LTE基站上下行速率优化方案毕业论文

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

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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

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Abstract

LTE (Long Term Evolution) is the latest evolution of the 3GPP cellular organization implementing the wireless 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 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.

This paper mainly explains the LTE station 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 to 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

第二章系统网络结构1

2.1网络结构1

2.2核心网（EPC）主要逻辑网络实体2 2.3 UE的状态2

2.4 LTE的关键技术3

第三章 LTE网络优化工作流程5

3.1单站优化5 3.2分簇优化6 3.3分区优化7 3.4全网优化7 第四章单站验证8

4.1宏站的单站验证步骤8

4.1.1上下行速率测试8 4.1.2覆盖测试12 4.1.3站切换测试:12

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4.2室分系统的单站验证步骤13 4.3单站验证主要测试指标15 4.4网络性能优化目标17 4.5单站验证注意事项17

第五章单站验证问题定位与优化19

5.1覆盖问题19

5.1.1 RSRP异常19 5.1.2 SINR异常20 5.2传输模式异常20 5.3调度不足21

5.4MCS与IBLER异常21 5.5通道不平衡21

5.6 Ping业务功能测试22 5.7接反现象23 总结24

参考文献25

附录一外文文献原文26 附录二外文文献译文27 致39

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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LTE—Advanced）才是真正意义的4G。但从市场推广的角度说，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TD—LTE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TD—LTE。TD—LTE由中国企业主导并被全球广泛认可。TD—LTE是TD—SCDMA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。

TD—LTE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业务。TD—LTE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。TD—LTE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：

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图2-1 LTE系统网络结构

2.2核心网（EPC）主要逻辑网络实体

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：

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图2-2 UE状态转移

NAS层的终端也有三种状态，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，

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在OFDM符号间插入保护间隔，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（一样的时频资源允许更高的功率发送），而且调度器可以控制多用户数据之间的干扰。同时，通过用户选择可以获得多用户分集增益。

(3)调度和链路自适应

LTE支持时间和频率两个维度的链路自适应，根据时频域信道质量信息对不同的时频资源选择不同的调制编码方式。

功率控制在CDMA系统中是一项重要的链路自适应技术，可以避免远近效应带来的多址干扰。在LTE系统中，上下行均采用正交的OFDM技术对多用户进行复用。因此，功控主要用来降低对邻小区上行的干扰，补偿链路损耗，也是一种慢速的链路自适应机制。

(4)小区干扰控制

LTE系统中，系统中各小区采用一样的频率进行发送和接收。与CDMA系统不同的是，LTE系统并不能通过合并不同小区的信号来降低邻小区信号的影响。因此必将在小区间产生干扰，小区边缘干扰尤为严重。

为了改善小区边缘的性能，系统上下行都需要采用一定的方法进行小区干扰控制。目前正在研究方法有：

干扰随机化：被动的干扰控制方法。目的是使系统在时频域受到的干扰尽可能平均，可通过加扰，交织，跳频等方法实现。

干扰对消：终端解调邻小区信息，对消邻小区信息后再解调本小区信息；或利用交织多址IDMA进行多小区信息联合解调。

干扰抑制：通过终端多个天线对空间有色干扰特性进行估计和抑制，可以分为空间维度

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和频率维度进行抑制。系统复杂度较大，可通过上下行的干扰抑制合并IRC实现。

干扰协调：主动的干扰控制技术。对小区边缘可用的时频资源做一定的。这是一种比较常见的小区干扰抑制方法。

第三章LTE网络优化工作流程

为了保障无线网络设备开通、入网与覆盖性能而进行的优化测试活动。室外宏站初始调整服务可分为四个阶段：单站优化、分簇优化、分区优化和全网优化。室站点初始网络优化服务为：信源测试优化、切换带的设置与优化。网络优化流程如图3-1所示：

图3-1 LTE网络优化工作流程

3.1单站优化

单站优化主要针对新开站点进行工程网络参数一致性检查、单站优化测试（含室站点信源测试）、RF问题处理（含室站点切换带设置与优化）。

网络参数一致性检查 ：检查开通站点的频点、邻区、功率、切换等网络参数与规划参数是否一致，对不一致的参数进行修正。对开通站点采取随机抽查5%的站点，进行工程参数实际安装与规划的工程参数进行的检查，对不合理的地方结合单站验证环节提出整改建议。

TD-LTE单站点优化测试：采用DT或CQT测试对TD-LTE站点覆盖进行测试，对站点的覆盖性能问题提出调整建议。

RF问题处理： 对单站点优化测试过程中的发现的问题，制定调整措施，调整完成后进行验证。以与对室站点切换带设置与优化。

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3.2分簇优化

对于簇的划分需根据市区、街道实际情况，结合跟踪区划分、基站地理位置、基站建设进度进行分簇；测试路线选择以与测试计划根据覆盖区域的主要道路制定。当一个簇站点开通完成后，应立即开始簇优化工作（簇优化可以开始进行的标准是一个簇80％的站点已完成割接并通过单站验证）。

如地区站点主要分布在城关、七里河、安宁三个区域，宏站规模总共为653个。

图3-2 LTE基站分布

簇优化阶段推荐采用LTE单模测试，尽可能发现LTE网存在的问题。簇优化阶段的调整手段主要是天馈参数调整，小区发射功率调整和邻区优化调整。按照公司的簇划分原则地区总共划分了成了22个簇，具体的包含城关区13个簇，七里河区5个簇，安宁区4个簇。

图3-3 全网簇划分

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簇优化阶段需要解决重叠覆盖导致的同频干扰问题，重叠覆盖是指存在两个或两个以上的小区的电平强度均在边缘场强以上的区域，该区域的吞吐率由于同频干扰的影响而下降。重叠覆盖区是一定存在的，它可以保证网络的无缝覆盖，移动用户可以进行正常的切换和重选；但是，过度的重叠覆盖会带来危害，如越区覆盖、交叉覆盖等问题，重叠覆盖区域的干扰，是TDL吞吐率下降的主要原因。

对于重叠覆盖的优化主要包括：前期规划网络结构的保证和后期RF优化保证。

3.3分区优化

分区优化在分簇优化的基础上，主要解决簇间的边界遗留问题，并进行精细优化。簇间的边界区域应作为优化的重点，优化的目标是保证簇边界切换带控制合理，通过DT测试，网络配置、网络性能数据的分析，提出相关参数优化建议，监控验证实施效果，保障/提升区域无线网络性能。

在这一阶段的主要工作容包括：覆盖调整、PCI优化、邻区优化、切换参数优化、硬件故障排除等。

分区优化按照行政区城关区、七里河区、安宁三个区开展。

图3-4 全网区划分

3.4全网优化

全网优化在分区优化的基础上，主要解决区间的边界遗留问题，并进行精细优化，主要关注全网的无线网络的性能指标，通过DT、CQT测试，网络配置、网络性能数据的分析，提出相关优化建议，监控验证实施效果，保障/提升全网的网络性能。

在这一阶段的主要工作容包括：覆盖调整、PCI优化、邻区优化、切换参数优化、硬件故障排除、干扰排查等。

如本地网由多厂家共同承建，全网优化由移动公司统一协调负责。

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第四章单站验证

单站验证的目的是检查实际的工程参数、网络参数是否与规划一致，每站点业务功能是否正常，覆盖是否正常，天馈安装是否正常。

单站验证分为宏站的单站验证和室分系统的单站验证。宏站的单验项目包括下载测试、上传测试、覆盖测试和小区间切换测试；室分系统的单验项目包括下载测试、上传测试、覆盖测试、外泄测试、室小区间切换测试、一楼室外进出口切换测试、地下停车场进出口切换测试和上下楼切换测试。

单站验证的主要分为以下几大步骤：（1）连接PC和MIFI、GPS；（2）在Probe中新建项目；（3）导入地图；（4）导入工参；（5）在Probe添加设备；（6）打开FTP软件；（7）进行单验项目。

4.1宏站的单站验证步骤

4.1.1上下行速率测试

（1）连接MIFI和GPS至PC

将MIFI和GPS插入PC，打开MIFI和GPS驱动，待任务栏显示如下时则表示MIFI和GPS连接成功：

图4-1 成功连接MIFI/GPS

（2）在Probe中新建项目

打开Probe，在菜单栏中依次点击[Project]—[New]—[LTE New Template]（以LTE的单站验证为例）。

（3）导入地图

在工具栏中，点击[地球图标]，弹出地图窗口，再点击地图窗口中的[文件夹图标]，选择需要导入的地图，点击[打开]

（4）导入工参

在工具栏中，点击[工参图标]，接着会弹出工参管理窗口（Engineering Parameter Management）。在工参管理窗口中点击[文件夹图标]（Import），弹出匹配参数窗口（Match Parameters），选择System和工参路径，点击[Next]进入匹配参数界面，匹配好参数后，点击[Finish]。（注：参数匹配中Mandatory为必填项，Optional为选填项）回到工参管理窗口（Engineering Parameter Management），在窗口中点击[Apply]图标。

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图4-2 Probe主窗口

（5）在Probe中添加设备

在工具栏中，点击[Device Cofigure]图标，弹出设备配置窗口（Device Configure）。在窗口中点击[Add]图标，弹出添加设备窗口（Add Device），在窗口中添加MS（MIFI）和GPS。点击[Connect]图标。

图 4-3 添加设备完成后的Probe主窗口

（6）打开FTP软件 FTP主窗口如图4-4所示：

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图4-4 FileZilla主窗口

登录FTP服务器：输入主机IP、用户名、密码和端口号，点击[快速连接]即可连上服务器。

（7）下载测试

下载测试和上传测试的目的是验证站点业务功能是否正常，下载测试要求找到一个信号好的点：SINR >20dB、RSRP> —80dBm，不同客户对下载速率要求不一样，请根据客户要求找到好点完成测试。

打开FileZilla，在[本地站点]窗口中选择好本地文件存放路径，在[远程站点]窗口中选择下载目录，双击容量大的文件即可开始下载。

图4-5任务准备状态

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图4-6任务下载状态

开始记录log：在Probe主窗口的工具栏中，点击[Start Record]图标，在弹出的窗口中选择log文件存放路径，点击[确定]即开始记录log。（可选：可按测试需要对log文件进行重命名）

（8）速率统计

打开速率统计软件DU Meter，选择要监视的端口：在窗口中[右键]—[选项]，在[常规]标签页的[要监视的网络设备]中选择MIFI对应的端口，点击[确定]。

图4-7 DU Meter计时表

关闭下载任务和停止记录log：截图完成后，在FileZilla软件的下载状态窗口中点击[右

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键]，选择[停止并删除所有]以关闭下载任务。关闭下载任务后，在Probe主窗口的工具栏中，点击[Stop Record]图标即可以停止记录log。

（9）上传测试

下载测试和上传测试的目的是验证站点业务功能是否正常。

上传测试的步骤和下载测试步骤相似，只需在FileZilla中将下载改为上传即可，操作为：在[本地站点]窗口中选择好本地文件存放路径，双击要上传的大容量文件即可开始上传。 4.1.2覆盖测试

覆盖测试的目的测试站点的覆盖情况，同时通过绕站测试可以测试天馈是否安装正常；切换测试的目的是测试站点切换是否正常。覆盖测试和切换测试往往可以同时测试。

覆盖测试和切换测试的步骤和下载测试的步骤相似，不同之处在于测试过程中需要开车围绕站点（一个或者所有站点）行驶一周，Probe软件会根据GPS在地图打点记录行驶路线上每个点测试值。

图4-8为以一个绕站测试的打点图：

图4-8 DT打点图

测试所得到的Log文件可以通过Probe的回放功能重现测试过程。 4.1.3站切换测试:

测试目的：验证站的切换是否正常。

测试方法：在业务态下按照1－2－3－1和1－3－2－1的扇区顺速进行绕站DT测试，验证切换是否正常。验证准则：可以通过OMT上命令和Probe中的L3 Message查看是否切换成功。

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图4-9 站点覆盖图

4.2室分系统的单站验证步骤

（1）.连接MMIFI至PC （2）.在Probe中新建项目 （3）.导入室地图 （4）.在Probe中添加设备 （5）.打开FTP软件 （6）.下载测试 （7）.上传测试

（8）.覆盖测试，外泄测试

a.与宏站的对应步骤相似，不同在点由于没有GPS定位，需手动在地图上打点，打点操作如下：在[Indoor Map]窗口中，选择打点工具[Locate]，边走动边在室地图上对应的点打点。

图4-10 室分打点工具

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图4-11 室分覆盖测试打点图

室分覆盖测试的打点图如上图所示，同样的，可由记录的log在Probe回放打点过程。 b.外泄测试：

外泄测试的目的是测试室分信号的外泄情况。室覆盖信号应尽可能少地泄漏到室外，要求室外10米处应满足RSRP≤-110dBm或室小区外泄的RSRP比室外主小区RSRP低10dB，如果目标区域的深度覆盖与外泄信号强度存在矛盾，因遵循外泄控制原则，确保主要道路不会因为外泄而掉话。对于外放天线，如果道路上可连续占用外泄信号并顺利切入切出，则可保留。

外泄测试和覆盖测试相似，也需要手动打点。不同点在于外泄测试要求在主建筑10米外环绕主建筑进行测试。测试的室外打点图如图4-12所示。

同样的，可由记录的log在Probe回放打点过程。 室小区切换测试

当室有多小区需要测试小区间切换情况，使用业务进行拨打测试，双向切换次数必须在3次以上，测试步骤参考覆盖测试。

c.一楼进出口切换测试

一楼进出口切换测试主要测试进出时的室分系统和宏站之间的切换是否与时，双向切换测试次数在3次以上，测试步骤参考覆盖测试。

d.地下停车场进出口切换测试

对于有地下停车场的区域需要进行地下停车场进出口切换测试，主要测试进出时的室分系统和宏站之间的切换是否与时，双向切换测试次数在3次以上，测试步骤参考覆盖测试。

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图4-12 外泄测试打点图

室分系统的单站验证需要注意以下几点：

1.一个RRU可能覆盖几层楼，每个RRU测试一次上传下载即可。 2.同一RRU覆盖几层楼的情况，要求对每层楼都做覆盖测试。

3.室分系统分为室分单流和室分双流，单双流对测试速率有不同要求。

室分系统的单站验证与宏站的单站验证相比，多了三个测试容，分别为：外泄测试、一楼室外进出口切换测试、地下停车场进出口切换测试。

室分系统的单站验证步骤和宏站的不同之处在于：由于室无法通过GPS定位测试轨迹，需要通过手工打点的方式进行测试，所以执行室测试时不需要连接GPS至PC。

4.3单站验证主要测试指标

1.RSRP

RSRP 是测量频带的携带小区特定参考信号的资源单元的线性平均功率，是衡量 LTE 无线网络覆盖率的重要指标。RSRP 是一个表示接收信号强度的绝对值，一定程度上可反映移动台距离基站的远近，因此该值可以用来度量小区覆盖围大小。

2.RS-SINR

SINR 表示是有用信号相对干扰+底噪的比值，对于测量覆盖的情况下，表示为导频的 SINR，反映了用户信道环境，和用户速率存在一定相关性，RS-SINR 值越高，传输效率越高。

3.覆盖率

定义：覆盖率＝(RSRP≥R& RS-SINR≥S)的采样点数/采样点总数×100％，其中，R 和 S 是 RSRP 和 RS-SINR 在计算中的阈值，该公式表示如果某一采样点接收信号功率超过某一门

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限，同时信号质量超过某一门限则表示该采样点被覆盖，计算被覆盖的采样点和总采样点的百分比，表示区域的覆盖率。

4.连接建立成功率

连接建立成功率=成功完成连接建立次数/终端发起分组数据连接建立请求总次数×100%。连接建立过程包括了终端的随机接入、 RRC 连接的建立、 DRB 建立三个过程，连接建立成功率包含了这三个过程的成功率。

5.连接建立时延

定义：连接建立时延=终端发出 RRC Connection Reconfiguration Complete 的时间至终端发出第一条 RACH preamble 的时间间隔。

6.切换成功率

定义：切换成功率=（eNB 切换成功次数+ X2 切换成功次数+ S1 切换出成功次数）/（eNB 切换请求次数+ X2 切换尝试次数+ S1 切换出尝试次数）×100%。

7.掉线率

定义：掉线率=掉线次数/成功完成连接建立次数×100%。其中，当空口RRC连接释放视作掉线。当RRC IDLE状态的终端通过“随机接入-RRC 连接建立-DRB 建立”空口过程完成与无线网的连接并开始上、下行数据传送，视作成功完成连接建立。

8.主叫控制面时延

定义：UE 开始“RANDOM ACCESS PREAMBLE”调度，到 UE 发起“RRCCONNECTION RECONFIGURATION COMPLETE”的时间间隔。

9.被叫控制面板时延

定义：eNB 发出“ Paging ”消息，到eNB 收到“RRC CONNECTION RECONFIGURATION COMPLETE”的时间间隔；

10.用户 ping 包时延

定义：向连接 P-GW 的服务器进行 Ping 测试所得到的 RTT 时间。 11.切换控制面时延

定义：E-NodeB 发出 RRCConnectionReconfiguration/Handover Command 到接收到 RRCConnectionReconfigurationComplete/Handover Comfirm 之间的时间差。

12.切换业务面时延

定义：UE 最后一个从源小区接收到 PDU 到第一个从目标小区接收到 PDU 的时间差。 13.下行吞吐量

定义：下行吞吐量＝下载应用层总数据量/总下载时间。 14.上行吞吐量

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定义：上行吞吐量＝上载应用层总数据量/总下载时间。 15.下行边缘速率

定义：统计业务下载时间，用户下行吞吐量 CDF （累计概率分布） 5%对应的值。 16.上行边缘速率

定义：统计业务上载时间，用户上行吞吐量CDF（累计概率分布） 5%对应的值。

4.4网络性能优化目标

指标名称 TDD: 单用户多点吞吐量： 单用户多点吞吐量下行吞吐量：近点≥60Mbps，中点≥30Mbps ，远点上行吞吐量：近点≥15Mbps，中点≥10Mbps ，远点≥1Mbps 小区平均吞吐量：下行≥20Mbps 、上行≥5Mbps 单小区性能 单用户峰值吞吐量 TDD： 上行≥15Mbps 下行≥60Mbps 32byte 小包：平均时延小于 30ms，成功率≥95% 单用户Ping包时延 1500byte 大包：平均时延小于 40ms，成功率≥95% 最大主叫控制面时延<100 ms ，最大被叫控制面时延控制面时延 <100ms 密集城区： 应满足 RSRP≥-105dBm 且 RS-SINR≥-3dB 的概率≥95%； 下行速率≥4Mbps且上行速率≥256kbps的概率≥95%； 全网覆盖指标 （仅对FDD做） 一般城区： 应满足RSRP≥ -105dBm且RS-SINR≥-3dB的概率≥90％； 下行速率≥4Mbps，上行速率≥256kbps的概率≥90%； 和小区平均吞吐量 ≥4Mbit/s 指标取值 4.5单站验证注意事项

1.查看设备占用端口：选择[计算机]（XP系统为[我的电脑]）—[右键]—[管理]—[设备管理器]—[端口]，查看相应设备所占用的端口号。

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图4-13 查看设备端口号

2.对MIFI进行锁频

由于室（E频）和室外（F频）所用频段不同，在测试室覆盖时有时需要对MIFI进行锁频，即MIFI只扫描接收“锁住”的频段。

锁频的步骤如下：打开软件[HiStudio]，在工具栏中点击[NV Browser]，在弹出窗口的导航树子窗口中单击[Modem]—[右键]—[Find]，在Find窗口中输入“22c”， 如图4-14所示：

图4-14 对MIFI锁频

双击[0x22c[NV_ID_UE_CAPABILITY]]，点开[astRF_EIFECN]，将频率优先级改为0x28（对应E频）、0x27（对应F频）、0x26（对应D频）。

使用Probe的强制功能也可以锁频，具体的操作是：[TEST]—[Force Function]—[LTE Force Function]，可以只锁频点，也可以锁频点和PCI；

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LTE强制功能包括锁PLMN网、锁频段、锁频点、锁小区、CBA（Cell Bar Access）取反、锁PUSCH（Physical Uplink Shared Channel）信道发射功率。

3.PC电量不足时会影响上传下载速率

测试时发现，在PC电量不足的情况下，上传下载的速率会降低，原因为硬盘读写需要足够的电量支撑，而电量不足时会导致硬盘的读写速率下降。

4. 测试前通过便携式电脑连接UE终端，并保证测试设备和测试软件工作正常。 5.通过测试软件控制ue连续拨打，验证各个待测小区的接入功能是否正常。 6.通过测试软件控制UE对RSRP和SINR进行测试，验证各个小区的下行覆盖情况。 7.测试时车辆速度保持在30公里/小时左右，经过待测小区的主服务区时或发现有异常况时，需要减速行驶或暂时靠边停止行驶；如果存在异常情况，仅将异常情况记录下来，重新接入业务后继续前进，完成其他小区的测试，待区域验证工作完成后再对异常小区进行详细的验证和问题处理。

8.需要根据测试情况判断是否存在功放异常、扇区接反、天线安装位置设计不合理、周围环境发生变化导致建筑物阻挡、硬件安装时天线倾角/方向角与规划时不一致等问题。

第五章 单站验证问题定位与优化

在定位吞吐率问题时候首先要建立端到端的整体性排查意识。当然，我们的重点还是在Uu口和UE方面。

图5-1 端到端的数据通道

5.1覆盖问题

5.1.1 RSRP异常

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定点测试时，建议选择好点，-65dBm >= RSRP >= -80dBm。如果距离天线很近（小于100m) 的地方（宏小区场景：可以直视天线，或室分在天线下方）RSRP达不到-80dBm，需要进行如下核查：

a.确认小区状态是否正常（告警或者闭塞小区）。 b.确认小区功率参数配置正确（LST PDSCHCFG）。

c.宏站场景：确认天线是否存在问题，是否天线存在接反、天线的下倾角是否设置合理。 d.室分场景：确认分布系统是否存在问题，可以采取断开分布系统直接在RRU端口连小天线进行测试。 5.1.2 SINR异常

定点测试时，建议选择好点，选择SINR 大于20以上的地方进行测试，在RSRP较好但是SINR异常的时，需要如下核查：

a.闭塞邻区，看SINR的变化，如果闭塞邻区SINR变好，可以证明是同频干扰，需要MOD3干扰、重叠覆盖是不是过大，赋形参数设置存在问题。

b.外部干扰查询，可以通过监控空闲状态RSSI和扫频进行问题定位。

5.2传输模式异常

查看在好点时终端是否可以工作在TM3模式，RANK2条件下。正常情况下，在两天线RSRP相差不大于3dB、收发相关性小于0.5、AvgSNR大于15dB时，系统可以使用双码字。如果异常的话：

（1）查看小区算法开关中BF算法开关，命令如下LST CELLALGOSWITCH， a.当BF算法开关打开时，查询BFMIMO配置，

b.LST BFMIMOADAPTIVEPARACFG，推荐配置为MIMO_BF_ADAPTIVE(全自适应)； c.当BF算法关闭时，查询MIMO配置，LST MIMOADAPTIVEPARACFG，推荐配置为OL_ADAPTIVE(开环自适应)。

（2）查看Probe->Radio Parameters->Rank Indicator是否上报2，如果不是，从以下几个维度进行排查。

（3）probe->Antenna Measurement->CRS RSRP中查看终端两个天线接收端口Antenna0和Antenna1功率是否相差5dB以上；如果相差5dB以上，可调整测试位置或换终端进行尝试。

（4）RRU的通道校准是否通过。

（5）Probe->Radio Parameters->RxChCorFactor中查看接收相关性是不是过高，如果过高，可调整测试位置或更换终端进行尝试。

（6）Average SINR是否小于15（参考）。

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（7）若室分还需要和室分厂家确认是否为单室分。

5.3调度不足

下行调度不满主要表现为DL grant不满（达不到理论的满调度）和RB达不到每个子帧的满带宽RB。

（1）DL grant 调度不足的排查手段

a.查看Probe->Radio Parameters->DL Grant Count是否满调度？ b.检查用户配置的AMBR和GBR是否大于空口速率？ c.检查DRX开关是否关闭？ LST DRX

d.检查S1入口数据是否充足，是否上层给水量问题？ e.检查是否存在多用户； （2）RB 调度不足的排查手段

查看Probe->Radio Parameters->PDSCH RB number/ Sub Frame是否达到满带宽？ a.是否则存在多用户？

b.检查S1入口数据是否充足，是否上层给水量问题？ c.检查频选调度是否关闭： LST CELLALGOSWITCH； d.检查下行ICIC是否关闭： LST ENODEBALGOSWITCH；

5.4MCS与IBLER异常

终端在好点时，MCS应处于高阶同时BLER较小。如果RSRP和SINR都很好，但MCS较低或BLER较高，系统侧针对下行MCS的分配主要是取决于终端反馈的CQI与IBLER共同决定的， CQI主要取决于SINR；按照推理在SINR较好的情况下MCS阶数异常主要是由于IBLER较高，否则的话就是SINR较低导致CQI处于低的水平。一般来说，在SINR较好的情况下IBLER不高主要是数据业务信道的SINR较差，数据业务信道受到干扰或上行存在干扰，而这种干扰一般来自同频干扰的邻小区，或是部分频段的外界干扰。

5.5通道不平衡

一般情况下，对于2port的双流场景，要求2个port的功率差值不要超过5db，超过5db会出现性能下降的问题，此类问题出现在双流室分场景下比较多，宏站场景也会因为RRU通道不一致而出现。通道不平衡在下行带来的问题就是在信号的好点的情况下，终端不报RI=2的指示，系统侧不分配双流。

通过不平衡的判断方法：

前台PROBE查看，Antenna Measurement 查看天线0和天线1的RSRP的差异：

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图5-2 Probe中查看天线RSRP

5.6Ping业务功能测试

测试目的：通过该项测试，检查待测LTE小区的Ping时延是否正常。 测试方法（通过Probe的Test Plan测试）。

在Probe软件里面，选择“Configuration”－“Test Plan Control”，接着点击“Click here to config”，进行设置，执行并记录结果：

测试结果查看：

图5-3 LTE UE Ping测试结果

对于LTE UE Ping测试命令执行完成后，在Probe软件里，通过选择“View”-“Service

Quality”-“Ping Service Quality Evaluation”,查看Ping时延统计结果，如图5-4所示：

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图5-4 Ping时延统计结果

5.7接反现象

在前台测试中出现主服务小区的信号出现在其他小区的覆盖方向以与其他小区的信号出现在主服务小区覆盖方向时视为天馈接反。

例如：城关区_唐忆莲街道站_E606226的天线接反现象：

小区名 PCI 规划方位角 城关区_唐忆莲街道站_E606226-1 城关区_唐忆莲街道站_E606226-2 城关区_唐忆莲街道站_E606226-3 130 131 315 105 暂无 129 240 勘测方位角 暂无 暂无 城关区_唐忆莲街道站_E606226的1小区（PCI：130）的覆盖图如图5-5所示：

图5-5 1小区覆盖图

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城关区_唐忆莲街道站_E606226的2小区（PCI：131）的覆盖图如图5-6所示：

图5-6 2小区覆盖图

城关区_唐忆莲街道站_E606226的3小区（PCI：129）的覆盖图如图5-7所示：

图5-7 3小区覆盖图

当出现接反现象时需工程单位调整天馈，然后再次验证。

总结

以上主要讨论是LTE网络优化中的单站优化。单站的高质量优化全网的网络质量的保障，在单站验证环节，覆盖率和上下行速率的验证最为重要，我们可以通过测试RSRP,SINR等指标来验证覆盖率，上下行速率可以直接测试，当速率不达标时，需要检查该站点的传输模式是否有异常，调度是否是满的，还要看通道是否平衡，是否有接反现象，传输模式异常的需要重新调整，调度不满的需要检查小区是否有其他用户，MCS与IBLER异常时可以通过扫频

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进行检测，当有接反现象时需要工程单位对天馈进行调整，然后重新验证。总之，当测试结果不达标时，我们需要排查一个个可能的因素，分析故障，找到问题点，然后逐步调整。

在全网优化过程中，出现的问题更多，更复杂，一定要树立全局观念，从整体上理解LTE网络，同时又要注重局部细节的分析，不要放过任何一个可疑点，因为一些故障往往是由于很多不起眼，看似不相干的设备、参数引起的。特别是在故障分析时，一定要理清思路，根据流程一步步查找问题故障点，要结合各种优化方法，从多个角度出发，尽量多收集原始数据，这为判断故障点，分析故障原因非常有帮助。

另外，移动通信网络是在不断飞速发展的，因此新技术、新问题将会不断出现，只有通过不断的学习和经验积累，特别是针对新技术的了解和知识储备，才能跟上技术的发展步伐，通过网络优化，使移动通信网络质量也随之提升。

参考文献

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外文文献原文26 / 43

附录一

附录二 外文文献译文

通信与网络，2013，5，360-368

2013年11月出版（.scirp.org/journal/cn） dx.doi.org/10.4236/cn.2013.045

LTE和WiMAX：比较与未来展望

Ismat Aldmour

计算机工程与科学，铝巴哈大学，铝巴哈，沙特阿拉伯系

电子：iaaldmourbu.edu.sa

标准版本2013年9月1日;修订版本2013年10月1日; 正常版本2013年10月8日

所有©2013伊斯马特基Aldmour。这是知识共享署名许可，允许无地使用，分发，并在任何媒介的复制下发布的开放获取文章，提供了原来的工作是正确的引用。

摘要

基于IEEE标准的WiMAX和LTE是由3GPP标准化的两种无线技术，是两个相互竞争的技术，不过，都是技术上非常相似。此前的4G版本 - 本期开始（802.16e的移动WiMAX和3GPP第8版针对LTE）的出现和后来他们的4G版本的出现（2.0的WiMAX基于IEEE 802.16的m和LTE-Advanced的标准化方式发布10 ）。它看起来是竞争与LTE的优势结束。计划用于WiMAX设置迁移/与LTE在多个异构接入技术模式集成。本文讨论的技术的异同，为了确定这些因素可能向LTE赢得贡献的一个优势技术比其他技术。是的商业和历史性质，可能也比其他人的一个优势技术，非技术因素也探讨。最后，在WiMAX和LTE的标准化电流活动都带有对两种技术的前景视角来看。

关键词：LTE-Advanced; WiMAX2; 3GPP;IEEE 802.16m; WiMAX; LTE与WiMAX

1引言

WiMAX（全球微波接入互操作性）;是由IEEE标准化的技术。 IEEE发布了一系列标准，IEEE 802.16系列标准，从2000年，其目的是提供所谓的无线城域网标准都市报 - 棕褐色区域的数据访问。首先在发现真正的适用性是IEEE 802.16在2004年的系列[1]。该标准的目的是提供高吞吐量的无线数据，最后一公里的宽带，固定用户，这就形成了一个真正的竞争对手DSL和电缆数据提供商。IEEE 802.16e中2005 [2]所形成的基础，以被称为移动WiMAX或WiMAX的R1.0。最近的IEEE 802.16m标准化，2011年3月，被认为是WiMAX版本2.0。 2.0版本提供了许多褶皱更高的数据速率比1.0版本和最近被正式确认为4G。4G技术应当符合国际电联[4]在1 Gbps的低移动性用户和100 Mbps的下行链路上的高移动性的用户，以支持高级服务和应用[4]针对峰值数据速率的IMT-Advanced的。在另一方面，LTE（长期演进技术），

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移动通信技术由3GPP标准化的，是进化道路上从3G UMTS和CDMA2000向4G的最大涨幅，与ambitiousrequirements的数据传输速率，容量和延迟[5]。 LTE，LTE-Advanced的在2011年基于3GPP的UMTS相对10的高级版本，也是公认的4G移动通信技术[3]。

这两种技术，WiMAX和LTE，相互竞争开始前的4G版本和con-tinued与他们的4G版本，同时具有很多共同点。它看起来像最后的WiMAX放弃了竞争和选择的协调和与LTE在未来的整合协调先进的WiMAX标准的支持多种接入技术。这项工作涉与的技术相似性和差异，之间的两种技术试图找出那些DIF-ferences这种优势，一种技术比另一种。其他因素，商业，历史，政治等。比其他技术，可能的一个优势技术也利用。最后，文章的评论WiMAX和LTE未来的计划与方案，以WiMAX的讨论。

本文的其余部分安排如下：第二部分介绍了LTE和WiMAX的标dards的演变。第3节介绍的两个显着特征。第4节讨论了一些主要的技术差异，之间的两种技术，而第5节讨论有利于一个或其他技术等非技术因素。第6节讨论这两种技术-nologies随后在第7节的结论的未来。

2标准演进

下面的图1显示了LTE和WiMAX技术的演进路径。 LTE的起源从1G，2G，3G移动代电信公司和他们的3GPP和3GPP2协会的成长之路。 1G的特征是模拟与系统标准化的由像TACS公司在欧洲和AMPS在北美。 GSM和CDMA一体的2G系统来作为数字解决方案与电路交换语音CA-pacity为目标。采用2.5G数据包已启用中等数据速率切换增强功能，如GPRS和EDGE，同时保持语音电路交换。国际电联的IMT-2000的主动把对3G系统的视频和数据的要求为目标。 WCDMA是3GPP在欧洲和世界其他许多地方所采用的系统。 CDMA2000是北美（NA）的3G系统。但两者的使用对的频段来发送和接收在被称为频分双工（FDD）模式。在中取了第三种3G系统，称为同步CDMA（SCDMA）使用单一频段时分双工（TDD）的基础。 3G系统继续为这两个电路，cuit和分组交换为基础。他们获得了多项增强功能，可实现更高的数据速率，如高速分组接入（HSPA）的WCDMA的增强的。在NA的对口，CDMA2000，收到类似能力的增强。

OFDM的基于全IP的LTE在3GPP再出租8与TDD和FDD模式的出现，似乎在煽动运移NA的系统，它针对一个统一的电信标准。计划为超移动宽带（UMB）; NA的3GPP2的建议OFDM系统中，是可以取消。此外，TD-SCDMA的迁移计划，病房的LTE（TD-LTE）的TDD模式。 LTE被认为是3G系统，但它提供了许多褶皱率高于基本的3G系统。因此，它被称为预4G或有时3.9G。商业上它被认为是4G。

国际电联于2003 IMT-Advanced的主动性[4]设置4G系统的框架和总体目标，并通过设

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置2009年10月的截止日期前提交建议加快对这些系统的工作。它设置的带有流动性可达500公里/小时1.0 Gbps的峰值速率为固定业务和100 Mbps的移动服务的雄心勃勃的高数据速率。它还设置数据包和切换时延和VOIP效率更高的要求。此外，它设置峰值和平均细胞光谱的effi-ciencies和频谱效率要求在小区边缘，以确保高吞吐量全部结束。LTE，LTE-Advanced的在2011年基于3GPP的UMTS相对10的高级版本，是官方认可的4G技术，满足IMT-Advanced的。

在另一方面从WiMAX的采用数据的公司，在丝网上技术深根（IEEE 802.3，等如以太网标准）与WiFi无线技术（IEEE 802.11）的IEEE标dards渐露。早期的尝试提供城域无线宽带是基于要求的视线和屋顶天线线固定无线接入技术和高频率的可受降雨和大气条件下工作。这些尝试收效甚微。首先在发现真正的适用性是IEEE 802.16在2004年的系列[1]。该标准旨在提供高吞吐量的无线数据，最后一公里的宽带，固定用户，这就形成了一个真正的竞争对手DSL和电缆数据提供商。的IEEE 802.16e中2005 [2]所形成的基础，以被称为移动WiMAX或Wi-MAX R1.0。 WiMAX的被正式确认为3G技术在2007年[6]承认最初的3G技术，在2000多年后，最近，的IEEE 802.16m，标准化，2011年3月，被认为是WiMAX版本2.0。的IEEE 802.16m的目标是开发一种先进的空中接口，以满足要求，ments IMT-Advanced的同时与先前的802.16标准兼容。 2.0版本，这是其他正式的4G技术，提供了许多褶皱更高的数据速率比1.0版满足ITU的IMT-Advanced的[4]。

图1 成长路径LTE和WiMAX

同时支持LTE-Advanced和WiMAX的2.0顷尚未左右。 LTE-Advanced的预期，因为大多数的WiMAX运营商纷纷提出计划迁移到LTE的主要原因之一。然而，这两个阵营都计划为他们的技术的未来如由图1（超出4G/Evolved4G/Evolved3G）的最右边部分。这些将在下文中进行了讨论。

3 LTE/ WiMAX的特点

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WiMAX和LTE是全IP，全包技术与分组网络的核心。这使得它们最适合具有良好的VoIP支持突发的数据流量。既使用OFDMA，正交频分多交流塞斯，多址技术，它是FDM的一种形式，其中，副载波是由相互正交的。这使得能够在提供更高的频谱效率而产生的频谱压缩更多的副载波。小的子载波分离导致大量的符号大小。这有助于减轻ISI（码间干扰），并减少了对需要在单载波宽带系统复杂的自适应均衡。 OFDM是抗频率选择性突发错误和窄带干扰的鲁棒性。在OFDMA中，连接，tion计划在时间和频率有许多连接共享多个载波，而这种共享可以定期修改，以最大限度地提高性能[7]。

一些与LTE和WiMAX相关联的其他功能有以下特点[8]：

子信道化和置换：在分配的频谱，一些子载波用于数据，而有些则是用作保护频带和飞行员。数据载体和飞行员都定期随机分配给不同的子信道。换句话说，在频道跳变。这类似于跳频无线上网。但是，只有一个通道跳频无线网络，而这些，在光谱的所有子信道产生跳跃。这导致干扰平均化，以较少的纠错而产生和恢复系统容量[9]。子载波被划分为组，仅部分这些基团可以在任何细胞中使用。这就是所谓的副载波（PUSC）的部分使用。 PUSC降低相邻小区中，产生干扰，因此改善了性能。另一种方法是使用分数频率复用（FFR）。在细胞接近小区中心的FFR的用户使用所有的频率而朝向小区边缘使用的频率不同的那些，以减少小区间干扰的用于向邻近小区的边界。

同时支持LTE和WiMAX（即WiMAX的1.0，以与后来的WiMAX2.0的移动版本）使用同一版本的OFDMA称为可扩展的OFDMA（SOFDMA）。在这个方案中，每当分配给服务提供者的变化的带宽，子载波的数量也发生变化，从而保持了载波间的间隔固定。因此，为移动用户对性能的多普勒效应保持一样，WiMAX16e的可以使用任何可用的频谱宽度从1.25 MHz到28 MHz而LTE R8可以用1.25，2.5，5，10，15，20兆赫。

LTE和WiMAX使用AMC（自适应调制性研究和编码）的链路自适应。在这个方案中，当前正在使用的调制像16 QAM的连接可以重新排定，QPSK，一个更强大的调制每当用户的信号是FAD-ING，如用户远离基站，因此较小的信噪比挣扎。这确保了该连接被保持在一个可以接受的质量之后增加的围。另一方面，一个用户连接在16 QAM正在享受改进的信噪比可以被切换到一个较高阶调制像值QAM，可以提供较高的bps / Hz，此后增加容量。当与MUL-ticarrier OFDM相结合的资产管理公司，将导致更有利的重sults。这是因为自适应窄带信道噪声条件比适应平均噪声在很宽的频带信道[10]更有效。 LTE / WiMAX的其他特点是使用混合ARQ（HARQ）技术的用于错误检测和多个天线以进一步增强性能和数据传输速率。

4G的WiMAX的版本; WiMAX的2.0版本，支持许多针对更高的吞吐量和改进的性能的物理层上的修改。在这些有以下几种：

框架：WiMAX的R1.0，遭受高laten资本投资者入境计划，因为它比较长的5毫秒com-

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削减到后来的LTE其中有1毫秒长的子帧的帧。因此，WiMAX在其新发布subdi-VIDED的5毫秒帧分为8个子帧（即现在的子帧是5/8毫秒）。他们还保持了5毫秒帧为了兼容性与传统WiMAX的R1.0。此外，20ms的超帧被引入。它旨在通过将公共标头和控制位在它减少帧的开销。因此，新发布的帧结构是一个3级的帧结构。新的框架结构提供了持久的分配，以保证QoS的经常性（VOIP）传输。同样，LTE也有类似的3级框架结构，具有0.5毫秒的持续时间基本插槽。的帧结构为高级LTE和Wi-MAX2.0顷如图2所示。

图2（一）WiMAX2.0; （二）LTE-Advanced

数据传输速率：为了达到高的峰值数据传输速率要求的IMT-Advanced，高级LTE和Wi-MAX R2.0于提高利用高达40/100 MHz的带宽，重新spectively传输带宽的工作。因为它是不太可能这样大的带的宽度是在一个频带可用，子载波被多个频带遍布。这被称为多载波或载波聚合。在任何一个信道的子载波可以是连续的，在同一频带或从单独的频带选取。

小区边缘的吞吐量：除了峰值数据速率，IMT-Advanced的浓缩平均以与小区边缘的吞吐量。此问题已得到解决轻轻在以前的系统中，许多WiMAX的R2.0/LTE-Advanced规格超过那些IMT先进的要求[11,12];例如，WiMAX的2.0应当提供的2.6的下行频谱效率和0.09比特/秒/赫兹/扇区的小区和小区边缘用户分别同时先进的IMT分别需要2.2和0.06。

其他功能：LTE-Advanced和WiMAX的R2.0支持等措施，进一步提高数据速率（例如，[11,13,14]），如：

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毫微微小区的高吞吐量小细胞支持;

高阶空分复用。与多达8×8的MIMO在高级LTE;

利用多点协作基站（COMP），其中两个基站或多个可在到达用户设备ESPE - cially那些在小区边缘的合作;

使用中继节点来改善覆盖围和小区边缘的吞吐量; 自组织网络（SON），以降低运营和维护成本和性能优化。

4技术差异

正如上一节推断，有很多两Technologies的架构和目标之间的技术相似。这两种使用OFDMA与扁平化IP架构，都旨在满足甚至超越类似ENA-bling的技术IMT-Advanced的要求。不过，也有一些技术存在差异。其中的一些差异与移动WiMAX（WiMAX的1.0）相比，LTE和WiMAX2.0相比，高级LTE如下：

双工模式：LTE和WiMAX为TDD和FDD。然而，FDD是所有电信企业关注的焦点，并在整个不同的世代。 TD-LTE正逐渐成为中国3G的同步CDMA的迁移途径。无线MAX有TDD焦点贯穿。未来WiMAX的拥抱LTE将最有可能前往的TD-LTE。

传统LTE和LTE采用先进的锂censed IMT-2000频段的乐队如700，900，1800，2100，和2600 MHz，同时传统的WiMAX被许可与无牌，2.3，2.5，3.5和5.8 GHz。因此，LTE是一般可在优选的低频段，这使得它的覆盖优势。这增强了其作为公共广域网的机会。随着WiMAX的标题到LTE的一些运营商开始在一些WiMAX的频段他们已经posses试图LTE。

载波间距：LTE使用一个标准的15千赫载波间距而WiMAX2.0使用10.94千赫。较大的载波间距对多普勒扩展的免疫力。 LTE能够处理移动速度可达350公里/小时，而WiMAX可以支持速度为120公里/小时与WiMAX的2.0可达350公里/时的顺序。

接入技术：LTE-Advanced的接入技OGY其下行链路（OFDMA）不同的是它的上行链路。在上行链路单载波FDMA（SC-FDMA）使用。 5分贝引起上行链路的改进，可以被利用来改善覆盖围或小区边缘用户的吞吐量 - SC-FDMA由3降低峰 - 均功率比（PAPR）。 802.16米使用SOFDMA对于上行链路和下行链路。事实上，在延伸的GSM TDMA和宽带CDMA宽带系统中的主要问题是增加了接收机的复杂性与多径信号的接收。OFDM的主要优点，因为是SC-FDMA，其是对多径信号的传播，这使得它适合于宽带系统[15]的鲁棒性。

从其他方面比较4G WiMAX和LTE覆盖在文献中也是如此。例如，[16]比较了LTE和WiMAX在企业环境中使用时，从两个方面的安全性和集成到企业IT网络。结果发现，支持Wi-MAX和LTE可以被托管和部署的进入，奖品作为下一代移动企业网络和WiMAX能够满足企业的安

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全自然是原因的的WiMAX的认证协议。

一般地，可以得出结论，LTE设计似乎是优越，特别是关于移动性，数据吞吐量和容量。但是，这些因素的影响，但重要的可能不是影响一个技术相比，其他的普与的唯一因素。这是在未来的一节中讨论。

5 其他差异与影响因素

旁边的技术约束等区域，算子和监管因素和，导致LTE的优先级高于WiMAX或WiMax技术在LTE。

WiMAX的进行LTE在外观和部署换货。 WiMAX的是由Clearwire和后来的Clearwire/ Sprinit合作伙伴的支持在美国。会议还通过了各大公司在国，俄罗斯，日本等国家。许多其他发展中国家，如印度发现的WiMAX，甚至非移动版本，适合其宽带需求[17]由于缺乏适当的固定线路基础设施。

WiMAX是一种TDD技术，它不需要与灵活性共享上行链路和下行链路之间的时间帧成对频谱。这使得ap-梨更适合于数据作为可行的无线基地ternative到有线的DSL。另一方面，手机的COM-panies，采用2G，3G和LTE的3GPP/3GPP2标准使用的频率用于上行链路中的一个频带和安其他频带用于下行链路。这使得这些系统中的频谱和设备方面的成本更高。操作方法以往，引进TD-LTE，LTE的TDD版本，其操作单波段的湿巾出来的WiMAX在LTE一个主要的优势。

这组IEEE标准，其上的WiMAX版本的基础，是模组化的标准，提供高性能。在4G版本的WiMAX（WiMAX的2.0）的对传统3GPP设备不支持，这意味着没有切换可能和2G（GSM）和3G（UMTS）等在另一方面，3GPP提供向LTE明确的演进路径2G和3G标dards欧洲，北美和中国。 LTE-的晚期向后与以前所有标dards兼容。因此，世界各地的运营商谁已经部署他们的网络基于3GPP标准，觉得这是一个很好的商业案例，方便升级和过关用-bility，他们重新使用他们已经拥有2G配对废弃的技术频谱左右为更高效的LTE。

中国的3G TD-SCDMA将采取自制的演进路径，旨在平滑迁移到LTE-Advanced的[18]。为了节省投资，充分利用网络基础架构的可用，TD-LTE的设计考虑到了TD-SCDMA的特点，并保持TD-LTE与TD-SCDMA系统后向兼容，以确保顺利过渡。与此同时，WiMAX是有限的部署使它很难对现有的运营商（基于3GPP标准的传统网络）迁移到它的频谱选项。

表1 3GPP轨道和IEEE802.16的轨道进行比较

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LTE的成功是被向后兼容，竹叶提取建在不同世代的丰富的客户基础的结果。这是说，虽然WiMAX的显示的SuperI-ority处于早期阶段。下面的表1提供了一个compari - 儿子3GPP轨道，导致LTE和IEEE 802.16的轨道，导致目前的WiMAX技术。该表显示了IEEE标准的优越性，因为它使用OFDMA，提供高数据速率，所有的IP和从一开始扁平架构。它成功以后，以提供流动性和满足语音服务。在另一方面，3GPP针对性的覆盖面广，无处不在的服务，而在同一时间逐步配备了一些显着的IEEE功能就像-DMA，TDD，全IP，扁平化架构和更高的数据速率它们共同推动了LTE的成功以后。

6 LTE和WiMAX的未来

WIMAX有优势，优先在LTE在将点亮多少现在所采取的扁平架构，全IP网络和TDD结构的主题。 3GPP另一方面，来自所有移动电路交换2G，通过2.5G和3G的一半分组并最终在LTE和LTE-Advanced的所有IP地址。从一开始的OB主观电信公司是大cus-Tomer的基地，公共网络和覆盖面广而WiMAX为首，为垂直段要求的宽带。这连同先前所讨论的因素，使WiMAX的人们认识到WiMAX的生态系统作为一个的技术无法继续与3GPP流和其诱人的LTE竞争。 WiMAX论坛必须设置的计划继续进行。其中之一是，以协调和与LTE而非浓度渣打整合媲美它作为将在下面讨论。 6.1 WIMAX的未来

WiMAX的未来可以看出，在三个不同的方向：

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1）与LTE等多种接入技术WiMAX的融合。这将保持在一个强大的生态系统中的移动运营商的解决方案。在2012年底，WiMAX论坛与批准LTE网络[19]针对WiMAX共存和统一的要求。在WiMAX的R2.2，预计将在2013年底完成，重点将是对多个无线接入Technologies的共存和功能，如链路聚合和负载平衡。同时支持标准和更多种接入技术的网络可能出现在2014年。

2）WiMAX技术在垂直细分喜欢这需要可靠的网络来管理其作业公用事业，航空和类似领域的专用网络。这就是所谓的无线以太网。

3）WiMAX运营商谁持有TDD频谱，并置WiMAX网络将继续在它的一些在日本，国，马来西亚和美国传统市场的增长。预期这将是有一段时间了。另外还有一些在日本推出的WiMAX 2.0（的IEEE 802.16m）其大的Wi-MAX运算符（UQ），并在马来西亚由YTEL正在进行的计划。

无线技术可以在CN-vironments如能源公用事业和航空的最佳解决方案。这提供了对WiMAX的替代;即生长在服务专用段专用网。该WiGRID，是基于IEEE 802.16e与今年初宣布[20]要求的新的广域网技术。它是一种技术，能源公用事业和遥测智能电网工业应用，测量和要求的实时性和高安全性[21]关键系统的管理人员。对于这样的服务，将WiMAX的上行链路（上行偏见）与降低延迟进行优化，并增加围[20]。频段的各种工具持有，即1.4千兆赫，1.8千兆赫，2.3千兆赫，3.65 GHz和5.8 GHz的，可以利用[20]。公开的WiMAX，LTE和其他3GPP解决方案不会因拥堵提供一样的服务与可靠性。可用于因良好的覆盖和实时性和安全性[22]的要求较低的智能电表应用，另一方面到公共蜂窝网络。基于WiMAX的专用无线系统建议用于监测配电站。例如，在[22]认知频谱的WiMAX与SCADA系统共享223 - 225 MHz的建议。将溶液重新quires上的MAC一些修改和PHY层，以支持干扰管理[22]。

AeroMACS是另一种WiMAX技术，以支持民航业在机场的通信基础设施。感兴趣的WiMAX的其他类似分部运输与石油和天然气工业。 WiMAX的无线以太网的其他用途可用于移动医疗和类似应用的视频分发技术。

WiMAX至LTE的迁移目的是打开更宽的无线电接入技术和设备以外WiMAX版本1.0和2.0 [23]的生态系统。对于网络演进的统一先进的WiMAX 2.2标准将给予运营商能够灵活地利用他们的全IP宽带数据网络功能，并支持多种宽带无线接入技术，包括TD-LTE设备（双模式的WiMAX / LTE设备）。 TD-LTE对WiMAX运营商的影响，最好是由WiMAX论坛总裁描述说，ING [24]：“我没有看到的TD-LTE网络作品的问世，......把这些WiMAX网络了康布斯性的。我认为会有一个互补并行网络工作模式一段时间。多久也就是说，我不能告诉你。

在迁移到LTE的路线，将需要大量的软件和硬件升级，网络组件，核心网，回程和设备服务于多模异构协调组访问Technologies的。所产生的成本，可以理解，如果这将给WiMAX运营商相比，3GPP，接入3GPP技术，客户和生态系统大得多基地谁拥有小客户群。相反它可以是一个机会，3GPP大运营商获得WiMAX的客户。无论WiMAX技术在某些亚洲国家的一些重％

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的增长，其持续性将在很大程度上取决于其在诸如航空，公用事业和交通，而不是依赖于公共网络的垂直市场取得成功。成功的协调与LTE意味着专业化个片段可通过专用的WiMAX网络作品送达，而在同一时间为他们提供公共服务。这看起来像一个独特的组合，其中相拥的竞争当选为方法，而不是竞争的做法本身。 6.2 LTE的未来

3GPP提供了其当前的技术过渡的平滑过渡到LTE和LTE先进。大量的努力正在进行中发行新的3GPP发布于2013年和2014年，即将发布的12与以后将和以前一样显著在行业中的任务来扩展移动宽带的可用性，提供更多的CON-sistent服务质量，并在经济上满足为螺旋式的数据增长，面对稀缺的频谱[25]的需求。

目前的宽带的特征是片状的覆盖和不规则的数据速率。 3GPP未来的版本（的Rel-12和Rel-13）旨在提供一个稳定的宽带;即宽带随时随地同时满足不断指数交通需求的上升。基思·马林逊，在他的文章“2020愿景LTE”[26]以下3GPP TSG会议在斯洛文尼亚在2012年外围，副执行干事为3×6×56 = 1008改善数据作为新版本的结果。这些是：3×增加光谱采用6×改善频谱效率和56×较高的平均细胞密度。未来的工具[10,11,26,27]能够在CLUDE这样大规模的改进：

电流峰值，平均和小区边缘的数据由于更多的带宽，更高阶的3D-MIMO，高阶的QAM，小格等因素率倍增。

宏小区将继续存在，如在多层网络遮蔽在它下面大量随机分布的微小区，微微，以与可能在较高的频带比在宏小区中使用运行的毫微微小区的上层。由此产生的海特 - ogeneous结构将是自组织与EN-hanced不同类型的细胞，高效的小区间干扰协调（ICIC）的程序之间的移动性。这种架构将有助于在高卸载数据流量小细胞从而增加总吞吐量。这也将有助于减轻覆盖漏洞，并提供高流量室。无线局域网（WIFI）也将发挥越来越大的作用，在3GPP运营商的网络作品，以支持宽带的热点和室与其他技术，如毫微微小区。

更多依赖于TDD模式的LTE作为进一步增强在DL-UL干扰管理和交通适应的结果。

UL性能改进，例如部署8个Rx天线在e节点B，利用交叉极化馈源天线上的，并且更高的载波频率等。

3D MIMO和巨大的天线波束赋形。多达个天线元件的阵列使小区扇区的附加的频率复用。

7 结论

本文旨在与WiMAX无线技术相比LTE技术。它还讨论了导致LTE赢得随着技术的近期公共网络的因素。文章还预计这两种技术和WiMAX技术具有的替代品未来的发展方向。

对于论文的目的，本文首先回顾了演化的两种技术;从LTE的无线移动标准的世代来临路

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径和WiMAX的数据联网产业未来。移动技术路径开始语音为中心，逐步走向进步的数据而WiMAX开始提供宽带数据，重点对服务于语音用户的进展。这两种技术的显着的共同特征进行了修订。这两种技术，这是相互竞争的，有很多共同点。两者都是用扁平架构与类似应用技术的所有IP。评论技术上的差异包括频谱分配，载波间距，帧/子帧和上行链路上的接入技术。一般来说，每一种对两种技术的前景的影响作出LTE提供了更多的吞吐量和容量和更好的流动性。

对影响竞争的因素不仅是技术。其他因素影响了比赛的命运。最后的结局是，WiMAX的人意识到，这是必要的协调和与LTE整合，而不是继续相媲美了。这形成了未来的迁移策略用于WiMAX。另外，WiMAX的进展向提供网络服务，为民营专业领域如能源公用事业，航空和运输。这样的片段在WiMAX上的专用网络度假村使避免可能发生在服务广大的客户群公众蜂窝网络的拥塞。 WiMAX与LTE的融合使得其公司为他们的专业领域与私人网络，而在同一时间为他们提供公共服务。 WiMAX论坛正在努力完成的标准，这将在tegrate多个WiMAX和LTE技术。大量的软件和硬件的变化/增加必须ap-仿照设备，基站和核心网络将能够让他们能够在多模操作有可能需要回程容量的增加。这给少opportuni - 关系对WiMAX继续为公共广域网。 WiMAX的的持续性将在很大程度上取决于其在诸如航空，公用事业和交通，而不是依赖于公共网络的垂直市场取得成功。

3GPP，另一方面，正积极进展，以提高LTE和其它当前技nologies的功能。两个新版本，R12和R13，正在筹备。这些更新的目的是提高覆盖率，为客户提供更高的稳定的数据传输速率，并能满足预期的高流量需求。许多增强功能和新应用技术的提出是为了实现这些目标，如3D扇区，小细胞，高效ICIC， TDD等，可以说，LTE技术作为一个标准在不久的将来为市民提供服务网络将占上风，而WiMAX具有良好的机遇。

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致

通过这次的毕业设计，我学到了许多东西，体会到了从书本学习与实际应用中的不同，这种感同身受必将对我们今后的学习与生活带来很大的帮助。在本次毕业设计当中，我们的指导老师时时在我们的身旁引导我们，帮助我们，倾注他们所有的才华，用心血让我们学会从理论走向实际这一目标十分艰辛，在许多专业问题上给予了我们意义深刻的解答，这对我们来说是飞跃的过程。另外，我还要感在论文撰写过程中给我帮助的同学和同事们，他们给予了我很大的帮助和支持。

我们的指导老师和同学以与同事对我的帮助！

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