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HSPA + en un teléfono inteligente Android con la versión 6.0.1 (Marshmallow) .
Parte de una serie sobre el
Generaciones de teléfonos móviles
Telecomunicaciones móviles
Término análogo
Digital

El acceso de paquetes de alta velocidad ( HSPA ) [1] es una combinación de dos protocolos móviles , el acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) y el acceso de paquetes de enlace ascendente de alta velocidad (HSUPA), que amplía y mejora el rendimiento de las redes de telecomunicaciones móviles 3G existentes utilizando el Protocolos WCDMA . Un estándar 3GPP mejorado , el acceso a paquetes de alta velocidad evolucionado (también conocido como HSPA +), se lanzó a fines de 2008 y se adoptó en todo el mundo a partir de 2010. El estándar más nuevo permite que las tasas de bits alcancen los 337 Mbit / s en el enlace descendente. y 34 Mbit / s en el enlace ascendente. Sin embargo, estas velocidades rara vez se alcanzan en la práctica. [2]

Resumen [ editar ]

Las primeras especificaciones HSPA admitían un aumento de las tasas de datos máximas de hasta 14 Mbit / s en el enlace descendente y 5,76 Mbit / s en el enlace ascendente. También redujo la latencia y proporcionó hasta cinco veces más capacidad del sistema en el enlace descendente y hasta el doble de capacidad del sistema en el enlace ascendente en comparación con el protocolo WCDMA original.

Acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) [ editar ]

El acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad ( HSDPA ) es un protocolo de comunicaciones móviles 3G (tercera generación) mejorado de la familia de acceso de paquetes de alta velocidad (HSPA). HSDPA también se conoce como 3.5G , 3G + o Turbo 3G . Permite que las redes basadas en el Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) tengan mayores velocidades y capacidad de datos. HSDPA se introdujo con 3GPP Release 5, que también acompañó a una mejora en el enlace ascendente que proporciona un nuevo portador de 384 kbit / s. El portador máximo anterior era de 128 kbit / s. HSDPA también reduce la latencia y, por lo tanto, el tiempo de ida y vuelta. para aplicaciones. El acceso evolucionado a paquetes de alta velocidad (HSPA +), que se introdujo en la versión 7 de 3GPP, aumentó aún más las velocidades de datos al agregar modulación 64QAM, MIMO y operación HSDPA de doble portadora . Incluso con la versión 11 de 3GPP son posibles velocidades más altas de hasta 337,5 Mbit / s. [3]

La primera fase de HSDPA se especificó en la versión 5 de 3GPP. La fase uno introdujo nuevas funciones básicas y tenía como objetivo lograr velocidades de datos máximas de 14.0 Mbit / s con una latencia significativamente reducida. La mejora en la velocidad y la latencia reduce el costo por bit y mejora el soporte para aplicaciones de paquetes de datos de alto rendimiento. HSDPA se basa en la transmisión de canal compartido, y sus características clave son transmisión de canal compartido y código múltiple, modulación de orden superior , intervalo de tiempo de transmisión corto (TTI), programación y adaptación de enlace rápido y solicitud de repetición automática híbrida rápida (HARQ). Otras características nuevas son los canales compartidos de enlace descendente de alta velocidad (HS-DSCH), modulación por desplazamiento de fase en cuadratura, modulación de amplitud en cuadratura 16y el protocolo de acceso al medio de alta velocidad (MAC-hs) en la estación base.

La actualización a HSDPA suele ser solo una actualización de software para redes WCDMA. En general, las llamadas de voz suelen tener prioridad sobre la transferencia de datos.

Categorías de equipos de usuario [ editar ]

La siguiente tabla se deriva de la tabla 5.1a de la versión 11 de 3GPP TS 25.306 [4]y muestra las velocidades máximas de datos de diferentes clases de dispositivos y la combinación de funciones 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 TTI HS-DSCH" 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 de equipos de usuario (UE) HSDPA
CategoríaLiberaciónMax. número de códigos HS-DSCH (por celda)Modulación [nota 1]MIMO, multiceldaTasa de código a máx. velocidad de datos [nota 2]Max. velocidad de enlace descendente (Mbit / s) [nota 3]
15516-QAM.761.2
25516-QAM.761.2
35516-QAM.761.8
45516-QAM.761.8
55516-QAM.763.6
65516-QAM.763.6
751016-QAM.757.2
851016-QAM.767.2
951516-QAM.7010.1
1051516-QAM.9714.0
1155QPSK.760,9
1255QPSK.761.8

Otras categorías de UE se definieron a partir de la versión 7 de 3GGP como HSPA evolucionado ( HSPA + ) y se enumeran en Categorías de UE de HSDPA evolucionado .

Notas [ editar ]

  1. ^ 16-QAM implica compatibilidad con QPSK, 64-QAM implica compatibilidad con 16-QAM y QPSK.
  2. ^ 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.
  3. ^ 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.

Adopción [ editar ]

GPRS -velocidad en un plan HSDPA

Al 28 de agosto de 2009 , 250 redes HSDPA habían lanzado comercialmente servicios de banda ancha móvil en 109 países. 169 redes HSDPA admiten un rendimiento máximo de datos de enlace descendente de 3,6 Mbit / s. Un número cada vez mayor ofrece un enlace descendente de datos de pico de 21 Mbit / s y 28 Mbit / s.

CDMA2000 : las redes EVDO tenían la ventaja inicial en rendimiento y los proveedores japoneses fueron puntos de referencia de gran éxito para ello. Pero últimamente esto parece estar cambiando a favor de HSDPA, ya que un número cada vez mayor de proveedores en todo el mundo lo están adoptando.

Durante 2007, un número creciente de empresas de telecomunicaciones en todo el mundo comenzó a vender módems USB HSDPA para proporcionar conexiones de banda ancha móvil. Además, la popularidad de las cajas de reemplazo de línea fija HSDPA creció, proporcionando HSDPA para datos a través de Ethernet y WiFi , y puertos para conectar teléfonos fijos tradicionales. Algunos se comercializan con velocidades de conexión de "hasta 7,2 Mbit / s", [5] que solo se consiguen en condiciones ideales. Como resultado, estos servicios pueden ser más lentos de lo esperado, cuando se encuentran en cobertura marginal en interiores.

Acceso de paquetes de enlace ascendente de alta velocidad (HSUPA) [ editar ]

El acceso de paquetes de enlace ascendente de alta velocidad ( HSUPA ) es un protocolo de telefonía móvil 3G de la familia HSPA. Esta tecnología fue el segundo gran paso en el proceso de evolución de UMTS. Se especificó y estandarizó en 3GPP Release 6 para mejorar la velocidad de datos del enlace ascendente a 5,76 Mbit / s , ampliando la capacidad y reduciendo la latencia. Junto con mejoras adicionales, esto crea oportunidades para una serie de aplicaciones nuevas, como VoIP, carga de imágenes y envío de mensajes de correo electrónico de gran tamaño.

HSUPA ha sido reemplazado por tecnologías más nuevas que mejoran aún más las tasas de transferencia. LTE proporciona hasta 300 Mbit / s para enlace descendente y 75 Mbit / s para enlace ascendente. Su evolución LTE Advanced admite velocidades máximas de enlace descendente de más de 1 Gbit / s.

Tecnología [ editar ]

Enhanced Uplink agrega un nuevo canal de transporte a WCDMA, llamado Enhanced Dedicated Channel (E-DCH). También presenta varias mejoras similares a las de HSDPA, incluida la transmisión de múltiples códigos, un intervalo de tiempo de transmisión más corto que permite una adaptación de enlace más rápida, una programación rápida y una solicitud de repetición automática híbrida (HARQ) rápida con redundancia incremental que hace que las retransmisiones sean más efectivas. De manera similar a HSDPA, HSUPA usa un "programador de paquetes", pero opera con un principio de "solicitud-concesión" donde el equipo del usuario(UE) solicita permiso para enviar datos y el planificador decide cuándo y cuántos UE se les permitirá hacerlo. Una solicitud de transmisión contiene datos sobre el estado de la memoria intermedia de transmisión y la cola en el UE y su margen de potencia disponible. Sin embargo, a diferencia de HSDPA, las transmisiones de enlace ascendente no son ortogonales entre sí.

Además de este modo de transmisión "programado", los estándares permiten un modo de transmisión autoiniciado desde los UE, denominado "no programado". El modo no programado se puede usar, por ejemplo, para servicios VoIP para los cuales incluso el TTI reducido y el programador basado en Nodo B no podrán proporcionar el tiempo de retardo muy corto y el ancho de banda constante requeridos.

Cada flujo de MAC-d (es decir, flujo de QoS) está configurado para usar modos programados o no programados. El UE ajusta la velocidad de datos para flujos programados y no programados de forma independiente. La velocidad máxima de datos de cada flujo no programado se configura en el establecimiento de la llamada y, por lo general, no se cambia con frecuencia. La potencia utilizada por los flujos programados es controlada dinámicamente por el Nodo B a través de mensajes de concesión absoluta (que consta de un valor real) y concesión relativa (que consta de un solo bit de subida / bajada).

En la capa física , HSUPA presenta nuevos canales E-AGCH (Canal de concesión absoluta), E-RGCH (Canal de concesión relativa), F-DPCH (DPCH fraccional), E-HICH (Canal indicador de ARQ híbrido E-DCH), E -DPCCH (canal de control físico dedicado E-DCH) y E-DPDCH (canal de datos físico dedicado E-DCH).

E-DPDCH se utiliza para transportar el canal de transporte E-DCH; y E-DPCCH se utiliza para transportar la información de control asociada con el E-DCH.

Categorías de equipos de usuario [ editar ]

La siguiente tabla muestra las velocidades de enlace ascendente para las diferentes categorías de HSUPA.

Categorías de equipos de usuario (UE) de HSUPA

Categoría HSUPA		LiberaciónMax. Velocidad de
enlace ascendente (Mbit / s)

Modulación
160,73QPSK
261,46QPSK
361,46QPSK
462,93QPSK
562,00QPSK
665.76QPSK

Otras categorías de UE se definieron a partir de 3GGP Release 7 en adelante como HSPA evolucionado (HSPA +) y se enumeran en Categorías de UE de HSUPA evolucionado .

Acceso evolucionado a paquetes de alta velocidad (HSPA +) [ editar ]

Artículo principal: Acceso evolucionado a paquetes de alta velocidad

Evolved HSPA (también conocido como HSPA Evolution, HSPA +) es un estándar de banda ancha inalámbrica definido en la versión 7 de 3GPP de la especificación WCDMA. Proporciona extensiones a las definiciones HSPA existentes y, por lo tanto, es compatible con versiones anteriores hasta las versiones de red WCDMA de la versión 99 original. HSPA evolucionado proporciona velocidades de datos entre 42,2 y 56 Mbit / s en el enlace descendente y 22 Mbit / s en el enlace ascendente (por portadora de 5 MHz) con tecnologías de entrada múltiple, salida múltiple (2x2 MIMO) y modulación de orden superior (64 QAM). Con la tecnología Dual Cell, estos se pueden duplicar.

Desde 2011, HSPA + se ha implementado ampliamente entre los operadores de WCDMA con casi 200 compromisos. [6]

Ver también [ editar ]

  • Banda ancha
  • Enrutador celular
  • DigRF V3
  • Asociación mundial de proveedores móviles
  • acceso a Internet
  • Lista de anchos de banda de dispositivos
  • Lista de redes HSDPA
  • Lista de redes HSUPA
  • Alianza de banda ancha móvil
  • Multibanda
  • cuatribanda
  • Triband (teléfono)
  • Bandas de frecuencia UMTS

Referencias [ editar ]

  1. ^ Investigación de Nomor: Libro blanco "Tecnología de acceso de paquetes de alta velocidad" , nomor.de
  2. ^ "Sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS); Capacidades de acceso de radio de UE" (PDF) . ETSI. Enero de 2014 . Consultado el 4 de marzo de 2014 .
  3. ^ "HSPA" . Acerca de nosotros .
  4. ^ 3GPP TS 25.306 v11.0.0 http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25306.htm
  5. ^ "Vodafone UK - Mantenimiento" . vodafone.co.uk .
  6. ^ "DC-HSPA + trae 42 Mbps a 39 redes" . 3GPP . Consultado el 8 de julio de 2017 .

Bibliografía [ editar ]

  • Sauter, Martín (2006). Sistemas de comunicación para la sociedad de la información móvil . Chichester: John Wiley. ISBN 0-470-02676-6.
  • Harri Holma y Antti Toskala (2006). HSDPA / HSUPA para UMTS: Acceso por radio de alta velocidad para comunicaciones móviles . ISBN 0-470-01884-4.
  • Stuhlfauth, Reiner (2012). Acceso a paquetes de alta velocidad: aspectos tecnológicos y de medición de los sistemas de radio móvil HSDPA y HSUPA . Munich. ISBN 978-3-939837-14-5.

Enlaces externos [ editar ]

  • 3GPP
  • Página de inicio de especificaciones 3GPP
  • Asociación GSM en HSPA
  • Foro público de discusión de HSPA
  • Conducción 3,5G) , ericsson.com
  • HSPA de doble portadora: DC-HSPA, DC-HSDPA , radio-electronics.com
  • Comprender los desafíos de implementación de HSDPA
  • Nomor Research: White Paper "Tecnología de acceso a paquetes de alta velocidad"
  • Boletín de Nomor 3GPP 2009-03: Actualizaciones de estandarización sobre HSPA Evolution