为了应对在4G网络建设中出现的各种理论技术及经验不足,而导致的网络规划及优化工作效率较低的问题,本文选择目前国内外都较流行4G制式之一TD-LTE的无线网络优化为研究对象,重点对其网络簇优化及容量优化相关理论及技术应用进行了研究。本文首先研究了TD-LTE网络的物理层关键技术。重点分析了OFDM、MIMO、AMC以及TD-LTE无线帧结构等技术的原理、特点及其应用,指出了OFDM技术能高效增加系统传输带宽;MIMO技术能使信号的发射和接收获较高的分集增益,与作为多载波技术的OFDM结合能高效提高系统容量;TD-LTE无线帧结构配置对其网络性能影响显著等结果。其次,研究了TD-LTE无线网络工程优化阶段的簇优化技术及其应用。结合具体TD-LTE网络工程优化实践,总结了其网络簇优化基本流程和主要优化内容,重点对该阶段使用较多的PCI优化和天线优化的原理和方法进行了研究,并通过具体优化案例验证了相关TD-LTE物理层关键技术对其无线网络性能的影响,以及PCI优化及天线优化技术的可靠性。最后,研究了TD-LTE运维优化阶段容量优化技术及其应用。结合具体TDLTE网络运维优化实践,总结了TD-LTE网络容量优化的具体工作内容和常见容量优化措施,重点对小区分裂、容量参数配置、增加载频以及新增站点等扩容方法的原理及实施方案进行了研究。并针对目前流行的E、D、F三个TD-LTE频率场景,提出了相应扩容方案,另外还详细给出了小区单用户吞吐量、小区每TTI最大调度用户数、小区最大RRC连接用户数和小区RRC最大激活用户数等TD-LTE网络容量相关指标的工程计算方法。并通过某演唱会通信保障工作验证了这些容量优化方案的有效性,以及TD-LTE网络容量相关参数对其性能的具体影响。