出了參考答案。本書既可作為高職高專通信技術類專業的教材，也可作為從事LTE網絡優化工程技術人員的參考用書。

徐肜，安徽工業職業技術學院電信繫骨干教師，曾在中國電信從事無線網絡優化研究工作多年，出版過WCDMA方面的專業教材，具備較為豐富的專業實踐經驗和教材編寫經驗。

目 錄
原 理 篇
第1章 LTE相關技術 2
1．1 OFDM技術 2
1．1．1 OFDM概述 2
1．1．2 OFDM繫統實現 3
1．1．3 OFDM特點 4
1．2 MIMO技術 6
1．2．1 空間分集 6
1．2．2 空間復用 8
1．2．3 波束賦形 9
1．2．4 傳輸模式 9
【思考與復習題】 11
第2章 LTE網絡結構 13
2．1 eNodeB 13
2．2 EPC 14
2．2．1 MME 15
2．2．2 SGW 16
2．2．3 PGW 16
2．2．4 HSS 16
2．2．5 PCRF 17
【思考與復習題】 17
第3章 LTE無線信道 19
3．1 頻段 19
3．2 子載波 20
3．3 幀結構 21
3．4 物理資源 21
3．4．1 RE 21
3．4．2 資源塊（RB） 22
3．4．3 REG 22
3．4．4 CCE 23
3．5 空中接口（Uu） 23
3．5．1 空中接口協議棧結構 23
3．5．2 空中接口各層功能 23
3．6 物理信道 25
3．6．1 邏輯信道 25
3．6．2 傳輸信道 26
3．6．3 物理信道 26
3．7 物理信號 33
3．7．1 下行參考信號 33
3．7．2 小區上行參考信號 34
【思考與復習題】 35
優 化 篇
第4章 繫統消息 38
4．1 繫統消息的組成 38
4．2 繫統消息的調度 40
4．3 繫統消息更新 42
4．4 繫統消息解析 42
【思考與復習題】 44
第5章 LTE繫統移動性管理 46
5．1 PLMN（公共陸地移動網）選擇 46
5．1．1 PLMN選擇包括的兩個階段 46
5．1．2 PLMN選擇流程 46
5．1．3 PLMN分類 47
5．1．4 PLMN優先級選擇順序 47
5．2 小區搜索及讀取廣播消息 48
5．2．1 小區搜索的含義 48
5．2．2 小區搜索過程 48
5．3 LTE小區選擇 52
5．3．1 小區選擇含義 52
5．3．2 小區選擇規則 52
5．4 小區重選 53
5．4．1 LTE小區重選含義 53
5．4．2 小區重選時機 53
5．4．3 重選優先級 53
5．4．4 小區重選測量啟動條件 54
5．4．5 同頻小區、同優先級異頻小區重選判決 54
5．4．6 低優先級小區到高優先級小區重選判決準則 55
5．4．7 高優先級小區到低優先級小區重選判決準則 56
5．5 跟蹤區 56
5．5．1 跟蹤區更新（TAU）的定義 57
5．5．2 TA List 57
5．5．3 TA規劃原則 58
5．5．4 TA List使用 58
5．6 LTE尋呼 58
5．6．1 尋呼概述 58
5．6．2 尋呼過程 59
5．6．3 尋呼幀和尋呼時機 59
5．6．4 TD-LTE尋呼流量 60
5．7 切換 61
5．7．1 切換概述 61
5．7．2 切換測量過程 62
5．7．3 測量事件 63
【思考與復習題】 64
第6章 隨機接入過程 67
6．1 隨機接入分類 67
6．2 隨機接入前導（Preamble） 68
6．2．1 Preamble的組成 68
6．2．2 Preamble的格式 68
6．3 隨機接入過程 69
6．3．1 接入準備 69
6．3．2 UE發送隨機接入前導（RAR） 69
6．3．3 隨機接入響應（RAP） 70
6．3．4 隨機接入中的標志 71
6．3．5 上行數據調度傳輸MSG3 71
6．3．6 衝突解決 71
6．4 接入無線參數 72
【思考與復習題】 74
第7章 空口信令流程 78
7．1 附著流程 78
7．1．1 RRC連接建立 78
7．1．2 S1口初始直傳消息（Initial UE Message） 80
7．1．3 直傳消息（鋻權、加密） 81
7．1．4 UE能力上報 81
7．1．5 RRC連接重配置（RRC Connection Reconfiguration） 81
7．2 移動性管理流程 82
7．2．1 跟蹤區更新（TAU）流程 82
7．2．2 切換流程 82
7．3 UE發起的Service Request流程 88
7．4 尋呼流程 90
【思考與復習題】 91
第8章 LTE主要性能指標 94
8．1 網絡信號質量參數分析 94
8．2 吞吐量性能參數分析 95
8．3 無線指標 96
8．3．1 無線覆蓋類指標 96
8．3．2 呼叫建立類指標 97
8．3．3 呼叫保持類指標 98
8．3．4 移動性管理類指標 98
【思考與復習題】 99
第9章 LTE基站天線的選擇 101
9．1 天線的基本工作原理 101
9．2 基站天線的種類 102
9．3 基站天線的結構 102
9．4 基站天線的技術參數 103
9．4．1 電氣參數 103
9．4．2 機械參數 111
9．4．3 天線特性對繫統性能的影響 112
9．5 基站天線的選擇 112
9．5．1 輻射方向 112
9．5．2 極化方向 113
9．5．3 下傾角 114
9．5．4 雙頻網絡共用天線 114
9．5．5 8通道天線 115
【思考與復習題】 116
第10章 LTE無線網絡覆蓋優化 119
10．1 覆蓋問題產生的原因 119
10．2 覆蓋指標分析 120
10．2．1 覆蓋常用參數 120
10．2．2 覆蓋優化目標 121
10．3 弱覆蓋 121
10．3．1 弱覆蓋判斷手段 121
10．3．2 弱覆蓋產生原因 124
10．3．3 弱覆蓋解決措施 124
10．3．4 弱覆蓋優化案例 124
10．4 越區覆蓋的優化 125
10．4．1 越區覆蓋產生原因 125
10．4．2 越區覆蓋解決措施 125
10．4．3 越區覆蓋優化案例 126
10．4．4 孤島效應 126
10．5 重疊覆蓋 127
10．5．1 重疊覆蓋解決措施 127
10．5．2 重疊覆蓋優化案例 128
【思考與復習題】 129

第11章 LTE無線網絡干擾優化 131
11．1 干擾成因 131
11．1．1 繫統內干擾 131
11．1．2 繫統外干擾 133
11．1．3 硬件故障 134
11．2 干擾處理 135
11．2．1 路測 135
11．2．2 頻譜儀掃描定位 138
11．3 繫統內干擾案例 138
【思考與復習題】 142
第12章 LTE無線網絡切換優化 145
12．1 切換的含義 145
12．2 切換基本流程解析 145
12．3 切換常見異常場景 148
12．3．1 切換過早 148
12．3．2 切換過晚 149
12．3．3 乒乓切換 150
12．4 切換問題優化案例 150
12．4．1 基站不下發切換命令 150
12．4．2 乒乓切換 156
【思考與復習題】 157
實 訓 篇
實訓1 測試軟件的安裝和驅動程序安裝 160
S1．1 軟件安裝 160
S1．2 設備連接 162
【思考與復習題】 163
實訓2 語音業務測試 164
實訓3 使用Pioneer軟件進行FTP業務測試 169
S3．1 數據管理 169
S3．2 FTP下載測試 175
【思考與復習題】 177
實訓4 使用WalkTour APP進行FTP業務測試 178
S4．1 測試前設置 178
S4．2 軟件業務配置 180
S4．3 開始和停止測試 182
【思考與復習題】 185
實訓5 Pilot Navigator後臺分析軟件的使用 186
S5．1 Pilot Navigator軟件的操作界面 186
S5．1．1 數據管理 186
S5．1．2 數據查看與呈現 188
S5．2 Pilot Navigator軟件視圖 189
S5．2．1 Message窗口 189
S5．2．2 Event窗口 191
S5．2．3 Map窗口 191
S5．2．4 Graph窗口 199
S5．2．5 Chart窗口 200
S5．2．6 Table窗口 200
S5．2．7 State窗口 202
【思考與復習題】 203
實訓6 使用Navigator軟件對測試數據進行統計和分析 205
S6．1 Pilot Navigator軟件的統計 205
S6．1．1 自定義統計報表 205
S6．1．2 數據業務報表 206
S6．2 Pilot Navigator軟件的分析 206
S6．2．1 Bin分析 206
S6．2．2 時延分析 206
S6．2．3 導頻污染分析 208
S6．2．4 鄰區分析 209
S6．2．5 無主服務小區分析 209
S6．2．6 過覆蓋分析 210
【思考與復習題】 211
實訓7 LTE無線網絡覆蓋案例分析 212
S7．1 數據準備 212
S7．2 數據分析 213
【思考與復習題】 214
實訓8 LTE無線網絡干擾案例分析 215
S8．1 數據準備 215
S8．2 數據分析 216
【思考與復習題】 216
實訓9 LTE無線網絡切換案例分析 217
S9．1 數據準備 217
S9．2 數據分析 218
【思考與復習題】 219
參考答案 220
附錄 縮略語全稱及中文解釋 239
參考文獻 246

前 言

隨著技術發展，移動網絡建設規模不斷壯大，移動通信正在改變人們的生活方式，而無線網絡優化工作是移動通信網絡正常運行的重要保證。無線網絡優化課程是通信類專業的核心課程，在人纔培養中起到重要作用，有鋻於此，我們編寫了本書，希望能夠在此領域，為讀者貢獻一本實用、精煉的教學用書。

本書是江蘇省“通信技術”品牌專業項目教材建設成果，與教材配套的慕課及其他在線資源可掃描封面二維碼查看。

本教材出版前已經作為校本教材使用了3年，由校企合作編寫，按照十三五規劃對教育和教學建設的要求，突出實踐技能培養。主要編寫人員均為國內著名電信運營企業從事無線網絡優化工作的資深技術人員，具備較豐富的無線網優實踐工作經驗。出版前，編寫團隊多次到華為大學培訓中心和中國移動通信集團公司進行技術調研，研討LTE無線網絡優化崗位能力要求，確保教材內容的選取與中國移動LTE網絡優化技能相對接，將LTE網絡優化工作流程所涉相關技術原理和操作技能融入教材。

教材編寫遵循工學結合的開發理念，以培養崗位技能為目標，在內容選取上以LTE無線網絡優化的崗位要求為目標，以工作過程為主線；從網絡優化基本原理到實踐操作，由淺入深地介紹LTE無線網絡優化方面的理論知識和實踐技能。具體特色如下：

（1）結構新穎。根據無線網優流程將教材設計為原理、優化和實訓三大部分，對於操作技能培養更實用。

（2）內容與崗位技能對接。依據中國移動LTE網絡優化技能要求和通信行業職業技能鋻定標準，將LTE網絡優化流程所涉及的相關技術原理和操作技能融入教材。

（3）理實一體，圖文並茂。采用理實一體化編寫模式，將技術理論通過實踐案例分析的形式進行講解，並在版面編排上力求圖文並茂，使得抽像復雜的技術理論簡單化，通俗易懂。

本書由淮安信息職業技術學院徐肜、丁勝高老師擔任主編，由束美其、餘建明、韓金燕、許鵬飛和華山參編，華為大學南京培訓分部屠海講師對本書編寫提出了許多寶貴的編寫建議，教材在編寫過程中，得到了南京嘉環科技技術有限公司和中國移動江蘇分公司的大力支持，這裡一並表示誠摯的感謝！

對於書中的疏漏和不妥之處，懇請讀者提出寶貴建議，聯繫方式：haxt2000@163.com。

編 者