El acceso a paquetes de alta velocidad ( HSPA ) [1] es una combinación de dos protocolos móviles : el acceso a paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) y el acceso a paquetes de enlace ascendente de alta velocidad (HSUPA), que amplía y mejora el rendimiento de las redes de telecomunicaciones móviles 3G existentes utilizando la Protocolos WCDMA . A finales de 2008 se lanzó un estándar 3GPP aún mejorado llamado Acceso evolucionado a paquetes de alta velocidad (también conocido como HSPA+), cuya adopción mundial posterior comenzó en 2010. El estándar más nuevo permite que las velocidades de bits alcancen hasta 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]
Las primeras especificaciones HSPA admitían velocidades de datos máximas aumentadas de hasta 14 Mbit/s en el enlace descendente y 5,76 Mbit/s en el enlace ascendente. También redujeron la latencia y proporcionaron 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.
El acceso a paquetes de enlace descendente de alta velocidad ( HSDPA ) es un protocolo de comunicaciones móviles 3G (tercera generación) mejorado de la familia de acceso a paquetes de alta velocidad (HSPA). HSDPA también se conoce como 3.5G y 3G+ . Permite que las redes basadas en el Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) tengan mayores velocidades y capacidad de datos. HSDPA también disminuye la latencia y, por tanto, el tiempo de ida y vuelta de las aplicaciones.
HSDPA se introdujo en la versión 5 de 3GPP . Fue acompañado por una mejora en el enlace ascendente que proporcionó un nuevo portador de 384 kbit/s (el portador máximo anterior era de 128 kbit/s). El acceso evolucionado a paquetes de alta velocidad (HSPA+), introducido en la versión 7 de 3GPP, aumentó aún más las velocidades de datos al agregar modulación 64QAM, MIMO y operación HSDPA de doble portadora . Con la versión 11 del 3GPP eran posibles velocidades aún mayores, de hasta 337,5 Mbit/s. [3]
La primera fase de HSDPA se especificó en 3GPP Versión 5. Esta fase 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 redujo el costo por bit y mejoró el soporte para aplicaciones de datos en paquetes de alto rendimiento. HSDPA se basa en la transmisión de canal compartido y sus características clave son transmisión de canal compartido y multicódigo, modulación de orden superior , intervalo de tiempo de transmisión (TTI) corto , programación y adaptación de enlace rápidas y solicitud de repetición automática híbrida rápida (HARQ). Las nuevas características adicionales incluyen canales compartidos de enlace descendente de alta velocidad (HS-DSCH), manipulación por desplazamiento de fase en cuadratura , modulación de amplitud en cuadratura 16 y el protocolo de acceso medio de alta velocidad (MAC-hs) en estaciones base.
La actualización a HSDPA suele ser solo una actualización de software para redes WCDMA. En HSDPA, las llamadas de voz suelen tener prioridad sobre la transferencia de datos.
La siguiente tabla se deriva de la tabla 5.1a de la versión 11 de 3GPP TS 25.306 [4] y muestra las velocidades de datos máximas de diferentes clases de dispositivos y mediante qué combinación de características se logran. La velocidad de datos por celda y 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 milisegundos. Así, 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 de datos máxima en ese factor. Dual-Cell y MIMO 2x2 multiplican cada uno la velocidad de datos máxima por 2, porque se transmiten múltiples bloques de transporte independientes a través de diferentes portadoras o flujos espaciales, respectivamente. Las velocidades de datos que figuran en la tabla están redondeadas a un decimal.
Se definieron otras categorías de UE a partir de la versión 7 de 3GGP como HSPA evolucionado ( HSPA+ ) y se enumeran en Categorías UE de HSDPA evolucionado .
Al 28 de agosto de 2009 [actualizar], 250 redes HSDPA habían lanzado comercialmente servicios de banda ancha móvil en 109 países. 169 redes HSDPA admitían un rendimiento máximo de datos de enlace descendente de 3,6 Mbit/s y un número cada vez mayor ofrecía un enlace descendente de datos máximo de 21 Mbit/s. [ cita necesaria ]
CDMA2000 : las redes EVDO tuvieron la ventaja inicial en cuanto a rendimiento. En particular, los proveedores japoneses fueron puntos de referencia de gran éxito para este estándar de red. Sin embargo, esto cambió más tarde a favor de HSDPA, cuando un número cada vez mayor de proveedores en todo el mundo comenzó a adoptarlo.
En 2007, un número cada vez mayor de empresas de telecomunicaciones en todo el mundo comenzaron a vender módems USB HSDPA para proporcionar conexiones de banda ancha móvil. Además, creció la popularidad de las cajas de reemplazo de líneas fijas HSDPA: proporcionaban HSDPA para datos a través de Ethernet y Wi-Fi , así como puertos para conectar teléfonos fijos tradicionales. Algunos se comercializaron con velocidades de conexión de "hasta 7,2 Mbit/s" [5] en condiciones ideales. Sin embargo, estos servicios podrían ser más lentos, como cuando hay cobertura marginal en interiores.
El acceso a paquetes de enlace ascendente de alta velocidad ( HSUPA ) es un protocolo de telefonía móvil 3G de la familia HSPA. Está especificado y estandarizado en 3GPP Versión 6 para mejorar la velocidad de datos del enlace ascendente a 5,76 Mbit/s, ampliar la capacidad y reducir la latencia. Junto con mejoras adicionales, esto permite nuevas funciones como Voz sobre Protocolo de Internet (VoIP), carga de imágenes y envío de mensajes de correo electrónico de gran tamaño.
HSUPA fue el segundo paso importante en el proceso de evolución de UMTS. Desde entonces, ha sido reemplazada por tecnologías más nuevas con velocidades de transferencia más altas, como LTE (150 Mbit/s para enlace descendente y 50 Mbit/s para enlace ascendente) y LTE Advanced (velocidades máximas de enlace descendente de más de 1 Gbit/s).
HSUPA agrega un nuevo canal de transporte a WCDMA, llamado Canal Dedicado Mejorado (E-DCH). También presenta varias mejoras similares a las de HSDPA, incluida la transmisión de códigos múltiples, un intervalo de tiempo de transmisión más corto que permite una adaptación del enlace más rápida , una programación rápida y una solicitud de repetición automática híbrida rápida (HARQ) con redundancia incremental, lo que hace que las retransmisiones sean más efectivas. Similar a HSDPA, HSUPA utiliza un "programador de paquetes", pero opera según un principio de "solicitud-concesión" donde el equipo de usuario (UE) solicita permiso para enviar datos y el programador decide cuándo y cuántos UE podrán 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 por los UE, denominado "no programado". El modo no programado se puede utilizar, por ejemplo, para servicios VoIP para los cuales incluso el TTI reducido y el planificador basado en el Nodo B son incapaces de proporcionar el corto tiempo de retardo necesario y el ancho de banda constante.
Cada flujo MAC-d (es decir, flujo QoS) está configurado para utilizar modos programados o no programados. El UE ajusta la velocidad de datos para flujos programados y no programados de forma independiente. La velocidad de datos máxima de cada flujo no programado se configura al establecer la llamada y, por lo general, no se modifica 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 de concesión relativa (que consta de un único bit arriba/abajo).
En la capa física , HSUPA introduce los siguientes canales nuevos:
La siguiente tabla muestra las velocidades de enlace ascendente para las diferentes categorías de HSUPA:
Se definieron otras categorías de UE a partir de la versión 7 de 3GGP como HSPA evolucionado (HSPA+) y se enumeran en Categorías UE HSUPA evolucionadas .
HSPA evolucionado (también conocido como HSPA Evolution, HSPA+) es un estándar de banda ancha inalámbrica definido en 3GPP versión 7 de la especificación WCDMA. Proporciona extensiones a las definiciones HSPA existentes y, por lo tanto, es compatible con versiones anteriores de la red WCDMA 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 WCDMA, con casi 200 compromisos. [6]
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )