HSPA (англ. High Speed Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных) — технология беспроводной широкополосной радиосвязи, использующая пакетную передачу данных и являющаяся надстройкой к мобильным сетям 3g WCDMA/UMTS.
История
Сначала организацией IMT-2000, а затем консорциумом 3GPP, разрабатывающим стандарты для сетей связи нового поколения с широкими возможностями по передаче данных, был разработан стандарт UMTS (Релиз 99). Этот стандарт был среди новых технологий 3G, пришедших на смену 2G, и получил среди них наибольшее распространение. В коммерческую эксплуатацию первая сеть UMTS была запущена в Норвегии в декабре 2001 года. Скорость передачи – до 2 Мбит/с. Но, несмотря на то что данная технология позволяла слушать музыку и смотреть сжатое видео, а также скачивать небольшие по объему файлы, реально скорость передачи по ней не была выше 300 кбит/с. Естественно, время внесло свои коррективы, и для просмотра высокого качества видео и закачивания больших по объему файлов потребовалось усовершенствование данной технологии.
Особо остро необходимость этого назрела в начале 2000-х годов. Для целей предоставить абоненту широкополосный стационарный Интернет и была разработана технология HSPA, являющаяся усовершенствованием имеющихся UMTS-сетей.
Технология базируется на двух предшествующих стандартах:
- HSDPA;
- HSUPA.
Максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту составляет 14,4 Мбит/с (скорость передачи данных от базовой станции на всех локальных абонентов) и до 5,76 Мбит/с от абонента. Первые этапы внедрения стандарта обычно имеют скорость 3,6 Мбит/с к абоненту HSDPA (D — downlink). После внедрения второго этапа HSUPA (U — uplink, то есть ускорения передачи от абонента) всю систему и называют сокращённо HSPA.
Стандарт HSDPA
HSDPA (аббревиатура от High Speed Downlink Packet Access) является технологией высокоскоростной передачи данных в направлении downlink, то есть от базовой станции (Node B) к мобильной станции (UE) (см. рисунок выше).
Максимальная скорость, поддерживаемая HSDPA, – 14,4 Мбит/с (однако данная цифра возможна только в лабораторных условиях). Сам метод увеличения скорости передачи был «подсмотрен» у сетей 2G, для которых в свое время удалось значительно (более чем в 2 раза) улучшить скоростной показатель, по сравнению с предшествующей GPRS, благодаря лишь новому способу модуляции.
В HSDPA используется метод модуляции на радиоинтерфейсе (между базовой и мобильной станциями) под названием 16-QAM, благодаря которому возможна передача в 3 раза большего объема информации.
Отличием стандарта HSDPA является также то, что он использует скоростную систему автоматических перезапросов HARQ, то есть автоматически перезапрашиваются потерянные или испорченные ошибками пакеты. При чем такой перезапрос производится в базовой станции (Node B), что сокращает ожидание повторной выдачи. Уменьшению ожидания способствует и 10-кратное уменьшение данных пакетов. Эти и иные нововведения и позволили более чем в 7 раз увеличить скорость в направлении от базовой к мобильной станции.
Если говорить о реализации скорости по HSDPA на практике, то это легко может быть значение до 2 Мбит/с, чего вполне хватает для загрузки больших по объему файлов и просмотра высококачественного видео.
Стандарт HSUPA
HSUPA (аббревиатура от High Speed Uplink Packet Access) является технологией высокоскоростной передачи данных в направлении uplink, то есть от мобильной станции (UE) к базовой станции (Node B) (см. рисунок выше).
Максимальная скорость, поддерживаемая HSUPA, – 5,7 Мбит/с.
Для данного стандарта, как и HSDPA, используется модуляция 16-QAM, а также присущи вышеуказанные преимущества.
В заключение отметим, что технологии HSDPA и HSDPA являются одними из самых быстро внедренных в истории сотовой связи. Достаточно быстро на появление данных стандартов откликнулись многие производители телекоммуникационного оборудования. Это обусловлено еще и тем, что появились эти технологии еще в то время, когда не везде были построены 3G-сети. Это положительно повлияло на внедрение их в коммерческую эксплуатацию, и уже через пару лет после выпуска консорциумом 3GPP первых релизов (HSDPA – Релиз 5, HSUPA – Релиз 6) эти технологии были широко распространены.