High Speed Downlink Packet Access
High Speed Downlink Packet Access (HSDPA, 3.5G, 3G+ oder UMTS-Broadband) ist ein Datenübertragungsverfahren des Mobilfunkstandards UMTS, das vom 3rd Generation Partnership Project definiert wurde. Das Verfahren ermöglicht DSL-ähnliche Datenübertragungsraten im Mobilfunknetz.
HSDPA wurde in Deutschland unter anderem von den Netzbetreibern Vodafone, Telekom und O2 und in der Schweiz von Swisscom, Sunrise UPC GmbH und Salt Mobile angeboten. In Österreich betrieben die Netzbetreiber A1, Magenta Telekom und Drei HSDPA-Netze.[1]
Technik
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die maximale Datenrate ist durch die sogenannte Kategorie des Empfängers beschränkt. Typisch sind 3,6 Mbit/s (Kategorie 6) und 7,2 Mbit/s (Kategorie 8). Für die Kategorie 10 sind maximal 13,98 Mbit/s möglich, die aber in der Praxis kaum erreichbar ist, da sie eine Koderate R von nahezu 1 voraussetzen würde. Wesentliche Merkmale von HSDPA sind schnelle und flexible Datenlastverteilung sowie Anpassung an die Kanalqualität mittels „Adaptiver Modulation und Kodierung“ (AMC).
Die Nutzdaten werden in Intervallen (Transmission Time Interval, TTI) von drei UMTS-Zeitschlitzen (slots) auf dem sogenannten HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel) übertragen. Ein TTI hat eine Länge von 2 ms. Es können bis zu 15 Kanäle gleichzeitig zugewiesen werden.
Ein Endgerät sendet im Gegenzug alle 2 ms eine Information über die Kanalqualität (Channel Quality Indicator, CQI). Anhand der empfangenen CQI-Werte verschiedener Endgeräte und unter Berücksichtigung anderer Daten (Pufferfüllstand, Prioritäten etc.) entscheidet die UMTS-Basisstation (der Node B) darüber, welche Endgeräte mit wie vielen Kanälen parallel bedient werden sollen. Weiterhin wird die CQI-Information dazu verwendet, die Kanalkodierung, das Modulationsverfahren und die Node-B-Ausgangsleistung auszuwählen.
HSDPA-Modems wurden als USB-Sticks und Datenkarten angeboten, die den HSDPA-Standard mit 3,6 bzw. 7,2 Mbit/s unterstützen. Neuere Produkte unterstützten auch HSUPA für ein schnelleres Hochladen mit bis zu 5,76 Mbit/s. HSDPA war in vielen Mobiltelefonen integriert. Diese konnten als HSDPA-Modem verwendet werden.
Im Gegensatz zu anderen UMTS-Datenübertragungsverfahren gibt es bei HSDPA keinen Soft Handover. Jedes Endgerät empfängt die HSDPA-Kanäle zu jedem Zeitpunkt immer nur von einer einzigen Basisstation. Ein Wechsel von Zellen wird mittels der Prozedur HSDPA serving cell change durchgeführt, welches einem Handover mit kurzer Unterbrechung gleichkommt.
Durch die im Vergleich zu UMTS bei HSDPA (idealerweise mit HSUPA kombiniert) geringeren Round-Trip-Zeiten wurden mit HSDPA viele interaktive Anwendungen möglich.
HSDPA-Endgeräte-Kategorien
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Die folgende Tabelle ergibt sich aus Tabelle 5.1a aus 3GPP TS 25.306 Release 11 und zeigt die maximalen Datenraten des Physical Layers verschiedener HSDPA-Kategorien.[2]
| Kategorie | Max. Anzahl HS-DSCH Codes |
Modulationsverfahren | MIMO, Dual-Cell | Max. Datenrate in Mbit/s |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 5 | QPSK, 16-QAM | 1,2 | |
| 2 | 1,2 | |||
| 3 | 1,8 | |||
| 4 | 1,8 | |||
| 5 | 3,6 | |||
| 6 | 3,6 | |||
| 7 | 10 | 7,2 | ||
| 8 | 7,2 | |||
| 9 | 15 | 10,1 | ||
| 10 | 14,0 | |||
| 11 | 5 | nur QPSK | 0,9 | |
| 12 | 1,8 | |||
| 13 | 15 | QPSK, 16-QAM, 64-QAM | 17,6 | |
| 14 | 21,1 | |||
| 15 | 15 | QPSK, 16-QAM | MIMO | 23,4 |
| 16 | 28,0 | |||
| 19 | 15 | QPSK, 16-QAM, 64-QAM | 35,3 | |
| 20 | 42,2 | |||
| 21 | 15 | QPSK, 16-QAM | Dual-Cell | 23,4 |
| 22 | 28,0 | |||
| 23 | 15 | QPSK, 16-QAM, 64-QAM | 35,3 | |
| 24 | 42,2 | |||
| 25 | 15 | 16-QAM | MIMO + Dual-Cell | 46,7 |
| 26 | 55,9 | |||
| 27 | 15 | 64-QAM | MIMO + Dual-Cell | 70,6 |
| 28 | 84,4 | |||
| 29 | Triple-Cell | 63,3 | ||
| 30 | Triple-Cell + MIMO | 126,6 | ||
| 31 | Quad-Cell | 84,4 | ||
| 32 | Quad-Cell + MIMO | 168,8 | ||
| 33 | Hexa-Cell | 126,6 | ||
| 34 | Hexa-Cell + MIMO | 253,2 | ||
| 35 | Octa-Cell | 168,8 | ||
| 36 | Octa-Cell + MIMO | 337,5 |