E-UTRAN

**E-UTRA(N)**（Evolved Universal Terrestrial Radio Access (Network)，演進的通用陸面無線接入 (網絡)），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 網絡，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 網絡僅由 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，需要繼續為最終用戶削減成本。預計這一增長不僅需要更快的網絡和無線電接口，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）和核心網絡演進（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：播的系統信息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，以支持更多的用戶，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信息，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 的並且根據用戶設備類 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，僅包含控制信息的上行研究 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絡側，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.

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。單個用戶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:

## 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

## 注釋

## 參見

* 4G
* 電腦裝置頻寬列表

## 外部連結

* 3GPP UMTS Long Term Evolution page