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3G HSUPA - Hochgeschwindigkeits-Uplink-Paketzugriff

3G HSUPA - Hochgeschwindigkeits-Uplink-Paketzugriff

HSUPA bietet Hochgeschwindigkeits-Uplink-Paketzugriff und bietet eine erhebliche Steigerung der Datenrate und der Gesamtleistung für 3G-UMTS-Netzwerke.

Wie der Name schon sagt, gilt HSUPA für den Uplink, und als solcher ist es der Begleiter von HSDPA, der auf den Downlink angewendet wird.

Wenn sowohl HSDPA als auch HSUPA aktiv sind, wird das Gesamtschema als HSPA - Hochgeschwindigkeitspaketzugriff bezeichnet.

Obwohl bei Verwendung von HSUPA die Leistung erheblich gesteigert wird, ist die Gesamtdatenrate im Uplink nicht so schnell wie die im Downlink verfügbare. Dies liegt daran, dass der Großteil der Daten eher im Downlink als im Uplink übertragen wird.

Darüber hinaus gibt es zusätzliche Schwierigkeiten bei der Bereitstellung der gleichen Leistung durch das UE angesichts einiger der Einschränkungen, die durch die Tatsache auferlegt werden, dass eine große Anzahl von UEs mit dem NodeB kommuniziert.

3G UMTS HSUPA Schlüsselmerkmale

HSUPA bietet eine verbesserte Leistung durch Hinzufügen neuer Funktionen, die auf der vorhandenen UMTS-Technologie aufbauen.

Die wichtigsten Spezifikationsparameter, die durch die Verwendung von HSUPA eingeführt werden, sind:

  • Erhöhte Datenrate: Durch die Verwendung von HSUPA kann die verfügbare Datenrate erheblich erhöht werden. Es ermöglicht maximale Rohdatenraten von 5,74 Mbit / s.
  • Geringere Latenz: Die Verwendung von HSUPA führt einen TTI von 2 ms ein, obwohl ursprünglich ein TTI von 10 ms verwendet wurde und weiterhin unterstützt wird.
  • Verbesserte Systemkapazität: Um die große Anzahl von Benutzern mit hoher Datenrate zu ermöglichen, musste sichergestellt werden, dass die Gesamtkapazität bei Verwendung von HSUPA höher ist.
  • Modulationsreihenfolge: Ursprünglich wurde nur die für UMTS verwendete BPSK-Modulation verwendet. Dementsprechend wurden adaptive Modulationsschemata nicht unterstützt. Eine Modulation höherer Ordnung wurde in Release 7 der 3GPP-Standards eingeführt, als 64QAM zulässig war.
  • Hybrid ARQ: Um die verbesserte Leistung zu ermöglichen, wird der für HSDPA verwendete Hybrid ARQ (Automatic Repeat ReQuest) auch für den Uplink HSUPA verwendet.
  • Schnelle Paketplanung: Um die Latenz zu verringern, wurde die schnelle Paketplanung für die Aufwärtsverbindung wie für die Abwärtsverbindung erneut übernommen, obwohl die Implementierung geringfügig anders ist.

Mit diesen Spezifikationsparametern kann HSUPA die Leistung von HSDPA ergänzen und bietet eine allgemeine Leistungsverbesserung für Systeme mit HSPA.

3G HSUPA Grundlagen

Im Kern von HSUPA ist der Hochgeschwindigkeits-Uplink-Paketzugriff eine Reihe neuer Technologien, die denen von HSDPA sehr ähnlich sind. Es gibt jedoch einige grundlegende Unterschiede, die sich aus den unterschiedlichen Bedingungen an beiden Enden der Verbindung ergeben.

  • Die Aufwärtsverbindung in UMTS und HSUPA ist nicht orthogonal, da die vollständige Orthogonalität nicht zwischen allen UEs aufrechterhalten werden kann. Infolgedessen gibt es mehr Interferenzen zwischen den Uplink-Übertragungen innerhalb derselben Zellen.
  • Die Planungspuffer befinden sich an einem einzigen Ort (NodeB) für den Downlink, während sie für den Uplink innerhalb mehrerer UEs für den Uplink verteilt sind. Dies erfordert, dass die UEs Pufferinformationen an den Scheduler im NodeB senden müssen, damit dieser dann einen Gesamtzeitplan für die Datenübertragung bereitstellen kann.
  • Im Downlink ist die gemeinsam genutzte Ressource die Sendeleistung. In der Aufwärtsverbindung ist die Ressource durch den Grad der Interferenz begrenzt, der toleriert werden kann, und dies hängt von der Sendeleistung der mehreren UEs ab.
  • Modulationstechniken hoher Ordnung können höhere Datenraten für Verbindungen mit hohem Signalpegel in der Abwärtsverbindung bereitstellen. Es gibt nicht den gleichen Vorteil im Uplink, da keine Kanalisierungscodes zwischen Benutzern geteilt werden müssen und die Kanalcodierungsraten daher niedriger sind, obwohl unter Release 7 eine Modulation höherer Ordnung eingeführt wurde.

Durch das Hinzufügen von HSUPA zum 3G UMTS-Netzwerk konnten sowohl der Uplink als auch der Downlink eine erheblich verbesserte Leistung erzielen. Da sowohl HSDPA (Downlink) als auch HSUPA (Uplink) aktiv waren, wurde das Gesamtpaket HSPA - High-Speed-Paketzugriff genannt. Obwohl die meisten Daten über den Downlink übertragen werden, empfanden viele Iser den Uplink ohne HSUPA als sehr langsam und beeinträchtigten die allgemeine Benutzererfahrung. Mit aktivem HSUPA wurde das Gesamterlebnis erheblich verbessert.

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