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LTE无线网络技术特点与优化措施

作者：古国华

来源：《科技与创新》2015年第15期

摘 要：LTE网络有着得天独厚的发展资本，在全球范围内得到了广泛应用，用户数量不断增多。优化创新网络技术和积极调整网络性能，有利于提高LTE网络的用户体验。以LTE网络结构和新技术的应用为基础，阐述了LTE无线网络的技术特点，对比了LTE与2G/3G无线网络优化措施思路的不同之处，给出了LTE无线网络优化的思路。 关键词：LTE；无线网络技术；网络优化；优化思路

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.145 文章编号：2095-6835（2015）15-0145-02

随着信息网络技术和移动智能终端的发展和创新，数据业务得到了快速的增长，促进了运营商的发展。LTE无线网络技术作为现代移动通信的主流技术，在运行方面仍有许多可以提高的地方，而如何优化和创新网络技术成为了推动LTE网络发展需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。

1 LTE无线网络的技术特点

LTE无线网络的技术特点主要有：①LTE系统引入了OFDM和MIMO等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率，并支持多种带宽分配、全球主流2G/3G频段和一些新增频段，使得频谱分配更加灵活，系统容量与频谱利用效率显著提升。②LTE系统网络架构采用更加扁平化的结构，减少了网络节点和降低了系统复杂度，很大程度上降低了网络部署和维护成本，也减小了系统的接入时延。③由于LTE系统是从UMTS技术标准演进而来，支持与其他3GPP系统互操作，因此可充分利用现有2G/3G网络并发挥各网络优势，满足各目标用户群的差异化需求。

2 LTE无线网络优化思路

2.1 LTE与2G/3G无线网络优化的差异

LTE无线网络优化与2G/3G无线网络优化在很大程度上思路相通，同样关注网络的覆盖、干扰等情况，通过覆盖调整、故障处理等各种网络优化手段达到网络动态平衡，提高网络质量，保证用户感知。但是，LTE网络与2G/3G网络在优化上还存在一定差异：①LTE系统与2G/3G系统有着本质区别，导致系统优化中重选、接入、切换等各种过程涉及的参数不同；②LTE系统的干扰与2G/3G系统的干扰来源也有较大不同，需要通过不同手段规避；③LTE性能严重依赖于SINR，吞吐量会随SINR变差而迅速降低。

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2.2 LTE无线网络优化思路

LTE无线网络优化主要包括物理小区ID（PCI）优化、覆盖优化、邻区优化、干扰优化、切换优化等。 2.2.1 PCI优化

PCI是LTE网络中物理小区识别码，它标识LTE网络中扇区，每一个扇区都有一个PCI与之相对应。在LTE网络中，手机开机注册中先接收PSS，获取主同步ID1，再接收SSS，获取辅同步ID2之后，通过PCI（PCI=3×ID1+ID2）获取手机所驻扎的小区。由于当PCI模三之后值相同，下行参考信号（RS）就会叠加，所以手机会因无法解调而产生干扰。PCI干扰容易出现掉线、下载速率慢等问题。PCI优化需要遵循以下三大原则：①PCI复用至少间隔4层以上小区，大于小区半径的5倍；②同一个小区的所有邻区列表中不能有相同的PCI；③邻区导频位置尽量错开，即相邻小区模三后的余数不同。

当LTE网络出现PCI模三干扰时，通常采用以下方法来解决：①变更小区PCI。这是最治标治本的方法，可彻底解决某一区域的模三干扰，但由于模三仅有3种可能供选择，因此变更PCI往往是解决了这里的模三干扰，但在另一个地方会出现模三干扰，因此这种方法虽好，却只能在极少数情况下使用。②调整天馈。一方面可以调整方向角使干扰小区的覆盖范围发生变化，另一方面可以调整下倾角缩小2个小区的重叠覆盖区域。 2.2.2 覆盖优化

LTE无线网络覆盖优化是优化环节中极其重要的一环，常见的网络覆盖问题是由于过覆盖、弱覆盖或覆盖不平衡造成的，导致接入成功率、切换成功率和下载速率较低，而掉线率较高。无线覆盖问题产生的原因是各种各样的，包括邻区缺失引起的弱覆盖，参数设置不合理引起的弱覆盖，缺少基站引起的弱覆盖、越区覆盖、背向覆盖和天馈系统的安装与规划不一致引起的覆盖问题等。针对以上问题，应采用以下优化思路：①由于邻区缺失引起的弱覆盖，应根据实际情况添加合理的邻区配置；②由于参数设置不合理引起的弱覆盖，应根据具体情况调整相关参数；③由于缺少基站的弱覆盖，应在合适位置新增基站，以提升覆盖；④由于越区覆盖导致的覆盖问题应通过调整问题小区的天馈方位角、俯仰角或降低小区发射功率来解决，但降低小区发射功率会影响小区覆盖范围内所有区域的覆盖情况，所以应根据实际影响情况谨慎使用；⑤对应背向覆盖大部分由建筑物反射导致，应合理调整天线的方位角、下倾角。 2.2.3 邻区优化

LTE无线网络邻区优化能有效提高LTE无线网络覆盖，提高切换成功率，减少掉线率。合理的邻区规划与配置可以最大化地利用网络资源，保证用户的体验。LTE无线网络邻区配置过多会影响到终端的测量性能，导致终端的测量不准确，引起切换不及时、误切换和重选慢等

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问题。同样，如果邻区配置过少，小区边缘无法切换，会形成覆盖孤岛。另外，邻区信息错误则直接影响到网络正常的切换流程。

LTE网络邻区优化时，需要综合考虑各小区的覆盖范围及站间距、方位角等因素。因此，LTE邻区关系优化应尽量遵循距离原则、强度原则、交叠覆盖原则和互含原则。 2.2.4 干扰优化

LTE无线网络干扰会给系统带来极大影响，尤其当干扰严重时，会对手机注册、呼叫、接入及切换等带来一系列影响，导致无法接通、呼叫失败或语音无法听清等。另外，如果存在接收频段内干扰，对接收机的灵敏度也会造成影响，增大系统的接收噪声，影响用户体验。 根据LTE网络干扰源的不同，干扰主要分为两大类：①系统自身的干扰，包括本小区干扰和邻小区干扰。这种干扰不可避免，但需要尽量减少。②异常干扰，包括上行异常干扰和下行异常干扰。异常干扰来自邻区及外部干扰，可通过控制邻小区的边缘发射功率、优化邻区关系进行优化。异常干扰需要通过路测和提取基站底噪IOT等进行分析、优化。通过路测测试，将SINR指标与下行覆盖RSRP指标进行结合分析，对干扰问题进行定位与优化；通过提取基站底噪IOT和上行RSSI值进行问题分析，对干扰问题进行定位与优化。 2.2.5 切换优化

LTE网络切换是一个重要的无线资源管理功能，是蜂窝系统所独有的功能和关键特征，是为保证移动用户通信的连续性途径。切换过程的优化对任何一个蜂窝系统都是十分重要的，它不仅能提高用户体验，降低整个网络的负荷，同时还能减少对其他用户的干扰。

以切换结果分类，LTE网络可分为四大类：①小区不能切入，即周围小区不能切入问题小区，但是问题小区能切出至周围小区；②小区不能切出，即周围小区能切入问题小区，但是问题小区不能切出至周围小区；③小区不能切入，也不能切出，即周围小区不能与问题小区进行切换；④过早切换、过迟切换或者切换到错误小区。 3 结束语

综上所述，LTE无线网络作为新的移动通信方式，商用价值越来越高，在全球范围内得到了人们的重视，有效提升了无线网络带宽和用户应用体验度。不断结合LTE网络优化技术的本质和特点，通过合理、有效的优化方法来改善LTE无线网络，是时代对LTE网络提出的要求。 参考文献

[1]赵训威，林辉，张明，等.3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范[M].北京：人民邮电出版社，2010（11）.