第一部分：LTE FDD 技术原理
LTE FDD（Long-Term Evolution Frequency Division Duplexing，长期演进频分双工）是LTE技术中最主流、最成熟的制式，其核心在于“频分双工”，即上行和下行使用两个独立的、对称的频率进行传输。
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核心概念：FDD (频分双工)
- 工作原理：FDD为上行（用户到基站，UL）和下行（基站到用户，DL）分配一对固定且对称的频率信道。
- 下行频段：Band 1的下行频率为 2100 MHz (1930 MHz - 1990 MHz)。
- 上行频段：与下行配对的上行频率为 1710 MHz - 1770 MHz。
- 频率间隔：上下行频段之间有一个保护带,以防止相互干扰。
- 特点：
- 同时收发：基站和用户设备可以同时进行发送和接收，就像两个人用对讲机但各自使用不同的频道一样,不会产生冲突。
- 资源固定：上下行频谱资源是预先分配好的,在通信过程中保持不变。
- 技术成熟：这是传统2G/3G（如GSM, WCDMA）沿用的双工方式，产业链成熟,技术验证充分。
LTE FDD 的关键技术与协议栈
A. 物理层核心技术
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OFDM (正交频分复用)：
- 原理：将高速的数据流分解成成百上千个低速的子数据流，每个子数据流在一个正交的子载波上进行传输，这相当于把一条宽马路（高速数据流）改造成多条并行的单车道（低速子数据流）。
- 优势：
- 抗频率选择性衰落：多径效应只会影响部分子载波,不会导致整个数据流崩溃。
- 频谱效率高：子载波之间正交重叠,频谱利用率高。
- 灵活的带宽配置：可以方便地调整使用的子载波数量来适应不同的系统带宽（如1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 20MHz）。
- 应用：主要用于 LTE的下行链路，因为它对多普勒频移不敏感,能更好地应对移动场景。
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SC-FDMA (单载波频分复用)：
- 原理：可以看作是OFDM的“近亲”，它先将数据符号进行傅里叶变换，然后映射到频域，再进行IFFT变换到时域发送，其本质是在频域进行正交，在时域进行单载波传输。
- 优势：
- 较低的PAPR (峰均比)：这是相比于OFDM最大的优点，因为信号是单载波，其包络变化相对平缓，功率放大器可以工作在线性区,从而降低设备成本和功耗。
- 适用于上行：LTE的上行链路由用户终端（UE）发送，终端设备的成本、功耗和线性度要求非常苛刻，因此SC-FDMA是理想的解决方案。
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MIMO (多入多出)：
- 原理：在收发两端都使用多根天线，利用空间维度来提升通信质量和容量，它不是简单地增加天线数量，而是通过空间复用、空间分集、波束赋形等技术来挖掘空间资源。
- 模式：
- 空间分集：通过多路径传输相同的数据，对抗衰落,提高可靠性。
- 空间复用：在信道条件好的情况下，在同一时间、同一频段上传输不同的数据流,从而成倍提升峰值速率。
- 波束赋形：通过天线阵列将信号能量集中指向特定用户,提升信号强度和抑制干扰。
- 应用：LTE FDD系统普遍支持2x2、4x4等多天线配置,是提升系统容量的关键技术。
B. 网络架构 (扁平化)
LTE网络架构相比3G时代的RNC-NodeB-UE三层结构，大大简化为扁平化的两层：
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E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)：即无线接入网，它只包含一个网元——eNodeB (eNB)。
- 功能：eNB集成了传统NodeB（基站）和RNC（无线网络控制器）的大部分功能，负责无线资源管理、用户接入控制、数据转发等。
- 优势：网络延迟降低，节点减少,部署和维护更简单。
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EPC (Evolved Packet Core)：即核心网,负责处理所有用户数据和非接入信令。
- 核心网元：
- MME (Mobility Management Entity)：移动性管理，负责用户附着、寻呼、切换等信令处理。
- S-GW (Serving Gateway)：服务网关,负责用户数据的路由和转发。
- P-GW (PDN Gateway)：PDN网关，作为用户连接外部数据网络（如互联网）的出口，负责IP地址分配、计费等。
- HSS (Home Subscriber Server)：归属用户服务器，存储用户的核心签约信息（如IMSI, 密钥等）。
- 核心网元：
这种扁平化架构使得数据传输路径大大缩短,用户体验更好。
C. 信道类型
LTE的信道分为两大类：
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- 控制信道：传输信令和关键控制信息，保障网络正常运行。
- PDCCH (Physical Downlink Control Channel)：下行最重要的控制信道，调度器通过它告诉UE在哪个时频资源上传输/接收数据。
- PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel)：指示PDCCH占用的OFDM符号数量。
- PHICH (Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)：指示上行数据是否被成功接收（ACK/NACK）。
- 业务信道：传输用户的实际数据（如网页、视频、语音）。
- PDSCH (Physical Downlink Shared Channel)：下行共享信道,传输给UE的用户数据。
- PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)：上行共享信道,UE通过它向基站发送用户数据。
第二部分：LTE FDD 网络规划
网络规划是一个复杂的系统工程，目标是在满足覆盖、容量、质量要求的前提下，以最经济的成本建设一张高性能的移动网络,主要包含以下几个阶段：
规划目标与输入
- 规划目标：
- 覆盖：确保在目标区域内，信号强度（RSRP）和质量（SINR）满足业务要求（如语音、上网）。
- 容量：确保在高峰时段，网络能支持所有用户的业务需求,避免拥塞。
- 质量：保证用户速率、时延、切换成功率等KPI达标。
- 成本：在满足上述目标的前提下，优化站点数量、传输、设备等成本。
- 规划输入：
- 业务需求：预测用户数量、业务模型（语音、视频、浏览等）。
- 无线环境：地形地貌（城市、郊区、农村）、建筑物分布、传播模型。
- 可用频谱：运营商获得的FDD频段、带宽。
- 政策法规：发射功率限制、天馈系统规范等。
核心规划流程
预规划
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链路预算：
- 目的：估算满足特定覆盖要求（如边缘RSRP）的最大小区半径。
- 计算从UE到eNB的路径上，所有增益（发射功率、天线增益）和损耗（路径损耗、建筑物损耗、人体损耗、阴影衰落余量、干扰余量）的平衡。
- 输出：初步的站点间距和站高估算。
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容量估算：
- 目的：根据业务模型和频谱资源,估算每个小区能支持的用户数和速率。
- 计算小区的可用RB（资源块）数量，根据业务速率需求，估算单用户平均占用RB数,从而得出小区容量。
- 输出：判断覆盖受限还是容量受限，如果容量不足,则需要增加站点或进行小区分裂。
详细规划
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站点选择与勘察：
根据预规划结果，在地图上筛选候选站点，并实地勘察，评估站点获取难度、传输、电源、覆盖效果等。
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**仿真
