High Speed Downlink Packet Access


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 wird in Deutschland unter anderem von den Netzbetreibern Vodafone, E-Plus, Telekom und O2 und in der Schweiz von Swisscom, Sunrise und Orange angeboten. In Österreich betreiben die Mobilkom Austria, T-Mobile, Orange und Drei HSDPA-Netze.

Inhaltsverzeichnis

Technik

Die maximale Datenrate ist durch die so genannte 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 werden als USB-Sticks und Datenkarten angeboten, die den HSDPA-Standard mit 3,6 bzw. 7,2 Mbit/s unterstützen. Die neuesten Produkte unterstützen auch HSUPA für ein schnelleres Hochladen mit derzeit bis zu 5,76 Mbit/s. HSDPA ist in vielen aktuellen Mobiltelefonen integriert. Diese können 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 sind mit HSDPA viele interaktive Anwendungen möglich geworden.

HSDPA Endgeräte-Kategorien

Ein HSDPA-Modem mit USB-Anschluss

Die folgende Tabelle ergibt sich aus Tabelle 5.1a aus 3GPP TS 25.306 Release 9[1] und zeigt die maximalen Datenraten des Physical Layers verschiedener HSDPA-Kategorien.

Kategorie Max. Anzahl
HS-DSCH Codes
Modulationsverfahren MIMO, Dual-Cell Max. Datenrate
[Mbit/s]
1 5 QPSK, 16-QAM 1,2
2 5 QPSK, 16-QAM 1,2
3 5 QPSK, 16-QAM 1,8
4 5 QPSK, 16-QAM 1,8
5 5 QPSK, 16-QAM 3,6
6 5 QPSK, 16-QAM 3,6
7 10 QPSK, 16-QAM 7,2
8 10 QPSK, 16-QAM 7,2
9 15 QPSK, 16-QAM 10,1
10 15 QPSK, 16-QAM 14,0
11 5 nur QPSK 0,9
12 5 nur QPSK 1,8
13 15 QPSK, 16-QAM, 64-QAM 17,6
14 15 QPSK, 16-QAM, 64-QAM 21,1
15 15 QPSK, 16-QAM MIMO 23,4
16 15 QPSK, 16-QAM MIMO 28,0
19 15 QPSK, 16-QAM, 64-QAM MIMO 35,3
20 15 QPSK, 16-QAM, 64-QAM MIMO 42,2
21 15 QPSK, 16-QAM Dual-Cell 23,4
22 15 QPSK, 16-QAM Dual-Cell 28,0
23 15 QPSK, 16-QAM, 64-QAM Dual-Cell 35,3
24 15 QPSK, 16-QAM, 64-QAM Dual-Cell 42,2
25 15 QPSK, 16-QAM MIMO + Dual-Cell 46,7
26 15 QPSK, 16-QAM MIMO + Dual-Cell 55,9
27 15 QPSK, 16-QAM, 64-QAM MIMO + Dual-Cell 70,6
28 15 QPSK, 16-QAM, 64-QAM MIMO + Dual-Cell 84,4

Verbreitung

Seit Ende 2008 herrscht ein verschärfter Wettbewerb durch den Markteintritt von Wiederverkäufern, die den Preis für reine Datentarife verglichen mit dem Vorjahr um bis zu 50 Prozent unterbieten. Allerdings ist zu beachten, dass die Wettbewerber mit HSDPA oder anderen Breitbandtechniken werben, jedoch die Bandbreite technisch beschränken.

Deutschland

  • Die Telekom Deutschland hat laut eigenen Angaben seit Jahresbeginn 2011 das gesamte UMTS-Netz mit 21,6 Mbit/s HSDPA ausgerüstet.[2] Im Februar 2007 waren über 60 Prozent der Bevölkerung abgedeckt.
  • Vodafone vermarktet HSDPA als UMTS-Broadband. Es war im November 2007 für 80 Prozent der Bevölkerung verfügbar. An ausgewählten Orten bietet Vodafone 7,2 Mbit/s HSDPA an, im restlichen Netz 3,6 Mbit/s.[3]
  • O₂ bietet HSDPA seit Ende 2006 in Berlin, Braunschweig, Düsseldorf, Frankfurt, Hamburg, Köln und München an.[4] Der bundesweite Ausbau erfolgte seit Ende 2007 und ist seit Ende 2009 abgeschlossen. Mittlerweile sind an allen UMTS-Standorten theoretische Geschwindigkeiten von bis zu 7,2 Mbit/s verfügbar.[5] Seit dem 3. November 2009 testet O₂ frei für alle Bestandskunden HSDPA in der Kategorie 16 mit 28 Mbit/s in München.[6]
  • E-Plus hat in Ballungsgebieten und an Knotenpunkten schon HSDPA mit einer Geschwindigkeit von 3,6 Mbit/s in Betrieb, in ländlichen Gebieten hingegen nur eine Geschwindigkeit von 384 Kbit/s.[7][8] Laut E-Plus soll HSDPA in absehbarer Zeit flächendeckend ausgebaut werden, so dass theoretische Bandbreiten von bis zu 21,6 Mbit/s möglich sein werden.[9]

Österreich

  • T-Mobile Austria hatte bereits im März 2006 das gesamte UMTS-Netz mit HSDPA ausgerüstet, und erreicht damit im Dezember 2007 über 75 Prozent der Bevölkerung.[10][11]
  • 3 hat Mitte 2008 eine Bevölkerungsabdeckung mit HSDPA von über 94 Prozent und seit Ende Oktober 2009 eine echte Flatrate.[12]
  • Mobilkom Austria (heute A1 Telekom Austria) plante bis Ende 2007 eine Abdeckung von 85 Prozent der Bevölkerung mit HSDPA und HSUPA.[13]
  • bob bietet seit August 2009 neben UMTS und EDGE nun auch HSDPA an.[14]
  • Orange Austria deckt mit HSDPA rund 70 Prozent der österreichischen Bevölkerung ab.[15]

Schweiz

  • Sunrise hat bereits das gesamte UMTS-Netz mit HSDPA ausgerüstet. Dieses deckt momentan 67 Prozent der Bevölkerung ab.
  • Swisscom hat das gesamte UMTS-Netz (90 Prozent Abdeckung) mit HSDPA und min. 7,2 Mbit/s in Betrieb.
  • Orange hat in den sieben größten Städten der Schweiz HSDPA-Netze in Betrieb.

Weltweit gab es im Dezember 2007 insgesamt 150 HSDPA-Netze in 72 Ländern. Auf die Europäische Union entfielen davon 34 Netze.[16]

Siehe auch

Literatur

Weblinks

Einzelnachweise

  1. 3GPP TS 25.306 v9.0.0 http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25306.htm
  2. Deutsche Telekom: Pressemitteilung: Viel mehr Tempo zum gleichen Preis, 11. Januar 2011.
  3. Vodafone Deutschland: Vodafone startet HSUPA und beschleunigt den mobilen Versand großer Datenmengen auf bis zu 1,45 Mbit/s, 21. November 2007.
  4. o2_Germany: www.de.o2.com/ext/standard/index?page_id=11194, 1. Dezember 2006.
  5. o2_Germany: www.de.o2.com/ext/portal/online/2401/index, 8. Mai 2009.
  6. heise.de: O2 startet HSPA+-Netz in München, 3. November 2009.
  7. Billig-Tarife.de: E-Plus: Mobil surfen mit HSDPA, 14. September 2009.
  8. telespiegel.de: www.telespiegel.de/handy/umts-geschwindigkeit.html, 19. April 2010.
  9. Billig-Tarife.de: E-Plus: Mit 21,6 Mbit/s surfen?, 23. Dezember 2009.
  10. T-Mobile Österreich Presseaussendung: T-Mobile - T-Mobile Austria bringt HSDPA ab sofort in ganz Österreich, 2. März 2006
  11. heise.de: Netzzusammenlegung von T-Mobile Austria und tele.ring abgeschlossen, 19. Dezember 2007
  12. Drei Presseaussendung: 3 auf der Futura 2007, 7. August 2007
  13. A1 Presseaussendung: Auftakt ins Jahr der Netzinnovationen - mobilkom austria gibt Startschuss für HSDPA 7,2 und HSUPA, 30. Januar 2007
  14. bob Homepage: Tarif: bob Breitband
  15. Orange Austria Homepage: [1], 7. Januar 2009
  16. GSM Association: HSPA - Networks

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