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3G HSUPA - Accès par paquets de liaison montante haute vitesse

3G HSUPA - Accès par paquets de liaison montante haute vitesse

Accès par paquets à liaison montante à haut débit, HSUPA offre une augmentation majeure du débit de données et des performances globales pour les réseaux UMTS 3G.

Comme son nom l'indique, HSUPA s'applique à la liaison montante, et en tant que tel, il est le compagnon de HSDPA qui est appliqué à la liaison descendante.

Avec HSDPA et HSUPA actifs, le schéma global est appelé HSPA - accès aux paquets à grande vitesse.

Bien que lors de l'utilisation de HSUPA, les performances augmentent considérablement, le débit global de données dans la liaison montante n'est pas aussi rapide que celui disponible dans la liaison descendante. Cela est dû au fait que la majorité des données sont transmises dans la liaison descendante plutôt que dans la liaison montante.

En plus de cela, il existe des difficultés supplémentaires à fournir les mêmes performances à partir de l'UE au vu de certaines des restrictions imposées par le fait qu'un grand nombre d'UE communiquent avec le NodeB.

Caractéristiques clés 3G UMTS HSUPA

HSUPA apporte des performances améliorées grâce à l'ajout de nouvelles fonctionnalités qui s'ajoutent à la technologie UMTS existante.

Les principaux paramètres de spécification introduits par l'utilisation de HSUPA sont:

  • Augmentation du débit de données: L'utilisation de HSUPA est en mesure de fournir une augmentation significative du débit de données disponible. Il permet des débits de données brutes de pointe de 5,74 Mbps.
  • Latence plus faible: L'utilisation de HSUPA introduit un TTI de 2 ms, bien qu'un TTI de 10 ms ait été utilisé à l'origine et soit toujours pris en charge.
  • Amélioration de la capacité du système: Afin de permettre le grand nombre d'utilisateurs à haut débit, il a été nécessaire de s'assurer que la capacité globale lors de l'utilisation de HSUPA est plus élevée.
  • Ordre de modulation: À l'origine, seule la modulation BPSK, adoptée pour l'UMTS, était utilisée. En conséquence, il ne prenait pas en charge les schémas de modulation adaptative. Une modulation d'ordre supérieur a été introduite dans la version 7 des normes 3GPP lorsque 64QAM était autorisé.
  • ARQ hybride: Afin de faciliter l'amélioration des performances, l'Hybrid ARQ (Automatic Repeat reQuest) utilisé pour HSDPA est également utilisé pour la liaison montante, HSUPA.
  • Planification rapide des paquets: Afin de réduire la latence, une planification rapide des paquets a été de nouveau adoptée pour la liaison montante comme pour la liaison descendante, bien que la mise en œuvre soit légèrement différente.

Ces paramètres de spécification permettent à HSUPA de compléter les performances de HSDPA, offrant une amélioration globale des performances des systèmes intégrant HSPA.

Principes de base du 3G HSUPA

Au cœur de HSUPA, l'accès haut débit par paquets de liaison montante est un certain nombre de nouvelles technologies qui sont très similaires à celles utilisées avec HSDPA. Cependant, il existe quelques différences fondamentales résultant des différentes conditions à chaque extrémité du lien.

  • La liaison montante dans UMTS et HSUPA est non orthogonale car une orthogonalité complète ne peut pas être maintenue entre tous les UE. En conséquence, il y a plus d'interférences entre les transmissions de liaison montante dans les mêmes cellules.
  • Les tampons d'ordonnancement sont situés dans un emplacement unique (NodeB) pour la liaison descendante, tandis que pour la liaison montante, ils sont répartis dans plusieurs UE pour la liaison montante. Cela nécessite que les UE aient besoin d'envoyer des informations de tampon au planificateur dans le NodeB afin qu'il puisse ensuite fournir un programme global pour la transmission de données.
  • Dans la liaison descendante, la ressource partagée est la puissance d'émission. Dans la liaison montante, la ressource est limitée par le niveau d'interférence qui peut être toléré et cela dépend de la puissance de transmission des multiples UE.
  • Les techniques de modulation d'ordre élevé sont capables de fournir des débits de données plus élevés pour les liaisons de niveau de signal élevé dans la liaison descendante. Il n'y a pas le même avantage dans la liaison montante où comme il n'est pas nécessaire de partager les codes de canalisation entre les utilisateurs et les taux de codage de canal sont donc plus faibles, bien qu'une modulation d'ordre supérieur ait été introduite dans la version 7.

L'ajout de HSUPA au réseau 3G UMTS a permis à la liaison montante et à la liaison descendante de fournir des performances nettement améliorées. Avec HSDPA (liaison descendante) et HSUPA (liaison montante) actifs, le package complet a été appelé HSPA - accès par paquets à grande vitesse. Bien que la plupart des données soient transmises via la liaison descendante, de nombreux utilisateurs ont trouvé la liaison montante sans HSUPA très lente et cela a dégradé l'expérience globale de l'utilisateur. Avec HSUPA actif, l'expérience globale s'est beaucoup améliorée.

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