De la même façon que les réseaux 2G ont
connu une évolution en débits entre le mode GPRS et
l'amélioration EDGE, les réseaux 3G UMTS ont un mode
amélioré qualifié de 3,5G (ou 3G+ chez
certains opérateurs) sous la forme de la technologie HSDPA (High Speed
Downlink Packet Access).
[7]
http://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Mobile_Telecommunications_System#D.C3.A9ploiement_commercial_dansie_monde
· Présentation
Le High Speed Downlink Packet Access (abrégé en
HSDPA) est un protocole pour la téléphonie mobile parfois
appelé 3,5 G, 3G+, ou encore turbo 3G dans sa dénomination
commerciale.
Il offre des performances dix fois supérieures
à la 3G (UMTS R'99) dont il est une évolution logicielle. Cette
évolution permet d'approcher les performances des réseaux DSL
(Digital Subscriber Line). Il permet de télécharger (débit
descendant) théoriquement à des débits de 1,8 Mbit/s, 3,6
Mbit/s, 7,2 Mbit/s et 14,4 Mbit/s. Il est basé sur la technologie de
communication WCDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) définie par
la norme WCDMA 3GPP Rel. 99 (3rd Generation Partnership Project Release 99). Il
est le lien descendant du réseau vers le terminal à haut
débit en mode paquets.
· Technologie et débits
Elle est une amélioration radio du lien descendant qui
permet d'offrir du très haut débit en
téléchargement (jusqu'à 14,4 Mbps en théorie, 3,6
Mbps en pratique avec la Release 5. Avec la Release 6, le
débit passe à 7,2 Mbps). Pour les transferts en voie montante,
c'est le canal DCH de l'UMTS qui est utilisé (128 kbps en
Release 5, 384 kbps en Release 6) [8].
Les principales améliorations sont :
o Ajout de nouveaux canaux dédiés au HSDPA Voie
descendante
· HS-DSCH (High Speed Dedicated Shared CHannel) :
Canal de transport de données à très haut débit. Il
est partagé entre les utilisateurs, contrairement au DCH de l'UMTS qui
était dédié à chacun.
· HS-SCCH (High Speed Shared Control CHannel) :
Canal de transport de la signalisation associée au HS-DSCH.
· HS-PDSCH (High Speed Physical Dedicated Shared
CHannel): Canal physique qui transporte un HS-DSCH.
Voie montante
· HS-PDCCH (High Speed Physical Dedicated Control
CHannel) : Transporte la signalisation associée au HS-PDSCH (taux
de codage et CQI - Channel Quality Indicator).
o La transmission Shared Channel
Deux canaux physiques sont utilisés : le HS-PDSCH pour
la transmission rapide des données et le HS-DPCCH pour le contrôle
des commandes. Sur le HS-PDSCH, les utilisateurs d'un même Node B se
partagent les intervalles de temps et les codes. Le HSDPCCH est utilisé
pour transporter les signaux d'acquittement pour chaque bloc transmis. Il
indique également la qualité du canal (CQI), le schéma de
codage et la modulation utilisée.
[8] Les différents releases peuvent être
consultés ici :
http://www.3gpp.org/releases
o Utilisation d'un mécanisme de retransmission
hybride
Le HARQ (pour Hybrid Automatic Repeat reQuest) est
un mécanisme qui permet de limiter et corriger les erreurs de
transmission grâce à la redondance de la couche physique et
à la retransmission de la couche liaison de données.
L'émetteur envoie un bloc d'informations et attend une acceptation ou un
refus du récepteur. Afin d'obtenir une acceptation rapide, un processus
de différentes demandes est lancé en parallèle. En cas de
demande de retransmission, suite à des données reçues
incorrectes, les informations sont combinées entre l'original et la
nouvelle transmission pour obtenir le message entier.
o Pas de Soft Handover
En HSDPA, il n'y a pas de Soft Handover. La
mobilité est permise par le mécanisme HS-DSCH Cell
Change. Par conséquent lorsque l'usager se déplace et qu'un
Hard Handover est exécuté, cela se traduit par un
passage en Compressed Mode et donc une interruption du trafic durant
quelques secondes. Le Compressed Mode permet de réserver des
ressources pour permettre au mobile de réaliser des mesures sur les
cellules voisines avant de sélectionner celle ayant le meilleur
champ.
o Utilisation de 15 codes maximum par utilisateur
15 canaux peuvent être alloués au même
utilisateur pour augmenter le débit significativement. Cependant, les
mobiles actuels ne permettent que de supporter 10 codes.
o Adaptative Modulation and Coding
L'AMC désigne l'adaptation dynamique du schéma
de codage (et donc du débit) en fonction des conditions radio. Le mobile
remonte le CQI au Node B qui réajuste le schéma de codage toutes
les 2 ms : choix d'un codage plus ou moins protecteur avec plus ou moins de
redondance, choix d'une modulation QPSK ou 16 QAM. La modulation QPSK
(Quadrature Phase Shift Keying) permet de coder 2 bits par symbole. En
revanche la modulation 16-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) permet
de coder 4 bits par symbole, ce qui augmente considérablement le
débit. Par contre cette modulation n'est possible qu'en présence
de bonnes conditions radio car peu tolérante aux erreurs.
o Fast and Fair Scheduling at Node
En UMTS, l'établissement de la transmission par paquet
se fait à partir du RNC, tandis qu'en HSDPA, elle se fait à
partir du Node B. Cela permet de réagir beaucoup plus rapidement,
notamment grâce à un TTI (Transmission Time Interval)
plus court. Ainsi, chaque utilisateur dispose du même temps mais
grâce à l'AMC, le schéma de codage est propre à
chacun ce qui lui permet d'obtenir le meilleur débit possible en
fonction de ses conditions radio.
o Short TTI (Transmission Time Interval)
Le TTI (Time Transmission Interval) est l'intervalle
entre la transmission des blocks de données. D'une durée variable
de 10 ms à 80 ms en UMTS, il passe à 2 ms en HSDPA ce qui permet
de réagir plus vite en fonction des conditions radio, d'adapter le
schéma de codage plus régulièrement et de supporter un
trafic et un nombre d'utilisateurs plus importants [9].
[9]
http://fr.wikipedia.org/wiki/High_Speed_Downlink_Packet_Access
