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本书由校企合作编写，内容选取与中国移动LTE网络优化技能相对接，将LTE网络优化工作流程所涉及的相关技术原理和操作技能融入教材，教材内容分为原理篇、优化篇和实训篇三大部分，包含12章和9个实训项目。原理篇介绍了LTE相关技术、网络结构、LTE主要性能指标、基站无线信道；优化篇介绍了LTE系统消息、LTE系统移动性管理、随机接入过程、空口信令流程、LTE主要性能指标、基站天线选择、各种优化措施等内容；实训篇介绍了测试软件和分析软件的使用、典型案例分析等实训项目。为方便教学使用，每个部分都设置了思考与复习题，并于书末给出了参考答案。本书既可作为高职高专通信技术类专业的教材，也可作为从事LTE网络优化工程技术人员的参考用书。

目    录
原  理  篇
第1章  LTE相关技术	2
1.1  OFDM技术	2
1.1.1  OFDM概述	2
1.1.2  OFDM系统实现	3
1.1.3  OFDM特点	4
1.2  MIMO技术	6
1.2.1  空间分集	6
1.2.2  空间复用	8
1.2.3  波束赋形	9
1.2.4  传输模式	9
【思考与复习题】	11
第2章  LTE网络结构	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
【思考与复习题】	17
第3章  LTE无线信道	19
3.1  频段	19
3.2  子载波	20
3.3  帧结构	21
3.4  物理资源	21
3.4.1  RE	21
3.4.2  资源块（RB）	22
3.4.3  REG	22
3.4.4  CCE	23
3.5  空中接口（Uu）	23
3.5.1  空中接口协议栈结构	23
3.5.2  空中接口各层功能	23
3.6  物理信道	25
3.6.1  逻辑信道	25
3.6.2  传输信道	26
3.6.3  物理信道	26
3.7  物理信号	33
3.7.1  下行参考信号	33
3.7.2  小区上行参考信号	34
【思考与复习题】	35
优  化  篇
第4章  系统消息	38
4.1  系统消息的组成	38
4.2  系统消息的调度	40
4.3  系统消息更新	42
4.4  系统消息解析	42
【思考与复习题】	44
第5章  LTE系统移动性管理	46
5.1  PLMN（公共陆地移动网）选择	46
5.1.1  PLMN选择包括的两个阶段	46
5.1.2  PLMN选择流程	46
5.1.3  PLMN分类	47
5.1.4  PLMN优先级选择顺序	47
5.2  小区搜索及读取广播消息	48
5.2.1  小区搜索的含义	48
5.2.2  小区搜索过程	48
5.3  LTE小区选择	52
5.3.1  小区选择含义	52
5.3.2  小区选择规则	52
5.4  小区重选	53
5.4.1  LTE小区重选含义	53
5.4.2  小区重选时机	53
5.4.3  重选优先级	53
5.4.4  小区重选测量启动条件	54
5.4.5  同频小区、同优先级异频小区重选判决	54
5.4.6  低优先级小区到高优先级小区重选判决准则	55
5.4.7  高优先级小区到低优先级小区重选判决准则	56
5.5  跟踪区	56
5.5.1  跟踪区更新（TAU）的定义	57
5.5.2  TA List	57
5.5.3  TA规划原则	58
5.5.4  TA List使用	58
5.6  LTE寻呼	58
5.6.1  寻呼概述	58
5.6.2  寻呼过程	59
5.6.3  寻呼帧和寻呼时机	59
5.6.4  TD-LTE寻呼流量	60
5.7  切换	61
5.7.1  切换概述	61
5.7.2  切换测量过程	62
5.7.3  测量事件	63
【思考与复习题】	64
第6章  随机接入过程	67
6.1  随机接入分类	67
6.2  随机接入前导（Preamble）	68
6.2.1  Preamble的组成	68
6.2.2  Preamble的格式	68
6.3  随机接入过程	69
6.3.1  接入准备	69
6.3.2  UE发送随机接入前导（RAR）	69
6.3.3  随机接入响应（RAP）	70
6.3.4  随机接入中的标志	71
6.3.5  上行数据调度传输MSG3	71
6.3.6  冲突解决	71
6.4  接入无线参数	72
【思考与复习题】	74
第7章  空口信令流程	78
7.1  附着流程	78
7.1.1  RRC连接建立	78
7.1.2  S1口初始直传消息（Initial UE Message）	80
7.1.3  直传消息（鉴权、加密）	81
7.1.4  UE能力上报	81
7.1.5  RRC连接重配置（RRC Connection Reconfiguration）	81
7.2  移动性管理流程	82
7.2.1  跟踪区更新（TAU）流程	82
7.2.2  切换流程	82
7.3  UE发起的Service Request流程	88
7.4  寻呼流程	90
【思考与复习题】	91
第8章  LTE主要性能指标	94
8.1  网络信号质量参数分析	94
8.2  吞吐量性能参数分析	95
8.3  无线指标	96
8.3.1  无线覆盖类指标	96
8.3.2  呼叫建立类指标	97
8.3.3  呼叫保持类指标	98
8.3.4  移动性管理类指标	98
【思考与复习题】	99
第9章  LTE基站天线的选择	101
9.1  天线的基本工作原理	101
9.2  基站天线的种类	102
9.3  基站天线的结构	102
9.4  基站天线的技术参数	103
9.4.1  电气参数	103
9.4.2  机械参数	111
9.4.3  天线特性对系统性能的影响	112
9.5  基站天线的选择	112
9.5.1  辐射方向	112
9.5.2  极化方向	113
9.5.3  下倾角	114
9.5.4  双频网络共用天线	114
9.5.5  8通道天线	115
【思考与复习题】	116
第10章  LTE无线网络覆盖优化	119
10.1  覆盖问题产生的原因	119
10.2  覆盖指标分析	120
10.2.1  覆盖常用参数	120
10.2.2  覆盖优化目标	121
10.3  弱覆盖	121
10.3.1  弱覆盖判断手段	121
10.3.2  弱覆盖产生原因	124
10.3.3  弱覆盖解决措施	124
10.3.4  弱覆盖优化案例	124
10.4  越区覆盖的优化	125
10.4.1  越区覆盖产生原因	125
10.4.2  越区覆盖解决措施	125
10.4.3  越区覆盖优化案例	126
10.4.4  孤岛效应	126
10.5  重叠覆盖	127
10.5.1  重叠覆盖解决措施	127
10.5.2  重叠覆盖优化案例	128
【思考与复习题】	129

第11章  LTE无线网络干扰优化	131
11.1  干扰成因	131
11.1.1  系统内干扰	131
11.1.2  系统外干扰	133
11.1.3  硬件故障	134
11.2  干扰处理	135
11.2.1  路测	135
11.2.2  频谱仪扫描定位	138
11.3  系统内干扰案例	138
【思考与复习题】	142
第12章  LTE无线网络切换优化	145
12.1  切换的含义	145
12.2  切换基本流程解析	145
12.3  切换常见异常场景	148
12.3.1  切换过早	148
12.3.2  切换过晚	149
12.3.3  乒乓切换	150
12.4  切换问题优化案例	150
12.4.1  基站不下发切换命令	150
12.4.2  乒乓切换	156
【思考与复习题】	157
实  训  篇
实训1  测试软件的安装和驱动程序安装	160
S1.1  软件安装	160
S1.2  设备连接	162
【思考与复习题】	163
实训2  语音业务测试	164
实训3  使用Pioneer软件进行FTP业务测试	169
S3.1  数据管理	169
S3.2  FTP下载测试	175
【思考与复习题】	177
实训4  使用WalkTour APP进行FTP业务测试	178
S4.1  测试前设置	178
S4.2  软件业务配置	180
S4.3  开始和停止测试	182
【思考与复习题】	185
实训5  Pilot Navigator后台分析软件的使用	186
S5.1  Pilot Navigator软件的操作界面	186
S5.1.1  数据管理	186
S5.1.2  数据查看与呈现	188
S5.2  Pilot Navigator软件视图	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
【思考与复习题】	203
实训6  使用Navigator软件对测试数据进行统计和分析	205
S6.1  Pilot Navigator软件的统计	205
S6.1.1  自定义统计报表	205
S6.1.2  数据业务报表	206
S6.2  Pilot Navigator软件的分析	206
S6.2.1  Bin分析	206
S6.2.2  时延分析	206
S6.2.3  导频污染分析	208
S6.2.4  邻区分析	209
S6.2.5  无主服务小区分析	209
S6.2.6  过覆盖分析	210
【思考与复习题】	211
实训7  LTE无线网络覆盖案例分析	212
S7.1  数据准备	212
S7.2  数据分析	213
【思考与复习题】	214
实训8  LTE无线网络干扰案例分析	215
S8.1  数据准备	215
S8.2  数据分析	216
【思考与复习题】	216
实训9  LTE无线网络切换案例分析	217
S9.1  数据准备	217
S9.2  数据分析	218
【思考与复习题】	219
参考答案	220
附录  缩略语全称及中文解释	239
参考文献	246

前    言
随着技术发展，移动网络建设规模不断壮大，移动通信正在改变人们的生活方式，而无线网络优化工作是移动通信网络正常运行的重要保证。无线网络优化课程是通信类专业的核心课程，在人才培养中起到重要作用，有鉴于此，我们编写了本书，希望能够在此领域，为读者贡献一本实用、精炼的教学用书。
本书是江苏省“通信技术”品牌专业项目教材建设成果，与教材配套的慕课及其他在线资源可扫描封面二维码查看。
本教材出版前已经作为校本教材使用了3年，由校企合作编写，按照十三五规划对教育和教学建设的要求，突出实践技能培养。主要编写人员均为国内著名电信运营企业从事无线网络优化工作的资深技术人员，具备较丰富的无线网优实践工作经验。出版前，编写团队多次到华为大学培训中心和中国移动通信集团公司进行技术调研，研讨LTE无线网络优化岗位能力要求，确保教材内容的选取与中国移动LTE网络优化技能相对接，将LTE网络优化工作流程所涉相关技术原理和操作技能融入教材。
教材编写遵循工学结合的开发理念，以培养岗位技能为目标，在内容选取上以LTE无线网络优化的岗位要求为目标，以工作过程为主线；从网络优化基本原理到实践操作，由浅入深地介绍LTE无线网络优化方面的理论知识和实践技能。具体特色如下：
（1）结构新颖。根据无线网优流程将教材设计为原理、优化和实训三大部分，对于操作技能培养更实用。
（2）内容与岗位技能对接。依据中国移动LTE网络优化技能要求和通信行业职业技能鉴定标准，将LTE网络优化流程所涉及的相关技术原理和操作技能融入教材。
（3）理实一体，图文并茂。采用理实一体化编写模式，将技术理论通过实践案例分析的形式进行讲解，并在版面编排上力求图文并茂，使得抽象复杂的技术理论简单化，通俗易懂。
本书由淮安信息职业技术学院徐彤、丁胜高老师担任主编，由束美其、余建明、韩金燕、许鹏飞和华山参编，华为大学南京培训分部屠海讲师对本书编写提出了许多宝贵的编写建议，教材在编写过程中，得到了南京嘉环科技技术有限公司和中国移动江苏分公司的大力支持，这里一并表示诚挚的感谢！
对于书中的疏漏和不妥之处，恳请读者提出宝贵建议，联系方式：haxt2000@163.com。

   编  者

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