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E-UTRA

E-UTRA(N)（Evolved Universal Terrestrial Radio Access (Network)，演进的通用陆面无线接入(网络)），属于3GPP LTE 的空中界面[1]，目前是 3GPP 的第八版本。与 HSPA 不同的是，LTE 的 E-UTRA 系一全新的系统，绝不相容于W-CDMA。它提供了更高的传输速率，低延迟和最佳化数据包的能力，用OFDMA无线接入给下行连接，SC-FDMA给上行连接。

EUTRAN architecture as part of a LTE and SAE network

特色

E-UTRA 具有如下的特色：

  • 峰值下载速率（Peak download rates）为292 Mbit/s的为4x4的天线，143 Mbit/s的天线为2x2的20 MHz的频谱[2]。
  • 峰值上传速率71 Mbit / s的每20 MHz的频谱[2]。
  • 弹性化的带宽在1.25 MHz到20 MHz之间. ：1.4 MHz，3 MHz，5 MHz，15 MHz和20 MHz的标准化。 相较之下, W-CDMA 一般只使用5 MHz频谱。
  • 频谱效率（频谱效率） 增加到 2-4 倍，远较 3GPP (HSPA) release 6 要好。
  • 低数据传输延迟
  • 支持终端移动速度高达350公里/小时或500公里/小时（取决于频段）。
  • 同时支持FDD和TDD的复式以及半双工FDD相同的无线接入技术。
  • 支持所有目前使用的频段的IMT系统由ITU-R的。
  • 相较于3G网络，同样使用femtocell和picocell的小半径基站，然macrocell半径超过100公里，覆盖距离显著提升。
  • 简化的体系结构：EUTRAN网络仅由eNodeB组成
  • 支持互操作（inter-operation）与其他系统（如GSM/EDGE/UMTS/CDMA2000/WiMAX……）
  • 封包交换（Packet switched）的无线接口。

基本原理

虽然随着UMTS与HSDPA技术和HSUPA技术及其发展，提供高数据传输速率的无线数据使用量预计将继续大幅增加，在未来几年由于需求的增加和提供的服务和内容上的搬迁，需要继续为最终用户削减成本。预计这一增长不仅需要更快的网络和无线电接口，但也更符合成本效益比，是现行标准可能的演变。 因此，3GPP的财团提出了要求。新的无线电接口（EUTRAN）和核心网络演进（系统架构演进SAE的），将满足这种需要。

EUTRAN 协定堆叠

EUTRAN 协定堆叠包含有[3]：

 
EUTRAN协议栈
  • 实体层[4]：执行从MAC所有讯息传输通道在空中接口。
  • MAC层[5]：MAC子层提供了一组逻辑通道，它的RLC子层复用物理层到传输通道。
  • RLC[6]：用于传送 PDCP 的 PDUs。它可以在3种不同模式的可靠性提供依据。 根据这个模式下，它可以提供： ARQ的错误校正，分割/串联的PDU，重新排序为序列交货，重复检测等等。
  • PDCP[7]：对于RRC层提供数据传输的加密和完整性保护。
  • RRC[8]：播的系统信息相关的接入层和运输的非接入层 （NAS）的消息。

接口层协议栈的EUTRAN：

  • NAS[9]： UE 和 MME 之间的网络协定。
  • IP

实体层（L1）的设计

E-UTRA采用正交频分复用（OFDM），多输入-多输出（MIMO）天线技术，根据不同的类别，可以使用终端以及波束形成的下行，以支持更多的用户，更高的数据传输速率和较低的处理能力需要对每一个手机。

EUTRAN 实体通道与讯号

下行 (DL)

下行有下列的实体通道[10]:

  • 实体控制通道（Physical Downlink Control Channel, PDCCH）承载各种各样的控制信息, 自适应的重传需要通过PDCCH进行上行授权.
  • 实体控制格式指示通道（Physical Control Format Indicator Channel, PCFICH）用于通知 PDCCH 的长度.
  • 实体混合ARQ指示通道（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel, PHICH）是使ACK／NACK的传输独立于 PDCCH的配置。PHICH占用的RE是在PBCH中指示的。
  • 实体下行共享通道（Physical Downlink Shared Channel, PDSCH）用于承载来自传输信道DSCH的数据. PDSCH 上有支援 QPSK, 16QAM 以及 64QAM.
  • 实体组播通道（Physical Multicast Channel, PMCH）用于使用单一频道（Single Frequency Network）组播频道。
  • 实体广播通道（Physical Broadcast Channel, PBCH）用于在Cell内传播系统基本资讯。

以及下列的讯号:

  • 同步器 (PSS and SSS) 是指 UE 发现 LTE cell 和执行初始同步。
  • 参考信号 (cell specific, MBSFN, and UE specific) 用于UE 针对不同的通道进行通道估计。
  • 定位参考信号（Positioning reference signals, PRS）, 在第九个版本中加入, 是指 UE 使用 OTDOA 定位（英语：Positioning (telecommunications)） (multilateration的一种)

上行 (UL)

上行支援三种实体通道:

  • 实体随机接入通道（Physical Random Access Channel, PRACH）是手机发出的请求识别讯号[11]。
  • 实体上行共享通道（Physical Uplink Shared Channel, PUSCH）用于承载来自传输信道USCH的数据。PUSCH 通道上可以存在TFCI。PDSCH 可支援 QPSK 模组，16QAM的并且根据用户设备类64QAM调制方式。PUSCH 是唯一的通道, 因为更大的带宽, 要使用 SC-FDMA。
  • 实体上行控制通道（Physical Uplink Control Channel, PUCCH）用于承载控制资讯. 请注意，仅包含控制信息的上行研究DL承认以及相关的CQI报告，所有的UL编码和分配参数已知的网络侧，并传讯给 UE在PDCCH。

以及下列的讯号:

  • 参考信号（Reference signals, RS）：RS存在于每个RB中，RS的位置会因发射天线的数量、CP的形式等不同而不同。
  • 探测参考信号（Sounding reference signals, SRS）：由enodeB使用于评估上行通道, SRS是UE 发送的全频带参考信号。

使用者设备 (UE) 分类

在 3GPP 第 10 版协议中定义的 8 种 LTE UE 工作类型定义[2] 所取得最大数据速率和MIMO功能的支持.

User
equipment
Category 		最大 L1
下行
数据速率
(Mbit/s) 		MIMO
实现下行速率的最大层面数
 最大 L1
上行
数据速率
(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的数据传输速率传送数据不包括不同协议层间的开销损耗。

注2：Category 8指定的3.0 Gbps/1.5 Gbps是扇区级能接近的总数据峰值速率。单个用户的实际最大数据速率为1.2 Gbps的（下行）和600 Mbps（上行）[12]。

注3：最大数据传输速率给出的是在使用 20 MHz 带宽时的速率。 当适用的带宽更小时最大数据传输速率将会更低。

EUTRAN发布

  • 版本8，2008年定版，是第一份LTE标准。
  • 版本9，2009年定版，包括一些增加的实体层，如dual layer (MIMO)的波束传输（beamforming transmission）或定位（positioning）支持。
  • 发布10，2011年定版，引入LTE强化功能，如载波聚合（carrier aggregation），上行的SU-MIMO或中继（relay），用于处理L1峰值数据（L1 peak data）速率增加。

所有LTE的设计都保持向下相容性，版本8的client可以在版本10的网络上执行。

具体频带

3GPP TS 36.101中，表 5.5-1 的“E-UTRA工作频段”和 5.6.1-1 的“E-UTRA信道带宽”，[13]下表中列出指定频段的LTE和每个上市波段的信道带宽支持:

EUTRAN
工作频段号 		上行工作频段
BS接收
UE发送
(MHz) 		下行工作频段
BS发送
UE接收
(MHz) 		双工模式 信道带宽(MHz) 通用名称 简介
001 I (1) 017 1920 - 1980 017 2110 - 2170 FDD 5, 10, 15, 20 IMT 国际移动通信系统2100MHz频带
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) 		个人通讯服务1900MHz频带
003 III (3) 010 1710 - 1785 010 1805 - 1880 FDD 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 DCS 数字蜂窝系统1800MHz频带
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) 		高级无线服务1700MHz频带
005 V (5) 006 824 - 849 006 869 - 894 FDD 1.4, 3, 5, 10 Cellular/CLR
(Band 26 的子集) 		移动蜂窝网络850MHz频带
006 VI (6) 007 830 - 840 007 875 - 885 FDD 5, 10 UMTS 800 现已停用
被 Band XIX (19) 代替
007 VII (7) 021 2500 - 2570 021 2620 - 2690 FDD 5, 10, 15, 20 IMT-E 扩展国际移动通信系统2600MHz频带
008 VIII (8) 008880 - 915 008925 - 960 FDD 1.4, 3, 5, 10 E-GSM 扩展全球移动通信系统900MHz频带
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) 		日本通用移动通讯系统1800MHz频带
010 X (10) 011 1710 - 1770 013 2110 - 2170 FDD 5, 10, 15, 20 Extended AWS A-I
(Band 4 的超集) 		扩展高级无线服务1700MHz频带
IV (4) 扩展频段
011 XI (11) 009 1427.9 - 1447.9 009 1475.9 - 1495.9 FDD 5, 10 Lower PDC/LPDC 个人数字蜂窝网络1500MHz频带
012 XII (12) 001 698 - 716 001 728 - 746 FDD 1.4, 3, 5, 10 Lower SMH/LSMH blocks A/B/C 美国700MHz频带A/B/C块
013 XIII (13) 003 777 - 787 003 747 - 757 FDD 5, 10 Upper SMH/USMH block C 美国700MHz频带C块
014 XIV (14) 004 788 - 798 004 758 - 768 FDD 5, 10 Upper SMH/USMH block D 美国700MHz频带D块
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) 		美国700MHz频带B/C块
XII (12) 子频段
018 XVIII (18) 002 815 - 830 002 860 - 875 FDD 5, 10, 15 Japan Lower 800
(Band 26 的子集) 		日本850MHz频带
019 XIX (19) 002 830 - 845 002 875 - 890 FDD 5, 10, 15 Japan Upper 800
(Band 26 的子集) 		日本850MHz频带
VI (6) 扩展频段
020 XX (20) 005 832 - 862 005 791 - 821 FDD 5, 10, 15, 20 EU Digital Dividend 欧盟数字红利800MHz频段
021 XXI (21) 009 1447.9 - 1462.9 009 1495.9 - 1510.9 FDD 5, 10, 15 Upper PDC/UPDC 个人数字蜂窝网络1500MHz频带
022 XXII (22) 029 3410 - 3490 030 3510 - 3590 FDD 5, 10, 15, 20 FDD 3500MHz频带
023 XXIII (23) 015 2000 - 2020 016 2180 - 2200 FDD 1.4, 3, 5, 10 S-Band a/k/a(AWS-4) S波段高级无线服务2000MHz频带
024 XXIV (24) 011 1626.5 - 1660.5 010 1525 - 1559 FDD 5, 10 L-Band(US) L波段1600MHz频带
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) 		扩展个人通讯服务1900MHz频带
II (2) 扩展频段
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) 		扩展移动蜂窝网络850MHz频带
V (5), VI (6), XVIII (18) 扩展频段
027 XXVII (27) 005 807 - 824 005 852 - 869 FDD 1.4, 3, 5, 10, 15 SMR
(与 Band 5 相邻) 		专业移动无线电800MHz频带
028 XXVIII (28) 005 703 - 748 005 758 - 803 FDD 3, 5, 10, 15, 20 APAC 亚太地区700MHz频带
029 XXIX (29) 005 N/A 005 716 - 728 FDD 5, 10 Lower SMH/LSMH blocks D/E
(只用于载波聚合) 		美国700MHz频带D/E块
额外的载波聚合下行工作频段
030 XXX (30) 018 2305 - 2315 018 2350 - 2360 FDD 5, 10 WCS blocks A/B 无线通讯服务A/B块2300MHz频带
031 XXXI (31) 452.5 - 457.5 462.5 - 467.5 FDD 1.4, 3, 5 无线电450MHz频段
032 XXXII (32) N/A 1452 - 1496 FDD 5, 10, 15, 20 L-Band
(只用于载波聚合)
033 XXXIII (33) 016 1900 - 1920 TDD 5, 10, 15, 20 Pre-IMT
(Band 39 的子集) 		国际移动通信系统2100MHz频带
034 XXXIV (34) 020 2010 - 2025 TDD 5, 10, 15 IMT 国际移动通信系统2100MHz频带
035 XXXV (35) 014 1850 - 1910 TDD 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 PCS Uplink 个人通讯服务1900MHz上行频带
036 XXXVI (36) 019 1930 - 1990 TDD 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 PCS Downlink 个人通讯服务1900MHz下行频带
037 XXXVII (37) 017 1910 - 1930 TDD 5, 10, 15, 20 PCS Duplex spacing 个人通讯服务1900MHz双工间隔频带
038 XXXVIII (38) 023 2570 - 2620 TDD 5, 10, 15, 20 IMT-E
(Band 41 的子集) 		扩展国际移动通信系统2600MHz频带
039 XXXIX (39) 015 1880 - 1920 TDD 5, 10, 15, 20 DCS-IMT gap DCS-IMT 1900MHz频带
040 XL (40) 021 2300 - 2400 TDD 5, 10, 15, 20
041 XLI (41) 021 2496 - 2690 TDD 5, 10, 15, 20 BRS/EBS 宽带广播服务/教育宽带服务2500MHz频带
042 XLII (42) 021 3400 - 3600 TDD 5, 10, 15, 20 TDD 3500MHz频带
043 XLIII (43) 021 3600 - 3800 TDD 5, 10, 15, 20 TDD 3700MHz频带
044 XLIV (44) 002 703 - 803 TDD 5, 10, 15, 20 APT 亚太地区700MHz频带
045 XLV (45) 002 1447 - 1467 TDD 5, 10, 15, 20 L-Band(China) 中国L波段1400MHz频带
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
未注册 1915 - 1920 1995 - 2000 FDD Extended PCS block H (AWS-2)
(与 Band 25 相邻)
未注册 1755 - 1780 2155 - 2180 FDD Extended AWS blocks G-J (AWS-3)
(与 Band 4 相邻)
研究中 1980 - 2010 2170 - 2200 FDD MSS
(与 Band 1 相邻)

各地区的部署情况

参见：LTE网络列表

下面的列表显示了标准化的LTE频段及其使用区域，主要的LTE频带以 粗体 显示。

  • EUTRAN 工作频段号双工模式为FDD的 I(1), III(3), VII(7), XXVIII(28)，双工模式为TDD的 XXXVIII(38), XL(40) 适用于ITU的 1, 2, 3 类地区未来进行国际漫游
  • EUTRAN 工作频段号双工模式为FDD的 VIII(8) 长期来看未来可允许在ITU的 1, 2, 3 类地区进行国际漫游
  • EUTRAN 工作频段号双工模式为FDD的 XX(20) 适合在ITU的1类(欧洲/中东/非洲)地区漫游
  • EUTRAN 工作频段号双工模式为FDD的 II(2), IV(4) 适合在ITU的2类(美洲)地区漫游
EUTRAN
工作频段号		 频带(MHz) 通用名称 北美洲 拉丁美洲 欧洲 亚洲 非洲 大洋洲
I (1) 2100 IMT 否 否 瑞典(3) 是
中国大陆（中国联通、中国电信）
中华民国 （中华电信、台湾大哥大、远传电信、台湾之星）		 安哥拉(Unitel), 南非(Cell C) 未有部署
II (2) 1900 PCS A-F 美国(C Spire) 多米尼加共和国(Tricom), 巴拉圭(Personal) 否 否 否 否
III (3) 1800 DCS 否 多米尼加共和国(Orange S.A.), 委内瑞拉(Digitel GSM) 是 中华民国（中华电信、远传电信、台湾大哥大）[14]
中国大陆（中国电信、中国联通）		 是 是
IV (4) 1700 AWS A-F 美国(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), 乌拉圭(Ancel)
计划: 阿根廷(Movistar), 秘鲁(Movistar)		 否 否 否 否
V (5) 850 CLR 未有部署 未有部署 否 韩国(LG U+, SK Telecom)
中国大陆（中国电信）		 否 未有部署
VI (6) 800 现已停用 不适用 不适用 不适用 被 XIX (19) 代替 不适用 不适用
VII (7) 2600 IMT-E 加拿大(Bell, Rogers) 巴西(Claro, Oi, TIM, Vivo), 智利(Claro), 哥伦比亚(Une-EPM), 哥斯达黎加(ICE Celular) 是 是 未有部署 澳大利亚, 新西兰
(未有部署)
VIII (8) 900 E-GSM 否 否 瑞典(Net4Mobility) 韩国(KT)
中国大陆（中国移动）
中华民国（中华电信、台湾之星、亚太电信)		 未有部署 计划: 澳大利亚(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 美国(部分地区) 否 否 否 否 否
XIII (13) 700 USMH C 美国(Verizon) 玻利维亚(Entel Bolivia) 否 乌兹别克斯坦(UCell) 否 否
XIV (14) 700 USMH D 美国(公共安全) 否 否 否 否 否
XV (15) 保留 保留 不适用 不适用 保留 不适用 不适用 不适用
XVI (16) 保留 保留 不适用 不适用 保留 不适用 不适用 不适用
XVII (17) 700 LSMH B/C 美国(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 卡塔尔(ooredoo) 坦桑尼亚(Smile), 乌干达(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 美国
(未有部署)		 否 否 否 否 否
XXIV (24) 1600 L-Band 美国
(未有部署)		 否 否 否 否 否
XXV (25) 1900 EPCS A-G 美国(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 美国
(未有部署)		 否 否 否 否 否
XXVIII (28) 700 APAC 未有部署 未有部署 否 中华民国（远传电信）
计划：中华民国（台湾大哥大）[15]		 否 未有部署
XXIX (29) 800 LSMH D/E 美国(AT&T)
(未有部署)		 否 否 否 否 否
XXX (30) 2300 WCS 美国(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 中国大陆(中国移动) 否 否
XXXIX (39) TDD 1900 否 否 否 中国大陆(中国移动) 否 否
XL (40) TDD 2300 IMT-2000 否 否 否 中国大陆（中国移动、中国联通、中国电信） 否 否
XLI (41) TDD 2500 BRS/EBS 否 否 否 中国大陆（中国移动、中国联通、中国电信） 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 中国
(未有部署)		 否 否

注释

  1. ^ 3GPP UMTS Long Term Evolution page. [2011-06-15]. （原始内容存档于2013-08-04）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 3GPP TS 36.306 E-UTRA User Equipment radio access capabilities. [2011-06-15]. （原始内容存档于2011-02-17）. 
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参见

外部链接

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