HSDPA vs HSUPA

Η HSDPA (High Speed ​​Downlink Packet Access) και η HSUPA (High Access Packet Access Uplink) είναι προδιαγραφές 3GPP που δημοσιεύονται για την παροχή συστάσεων για downlink και uplink των κινητών ευρυζωνικών υπηρεσιών. Τα δίκτυα που υποστηρίζουν τόσο το HSDPA όσο και το HSUPA ονομάζονται δίκτυα HSPA ή HSPA +. Και οι δύο προδιαγραφές εισήγαγαν βελτιώσεις στο UTRAN (UMTS Επίγεια Ραδιο Πρόσβαση) με την εισαγωγή νέων καναλιών και μεθόδων διαμόρφωσης, έτσι ώστε να επιτευχθεί πιο αποτελεσματική και υψηλής ταχύτητας επικοινωνία δεδομένων στη διεπαφή αέρα.

HSDPA

Το HSDPA εισήχθη το έτος 2002 σε έκδοση 3GPP 5. Το βασικό χαρακτηριστικό της HSDPA είναι η έννοια της AM (Amplitude Modulation), όπου η μορφή διαμόρφωσης (QPSK ή 16-QAM) και ο πραγματικός ρυθμός κωδικών μεταβάλλονται από το δίκτυο ανάλογα με το φορτίο του συστήματος και τις συνθήκες του καναλιού. Το HSDPA αναπτύχθηκε για να υποστηρίζει έως και 14,4 Mbps σε ένα μόνο κελί ανά χρήστη. Η εισαγωγή ενός νέου καναλιού μεταφοράς γνωστού ως HS-DSCH (κανάλι υψηλής ταχύτητας-κατερχόμενης κατερχόμενης ζεύξης), κανάλι ελέγχου ανερχόμενης ζεύξης και κανάλι ελέγχου κατερχόμενης ζεύξης αποτελούν τις σημαντικότερες βελτιώσεις στο UTRAN σύμφωνα με το πρότυπο HSDPA. Η HSDPA επιλέγει την ταχύτητα κωδικοποίησης και τη μέθοδο διαμόρφωσης με βάση τις συνθήκες καναλιού που αναφέρθηκαν από τον εξοπλισμό χρήστη και τον κόμβο-Β, ο οποίος είναι επίσης γνωστός ως σχήμα AMC (Adaptive Modulation and Coding). Εκτός από το QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) που χρησιμοποιείται από τα δίκτυα WCDMA, το HSDPA υποστηρίζει 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) για τη μετάδοση δεδομένων υπό καλές συνθήκες καναλιού.

HSUPA

Η HSUPA εισήχθη με την έκδοση 3GPP 6 το έτος 2004, όπου χρησιμοποιείται το Enhanced Dedicated Channel (E-DCH) για τη βελτίωση της ανερχόμενης ζεύξης της διασύνδεσης ραδιοσυχνοτήτων. Η μέγιστη θεωρητική ταχύτητα δεδομένων ανερχόμενης ζεύξης που μπορεί να υποστηριχθεί από ένα μόνο κελί σύμφωνα με την προδιαγραφή HSUPA είναι 5,76 Mbps. Η HSUPA βασίζεται στο σχήμα διαμόρφωσης QPSK, το οποίο έχει ήδη καθοριστεί για το WCDMA. Χρησιμοποιεί επίσης HARQ με αυξημένη πλεονασμό για να κάνει τις αναμεταδόσεις πιο αποτελεσματικές. Η HSUPA χρησιμοποιεί προγραμματιστή ανερχόμενης ζεύξης για τον έλεγχο της ισχύος εκπομπής στους μεμονωμένους χρήστες Ε-DCH για να μετριάσει την υπερφόρτωση ισχύος στον Κόμβο-Β. Η HSUPA επιτρέπει επίσης τη λειτουργία αυτόματης μετάδοσης που ονομάζεται μη προγραμματισμένη μετάδοση από την UE για υπηρεσίες υποστήριξης όπως VoIP που χρειάζονται μειωμένο χρονικό διάστημα μετάδοσης (TTI) και σταθερό εύρος ζώνης. Το E-DCH υποστηρίζει τόσο 2ms όσο και 10ms TTI. Η εισαγωγή του E-DCH στο πρότυπο HSUPA εισήγαγε πέντε νέα κανάλια φυσικής στρώσης.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της HSDPA και της HSUPA;

Τόσο η HSDPA όσο και η HSUPA εισήγαγαν νέες λειτουργίες στο δίκτυο ασύρματης πρόσβασης 3G, το οποίο ήταν επίσης γνωστό ως UTRAN. Ορισμένοι προμηθευτές υποστήριξαν την αναβάθμιση του δικτύου WCDMA σε ένα δίκτυο HSDPA ή HSUPA, αναβαθμίζοντας το λογισμικό στον κόμβο-B και στο RNC, ενώ ορισμένες υλοποιήσεις του προμηθευτή απαιτούσαν επίσης αλλαγές υλικού. Τόσο το HSDPA όσο και το HSUPA χρησιμοποιούν το πρωτόκολλο HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) με αυξημένο πλεόνασμα για να χειριστούν την εκ νέου μετάδοση και για να χειριστούν τη μεταφορά δεδομένων χωρίς σφάλματα στη διασύνδεση του αέρα.

Η HSDPA ενισχύει την κατερχόμενη ζεύξη του ραδιοφωνικού καναλιού, ενώ η HSUPA ενισχύει την ανερχόμενη ζεύξη του ραδιοφωνικού καναλιού. Η HSUPA δεν χρησιμοποιεί διαμόρφωση 16QAM και πρωτόκολλο ARQ για uplink η οποία χρησιμοποιείται από την HSDPA για downlink. Το TTI για HSDPA είναι 2ms με άλλα λόγια, οι μεταδόσεις καθώς και οι αλλαγές στη μέθοδο διαμόρφωσης και η ταχύτητα κωδικοποίησης θα πραγματοποιούνται κάθε 2ms για HSDPA, ενώ με HSUPA TTI είναι 10ms, επίσης με την επιλογή να οριστεί ως 2ms. Σε αντίθεση με το HSDPA, η HSUPA δεν εφαρμόζει το AMC. Ο στόχος του προγραμματισμού πακέτων είναι εντελώς διαφορετικός μεταξύ της HSDPA και της HSUPA. Στο HSDPA, ο χρονοπρογραμματιστής έχει ως στόχο να κατανείμει πόρους HS-DSCH όπως χρονοθυρίδες και κωδικούς μεταξύ πολλαπλών χρηστών, ενώ ο στόχος του προγραμματιστή HSUPA είναι ο έλεγχος της υπερφόρτωσης της ισχύος μετάδοσης στον Κόμβο Β.

Τόσο η HSDPA όσο και η HSUPA είναι εκδόσεις 3GPP που αποσκοπούσαν στην ενίσχυση της κατερχόμενης ζεύξης και της ανερχόμενης ζεύξης της διεπαφής ραδιοσυχνοτήτων στα κινητά δίκτυα. Παρόλο που οι HSDPA και HSUPA στοχεύουν στην ενίσχυση των αντίθετων πλευρών της ραδιοζεύξης, η εμπειρία της ταχύτητας χρήστη είναι αλληλεξαρτώμενη και από τις δύο συνδέσεις λόγω της συμπεριφοράς της επικοινωνίας δεδομένων και της απόκρισης.