Высокоскоростной пакетный доступ

Индикатор HSPA + отображается в тени уведомлений на смартфоне Android с поддержкой 3G и версией 6.0.1 (Marshmallow) .

Высокоскоростной пакетный доступ ( HSPA ) ^[1] - это объединение двух мобильных протоколов , высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи (HSDPA) и высокоскоростного пакетного доступа по восходящей линии связи (HSUPA), которое расширяет и улучшает производительность существующих сетей мобильной связи 3G с использованием Протоколы WCDMA . Дальнейший улучшенный стандарт 3GPP , Evolved High Speed ​​Packet Access (также известный как HSPA +), был выпущен в конце 2008 года с последующим его принятием во всем мире, начавшимся в 2010 году. Новый стандарт позволяет достигать скорости передачи данных до 337 Мбит / с в нисходящем канале. и 34 Мбит / с в восходящем канале. Однако на практике такие скорости достигаются редко. ^[2]

Обзор [ править ]

Первые спецификации HSPA поддерживали повышенные пиковые скорости передачи данных до 14 Мбит / с в нисходящей линии связи и 5,76 Мбит / с в восходящей линии связи. Он также сократил задержку и обеспечил до пяти раз большую пропускную способность системы в нисходящем канале и до двух раз больше пропускной способности системы в восходящем канале по сравнению с исходным протоколом WCDMA.

Высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи (HSDPA) [ править ]

Высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи ( HSDPA ) - это усовершенствованный протокол мобильной связи 3G (третьего поколения) из семейства высокоскоростного пакетного доступа (HSPA). HSDPA также известен как 3.5G , 3G + или Turbo 3G . Это позволяет сетям, основанным на Универсальной системе мобильной связи (UMTS), иметь более высокие скорости передачи данных и пропускную способность. HSDPA был представлен в 3GPP Release 5, который также сопровождался улучшением восходящей линии связи, обеспечивающим новый канал передачи данных со скоростью 384 кбит / с. Предыдущий максимальный канал передачи был 128 кбит / с. HSDPA также уменьшает задержку и, следовательно, время приема-передачи. для приложений. Усовершенствованный высокоскоростной пакетный доступ (HSPA +), представленный в 3GPP Release 7, еще больше увеличил скорость передачи данных, добавив модуляцию 64QAM, MIMO и работу HSDPA с двумя несущими . Еще более высокие скорости до 337,5 Мбит / с возможны в рамках 3GPP Release 11. ^[3]

Первая фаза HSDPA была указана в версии 5 3GPP. На первой фазе были представлены новые базовые функции и нацелена на достижение пиковых скоростей передачи данных 14,0 Мбит / с со значительным сокращением задержки. Улучшение скорости и задержки снижает стоимость битов и улучшает поддержку высокопроизводительных приложений пакетных данных. HSDPA основан на передаче по совместно используемому каналу, и его ключевыми особенностями являются передача по совместно используемому каналу и с несколькими кодами, модуляция более высокого порядка , короткий интервал времени передачи (TTI), быстрая адаптация и планирование линии связи и быстрый гибридный автоматический запрос на повторение (HARQ). Дополнительные новые функции - это высокоскоростные общие каналы нисходящей линии связи (HS-DSCH), квадратурная фазовая манипуляция , 16- квадратурная амплитудная модуляция.и протокол высокоскоростного доступа к среде передачи (MAC-hs) в базовой станции.

Обновление до HSDPA часто является просто обновлением программного обеспечения для сетей WCDMA. Как правило, голосовые вызовы имеют приоритет над передачей данных.

Категории пользовательского оборудования [ править ]

Следующая таблица взята из таблицы 5.1a версии 11 3GPP TS 25.306 ^[4]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.

Дополнительные категории UE были определены, начиная с версии 7 3GGP, как усовершенствованный HSPA ( HSPA + ) и перечислены в категориях усовершенствованного HSDPA UE .

Примечания [ править ]

Принятие [ править ]

По состоянию на 28 августа 2009 ^{[Обновить]}года 250 сетей HSDPA запустили в коммерческую эксплуатацию услуги мобильного широкополосного доступа в 109 странах. 169 сетей HSDPA поддерживают пиковую скорость передачи данных по нисходящему каналу 3,6 Мбит / с. Растущее число обеспечивает передачу данных по нисходящей линии с пиковым значением 21 Мбит / с и 28 Мбит / с.

CDMA2000 - Сети EVDO раньше лидировали по производительности, и японские провайдеры были очень успешными в этом тесте. Но в последнее время ситуация, похоже, меняется в пользу HSDPA, поскольку все большее количество провайдеров во всем мире принимают его.

В 2007 году все большее число телекоммуникационных компаний во всем мире начали продавать USB-модемы HSDPA для обеспечения мобильных широкополосных соединений. Кроме того, росла популярность заменяющих боксов для наземных линий связи HSDPA, обеспечивающих HSDPA для данных через Ethernet и WiFi , а также порты для подключения традиционных стационарных телефонов. Некоторые из них продаются со скоростью соединения «до 7,2 Мбит / с» ^[5], которая достигается только в идеальных условиях. В результате эти услуги могут быть медленнее, чем ожидалось, когда они находятся в закрытом помещении.

Высокоскоростной пакетный доступ по восходящей линии связи (HSUPA) [ править ]

Высокоскоростной пакетный доступ по восходящей линии связи ( HSUPA ) - это протокол мобильной телефонии 3G из семейства HSPA. Эта технология стала вторым важным шагом в процессе эволюции UMTS. Он был определен и стандартизирован в 3GPP Release 6 для повышения скорости передачи данных по восходящей линии связи до 5,76 Мбит / с , увеличения пропускной способности и уменьшения задержки. Вместе с дополнительными улучшениями это создает возможности для ряда новых приложений, включая VoIP, загрузку изображений и отправку больших сообщений электронной почты.

На смену HSUPA пришли новые технологии, способствующие дальнейшему повышению скорости передачи. LTE обеспечивает скорость до 300 Мбит / с для нисходящего канала и 75 Мбит / с для восходящего канала. Его эволюция LTE Advanced поддерживает максимальную скорость нисходящего канала более 1 Гбит / с.

Технология [ править ]

Расширенный восходящий канал добавляет к WCDMA новый транспортный канал, называемый расширенным выделенным каналом (E-DCH). Он также имеет несколько улучшений, аналогичных HSDPA, включая передачу с несколькими кодами, более короткий интервал времени передачи, обеспечивающий более быструю адаптацию линии связи , быстрое планирование и быстрый гибридный автоматический запрос на повторение (HARQ) с возрастающей избыточностью, делающий повторные передачи более эффективными. Подобно HSDPA, HSUPA использует «планировщик пакетов», но работает по принципу «запрос-грант», когда пользовательское оборудование(UE) запрашивает разрешение на отправку данных, и планировщик решает, когда и сколько UE будет разрешено это сделать. Запрос на передачу содержит данные о состоянии буфера передачи и очереди в UE и его доступном запасе мощности. Однако, в отличие от HSDPA, передачи по восходящей линии связи не ортогональны друг другу.

В дополнение к этому «запланированному» режиму передачи стандарты допускают режим самоинициируемой передачи от UE, обозначенный «незапланированный». Незапланированный режим может, например, использоваться для услуг VoIP, для которых даже уменьшенный TTI и планировщик на основе узла B не смогут обеспечить требуемые очень короткое время задержки и постоянную полосу пропускания.

Каждый поток MAC-d (то есть поток QoS) сконфигурирован для использования либо запланированных, либо незапланированных режимов. UE независимо регулирует скорость передачи данных для запланированных и незапланированных потоков. Максимальная скорость передачи данных каждого незапланированного потока настраивается при установлении вызова и обычно не меняется часто. Мощность, используемая запланированными потоками, динамически контролируется Узлом B посредством сообщений абсолютного предоставления (состоящего из фактического значения) и относительного предоставления (состоящего из одного бита увеличения / уменьшения).

На физическом уровне HSUPA вводит новые каналы E-AGCH (канал абсолютного предоставления), E-RGCH (канал относительного предоставления), F-DPCH (дробный DPCH), E-HICH (канал индикатора гибридного ARQ E-DCH), E -DPCCH (выделенный физический канал управления E-DCH) и E-DPDCH (выделенный физический канал данных E-DCH).

E-DPDCH используется для переноса транспортного канала E-DCH; и E-DPCCH используется для переноса управляющей информации, связанной с E-DCH.

Категории пользовательского оборудования [ править ]

В следующей таблице показаны скорости восходящего канала для различных категорий HSUPA.

Дальнейшие категории UE были определены начиная с 3GGP Release 7 и далее как Evolved HSPA (HSPA +) и перечислены в категориях Evolved HSUPA UE .

Развитый высокоскоростной пакетный доступ (HSPA +) [ править ]

Evolved HSPA (также известный как HSPA Evolution, HSPA +) - это стандарт беспроводной широкополосной связи, определенный в 3GPP версии 7 спецификации WCDMA. Он предоставляет расширения к существующим определениям HSPA и поэтому полностью обратно совместим с исходными версиями сети WCDMA выпуска 99. Усовершенствованный HSPA обеспечивает скорости передачи данных от 42,2 до 56 Мбит / с в нисходящем канале и 22 Мбит / с в восходящем канале (на несущую 5 МГц) с технологиями множественного входа, множественного выхода (2x2 MIMO) и модуляцией более высокого порядка (64 QAM). Благодаря технологии Dual Cell их можно увеличить вдвое.

С 2011 года HSPA + получил очень широкое распространение среди операторов WCDMA с почти 200 обязательствами. ^[6]

См. Также [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме высокоскоростного пакетного доступа .

• Широкополосный
• Сотовый роутер
• DigRF V3
• Глобальная ассоциация поставщиков мобильной связи
• доступ в Интернет
• Список пропускной способности устройства
• Список сетей HSDPA
• Список сетей HSUPA
• Mobile Broadband Alliance
• Многодиапазонный
• Quad Band
• Трибанд (телефон)
• Полосы частот UMTS

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

• Заутер, Мартин (2006). Коммуникационные системы для мобильного информационного общества . Чичестер: Джон Вили. ISBN 0-470-02676-6.
• Харри Холма и Антти Тоскала (2006). HSDPA / HSUPA для UMTS: высокоскоростной радиодоступ для мобильной связи . ISBN 0-470-01884-4.
• Штульфаут, Райнер (2012). Высокоскоростной пакетный доступ: Технологические и измерительные аспекты систем мобильной радиосвязи HSDPA и HSUPA . Мюнхен. ISBN 978-3-939837-14-5.

Внешние ссылки [ править ]

• 3GPP
• Домашняя страница спецификаций 3GPP
• Ассоциация GSM по HSPA
• Общественный дискуссионный форум HSPA
• Привод 3.5G) , ericsson.com
• Двухканальный HSPA: DC-HSPA, DC-HSDPA , radio-electronics.com
• Понять проблемы внедрения HSDPA
• Nomor Research: Белая книга «Технология высокоскоростного пакетного доступа»
• Информационный бюллетень Nomor 3GPP 2009-03: Обновления стандартизации HSPA Evolution