Ontwikkelingen in UMTS (1) - HSPA: HSDPA en HSUPA

De eerste versie van UMTS levert een datasnelheid van maximaal 384 kbit/s. Omdat ook de Quality of Service goed geregeld is, zijn hier prima diensten mee af te wikkelen die een hoge betrouwbaarheid nodig hebben, zoals video-telefonie en het bekijken of beliusteen van video en audio. De radio-interface houdt er echter geen rekening mee dat veel gebruikers, door het gebruik van Internet, korte momenten veel data willen binnenhalen. Om de radio-interface te optimaliseren voor een dergelijk bursty karakter zijn er een aantal verbeteringen in UMTS.

De eerste stap in de ontwikkeling is de introductie van HSDPA en HSUPA in het UMTS netwerk.




HSDPA

High-Speed Downlink Packet Access is een techniek die bedoeld is om de snelheid van het net naar de gebruiker toe (de downlink) te vergroten. De piekdatasnelheid wordt hiermee vergroot tot in theorie maximaal 14.4 Mbit/s. In de praktijk kan de datasnelheid per gebruiker daardoor toenemen tot ongeveer 1 Mbit/s.

De belangrijkste verandering is de introductie van een nieuw kanaal. In dit zogenaamde High Speed Downlink Shared Channel (HS-DCH) maken een aantal gebruikers gezamelijk gebruik van de beschikbare capaciteit. Waar in de eerste versie van UMTS de capaciteit per gebruiker werd vastgesteld op maximaal 384 kbit/s, wordt het nu mogelijk om de totale capaciteit gezamelijk te gebruiken. Een zeer actieve gebruiker kan hierdoor (tijdelijk) gebruik maken van de capaciteit die andere minder actieve gebruikers onbenut laten.

Tegelijkertijd is er ook een nieuwe modulatiemethode geïntroduceerd die het mogelijk maakt om de datasnelheid verder op te voeren. Oorspronkelijk maakt UMTS gebruik van QPSK. Hier wordt 16QAM aan toegevoegd. Als de radio condities god zijn kan hierdoor de data-overdracht worden verdubbeld.

Een andere belangrijke verbetering in HSDPA is de optimalisatie van de foutcorrectie en de signalering waardoor de data minder vertraging oploopt in het netwerk. UMTS wordt hierdoor beter geschikt voor diensten die een korte vertragingstijd vergen, zoals on-line spelletjes.

Voor HSDPA is het nodig om de basisstations (Node-B in UMTS-jargon) en de aansturing daarvan (de netwerk-controller) aan te passen. Daarnaast heeft de gebruiker een terminal nodig die HSDPA aankan.

Bij de implementatie van HSDPA wordt in eerste instantie de capaciteit van 5 gebruikers samengevoegd tot een kanaal van 1,8 Mbit/s. Door gebruik te maken van 16-QAM kan de bitsnelheid worden verdubbeld tot 3,6 Mbit/s. In een later stadium kan de capaciteit van 10 of 15 gebruikers worden samengevoegd tot een bitsnelheid van respectievelijk maximaal 7,3 of 10,2 Mbit/s. Verdere verbeteringen in het basisstation en de ontvanger maken het mogelijk om de snelheid op te voeren tot 14,4 Mbit/s.

De grote driver achter HSDPA is NTT DoCoMo geweest. NTT DoCoMo had als eerste een 3G-netwerk operationeel en had vanwege het succes behoefte aan grotere datasnelheden.

HSUPA

High Speed Uplink Packet Access is een techniek die bedoeld is om de snelheid van de gebruiker het net in (de uplink) te vergroten. HSUPA hoort dan ook bij HSDPA. In UMTS standaardisatie wordt HSUPA genoemd naar de methode die voor deze vergroting van de datasnelheid wordt gebruikt, Enhanced Uplink Dedicated Channel.

De Enhanced Dedicated Channel (E-DCH) maakt net als HSDPA gebruik van verbeteringen in de signalering en de foutcorrectie om de datacapaciteit te vergroten. Het kanaal wordt echter niet gedeeld door verschillende gebruikers. HSUPA biedt in totaal een verhoging van 1,5 - 2,5 maal de huidige uplink snelheid bieden.




Lees verder: UMTS LTE: Long Term Evolution

Terug naar boven.

 
© Peter Anker, Gids in Frequentieland.