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HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es la tecnología que logra una importante mejora en la performance de la transmisión de datos para las redes UMTS. Las velocidades que teóricamente alcanzará HSDPA son de 14 Mbps.

Los primeros desarrollos alcanzan una velocidad por usuario de alrededor de 1 a 1.5 Mbps (tres veces mayor a las de R99/UMTS) e irán en aumento a medida que vayan mejorando las capacidades de los terminales y de la red en este sentido.

Está especificada en parte de la Release 5 del 3GPP, los operadores ya la han desplegado en muchas redes alrededor del mundo. Entre los cuales tenemos: en Estados Unidos AT&T tiene servicios de HSDPA en todos los mercados principales y T-Mobile está planeando lanzarla en su banda adquirida recientemente en los 1.7/2.1 GHz. En cuanto a Latinoamérica HSDPA está ganando mercados, cuenta con eldespliegue de Personal y Movistar en Argentina, Movistar en México y Uruguay, ANCEL en Uruguay, AT&T en Puerto Rico y ENTEL PCS en Chile.

HSDPA es compatible con UMTS Release 99, usando el mismo canal de radio. En una misma portadora de radio pueden coexistir tráfico tanto de voz como de datos de R99 y tráfico de datos HSDPA.

HSDPA reduce sensiblemente la latencia, medida en algunas redes actualmente implementadas tan baja como 70ms en el canal de datos.

Las técnicas utilizadas por HSDPA para lograr las mejoras en la performance de la interfaz de radio son:

 Canales de alta velocidad compartidos en dominio del código y tiempo.  TTI 2 ms.

 Fast scheduling y diversidad de usuario  Modulación de orden más alto

 Fast link adaptation  Fast HARQ

Canales de alta velocidad compartidos en dominio de código y tiempo y TTIs de 2ms.

HSDPA usa los canales denominados High Speed Physical Downlink Shared Channels (HS- PDSCH), hasta 15 de estos canales pueden operar en 5 MHz de ancho de banda de WCDMA. Cada uno de estos canales usa un SF de 16 fijo, las transmisiones de los usuarios son asignados a uno o más de esos canales por un tiempo corto de 2 ms. (TTI de 2 ms., menor que el utilizado en R99 de 10 a 20 ms.), cada 2 ms. se vuelve a realizar dicha asignación. De esta forma los recursos son asignados en diferentes tiempos (distintos TTI) y en diferentes códigos (canales HS-PDSCH de SF 16). En la figura 21 se muestra el mecanismo de asignación descrito anteriormente.

Figura 21. Asignación de recursos entre diferentes usuarios en HSDPA Fast Scheduling y diversidad de usuario.

El mecanismo de Fast scheduling aprovecha la corta duración de los TTI para asignar los canales a los usuarios que tienen mejores condiciones de radio en el momento de la asignación. Esto se debe a que las condiciones de radio varían casi randomicamente sobre los usuarios, la mayoría de ellos van a ser servidos con las mejores condiciones de radio y por lo tanto van a tener mejores tasas de velocidad de transmisión. El sistema también se asegura que cada usuario reciba el mínimo nivel de troughput establecido. Este mecanismo de asignación se denomina proportional fair scheduling.

Modulación de mayor orden.

HSDPA usa dos esquemas de modulación, uno es el mismo que utiliza WCDMA, QPSK y otro que es utilizado cuando las condiciones de radio son favorables para ello, 16 QAM. La ventaja es que en 16 QAM se transmiten 4 bits por símbolo enviado mientras que en QPSK se envían 2.

Fast Link Adaptation.

Dependiendo de las condiciones de radio se utiliza una codificación distinta. Por ejemplo un código con tasa de codificación de ¾ significa que ¼ de los bits transmitidos son bits de corrección de errores.

El mecanismo de selección y update de la modulación y codificación óptima a utilizar se denomina Fast Link Adaptation. Este mecanismo se realiza en coordinación con el mecanismo de fast scheduling antes descripto.

Fast Hybrid Automatic Repeat Request.

Otra técnica utilizada por HSDPA es la técnica Fast Hybrid Automatic Repeat Request (Fast Hybrid ARQ). “Fast” refiere a que los mecanismos de control de acceso se implementan en el Nodo B, en las redes GPRS/EDGE se realizaba en el BSC y lo de “hybrid” se refiere al proceso de combinar las transmisiones de datos repetidas para aumentar la probabilidad de una decodificación correcta de los datos.

Al encargarse el Nodo B del manejo y dar respuesta a las variaciones de radio en tiempo real, reduce significativamente los retardos y mejora ampliamente el troughput en general.

En resumen, con estas técnicas HSDPA maximiza el troughput de datos y la capacidad y minimiza los retardos. Para los usuarios, esto se traduce en una red de mejor performance en condiciones de carga, aplicaciones más rápidas.

Medidas en campo han demostrado que para dispositivos de 1.8 Mbps de velocidad de pico, se han medido velocidades de más de 1 Mbps, con dispositivos de 3.6 Mbps se han alcanzado velocidades de 2 Mbps y con dispositivos de 7.2 Mbps se han llegado a medir velocidades de 4 Mbps.

En la siguiente tabla se pueden ver las diferentes categorías de móviles HSDPA.

Categoría HS-DSCH Número máximo de códigos HS-DSCH Tasa pico L1 (Mbps)

QPSK/16QAM Bits usados para corrección de errores Categoría 1 5 1.2 Ambos 19200 Categoría 2 5 1.2 Ambos 28800 Categoría 3 5 1.8 Ambos 28800 Categoría 4 5 1.8 Ambos 38400 Categoría 5 5 3.6 Ambos 57600 Categoría 6 5 3.6 Ambos 67200 Categoría 7 10 7.2 Ambos 115200 Categoría 8 10 7.2 Ambos 134400 Categoría 9 15 10.2 Ambos 172800 Categoría 10 15 14.2 Ambos 172800 Categoría 11 5 0.9 QPSK 14400 Categoría 12 5 1.8 QPSK 28800

Tabla 16. Diferentes categorías de móviles HSDPA

Lo más atractivo de HSDPA es la compatibilidad con R99, es un upgrade de software para la red, además de esto el mercado a respondido exitosamente a esta tecnología, en julio del 2007 ya habían disponibles en el mercado 311 dispositivos con diferentes capacidades que soportaban HSDPA, entre los cuales habían 137 teléfonos móviles, 64 tarjetas de datos para PC, 23 módems USB, 51 notebooks y 32 routers inalámbricos, 3 media players y 1 cámara.