Preguntas y respuestas: HSPA+

¿Qué es HSPA+?
¿Cuáles son los principales objetivos y beneficios de HSPA+?
¿Cuáles son las velocidades esperadas de HSPA Evolution (HSPA+)?
¿Qué es MIMO y cómo se relaciona con HSPA+?
¿Cómo se compara HSPA+ con WiMax?
¿En qué punto se encuentra HSPA+ dentro de la evolución GSM?

¿Qué es HSPA+?

High Speed Packet Access Plus (HSPA+), también conocido como High Speed Packet Access Evolution, es un nuevo campo de estudio en 3GPP que pretende ser una actualización a tecnología HSPA . HSPA+ es un esfuerzo para mejorar en mayor medida la performance radial de HSPA (HSDPA y HSUPA combinados) para crear una versión altamente optimizada de HSPA que emplea tanto las funcionalidades de la Versión 7 como otras funcionalidades incrementales tales como cancelación de interferencia y optimizaciones para reducir la latencia, además de permitir la coexistencia y una migración sin dificultades hacia LTE (Long Term Evolution) y SAE (System Architecture Evolution).

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¿Cuáles son los principales objetivos y beneficios de HSPA+?

Los principales objetivos de HSPA+ son optimizar HSPA (HSDPA y HSUPA combinados), además de permitir la coexistencia y una migración sin dificultades hacia LTE y SAE. Se busca que HSPA+:

• Aproveche todo el potencial de un enfoque CDMA antes de pasar a una plataforma OFDM en 3GPP LTE.
• Lograr una performance comparable a LTE en 5 MHz de espectro.
• Proporcionar una interconexión sin dificultades entre HSPA+ y LTE que facilite la operación de ambas tecnologías. Como tales, los operadores pueden elegir aprovechar la tecnología SAE planificada para LTE.
• Permitir la operación en modo basado en paquetes solamente tanto para voz como para datos.
• Ser compatible en sentido reverso con sistemas anteriores sin registrar degradación de performance con dispositivos anteriores o posteriores.
• Facilitar la migración desde la infraestructura HSPA actual a la infraestructura HSPA+.

HSPA también brindará mayores ahorros de costos además de incrementos de performance a través de optimizaciones arquitectónicas. Idealmente, la infraestructura existente sólo precisaría una simple actualización para soportar las funcionalidades definidas como parte de HSPA+.

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¿Cuáles son las velocidades esperadas de HSPA Evolution (HSPA+)?

El objetivo de HSPA+ es equiparar la performance de los sistemas OFDMA en 5 MHz de espectro. HSPA+ expandirá las capacidades de la infraestructura existente con mínimas actualizaciones de equipos y prolongará el ciclo de vida del equipamiento HSPA actualmente utilizado.

Actualmente, aún se está trabajando en la norma en 3GPP. No obstante, los objetivos generales son:

• Alcanzar velocidades teóricas pico de red en el downlink de 28 Mbps (utilizando 2x2 MIMO y 16 QAM (Quadrature Amplitude Modulation)
• Alcanzar velocidades teóricas pico de red en el uplink de 11.5 Mbps
• Evolucionar hacia una velocidad teórica pico de red en el downlink de 42 Mbps utilizando 2x2 MIMO y 64 QAM (cuando 64 QAM esté disponible)

Evolution of TDMA, CDMA, and OFDM systems: 2006-2011 (PDF - 71 KB)

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¿Qué es MIMO y cómo se relaciona con HSPA+?

La sigla “MIMO” es un acrónimo para múltiple-input, múltiple-output, y se utiliza para hacer referencia a cualquier sistema inalámbrico con múltiples antenas en el transmisor y el receptor. En el transmisor, se pueden utilizar múltiples antenas para mitigar los efectos de pérdida de intensidad a través de la diversidad de transmisión y para incrementar el throughput a través de acceso múltiple por división espacial (SDMA). El beamforming y la sectorización son dos ejemplos de SDMA. En el receptor, se pueden utilizar múltiples antenas para la combinación de receptores, lo que brinda diversidad y ganancias de combinación. Si hay múltiples antenas disponibles tanto en el transmisor como en el receptor, luego se pueden transmitir cadenas de datos desde cada antena, donde cada cadena porta información diferente pero utiliza los mismos recursos de frecuencia. Esta técnica, conocida como multiplexado espacial (SM), puede incrementar potencialmente la velocidad de datos pico de un usuario en comparación con la transmisión convencional de cadena única. El transmisor envía diferentes cadenas de datos por cada antena. Mientras que las múltiples vías impiden otros sistemas de radio, MIMO de hecho aprovecha estas múltiples vías, basándose en señales que viajan por distintas vías de comunicación. Esto conduce a la operación efectiva de múltiples vías de datos de cierto modo en paralelo y, a través de una decodificación apropiada, con una ganancia multiplicativa de throughput.

Las pruebas de MIMO han sido muy prometedoras en redes de área local amplias (WLANs) que operan en relativo aislamiento, donde la interferencia no es un factor crucial. El MIMO con multiplexado espacial también beneficiaría a los “hotspots” de HSPA que cubren áreas locales tales como aeropuertos, campus, centros comerciales, donde la tecnología incrementará la capacidad y las velocidades de datos pico. No obstante, en una red totalmente cargada con la interferencia de celdas adyacentes, las ganancias generales de capacidad serán más modestas.

Aunque MIMO puede mejorar significativamente las velocidades pico, otras técnicas como Space Division Multiple Access (SDMA)— también una forma de MIMO—pueden ser aún más efectivas que MIMO para mejorar la capacidad en sistemas de alta eficiencia espectral que poseen un factor de reutilización de 1. 3GPP ha optimizado el sistema para soportar operación SDMA como parte de la Versión 6.

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¿Cómo se compara HSPA+ con WiMax?

Dependiendo de las funcionalidades implementadas, HSPA+ podría igualar, y posiblemente superar, las capacidades potenciales de performance de IEEE 802.16e-2005 (WiMAX móvil) en la misma cantidad de espectro.

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¿En qué punto se encuentra HSPA+ dentro de la evolución GSM?

HSPA+ es parte de una evolución extensa, claramente definida y basada en normas. Es el paso siguiente luego de UMTS optimizado con HSPA (HSDPA y HSUPA combinados). Los operadores por lo general actualizarán sus redes con HSUPA aún mientras continúan actualizando su infraestructura HSDPA existente para soportar velocidades de descarga pico de 3.6 Mbps, 7.2 Mbps y más aún. Este enfoque significa que los dispositivos y redes HSPA, cuya implantación se prevé para 2007, brindarán velocidades de subida y de descarga cada vez más altas.

Esa cuasi simetría es importante para los usuarios que envían y reciben grandes archivos y para aplicaciones intensivas en ancho de banda, como la videoconferencia.

La tecnología HSPA+ brinda al operador optimizaciones que conducen hacia un núcleo basado en paquetes, como actualización a HSPA. Además, HSPA+ permitirá una transición sin dificultades hacia el siguiente paso tecnológico: Long Term Evolution (LTE), que se prevé esté disponible a nivel comercial para 2009. LTE se está diseñando para soportar velocidades de descarga pico de 100 Mbps y velocidades de subida pico de 50 Mbps. LTE también brindará infraestructura de red totalmente IP.

Para mayores detalles sobre HSPA, HSPA+ y LTE, ver el documento de septiembre, 2006 "Mobile Broadband: EDGE, HSPA and LTE" y el documento de julio, 2006 "Mobile Broadband: The Global Evolution of UMTS/HSPA – 3GPP Release 7 and Beyond."

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