High Speed Downlink Packet Access

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, T-Mobile und O₂ und in der Schweiz von Swisscom, Sunrise und Orange angeboten.

Technik

Die maximale Datenrate ist durch die so genannte Kategorie des Empfängers beschränkt. Typisch sind 3,6 Mbit/s (Kategorie 6) und 7,2 Mbit/s (Kategorie 8). Für die Kategorie 14 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 bis 1,45 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

Kategorie	Max. Anzahl HS-DSCH Codes	Modulationsverfahren	Max. Datenrate [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
20	15	QPSK, 16-QAM, 64-QAM	42,2

Verbreitung

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 % unterbieten.

Deutschland

• Vodafone vermarktet HSDPA als UMTS-Broadband. Es war im November 2007 für 80 % der Bevölkerung verfügbar. An ausgewählten Orten bietet Vodafone 7,2 Mbit/s HSDPA an, im restlichen Netz 3,6 Mbit/s.
• T-Mobile Deutschland hat laut eigenen Angaben das gesamte UMTS-Netz mit 3,6 Mbit/s HSDPA ausgerüstet und deckte damit im Februar 2007 über 60 % der Bevölkerung ab. Außerdem werden mittlerweile einzelne Gebiete mit 7,2 Mbit/s HSDPA versorgt.(Stand 03/2008)
• O₂ bietet HSDPA seit Ende 2006 in Berlin, Braunschweig, Düsseldorf, Frankfurt, Hamburg, Köln und München an. Der bundesweite Ausbau erfolgt seit Ende 2007 und soll bis Ende 2009 abgeschlossen sein. Bereits jetzt sind 80 % des UMTS-Netzes von O₂ ausgebaut (Stand November 2008)
  Zusatz: Der Ausbau soll laut O₂ abgeschlossen sein (Stand 18. August 2009).

Österreich

• 3 hat Mitte 2008 eine Bevölkerungsabdeckung mit HSDPA von über 94 %.
• Mobilkom Austria (A1) plante bis Ende 2007 eine Abdeckung von 85 % der Bevölkerung mit HSDPA und HSUPA.
• bob bietet seit August 2009 neben UMTS und EDGE nun auch HSDPA an.
• T-Mobile Österreich hatte bereits im März 2006 das gesamte UMTS-Netz mit HSDPA ausgerüstet, und erreicht damit im Dezember 2007 über 75 % der Bevölkerung.
• Orange deckt mit HSDPA rund 70 % der österreichischen Bevölkerung ab.

Schweiz

• Sunrise hat bereits das gesamte UMTS-Netz mit HSDPA ausgerüstet. Dieses deckt momentan 67 % der Bevölkerung ab.
• Swisscom hat HSDPA-Netze in den größten Städten in Betrieb und plant das gesamte UMTS-Netz (90 % Abdeckung) mittelfristig mit HSDPA zu erweitern.
• Orange hat in den 7 größten Städten der Schweiz HSDPA-Netze in Betrieb.

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

Siehe auch

• High Speed OFDM Packet Access (HSOPA)

Literatur

• Martin Sauter: Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme. Vieweg, 2008, ISBN 978-3-8348-0397-9, http://www.cm-networks.de/
• Holma/Toskala: HSDPA /HSUPA for UMTS. John Wiley & Sons, Mai 2006, ISBN 978-0-470-01884-2
• Holma/Toskala: WCDMA for UMTS Fourth Edition. John Wiley & Sons, September 2007, ISBN 978-0-470-31933-8

Weblinks

• Informationen zu HSDPA und HSUPA