High Speed Downlink Packet Access

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Vergleich der maximal erreichbaren Bitraten bei verschiedenen Mobilfunkstandards. (logarithmische Darstellung)

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 A1, T-Mobile und Drei HSDPA-Netze.

Technik[Bearbeiten]

Die maximale Datenrate ist durch die sogenannte 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[Bearbeiten]

Ein HSDPA-Modem mit USB-Anschluss

Die folgende Tabelle ergibt sich aus Tabelle 5.1a aus 3GPP TS 25.306 Release 11 und zeigt die maximalen Datenraten des Physical Layers verschiedener HSDPA-Kategorien.[1]

Kategorie Max. Anzahl
HS-DSCH Codes
Modulationsverfahren MIMO, Dual-Cell Max. Datenrate
in 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 16-QAM MIMO + Dual-Cell 46,7
26 15 16-QAM MIMO + Dual-Cell 55,9
27 15 64-QAM MIMO + Dual-Cell 70,6
28 15 64-QAM MIMO + Dual-Cell 84,4
29 15 64-QAM Triple-Cell 63,3
30 15 64-QAM Triple-Cell + MIMO 126,6
31 15 64-QAM Quad-Cell 84,4
32 15 64-QAM Quad-Cell + MIMO 168,8
33 15 64-QAM Hexa-Cell 126,6
34 15 64-QAM Hexa-Cell + MIMO 253,2
35 15 64-QAM Octa-Cell 168,8
36 15 64-QAM Octa-Cell + MIMO 337,5

Verbreitung[Bearbeiten]

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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 zwar mit HSDPA oder anderen Breitbandtechniken werben, jedoch die Bandbreite technisch beschränken.

Weltweit gab es im Dezember 2007 insgesamt 150 HSDPA-Netze in 72 Ländern. Auf die Europäische Union entfielen davon 34 Netze.[2]

Deutschland[Bearbeiten]

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  • Die Telekom Deutschland hat laut eigenen Angaben das gesamte UMTS-Netz mit 42,2 Mbit/s HSDPA ausgerüstet.[3] Im Februar 2007 waren über 60 Prozent der Bevölkerung abgedeckt.
  • Das Vodafone-Netz deckt 82 Prozent der Bevölkerung ab und stellt mindestens HSPA+ mit Geschwindigkeiten von 21,6 Mbit/s bereit, während 54 Prozent des Netzes mit HSPA+-Geschwindigkeiten von 42,2 MBit/s ausgelegt sind.[4][5]
  • Der HSDPA-Ausbau bei O₂ erfolgte ab Ende 2007 und ist seit Ende 2009 abgeschlossen. Mittlerweile sind an allen UMTS-Standorten theoretische Geschwindigkeiten von mindestens bis zu 7,2 Mbit/s verfügbar.[6] Zudem gibt es an vielen Standorten mittlerweile HSPA+ mit bis zu 14,4 MBit/s. Im Juli 2013 begann O₂ mit der Implementierung von DC-HSPA+ mit Datenübertragungsraten bis zu 42,2 MBit/s.[7]
  • E-Plus hat 97 Prozent seines UMTS-Netzes mit 21,6 Mbit/s HSPA+ aufgerüstet und versorgt 80 Prozent der Bevölkerung. Seit Mitte 2013 wird außerdem die maximale Geschwindigkeit mit DC-HSPA+ auf 42,2 MBit/s erhöht. [8]

Österreich[Bearbeiten]

  • 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.[9][10]
  • 3 hat Mitte 2008 eine Bevölkerungsabdeckung mit HSDPA von über 94 Prozent und seit Ende Oktober 2009 eine echte Flatrate.[11]
  • Mobilkom Austria (heute A1 Telekom Austria) plante bis Ende 2007 eine Abdeckung von 85 Prozent der Bevölkerung mit HSDPA und HSUPA.[12]
  • bob bietet seit August 2009 neben UMTS und EDGE nun auch HSDPA an.[13]
  • Orange Austria deckte mit HSDPA rund 70 Prozent der österreichischen Bevölkerung ab.[14] 2013 wurde Orange von 3 zu 100% übernommen.[15]

Schweiz[Bearbeiten]

  • Orange hat das gesamte UMTS-Netz (92 Prozent Abdeckung) mit HSDPA (7,2 Mbit/s; an ausgewählten Standorten 42 Mbit/s) in Betrieb.[16][17]
  • Sunrise hat das gesamte UMTS-Netz (80 Prozent Abdeckung) mit HSDPA bzw. HSPA+ (42 Mbit/s) in Betrieb.[18]
  • Swisscom hat das gesamte UMTS-Netz (98 Prozent Abdeckung) mit HSDPA bzw. HSPA+ (42 Mbit/s) in Betrieb.[19][20]

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: High Speed Downlink Packet Access – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. 3GPP TS 25.306 v11.0.0 http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25306.htm
  2. GSM Association: HSPA – Networks
  3. Deutsche Telekom: Funkversorgung Inland, 27. Dezember 2011.
  4. Vodafone Deutschland: [1]
  5. Vodafone Deutschland-Blog: Wir machen unser Netz für Sie noch schneller und zuverlässiger, 2. November 2012.
  6. o2_Germany: www.de.o2.com/ext/portal/online/2401/index, 8. Mai 2009.
  7. DC-HSPA+ bei o2, 30. Juli 2013
  8. Eplus-Gruppe.de: Volles Tempo: E-Plus beim Netzausbau weiter in der Offensive, 13. Januar 2013.
  9. T-Mobile Österreich Presseaussendung: T-Mobile – T-Mobile Austria bringt HSDPA ab sofort in ganz Österreich, 2. März 2006
  10. heise.de: Netzzusammenlegung von T-Mobile Austria und tele.ring abgeschlossen, 19. Dezember 2007
  11. Drei Presseaussendung: 3 auf der Futura 2007, 7. August 2007
  12. A1 Presseaussendung: Auftakt ins Jahr der Netzinnovationen – mobilkom austria gibt Startschuss für HSDPA 7,2 und HSUPA, 30. Januar 2007
  13. bob Homepage: Tarif: bob Breitband
  14. Orange Austria Homepage: [2], 7. Januar 2009
  15. Kleine Zeitung: [3], 3. Januar 2013
  16. Pressemeldung: HD Voice flächendeckend eingeführt (PDF-Datei; 63 kB), 14. Oktober 2011
  17. Webseite Orange: HSPA & UMTS, 8. Januar 2012
  18. Webseite Sunrise: Abdeckung Mobilfunknetz, 30. September 2012
  19. Webseite Swisscom: Mobiles Breitbandnetz: HD Voice, LTE, UTMS, 4G, 22. März 2014
  20. Webseite Swisscom: Netzabdeckung, 22. März 2014