stringtranslate.com

Усовершенствованный высокоскоростной пакетный доступ

Знак HSPA+ отображается на панели уведомлений смартфона на базе Android.

Развитый высокоскоростной пакетный доступ , HSPA+ , HSPA ( Plus ) или HSPAP — это технический стандарт беспроводной широкополосной связи. Это второй этап HSPA , который был представлен в версии 3GPP 7 и усовершенствован в последующих версиях 3GPP. HSPA+ может достигать скорости передачи данных до 42,2 Мбит/с. [1] В нем представлены такие технологии антенных решеток, как формирование диаграммы направленности и связь с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO). Формирование луча фокусирует передаваемую мощность антенны в луче в направлении пользователя. MIMO использует несколько антенн на отправляющей и принимающей стороне. В дальнейших версиях стандарта была введена работа с двумя несущими, то есть одновременное использование двух несущих по 5 МГц. HSPA+ — это развитие HSPA, которое модернизирует существующую сеть 3G и предоставляет операторам связи возможность перехода на скорости 4G, которые более сопоставимы с изначально доступными скоростями новых сетей LTE , без развертывания нового радиоинтерфейса. Однако HSPA+ не следует путать с LTE , который использует радиоинтерфейс на основе модуляции с ортогональным частотным разделением и множественного доступа. [2]

Advanced HSPA+ представляет собой дальнейшее развитие HSPA и обеспечивает скорость передачи данных до 84,4 и 168  Мегабит в секунду (Мбит/с) на мобильное устройство (нисходящая линия связи) и 22 Мбит/с с мобильного устройства (восходящая линия связи) при идеальных условиях сигнала. Технически это достигается за счет использования технологии с несколькими антеннами, известной как MIMO (что означает «множественный вход и несколько выходов») и модуляции более высокого порядка (64QAM) или объединения нескольких ячеек в одну с помощью метода, известного как Dual-Cell HSDPA. .

Нисходящая линия связи

Усовершенствованный HSDPA (HSPA+)

Стандарты сотовой сети и сроки их создания.

Сеть Evolved HSDPA теоретически может поддерживать скорость до 28 Мбит/с и 42 Мбит/с с одной несущей 5 МГц для Rel7 (MIMO с 16QAM) и Rel8 ( 64-QAM + MIMO ) в хороших условиях канала с низкой корреляцией между передачей. антенны. Хотя реальные скорости гораздо ниже. Помимо увеличения пропускной способности за счет удвоения количества используемых ячеек, также может быть достигнут некоторый выигрыш от разнообразия и совместного планирования. [3] QoS (качество обслуживания) может быть особенно улучшено для конечных пользователей при плохом радиоприеме, когда они не могут воспользоваться другими улучшениями пропускной способности WCDMA (MIMO и модуляции более высокого порядка) из-за плохого качества радиосигнала. В 3GPP исследование было завершено в июне 2008 года. Результаты можно найти в техническом отчете 25.825. [4] Альтернативным методом удвоения скорости передачи данных является удвоение полосы пропускания до 10 МГц (т.е. 2×5 МГц) с помощью DC-HSDPA.

HSDPA с двумя несущими (DC-HSDPA)

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

Были представлены новые категории пользовательского оборудования HSDPA 21–24 , поддерживающие DC-HSDPA. DC-HSDPA может поддерживать скорость до 42,2 Мбит/с, но в отличие от HSPA ему не требуется передача MIMO.

Поддержка MIMO в сочетании с DC-HSDPA позволит операторам, развернувшим MIMO версии 7, воспользоваться функциональностью DC-HSDPA, определенной в версии 8. В то время как в версии 8 DC-HSDPA может работать только на соседних несущих, версия 9 также позволяет это спаренные ячейки могут работать в двух разных диапазонах частот. Более поздние версии позволяют использовать до четырех носителей одновременно.

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

Категории пользовательского оборудования (UE)

Следующая таблица получена из таблицы 5.1a версии 11 3GPP TS 25.306 [8] и показывает максимальные скорости передачи данных для разных классов устройств и за счет какой комбинации функций они достигаются. Скорость передачи данных для каждой ячейки в каждом потоке ограничена максимальным количеством бит транспортного блока HS-DSCH, полученного 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 равные 2 или 3, что снижает максимальную скорость передачи данных на этот коэффициент. Dual-Cell и MIMO 2x2 умножают максимальную скорость передачи данных на 2, поскольку несколько независимых транспортных блоков передаются по разным несущим или пространственным потокам соответственно. Скорости передачи данных, указанные в таблице, округлены до одного десятичного знака.

Примечания :
  1. ^ 16-QAM подразумевает поддержку QPSK, 64-QAM подразумевает поддержку 16-QAM и QPSK.
  2. ^ Максимальная скорость кода не ограничена. Значение, близкое к 1 в этом столбце, указывает на то, что максимальная скорость передачи данных может быть достигнута только в идеальных условиях. Поэтому устройство подключается непосредственно к передатчику, чтобы продемонстрировать эти скорости передачи данных.
  3. ^ Максимальные скорости передачи данных, указанные в таблице, относятся к скоростям передачи данных физического уровня. Скорость передачи данных прикладного уровня составляет примерно 85% от этой скорости из-за включения IP-заголовков ( служебной информации ) и т. д.
  4. ^ Категория 19 была указана в версии 7 как «Для дальнейшего использования». Лишь в выпуске 8 одновременное использование 64QAM и MIMO было разрешено для получения указанного макс. скорость передачи данных.
  5. ^ Категория 20 была указана в версии 7 как «Для дальнейшего использования». Лишь в выпуске 8 одновременное использование 64QAM и MIMO было разрешено для получения указанного макс. скорость передачи данных.

восходящая линия связи

HSUPA с двумя несущими (DC-HSUPA)

Dual-Carrier HSUPA , также известный как Dual-Cell HSUPA , — это стандарт беспроводной широкополосной связи, основанный на HSPA, который определен в версии 9 3GPP UMTS . Dual Cell (DC-)HSUPA — это естественная эволюция HSPA посредством агрегации несущих в восходящая линия связи. [9] Лицензии UMTS часто выдаются в виде парных выделений спектра 10 или 15 МГц. Основная идея функции нескольких несущих заключается в достижении лучшего использования ресурсов и эффективности использования спектра посредством совместного распределения ресурсов и балансировки нагрузки между несущими восходящей линии связи.

Подобные усовершенствования, представленные в двухсотовом HSDPA в нисходящей линии связи для 3GPP Release 8, были стандартизированы для восходящей линии связи в 3GPP Release 9, называемой Dual-Cell HSUPA. Стандартизация версии 9 была завершена в декабре 2009 года. [10] [11] [12]

Категории пользовательского оборудования (UE)

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

HSPA с несколькими несущими (MC-HSPA)

Агрегация более чем двух несущих была изучена, и в версию 11 3GPP планируется включить HSPA с 4 несущими. Завершение разработки стандарта планировалось завершить в третьем квартале 2012 года, а первые наборы микросхем, поддерживающие MC-HSPA, - в конце 2013 года. В версии 11 указано, что HSPA с 8 несущими разрешен в несмежных полосах частот с 4 × 4  MIMO , обеспечивающими пиковую скорость передачи данных до 672 Мбит/с.

168 Мбит/с и 22 Мбит/с представляют собой теоретические пиковые скорости. Фактическая скорость для пользователя будет ниже. В общем, HSPA+ предлагает более высокие скорости передачи данных только в очень хороших условиях радиосвязи (очень близко к вышке сотовой связи) или если терминал и сеть поддерживают MIMO или Dual-Cell HSDPA , которые эффективно используют два параллельных канала передачи с различными техническими реализациями.

Более высокие скорости 168 Мбит/с достигаются за счет одновременного использования нескольких операторов связи с Dual-Cell HSDPA и 4-way MIMO . [13] [14]

Полностью IP-архитектура

Сглаженная архитектура all-IP является опцией для сети в рамках HSPA+. В этой архитектуре базовые станции подключаются к сети через IP (часто Ethernet, обеспечивающий передачу), минуя устаревшие элементы для пользовательских подключений к данным. Это ускоряет и удешевляет развертывание и эксплуатацию сети. Устаревшая архитектура по-прежнему разрешена в Evolved HSPA и, вероятно, будет существовать в течение нескольких лет после принятия других аспектов HSPA+ (модуляция более высокого порядка, несколько потоков и т. д.).

Эта «плоская архитектура» соединяет «плоскость пользователя» непосредственно с базовой станцией с внешним шлюзом GGSN , используя любую доступную технологию связи, поддерживающую TCP/IP. Определение можно найти в 3GPP TR25.999. Поток данных пользователя обходит контроллер радиосети (RNC) и SGSN предыдущих версий архитектуры 3GPP UMTS, что упрощает архитектуру, снижает затраты и задержки. Это почти идентично плоской архитектуре 3GPP Long Term Evolution (LTE), определенной в стандарте 3GPP Rel-8. Эти изменения позволяют использовать экономически эффективные современные технологии канального уровня, такие как xDSL или Ethernet, и эти технологии больше не привязаны к более дорогим и жестким требованиям старого стандарта SONET/SDH и инфраструктуры E1/T1.

В «плоскости управления» изменений нет.

Nokia Siemens Networks Internet HSPA ( I-HSPA ) было первым коммерческим решением, реализующим уплощенную полностью IP-архитектуру Evolved HSPA. [15]

Смотрите также

Рекомендации

  1. Ссылки _ О нас . Архивировано из оригинала 9 июля 2017 г. Проверено 30 марта 2016 г.
  2. ^ «Обзор Ericsson № 1, 2009 г. - Продолжение эволюции мобильной широкополосной связи HSPA» (PDF) . Эрикссон.com. 27 января 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2014 г. . Проверено 1 июня 2014 г.
  3. ^ R1-081546, «Первоначальная оценка производительности HSPA с несколькими несущими», Ericsson, 3GPP TSG-RAN WG1 # 52bis, апрель 2008 г.
  4. ^ «Спецификация 3GPP: 25.825» . 3gpp.org .
  5. ^ «Двухклеточный HSPA и его будущая эволюция - Nomor Research» . номор. 10 октября 2010 г. Архивировано из оригинала 1 февраля 2014 г. Проверено 30 марта 2016 г.
  6. ^ «2009-03: Обновления стандартизации HSPA Evolution - Nomor Research» . номор. 10 октября 2010 г. Архивировано из оригинала 1 февраля 2014 г. Проверено 30 марта 2016 г.
  7. ^ «HSPA с двумя носителями: DC-HSPA, DC-HSPDA» . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 г. Проверено 14 марта 2016 г.
  8. ^ 3GPP TS 25.306 v11.0.0 http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25306.htm
  9. ^ «Информационный бюллетень Nomor 3GPP 2009-03: Обновления стандартизации по эволюции HSPA» . Архивировано из оригинала 1 февраля 2014 г. Проверено 14 марта 2016 г.
  10. ^ Релизы 3GPP
  11. ^ Информационный бюллетень Nomor 3GPP 2009-03: Обновления стандартизации HSPA Evolution. Архивировано 1 февраля 2014 г. на Wayback Machine , nomor.de.
  12. ^ «Белая книга Nomor Research: Двухклеточный HSDPA и его эволюция» . Архивировано из оригинала 1 февраля 2014 г. Проверено 14 марта 2016 г.
  13. ^ Клас Йоханссон; Йохан Бергман; Дирк Герстенбергер; Матс Бломгрен; Андерс Валлен (28 января 2009 г.). «Эволюция многочастотного HSPA» (PDF) . Эрикссон.com. Архивировано из оригинала (PDF) 26 мая 2013 года . Проверено 1 июня 2014 г.
  14. ^ «Информационный документ о долгосрочной эволюции HSPA. Эволюция мобильной широкополосной связи после версии 10 3GPP» (PDF) . Nokiaslemensnetworks.com. 14 декабря 2010 года . Проверено 1 июня 2014 г.
  15. ^ [1] Архивировано 2 января 2011 г., в Wayback Machine.

Внешние ссылки