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El acceso evolucionado a paquetes de alta velocidad , o HSPA + , o HSPA (Plus) , o HSPAP es un estándar técnico para las telecomunicaciones inalámbricas de banda ancha . Es la segunda fase de HSPA que se introdujo en la versión 7 de 3GPP y se mejoró en versiones posteriores de 3GPP. HSPA + puede alcanzar velocidades de datos de hasta 42,2 Mbit / s. [1] Introduce tecnologías de conjuntos de antenas como la formación de haces y las comunicaciones de múltiples entradas y múltiples salidas.(MIMO). La formación de haz enfoca la potencia transmitida de una antena en un haz hacia la dirección del usuario. MIMO usa múltiples antenas en el lado de envío y recepción. Otras versiones del estándar han introducido la operación de portadora dual, es decir, el uso simultáneo de dos portadoras de 5 MHz. HSPA + es una evolución de HSPA que actualiza la red 3G existente y proporciona un método para que los operadores de telecomunicaciones migren hacia velocidades 4G que son más comparables a las velocidades inicialmente disponibles de las redes LTE más nuevas sin implementar una nueva interfaz de radio. Sin embargo, HSPA + no debe confundirse con LTE , que utiliza una interfaz aérea basada en modulación por división de frecuencia ortogonal y acceso múltiple. [2]
Advanced HSPA + es una evolución adicional de HSPA + y proporciona velocidades de datos de hasta 84,4 y 168 megabits por segundo (Mbit / s) al dispositivo móvil (enlace descendente) y 22 Mbit / s desde el dispositivo móvil (enlace ascendente) en condiciones de señal ideales. Técnicamente, estos se logran mediante el uso de una técnica de múltiples antenas conocida como MIMO (para "múltiples entradas y múltiples salidas") y modulación de orden superior (64QAM) o combinando múltiples celdas en una con una técnica conocida como Dual-Cell HSDPA .
Enlace descendente [ editar ]
HSDPA evolucionado (HSPA +) [ editar ]
Una red HSDPA evolucionada puede admitir teóricamente hasta 28 Mbit / sy 42 Mbit / s con una única portadora de 5 MHz para Rel7 (MIMO con 16QAM) y Rel8 ( 64-QAM + MIMO ), en buenas condiciones de canal con baja correlación entre transmisión antenas. Aunque las velocidades reales son mucho más bajas. Además de la ganancia de rendimiento al duplicar el número de celdas que se utilizarán, también se pueden lograr algunas ganancias de diversidad y programación conjunta. [3]La QoS (Calidad de servicio) se puede mejorar particularmente para los usuarios finales con mala recepción de radio donde no pueden beneficiarse de otras mejoras de capacidad WCDMA (MIMO y modulaciones de orden superior) debido a la mala calidad de la señal de radio. En el 3GPP se completó un elemento de estudio en junio de 2008. El resultado se puede encontrar en el informe técnico 25.825. [4] Un método alternativo para duplicar las velocidades de datos es duplicar el ancho de banda a 10 MHz (es decir, 2 × 5 MHz) utilizando DC-HSDPA.
HSDPA de doble portadora (DC-HSDPA) [ editar ]
HSDPA de doble portadora , también conocido como HSDPA de doble celda, es parte de la especificación 3GPP Release 8. Es la evolución natural de HSPA mediante la agregación de portadoras en el enlace descendente. Las licencias UMTS a menudo se emiten como asignaciones de espectro emparejadas de 5, 10 o 20 MHz. La idea básica de la función multiportadora es lograr una mejor utilización de los recursos y eficiencia del espectro mediante la asignación conjunta de recursos y el equilibrio de carga entre las portadoras de enlace descendente. [5]
Se han introducido nuevas categorías de equipos de usuario HSDPA 21-24 que admiten DC-HSDPA. DC-HSDPA puede admitir hasta 42,2 Mbit / s, pero a diferencia de HSPA, no necesita depender de la transmisión MIMO.
El soporte de MIMO en combinación con DC-HSDPA permitirá a los operadores que implementan la versión 7 MIMO beneficiarse de la funcionalidad DC-HSDPA como se define en la versión 8. Mientras que en la versión 8, DC-HSDPA solo puede operar en operadores adyacentes, la versión 9 también permite que las celdas emparejadas pueden operar en dos bandas de frecuencia diferentes. Las versiones posteriores permiten el uso de hasta cuatro portadores simultáneamente.
A partir de la versión 9, será posible utilizar DC-HSDPA en combinación con el uso de MIMO en ambos operadores. El soporte de MIMO en combinación con DC-HSDPA permitirá a los operadores aún más mejoras de capacidad dentro de su red. Esto permitirá una velocidad teórica de hasta 84,4 Mbit / s. [6] [7]
Categorías de equipos de usuario (UE) [ editar ]
La siguiente tabla se deriva de la tabla 5.1a de la versión 11 de 3GPP TS 25.306 [8] y muestra las velocidades máximas de datos de diferentes clases de dispositivos y la combinación de características que se logran. La velocidad de datos por celda por flujo está limitada por el número máximo de bits de un bloque de transporte HS-DSCH recibido dentro de un HS-DSCH TTI y el intervalo mínimo entre TTI. El TTI es de 2 ms. Entonces, por ejemplo, Cat 10 puede decodificar 27,952 bits / 2 ms = 13,976 Mbit / s (y no 14,4 Mbit / s como a menudo se afirma incorrectamente). Las categorías 1-4 y 11 tienen intervalos entre TTI de 2 o 3, lo que reduce la velocidad máxima de datos en ese factor. Dual-Cell y MIMO 2x2 multiplican cada uno la velocidad máxima de datos por 2, porque se transmiten múltiples bloques de transporte independientes a través de diferentes portadoras o flujos espaciales, respectivamente. Las velocidades de datos que se indican en la tabla se redondean a un punto decimal.
| Categorías evolucionadas de equipos de usuario HSDPA (UE) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Categoría | Lanzamiento | Max. número de códigos HS-DSCH (por celda) | Modulación [nota 1] | MIMO, multicelda | Tasa de código a máx. Velocidad de datos [nota 2] | Max. Velocidad de enlace descendente (Mbit / s) [nota 3] |
| 13 | 7 | 15 | 64-QAM | .82 | 17,6 | |
| 14 | 7 | 15 | 64-QAM | .98 | 21,1 | |
| 15 | 7 | 15 | 16-QAM | MIMO 2x2 | .81 | 23,4 |
| dieciséis | 7 | 15 | 16-QAM | MIMO 2x2 | .97 | 28,0 |
| 17 | 7 | 15 | 64-QAM | .82 | 17,6 | |
| 15 | 16-QAM | MIMO 2x2 | .81 | 23,4 | ||
| 18 | 7 | 15 | 64-QAM | .98 | 21,1 | |
| 15 | 16-QAM | MIMO 2x2 | .97 | 28,0 | ||
| 19 | 8 [nota 4] | 15 | 64-QAM | MIMO 2x2 | .82 | 35,3 |
| 20 | 8 [nota 5] | 15 | 64-QAM | MIMO 2x2 | .98 | 42,2 |
| 21 | 8 | 15 | 16-QAM | Doble celda | .81 | 23,4 |
| 22 | 8 | 15 | 16-QAM | Doble celda | .97 | 28,0 |
| 23 | 8 | 15 | 64-QAM | Doble celda | .82 | 35,3 |
| 24 | 8 | 15 | 64-QAM | Doble celda | .98 | 42,2 |
| 25 | 9 | 15 | 16-QAM | Doble celda + MIMO 2x2 | .81 | 46,7 |
| 26 | 9 | 15 | 16-QAM | Doble celda + MIMO 2x2 | .97 | 55,9 |
| 27 | 9 | 15 | 64-QAM | Doble celda + MIMO 2x2 | .82 | 70,6 |
| 28 | 9 | 15 | 64-QAM | Doble celda + MIMO 2x2 | .98 | 84,4 |
| 29 | 10 | 15 | 64-QAM | Triple celda | .98 | 63,3 |
| 30 | 10 | 15 | 64-QAM | Triple celda + MIMO 2x2 | .98 | 126,6 |
| 31 | 10 | 15 | 64-QAM | Quad-Cell | .98 | 84,4 |
| 32 | 10 | 15 | 64-QAM | Cuatro celdas + MIMO 2x2 | .98 | 168,8 |
| 33 | 11 | 15 | 64-QAM | Hexa-Cell | .98 | 126,6 |
| 34 | 11 | 15 | 64-QAM | Hexa-Cell + MIMO 2x2 | .98 | 253,2 |
| 35 | 11 | 15 | 64-QAM | Octa-celda | .98 | 168,8 |
| 36 | 11 | 15 | 64-QAM | Octa-celda + MIMO 2x2 | .98 | 337,5 |
| 37 | 11 | 15 | 64-QAM | Doble celda + MIMO 4x4 | .98 | 168,8 |
| 38 | 11 | 15 | 64-QAM | Cuatro celdas + MIMO 4x4 | .98 | 337,5 |
- Notas :
- ^ 16-QAM implica compatibilidad con QPSK, 64-QAM implica compatibilidad con 16-QAM y QPSK.
- ^ La tasa máxima de código no está limitada. Un valor cercano a 1 en esta columna indica que la velocidad máxima de datos se puede alcanzar solo en condiciones ideales. Por lo tanto, el dispositivo se conecta directamente al transmisor para demostrar estas velocidades de datos.
- ^ Las velocidades de datos máximas indicadas en la tabla son velocidades de datos de la capa física. La tasa de datos de la capa de aplicación es aproximadamente el 85% de eso, debido a la inclusión de encabezados IP ( información general ), etc.
- ^ La categoría 19 se especificó en la versión 7 como "Para uso posterior". No fue hasta la versión 8 que se permitió el uso simultáneo de 64QAM y MIMO para obtener el máximo especificado. velocidad de datos.
- ^ La categoría 20 se especificó en la versión 7 como "Para uso posterior". No fue hasta la versión 8 que se permitió el uso simultáneo de 64QAM y MIMO para obtener el máximo especificado. velocidad de datos.
Enlace ascendente [ editar ]
HSUPA de doble portadora (DC-HSUPA) [ editar ]
HSUPA de doble portadora , también conocida como HSUPA de doble celda , es un estándar de banda ancha inalámbrica basado en HSPA que se define en la versión 9 de 3GPP UMTS . enlace ascendente. [9] Las licencias UMTS se expiden a menudo como asignaciones de espectro emparejadas de 10 o 15 MHz. La idea básica de la función multiportadora es lograr una mejor utilización de los recursos y eficiencia del espectro mediante la asignación conjunta de recursos y el equilibrio de carga entre las portadoras de enlace ascendente.
Mejoras similares a las introducidas con HSDPA de doble celda en el enlace descendente para 3GPP Versión 8 se estandarizaron para el enlace ascendente en 3GPP Versión 9, llamado HSUPA de doble celda. La estandarización de la Versión 9 se completó en diciembre de 2009. [10] [11] [12]
Categorías de equipos de usuario (UE) [ editar ]
La siguiente tabla muestra las velocidades de enlace ascendente para las diferentes categorías de HSUPA evolucionado.
| Categorías evolucionadas de equipos de usuario HSUPA (UE) | |||
|---|---|---|---|
Categoría HSUPA | Lanzamiento | Max. Velocidad de enlace ascendente (Mbit / s) | Modulación |
| 7 | 7 | 11,5 | QPSK y 16QAM |
| 8 | 9 | 11,5 | 2 ms, operación E-DCH de doble celda, solo QPSK; (ver 3GPP Rel 11 TS 25.306 tabla 5.1g) |
| 9 | 9 | 22,9 | 2 ms, operación E-DCH de celda dual, QPSK y 16QAM; (ver 3GPP Rel 11 TS 25.306 tabla 5.1g) |
| 10 | 11 | 17.25 | 2 ms, QPSK, 16QAM y 64QAM; (ver 3GPP Rel 11 TS 25.306 tabla 5.1g) |
| 11 | 11 | 22,9 | 2 ms, enlace ascendente MIMO, QPSK y 16QAM; (ver 3GPP Rel 11 TS 25.306 tabla 5.1g) |
| 12 | 11 | 34,5 | 2 ms, enlace ascendente MIMO, QPSK, 16QAM y 64QAM; (ver 3GPP Rel 11 TS 25.306 tabla 5.1g) |
HSPA de múltiples operadores (MC-HSPA) [ editar ]
Se ha estudiado la agregación de más de dos portadoras y está previsto que la versión 11 de 3GPP incluya HSPA de 4 portadoras. El estándar estaba programado para finalizar en el tercer trimestre de 2012 y los primeros conjuntos de chips compatibles con MC-HSPA a finales de 2013. La versión 11 especifica HSPA de 8 portadoras permitida en bandas no contiguas con MIMO 4 × 4 que ofrece velocidades de transferencia máximas de hasta 672 Mbit / s.
Los 168 Mbit / sy 22 Mbit / s representan velocidades máximas teóricas. La velocidad real para un usuario será menor. En general, HSPA + ofrece tasas de bits más altas solo en muy buenas condiciones de radio (muy cerca de la torre celular) o si el terminal y la red admiten MIMO o HSDPA de doble celda , que utilizan efectivamente dos canales de transmisión paralelos con diferentes implementaciones técnicas.
Las velocidades más altas de 168 Mbit / s se logran mediante el uso de múltiples portadoras con HSDPA de doble celda y MIMO de 4 vías simultáneamente. [13] [14]
Arquitectura totalmente IP [ editar ]
Una arquitectura totalmente IP plana es una opción para la red dentro de HSPA +. En esta arquitectura, las estaciones base se conectan a la red a través de IP (a menudo Ethernet proporciona la transmisión), eludiendo los elementos heredados para las conexiones de datos del usuario. Esto hace que la red sea más rápida y económica de implementar y operar. La arquitectura heredada todavía está permitida con el HSPA evolucionado y es probable que exista durante varios años después de la adopción de los otros aspectos de HSPA + (modulación de orden superior, múltiples flujos, etc.).
Esta 'arquitectura plana' conecta el 'plano de usuario' directamente desde la estación base a la puerta de enlace externa GGSN , utilizando cualquier tecnología de enlace disponible que admita TCP / IP. La definición se puede encontrar en 3GPP TR25.999 . El flujo de datos del usuario pasa por alto el Controlador de red de radio (RNC) y el SGSN de las versiones anteriores de la arquitectura 3GPP UMTS, simplificando así la arquitectura, reduciendo costos y retrasos. Esto es casi idéntico al 3GPP Long Term Evolution(LTE) arquitectura plana como se define en el estándar 3GPP Rel-8. Los cambios permiten tecnologías de capa de enlace modernas y rentables, como xDSL o Ethernet, y estas tecnologías ya no están vinculadas a los requisitos más costosos y rígidos del estándar anterior de infraestructura SONET / SDH y E1 / T1.
No hay cambios en el "plano de control".
Nokia Siemens Networks Internet HSPA ( I-HSPA ) fue la primera solución comercial que implementó la arquitectura completamente IP plana HSPA evolucionada. [15]
Despliegue [ editar ]
Ver también [ editar ]
- Comparación de estándares de datos inalámbricos
- Acceso a paquetes de alta velocidad
- Lista de redes UMTS
- Lista de redes HSDPA
- Lista de redes HSUPA
- Lista de redes HSPA +
Referencias [ editar ]
- ^ "HSPA" . Acerca de nosotros . Archivado desde el original el 9 de julio de 2017 . Consultado el 30 de marzo de 2016 .
- ^ "Ericsson Review # 1 2009 - Continuación de la evolución de HSPA de banda ancha móvil" (PDF) . Ericsson.com. 27 de enero de 2009. Archivado desde el original (PDF) el 5 de junio de 2014 . Consultado el 1 de junio de 2014 .
- ^ R1-081546, "Evaluación inicial del rendimiento de HSPA de múltiples portadoras", Ericsson, 3GPP TSG-RAN WG1 # 52bis, abril de 2008
- ^ "Especificación 3GPP: 25.825" . 3gpp.org .
- ^ "HSPA de doble celda y su evolución futura - Nomor Research" . nomor. 2010-10-10. Archivado desde el original el 1 de febrero de 2014 . Consultado el 30 de marzo de 2016 .
- ^ "2009-03: actualizaciones de estandarización en HSPA Evolution - Nomor Research" . nomor. 2010-10-10. Archivado desde el original el 1 de febrero de 2014 . Consultado el 30 de marzo de 2016 .
- ^ "HSPA de doble portadora: DC-HSPA, DC-HSPDA" . Archivado desde el original el 20 de noviembre de 2018 . Consultado el 14 de marzo de 2016 .
- ^ 3GPP TS 25.306 v11.0.0 http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25306.htm
- ^ "Boletín de Nomor 3GPP 2009-03: actualizaciones de estandarización sobre HSPA Evolution" . Archivado desde el original el 1 de febrero de 2014 . Consultado el 14 de marzo de 2016 .
- ^ Lanzamientos de 3GPP
- ^ Nomor 3GPP Newsletter 2009-03: Actualizaciones de estandarización en HSPA Evolution Archivado 2014-02-01 en Wayback Machine , nomor.de
- ^ "Libro blanco de la investigación de Nomor: HSDPA de doble celda y su evolución" . Archivado desde el original el 1 de febrero de 2014 . Consultado el 14 de marzo de 2016 .
- ^ Klas Johansson; Johan Bergman; Dirk Gerstenberger; Mats Blomgren; Anders Wallén (28 de enero de 2009). "Evolución de HSPA multiportadora" (PDF) . Ericsson.com. Archivado desde el original (PDF) el 26 de mayo de 2013 . Consultado el 1 de junio de 2014 .
- ^ "Libro blanco Evolución de HSPA a largo plazo Evolución de la banda ancha móvil más allá de 3GPP Release 10" (PDF) . Nokiaslemensnetworks.com. 14 de diciembre de 2010 . Consultado el 1 de junio de 2014 .
- ^ [1] Archivado el 2 de enero de 2011 en la Wayback Machine.
Enlaces externos [ editar ]
- Página de inicio de especificaciones 3GPP
- Referencia cruzada de numeración ETSI GSM UMTS 3GPP
- Comparación de presupuesto de enlace HSPA LTE
- Foro público de discusión de HSPA
- EDGE, HSPA y LTE
- QUALCOMM para ofrecer banda ancha móvil de 28 Mbps con HSPA +
- Actualización de HSPA + en Sri Lanka [2]
- Sri Lanka; Prueba HSPA de enlace descendente local de 28,8 Mbit / s un "éxito" [3]
- HSPA ahora 4G "oficialmente"
