HSPA и HSPA+: что это и чем отличается?

Первое поколение — 1G

Второе поколение — 2G

   В 1982 году Европейской конференцией почтовых и телекоммуникационных ведомств была сформирована рабочая группа, названная GSM (франц. Groupe Spécial Mobile — специальная группа по подвижной связи). Целью создания группы, является изучение и разработка пан-Европейской наземной системы подвижной связи общего применения.    В 1989 году изучение и разработку второго поколения мобильной связи продолжил Европейский институт стандартов в телекоммуникации. Аббревиатура GSM тогда приобрела иное значение — Global System for Mobile Communications (глобальная система для подвижной связи).    В 1991 году появились первые коммерческие мобильные сети второго поколения. Главным отличием сетей второго поколения от первого является цифровой метод передачи данных. Технологии передачи данных в цифровом виде позволили внедрить сервис обмена текстовыми сообщениями (SMS), а позднее, с помощью протокола WAP (Wireless Application Protocol — беспроводной протокол передачи данных) стал возможен выход в Интернет с мобильных устройств. Скорость передачи данных в сетях второго поколения составляла не более 19,5 кбит/с.    Дальнейший рост потребности пользователей в мобильном интернете послужил толчком для разработки сетей следующих поколений. Промежуточными этапами между сетями 2G и 3G стали поколения, условно называемые 2,5G и 2,7G.     Поколением 2,5G обозначили технологию GPRS (General Packet Radio Service — пакетная радиосвязь общего пользования), которая позволила увеличить скорость передачи данных до 172 кбит/с в теории, и до 80 кбит/с в реальности.    Поколением 2,7G назвали технологию EDGE (EGPRS) (Enhanced Data rates for GSM Evolution), которая функционирует как надстройка над 2G и 2.5G. Скорость передачи данных в таких сетях теоретически может достигать 474 кбит/с, однако на практике редко доходит до 150 кБит/с.

Третье поколение — 3G

UMTS

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System – универсальная сисема мобильной электросвязи) – технология сотовой связи разработанная для внедрения 3G в Европе. Используемый диапазон частот 2110-2200 МГц. (зачастую ширина канала 5 МГц). Скорость передачи данных в режиме UMTS составляет не более 2 Мбит/с (для неподвижного абонента), а при движении абонента, в зависимости от скорости движения, может опуститься до 144 Кбит/с.

HSDPA

   HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону) – первый из семейства протоколов сотовой связи HSPA (High Speed Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных), основанный на UMTS технологии. Данный протокол и последующие его версии позволили значительно увеличить скорость передачи данных в сетях 3G. В первой своей реализации протокол HSDPA имел максимальную скорость передачи данных 1,2 Мбит/с. Скорость передачи данных в следующей реализации протокола HSDPA составляла уже 3,6 Мбит/с. На этот момент 3G модемы получили большую популярность и у большинства пользователей были модемы поддерживающие именно этот стандарт, наиболее популярные модель Huawei E1550, ZTE mf180 (такие экземпляры встречаются до сих пор).  В результате дальнейшего развития протокола HSDPA удалось увеличить скорость сначала до 7,2 Мбит/с (наиболее популяные модемы Huawei E173, ZTE MF112), а затем до 14,4 Мбит/с. (Huawei E1820, ZTE MF658) Вершиной технологии HSDPA стала технология DC-HSDPA скорость которой могла достигать 28.8 Мбит/с. DC-HSDPA по сути двухканальный вариант HSDPA.

HSPA+

   HSPA+ – технология, базирующаяся на HSDPA, в которой реализованы более сложные методы модуляции сигнала (16QAM, 64QAM) и технология MIMO (Multiple Input Multiple Output – множественный вход множественный выход). Максимальная скорость 3G может достигать 21 Мбит/с. Подобную технологию уже относят к 3,5G.

DC-HSPA+

   DC-HSPA+ технология с самым быстрым 3G Интернетом 42,2 Мбит/с.  По сути это двухканальный HSPA+ с шириной канала 10 МГц. Часто это технологию называют 3.75G.

   Все устройства, поддерживающие режим работы в сетях третьего поколения, поддерживают также стандарты предыдущих поколений. К примеру, уже устаревший на сегодняшний день USB-модем Huawei E173 для сетей 2G/3G поддерживает стандарты GSM, GPRS, EDGE (до 236,8 Кбит/c), UMTS (до 384 Кбит/c), HSDPA (до 7,2 Мбит/с), т.е. стандарты сетей как второго так и третьего поколений. Максимальная скорость с которой может работать данное устройство равна 7,2 Мбит/с. Более «продвинутая» модель Huawei E3131 для сетей 2G/3G поддерживает набор стандартов, включающий кроме вышеперечисленных еще и HSPA+. Максимальная достижимая скорость загрузки данных на этом устройстве значительно больше и составляет 21 Мбит/сек. Но следует учесть, что максимальная теоретическая и реальная скорости отличаются довольно сильно.Например на модемах huawei E1550, zte mf180, где максимальная скорость 3.6 Мбит/с, на практике можно добиться скорости 1-2 Мит/с, на модемах Huawei E173, ZTE MF112 (максимальная скорость 7,2 Мбит/с) на практике 2-3,5 Мбит/с, это при условии хорошего уровня сигнала и низкой загруженности вышки мобильного оператора. Одним из факторов повышения скорости 3G Интернета является использования модема поддерживающего максимальную скорость 3G. Мы рекомендуем модем Huawei E3372, он не только поддерживает максимальную скорость 3G Интернета (до 42,2 Мбит/с), но и 4G (до 150 Мбит/с). Кто то может возразить и сказать что в его «дыре» 4G не будет никогда, однако не забывайте, что несколько лет назад вы и о 3G не мечтали. Технологии не стоят на месте!

Четвертое поколение — 4G

Пятое поколение — 5G

   Работы по разработке новых стандартов беспроводной передачи данных идут не останавливаясь. В основном при спонсорской поддержке одного из крупнейших производителей сетевого оборудования китайской компании Huawei. Повсеместное внедрение технологий пятого поколения прогнозируется в 2020 году. Однозначных сведений относительно максимальных скоростей передачи данных в сетях 5G пока нет, однако известно, что в опытных испытаниях сетей 5G удавалось достичь скорости 25 Гбит/с. Это в десятки раз превышает максимальные значения скорости передачи данных в сетях четвертого поколения.

Наш сервисный центр выполняет установку 3G антенн на территории Краснодара и Краснодарского края. Специализация в области установки антенного оборудования требует знания используемой материальной базы и заложенных в эту материальную базу технологий. Одна из технологий,  используемых для повышения скорости передачи данных в беспроводные сетях, именуется  HSPA+. Вот и давайте разберёмся что такое эта технология HSPA+.

Концептуально. Операторы мобильной связи искали способ повышения прибыльности своего бизнеса предоставления услуг мобильной связи. И нашли его — это предоставление услуг беспроводной передачи данных. Для таковой передачи данных операторы выбрали существующую на рынке оборудования передачи данных технологию. Когда-то такой технологией был GPRS, потом его сменил EDGE …. в дальнейшем технологии сменяли друг друга и доросли наконец до способа передачи данных, именуемого 3G. По своим характеристикам 3G оказался таков, что устраивал и операторов связи (по параметрам цены внедрения и эксплуатации ) и абонентов (по параметрам цены покупки оборудования/скорости/размера абонентской платы).

В общем — случилось так, что 3G оказался настолько хорош, что его стали «прокачивать», модернизировать. И в рамках оборудования 3 Generation появилась технология приёмо-передачи HSPA.

HSPA (High-Speed Packet Access) — высокоскоростной пакетный доступ — технология, которая сочетает в себе возможность высокоскоростного пакетного доступа в нисходящем канале (HSDPA — High—SpeedDownlinkPacketAccess ) и возможность высокоскоростного пакетного доступа в восходящем (HSUPA — High—SpeedUplinkPacketAccess) канале.

Нисходящий канал (Downlink) — это канал получения данных абонентским устройством.

Восходящий канал (Uplink) — это канал передачи данных абонентским устройством.

Скорость передачи данных для HSDPA может достигать значения 14,4 Мбит/с, для HSUPA – 5,76 Мбит/с. Технология HSPA позволяет также увеличить пропускную способность сетей UMTS и значительно понизить величину временной задержки. Для использования всего потенциала широкой полосы WCDMA (5 МГц) характеристики использующих технологию HSPA радиокоммуникационных сетей (спектральная эффективность, максимальная скорость обмена данных и временная задержка) будут в дальнейшем улучшаться.

HSPA+ (аббревиатура от англ. Evolved High-Speed Packet Access, т.е., развитый высокоскоростной пакетный доступ») — представляет собой развитие технологии HSPA. В некоторых источниках технологию HSPA+ относят к поколению 3.75G, т.о., указывая на то, что по своим характеристикам она приблизилась к возможностям сетей четвертого поколения (4G).

Развитость HSPA+ по отношению к обычной HSPA заключается в том, что добавлены более сложные модуляции более высокого порядка — 16QAM (uplink) / 64QAM (downlink), добавлена технология использование нескольких антенн для нисходящего канала (мультивход/мультивыход или т.н. MIMO). Модифицирован протокол, что позволяет обеспечить поддержку бОльшего числа находящихся на связи пользователей сети. Применение описанных улучшений позволяет в оптимальных условиях достигать максимальной скорости передачи данных в нисходящем канале 28 Мбит/с, а в исходящем – 11,5 Мбит/с при длительности времени на передачу и подтверждение менее 30 мс (т.н. PING).

Перечисленные выше нововведения относятся к HSPA+ выпуска  7 3GPP.

В дальнейшем  HSPA+ редакции 7 3GPP была модернизирована. Важнейшим новшеством стало появление возможности работы с двумя несущими (dual carrier или иначе DC HSPA) в нисходящем канале и совместное использование схемы с несколькими антеннами (MIMO) и модуляционной схемы 64QAM. Обе эти особенности дают возможность добиться максимальной скорости передачи данных в нисходящем канале 42,2 Мбит/с.

При этом коммутация голосовых каналов по технологии HSPA обеспечивает оптимальную поддержку телефонных сервисов в любой использующей ее cети радиосвязи с пакетной коммутацией. Кроме того, за счет формирования общего улучшенного выделенного канала (E-DCH) для состояния CELL_FACH и проведения модификаций уровня 2 в восходящем канале еще более снижено время задержки.

Перечисленные нововведения относятся уже к HSPA+ выпуска 8 3GPP.

Приведенные возможности технологии HSPA+ впечатляют. Те скорости, которые достижимы с её применением, потенциально могут обеспечить пользователям весьма комфортное пребывание в сети интернет. Но развитие технологий не стоит на месте, и уже запланирован следующий её «апгрейд». Планы разработчиков по развитию технологии (ROAD MAP) приведены в изображении ниже:

Как можно убедиться — технологии скоростного интернета намерены развивать и дальше. Так что при грамотном их внедрении можно рассчитывать на повышение скорости доступа в интернет и главное — на его распространение не только в крупных городах, но и на других территориях нашей необъятной страны не избалованных скоростным проводным интернетом.

P.S. — ВНИМАНИЕ! Данный материал ещё не закончен. Может быть исправлен и доработан. Ко всем приведенным в нем фактам следует отнестись критически и в том случае, если Вы обнаружили в нем ошибки, пожалуйста, укажите на них в комментариях — исправим.

————————————————————————

Карнизы в Краснодаре — изделия не нержавеющей стали

————————————————————————

Стандарт HSPA представляет собой скоростной мобильный интернет, который доступен пользователям современных телефонов. По заявлению разработчиков, он обладает скоростью 14,4 Мбит/с, поэтому идеально подходит для посещения сайтов, видеосвязи или просмотра потокового видео.

В городских условиях скорость подключения часто ниже из-за электромагнитного загрязнения и препятствий, располагающихся между потребителем и ретранслятором сотового оператора. Обычно скорость передачи информации составляет 10 Мбит/c.

Скорость и характеристики HSPA

Мобильный интернет всегда пользовался большой востребованностью. Первые телефоны с поддержкой GPRS позволяли пользователям просматривать специально подготовленные WAP-сайты. Со временем операторы улучшили технологии передачи данных, создав стандарт EDGE. Он принадлежал ко второму поколению и обладал максимальной скоростью 474 кбит/c.

Третье поколение связи послужило началом скоростного мобильного интернета. Оно объединяет стандарты HSPA и HSPA+. После создания нового стандарта пользователи получили возможность комфортно посещать сайты, загружать файлы большого объема и просматривать потоковое видео. Также начали развиваться видеозвонки.

Сегодня интернет HSPA (High Speed Packet Access) присутствует в каждом современном смартфоне и доступен для быстрого подключения. Для этого нужно проверить, поддерживает ли оператор связи стандарт 3G, и посмотреть покрытие сети в нужном населенном пункте.

Преимущества HSPA:

• Большая скорость передачи информации, способная достигать 14,4 Мбит/c (при соблюдении идеальных условий).
• Возможность посещения компьютерных сайтов, просмотра видео, загрузки файлов большого объема.
• Выгодная цена подключения у большинства мобильных операторов, наличие пакетов трафика или безлимитного доступа.

Недостатки:

• Отсутствие покрытия в небольших населенных пунктах — даже если смартфон поддерживает HSPA, воспользоваться интернетом не получится.
• Высокая нагрузка на модуль радиосвязи, быстро разряжающая аккумулятор мобильного устройства (относительно).

Чем отличается HSPA от HSPA+?

Сегодня сотовые операторы предлагают услугу HSPA+, являющуюся усовершенствованным стандартом HSPA. Она позволяет пользоваться интернетом на скорости 42,2 Мбит/с.

Как пользоваться HSPA (High Speed Packet Access):

1. Проверьте поддержку соответствующей технологии в телефоне. Для этого воспользуйтесь инструкцией эксплуатации, где перечислены поддерживаемые устройством стандарты связи.
2. Купите SIM-карту мобильного оператора, который предоставляет высокоскоростной мобильный интернет, и подключите выгодный тариф.
3. Пополните счет на необходимую сумму, чтобы подключить выбранный тарифный план и пользоваться скоростным интернетом.
4. Получите параметры конфигурации на смартфон через SMS-сообщение (обычно приходит автоматически). Также можно воспользоваться личным кабинетом, чтобы самостоятельно внести необходимые настройки в память мобильного устройства.
5. Запустите браузер и подождите, пока телефон подключиться к интернету. Обычно подключение занимает несколько секунд. После успешной установки связи можно будет посещать любые сайты, загружать файлы или просматривать онлайн видео. Рекомендуется контролировать потребление трафика, чтобы не превысить оператором лимит и не повлечь непреднамеренные денежные расходы.

Если HSPA работает плохо, рекомендуется выйти на открытое пространство. Работе интернета могут препятствовать железобетонные конструкции или аналогичные преграды.

Актуален ли стандарт HSPA в 2019 году?

Сегодня многие владельцы смартфонов пользуются интернетом HSPA для посещения интернета. Особенно стандарт популярен в небольших населенных пунктах, где отсутствует покрытие 4G. Ожидается, что связь HSPA будет распространена еще несколько лет, пока мобильные операторы не предложат абонентам более скоростное подключение.

Мобильные сети третьего поколения характеризуются преимущественно увеличенной скоростью передачи данных, что заслуга не столько стандарта, сколько интегрированных в стандарт технологий. В статье мы расскажем о технологии HSPA, что будет полезно для активных пользователей интернета, а так же для общего развития.

Что такое HSPA

HSPA сокращение High Speed Packet Access, что переводится с английского – высокоскоростная передача данных. Протокол используется в сетях 3G стандарта UMTS. Появлению HSPA способствовала низкая скорость доступа в сеть стандарта UMTS. Первоначальные ожидания скорости интернета составляли до 2 Мбит/сек, что по меркам начала 2000х годов вполне высокие показатели. На практике же скорость не превышала 200-300 Кбит. Поэтому для решения этой проблемы и увеличения скоростных показателей в 2006 появилась технология HSPA, как дополнение к сетям UMTS.

Возможности HSPA

Протокол условно состоит из двух частей – HSDPA и HSUPA. Часть HSDPA обеспечивает высокую скорость передачи информации к потребителю от сотовой вышки. Максимально достижимая скорость передачи данных – 14 Мбит/сек. А часть HSDPA обеспечивает высокую скорость загрузку информации к сотовой вышке от потребителя. Максимальная скорость в таком режиме – 5.7 Мбит/сек. Реальная скорость обычно ниже, на что влияет загруженность сети, частотный диапазон и удаленность от базовой станции.

Дальнейшее развитие

С внедрением HSPA удалось заложить технологию с наиболее высокой скоростью передачи данных. Следующий протокол, получивший название HSPA+ позволил поднять скорость до 21.1 Мбит, а позднее и до 42.2 Мбит. При этом получить максимальные заявленные скорости было невозможно, поскольку 42.2 Мбит – техническая скорость для передачи служебной информации. В лучшем случае реальная скорость достигала 30 Мбит при идеальных условиях.

Максимально возможная скорость передачи данных в сети третьего поколения с последним протоколе DC-HSDPA w/MIMO составляет 84.4 Мбит. А в разрабатываемом протоколе DC-HSDPA w/MIMO, HSPA+ ожидается увеличение скорости передачи данных до 670 Мбит. Точные данные появятся после утверждения документации стандарта.

Где используется HSPA

Технология HSPA используется во всех устройствах, что используют стандарт сотовой связи третьего поколения UMTS. Речь идет в первую очередь о телефонах, смартфонах и планшетах с функцией совершения телефонных звонков. Так же HSPA используется в USB модемах.

При этом большинство современных смартфонов работают на протоколе HSPA+ с максимальной скоростью приема/отдачи – 42.2/5.76 Мбит. Это объясняется наличием сети четвертого поколения, где минимальная скорость загрузки/отдачи достигает 150/50 Мбит.

Вывод

В статье подробно описано, что такое HSPA. Технология позволила увеличить скорость передачи данных в сотовой сети третьего поколения. А разработка новых протоколов позволяет ещё больше ускорить пропускную способность. И хотя скорость передачи данных уступает сетям 4-го и 5-го поколения, качество покрытия сети 3-го поколения выше. Поэтому пользователи, живущие вдали от крупных населенных пунктов, смогут использовать скоростной интернет не только для общения, но и загрузки различных данных.

Какие у вас имеются вопросы? Спрашивайте и делитесь мнением в комментариях под статьей.