第二章 LTE 相關系統概述
2.2 LTE 系統模型簡介
此標準由第三代合作夥伴計劃（3GPP）於 2008 年制訂出 Release 8 版本，更因改進而提出 Release 9 版本。LTE 是演進至 4G 前的過度版 本，也俗稱為 3.9G。該標準結合舊有的 GSM/EDGE 和 UMTS/HSPA 網路技 術，並應用調變技術而達到提升網路容量及速度之效果。
圖 2-5 LTE 網路架構[12]
如圖 2-5，LTE 網路架構細分為無線部分 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)與核心網路部分 EPC (Evolved Packet Core)。無線架構介面由用戶設備（User Equipment，
UE）與基地台(Evolved Node B，eNodeB)之間的通訊組成，而核心網路 結合全 IP 網路之協定與多重網路存取架構，並過濾出用戶層面(User Plane)與控制層面(Control Plane)，由不同元件管理。
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在訊息傳輸方面區分出 Control-Plane 與 User-Plane，進而分類成 網路控制封包及用戶實際傳輸的資料封包；Control-Plane 傳輸路徑為介 於用戶設備（User Equipment，UE）、基地台(Evolved Node B，
eNodeB，eNB)和移動性管理組件（Mobility Management Entity，
MME），而 User-Plane 傳輸路徑則介於 UEeNB、服務閘道(Serving
Gateway，S-GW)和封包資料網路閘道(Packet Data Network Gateway，
PDN-GW)之間；以上為實證有效的管理系統，也可針對個別的設計與改良 而產生不同的設計方針。
在無線部分架構中包含用戶設備（UE）、基地台(eNB)，UE 透過無線 介面 LTE-Uu 與 eNB 通訊。其中 LTE-Uu 共分為三層，Layer 3: Non-Access Stratum (NAS)功能為移動性管理組件(MME)、傳輸承載
(Bearers)設定、封包資料網路閘道(PDN-GW)。Radio Resource Control (RRC)管理無線資源與 RRC 下各層設定。Layer 2: Packet Data
Convergence Protocol (PDCP)則處理標頭壓縮及加密動作。Radio Link Control (RLC)包含了 ARQ、HARQ 重傳機制及為了配合下層 MAC 的 frame 大小進行封包的分割與重組。Medium Access Control (MAC)則進行 QoS 排程動作。Layer 1: Physical (PHY)則將資料轉為實體訊號發送，使用 技術諸如 OFDMA、MIMO 等。圖 2-6 為無線介面 LTE-Uu 示意圖。
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圖 2-6 無線介面 LTE-Uu[12]
其中在 LTE 系統中值得一提的是 eNodeB。其非常重要之任務是用戶 排程，在 eNodeB 裡的排程器(scheduler)會將可用的資源塊(Resource Block，RB)固定編號以方便管理及排程。在目前 LTE-A 系統中，訊號處 理方面捨棄了舊有數據資料和語音資料分別傳送至封包交換領域
(Packet-Switched Domain，PS domain)及線路交換領域(Circuit-Switched Domain，CS domain)，進而整合成一個全 IP 網路(all-IP Network)，無論語音資料和數據資料，完全以資料封包(packet)為傳送 單位，以上機制不但可將網路利用率(efficiency)提高，而且可使系統 架構更簡單。然而在全 IP 網路(all-IP Network)中維持 VoIP(Voice over Internet Protocol，網路電話)的服務品質(Quality of
service，QoS)是非常不容易達成的目標，因為受限於即時服務之用戶的 延遲時間(delay)和封包遺失(loss)，而且 IP 網路因為封包交換的特 性，所以造成封包延遲過長 (Long Delay)、傳送時間抖動 (Jitter)以 及封包遺失 (Packet Loss)等問題，是大家致力突破的議題。
17 架構為三個項目：移動性管理組件（Mobility Management Entity，
MME）、服務閘道(Serving Gateway，S-GW)與封包資料網路閘道(Packet Data Network Gateway，PDN-GW)。
MME 即網路管理者，管理從控制層面來的訊息，也處理閒置模式 (Idle Mode)時的移動管理、演進數據封包系統(Evolved Packet System，EPS)的傳輸承載(Bearer)管理、非存取層(Non-access
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