E-UTRA

E-UTRA(N)（Evolved Universal Terrestrial Radio Access (Network)，演進的通用陸面無線接入(網路)），屬於3GPP LTE 的空中介面，目前是 3GPP 的第八版本。與 HSPA 不同的是，LTE 的 E-UTRA 係一全新的系統，絕不相容於W-CDMA。它提供了更高的傳輸速率，低延遲和最佳化數據包的能力，用OFDMA無線接入給下行連接，SC-FDMA給上行連接。

## 特色

E-UTRA 具有如下的特色：

- 峰值下載速率（Peak download rates）為292 Mbit/s的為4x4的天線，143 Mbit/s的天線為2x2的20 MHz的頻譜。
- 峰值上傳速率71 Mbit / s的每20 MHz的頻譜。
- 彈性化的頻寬在1.25 MHz到20 MHz之間.：1.4 MHz，3 MHz，5 MHz，15 MHz和20 MHz的標準化。相較之下, W-CDMA 一般只使用5 MHz頻譜。
- 頻譜效率（頻譜效率）增加到 2-4 倍，遠較 3GPP (HSPA) release 6 要好。
- 低數據傳輸延遲
- 支持終端移動速度高達350公里/小時或500公里/小時（取決於頻段）。
- 同時支持FDD和TDD的複式以及半雙工FDD相同的無線接入技術。
- 支持所有目前使用的頻段的IMT系統由ITU-R的。
- 相較於3G網路，同樣使用femtocell和picocell的小半徑基站，然macrocell半徑超過100公里，覆蓋距離顯著提升。
- 簡化的體系結構：EUTRAN網路僅由eNodeB組成
- 支持互操作（inter-operation）與其他系統（如GSM/EDGE/UMTS/CDMA2000/WiMAX……）
- 封包交換（Packet switched）的無線接口。

## 基本原理

雖然隨著UMTS與HSDPA技術和HSUPA技術及其發展，提供高數據傳輸速率的無線數據使用量預計將繼續大幅增加，在未來幾年由於需求的增加和提供的服務和內容上的搬遷，需要繼續為最終使用者削減成本。預計這一增長不僅需要更快的網路和無線電接口，但也更符合成本效益比，是現行標準可能的演變。因此，3GPP的財團提出了要求。新的無線電接口（EUTRAN）和核心網路演進（系統架構演進SAE的），將滿足這種需要。

## EUTRAN 協定堆疊

EUTRAN 協定堆疊包含有：

- 實體層：執行從MAC所有訊息傳輸通道在空中接口。
- MAC層：MAC子層提供了一組邏輯通道，它的RLC子層復用物理層到傳輸通道。
- RLC：用於傳送 PDCP 的 PDUs。它可以在3種不同模式的可靠性提供依據。根據這個模式下，它可以提供： ARQ的錯誤校正，分割/串聯的PDU，重新排序為序列交貨，重複檢測等等。
- PDCP：對於RRC層提供數據傳輸的加密和完整性保護。
- RRC：播的系統資訊相關的接入層和運輸的非接入層 （NAS）的消息。

接口層協議棧的EUTRAN：

- NAS： UE 和 MME 之間的網路協定。
- IP

## 實體層（L1）的設計

E-UTRA採用正交頻分復用（OFDM），多輸入-多輸出（MIMO）天線技術，根據不同的類別，可以使用終端以及波束形成的下行，以支持更多的使用者，更高的數據傳輸速率和較低的處理能力需要對每一個手機。

## EUTRAN 實體通道與訊號

### 下行 (DL)

下行有下列的實體通道:

- 實體控制通道（Physical Downlink Control Channel, PDCCH）承載各種各樣的控制資訊, 自適應的重傳需要通過PDCCH進行上行授權.
- 實體控制格式指示通道（Physical Control Format Indicator Channel, PCFICH）用於通知 PDCCH 的長度.
- 實體混合ARQ指示通道（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel, PHICH）是使ACK／NACK的傳輸獨立於 PDCCH的配置。PHICH占用的RE是在PBCH中指示的。
- 實體下行共享通道（Physical Downlink Shared Channel, PDSCH）用於承載來自傳輸信道DSCH的數據. PDSCH 上有支援 QPSK, 16QAM 以及 64QAM.
- 實體組播通道（Physical Multicast Channel, PMCH）用於使用單一頻道（Single Frequency Network）組播頻道。
- 實體廣播通道（Physical Broadcast Channel, PBCH）用於在Cell內傳播系統基本資訊。

以及下列的訊號:

- 同步器 (PSS and SSS) 是指 UE 發現 LTE cell 和執行初始同步。
- 參考信號 (cell specific, MBSFN, and UE specific) 用於UE 針對不同的通道進行通道估計。
- 定位參考信號（Positioning reference signals, PRS）, 在第九個版本中加入, 是指 UE 使用 OTDOA 定位 (multilateration的一種)

### 上行 (UL)

上行支援三種實體通道:

- 實體隨機接入通道（Physical Random Access Channel, PRACH）是手機發出的請求識別訊號。
- 實體上行共享通道（Physical Uplink Shared Channel, PUSCH）用於承載來自傳輸信道USCH的數據。PUSCH 通道上可以存在TFCI。PDSCH 可支援 QPSK 模組，16QAM的並且根據使用者設備類64QAM調製方式。PUSCH 是唯一的通道, 因為更大的帶寬, 要使用 SC-FDMA。
- 實體上行控制通道（Physical Uplink Control Channel, PUCCH）用於承載控制資訊. 請注意，僅包含控制資訊的上行研究DL承認以及相關的CQI報告，所有的UL編碼和分配參數已知的網路側，並傳訊給 UE在PDCCH。

以及下列的訊號:

- 參考信號（Reference signals, RS）：RS存在於每個RB中，RS的位置會因發射天線的數量、CP的形式等不同而不同。
- 探測參考信號（Sounding reference signals, SRS）：由enodeB使用於評估上行通道, SRS是UE 發送的全頻帶參考信號。

## 使用者設備 (UE) 分類

在 3GPP 第 10 版協議中定義的 8 種 LTE UE 工作類型定義 所取得最大數據速率和MIMO功能的支持.

UserequipmentCategory｜最大 L1下行數據速率(Mbit/s)｜MIMO實現下行速率的最大層面數｜最大 L1上行數據速率(Mbit/s)｜3GPP Release

NB1｜0.68｜1｜1.0｜Rel 13

M1｜1.0｜1｜1.0

0｜1.0｜1｜1.0｜Rel 12

1｜10.3｜1｜5.2｜Rel 8

2｜51.0｜2｜25.5

3｜102.0｜2｜51.0

4｜150.8｜2｜51.0

5｜299.6｜4｜75.4

6｜301.5｜2 or 4｜51.0｜Rel 10

7｜301.5｜2 or 4｜102.0

8｜2,998.6｜8｜1,497.8

9｜452.2｜2 or 4｜51.0｜Rel 11

10｜452.2｜2 or 4｜102.0

11｜603.0｜2 or 4｜51.0

12｜603.0｜2 or 4｜102.0

13｜391.7｜2 or 4｜150.8｜Rel 12

14｜391.7｜8｜9,585

15｜750｜2 or 4｜226

16｜979｜2 or 4｜n/a

17｜25,065｜8｜n/a｜Rel 13

18｜1,174｜2 or 4 or 8｜n/a

19｜1,566｜2 or 4 or 8｜n/a

注1：L1的數據傳輸速率傳送數據不包括不同協議層間的開銷損耗。

注2：Category 8指定的3.0 Gbps/1.5 Gbps是扇區級能接近的總數據峰值速率。單個使用者的實際最大數據速率為1.2 Gbps的（下行）和600 Mbps（上行）。

注3：最大數據傳輸速率給出的是在使用 20 MHz 帶寬時的速率。當適用的帶寬更小時最大數據傳輸速率將會更低。

## EUTRAN發布

- 版本8，2008年定版，是第一份LTE標準。
- 版本9，2009年定版，包括一些增加的實體層，如dual layer (MIMO)的波束傳輸（beamforming transmission）或定位（positioning）支持。
- 發布10，2011年定版，引入LTE強化功能，如載波聚合（carrier aggregation），上行的SU-MIMO或中繼（relay），用於處理L1峰值數據（L1 peak data）速率增加。

所有LTE的設計都保持向下相容性，版本8的client可以在版本10的網路上執行。

## 具體頻帶

3GPP TS 36.101中，表 5.5-1 的「E-UTRA工作頻段」和 5.6.1-1 的「E-UTRA信道帶寬」，下表中列出指定頻段的LTE和每個上市波段的信道帶寬支持:

EUTRAN 工作頻段號｜上行工作頻段BS接收UE發送(MHz)｜下行工作頻段BS發送UE接收(MHz)｜雙工模式｜信道帶寬(MHz)｜通用名稱｜簡介

001 I (1)｜017 1920 - 1980｜017 2110 - 2170｜FDD｜5, 10, 15, 20｜IMT｜國際移動通信系統2100MHz頻帶

002 II (2)｜012 1850 - 1910｜012 1930 - 1990｜FDD｜1.4, 3, 5, 10, 15, 20｜PCS A-F(Band 25 的子集)｜個人通訊服務1900MHz頻帶

003 III (3)｜010 1710 - 1785｜010 1805 - 1880｜FDD｜1.4, 3, 5, 10, 15, 20｜DCS｜數字蜂窩系統1800MHz頻帶

004 IV (4)｜009 1710 - 1755｜013 2110 - 2155｜FDD｜1.4, 3, 5, 10, 15, 20｜AWS A-F(AWS-1)(Band 10 的子集)｜高級無線服務1700MHz頻帶

005 V (5)｜006 824 - 849｜006 869 - 894｜FDD｜1.4, 3, 5, 10｜Cellular/CLR(Band 26 的子集)｜移動蜂窩網絡850MHz頻帶

006 VI (6)｜007 830 - 840｜007 875 - 885｜FDD｜5, 10｜UMTS 800｜現已停用被 Band XIX (19) 代替

007 VII (7)｜021 2500 - 2570｜021 2620 - 2690｜FDD｜5, 10, 15, 20｜IMT-E｜擴展國際移動通信系統2600MHz頻帶

008 VIII (8)｜008880 - 915｜008925 - 960｜FDD｜1.4, 3, 5, 10｜E-GSM｜擴展全球移動通信系統900MHz頻帶

009 IX (9)｜012 1749.9 - 1784.9｜011 1844.9 - 1879.9｜FDD｜5, 10, 15, 20｜Japan UMTS 1700 / Japan DCS(Band 3 的子集)｜日本通用移動通訊系統1800MHz頻帶

010 X (10)｜011 1710 - 1770｜013 2110 - 2170｜FDD｜5, 10, 15, 20｜Extended AWS A-I(Band 4 的超集)｜擴展高級無線服務1700MHz頻帶IV (4) 擴展頻段

011 XI (11)｜009 1427.9 - 1447.9｜009 1475.9 - 1495.9｜FDD｜5, 10｜Lower PDC/LPDC｜個人數字蜂窩網絡1500MHz頻帶

012 XII (12)｜001 698 - 716｜001 728 - 746｜FDD｜1.4, 3, 5, 10｜Lower SMH/LSMH blocks A/B/C｜美國700MHz頻帶A/B/C塊

013 XIII (13)｜003 777 - 787｜003 747 - 757｜FDD｜5, 10｜Upper SMH/USMH block C｜美國700MHz頻帶C塊

014 XIV (14)｜004 788 - 798｜004 758 - 768｜FDD｜5, 10｜Upper SMH/USMH block D｜美國700MHz頻帶D塊

015 XV (15)｜014 1900 - 1920｜021 2600 - 2620｜FDD｜5, 10｜保留

016 XVI (16)｜015 2010 - 2025｜020 2585 - 2600｜FDD｜5, 10, 15｜保留

017 XVII (17)｜002 704 - 716｜002 734 - 746｜FDD｜5, 10｜Lower SMH/LSMH blocks B/C(Band 12 的子集)｜美國700MHz頻帶B/C塊XII (12) 子頻段

018 XVIII (18)｜002 815 - 830｜002 860 - 875｜FDD｜5, 10, 15｜Japan Lower 800(Band 26 的子集)｜日本850MHz頻帶

019 XIX (19)｜002 830 - 845｜002 875 - 890｜FDD｜5, 10, 15｜Japan Upper 800(Band 26 的子集)｜日本850MHz頻帶VI (6) 擴展頻段

020 XX (20)｜005 832 - 862｜005 791 - 821｜FDD｜5, 10, 15, 20｜EU Digital Dividend｜歐盟數字紅利800MHz頻段

021 XXI (21)｜009 1447.9 - 1462.9｜009 1495.9 - 1510.9｜FDD｜5, 10, 15｜Upper PDC/UPDC｜個人數字蜂窩網絡1500MHz頻帶

022 XXII (22)｜029 3410 - 3490｜030 3510 - 3590｜FDD｜5, 10, 15, 20｜FDD 3500MHz頻帶

023 XXIII (23)｜015 2000 - 2020｜016 2180 - 2200｜FDD｜1.4, 3, 5, 10｜S-Band a/k/a(AWS-4)｜S波段高級無線服務2000MHz頻帶

024 XXIV (24)｜011 1626.5 - 1660.5｜010 1525 - 1559｜FDD｜5, 10｜L-Band(US)｜L波段1600MHz頻帶

025 XXV (25)｜013 1850 - 1915｜014 1930 - 1995｜FDD｜1.4, 3, 5, 10, 15, 20｜Extended PCS/EPCS A-G(Band 2 的超集)｜擴展個人通訊服務1900MHz頻帶II (2) 擴展頻段

026 XXVI (26)｜005 814 - 849｜005 859 - 894｜FDD｜1.4, 3, 5, 10, 15, 20｜Extended CLR/ECLR(Band 5/6/18/19 的超集)｜擴展移動蜂窩網絡850MHz頻帶V (5), VI (6), XVIII (18) 擴展頻段

027 XXVII (27)｜005 807 - 824｜005 852 - 869｜FDD｜1.4, 3, 5, 10, 15｜SMR(與 Band 5 相鄰)｜專業移動無線電800MHz頻帶

028 XXVIII (28)｜005 703 - 748｜005 758 - 803｜FDD｜3, 5, 10, 15, 20｜APAC｜亞太地區700MHz頻帶

029 XXIX (29)｜005 N/A｜005 716 - 728｜FDD｜5, 10｜Lower SMH/LSMH blocks D/E(只用於載波聚合)｜美國700MHz頻帶D/E塊額外的載波聚合下行工作頻段

030 XXX (30)｜018 2305 - 2315｜018 2350 - 2360｜FDD｜5, 10｜WCS blocks A/B｜無線通訊服務A/B塊2300MHz頻帶

031 XXXI (31)｜452.5 - 457.5｜462.5 - 467.5｜FDD｜1.4, 3, 5｜無線電450MHz頻段

032 XXXII (32)｜N/A｜1452 - 1496｜FDD｜5, 10, 15, 20｜L-Band(只用於載波聚合)

033 XXXIII (33)｜016 1900 - 1920｜TDD｜5, 10, 15, 20｜Pre-IMT(Band 39 的子集)｜國際移動通信系統2100MHz頻帶

034 XXXIV (34)｜020 2010 - 2025｜TDD｜5, 10, 15｜IMT｜國際移動通信系統2100MHz頻帶

035 XXXV (35)｜014 1850 - 1910｜TDD｜1.4, 3, 5, 10, 15, 20｜PCS Uplink｜個人通訊服務1900MHz上行頻帶

036 XXXVI (36)｜019 1930 - 1990｜TDD｜1.4, 3, 5, 10, 15, 20｜PCS Downlink｜個人通訊服務1900MHz下行頻帶

037 XXXVII (37)｜017 1910 - 1930｜TDD｜5, 10, 15, 20｜PCS Duplex spacing｜個人通訊服務1900MHz雙工間隔頻帶

038 XXXVIII (38)｜023 2570 - 2620｜TDD｜5, 10, 15, 20｜IMT-E(Band 41 的子集)｜擴展國際移動通信系統2600MHz頻帶

039 XXXIX (39)｜015 1880 - 1920｜TDD｜5, 10, 15, 20｜DCS-IMT gap｜DCS-IMT 1900MHz頻帶

040 XL (40)｜021 2300 - 2400｜TDD｜5, 10, 15, 20

041 XLI (41)｜021 2496 - 2690｜TDD｜5, 10, 15, 20｜BRS/EBS｜寬頻廣播服務/教育寬頻服務2500MHz頻帶

042 XLII (42)｜021 3400 - 3600｜TDD｜5, 10, 15, 20｜TDD 3500MHz頻帶

043 XLIII (43)｜021 3600 - 3800｜TDD｜5, 10, 15, 20｜TDD 3700MHz頻帶

044 XLIV (44)｜002 703 - 803｜TDD｜5, 10, 15, 20｜APT｜亞太地區700MHz頻帶

045 XLV (45)｜002 1447 - 1467｜TDD｜5, 10, 15, 20｜L-Band(China)｜中國L波段1400MHz頻帶

046 XLVI (46)｜002 5150 - 5925｜TDD｜U-NII

047 XLVII (47)｜002 5855 - 5925｜TDD｜U-NII-4 (V2X)

048 XLVII (48)｜002 3550 - 3700｜TDD｜CBRS

未註冊｜1915 - 1920｜1995 - 2000｜FDD｜Extended PCS block H (AWS-2)(與 Band 25 相鄰)

未註冊｜1755 - 1780｜2155 - 2180｜FDD｜Extended AWS blocks G-J (AWS-3)(與 Band 4 相鄰)

研究中｜1980 - 2010｜2170 - 2200｜FDD｜MSS(與 Band 1 相鄰)

## 各地區的部署情況

下面的列表顯示了標準化的LTE頻段及其使用區域，主要的LTE頻帶以 粗體 顯示。

- EUTRAN 工作頻段號雙工模式為FDD的 I(1), III(3), VII(7), XXVIII(28)，雙工模式為TDD的 XXXVIII(38), XL(40) 適用於ITU的 1, 2, 3 類地區未來進行國際漫遊
- EUTRAN 工作頻段號雙工模式為FDD的 VIII(8) 長期來看未來可允許在ITU的 1, 2, 3 類地區進行國際漫遊
- EUTRAN 工作頻段號雙工模式為FDD的 XX(20) 適合在ITU的1類(歐洲/中東/非洲)地區漫遊
- EUTRAN 工作頻段號雙工模式為FDD的 II(2), IV(4) 適合在ITU的2類(美洲)地區漫遊

EUTRAN工作頻段號｜頻帶(MHz)｜通用名稱｜北美洲｜拉丁美洲｜歐洲｜亞洲｜非洲｜大洋洲

I (1)｜2100｜IMT｜否｜否｜瑞典(3)｜是中國大陸（中國聯通、中國電信）中華民國 （中華電信、台灣大哥大、遠傳電信、台灣之星）｜安哥拉(Unitel), 南非(Cell C)｜未有部署

II (2)｜1900｜PCS A-F｜美國(C Spire)｜多明尼加共和國(Tricom), 巴拉圭(Personal)｜否｜否｜否｜否

III (3)｜1800｜DCS｜否｜多明尼加共和國(Orange S.A.), 委內瑞拉(Digitel GSM)｜是｜中華民國（中華電信、遠傳電信、台灣大哥大）中國大陸（中國電信、中國聯通）｜是｜是

IV (4)｜1700｜AWS A-F｜美國(AT&T, T-Mobile, BendBroadband, Big River Telephone, C Spire, Leap, Verizon), 加拿大(Bell, Eastlink, MTS, Rogers, Telus, SaskTel)｜墨西哥(Telcel), 巴拉圭(Copaco), 烏拉圭(Ancel)計劃: 阿根廷(Movistar), 秘魯(Movistar)｜否｜否｜否｜否

V (5)｜850｜CLR｜未有部署｜未有部署｜否｜韓國(LG U+, SK Telecom)中國大陸（中國電信）｜否｜未有部署

VI (6)｜800｜現已停用｜不適用｜不適用｜不適用｜被 XIX (19) 代替｜不適用｜不適用

VII (7)｜2600｜IMT-E｜加拿大(Bell, Rogers)｜巴西(Claro, Oi, TIM, Vivo), 智利(Claro), 哥倫比亞(Une-EPM), 哥斯大黎加(ICE Celular)｜是｜是｜未有部署｜澳大利亞, 紐西蘭(未有部署)

VIII (8)｜900｜E-GSM｜否｜否｜瑞典(Net4Mobility)｜韓國(KT) 中國大陸（中國移動）中華民國（中華電信、台灣之星、亞太電信)｜未有部署｜計劃: 澳大利亞(Telstra)

IX (9)｜1700｜UMTS 1700｜否｜否｜否｜日本(EMOBILE)(被 III (3) 取代)｜否｜否

X (10)｜1700｜EAWS A-G｜未有部署｜未有部署｜否｜否｜否｜否

XI (11)｜1500｜LPDC｜否｜否｜否｜日本(au)｜否｜否

XII (12)｜700｜LSMH A/B/C｜美國(部分地區)｜否｜否｜否｜否｜否

XIII (13)｜700｜USMH C｜美國(Verizon)｜玻利維亞(Entel Bolivia)｜否｜烏茲別克斯坦(UCell)｜否｜否

XIV (14)｜700｜USMH D｜美國(公共安全)｜否｜否｜否｜否｜否

XV (15)｜保留｜保留｜不適用｜不適用｜保留｜不適用｜不適用｜不適用

XVI (16)｜保留｜保留｜不適用｜不適用｜保留｜不適用｜不適用｜不適用

XVII (17)｜700｜LSMH B/C｜美國(AT&T)｜否｜否｜否｜否｜否

XVIII (18)｜850｜Japan Lower 800｜否｜否｜否｜日本(au)(被 XXVI (26) 取代)｜否｜否

XIX (19)｜850｜Japan Upper 800｜否｜否｜否｜日本(NTT DoCoMo)(被 XXVI (26) 取代)｜否｜否

XX (20)｜800｜EUDD｜否｜否｜是｜卡達(ooredoo)｜坦尚尼亞(Smile), 烏干達(Orange S.A., Smile)｜否

XXI (21)｜1500｜UPDC｜否｜否｜否｜日本(NTT DoCoMo)｜否｜否

XXII (22)｜3500｜否｜否｜未有部署｜否｜否｜否

XXIII (23)｜2000｜S-Band｜美國(未有部署)｜否｜否｜否｜否｜否

XXIV (24)｜1600｜L-Band｜美國(未有部署)｜否｜否｜否｜否｜否

XXV (25)｜1900｜EPCS A-G｜美國(Sprint)｜未有部署｜否｜否｜否｜否

XXVI (26)｜850｜ECLR｜未有部署｜未有部署｜否｜未有部署｜否｜未有部署

XXVII (27)｜800｜SMR｜美國(未有部署)｜否｜否｜否｜否｜否

XXVIII (28)｜700｜APAC｜未有部署｜未有部署｜否｜中華民國（遠傳電信）｜否｜未有部署

XXIX (29)｜800｜LSMH D/E｜美國(AT&T)(未有部署)｜否｜否｜否｜否｜否

XXX (30)｜2300｜WCS｜美國(AT&T)(未有部署)｜否｜否｜否｜否｜否

XXXI (31)｜保留｜保留｜保留｜保留｜保留｜保留｜保留｜保留

XXXII (32)｜保留｜保留｜保留｜保留｜保留｜保留｜保留｜保留

XXXIII (33)｜TDD 2100｜IMT｜否｜否｜{否｜否｜否｜否

XXXIV (34)｜TDD 2100｜IMT｜否｜否｜否｜否｜否｜否

XXXV (35)｜TDD 1900｜PCS｜否｜否｜否｜否｜否｜否

XXXVI (36)｜TDD 1900｜PCS｜否｜否｜否｜否｜否｜否

XXXVII (37)｜TDD 1900｜PCS｜否｜否｜否｜否｜否｜否

XXXVIII (38)｜TDD 2600｜IMT-E｜否｜否｜否｜中國大陸(中國移動)｜否｜否

XXXIX (39)｜TDD 1900｜否｜否｜否｜中國大陸(中國移動)｜否｜否

XL (40)｜TDD 2300｜IMT-2000｜否｜否｜否｜中國大陸（中國移動、中國聯通、中國電信）｜{否｜否

XLI (41)｜TDD 2500｜BRS/EBS｜否｜否｜否｜中國大陸（中國移動、中國聯通、中國電信）｜否｜否

XLII (42)｜TDD 3500｜否｜否｜否｜否｜否｜否

XLIII (43)｜TDD 3700｜否｜否｜否｜否｜否｜否

XLIV (44)｜TDD 700｜APAC｜否｜否｜否｜中國(未有部署)｜否｜否

## 外部連結

- 3GPP UMTS Long Term Evolution page