LTE小基站优化：3GPP演进到R13

●讨论LTE小基站，从规范到产品再到外场测试结果。●通过大量商用网络样本检验LTE优化方案。●对第13版中的3GPP功能进行了解释。●国际电信业专家编写，直接讨论3GPP发展、外场测试、产品信息以及芯片设计挑战。 

LTE网络能力随着小基站（简称小站）部署、优化以及新的3GPP功能得到增强。LTE商用网络正在承担更高的业务负荷，这需要更为先进的优化手段。尽管小站已经在通信产业内部讨论多年，但其实际部署才刚刚发生。3GPP第12版和第13版中的新功能进一步提升了LTE网络性能。本书及时地讨论了LTE小站和网络优化的相关研发和标准化工作，关注3GPP到第13版的演进内容。它涵盖了小站从规范到产品及外场测试结果、3GPP到第13版的演进技术，以及LTE优化和从商用网络中获得的经验总结。

Dr.Harri Holma是诺基亚网络公司首席工程师，专注于UMTS/HSDPA性能研究。著有“WCDMA for UMTS”“LTE for UMTS”等书，业界专家。Antti Toskala是诺基亚网络公司高级标准化经理，HSDPA首席架构师。著有“WCDMA for UMTS”“LTE for UMTS”等书。

目录推荐序译者序原书前言略缩语第1章概述111导言112LTE全球部署与终端现状113移动数据业务量增长314LTE技术演进315LTE频谱516小站部署617网络优化718第13版之后的LTE演进819总结8参考文献9第2章第8版到第11版中的LTE及LTE-Advanced1021导言1022第8版和第9版LTE10221第8版和第9版物理层10222LTE架构15223LTE无线协议1623第10版和第11版中的LTE-Advanced17231载波聚合18232多入多出增强21233异构网络增强的小区间干扰协调21234协同多点传输2324第8~11版中的UE能力等级2425总结25参考文献26第3章第12版和第13版中的LTE-Advanced演进2731导言2732机器类通信2733增强的CoMP3134FDD-TDD载波聚合3335WLAN无线交互3436采用LTE的设备对设备通信3737单小区点对多点传输3838第12版UE能力等级3939总结39参考文献40第4章第12版和第13版中的小站增强4141导言4142小站及双连接原理4143双连接架构原理4244双连接的协议影响4345双连接的物理层影响和无线链路监测4546其他的小站物理层增强47461用于LTE下行的256QAM47462小站开关切换和增强的小区发现48463带有小站开关的节能功能50464eNodeB之间的空口同步5047第13版的增强5148总结51参考文献51第5章小站部署方案5251导言5252小站驱动力5253网络架构方案5354频率使用5655小站位置的选择5756室内小站59561分布式天线系统59562Wi-Fi和飞站60563飞站的架构61564推荐6357成本方面63571宏网络的扩展63572室外型小站64573室外皮站簇64574室内负荷分担6458总结65参考文献65第6章小站产品6661导言66623GPP的基站类别6663微站6764皮站6965飞站7166低功率远端射频头73661为室内应用设计的远端射频头可选方案7467分布式天线系统7568Wi-Fi集成7569无线回传设备77610总结78参考文献78第7章小站干扰管理7971导言7972分组调度方案8073增强的小区间干扰协调84731概念描述84732性能和算法8774增强的协同多点（eCoMP）9675协同多点（CoMP）10076总结103参考文献104第8章小站优化10681导言10682异构网络移动性管理10683带有双连接的站间载波聚合110831采用站间载波聚合的用户数据速率110832带有双连接的移动性11484超密集网络的干扰管理118841超密集网络的特征118842主动时域小区间干扰协调119843应激的基于载波的小区间干扰协调12185采用小站开关的节能12386多厂商宏站和小站12487总结125参考文献126第9章小站部署经验12791导言12792运营商的小站部署动机12793小站挑战及解决方案12894小站部署的经验总结12995安装方面的考虑13296小站案例研究举例133961站址解决方案和回传133962覆盖及用户数据速率133963宏站分流及容量135964网络统计中的KPI135965移动性能137966参数与射频优化13897总结138第10章LTE非授权频谱139101导言139102非授权频谱139103操作环境140104采用LTE非授权频谱的动机1411055GHz频带共存的关键需求142106LTE非授权频谱原理143107非授权频带上的LTE性能144108共存性能1451095GHz频带的LTE覆盖1481010标准化1501011总结151参考文献151第11章LTE宏站演进153111导言153112网络辅助干扰消除153113天线阵列技术的演进158114天线阵列的部署场景161115LTE支持的Massive-MIMO1631151基于扇区化（垂直）的方法1641152基于互易性的方法165116LTE多天线的进一步标准化166117第13版的先进接收机的增强168118总结169参考文献169第12章LTE关键性能指标优化170121导言170122关键性能指标170123物理层优化171124呼叫建立1741241随机接入建立1761242RRC连接建立1821243E-RAB建立187125E-RAB掉话1901251切换性能1921252UE触发的RRC连接重建1941253eNodeB触发的RRC连接重建199126切换和移动性优化201127吞吐量优化2041271MIMO多流使用的优化206128高速火车优化214129网络密度基准分析2181210总结219参考文献219第13章容量优化220131导言220132大事件中的业务特征221133上行干扰管理2251331PUSCH2271332PUCCH2341333RACH和RRC建立成功率2351334集中式RAN237134下行干扰管理2391341PDSCH2401342物理下行控制信道245135信令负载以及连接用户数规划2481351信令负载2481352RRC连接状态用户250136负载均衡254137容量瓶颈分析254138总结260参考文献260第14章VoLTE优化262141简介262142LTE智能手机的语音解决方案262143电路交换回落方案2631431基本概念2631432CSFB呼叫建立时间，转换到目标RAT2651433CSFB呼叫建立成功率2711434CSFB呼叫后返回LTE系统271144LTE语音2761441建立成功率及掉话率2771442TTI绑定和RLC分段2791443半持续调度2811444分组绑定2831445带有无线准备过程的重建2831446VoLTE语音质量284145单待无线语音呼叫连续性2901451信令流2901452性能294146总结299参考文献299第15章层间移动性优化300151导言300152层间空闲状态移动性和测量3001521初始小区选择和UE驻留在一个小区的准则3011522小区重选准则的总结3021523空闲状态测量304153层间连接状态测量310154针对覆盖受限网络的层间移动性3151541基本概念3151542将吞吐量目标映射为SINR、RSRQ和RSRP3181543层间移动示例#1（不同优先级不同带宽的LTE层）3251544层间移动示例#2（相同优先级相同带宽的LTE层）332155针对容量受限网络的层间移动性3341551通过移动阈值的静态负载均衡3361552通过eNodeB算法的实现动态负载均衡339156总结341参考文献341第16章智能手机优化342161导言342162LTE网络中的智能手机业务分析3421621数据量和不对称性3421622业务相关的信令3441623移动性相关的信令3441624用户连接性345163智能手机功耗优化3461631下行载波聚合的影响3461632非连续接收的影响348164智能手机操作系统352165消息类应用程序353166流媒体类应用程序354167LTE语音3551671VoLTE系统架构3561672VoLTE性能分析3571673待机性能3651674网络负载以及无线质量的影响366168智能手机电池、基带以及射频设计3681681电池容量的趋势3681682蜂窝芯片功耗的趋势3701683小站对于智能手机功耗的影响373169总结381参考文献382第17章对LTE演进和5G的展望383171导言383172第13版之后LTE-Advanced的进一步演进383173面向5G3851745G频谱3861755G的关键无线技术387176期望的5G时间表389177总结391参考文献391缩略语

就数据速率、服务可用性、用户数以及数据量而言，我们已经目睹了过去十年中移动宽带的快速增长。2009年12月个LTE网络的发布进一步促进了数据速率和移动宽带能力的增长。LTE是成功的，得益于它的高效性能和全球规模经济。个LTE-A网络始于2013年，到2014年数据速率增长至300Mbit/s，2015年为450Mbit/s，并将很快升至1Gbit/s。截至2015年年底，LTE网络数量在全球范围已经增长到460张以上。本书关注那些改善LTE实际性能的解决方案：小基站（简称小站）和网络优化。小站是由提升网络容量和实际用户数据速率的需求所驱动的。小站部署为实际网络部署带来了诸多新挑战，从干扰管理到低价产品、站址选择以及优化。就覆盖、容量和终端用户性能而言，网络优化旨在从LTE无线获取一切效益。当前，智能手机、平板电脑和便携式电脑是LTE网络的主要用例，但LTE无线将是未来更多新应用的基础。物联网、公共安全、设备间通信、广播业务和车辆通信，这些只是受益于未来LTE无线的少数案例。本书内容总结如图01所示。第1~3章提供了3GPP第8版到第13版中LTE的介绍。小站专题将在第4~10章中讨论，具体包括3GPP功能、网络架构、产品、干扰管理、优化、实际检验以及非授权频谱。LTE优化内容将在第11~16章内呈现，具体包括3GPP演进、性能优化、语音优化、层间优化和智能手机优化。第17章展现了对LTE进一步演进的展望。