Vyvinutý vysokorychlostní přístup k paketům - Evolved High Speed Packet Access

Znak HSPA+ zobrazený v oznamovací liště na smartphonu se systémem Android.

Evolved High Speed ​​Packet Access , nebo HSPA+ , nebo HSPA (Plus) nebo HSPAP je technický standard pro bezdrátovou širokopásmovou telekomunikaci. Jedná se o druhou fázi HSPA, která byla zavedena v 3GPP vydání 7 a je dále vylepšována v pozdějších 3GPP verzích. HSPA+ může dosáhnout datových rychlostí až 42,2 Mbit/s. Představuje technologie anténního pole, jako je tvarování paprsku a komunikace s více vstupy a více výstupy (MIMO). Tváření paprskem zaostřuje vysílaný výkon antény v paprsku ve směru uživatele. MIMO používá více antén na straně odesílání a příjmu. Další vydání standardu zavedla provoz s dvěma nosnými, tj. Současné použití dvou nosných 5 MHz. HSPA+ je evolucí HSPA, která upgraduje stávající síť 3G a poskytuje telekomunikačním operátorům způsob, jak migrovat směrem k rychlostem 4G, které jsou srovnatelnější s původně dostupnými rychlostmi novějších sítí LTE bez nasazení nového rádiového rozhraní. HSPA+ by se však nemělo zaměňovat s LTE , které využívá vzduchové rozhraní založené na ortogonální modulaci s frekvenčním dělením a vícenásobném přístupu.

Advanced HSPA+ je další evolucí HSPA+ a poskytuje datové rychlosti až 84,4 a 168  megabitů za sekundu (Mbit/s) do mobilního zařízení (downlink) a 22 Mbit/s z mobilního zařízení (uplink) za ideálních podmínek signálu. Technicky je jich dosaženo použitím techniky s více anténami známou jako MIMO (pro „více vstupů a více výstupů“) a modulace vyššího řádu (64QAM) nebo kombinací více buněk do jedné technikou známou jako Dual-Cell HSDPA .

Downlink

Vyvinutý HSDPA (HSPA+)

Síť Evolved HSDPA může teoreticky podporovat až 28 Mbit/s a 42 Mbit/s s jedinou 5 MHz nosnou pro Rel7 (MIMO s 16QAM) a Rel8 ( 64-QAM + MIMO ), v dobrých kanálových podmínkách s nízkou korelací mezi přenosem antény. I když skutečné rychlosti jsou daleko nižší. Kromě zvýšení propustnosti zdvojnásobením počtu buněk, které mají být použity, lze dosáhnout také určité rozmanitosti a společných plánovacích zisků. QoS (Quality of Service) může být zvláště vylepšena pro koncové uživatele ve špatném rádiovém příjmu, kde nemohou mít prospěch z dalších vylepšení kapacity WCDMA (MIMO a modulace vyššího řádu) kvůli špatné kvalitě rádiového signálu. V 3GPP byla studijní položka dokončena v červnu 2008. Výsledek lze nalézt v technické zprávě 25.825. Alternativní metodou zdvojnásobení datových rychlostí je zdvojnásobení šířky pásma na 10 MHz (tj. 2 × 5 MHz) pomocí DC-HSDPA.

Duální HSDPA (DC-HSDPA)

Dual-Carrier HSDPA , také známý jako Dual-Cell HSDPA, je součástí specifikace 3GPP Release 8. Je to přirozený vývoj HSPA pomocí agregace nosných ve downlinku. Licence UMTS jsou často vydávány jako přidělení spárovaného spektra 5, 10 nebo 20 MHz. Základní myšlenkou funkce více nosných je dosáhnout lepšího využití zdrojů a účinnosti spektra pomocí společného přidělování zdrojů a vyrovnávání zátěže napříč downlinkovými nosiči.

Byly zavedeny nové kategorie uživatelského vybavení HSDPA 21-24, které podporují DC-HSDPA. DC-HSDPA může podporovat až 42,2 Mbit/s, ale na rozdíl od HSPA se nemusí spoléhat na přenos MIMO.

Podpora MIMO v kombinaci s DC-HSDPA umožní operátorům nasazujícím verzi 7 MIMO těžit z funkcí DC-HSDPA, jak jsou definovány ve verzi 8. Zatímco ve verzi 8 může DC-HSDPA fungovat pouze na sousedních nosných zařízeních, verze 9 také umožňuje, aby spárované buňky mohou pracovat ve dvou různých frekvenčních pásmech. Pozdější verze umožňují použití až čtyř nosičů současně.

Od vydání 9 bude možné používat DC-HSDPA v kombinaci s MIMO používaným na obou nosičích. Podpora MIMO v kombinaci s DC-HSDPA umožní operátorům ještě větší vylepšení kapacity v rámci jejich sítě. To umožní teoretickou rychlost až 84,4 Mbit/s.

Kategorie uživatelského vybavení (UE)

Následující tabulka je odvozena z tabulky 5.1a vydání 11 3GPP TS 25.306 a ukazuje maximální přenosové rychlosti pro různé třídy zařízení a podle toho, jaké kombinace funkcí jsou dosaženy. Rychlost přenosu dat na buňku za stream je omezena maximálním počtem bitů transportního bloku HS-DSCH přijatého v rámci HS-DSCH TTI a minimálním inter-TTI intervalem . TTI je 2 ms. Například Cat 10 může dekódovat 27 952 bitů/2 ms = 13 976 Mbit/s (a ne 14,4 Mbit/s, jak se často nesprávně tvrdí). Kategorie 1-4 a 11 mají inter-TTI intervaly 2 nebo 3, což snižuje maximální rychlost přenosu dat o tento faktor. Dual-Cell a MIMO 2x2 znásobují maximální rychlost přenosu dat o 2, protože více nezávislých transportních bloků je přenášeno přes různé nosiče nebo prostorové toky. Datové rychlosti uvedené v tabulce jsou zaokrouhleny na jedno desetinné místo.

Poznámky :

Uplink

Dual-Carrier HSUPA (DC-HSUPA)

Dual-Carrier HSUPA , také známý jako Dual-Cell HSUPA , je bezdrátový širokopásmový standard založený na HSPA, který je definován ve verzi 3GPP UMTS 9. Dual Cell (DC-) HSUPA je přirozeným vývojem HSPA prostřednictvím agregace nosičů v uplink. Licence UMTS jsou často vydávány jako přidělení spárovaného spektra 10 nebo 15 MHz. Základní myšlenkou funkce vícenosičů je dosáhnout lepšího využití zdrojů a účinnosti spektra pomocí společného přidělování zdrojů a vyrovnávání zátěže napříč uplinkovými nosiči.

Podobná vylepšení, která byla zavedena u Dual-Cell HSDPA v downlinku pro 3GPP Release 8, byla standardizována pro uplink v 3GPP Release 9, nazývaná Dual-Cell HSUPA. Standardizace verze 9 byla dokončena v prosinci 2009.

Kategorie uživatelského vybavení (UE)

Následující tabulka ukazuje rychlosti uplinku pro různé kategorie Evolved HSUPA.

Nosič HSPA (MC-HSPA)

Byla studována agregace více než dvou nosičů a 3GPP verze 11 má zahrnovat 4-nosný HSPA. Standard měl být dokončen ve 3. čtvrtletí 2012 a první čipové sady podporující MC-HSPA na konci roku 2013. Verze 11 uvádí 8-nosný HSPA povolený v nesousedících pásmech s 4 × 4  MIMO nabízející špičkové přenosové rychlosti až 672 Mbit/s.

168 Mbit/s a 22 Mbit/s představují teoretické špičkové rychlosti. Skutečná rychlost pro uživatele bude nižší. Obecně platí, že HSPA+ nabízí vyšší přenosové rychlosti pouze za velmi dobrých rádiových podmínek (velmi blízko k mobilní věži) nebo pokud terminál i síť podporují buď MIMO nebo Dual-Cell HSDPA , které efektivně využívají dva paralelní přenosové kanály s různými technickými implementacemi.

Vyšší rychlosti 168 Mbit/s je dosaženo souběžným použitím více nosičů s Dual-Cell HSDPA a 4-way MIMO současně.

All-IP architektura

Zploštělá architektura IP je možností pro síť v rámci HSPA+. V této architektuře se základnové stanice připojují k síti přes IP (často ethernet zajišťující přenos), čímž obcházejí starší prvky pro datová připojení uživatele. Díky tomu je nasazení a provoz sítě rychlejší a levnější. Starší architektura je u Evolved HSPA stále povolena a pravděpodobně bude existovat několik let po přijetí dalších aspektů HSPA+ (modulace vyššího řádu, více streamů atd.).

Tato „plochá architektura“ spojuje „uživatelskou rovinu“ přímo ze základny s externí bránou GGSN pomocí jakékoli dostupné technologie propojení podporující TCP/IP. Definici lze nalézt v 3GPP TR25.999 . Tok dat uživatele obchází rádiový síťový ovladač (RNC) a SGSN předchozích verzí architektury 3GPP UMTS, což zjednodušuje architekturu, snižuje náklady a prodlevy. To je téměř totožné s plochou architekturou 3GPP Long Term Evolution (LTE), jak je definováno ve standardu 3GPP Rel-8. Změny umožňují nákladově efektivní moderní technologie linkové vrstvy, jako je xDSL nebo Ethernet, a tyto technologie již nejsou vázány na dražší a přísnější požadavky staršího standardu infrastruktury SONET/SDH a ​​E1/T1.

V „řídicí rovině“ nejsou žádné změny.

Nokia Siemens Networks Internet HSPA ( I-HSPA ) bylo první komerční řešení implementující zploštělou architekturu all-IP Evolved HSPA.

Rozvinutí

Viz také

Reference

externí odkazy