Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с 3.75G )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Часть серии о
Поколения мобильных телефонов
Мобильная связь
Аналоговый
Цифровой
Знак HSPA + отображается в панели уведомлений на смартфоне на базе Android.

Evolved High Speed Packet Access или HSPA + или HSPA (Plus) или HSPAP это технический стандарт для беспроводной широкополосной связи. Это вторая фаза HSPA, которая была представлена ​​в версии 7 3GPP и далее улучшается в более поздних версиях 3GPP. HSPA + может достигать скорости передачи данных до 42,2 Мбит / с. [1] В нем представлены технологии антенных решеток, такие как формирование диаграммы направленности и связь с несколькими входами и выходами.(MIMO). Формирование луча фокусирует передаваемую мощность антенны в луче в направлении пользователя. MIMO использует несколько антенн на передающей и принимающей стороне. В последующих выпусках стандарта была введена работа с двумя несущими, то есть одновременное использование двух несущих по 5 МГц. HSPA + - это эволюция HSPA, которая модернизирует существующую сеть 3G и предоставляет операторам связи метод перехода на скорости 4G, которые более сопоставимы с изначально доступными скоростями новых сетей LTE, без развертывания нового радиоинтерфейса. HSPA + не следует путать с LTE , в котором используется радиоинтерфейс на основе модуляции с ортогональным частотным разделением каналов и множественного доступа. [2]

Advanced HSPA + является дальнейшим развитием HSPA + и обеспечивает скорости передачи данных до 84,4 и 168  мегабит в секунду (Мбит / с) для мобильного устройства (нисходящий канал) и 22 Мбит / с для мобильного устройства (восходящий канал) при идеальных условиях сигнала. Технически это достигается за счет использования метода с несколькими антеннами, известного как MIMO (для «нескольких входов и нескольких выходов») и модуляции более высокого порядка (64QAM) или объединения нескольких ячеек в одну с помощью метода, известного как Dual-Cell HSDPA. .

Downlink [ править ]

Развитый HSDPA (HSPA +) [ править ]

Evolved HSDPA сеть теоретически может поддерживать до 28 Мбит / с и 42 Мбит / с с одной несущей 5 МГц для Rel7 (MIMO с 16QAM) и Rel8 ( 64-КАМ + MIMO ), в хороших условиях канала с низкой корреляции между передающими антенны. Хотя реальные скорости намного ниже. Помимо увеличения пропускной способности от удвоения количества используемых ячеек, также может быть достигнут некоторый выигрыш от разнесения и совместного планирования. [3]QoS (качество обслуживания) может быть особенно улучшено для конечных пользователей с плохим радиоприемом, когда они не могут извлечь выгоду из других улучшений пропускной способности WCDMA (MIMO и модуляция более высокого порядка) из-за плохого качества радиосигнала. В 3GPP элемент исследования был завершен в июне 2008 года. Результаты можно найти в техническом отчете 25.825. [4] Альтернативный метод удвоения скорости передачи данных - это удвоение полосы пропускания до 10 МГц (т. Е. 2 ​​× 5 МГц) с помощью DC-HSDPA.

Dual-Carrier HSDPA (DC-HSDPA) [ править ]

Dual-Carrier HSDPA , также известный как Dual-Cell HSDPA, является частью спецификации 3GPP Release 8. Это естественная эволюция HSPA посредством агрегации несущих в нисходящем канале. Лицензии UMTS часто выдаются как парные распределения 5, 10 или 20 МГц. Основная идея функции с несколькими несущими заключается в достижении лучшего использования ресурсов и эффективности использования спектра за счет совместного распределения ресурсов и балансировки нагрузки между несущими нисходящей линии связи. [5]

Были введены новые категории пользовательского оборудования HSDPA 21-24 , которые поддерживают DC-HSDPA. DC-HSDPA может поддерживать до 42,2 Мбит / с, но, в отличие от HSPA, ему не нужно полагаться на передачу MIMO.

Поддержка MIMO в сочетании с DC-HSDPA позволит операторам, развертывающим MIMO версии 7, воспользоваться функциональностью DC-HSDPA, как определено в версии 8. В то время как в версии 8 DC-HSDPA может работать только на соседних несущих, в версии 9 это также допускается. парные соты могут работать в двух разных частотных диапазонах. Более поздние версии позволяют использовать до четырех носителей одновременно.

Начиная с версии 9 можно будет использовать DC-HSDPA в сочетании с MIMO на обеих несущих. Поддержка MIMO в сочетании с DC-HSDPA позволит операторам еще больше увеличить пропускную способность в своей сети. Это обеспечит теоретическую скорость до 84,4 Мбит / с. [6] [7]

Категории пользовательского оборудования (UE) [ править ]

Следующая таблица основана на таблице 5.1a версии 11 3GPP TS 25.306 [8] и показывает максимальные скорости передачи данных для различных классов устройств и с помощью какой комбинации функций они достигаются. Скорость передачи данных для каждой ячейки на поток ограничена Максимальным количеством битов транспортного блока HS-DSCH, принятым в пределах TTI HS-DSCH, и Минимальным интервалом между TTI.. TTI составляет 2 мс. Так, например, Cat 10 может декодировать 27 952 бит / 2 мс = 13,976 Мбит / с (а не 14,4 Мбит / с, как часто ошибочно утверждают). Категории 1–4 и 11 имеют интервалы между TTI 2 или 3, что снижает максимальную скорость передачи данных на этот коэффициент. Dual-Cell и MIMO 2x2 каждый умножают максимальную скорость передачи данных на 2, потому что несколько независимых транспортных блоков передаются по разным несущим или пространственным потокам соответственно. Скорости передачи данных, указанные в таблице, округлены до одного десятичного знака.

Категории усовершенствованного пользовательского оборудования (UE) HSDPA
КатегорияРелизМаксимум. количество кодов
HS-DSCH
(на ячейку)		Модуляция [примечание 1]MIMO, многоканальныйКодовая скорость
при макс. Скорость
передачи данных [примечание 2]		Максимум.
Скорость нисходящего канала
(Мбит / с) [примечание 3]
1371564-QAM.8217.6
1471564-QAM.9821.1
1571516-QAMMIMO 2x2.8123.4
1671516-QAMMIMO 2x2.9728.0
1771564-QAM.8217.6
1516-QAMMIMO 2x2.8123.4
1871564-QAM.9821.1
1516-QAMMIMO 2x2.9728.0
198 [note 4]1564-QAMMIMO 2x2.8235.3
208 [note 5]1564-QAMMIMO 2x2.9842.2
2181516-QAMDual-Cell.8123.4
2281516-QAMDual-Cell.9728.0
2381564-QAMDual-Cell.8235.3
2481564-QAMDual-Cell.9842.2
2591516-QAMDual-Cell + MIMO 2x2.8146.7
2691516-QAMDual-Cell + MIMO 2x2.9755.9
2791564-QAMDual-Cell + MIMO 2x2.8270.6
2891564-QAMDual-Cell + MIMO 2x2.9884.4
29101564-QAMTriple-Cell.9863.3
30101564-QAMTriple-Cell + MIMO 2x2.98126.6
31101564-QAMQuad-Cell.9884.4
32101564-QAMQuad-Cell + MIMO 2x2.98168.8
33111564-QAMHexa-Cell.98126.6
34111564-QAMHexa-Cell + MIMO 2x2.98253.2
35111564-QAMOcta-Cell.98168.8
36111564-QAMOcta-Cell + MIMO 2x2.98337.5
37111564-QAMDual-Cell + MIMO 4x4.98168.8
38111564-QAMQuad-Cell + MIMO 4x4.98337.5
Notes:
  1. ^ 16-QAM implies QPSK support, 64-QAM implies 16-QAM and QPSK support.
  2. ^ The maximal code rate is not limited. A value close to 1 in this column indicates that the maximum data rate can be achieved only in ideal conditions. The device is therefore connected directly to the transmitter to demonstrate these data rates.
  3. ^ The maximum data rates given in the table are physical layer data rates. Application layer data rate is approximately 85% of that, due to the inclusion of IP headers (overhead information) etc.
  4. ^ Category 19 was specified in Release 7 as "For further use". Not until Release 8 simultaneous use of 64QAM and MIMO were allowed to obtain the specified max. data rate.
  5. ^ Category 20 was specified in Release 7 as "For further use". Not until Release 8 simultaneous use of 64QAM and MIMO were allowed to obtain the specified max. data rate.

Uplink[edit]

Dual-Carrier HSUPA (DC-HSUPA)[edit]

Dual-Carrier HSUPA, also known as Dual-Cell HSUPA, is a wireless broadband standard based on HSPA that is defined in 3GPP UMTS release 9. Dual Cell (DC-)HSUPA is the natural evolution of HSPA by means of carrier aggregation in the uplink.[9] UMTS licenses are often issued as 10 or 15 MHz paired spectrum allocations. The basic idea of the multicarrier feature is to achieve better resource utilization and spectrum efficiency by means of joint resource allocation and load balancing across the uplink carriers.

Similar enhancements as introduced with Dual-Cell HSDPA in the downlink for 3GPP Release 8 were standardized for the uplink in 3GPP Release 9, called Dual-Cell HSUPA. The standardisation of Release 9 was completed in December 2009.[10][11][12]

User Equipment (UE) Categories[edit]

The following table shows uplink speeds for the different categories of Evolved HSUPA.

Evolved HSUPA User Equipment (UE) categories
HSUPA
Category		ReleaseMax.
Uplink
Speed
(Mbit/s)		Modulation
7711.5QPSK & 16QAM
8911.52 ms, dual cell E-DCH operation, QPSK only;
(see 3GPP Rel 11 TS 25.306 table 5.1g)
9922.92 ms, dual cell E-DCH operation, QPSK and 16QAM;
(see 3GPP Rel 11 TS 25.306 table 5.1g)
101117.252 ms, QPSK, 16QAM, and 64QAM;
(see 3GPP Rel 11 TS 25.306 table 5.1g)
111122.92 ms, uplink MIMO, QPSK and 16QAM;
(see 3GPP Rel 11 TS 25.306 table 5.1g)
121134.52 ms, uplink MIMO, QPSK, 16QAM, and 64QAM;
(see 3GPP Rel 11 TS 25.306 table 5.1g)

Multi-carrier HSPA (MC-HSPA)[edit]

The aggregation of more than two carriers has been studied and 3GPP Release 11 is scheduled to include 4-carrier HSPA. The standard was scheduled to be finalised in Q3 2012 and first chipsets supporting MC-HSPA in late 2013. Release 11 specifies 8-carrier HSPA allowed in non-contiguous bands with 4 × 4 MIMO offering peak transfer rates up to 672 Mbit/s.

The 168 Mbit/s and 22 Mbit/s represent theoretical peak speeds. The actual speed for a user will be lower. In general, HSPA+ offers higher bitrates only in very good radio conditions (very close to the cell tower) or if the terminal and network both support either MIMO or Dual-Cell HSDPA, which effectively use two parallel transmit channels with different technical implementations.

The higher 168 Mbit/s speeds are achieved by using multiple carriers with Dual-Cell HSDPA and 4-way MIMO together simultaneously.[13][14]

All-IP architecture[edit]

A flattened all-IP architecture is an option for the network within HSPA+. In this architecture, the base stations connect to the network via IP (often Ethernet providing the transmission), bypassing legacy elements for the user's data connections. This makes the network faster and cheaper to deploy and operate. The legacy architecture is still permitted with the Evolved HSPA and is likely to exist for several years after adoption of the other aspects of HSPA+ (higher order modulation, multiple streams, etc.).

This 'flat architecture' connects the 'user plane' directly from the base station to the GGSN external gateway, using any available link technology supporting TCP/IP. The definition can be found in 3GPP TR25.999. The user's data flow bypasses the Radio Network Controller (RNC) and the SGSN of the previous 3GPP UMTS architecture versions, thus simplifying the architecture, reducing costs and delays. This is nearly identical to the 3GPP Long Term Evolution (LTE) flat architecture as defined in the 3GPP standard Rel-8. The changes allow cost effective modern link layer technologies such as xDSL or Ethernet, and these technologies are no longer tied to the more expensive and rigid requirements of the older standard of SONET/SDH and E1/T1 infrastructure.

There are no changes to the 'control plane'.

Nokia Siemens Networks Internet HSPA (I-HSPA) was the first commercial solution implementing the Evolved HSPA flattened all-IP architecture.[15]

Deployment[edit]

Main article: List of HSPA+ networks

See also[edit]

  • Comparison of wireless data standards
  • High Speed Packet Access
  • List of UMTS networks
  • List of HSDPA networks
  • List of HSUPA networks
  • List of HSPA+ networks

References[edit]

  1. ^ "HSPA". About Us. Archived from the original on 2017-07-09. Retrieved 2016-03-30.
  2. ^ "Ericsson Review #1 2009 - Continued HSPA Evolution of mobile broadband" (PDF). Ericsson.com. 27 January 2009. Archived from the original (PDF) on 5 June 2014. Retrieved 2014-06-01.
  3. ^ R1-081546, “Initial multi-carrier HSPA performance evaluation”, Ericsson, 3GPP TSG-RAN WG1 #52bis, April, 2008
  4. ^ "3GPP specification: 25.825". 3gpp.org.
  5. ^ "Dual-Cell HSPA and its Future Evolution - Nomor Research". nomor. 2010-10-10. Archived from the original on 2014-02-01. Retrieved 2016-03-30.
  6. ^ "2009-03: Standardisation updates on HSPA Evolution - Nomor Research". nomor. 2010-10-10. Archived from the original on 2014-02-01. Retrieved 2016-03-30.
  7. ^ "Dual carrier HSPA: DC-HSPA, DC-HSPDA". Archived from the original on 2018-11-20. Retrieved 2016-03-14.
  8. ^ 3GPP TS 25.306 v11.0.0 http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25306.htm
  9. ^ "Nomor 3GPP Newsletter 2009-03: Standardisation updates on HSPA Evolution". Archived from the original on 2014-02-01. Retrieved 2016-03-14.
  10. ^ 3GPP releases
  11. ^ Nomor 3GPP Newsletter 2009-03: Standardisation updates on HSPA Evolution Archived 2014-02-01 at the Wayback Machine, nomor.de
  12. ^ "Nomor Research White Paper: Dual-Cell HSDPA and its Evolution". Archived from the original on 2014-02-01. Retrieved 2016-03-14.
  13. ^ Klas Johansson; Johan Bergman; Dirk Gerstenberger; Mats Blomgren; Anders Wallén (28 January 2009). "Multi-Carrier HSPA Evolution" (PDF). Ericsson.com. Archived from the original (PDF) on 26 May 2013. Retrieved 2014-06-01.
  14. ^ "White paper Long Term HSPA Evolution Mobile broadband evolution beyond 3GPP Release 10" (PDF). Nokiaslemensnetworks.com. 14 December 2010. Retrieved 2014-06-01.
  15. ^ [1] Archived January 2, 2011, at the Wayback Machine

External links[edit]

  • 3GPP Specifications Home Page
  • ETSI GSM UMTS 3GPP Numbering Cross Reference
  • HSPA LTE Link Budget Comparison
  • Public HSPA Discussion Forum
  • EDGE, HSPA & LTE
  • QUALCOMM to Deliver 28 Mbps Mobile Broadband with HSPA+
  • HSPA+ Upgrade in Sri Lanka [2]
  • Sri Lanka; Local 28.8 Mbit/s downlink HSPA trial a 'success'[3]
  • HSPA now "officially" 4G